基于Blackfin533的CCSDS图像压缩算法编码优化
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5)在源代码中，为了节省存储器空间，在结构中使用了位域，但Blackfin 533在处理位域操作时效率极低，若将位域类型改为char或sh-ort类型，虽然在一定程度上增加了编码时所需的存储容量，但却能够明显缩短编码时间。
6)码流输出函数BitsOutput的功能是输出指定位数的数据到码流文件，在源代码中占到总编码时间的约1／5。据统计，在压缩比率为8：1的 Lena图时，程序调用BitsOutput函数达14万多次。若将该函数改为32位的形式输出，并通过移位方式进行码流输出以及在程序中减少该函数调用的方法进行优化，可使其占用周期减少到原来的20％。另外，编码时只输出一位的情况很多，将这些地方换成单独的函数可进一步减少编码时间；
7)循环优化：保持循环体内代码简单，减少分支判断。避免循环中依赖前次循环的数据，这样可以实现并行处理。内外循环合并，可以使优化器专注于内循环。减少数据跨切层数。利用Blackfin533的零开销循环，将代码中的循环层数控制在两层以内。
(3)汇编级优化。
通过以上方式进行的CCSDS编码器的优化，使得图像编码的时间缩短，但是，这样实现的算法运行效率还是比较低，这是因为所有的代码都是由C语言编写的，并没有完全利用DSP的各种性能。因此必须结合DSP本身的特点，对其进一步优化，才能使CCSDS高效的对图像进行编码。
C语言汇编化的优化方法有：
(1)节省寄存器资源。Blackfin提供了8个32位数据寄存器及一系列地址寄存器。对于这些寄存器，应尽可能做到一个寄存器多次使用，同时尽量使用较短的数据类型。
(2)利用指令的流水线结构，尽量展开C语言中的循环体，减少分支判断，尽量减少流水线的打断。
(3)使用并行指令。大多数指令都存在相应的可并行的指令，如一条运算指令可以并行两条数据读取指令。使用并行指令可以成倍地提高代码的执行速度。
(4)将除法转化为乘法或查表实现。Blackfin中提供了乘法器但没有除法器，执行除法指令将花费几十甚至上百个指令周期，因此将除法转化为乘法或查表，可减少这种开销。
(5)使用专用指令。Blackfin533提供了大量的图像视频专用指令，通过使用这些指令，能在很大程度上提高代码的执行效率。
2 优化结果
选用Lena图像和Area图像在压缩比率为8的情况下进行测试，测试结果如表1所示，可见文中的优化方案可将编码时间由原来的3 425 ms优化至48 ms，时间节省98．6％，提高了CCSDS图像压缩算法编码的实时性能。
3 结束语
文中首先介绍了CCSDS算法结构的一般流程，接着针对编码器的DSP移植提出了优化方案，包括算法编码选项的选取优化、系统级优化、程序级优化以及汇编优化，最后给出了对比结果。可见，文中提出的优化方法缩短了编码时间，提高了算法效率。
本文引用地址：https://www.eepw.com.cn/article/151180.htm
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