(4)选取周围的四个点作为匹配点,步长改为1,如图5中所示的空心点。选取SAD最小的点作为最终目标点。
四步搜索算法比三步搜索算法的复杂度更小,但精度并没有降低,同时算法规则易于实现软件流水,而非常适合在DSP 上实现。
3.3 软件优化
由于图像处理的数据量大,数据处理相关性高,并且具有严格的帧、场时间限制,因此如何针对图像处理的特点对DSP 进行优化编程,充分发挥其性能就成为提高整个系统性能的关键。
要想充分发挥DSP的运算能力,必须从它的硬件结构出发,最大限度地利用八个功能单元,使用软件流水线,尽量让程序无冲突地并行执行。一般循环体都满足并行处理的条件,并且循环体往往是程序中耗时最长的。因此在进行优化时将重点放在循环体上。
1) DSP跳转指令的优化
DSP的指令多为单周期指令,但是转移类指令却通常要耗费较多的时钟周期,每个跳转都有5个延迟间隙,从性能上考虑是一项很耗时的工作,因此应尽可能地减少程序中的分支。
2) 使用库函数
TI公司对TMS320C6000的用户提供了功能强大的IMAGE LIB库支持。在这个库中,包含许多常用函数,可以完成DCT/IDCT变换、小波变换、DCT量化、自适应滤波等功能。这些函数都是优化过的,完全能够实现软件流水,效率很高。
3)存储空间的考虑
DSP存储空间的配置十分重要。因为DSP对不同的存储单元的访问速度是有区别的,对片内寄存器的访问速度最快,对片内RAM的访问速度比片外RAM的访问速度快。因此合理地配置和使用存储空间,对系统整体效率影响很大。应该尽可能地把访问比较频繁的常数表和代码段装入片内RAM,如果过大,则把其中一部分装入片外存储器。
4)混合编程
不同于传统的VLIW ,Veloci TI 采用了多种先进技术,从而使得DSP的C编译器具有很高的效率,我们称之为面向C语言结构的DSP芯片。其平均编译效率可以达到手工汇编的84 %。这使得在绝大多数应用中我们可以采用C 语言编写程序从而充分利用大量用C 描述的算法程序,并获得远胜于传统DSP程序的可维护性、可移植性、可继承性,缩短开发周期。
虽然C6000的C编译器有如此高的编译效率,但是对于MPEG-4这样复杂的算法,只运用C语言是远远不够的,一般采用C语言和汇编语言相结合的方式来完成程序设计。程序设计流程如下:先写C代码并对其优化,如果不能达到预期的运行效率,则编写汇编代码来提高效率。
4 总结
该系统非常灵活,支持的视频输入为PAL制或NTSC制式的标准模拟视频信号,输入的视频信号既可以是复合视频信号,也可以是S-Video信号。并支持多分辨率,分别为FULL、CIF和QCIF,可以满足多种应用的需求。测试证明经过以上的优化可以实现视频图像的实时压缩,同时系统运行可靠、功耗低。