I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   8 ,   No .   1 Feb r u ar y   201 8 ,   p p .   70 ~ 75   I SS N:  2088 - 8708 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v 8 i 1 . p p 7 0 - 75           70       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s co r e . co m/ jo u r n a ls /in d ex . p h p / I JE C E   O pti m i z ing  App le  Lo ss less  Audio C o dec  A lg o rith m   u sing   NVIDI CUDA   A rchite ctur e       Ra f id Ah m ed,   M d.  Sa zz a du l Is la m J ia   Uddi n   De p a rtme n o f   Co m p u ter S c ien c e   &   En g in e e rin g ,   BRA Un iv e rsity Ba n g lad e sh       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Ma y   4 ,   2 0 1 7   R ev i s ed   Oct  3 ,   2 0 1 7   A cc ep ted   Oct  1 7 ,   2 0 1 7     A m a jo rit y   o f   th e   c o m p re ss io n   a lg o rit h m a re   i m p le m e n tatio n s   f o CP a rc h it e c tu re ,   th e   p rim a r y   f o c u o f   o u w o rk   w a s   to   e x p lo it   th e   o p p o rt u n it ies   o f   G P p a ra ll e li sm   in   a u d io   c o m p re ss io n .   T h is  p a p e p r e se n ts  a n   im p le m e n tatio n   o f   A p p le  L o ss les A u d io   Co d e c   (A LAC)  a lg o rit h m   b y   u sin g   NV IDIA   G P Us   Co m p u te  Un if ied   De v ice   A r c h it e c tu re   (CUD A F ra m e w o rk .   T h e   c o re   id e a   w a to   id e n ti f y   t h e   a re a w h e re   d a ta  p a ra ll e li s m   c o u l d   b e   a p p li e d   a n d   p a ra ll e p ro g ra m m in g   m o d e CUD A   c o u ld   b e   u se d   to   e x e c u te  th e   id e n ti f ied   p a ra ll e c o m p o n e n ts  o n   S in g le  In str u c ti o n   M u lt ip le  T h re a d   (S IM T m o d e o f   CUD A .   T h e   d a tas e w a re tri e v e d   f ro m   Eu ro p e a n   B ro a d c a stin g   Un io n ,   S o u n d   Qu a li ty   A s se ss m e n M a teria (S QA M ).   F a ste e x e c u ti o n   o f   th e   a lg o rit h m   led   to   e x e c u ti o n   ti m e   re d u c ti o n   w h e n   a p p li e d   to   a u d i o   c o d in g   f o r   larg e   a u d io s.  T h is  p a p e a lso   p re se n ts  th e   re d u c ti o n   o f   p o w e u sa g e   d u e   to   ru n n in g   th e   p a ra ll e c o m p o n e n ts  o n   G P U.  E x p e rim e n tal  re su lt s re v e a th a w e   a c h iev e   a b o u 8 0 - 9 0 %   sp e e d u p   th ro u g h   CUD A   o n   th e   id e n ti f ied   c o m p o n e n ts  o v e it s C P U i m p lem e n tatio n   w h i le sa v in g   CP U p o w e c o n su m p ti o n .   K ey w o r d :   AL AC   Au d io   d ec o d in g   Au d io   e n co d in g   C UD A   P C M   SIM T   Co p y rig h ©   2 0 1 8   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   J ia  Ud d in ,     Dep ar t m en t o f   C o m p u ter   Scie n ce   &   E n g in ee r i n g ,     B R AC   U n iv er s it y .   6 6   Mo h ak h ali,   D h ak 1 2 1 2 ,   B an g lad e s h .   E m ail: j ia. u d d in @ b r ac u . ac . b d       1.   I NT RO D UCT I O N     B e s t   u s e   o f   e xp e ns i ve   c o m p u ti ng   r e s o ur c e s   s uc a s   m e m or y,   ne t w or ba n d w i dt or   pr oc e s s i ng   un i t s   i s   gr o w i n da b da y.   A s   a   r e s ul t ,   c o ns u m pt i on   o f   t ho s e   r e s o ur c e s   ne e ds   t be   c a r e f ul l pl a nn e d   i n   or de r   t a c hi e ve   m a xi m u m   pe r f or m a nc e .   D a t c o m pr e s s i o he l ps   t ut il iz s pa c e   li m it e r e s o ur c e s   m or e   e f f e ct i ve l y.   T he r e   a r e   s e ve r a l   a l go r i t h m s   o l os s l e s s   a u di c o de c s F r e e   L os s le s s   A ud i C o de c   ( F L A C )   [ 1] ,   S h or t e [ 2] ,   W i nd o w s   Me di A u di o   ( W M A )   [ 3] ,   MP E G - 4   [ 4] ,   W a v P a c k ,   Mo n ke y’ s   A u di o   [ 5]   a nd   ot he r s   be i n g   us e by   pr o gr a m s   t o   a ll e vi at s pa c us a ge .   L o s s les s   au d io   co m p r ess io n   d etec ts   an d   d is ca r d s   s tatis tica r ed u n d an c y   in   a u d io   f ile  i n   o r d er   to   g et  r ed u ce d   b it - r ate  an d   th is   p r o ce s s   is   g e n er all y   o b tain ed   b y   i m p le m en t in g   li n ea r   p r ed ictio n   f o r   r ed u n d an c y   r em o v al  an d   t h en tr o p y   e n c o d er   f o r   co d in g   th e   p r ed icto r   o u tp u [ 6 ] .   T he r a r al s s o m e   t r a de of f s   o t he   de ci s i on   of   us i n c o m pr e s s i o n.   O ne   of   t he   m a i i s s ue s   i s   i nc r e a s e   i e n c od i n g/ de c od i n t i m e   a s   w e l a s   gr o w t o f   p o w e r   c on s u m pt i o n.   A p p le  L o s s less   Au d io   C o d ec   ( AL AC )   i s   an   au d io   co d in g   f o r m at  d e v elo p ed   b y   A p p le  I n c.   f o r   lo s s les s   d ata  co m p r ess io n   o f   d ig ital  m u s ic.   Fil en a m ex ten s io n   . m 4 is   u s ed   f o r   A p p le  L o s s les s   d ata  to   s to r e   w it h i n   a n   MP 4   co n tain er .   T h is   ex te n s io n   i s   als o   u s ed   b y   A p p le  f o r   lo s s y   AAC  a u d io   d ata  w h ic h   is   n o a   v ar ian o f   AL A C   [ 7 ] .   An   iT u n es  . m 4 p   f ile  i s   DR M - e n cr y p ted   M4 A   w h ich   i s n i n ter o p er ab le  o u ts id o f   t h e   A p p le  ec o s y s te m .   A s   r es u lt,  o th er   lo s s les s   co d ec s ,   s u ch   a s   FLAC a n d   Sh o r te n ,   ar n o t n a tiv el y   s u p p o r ted   b y   A p p le ' s   iT u n es   s o f t w ar e.   So ,   u s er s   o f   iT u n es   s o f t w ar w h o   w an t   to   u s e   lo s s les s   f o r m at   h a v to   u s AL AC   [ 8 ] .   A p p le  L o s s le s s   s u p p o r ts   b it  d ep th s   o f   1 6 ,   2 0 ,   2 4   an d   3 2   b its   a n d   an y   ar b itra r y   i n te g er   s a m p le   r ate  f r o m     1   to   3 8 4 , 0 0 0   Hz.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       Op timiz in g   A p p le  Lo s s less   A u d io   C o d ec   a lg o r ith u s in g   N V I DI A   C UDA   a r ch itectu r ( R a f id   A h med )   71   I n   co m p ar i s o n   w it h   th tr ad it io n al  GP GP tech n iq u e s ,   C UD A   o f f er s   s ev er al  ad v a n ta g es,  s u c h   as   s h ar ed   m e m o r y ,   f a s ter   d o w n l o ad s ,   f u ll y   s u p p o r f o r   in teg e r   an d   b it w is o p er atio n s   a n d   also   C UD A   co d is   ea s il y   u n d er s tan d ab le  th a n   Op en C L   [ 9 ] .   T h p r o ce s s   f lo w   o f   C UD A   p r o g r a m m i n g   i s   d escr ib ed   b elo w   [ 1 0 ] :   a.   Data   is   co p ied   f r o m   th m ai n   m e m o r y   to   th GP g lo b al  m e m o r y   b.   C P s en d s   t h p r o ce s s in g   i n s t r u ctio n s   to   t h GP U   c.   E ac h   co r at  th GP m e m o r y   p ar allell y   ex ec u tes t h d ata   d.   R es u lt  f r o m   GP g lo b al  m e m o r y   i s   co p ied   b ac k   to   m ai n   m e m o ry   I n   th is   p ap er ,   w p r o p o s a n   i m p le m en tatio n   o f   AL AC   au d io   co m p r ess io n   o n   NVI D I A   GP Us.  AL AC   alg o r it h m   f o llo w s   t h s a m b asic  p r in cip le  o f   o th er   lo s s les s   au d io   co m p r ess io n   il lu s tr ated   in     Fig u r 1   [ 1 1 ] .   I is   a   h i g h l y   s er ialized   alg o r it h m   w h ic h   i s   n o e f f icie n e n o u g h   to   b u s ed   o n   GP U.   Fo r   ex a m p le,   a s   t h i n p u t   au d io   f i le  is   s ep ar ated   in to   p ac k et s ,   t h en co d in g   o f   n e x p ac k et  d ep en d s   o n   th e   r esu lts   o f   p r ev io u s   e n co d ed   p ac k et.   Ou r   r ed esig n ed   i m p le m en ta ti o n   f o r   th C UD A   f r a m e w o r k   ai m s   to   p ar allell y   i m p le m en t h p ar ts   o f   th alg o r ith m   w h er t h co m p u tat io n   o f   m et h o d   is   n o s er ialized   b y   p r ev io u s   co m p u tatio n s .   T h p ap er   is   p r esen ted   as   f o llo w s .   Sectio n   2   d escr ib es  th i m p le m e n tatio n   o f   C UD m o d el   o n   AL AC   E n co d in g   an d   Dec o d in g   p r o ce s s .   T h ex p er im e n ta r esu l w it h   h ar d w ar an d   s o f t w ar s etu p s   ar e   d is cu s s ed   in   s ec tio n   3   an d   f i n a ll y   co n cl u s io n s   w i ll b m ad i n   s ec tio n   4 .       2.   RE S E ARCH   M E T H O D   2 . 1 .   SI M T   M o del   T h GP U   co r e   co n tain s   n u m b er   o f   Stre a m i n g   M u ltip r o ce s s o r s   ( SMs).   On   ea ch   SM,   ex ec u t io n   o f   ea ch   in s tr u c tio n   f o llo w s   m o d el  lik SIM w h ic h   is   ca lle d   SIM T   r ef er r ed   b y   N v id ia.   I n   SIM T ,   th s a m in s tr u ctio n   is   a s s ig n ed   to   all   th t h r ea d s   i n   t h c h o s e n   war p .   A ll  t h r ea d s   i n   w ar p   a r is s u ed   th e   s a m e   in s tr u ctio n ,   alt h o u g h   n o e v e r y   t h r ea d   n ee d s   to   ex ec u te  t h at  in s tr u c tio n .   A s   r es u lt,  th r ea d s   in   w ar p   d iv er g i n g   ac r o s s   d if f er en p ath s   in   b r an ch   r es u lts   i n   lo s s   o f   p ar allelis m   [ 1 2 ] .   I n   o u r   i m p le m e n tat io n ,   t h e   b r an ch i n g   f ac to r   is   h a n d led   in   C P b ef o r ca llin g   t h k er n e to   g ain   to tal  p ar allelis m .   T h k er n el  b lo ck   s ize   m u s b c h o s e n   les s   t h an   o r   eq u al  to   tile  s ize  s u c h   t h at  o n e   o r   m o r ele m e n ts   o f   t ile  i s   lo ad ed   in to   s h ar ed   m e m o r y   b y   ea c h   t h r ea d   in   a   b lo ck .   R es u lta n tl y ,   t h d ev i ce   p er f o r m s   o n in s tr u ct io n   f etch   f o r   b lo ck   o f   th r ea d s   w h ic h   is   i n   SIM T   m an n er .   T h is   s h o r ten s   in s tr u c tio n   f etc h   an d   p r o ce s s in g   o v er h ea d   o f   lo ad   in s tr u ctio n   [ 1 3] .   I n   th test s ,   w d eter m i n th at  5 1 2   t h r ea d s   p er   b lo ck   c o n f i g u r atio n   i s   g i v in g   t h b e s p er f o r m a n ce .   I n   t h C UD i m p le m e n tatio n   o f   AL AC   al g o r ith m ,   w e   h a v d ec id ed   to   ex p lo it  t h f r a m i n g   a n d   m ix in g   p h ase  o f   en co d in g .   T h d ec o d in g   o f   an   AL A C   a u d io   to   p cm   ( p u ls c o d m o d u latio n )   d ata  ar d o n b y   f o llo w i n g   th s tep s   o f   Fi g u r 1   r e v er s el y .   So ,   f o r   th d ec o d in g   s ec tio n ,   w e   atte m p ted   to   p ar allelize   th u n - m i x i n g   a n d   co n ca ten ati n g   p h ase.           Fig u r 1 .   T h b asic o p e r atio n   o f   AL AC   e n co d er       2 . 1 . 1 .   SI M T   M o del in En co din g   I n   s er ial   C P i m p le m en tatio n   o f   AL AC ,   t h e   in p u d ata  i s   d i v id ed   to   s e v er al  f r a m e s   b y   t h e   en co d in g   p h ase,   w h er f r a m is   s p lit  in to   ev e n   s m aller   p iece s   to   ca r r y   o u m i x i n g   o p er atio n .   As  s h o w n   i n   Fi g u r 2 ,   th p o s s ib le  w a y   to   u tili ze   th i s   s er ializatio n   o f   f r a m i n g   a n d   m i x in g   o f   en co d i n g   a   s ter eo   a u d io   is   to   b atch   all  th i n p u t   p ac k et s   i n to   C UD g lo b al  m e m o r y   f o r   s i n g le  p ar allel  o p er atio n   o f   m i x in g   t h d ata  as   s h o w n   i n   Fig u r 3   tak i n g   ad v a n ta g o f   SIM T   n atu r e.         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  8 ,   No .   1 Feb r u ar y   201 8   :   70     75   72         Fig u r e   2 .   C P i m p le m e n tatio n   o f   Fra m i n g   a n d   Mix i n g   p h ase     Fig u r e   3 .   GP im p le m e n tatio n   o f   Fra m i n g   a n d   Mix i n g   p h ase       2 . 1 . 2 .   SI M T   M o del in D ec o din g   T h d ec o d in g   p r o ce s s   is   r e v er s o f   t h e n co d in g   p r o ce s s .   F i r s AL A C   au d io   d ata  i s   d ec o m p r e s s ed .   T h en   th p r ed icto r s   ar e   r u n   o v er   th d ata  to   co n v er it  to   p c m   d ata.   Fi n all y ,   f o r   s t er eo   au d io ,   u n - m i x   f u n ctio n   is   ca r r ied   o u to   co n ca ten ate  th 2   ch a n n el s   in to   s in g le  o u tp u b u f f er .   A s   t h s a m i n d ep en d en b eh a v io r   ex is t   i n   t h d ec o d in g   p r o ce s s   t o   m a k u s o f   t h d ata  p ar alle lis m   i n   C UD A ,   w d is tr ib u te  t h w o r k   o f   th e   en d   o f   th d ec o d in g   p r o ce s s   ac r o s s   th GP U.     2 . 2 .   M em o ry   Co a lescin g     A cc o r d in g   to   J an g   B ,   Sch aa   D,   et  al,   GP m e m o r y   s u b s y s te m s   ar d esig n ed   to   d eliv er   h i g h   b an d w id t h   v er s u s   lo w - late n c y   ac ce s s .   T o   g ain   h i g h est  th r o u g h p u t,  lar g n u m b er   o f   s m a l m e m o r y   ac ce s s e s   s h o u ld   b b u f f er ed ,   r eo r d er ed ,   an d   co alesced   in to   s m al l n u m b e r   o f   lar g r eq u est s   [ 1 4] .     Fo r   s tr id ed   g lo b al  m e m o r y   ac ce s s ,   th e f f ec ti v b an d w id t h   i s   al w a y s   p o o r .   W h en   co n cu r r e n t h r ea d s   s i m u lta n eo u s l y   ac ce s s   m e m o r y   ad d r ess e s   th a ar lo ca ted   f ar   ap ar in   p h y s ical  m e m o r y ,   th er is   n o   p o s s ib ilit y   f o r   co alescin g   t h m e m o r y   ac ce s s   [ 1 5 ] .   T h u s ,   w r es tr u ct u r th b u f f er   in   s u c h   w a y   t h at  g lo b al  m e m o r y   lo ad s   is s u ed   b y   t h r ea d s   o f   w ar p   ar co alesced   in   en co d in g   p r o ce s s   as s h o w   in   F ig u r 4 .           Fig u r 2 .   Un co alesced   an d   co alesced   m e m o r y   ac ce s s       2 . 3 .   P inn ed  M e m o ry     B y   d e f a u lt,  C P d ata  allo ca tio n s   ar p a g ea b le.   A s   C UD A   d r i v er s   u s es   p ag e - lo ck ed   o r   p in n ed   m e m o r y ,   GP ca n n o t   d ir ec tl y   ac ce s s   d ata   p r o m   p ag ea b le  h o s t   m e m o r y .   C o n s eq u e n tl y ,   t h GP f ir s t   allo ca tes  te m p o r ar y   p i n n ed   m e m o r y ,   co p ies  h o s d ata  in to   it  an d   t h en   tr an s f er s   d ata  to   t h d ev ice  m e m o r y .   So ,   it  is   b etter   to   u s p in n ed   m e m o r y   b ef o r eh a n d   r ath er   t h a n   u s i n g   p a g ed   m e m o r y   i n   o r d er   to   r ed u ce   co p y i n g   co s t [ 1 6 ] .   A s   w h a v to   tr a n s f er   c h an n el  b u f f er s   f r o m   GP to   C P f o r   ea c h   i ter atio n   w h i l en co d in g   f r a m es,   w k ep t th c h an n el  b u f f er   o f   C P as p in n ed   m e m o r y   f o r   f a s t tr an s f er   o f   d ata.       3.   RE SU L T A ND  AN AL Y SI S       T o   an aly ze   t h p er f o r m a n ce   o f   C UD A   i m p le m e n tatio n ,   we  u s ed   a   GeFo r ce   GT 9 6 0   ca r d   w it h   C UD v er s io n   7 . 5   i n s talled   o n   m ac h i n w i th   I n tel( R )   C o r e( T M)   i5 - 4 5 9 0   C P r u n n in g   at   3 . 3 0 GHz .   T h Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       Op timiz in g   A p p le  Lo s s less   A u d io   C o d ec   a lg o r ith u s in g   N V I DI A   C UDA   a r ch itectu r ( R a f id   A h med )   73   C P i m p le m e n tatio n   o f   AL AC   i s   al s o   tes ted   o n   th e   s a m e   t estb ed .   T o   co m p ar t h p er f o r m an ce   o f   o u r   GP i m p le m en ta tio n   o f   AL A C   alg o r ith m ,   w s elec ted   r ep r esen t ativ o f   f i v a u d io   f ile s   f o r   test in g .   A ll   th e s f ile s   h av t h C f o r m a t,  i.e .   4 4 . 1 k Hz,   1 6   b its .   a.   T r ac k   5   o f   [ 1 7 ]   ( 2 8   s ) : E lectr o n ic  Go n g   5 k Hz  ( Mo n o )   b.   T r ac k   2 0   o f   [ 1 7 ]   ( 3 9   s ) : Sax o p h o n e   c.   T r ac k   5 0   o f   [ 1 7 ]   ( 2 2   s ) : M ale  s p ee ch   ( E n g lis h )   d.   T r ac k   6 8   o f   [ 1 7 ]   ( 2   m in   4 4   s ) : O r ch estra   e.   T r ac k   7 0   o f   [ 1 7 ]   ( 2 1   s ) : So n g   b y   E d d ie  R ab b itt   T h au d io   f iles   ar co llected   f r o m   So u n d   Q u ali t y   Ass e s s m en Ma ter ial  ( S Q A M)   r ec o r d in g s   f o r   s u b j ec tiv e   test s   9 .   T h f lie s   w er co n v er t ed   to   W A V   f r o m   F L AC   to   w o r k   w it h   p c m   d ata.   T o   m ea s u r e   th e   r esu lts ,   w r a n   o u r   test   1 0   ti m es  o n   ea c h   d atas et  f o r   ea ch   r ea d in g   a n d   s h o w e d   th av er ag r u n n i n g   r es u lt s   i n   th i s   s ec tio n .     3 . 1 .   E nco din g   Re s ults    3 . 1 . 1.   E x ec utio n Speed  G a in     T h r esu lts   o n   T ab le   1   s h o w s   th av er ag r u n n in g   s p ee d   r esu lt s   o f   b o th   m o n o   an d   s te r eo   au d io   ( T r ac k   6 8 )   f o r   C P an d   GPU  s ep ar atel y .   Fo r   1 6 b it  au d io   w ac h ie v s p ee d   g ai n   ab o u t   6 7 f o r   m o n o   an d   8 5 f o r   s ter eo   au d io   ty p e.   Fo r   2 4 b it  au d io   th s p ee d   u p   is   a r o u n d   9 0 f o r   b o th   au d io   t y p es.  Fo r   3 2 b it  au d io ,   th s p ee d   in cr ea s is   ar o u n d   8 1 %.  Her w ca n   in f er   th at  2 4 b it  au d io   co n v er s io n   r es u lt s   in   f as ter   en co d in g   s p ee d   f o r   GP w h er f o r   1 6 b it a u d io   it is   s lo w er   th a n   t h o th er s .   I n   Fi g u r 5 ,   w s ee   f o r   f ir s t te s f ile  ( T r ac k   5 )   w ac h ie v 3 x   s p ee d   u p ,   f o r   s ec o n d   a n d   t h ir d   test   f ile   ( T r ac k   2 0   &   5 0 )   w ac h ie v 7 x   s p ee d   u p ,   f o r   f o u r t h   test   f ile  ( T r ac k   6 8 )   w g ai n   6 . 5 x   s p ee d   an d   last l y   f o r   f i f t h   f il e   ( T r ac k   7 0 )   w g et  5 x   s p ee d   u p .       T ab le  1 .   Mix in g / C o n v er ti n g   p h ase  e x ec u t io n   ti m co m p ar is o n   f o r   en co d in g   p r o ce s s   B i t   D e p t h   C P U   e x e c u t i o n   t i me   f o r   mo n o   ( ms)   G P U   e x e c u t i o n   t i me   f o r   mo n o   ( ms)   C P U   e x e c u t i o n   t i me   f o r   st e r e o   ( ms)   G P U   e x e c u t i o n   t i me   f o r   st e r e o   ( ms)   16   2 . 8 5   0 . 9 4   2 0 . 3   3 . 0 2 5 9   24   2 5 . 6 8   1 . 6 2   6 3 . 5   5 . 2 4 6   32   9 . 3 2   1 . 7 1   38   4 . 8 2 6 6           Fig u r 3 .   Mix i n g / C o n v er ti n g   p h ase  s p ee d   u p   f o r   en co d in g   a n d   d ec o d in g   p r o ce s s   ag ai n s C P u s in g   d ataset   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  8 ,   No .   1 Feb r u ar y   201 8   :   70     75   74   3 . 1 . 2 .   P o w er   C o ns u m ptio n Sa v ing     L o o k i n g   at  T ab le  2 ,   th p o w e r   co n s u m p tio n   s a v i n g   is   lea s f o r   1 6 b it  au d io   f o r   b o th   m o n o   an d   s ter eo   au d io   f iles   w h er f o r   2 4 b it a u d io   p o w er   s a v in g   is   t h h ig h e s t.       T ab le  2 .   C P p o w er   s a v i n g   in   en co d in g   p r o ce s s   B i t   D e p t h   P o w e r   c o n su mp t i o n   sav i n g   f o r   mo n o   ( W a t t )   P o w e r   c o n su mp t i o n   sav i n g   f o r   st e r e o   ( W a t t )   16   0 . 6 6 7 9 2   3 . 6 3 6 9 2 7   24   5 . 4 9 4 4 4   9 . 2 0 9 0 8 2   32   2 . 0 5 4 4   7 . 2 5 7 1 6 3       3. 2 .   Dec o din g   Resul t s   3 . 2 . 1.   E x ec utio n Speed  G a in     Dec o d in g   r e s u l ts   f o r   b o th   m o n o   an d   s ter eo   f ile   ( T r ac k   6 8 )   ar s h o w n   i n   T ab le  3 .   A cc o r d in g   to   t h e   r esu lt s ,   w g et  ar o u n d   8 5 s p ee d   in cr ea s f o r   1 6 b it  m o n o   au d io   an d   9 0 f o r   1 6 b it  s ter e o .   Fo r   2 4 b it  au d io ,   w e   ac h ie v e   m o r t h a n   9 0 s p ee d   u p .   L astl y   f o r   3 2 b it  a u d io ,   ar o u n d   8 9 %   s p ee d   u p   is   g ai n ed .   Fro m   t h is   tab le,   w ca n   also   s tate  t h at  2 4 b it  au d io   d ec o d in g   is   f aster   i n   GP th a n   th o t h er s   w h er 1 6 b it   au d io   co n v er s io n   i s   s lo w e s t.       T ab le  3 .   Un - m i x i n g /C o n v er ti n g   p h ase  e x ec u tio n   ti m co m p a r is o n   f o r   d ec o d in g   p r o ce s s   B i t   D e p t h   C P U   e x e c u t i o n   t i me   f o r   mo n o   ( ms)   G P U   e x e c u t i o n   t i me   f o r   mo n o   ( ms)   C P U   e x e c u t i o n   t i me   f o r   st e r e o   ( ms)   G P U   e x e c u t i o n   t i me   f o r   st e r e o   ( ms)   16   4 . 0 2   0 . 5 8 9 2   1 0 . 2 5   1 . 0 7 6 4   24   1 0 . 8 8 4   0 . 8 3 5 2   2 8 . 0 3 2   1 . 8 1 9 2   32   7 . 0 9 3   0 . 8 6 4   2 0 . 3 5 4   1 . 7 1 5       3 . 3 . 2 .   P o w er   C o ns u m ptio n Sa v ing     Fo r   d ec o d in g   s tag e,   w g et  les s   p o w er   s av in g   t h an   t h at  o f   e n co d in g   s ta g e.   Her also   1 6   b it  au d io   h as  th least p o w er   s av in g   w h er 2 4   b it a u d io   h as   th h i g h est  s h o w n   in   T ab le  4 .       T ab le  4 .   C P p o w er   s a v i n g   in   d ec o d in g   p r o ce s s   B i t   D e p t h   P o w e r   c o n su mp t i o n   sav i n g   f o r   mo n o   ( W a t t )   P o w e r   c o n su mp t i o n   sav i n g   f o r   st e r e o   ( W a t t )   16   0 . 6 9 0 4 1 4   1 . 5 7 7 8 1 4   24   1 . 8 5 3 9 6   4. 3 7 9 1 1 8   32   1 . 1 2 4 8 8 6   3 . 0 8 7 1 9 4       4.   CO NCLU SI O N     I n   th i s   p ap er ,   w an a l y ze d   th e   f ea s ib ilit y   to   u s C UD A   f r a m e w o r k   f o r   A p p le  L o s s les s   A u d io   C o d ec   co m p r es s io n   al g o r ith m .   O u r   p r im ar y   f o cu s   w a s   o n   o u tp er f o r m i n g   t h m i x i n g /u n - m i x in g   s p ee d   o f   th e   C P U   b ased   AL AC   i m p le m e n tatio n   b y   u s i n g   NVI DI A   GP Us   w it h o u lo s i n g   a n y   co m p r ess io n   r a tio .   W test ed   o u r   i m p le m en ta tio n   o n   s e v er al  d atasets   an d   m ad co m p ar is o n .   E x p er i m e n tal  r esu lts   d e m o n s tr a te  th at  w ac h iev e   av er ag o f   8 0 - 9 5 % sp ee d   u p   f o r   m i x i n g /u n - m ix i n g   au d io   d ata.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       Op timiz in g   A p p le  Lo s s less   A u d io   C o d ec   a lg o r ith u s in g   N V I DI A   C UDA   a r ch itectu r ( R a f id   A h med )   75   RE F E R E NC E   [1 ]   F irm a n sa h   L ,   S e ti a w a n   EB,   Da ta   a u d io   c o mp re ss io n   lo ss les F L AC  fo rm a t o   lo ss y   a u d io   M P 3   fo rm a w it h   Hu ff ma n   s h if c o d in g   a lg o rith m ,   2 0 1 6   4 t h   In tern a ti o n a C o n f e re n c e   o n   In f o rm a ti o n   a n d   Co m m u n ica ti o n   T e c h n o lo g y   (ICo ICT ).   2 0 1 6   M a y .   [2 ]   S a lo m o n   D.  A   c o n c ise   in tro d u c t io n   t o   d a ta  c o m p re ss io n .   L o n d o n S p ri n g e L o n d o n 2 0 0 8   Ja n   1 4 .   2 2 7 4 4   p .   IS BN:  9 7 8 1 8 4 8 0 0 0 7 1 1 .   [3 ]   W a g g o n e B,   Co m p re ss io n   f o g re a v id e o   a n d   a u d i o M a ste ti p a n d   c o m m o n   se n se ,   2 n d   e d .   Ox f o rd ,   Un it e d   Kin g d o m El se v ier S c ien c e ;   2 0 0 9   No v   2 3 .   3 4 1 7   p .   IS BN:  9 7 8 0 2 4 0 8 1 2 1 3 7 .   [4 ]   Yu   R,   Ra h a rd ja  S ,   X iao   L ,   Ko   CC,   f in e   g ra n u lar  sc a lab le  to   lo ss les a u d io   c o d e r,   IEE T ra n sa c ti o n o n   A u d io ,   S p e e c h   a n d   L a n g u a g e   P ro c e ss in g .   2 0 0 6   Ju l ;   1 4 (4 ) :1 3 5 2 6 3 .   [5 ]   S a lo m o n   D,  M o tt a   G ,   Bry a n D,  Da ta  c o m p re ss io n T h e   c o m p lete   re f e r e n c e ,   4t h   e d .   L o n d o n :   S p r in g e L o n d o n ;   2 0 0 6   De c   1 9 .   7 7 3 8 3   p .   I S BN:  9 7 8 1 8 4 6 2 8 6 0 2 5 .   [6 ]   G u n a w a n   T ,   Zain   M ,   M u in   F ,   Ka rti w i   M ,   In v e stig a ti o n   o f   L o ss les A u d io   Co m p re ss io n   u sin g   IE EE   1 8 5 7 . 2   A d v a n c e d   A u d io   C o d i n g ,   In d o n e sia n   J o u rn a o El e c trica l   En g i n e e rin g   a n d   C o mp u ter   S c i e n c e ,   2 0 1 7 ; 6 :   4 2 2     4 3 0   [7 ]   A p p le  L o ss les [ In tern e t ] .   A p p lel o ss les s.co m .   2 0 1 7   [ c it e d   2 3   S e p tem b e 2 0 1 7 ] .   A v a il a b le  f ro m :   h tt p : // ww w . a p p lelo ss les s.co m /   [8 ]   W a g g o n e B,   Co m p re ss io n   f o g re a v id e o   a n d   a u d i o M a ste ti p a n d   c o m m o n   se n se ,   2 n d   e d .   Ox f o rd ,   Un it e d   Kin g d o m El se v ier S c ien c e 2 0 0 9   No v   2 3 .   2 1 5 2 1   p .   IS BN:   9 7 8 0 2 4 0 8 1 2 1 3 7 .   [9 ]   G u o   S ,   Ch e n   S ,   L ian g   Y,   A   No v e A rc h it e c t u re   o M u lt i - G P Co m p u ti n g   Ca rd ,   T E L KOM NIKA  ( T e lec o mm u n ica ti o n   Co mp u ti n g   El e c tro n ics   a n d   C o n tro l ) ,   2 0 1 3 ;1 1 (8 )   [1 0 ]   Na sre e n   A ,   G   S ,   P a ra ll e li z in g   M u lt i - f e a tu re d   Co n ten Ba se d   S e a rc h   a n d   Re tri e v a o f   V id e o t h r o u g h   Hig h   P e rf o rm a n c e   Co m p u ti n g ,   In d o n e sia n   J o u rn a o El e c trica l   En g in e e rin g   a n d   Co mp u ter   S c ien c e ,   2 0 1 7 ;5 ( 1 ):2 1 4   [1 1 ]   Ha n M ,   S c h a f e RW .   L o ss les s   c o m p re ss io n   o f   d ig it a a u d i o .   IEE S i g n a P r o c e ss in g   M a g a z in e .   2 0 0 1 ,     Ju l:   1 8 (4 ) :5 1 5 .   [1 2 ]   S u tsu S ,   Co ll e P ,   e d it o rs,  M a ss iv e l y   p a ra ll e e v o lu ti o n a ry   c o m p u tatio n   o n   G P G P Us ,   Be rli n S p r in g e r - V e rlag   Be rli n   a n d   He id e lb e rg   Gm b H &   Co .   K;  2 0 1 3   De c   6 .   1 4 9 5 6   p .   IS BN:  9 7 8 3 6 4 2 3 7 9 5 8 1 .   [1 3 ]   Al - M o u h a m e d   M ,   Kh a n   A   u H,   Ex p lo ra ti o n   o f   a u to m a ti c   o p ti m iza ti o n   f o C UD A   p ro g ra m m in g ,   In ter n a ti o n a l   J o u rn a o P a ra ll e l,   Eme rg e n a n d   Distrib u ted   S y ste ms ,   2 0 1 4   S e p   1 6 ; 3 0 ( 4 ):3 0 9 2 4 .   [1 4 ]   Ja n g   B,   S c h a a   D,  M istry   P ,   Ka e li   D,   Ex p lo it in g   m e m o r y   a c c e ss   p a tt e rn to   im p ro v e   m e m o r y   p e rf o r m a n c e   in   d a ta - p a ra ll e a rc h it e c tu re s,”   IEE E   T ra n s a c ti o n s o n   P a ra ll e a n d   Dis trib u ted   S y ste ms ,   2 0 1 1   Ja n ; 2 2 ( 1 ): 1 0 5 1 8 .   [1 5 ]   Ha rris  M .   [ I n tern e t ] P a ra ll e F o r   a ll .   Ho w   to   a c c e s g lo b a m e m o ry   e ff icie n tl y   in   CUD A   C/C++   k e rn e ls;  2 0 1 3   Ja n   7   [ c it e d   2 0 1 6   No v   1 4 ] .   Av a il a b le  f ro m h tt p s:// d e v b lo g s.n v id ia.co m /p a ra ll e lf o ra ll /h o w - a c c e ss - g lo b a l - m e m o r y - e ff icie n tl y - c u d a - c - k e rn e ls/   [1 6 ]   Ha rris  M .   [ In ter n e t]:   P a ra ll e F o a ll .   Ho w   to   o p ti m ize   d a ta t ra n sf e r s in   CUD A   C/C++ 2 0 1 2   De c   4     [ c it e d   2 0 1 6   No v   1 4 ] .   A v a il a b le  f ro m   h tt p s: // d e v b lo g s.n v id ia.co m /p a ra ll e lf o ra ll /h o w - o p ti m ize - d a ta - tran sf e rs - c u d a - cc/   [1 7 ]   S o u n d   q u a li ty   a ss e ss m e n m a ter ial:  re c o rd in g f o su b jec ti v e   tes ts;  u se r ’s  h a n d b o o k   f o th e   EBU  -   S QA M   c o m p a c d isc .   Ge n e v a T e c h n ica Ce n tre;  2 0 0 8 .   [ c it e d   2 0 1 6   No v   1 4 ] .   A v a i lab le  f ro m :   h tt p s:/ /t e c h . e b u . c h / d o c s/tec h /t e c h 3 2 5 3 . p d f .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.