[发明专利]一种直方图统计电路及多媒体处理系统

说明书

本发明实施例公开一种直方图统计电路以及多媒体处理系统，其中，多媒体处理系统包括：存储器，直方图统计电路，以及处理器；所述存储器，用于存储多媒体数据；所述直方图统计电路，用于从所述存储器中获取所述多媒体数据，并对所述多媒体数据进行直方图统计，生成统计结果，所述处理器，用于根据所述统计结果，并基于直方图应用算法对所述多媒体数据进行处理。本发明中，由于直方图统计电路可以并行完成多个像素的计算，同时，通过对多媒体数据进行合理的分组，减少了一些无效运算，从而使得多媒体处理系统的计算效率得到大幅提高，可以满足人脸识别等场景对于实时性的要求。

技术领域

本发明涉及电子领域，尤其涉及一种直方图统计电路及多媒体处理系统。

背景技术

目前，随着智能终端和多媒体应用的日益普及，人们对于复杂的计算机视觉处理、图像处理等性能的需求也越来越高。同时，智能终端对多媒体应用的实时性要求也越来越高，因此，多媒体计算的硬件加速受到广泛关注。

现有技术中，智能终端的多媒体处理主要采用矢量处理器完成，矢量处理器的基本架构是：超长指令字(Very Long Instruction Word，VLIW)加上单指令多数据流(SingleInstruction Multiple Data，SIMD)处理。虽然矢量处理器具有很强的指令并行和数据并行的处理能力，能高效地完成大多数多媒体处理任务，但是仍然存在一些很难由通用处理器指令来完成的特殊多媒体处理任务，从而限制了某些多媒体处理算法在智能终端上的应用。例如：图片均衡算法(用于拍照时提升照片细节并去除光照不均匀以及细节模糊不清)，目标识别算法(包括人脸识别、路标识别、商品识别等算法)等，这些算法中都大量使用了直方图统计，其中，直方图统计是对图片中取值介于0～255的所有图像像素出现次数的进行统计，得到256种不同取值像素出现的次数。更进一步，直方图统计还可以对图片的特征图进行统计，比如典型的边沿特征图，梯度特征图等。当前，由于图片的像素个数随着图像分辨率的提升越来越大，例如：1080p的高清图片的像素点就接近200万个，为了完成一张1080p的高清图片的直方图统计，矢量处理器需要对256个统计计数器来回访存200万次，这将导致明显的访存瓶颈和计算性能瓶颈。

现有技术提供了一种基于存储器(memory)的直方图统计方案，如图1所示，在直方图统计电路10中，存储器11中存储有分别与256种像素取值一一对应的256个统计计数值，直方图统计电路10的计算过程如下：首先，D触发器12以当前像素x₀的值做为偏移地址，从存储器11中找到与当前像素对应的统计计数值；其次，加法器13通过读端口(rdata)读取该统计计数值，并在该统计计数值的基础上加1，然后通过写端口(wdata)将加1后的统计计数值回写到存储器11，从而完成对当前像素的统计。例如，当前像素x₀的值为122，则从存储器11所存储的256个统计计数值中，找到用于统计像素值122的统计计数值(counter 122)，然后在counter 122当前的数值上加1，然后通过写端口将新的counter 122回写到存储器11中，从而完成对像素x₀的一次统计。然而，由于受存储器11的读写端口的数量的限制(memory的读写端口一般不多于2个)，该直方图统计电路10在一个时钟周期内只能进行1至2个像素的统计，显然，对于高分辨率的图片而言，该直方图统计电路10的计算性能无法满足多媒体应用的实时处理需求。

因此，亟需设计一种新型的直方图统计电路，来改善多媒体处理器的性能和功耗。

发明内容

本发明实施例提供了一种具有较高计算性能的直方图统计电路以及多媒体处理系统，可以满足多媒体应用对于实时处理等性能的急迫需求。