2.5 程序優(yōu)化

　　由前面的分析可知,對圖像進行提升小波變換時,需要對其四個邊界進行延拓。延拓方式采用圖1所示的對稱延拓，其中左邊與上邊需要多延拓一個點。而對圖像中的一個塊進行提升變換時，其延拓的應(yīng)該是與該塊相鄰的四個塊數(shù)據(jù)的邊界數(shù)據(jù)，如圖4所示。

　　邊界延拓主要是用于計算高頻系數(shù)。分析發(fā)現(xiàn)，水平提升時，當前數(shù)據(jù)塊每一行的最后一個高頻系數(shù)與下一個塊在該行的第一個高頻系數(shù)相同。所以只要把當前塊的這些系數(shù)保存起來，在對下一塊進行水平提升時第一個高頻系數(shù)就不需要再進行計算，因此也就不需要再對其左邊界進行延拓了。垂直方向的提升也是同樣的道理。在程序中添加兩個數(shù)組，分別用于存放當前塊的每一行與每一列的最后一個高頻系數(shù)。采用這種方法就可以降低程序的復(fù)雜度，提高執(zhí)行效率，減少缺失的發(fā)生。

　　像素擴展函數(shù)pix_pand[9]是采用TI的IMGLIB算法庫。水平提升與垂直提升函數(shù)均由作者用線性匯編語言編寫，充分利用64x系列DSP的半字處理指令，采用半字打包技術(shù)，最大限度地提高程序的執(zhí)行效率。

　　水平提升時，將每行的數(shù)據(jù)重新排序，變成如圖5所示的結(jié)構(gòu)。

　　使用C64x的ADD2、SHR2和SUB2等半字處理指令，將如下的兩個運算并行執(zhí)行：
 H(1)=B-[(A+C)>>1]

 H(2)=D-[(C+E)>>1]
垂直提升時則可以安排多列的計算并行執(zhí)行，如圖6所示。
 H1(1)=B1-[(A1+C1)>>1]

 H2(1)=B2-[(A2+C2)>>1]

3 仿真結(jié)果

　　表1列出了CPU讀取L1D時產(chǎn)生的缺失數(shù)。其中，水平方向的缺失不可避免。由于要對數(shù)據(jù)塊的右側(cè)和底部進行邊界延拓，所以在水平方向的缺失數(shù)比傳統(tǒng)方法略高；而在垂直方向上，該算法完全避免了缺失的發(fā)生。

　　表2列出了幾種方法的計算性能。由于本文采用了多種優(yōu)化技術(shù)，運算速度提高了4～10倍。

　　本文介紹了5/3提升小波變換及其在DM642上的實現(xiàn)。為了提高其性能提出了多項優(yōu)化技術(shù)，試驗證明這些方法十分有效。

參考文獻

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