基于TMS320DM642 的X264 視頻編碼器的優(yōu)化
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示例中， 除了數(shù)據(jù)搬移中必需的數(shù)據(jù)存放源地址和目的地址之外，還定義了變量Ping_Pong 和DAT_ID。其中Ping_Pong 是一個(gè)標(biāo)志變量，用來(lái)表示當(dāng)前存放搬移數(shù)據(jù)的目的存儲(chǔ)區(qū)是Ping 存儲(chǔ)區(qū)還是Pong 存儲(chǔ)區(qū)，DAT_ID 是正在進(jìn)行的EDMA 搬移的句柄變量。在進(jìn)入正式的編碼循環(huán)體以前，EDMA 會(huì)事先把一個(gè)要編碼的宏塊像素值搬移到Ping 存儲(chǔ)區(qū)（假設(shè)Ping_Pong=0 表示Ping存儲(chǔ)區(qū)）。進(jìn)入循環(huán)體以后，首先進(jìn)行目標(biāo)存儲(chǔ)區(qū)的交替（Ping_Pong=1-Ping_Pong，此時(shí)Ping_Pong=1，表示 Pong 存儲(chǔ)區(qū)），接著等待前一次搬移是否完成（DAT_wait（DAT_ID）），如果前一次搬移完成，就可以立即開(kāi)始下一次搬移，同時(shí)CPU 立即進(jìn)行對(duì)本次搬移數(shù)據(jù)的處理。以后的操作類似，直至所有的宏塊都完成編碼，結(jié)束循環(huán)體。
3.3 循環(huán)體的優(yōu)化
在X264 視頻編碼器中，循環(huán)體出現(xiàn)的頻率比較高，而且往往循環(huán)體是在整個(gè)編碼器中比較占用時(shí)間的部分。尤其是當(dāng)出現(xiàn)循環(huán)體嵌套，或者循環(huán)體內(nèi)部存在邏輯判斷語(yǔ)句或者函數(shù)調(diào)用時(shí)，編譯器一般不會(huì)對(duì)該循環(huán)進(jìn)行優(yōu)化。針對(duì)這些問(wèn)題， 比較常用的方法有嵌套循環(huán)體內(nèi)部循環(huán)展開(kāi)，用條件操作符代替邏輯判斷語(yǔ)句，使用內(nèi)聯(lián)函數(shù)，使用MUST_ITERATE 偽指令操作符[11-12]，將大循環(huán)體拆成幾個(gè)小循環(huán)體。筆者使用的循環(huán)體優(yōu)化的例子代碼為：本文引用地址：http://www.butianyuan.cn/article/166324.htm
在上面示例中，偽指令MUST_ITERATE 主要是告訴編碼器，本次循環(huán)總共要執(zhí)行396 次，這樣編譯器就可以進(jìn)行軟件流水來(lái)優(yōu)化這個(gè)循環(huán)。
3.4 編譯器優(yōu)化選項(xiàng)
在完成上述的手工優(yōu)化后，接下來(lái)通過(guò)設(shè)置編譯器選項(xiàng)來(lái)使用編譯器優(yōu)化，本文采用的編譯器優(yōu)化選項(xiàng)有：-pm（在程序級(jí)別進(jìn)行優(yōu)化），-o3（對(duì)文件級(jí)別進(jìn)行最強(qiáng)的優(yōu)化），-op3（速度最重要），-ml3（缺省情況下將全部數(shù)據(jù)和函數(shù)作為far 型）。
3.5 DSP 匯編優(yōu)化
假如使用上述優(yōu)化策略對(duì)編碼工程進(jìn)行優(yōu)化后，編碼器的速度還不能達(dá)到應(yīng)用要求，就需要編寫手工匯編程序。編寫手工匯編程序之前， 首先要用CCS 的profile工具對(duì)編碼工程進(jìn)行剖析， 找出比較耗時(shí)或頻繁調(diào)用的函數(shù)部分，把這些部分改寫成匯編函數(shù)。
DSP 采用的是哈佛體系結(jié)構(gòu)， 將數(shù)據(jù)和程序分開(kāi)存放。大體上來(lái)說(shuō)，編寫匯編語(yǔ)言函數(shù)主要步驟為：把操作數(shù)從內(nèi)存中取出來(lái)放到CPU 的寄存器中， 然后在CPU內(nèi)部用不同的運(yùn)算單元對(duì)寄存器里的操作數(shù)進(jìn)行運(yùn)算，最后把運(yùn)算的結(jié)果存到內(nèi)存中。其中，函數(shù)參數(shù)傳遞、函數(shù)返回值寄存器、條件寄存器、棧指針寄存器的保存都必須按照規(guī)定使用相應(yīng)的寄存器，否則會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。
在編寫匯編語(yǔ)言的過(guò)程中要考慮下方面：1） 充分理解待編寫的函數(shù)的邏輯功能。只有真正理解了函數(shù)實(shí)現(xiàn)的功能和具體的數(shù)據(jù)流程圖， 才能使匯編語(yǔ)言的構(gòu)架比較高效；2） 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的選擇和安排。由于DM642 允許數(shù)據(jù)打包處理，即一條指令可以同時(shí)對(duì)幾個(gè)字節(jié)進(jìn)行操作，這對(duì)于圖像和視頻處理非常有益， 所以能夠打包處理的就盡可能打包處理；3） 寄存器的分配和指令的先后順序。DM642 的CPU 有2 套完全對(duì)稱的運(yùn)算單元和寄存器。只要把操作數(shù)分別存、取到隸屬于不同套的寄存器里面，采用不同的運(yùn)算單元，合理安排指令的先后順序，保證在資源不沖突的條件下盡量在一個(gè)周期內(nèi)安排更多的指令，實(shí)現(xiàn)指令運(yùn)行的高效性、并行性。
評(píng)論