Using 'rapid prototyping' tools to develop complex DSP algorithms

Rapid prototyping is a new approach in advanced digitalsignal-processing development. It allows fast tuning of complex algorithms without spending numerous workdays coding in typical DSP oriented languages, assembler or C/C++ dialects. With the advent of MathWorks' MATLAB Real-Time Workshop (RTW), it is now possible to compile, load, and execute graphically designed MathWorks Simulink models into a real DSP platform. RTW supports many developer starter-kit DSP boards, including the fairly powerful Texas Instruments C6000 series. As described in this paper, we developed a hardware system based on the TMS320C6711 DSK (later replaced by a TMS320C6713 DSK), enclosing it on a chassis along with additional analog circuitry. This system was used to test certain complex procedures for reconstructing audio in damaged, old-movie films that are currently being developed at the Musical & Architectural Acoustic Lab. (FSSG-CNR, Venice, Italy). This method was chosen in order to experiment with the advantages of rapid aided prototyping tools. Some evaluation of preliminary results is given.

Nel lavoro viene descritto un sistema HW/SW realizzato presso l'ISTI-CNR e basato su PC che gestisce un processore per DSP esterno, per l'implementazione real time di algoritmi di elaborazione di segnali in banda audio. Per lo sviluppo sw sono stati usati i tools proposti da Texas Instruments e Matworks per l'esecuzione di codice su target DSP, a partire da algoritmi scritti in linguaggio ad alto livello , tecnica riferita come "rapid prototyping". Il lavoro è stato svolto su iniziativa del Laboratorio di Acustica Musicale e Architettonica di Venezia (FSSG-CNR) nell'ambito dei finanziamenti del progetto europeo (RACINE-S) del quale i ricercatori del suddetto laboratorio erano partners. L'obiettivo del progetto riguardava la ricerca di tecniche per il restauro audio-video di vecchie pellicole cinematografiche fortemente deteriorate, mediante algoritmi di trasformazione della voce (con un processo detto di "Virtual Dubbing"). La messa a punto del sistema ha comportato lo studio delle funzionalità della scheda, specie per la gestione delle interfacce audio, il suo alloggiamenteo in un rack standard e le verifiche delle specifiche audio finali. Vengono infine riferite alcune problematiche HW/SW riscontrate nell'uso del sistema (dapprima basato sul TMS320C6711 e sostituto poi col TMS320C6713), con l'approccio suddetto. Sono riportate inoltre alcune valutazioni sul metodo del "rapid prototyping" assieme a risultati sperimentali preliminari.