杨伟朋+张硕+陈洪恪+焦一丹
[摘 要]基于科技水平的不断提升，人们要求越来越高的图像处理技术。因为数字信号处理器的功能十分强大，其具备显著的优势，因此被普遍地应用于图像处理行业。为此，本文阐述了DSP芯片及其构造，以及实时图像处理系统当中DSP芯片的应用，旨在对有关的行业起到一定的指导作用。
[关键词]DSP芯片；实时；图像处理；应用
中图分类号：TP391.41 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）02-0105-01
当前时期，科学技术日益发展，人们平时的生活实际中非常普遍地应用视频和图像，为此，有关行业的热门话题之一就是分析图像处理技术。在实际应用一些图像之前，要求实施锐化、除燥、识别、增强等处理，为了更加高效地传输图像信息，还应当对图像开展有目的性的压缩处理。而DSP图像处理技术的特点是重复性强、处理迅速、编程灵活、可靠性高等等，因而能够有效地处理图像。
1 DSP芯片及其构造分析
1.1 DSP芯片概述
数字信号处理器的简称就是DSP，如此的处理器是为了更加有效地控制数字信号而优化设计处理器件的体系构造，因为DSP芯片的体系构造有别于一般的单片机，进而有着非常多的长处，其有着较快的处理速度与较强的复合处理功能，为此被普遍地应用于图像处理当中。DSP芯片具备专门化的硬件乘法器，其操作方式是流水线的形式，因为工作方式有着相应的特殊性，所以导致DSP指令也有着很大的长处，从而可以大大地提升一系列数字信号的处理速度。并且，有目的性地优化设计集成电路，从而确保如此的处理方式要比最为理想的CPU处理方式强几十倍。
1.2 DSP芯片的构造
1.2.1 并行处理构造
在处理图像的时候，要求的运算量比较大，因此单一性的处理器较难有效地处理实时图像，这种情况下就少不了并行处理器的应用。通常来讲，并行处理构造指的是DSP芯片当中涵盖不少处理单元，一系列的单元之间不但可以并行存在，而且还可以在相同的周期当中操作各种任务和要求。另外，因为存在DSP芯片的其他一些总线，从而拓展了处理技术的范围。图像处理技术越来越发展，为了实现并行处理能力的提升，在处理图像的时候，DSP芯片常常还会借助超标星系统、单指令数据流、超长指令字等构造，进而实现DSP芯片性能的大大提升。
1.2.2 哈佛构造
在一般的图像处理系统当中，计算机系统常常应用的构造是冯·诺伊曼构造，在新形势下的图像处理当中，哈佛构造是大部分DSP芯片的应用构造，从而实现预算速度的提升。而哈佛构造就是在各种容量的空间当中存储应用程序与信息数据，以及配置储存器，其一般是2个数量的储存器。除此之外，还具备地址总线与程序总线组合而成的四套总线，数据总线跟程序总线互相分离，然而可以在相同机器的周期当中得到指令字与操作数，为此能够大大地提升执行的速度。再者，数据储存器和程序都在各种不同的空间当中分布，能够重叠地进行取指和执行。
2 实时图像处理系统中DSP芯片的应用
2.1 DSP芯片的选择
因为处理图像要求運算大量的数据，以及具备比较复杂的计算过程，为此需要非常高的计算结果的准确性。只有合理与科学地选择DSP芯片，才可以提高图像处理技术的质量。对于DSP芯片的选择来讲，应当兼顾一系列的要素。在处理数字信号的系统当中，重点涵盖的数据格式是浮点与定点，借助的数据格式不一样，会存在不一样的信号处理动态范围、信噪比、精确性，以及数据格式的不一样，也会导致不一样的易用性和开发难度。在对浮点或者是定点DSP进行选择的时候，先是应当研究转化模数的比特数，倘若所有图像的像素在16bit以内，那么这种情况下就能够选择定点是16bit的DSP；倘若像素数在16bit以上，那么能够选择浮点的DSP，进而能够捕捉更加广阔的动态范围。在条件一样的时候，相比较于浮点DSP，定点DSP的可靠性好、成本低、功耗小，以及便于实现。另外，DSP芯片的选择还应当结合开发软件的难易性、芯片通信能力、芯片存储构造、DMA功能、外部总线构造、运算速度等，进而更加有效地处理图像。
2.2 立足于DSP芯片的实时图像处理系统
立足于DSP的图像处理系统重点是借助C6000这种有着较强运算能力的DSP实现图像处理技术当中需要的实时性处理与运算速度。图像处理系统的组成部分是三个模块，即数据通讯处理、图像处理、图像采集。
2.2.1 简易化图像采集系统
一个完整的图像成像系统不但要求有采集图像信号的作用，而且要求有实时呈现图像的功能，以及可以有效地分析图像和反馈处理图像的结果。要想更加有效地控制图像处理，应当借助高速化的DSP芯片划归其为信息数据的中心处理模块，且根据工作的实际要求选用多样化的处理图像的方法。
2.2.2 复杂化图像采集复杂系统
在科技日新月异的影响下，人们要求更高的图像处理技术。并且，因为不断地增多了运算数据的量，这种情况下就借助基于FPGA控制的数字信号处理构造。借助并行的两个DSP芯片来处理图像可以提高压缩数据的速率，根据工作实际的要求，在压缩处理图像的过程中，借助有目的性的算法，且打包处理图像处理，再在系统的储存单元当中存储数据包数据或者是向输出单元发送数据报数据，一直到最后的输出。
结语
总而言之，基于数字化社会的影响之下，DSP芯片业已变成电子产品、通信产品、计算机中的基本器件，且体现了非常关键的功能。对于图像的实时处理系统来讲，借助DSP芯片可以实现图像处理精确性的大大提升，可以最大化地实现各种需要。为此，在新的形势下，我们务必高度关注实时图像处理系统中DSP芯片的应用，从而使其体现更大的作用和价值。并且，我们务必有效地把握DSP芯片的长处和不足，科学地探究DSP芯片的作用，从而有效地选择和应用DSP芯片，最终优化实时图像处理系统。
参考文献
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