DCT离散余弦变换的DSP实现
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TMS320VC5402的特性，以运用TMS320VC5402定点DSP芯片完成MPEG-4标准中DCT系数量化为例，简要介绍MPEG-4标准的量化方法，提出一种用定点乘法和移位运算代替量化过程中的除法和饱和运算的方法，并实现了快速运算。
关键词：DSP；离散余弦变换(DCT)；量化；
Abstract: The design of the complex needs and DSP connection, and experiments designed to connect to the line, it will appear in the experiment some errors, but does not affect the final outcome of the entire design. According to the characteristics of DSP chip TMS320VC5416 to TMS320VC5416 fixed-point DSP chip to complete the use of MPEG-4 standard DCT coefficient quantization, for example, MPEG-4 standard introduced a quantitative approach, proposes a shift operation with fixed-point multiply and replace the quantization process Method of division and saturated operation, and achieve a rapid operation.
Keywords: DSP;DiscreteCosineTransform(DCT); quantizing;
1 引言
离散余弦变换(DCT)是N.Ahmed等人在1974年提出的正交变换方法。它常被认为是对语音和图像信号进行变换的最佳方法。为了工程上实现的需要，国内外许多学者花费了很大精力去寻找或改进离散余弦变换的快速算法。由于近年来数字信号处理芯片(DSP)的发展，加上专用集成电路设计上的优势，这就牢固地确立离散余弦变换(DCT)在目前图像编码中的重要地位，成为H.261、JPEG、MPEG 等国际上公用的编码标准的重要环节。在视频压缩中，最常用的变换方法是DCT,DCT被认为是性能接近K-L变换的准最佳变换，变换编码的主要特点有： 在变换域里视频图像要比空间域里简单；视频图像的相关性明显下降，信号的能量主要集中在少数几个变换系数上，采用量化和熵编码可有效地压缩其数据；具有较强的抗干扰能力，传输过程中的误码对图像质量的影响远小于预测编码。通常,对高质量的图像，DMCP要求信道误码率 ，而变换编码仅要求信道误码率 。
DCT等变换有快速算法，能实现实时视频压缩。针对目前采用的帧内编码加运动补偿的视频压缩方法的不足, 我们在Westwater 等人提出三维视频编码的基础上, 将三维变换的结构应用于视频图像压缩, 进一步实现了新的视频图像序列的编码方法。
2系统硬件简述
2.1 TMS320VC54022.2 TMS320VC5402的内部存储器和片内外设
TMS320VC54x系列DSP内部均带有一定数量的高速物理存储空间，在实时性要求很严格的应用系统中，应尽量将程序和数据存放在内部物理存储区中，而且尽可能地将数据区定义在内部双访问RAM中，程序区可定义在内部单访问RAM， DARAM或是ROM中，一些查找表或是初始化数据也可以放在程序区中。因为对于程序区常常只有读操作，而对于数据区往往可以同时存在有读操作和写操作，所以数据区尽可能定义在DARAM中。对片内物理存储器的访问是通过访问映射存储器来实现的，也就是说，片内物理存储器必须被映射到映射存储器上才能被访问。DSP系统的映射存储器分为三块区域，分别称为程序区、数据区和I／O区。一般来说，I／O区是片外资源，访问空间大小为64K×16bit；数据区可以为片上存储区映射的，也可以是片外存储器映射的，或兼而有之，访问空间大小也是64K×16bit，而且，这两个区域常常是不能被扩展访问的。基本程序区的访问空间也是64K×16bit，对于不同的DSP芯片，扩展能力不同。对于VC5402来说，最大扩展访问空间为1024K×16 bit。可见，DSP系统的映射存储器代表了DSP芯片的一种寻址能力和可访问空间的大小，在没有对映射存储器配置前，这些映射存储空间是虚拟的，是不能用来存储程序和数据的。所以在DSP程序的编译和汇编之后，连接成目标文件之前
