基于OmapL138芯片的Jpeg压缩算法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种Jpeg压缩算法，具体地说，是涉及一种基于0mapL138芯片的Jpeg压缩算法。
【背景技术】
[0002]Windows操作系统中的标准图像文件格式是BMP，如果实时处理的点数比较多，处理后的数据量仍然是非常大的，这么大的数据量可能并不能满足实时传输，所以希望将图像数据在传输前能进行一定的压缩，在不损失图像质量的前提下，将数据量缩小，更及时地将数据进行传输。
[0003]JPEG (Joint Photographic Expert Group，即联合图像专家组)于 1986 年底成立，为连续色调的静止图像的压缩算法制定编解码过程以及压缩后的图像数据格式的国际标准。JPEG标准的基本系统采用了基于离散余弦变换和可变长编码压缩的方法，在不影响图像的主观质量的前提下，能够提供较大的压缩比。由于离散余弦变换后再进行编码操作会引起失真，相应的失真程度与所设定的压缩比密切相关，因此重建的图像并不能非常完美地再现原始图像，但人的视觉并不能很好的区分。
[0004]JPEG标准在实际应用中易实现，特别是在实时压缩方面，能够很好的达到实时压缩的要求。
[0005]如图1所示，为了完成后面对整个图像数据的DCT操作，需要首先将原始的图像数据分割为8x8的单位化像素块，然后采用从上到下、从左到右的扫描方式对分割后的像素块重新排列顺序，完成上述操作之后，进行DCT变换的操作，然后由JPEG标准所提供的官方量化表对该64个系数进行量化操作。
[0006]将DCT系数量化后，再按照“Z”字排序方式将量化后的系数重新进行排序，用行程编码将所得到的比特流生成中间符号序列，采用Huffman编码的方法将中间符号进行编码，即可得到相应压缩后的图像码流。每个像素块按顺序进行上述处理后便完成了整个JPEG压缩过程，然后按JPEG标准的图像格式做相应的标记码填充后，即可得到压缩后文件后缀为.jpg的图像。
[0007]Jpeg压缩算法的主要目的是为了便于图像的存储和传输，将像素数据进行压缩，同时保证图片的质量。但是，由于图片数据复杂，运算量大，在进行压缩时速度很慢，尤其是面对大容量图片和大批量图片处理时，现有的Jpeg压缩算法在速度上很难满足实际需求，迫切需要一种高速、实时的压缩方法。
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于提供一种基于0mapL138芯片的Jpeg压缩算法，解决现有技术中Jpeg算法因数据量大处理速度慢而引起的无法满足当前社会实际需求的问题。
[0009]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下:
基于0mapL138芯片的Jpeg压缩算法，包括以下步骤: (1)通过OmapL138芯片的ARM内核读取图像YUV420数据，并将数据保存到DDR2内存中；
(2)ARM内核从DDR2中分批读取图像数据，并将图像数据线性排布于OmapL138芯片的DSP内核的L2内存中；
(3)DSP从L2内存中提取图像数据，进行DCT变换和对变换结果进行量化，并将计算完成的结果送回到L2内存中；
(4)ARMWL2内存中提取处理后的结果，进行熵编码；
(5)重复步骤(2)?(4)，直到完成所有图片数据的处理，Jpeg压缩完成。
[0010]进一步地，所述步骤(I)中，ARM内核首先对Jpeg格式规范的标记进行填充，填入图像的宽、高信息；然后由ARM内核将需要经常执行的Huffman编码制作成一个Huffman表，将Zig-Zag排列方式制作成一个Zig-Zag索引表。
[0011]优选地，所述步骤(2)中，图像数据进行线性排布采用等数据量排布。
[0012]再进一步地，所述步骤(3)的具体方法如下:
通过IDMA技术从DSP的L2内存中一次性提取17696 Bytes的数据到LI内存中，由DSP对LI中的数据进行处理，最后将处理完成的数据传输回L2中。
[0013]优选地，所述DSP中数据传输方式为串行传输方式，数据处理方式为串行处理方式。
[0014]优选地，所述DSP的L2内存中设置有至少两个缓冲区，L2与LI之间数据传输和数据处理并行。
[0015]优选地，所述步骤(3)中，DSP采用纯汇编方式进行DCT变换。
[0016]本发明中所述使用的0MAPL138为TI公司推出的C6748浮点DSP内核和ARM9内核的双核高速处理器，该器件集图像、语音、网络、存储于一体，性价比高。在芯片中，频率最高达456MHz的C6748内核提供浮点工作能力以及更高性能的定点工作能力，而ARM9具有高度的灵活性，开发人员可以在其上使用Linux等操作系统，方便为其应用添加人机接口、网络功能、触摸屏等。0MAPL138在不同使用情况下总功耗为440mW，待机模式功耗为15mW，其内存和外设资源十分丰富，完全可以满足Jpeg压缩系统的设计要求，而且也能方便将来进行系统的扩展和升级。
[0017]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
Cl)本发明充分利用0MAPL138芯片双核的不同特性，利用ARM9内核作为控制器，提取出YUV的图像数据，进行逻辑处理，而利用DSP完成具体的图像数据压缩运算，从而使0MAPL138芯片的两个内核性能得到充分发挥，进而提高Jpeg压缩算法的实现效率。
[0018](2)本发明采用纯汇编的方式进行DCT变换，能够有效加快DSP的执行速度，并且不影响压缩质量。
[0019](3)本发明在DSP中设置多个缓冲区，在单纯的数据传输和数据处理时采用串行模式进行，而且数据处理和数据传输同时进行，实行并行模式，两者相互兼顾，极大地提高了压缩效率，缩短了压缩时间。
[0020](4)本发明将0MAPL138芯片的特性与Jpeg压缩的结构与流程特性充分融合，互相利用，实现了 0MAPL138芯片性能的最大化体现，也使得Jpeg压缩的效率大大提升，有效地提高了适应范围和实用价值。
【附图说明】
[0021]图1为现有技术中JPEG压缩算法的基本流程。
[0022]图2为本发明中图像数据线性排布的结