[發明專利]基于DSP的JPEG圖像壓縮并行控制方法

無效

• 申請號: 201110451036.8
• 申請日: 2011-12-29
• 公開（公告）號: CN102547281A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 王玉周;劉天宇;董鐵軍;付存偉;宋曉航;李丹;于維雙;趙全邦;袁錕;孫利濤;張雷
• 申請（專利權）人: 沈陽聚德視頻技術有限公司
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

技術領域

本發明涉及一種數字信息技術中的圖像壓縮技術，具體的說是一種基于DSP的JPEG圖像壓縮并行控制方法。?

背景技術

JPEG(Joint?Photographic?Experts?Group)是在國際標準化組織(ISO)領導之下制定靜態圖像壓縮標準的委員會，第一套國際靜態圖像壓縮標準ISO?10918-1(JPEG)就是該委員會制定的。由于JPEG優良的品質，使其在短短幾年內獲得了極大的成功，被廣泛應用于互聯網和數碼相機領域。JPEG格式是目前網絡上最流行的圖像格式，是可以把文件壓縮到最小的格式，網站上80％的圖像都采用了JPEG壓縮標準。然而JPEG壓縮算法復雜度高、編碼速度慢，對算法實現的硬件處理能力要求較高。?

DSP(digital?signal?processor)是一種獨特的微處理器，是以數字信號來處理大量信息的器件，具有高速的數據處理能力及可編程性，是數字化電子世界中日益重要的嵌入式處理芯片。DSP的強大數據處理能力和高運行速度不僅體現在內核處理能力上，更體現在其具有高集成度的外圍硬件接口及協處理器EDMA等，保證了DSP數據處理和外圍設備控制的并行性。?

DSP在進行JPEG圖像壓縮時，首先要對圖像數據分塊，之后對每一塊進行處理，依次是離散余弦變換、量化、Z變換、編碼、組合成碼流，如圖1所示的JPEG編碼器。數據分塊完成后，除了編碼過程對數據塊有連續性要求，其余操作對每一塊的處理都是獨立的。所以進行JPEG壓縮時：?

1.在外部存儲器中創建一個與圖像同樣大小的儲存區保存圖像分塊后的數據；?

2.對每一塊數據單元進行離散余弦變換、量化、Z變換、編碼、組合成碼流。?

由于圖像數據量大，在進行數據分塊時，破壞了圖像數據的連續性，所以需要重新在外部存儲器中開一個存儲區，保存分塊后的圖像數據。在進行圖像數據的搬移過程中，是同時對外部存儲器進行讀寫操作，務必影響DSP的執行效率。?

在進行后續操作時，離散余弦變換、量化、編碼等操作需要進行大量的數據處理，可以將數據塊搬移到內存中進行操作。完成數據塊的搬移后，對其進行離散余弦變換等后續操作后，將生成的數據碼流寫到外部存儲器中，之后進行下一數據塊的搬移，依次完成每個數據塊的編碼操作。這樣就要對外部存儲器進行大量訪問，而且數據的順序處理，嚴重影響程序執?行的并行性，對處理器及其外設沒有有效利用，影響了DSP的工作效率。?

發明內容

針對現有技術中對數據進行壓縮時數據的順序處理嚴重影響程序執行的并行性，影響DSP的工作效率等不足之處，本發明要解決的技術問題是提供一種可實用高效并行控制的基于DSP的JPEG編碼優化方法。?

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：?

本發明基于DSP的JPEG圖像壓縮并行控制方法，其特征在于包括以下步驟：?

調整JPEG算法結構，圖像數據分塊操作采用逐步完成的策略，即邊分塊邊編碼，同時將分塊后的數據塊單元搬移到內存中處理；?

在內存中開辟兩個存儲區；?

結合JPEG的編碼結構特點和DSP的硬件結構，對JPEG算法進行劃分，在內存的兩個存儲區由DSP及其外圍設備EDMA并行完成，在此基礎上實現JPEG算法在DSP上的并行執行。?

在內存中開辟兩個存儲區為：在內存中設置兩個存儲區，即第一存儲區和第二存儲區，并利用EDMA建立乒乓結構。?

JPEG算法在DSP上的并行執行為：在DSP完成對第一存儲區的數據處理時，EDMA完成了第二塊圖像數據塊向第二存儲區中的數據搬移，DSP設置EDMA將圖像的另一個區域數據向第一存儲區中搬移，DSP同時轉去處理第二存儲區中的圖像數據，如此循環，直至圖像分塊部分的數據全部處理完成。?

JPEG編碼通過數據分塊、離散余弦變換、量化、Z變換、哈夫曼編碼及碼流組合，生成JPEG壓縮碼流。?

本發明具有以下有益效果及優點：?

1.本發明利用DSP的EDMA硬件，將JPEG算法分成兩部分，一部分由EDMA完成，一部分由DSP的CPU完成，且使兩部分并行執行，避免了處理器讀寫外部存儲器，大大的提高了JPEG編碼時間，為JPEG實時處理提供了條件，提高DSP的利用率和算法執行效率。?

附圖說明

圖1為JPEG編碼器的算法流程；?

圖2為EDMA的乒乓結構圖；?