[发明专利]一种基于DM642的二维DCT的优化方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及数字图像和视频信号处理，更明确地说，涉及从DM642的指令角度优化DCT函数的方法DCT变换。

【背景技术】

H264具有很高的数据压缩比率，同等图像质量的条件下，H.264的压缩比是MPEG-2的2倍以上，是MPEG-4的1.5～2倍，但是，高压缩比和出色的画质给视频编码能力带来了很大的挑战。DCT变换是H264编码中最耗时的计算模块之一，在实时编码系统中，对它的计算速度的提升要求是精益求精。TMS320DM642DSP是TI德州仪器公司推出的一款高性能数字多媒体处理器，它的多媒体指令集以及并行处理的特征，使得优化DCT这样的模块有了更加灵活的发挥空间。本章主要研究从DM642的指令角度优化DCT函数的方法。

DM642是TI公司采用TI的第二代高级超长指令字结构(VelociTI)，使得在一个指令周期能够并行处理多条指令，它有四个运算单元，分别为.L，.M，.S，.D，其中每个运算单元分A，B两区，可分别处理不同类型的运算，因此可以达到每个指令周期运行八条指令。它可在600MHz时钟频率下工作，按照每个指令周期可并行8条32bit指令来计算，它可达到4800MIPS的峰值计算速度。DM642采用两级缓存结构：第一级包括相互独立的LIP(16kB)和LID(16kB)，只能作为高速缓存使用；第二级L2(256kB)是一个统一的程序/数据空间，可整体作为SRAM映射到存储空间，也可整体作为第二级Cache，或是二者按比例的一种组合来使用。因此若能合理使用和管理内存以及运算单元的最大化利用，将能大幅度提高程序的运行性能。

存在胜于数字视频通信和存储的各种应用，且已开发出并正在持续开发相应的国际标准。例如视频电话和会议的低位速率通信以及例如动画的较大视频文件压缩产生各种视频压缩标准：H.261、H.263、MPEG-1、MPEG-2、AVS等。这些压缩方法依赖地离散余弦变换(DCT)或类似变换以及变换系数的量化来减少需用来编码的位的数目。

以下是二维DCT与IDCT的变换公式：

二维DCT变换

令f(x，y)为N×N离散图像序列，二维DCT变换表示为：

F(u,v)=2Nc(u)c(v)Σx=0N-1Σy=0N-1f(x,y)cos[π2N(2x+1)u]cos[π2N(2y+1)v]]]>

u，v＝0，1，...N-1

二维IDCT为：