[发明专利]数字数据处理方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于处理通用格式化数据以向处理平台提供具体格式化数据的 方法和系统。可以使用编译器来直接或者间接地提供具体格式化数据，以从具 体格式化数据生成与平台相适应的二进制代码。

背景技术

目前，对象处理算法一般用已知语言如C、汇编语言或者VHDL语言来编 写，然后在由用以实现处理操作的平台使用之前编译或者翻译成二进制。

所用编译器是语言类型特有的编译器。

以作为最标准编译器之一的C编译器为例，翻译C代码以便能够被例如PC 或者MAC型个人计算机所理解。这一编译依赖于为之编译算法的平台。假如 两个平台的处理器具有相似特征，处理算法可以编写为与这两个平台均兼容。

另外，在C编码的算法中，程序员必须从一开始就限定依赖于平台的不同 代码段比如对象到子对象的分解、循环、用于基本信息和子对象的处理顺序、 数据在存储器中的组织以特别允许对不同位置的数据的访问和允许改变尺度、 在存储器之间交换数据和管理边缘。

假如程序员根据平台和算法来先验确定依赖于平台的这些代码段，它们必 须针对各算法和平台组合人工地加以优化。另外，由于它们被明示地限定并且 与描述算法本身的代码混合，所以为了使依赖于平台的这些代码段适应于另一 平台，编译器很难忽视这些代码段。

例如，在具有小型本地存储器的信号处理处理器情况下——其中不得不从 主存储器复制数据到这一本地存储器和从该本地存储器复制数据到主存储 器——这一复制必须人工地加以添加而极大地损害存储器中循环和数据的结 构。又如向量信号处理器，特别是SIMD(单指令多数据)型向量信号处理器 必须根据平台来处理分组成大小不同的向量的数据，而由于当使用比如C语言 时无法以独立于平台的方式来表达向量，所以必须以依赖于平台的方式对汇编 程序进行编码。

另外，当特别是在对不同位置的数据的访问方面修改算法时，这至少部分 地有损于依赖于平台的不同代码部分。

因此很难优化代码的大小、存储器的大小和所需指令的数量而无需花费大 量时间来优化各算法和平台组合。实际上，各平台在设备(例如处理器的数量 和类型或者存储器的大小和类型)方面和在所用语言方面(用于标量处理器的 C语言和用于向量信号处理器的汇编语言)均具有它自己的特征。

为了解决这一问题，已经知道使用能够对物理块实现各种处理操作如卷积、 相乘或者甚至应用相关表的低级库。这仅允许针对各平台一次性优化这些库。 然而这一方法有许多缺点：

-库的规模很大并且因此代码的规模也很大，

-对于给定的库调用时间，需要使用相对大规模的物理块，这造成存储器 的大量使用，

-假如对基本信息的内部循环位于库内，就不能优化操作序列，这造成性 能受限，

-物理块存储于存储器中，这造成存储器的密集使用以及在从存储器读取 和写入中间数据上花费大量时间，以及

-这些库常常由处理器制造商仅针对数目有限的平台来加以优化，因此并不 为所有平台类型所用。

本发明的主旨因此在于提出一种执行速度快、存储器使用少而代码量小的 能针对数个平台进行自动优化的数据处理方法，所有对象处理算法由以适应于 这一类算法的语言来编码的大量不同基本信息组成。本发明特别地允许通过为 任何算法的各种平台自动地和快速地获得优化实施以及通过允许尽可能迟的 算法修改，来加速用于处理数据特别是图像的设备和软件的市场化。例如在图 像捕获设备的情况下，这一延迟的修改允许该图像捕获设备快速地适应于以下 新型传感器：其特别是与噪声有关的特征随着小型化而快速演变。

本发明涉及一种用于处理通用格式化数据的方法，其中第一数据描述了无 循环通用操作序列以便为包括Q个处理器和至少一个存储器的预定平台直接 地或者间接地提供具体格式化数据，其中所述平台用以根据具体格式化数据来 处理包括同一类基本信息的对象，各基本信息由至少一个数值代表。

该方法包括以下步骤：

-根据平台将通用操作序列转换成具体操作的步骤，

-根据对象的拓扑和以独立于第一数据的方式来确定处理所需循环集的步 骤，