Сжатие изображений

4. АНАЛИЗ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СЛОЖНОСТИ


4.1 Требуемый объем памяти

При анализе вычислительной сложности необходимо руководствоваться объемом ОЗУ ЦПОС TMS320C6711. Так как параметры системы сжатия хранятся в виде констант, то нужно определить какой объем памяти необходим для размещения всех значений.

Для работы с одним изображением (возьмем средних размеров изображение) нам необходимо выделить память под:

• 
  Исходное, сжатое и промежуточное изображения;( 3 таблицы – R,G,B)
  
• 
  Три промежуточные матрицы размером 8х8 для работы с блоками изображения;
  
• 
  Таблицу квантов 8х8;
  
• 
  Таблица коэффициентов ДКП и транспонированная таблица.
  

Исходя из того, что размер каждой из таблиц 8*8, имеем:
Объем памяти = 3*3*(100*100)+3*(8*8)+8*8+2*8*8 = 90384 [слов]
Из расчетов видно, что для размещения параметров системы сжатия в памяти необходимо примерно 90384 слова, следовательно, на ЦПОС TMS320C6711 с установленными 16 Мбайт оперативной памяти, реализовать поставленную задачу представляется возможным.

2. 
   Количество операций
   

Процесс сжатия включает в себя косинусное преобразование – вычисление трансформант, деление каждой трансформанты матрицы на соответствующий коэффициент квантования, округление результата, а затем умножение на этот же коэффициент. Фрагмент изображения, размером 8х8 получается путем разбиения входного сигнала на блоки и вычисление для каждого из них ДКП. Для вычисления одной трансформанты нам необходимо 64 раза осуществить 8 операций сложения и 8 операций умножения. В нашем случае получим:

N1_оп = 3*(64_транс*(8+8)+ 64_округл+64_делен) = 3456 [операций]

Для обратного процесса понадобиться такое же количество операций,

N2_оп = 3*(64_транс*(8+8)+ 64_округл+64_умнож) = 3456 [операций]

Таким образом, общее число операций, необходимых для сжатия и разжатия 1 блока изображения:
Количество операций = 3456*2 = 6912 [операции].
Данные расчеты показывают средние числа, как для необходимого объема ОЗУ, так и для количества операций в секунду выполняемых процессором при обработке 1 блока изображения.

6.