基于adv212的无人机超高清图像压缩系统设计

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1、基于ADV212的无人机超高清图像压缩系统设计重庆大学硕士学位论文（专业学位）学生姓名：查小东指导教师：刘晓明教授学位类别：工程硕士（电子与通信工程领域）重庆大学通信工程学院二O一六年四月DesignofUnmannedAerialVehicleUltra-High-DefinitionImageCompressionSystembasedonADV212AThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementforProfessionalDegreeByZhaXia

2、odongSupervisor:Prof.LiuXiaomingSpecialty：ME(FieldofElectronicsandCommunicationEngineering)CollegeofCommunicationEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaApril2016重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要随着无人机的发展，无人机的应用逐渐从军事国防领域拓宽到民用领域和消费级领域。特别是近两年，由于消费级无人机航拍的火热，使得无人机成为了大家研究的热点。利用无人机航拍可以帮助人们完成很多不同类

3、型的任务，同时大幅度提高效率。由于图像技术的快速发展，无人机航拍对图像的分辨率要求也越来越高，超高清图像的应用必然是未来无人机发展的趋势。但对于图像数据的远程传输来说，直接传输原始图像数据需要很高的带宽，所以在传输之前必须进行图像压缩。本系统需要完成的主要功能是无人机拍摄的4K超高清图像压缩，压缩质量要求主观效果好，同时压缩比率可调。根据系统需求，设计采用了基于JPEG2000算法的ADV212芯片作为图像压缩模块。图像预处理模块完成对YCbCr4:2:2格式的图像数据进行分量提取，将提取出来的单分量数据存储到外部的大容量SDRAM存储器中。图像数据输出模

4、块对压缩后的单分量数据按照JPEG2000标准合并然后输出，系统配置模块完成对ADV212的初始化配置操作，电源管理模块将外部电源电压转换成系统各个模块所需的电压。在完成了系统各个功能模块的电路原理图设计后，对系统中的高速信号进行了信号完整性原理概述，同时对信号完整性设计中常见的反射问题和串扰问题进行了仿真。最后完成了硬件PCB设计和系统的软件功能模块设计。根据设计的系统方案，开发出了能够长时间稳定运行的基于ADV212的无人机超高清图像压缩系统，系统可以成功实现对超高清图像进行压缩。测试结果也表明在压缩10倍时，超高清图像的清晰度并没有降低太多，肉眼很难

5、分辨出差别，同时降低了图像数据远程传输所需要的带宽。另外，还可以根据不同的应用需求，对图像压缩比率进行软件编程调整。成功完成了课题预期的功能要求。关键词：ADV212，无人机，超高清图像，图像压缩I重庆大学硕士学位论文英文摘要ABSTRACTWiththedevelopmentofunmannedaerialvehicle(UAV),UAV'sapplicationsgraduallybroadenfrommilitarydefensetocivilianareasandconsumerfields.Especiallyinthepasttwoyears,

6、sincethepopularofconsumerUAV'saerialshoot,makingtheUAVhasbecomeahotspotresearch.TheuseofUAVcanhelppeopledoalotofdifferenttypesoftasks,whilesignificantlyimprovingefficiency.Duetotherapiddevelopmentofimagetechnology,theUAV'saerialshootimageresolutionrequirementsarealsoincreasing.The

7、applicationofultra-high-definitionimagemustbethefuturedevelopmenttrendofUAV.Butfortheremotetransmissionoftheimagedata,thedirecttransmissionoftheoriginalimagedatarequireshighbandwidth.Theimagecompressionoperationmustbecarriedoutbeforethetransmission.Themainfunctionofthissystemneeds

8、tobedoneistocomplete4Kultra-high-