基于DM642的JPEG压缩初步设计

 

JPEG材料整理

 

处理目标：将1600*1200大小的YUV 4:2:0 8bit文件压缩成为JPEG文件，并通过网口传输。

 

编码参数设定

设定视频图像的基本信息，包括：

视频起始帧号：

视频结束帧号：

当前帧位置：

图像的宽：

图像的高：

采样格式：4:4:4,4:2:2,4:2:0或灰度……

图像色彩类型：单分量或多分量

DCT类型：

量化质量（5~95）：

量化类型（整型、浮点）：

是否使用自有量化表：

 

PS：量化质量系数（quality）的测定：

Quality<50: quality=5000/quality

Quality>50: quality=200-quality*2

对与量化系数的处理是：(basictable[i]*quality+50)/100

 

l       图像预处理

对于已采样好的4:2:0图像，我需要将其处理成适合做JPEG的大小。

1.       将它的宽和高分别扩展为8的倍数，便于分块。

Jpeg_frame_expandborder_mod8()

CCD目前采入图像为1688*1236 

2.       设定分块方法。

 

PS：考虑是否要将8bit数据扩展为16bit进行运算呢？TI IMGLIB中提供了IMG_pix_expand函数，对于一帧1600Í1200图像进行扩展的运算量为3Í(1600Í1200Í1.5)/16+15= 540,015.

 

l       前向DCT变换

TI的IMGLIB里提供了IMG_fdct_8Í8()函数（16位输入），一帧1600Í1200图像运算量约为76*((1600*1200*1.5)/64)+50=3,420,050.

目前对FDCT的优化方法主要有：

 

 

l       量化

         TI的IMGLIB里提供了IMG_quantize()函数（16位输入），一帧1600Í1200图像运算量约为64/16Í((1600*1200*1.5)/64)*8+26= 1,440,026.

         JPEG对DC和AC提供不同的量化表，JPEG标准给量化表给出了建议，标准本身也支持使用用户自定义的量化表。

 

l       行程编码

JPEG对与DC和AC系数采用不同的处理方法。

对DC系数采用DPCM编码，去除DC中的冗余，因为图像中的DC系数通常变化是连续的。

对AC系数采用Zigzag扫描，对扫描结果进行行程编码。

 

l       熵编码

JPEG建议使用huffman编码或算术编码。多份资料显示算术编码并不能对编码效果有显著提高暂定采用huffman编码。使用huffman编码，JPEG支持对DC和AC系数采用不同的huffman表。