基于Davinci技术的图像压缩系统的研究

基于Davinci技术的图像压缩系统的研究

论文摘要

CCD图像包含的信息量大,内容更加丰富,对军事、航空航天、天文等领域的作用更是不言而喻,但是海量的数据传输负担成了高分辨率CCD航空相机广泛应用的瓶颈,因而研究高效的图像压缩系统成为必然。JPEG标准是成熟的图像压缩技术,其压缩比例高,失真小,运行速度快,易于实现,适用范围广泛,作为国际标准十几年来,已得到了广泛的应用和支持。压缩程序的运行平台核心是TI(德州仪器)公司型号为TMS320DM6446的DSP处理器。DaVinci技术的硬件产品TMS320DM6446在一个芯片封装内集成了ARM嵌入式处理器内核与C64x+数字信号处理器内核,提高了系统集成度、降低了系统板级成本,双处理器的协同运作效率也有很大提高。本文在深入研究TI公司最新的DaVinci技术后,针对双核处理器的特点,提出了图像压缩系统的设计。主要研究内容涉及DaVinci技术的硬件系统架构、软件系统架构及Linux下的应用程序开发等。硬件系统主要工作涉及芯片选型、DDR2动态存储器接口设计、Flash存储器接口设计、ATA硬盘接口设计、以太网接口设计、USB接口设计、UART接口设计及系统电源设计,本文还对系统的各个组成部分的功能及特点作了详细的介绍。系统充分应用TMS320DM6446的处理优势,具有处理速度快、板级成本较低等特点。嵌入式软件系统的开发首先建立了宿主机端针对DM6446的ARM端的交叉编译环境。接着根据DM6446的引导启动机制,设计了适合的Bootloader代码和内核。最后,在此操作系统平台上实现JPEG图像压缩算法。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 目录
  • 第一章 绪论
  • 1.1 选题背景及意义
  • 1.2 图像压缩的现状
  • 1.3 本文主要工作与组织流程
  • 第二章 图像压缩算法的研究
  • 2.1 引言
  • 2.1.1 图像压缩理论简介
  • 2.1.2 图像统计特性与压缩编码
  • 2.1.3 图像质量的评价
  • 2.2 JPEG算法
  • 2.2.1 JPEG标准概述
  • 2.2.2 JPEG基线系统工作流程
  • 2.2.3 JFIF文件交换格式
  • 2.3 JPEG2000算法
  • 2.3.1 JPEG2000标准概述
  • 2.3.2 JPEG2000编解码系统原理
  • 2.4.JEPG与JEPG2000比较
  • 2.5 本章小结
  • 第三章 系统硬件设计
  • 3.1 系统硬件整体设计
  • 3.2 DAVINCI技术和TMS320DM6446芯片概述
  • 3.2.1 DaVinci技术概述
  • 3.2.2 TMS320DM6446芯片的主要性能特点
  • 3.3 TMS320DM6446架构特点
  • 3.3.1 ARM子系统
  • 3.3.2 DSP子系统
  • 3.3.3 视频处理子系统
  • 3.4 存储器系统设计
  • 3.4.1 存储器地址描述
  • 3.4.2 DDR2内存接口设计
  • 3.4.3 FLASH接口设计
  • 3.4.4 ATA硬盘接口设计
  • 3.5 外围模块设计
  • 3.5.1 电源模块
  • 3.5.1.1 电源功耗估计
  • 3.5.1.2 电源电路的设计
  • 3.5.1.3 电源监测芯片
  • 3.5.2 以太网接口
  • 3.5.3 USB接口
  • 3.5.4 UART接口
  • 3.6 本章小结
  • 第四章 嵌入式软件系统设计
  • 4.1 嵌入式系统
  • 4.1.1 嵌入式操作系统分类
  • 4.1.2 嵌入式Linux操作系统
  • 4.1.3 嵌入式系统开发要点
  • 4.2 嵌入式开发环境的建立
  • 4.2.1 安装Linux服务器
  • 4.2.2 安装交叉编译工具
  • 4.3 DAVINcI嵌入式系统的开发
  • 4.3.1 Bootloader
  • 4.3.2 内核移植
  • 4.3.3 根文件系统的制作
  • 4.3.4 下载镜像到开发板
  • 4.4 本章小结
  • 第五章 图像压缩算法的实现
  • 5.1 编解码引擎(CODEC ENGINE)
  • 5.1.1 核心引擎API接口(Core Engine API)
  • 5.1.2 VISA API的使用
  • 5.2 压缩应用程序流程
  • 5.3 压缩算法测评
  • 5.4 本章小结
  • 第六章 总结
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间发表的论文
  • 致谢
  • 相关论文文献

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