离散余弦变换(dct)的dsp程序设计与实现.docVIP

DSP课程设计论文 题 目 离散余弦变换(DCT)的DSP实现 专 业 电气工程及其自动化 姓 名 陈梦泽 班 级 11东电气 学 号 执行学期 2014-2015 离散余弦变换（DCT）的DSP实现 一、实验目的 1. 掌握离散余弦变换的概念和实现方法； 2. 掌握用 C 语言或汇编语言编写 DSP 程序的方法； 3. 熟悉DCT原理； 二、实验设备 1. 一台装有 CCS 软件的计算机； 2. DSP 实验箱的TMS320C5410 主控板； 3. DSP 硬件仿真器； 三、实验原理论述 1、原理 离散余弦变换（Discrete Cosine Transform，简称DCT变换）是一种与傅立叶变换紧密相关的数学运算。在傅立叶级数展开式中，如果被展开的函数是实偶函数，那么其傅立叶级数中只包含余弦项，再将其离散化可导出余弦变换，因此称之为离散余弦变换。对于给定的实际数据序列x(0),X(1) ，x(2) X( N-1 )的DCT(FDCT)算法如下： (1) 其中: (2) 二维离散余弦变换（FDCT）： (3) 其逆运算是: (4) 其中 N= 8 为 8x8 DCT. 2、DCT的DSP 程序设计 无论是C语言还是汇编语言，程序流程均分为初始化、行变换、列变换和移位输出四个步骤。行、列变换具有相似性，如果对行变换的结果矩阵转置，则列变换程序跟行变换一样。对于汇编而言，初始化部分主要初始化FP指针以指向前一函数地址，初始化数据和指针寄存器以保存返回数据等。由于DCT行变和列变换过程相似，且列变换是在行变换操作的基础上进行的。则可利用多种索引寻址寄存器的灵活组合，把行变换结果直接以转置方式存储而不增加实际的存储时间，这样行列变换可使用同一代码循环两次实现，减小了实际代码大小。本程序实现的是FDCT，可以使用2次一维DCT变换来实现二维DCT变换。 3、DCT的DSP实现 二维DCT 变换时结果为两次无理数sqrt（8）相乘，产生了有理项，因此，在程序里首先多乘一次sqrt（8），然后在两次DCT 变换结束以后，使用右移3位以达到正常输出。 四、方案论证及系统设计 本次实习有两种方案，C语言和汇编语言实现，由于考虑到DSP程序的特点，我采用汇编语言实现。 1.打开CCS软件，编制程序简化行列变换的代码如下： 2.B0 = R0; 　　B3 = R1; 　　B2 = R2; … 　　LSETUP （DCT_START, DCT_END） LC0 = P0; 　　DCT_START:… 　　LSETUP（ROW_START,ROW_END）LC1=P2; 　　ROW_START: … 　　ROW_END:… 　　B1 = B0; 　　B0 = B2; DCT_END:B2 = B1; 五、一维DCT变换流程图 六、程序模块源程序 DSP程序： .mmregs .def entry .sect INIT * * Initialise * entry NOP NOP SSBX SXM ; set sign extension mode SSBX OVM ; enable saturation LD #0, DP ; set data page STM 0FFE0h, PMST ; Init PMST reg. RSBX FRCT .include fdct_dat.inc ; FDCT data storage declaration MODE .SET 1 ; MODE=1 TEST ON SIMULATOR PAGE0 .SET 0 PAGE4 .SET 4 PAGE24 .SET 24d PAGE25 .SET 25d B0 .SET 0200h B1 .SET 0300h B2 .SET 060h PA1BIS .SET 1