超长指令字DSP上的多方向Sobel算法实现与优化

摘要

VLIW(very long instruction word)架构的DSP在图像处理和计算机视觉等实时性应用场景得到广泛应用，高并行性的多方向Sobel算法是这些应用领域的重要算法之一，面向VLIW DSP实现和优化多方向Sobel算法具有重要意义.本文提出了基于VLIW的数据重排Im2col(image to column)加矩阵乘GEMM(general matrix multiplication)优化卷积计算的方法，并采用DMA(direct memory access)双缓冲机制实现数据传输与内核计算的并行，减少了等待数据传输的时间开销，使用该方法在FT-Matrix DSP上实现并优化了多方向Sobel算法.实验结果显示，优化后的算法相比于OpenCV图像库中算法，实现了4.96～8.76倍的加速；比TMS320C6678处理器提升了3.26～6.60倍.这些结果表明，采用VLIW架构的DSP在密集型数据处理方面具有显著优势，在VLIW DSP上实现与优化的图像检测算法具有广阔应用前景.

关键词

超长指令字(VLIW) / 多方向Sobel算法 / 数据重排 / 矩阵乘 / DMA双缓冲