基于CatapultC高层次综合工具平台优化运动检测算法的研究

以视频监控设备作为应用背景,针对全自动视频监控装置能耗高的问题,在硬件So C设计层面,通过利用Catapult C高层次综合工具优化视频算法Sigma-Delta(ΣΔ)的方法以改善电路能耗。即在视频图像中提取有效背景与基准背景进行差分运算,找出运动目标区域并二值处理,使用形态学开运算先腐蚀后膨胀操作以消除区域噪音。实验结果表明,在高层次综合工具平台上同时优化硬件资源与软件算法的方法,能使电路的性能提高9倍,能耗降低9.15倍,达到国际领先水平,满足高性能、低能耗的视频监控电路设计要求。

硬件与软件对实现非递归滤波算法影响的研究

以信号处理中非递归型Finite Impulse Response(FIR)滤波器作为研究对象,针对硬件电路设计中存在的面积、功耗和计算性能的问题,通过利用Catapult C高层次综合工具先优化单个FIR滤波,再级联滤波算法的方法以改善滤波的能耗。同时FIR滤波算法在STx P70专用微处理器中采用单指令多数据Single Instruction Multiple Data(SIMD)VECx技术以加速电路的计算性能,分析与评估硬件与软件对实现FIR滤波算法的影响。实验结果表明,采用硬件等效替代的方法能使单个FIR滤波能耗降低6倍,级联滤波能耗降低7倍,满足了绿色环保的电路设计理念。采用软件的SIMD技术可实现数据向量化加速计算,计算加速比提高4倍以上。