blackfindsp存储资源分配策略研究

《blackfindsp存储资源分配策略研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、摘要H.264是一种先进的、近年來流行的国际视频编码标准。国内外很多公司以及研究机构都在研究H.264编码算法在数字信号处理器(DSP,DigitalSignalProcessor)平台上的实吋解决方案。由于H.264编码算法的复杂度高以及DSP的资源有限，至今没有较好的解决方案。在分析H.264标准特性和Blackfin561系统结构的基础上，对存储资源分配进行了一些优化。根据H.264中用到的数据结构的大小，被操作的频度，确定数据在内存上的分块布局，减小了内存访问冲突。设计了视频采集缓冲区的双核同步策略，并且将缓冲

2、区布局在不同的片外内存子块上，试验表明能减少视频采集屮等待的时间。定量分析高速缓存(Cache)容量大小对Cache失效率和平均访存时间的影响，确定Cache的最佳容量，在内存代价和Cache效率Z间取得平衡。针对Cache的两种回写机制的特点，对不同数据块按页采用不同的回写机制。通过计算额外开销，分析出合适的DMA一次调度数据块的数Fl,分析出DMA传输方向控制器的不同切换周期对系统性能的影响，找到切换周期的最佳值。分支指令和循环指令对存储性能影响较大，通过预测分支跳转和构建硬件循环来提高它们的效率。测试结果表明，优

3、化后的视频采集占用的系统资源减少。对于低复杂度的场景，有较快的实时编码速度，编码帧率达到22帧。对标准序列测试的结果也表明，经过存储资源分配优化后的系统性能得到提升。关键词：视频编码，数字信号处理，直接内存访问，高速缓存，子块并行读写AbstractH.264isanadvancedandpopularvideocompressionstandard.Manycompaniesandresearchinstitutionstrytheirbesttoexplorethereal-timesolutionofH.264E

4、ncoderinDSP(DigitalSignalProcessor)platform.However,asthehighcomplexityandtheresourceslimitationofDSP,therewasnogoodsolutionuptonow.TheoptimizationofstorageresourceassignmentbasedontheanalysisofBlackfin561architectureandH.264encodingalgorithmcharacteristics・Thec

5、onflictofaccessingmemoryisreducedbyAbstractingdatastructuresofH.264algorithm,analyzingdatasizeandoperationfrequency,anddistributingcorrespondingmemorylevelforthedata・Adual-coresynchronizationmethodisdesignedtorvideocapture,andbuffersarcdistributedtodifferentsub-

6、banks,sothetimeofwaitingvideodataisreduced.Bycalculatingcachemissrateandaveragetimeofaccessingmemory,optimalCachecapacityisallocated,andappropriatewritc-backstrategyischosenfordifferentpartofdatastructures.BycalculatingadditionalspendingofDMAtransfer,fixupapprop

7、riatenumberofblockstransferredbyoneDMAtransfer,andwhatistheoptimalregistervalueofDMAtraffic・Branchandcirclealsohaveagreatimpactonstorageperformance,sooptimizethembymeansofaddingcompileroption.ExperimentsontheBlackfin561arcconductedtoevaluateandcomparedifferentte

8、chniques.Afteroptimization,thecosttimeofvideocaptureframeworkisreduced・TheoptimizedH.264Encoderachievehigherencodingframerate(upto22fps)torthereal-timevideo.Forstanda