基于DSP的JPEG視頻壓縮系統的實(shí)現
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5．2 C代碼優(yōu)化
在JPEG的編碼中，根據VC5509A結構特點(diǎn)及結合圖像數據量大的特點(diǎn)，提高編碼效率，考慮程序編寫(xiě)和優(yōu)化如下：
(1)利用編譯器優(yōu)化，開(kāi)啟編譯器的優(yōu)化選項，包括基本優(yōu)化、文件級優(yōu)化和程序級優(yōu)化。
(2)使用本征(intrinsics)函數，C55x提供了一種特殊函數一本征函數，可迅速優(yōu)化C代碼。本征甬數前有個(gè)下劃線(xiàn)“一”，調用方法和普通函數相同。
(3)使用圖像庫，TI提供基于C55x的圖像庫IMGLIB，庫中都是圖像處理常用的函數，而且可以用C語(yǔ)言調用，匯編優(yōu)化好，執行效率高，因此盡量用庫函數。在JPEG編碼中比較關(guān)鍵的是DCT變換可調用庫函數中的IMG_sw_fdct_8x8(short*fdct_data，short， *inter_buffer)，該函數完成一次DCT變換需用1 078個(gè)時(shí)鐘周期。大大提高JPEG的編碼效率。
(4)高效使用MAC硬件，C55x有專(zhuān)門(mén)的硬件高效執行MAC運算。一個(gè)周期中可以執行一個(gè)單乘加或一個(gè)雙乘加(dual-MAC)運算。
(5)使用特殊數據類(lèi)型(register類(lèi)型、volatile類(lèi)型、const類(lèi)型)，對于需要多次重復訪(fǎng)問(wèn)的變量，如for循環(huán)中的變量值，一般可設置為register型變量。聲明變量為register型能提高效率，但必須小心使用。在某些編譯器中，優(yōu)化器會(huì )自動(dòng)分配一些變量為register 型。
(6)減少判斷循環(huán)，在使用判斷方式選取控制語(yǔ)句時(shí)應盡量減少判斷轉移。DSP多采用流水線(xiàn)結構。由于TMS320C55X采用7級流水線(xiàn)結構，頻繁的轉移指令使得流水線(xiàn)難以發(fā)揮作用。
另外。DSP的大多數指令為單周期指令，但轉移類(lèi)指令卻通常要耗費較多的機器周期。因此，應盡可能減少程序中的轉移分支，以提高程序的效率。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/191911.htm
6 實(shí)驗結果
6．1 壓縮效果實(shí)驗結果
通過(guò)改變量化因子Q，改變圖像的壓縮比。壓縮比越大，壓縮過(guò)程中的視覺(jué)損失越大，壓縮后的圖片越不清晰。圖6為采用不同的量化因子Q的壓縮前后效果比較圖。其中，圖6a為未壓縮，大小57．4 KB的原始BMP圖像，圖6b為壓縮后大小為5．18 KB的圖像，圖6c為壓縮后大小5．18 KB的圖像。由圖知，壓縮后的圖像與原始圖像在視覺(jué)效果上相差不大。當Q=50時(shí)，壓縮后圖像所需存儲空間僅為原圖像的1／14。
6．2 壓縮耗時(shí)實(shí)驗結果
對于一個(gè)8x8數據塊，各步耗時(shí)如下：分塊：1．335μs；DCT變換：5． 39μs；量化：1．355μs；哈夫曼編碼：3．375μs。說(shuō)明一個(gè)8x8數據塊總耗時(shí)為11．455μs，一幀720x576灰度圖像的壓縮總耗時(shí)為90x72x11．455=74 228．4μs，再加上其他輔助操作，實(shí)際耗時(shí)約75 ms。根據上述結果，在1 s內向上位機發(fā)送13幀720x576的灰度圖像，基本滿(mǎn)足系統要求。
7 結束語(yǔ)
介紹基于TMS320VC5509A DSP的JPEG視頻壓縮系統的設計和實(shí)現方案，該系統硬件設計采用DSP+FPGA的方案，充分發(fā)揮了各自?xún)?yōu)勢；而軟件設計針對C55x的結構進(jìn)行程序結構和算法優(yōu)化，經(jīng)過(guò)驗證達到較好的實(shí)時(shí)效果。由于該系統體積小、功耗低，適用于一些野外圖像采集、遠程視頻監控等需要連續傳輸圖像的場(chǎng)合。
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