基于DSP的实时图像处理系统（五）

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。