基于嵌入式linux系统的jpeg硬件编解码定稿.doc

长沙民政职业技术学院 毕业实践报告 题目： 基于嵌入式linux系统的JPEG硬件编解码 毕业论文 毕业设计 毕业专题 √ 类型： 指导老师：__ 王 宏 彦 _ __ 系 别： 电子信息工程学院 班 级： 电气自动化 学 号：0919033409 0919033410 0919033424 0919033425 姓 名： 欧巍、李纯、李露、黄晓帅 2012年 4 月 13 日 【摘 要】 本次设计是完全基于实习期间所学，研究的芯片是目前正火的三星公司的s5pv210，采用cortex-A8的内核，主频为1GHz的嵌入式芯片。 这款芯片的多媒体功能非常强大，市面上大多数智能手机都是用的这款芯片，而这次论文主要就是研究该芯片多媒体功能中JPEG编解码功能。 【关键词】 嵌入式，三星，s5pv210,ARM，图片压缩，图片解压缩，JPEG编解码 目 录 1 JPEG 简介---------------------------------4 2 JPEG API体系结构--------------------------4 3 JPEG编解码特性----------------------------5 4 JPEG编解码流程----------------------------5 5 内存管理----------------------------------7 6 实例和演示效果图--------------------------8 致谢……………………………… 参考文献………………………… JPEG简介 JPEG是Joint Photographic Experts Group(联合图像专家组)的缩写，文件后辍名为．jpg或．jpeg，这个名称代表Joint Photographic Experts Group（联合JPEG图片图像专家组）。是一种支持8位和24位色彩的压缩位图格式，适合在网络（Internet）上传输，是非常流行的图形文件格式。JPEG本身只有描述如何将一个影像转换为字节的数据串流（streaming），但并没有说明这些字节如何在任何特定的储存媒体上被封存起来。.jpeg/.jpg是最常用的图像文件格式，由一个软件开发联合会组织制定，是一种有损压缩格式，能够将图像压缩在很小的储存空间，图像中重复或不重要的资料会被丢失，因此容易造成图像数据的损伤。尤其是使用过高的压缩比例，将使最终解压缩后恢复的图像质量明显降低，如果追求高品质图像，不宜采用过高压缩比例。但是JPEG压缩技术十分先进，它用有损压缩方式去除冗余的图像数据，在获得极高的压缩率的同时能展现十分丰富生动的图像，换句话说，就是可以用最少的磁盘空间得到较好的图像品质。而且 JPEG是一种很灵活的格式，具有调节图像质量的功能，允许用不同的压缩比例对文件进行压缩，支持多种压缩级别，压缩比率通常在10：1到40：1之间，压缩比越大，品质就越低；相反地，压缩比越小，品质就越好。比如可以把1．37Mb的BMP位图文件压缩至20．3KB。当然也可以在图像质量和文件尺寸之间找到平衡点。JPEG格式压缩的主要是高频信息，对色彩的信息保留较好，适合应用于互联网，可减少图像的传输时间，可以支持24bit真彩色，也普遍应用于需要连续色调的图像。 JPEG API体系结构示意图 下图就是在linux系统中，JPEG API体系结构图，该图形象为我们讲述了在linux系统中应用程序调用系统调用函数，linux系统调用函数连接底层驱动程序，驱动程序直接操作硬件，从而使应用程序不需要关心硬件，只需要熟悉linux系统调用函数。从上图可知，在这次论文中我们主要用到了5个系统调用函数：open、close、ioctl、mmap、munmap。因为我在实习期间的工作主要是负责设备驱动程序的移植，因此我只需要在移植驱动完毕后，写一个简单demo程序，用于测试驱动程序是否移植成功，是否存在漏洞。在linux内核代码中，JPEG的驱动代码三星公司已经为我们提供，我们只需要稍加修改以使之能适合我们的移植的目标板，从而可知，我们主要研究上图中系统调用部分，熟悉应用程序应该传递哪些参数，什么类型参数给驱动程序，知晓驱动程序在接受用户程序不同参数时应该做出怎么反应，从而操作硬件的寄存器，实现不同功能！ 图表 1、 JPEG API体系结构示意图 3、JPEG编解码特性 编码：输入图像数据的色度格式可以为:ycbcr422或rgb565，输出JPEG图片的色度格式可以为:YCBCR422或YCBCR420