图像压缩技术在嵌入式系统的应用研究

作     者：濮洋 

作者单位：北京邮电大学 

学位级别：硕士

导师姓名：白长清

授予年度：2015年

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

主      题：图像压缩技术 嵌入式开发技术 JPEG JPEG2000 V4L2 

摘      要：图像未经压缩的数据量是十分庞大的,不仅不利于计算机的存储也不利于在网络中传输,这使得图像压缩成为了人们的必然需求。图像压缩技术给人们的生活带来了极大的便利,因而成为了当下研究的热门话题。随着嵌入式技术的飞速发展,如今高度集成化的芯片使得过去需要计算机才能完成的任务变成只需要一块小小的开发板即可完成;而图像压缩技术的不断进步,使得一幅包含大量数据的图像能够被压缩得越来越小。 本文是图像的压缩技术和嵌入式技术相结合的产物。首先研究图像的压缩技术：其中包括图像数据压缩的理论基础、图像的冗余类型、图像数据的压缩方式等,通过研究主流的图像压缩编码方式,着重选取最具有代表性的JPEG压缩标准和JPEG2000压缩标准来进行阐述,深入分析它们的理论基础、算法特点和具体实现步骤;其次研究嵌入式开发技术：其中包括OK6410嵌入式开发平台的硬件选取、环境搭建、bootloader分析、编译嵌入式linux内核、编译yaffs2文件、交叉编译应用程序等;最后研究基于V4L2的图像采集技术、JPEG压缩标准采用的jpeglib库和基于JPEG2000压缩标准的Jasper库,其中包括它们常用的接口和结构体以及常用的函数。在对JPEG和JPEG2000图像压缩理论有了充分理解和熟练掌握嵌入式开发流程的基础之上,通过把编写好的程序交叉编译到开发板上,实现对图像的采集、压缩和存储。在得到实验结果后,通过总结离散余弦变换和离散小波变换的特点,对比分析它们的优势和不足,结合具体的应用场景提出自己的看法。