基于Android的MJPEG網絡攝像機設計
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DCT(Discrete Cosine Transform)變換，又稱離散余弦變換是可逆的、離散的正交變換。它將原始圖像色彩空問域轉換為頻譜域。由于相鄰兩點像素色彩很多是接近的，壓縮這些不需要的數據必須利用圖像信號的頻譜特性。JPEG壓縮原理的理論依據是圖像信號頻譜線大都分布在0～6 MHz范圍內，而且一幅圖像內大多數為低頻頻譜線，而高頻的譜線只占圖像比例很低的圖像邊緣或者細微紋理細節的信號時才出現。根據這一特性，在做數字圖像處理時對包含信息量大的低頻譜區域分配較多的比特數，相反的對于包含信息量低的高頻譜區域分配較少的比特數，達到圖像壓縮的目的，而圖像質量并沒有肉眼可察覺的降低。除了DCT變換，常用的變化算法還有：Walsh-Hadamard沃爾什哈達瑪變換、哈爾變換、傅氏變換等。
DCT變換公式為：
當u=v≠0時C(u)=1，C(v)=1。f(i，j)經過DCT變換之后，F(0，0)是直流系數，其他參數時為交流系數。經過DCT變換后一幅圖像的DCT系數塊集中在8×8矩陣的左上方，這里直流DC系數幅度最大，這一矩陣區域集中了圖像的大部分低頻頻譜分量，離矩陣左上角越遠的高頻頻譜幾乎不含圖像信息。變換過程本身雖然并不產生壓縮作用，但是變換后的頻率系數卻非常有利于碼率壓縮。
量化是對DCT系數的一個優化過程，利用了肉眼的高頻不敏感特性對數據進行大幅壓縮。整個過程是簡易的把頻率域的每個成份除以對應的常數，并對結果四舍五入取整，整個流程的目的是減少非零的系數以及增加零值系數數目。量化是有損運算，是圖像質量下降的主要因素。對于人眼對亮度與色差的敏感性不一致，分別使用亮度量化表與色度量化表。對量化后的數據采用zigzag蛇形編碼，這是因為交流分量中含有大量的零值，zigzag編碼可以產生更多連續的零值，對下一步使用行程編碼非常有利。
行程編碼(Run Length Coding)是一種根據相同數據連續重復多次的情況簡化表示的算法。例如，5555333333999按照行程編碼表示為(5，4)(3，6)(9，3)可以對數據，尤其是大量的零值壓縮數據長度。
編碼后的數據還須通過Huffman編碼來壓縮，Huffman編碼的最大特點是使出現頻率較高的數字小于8位，而出現頻率低的數字大于8位，這使得數據大幅壓縮。
到此數據的壓縮過程結束，對壓縮后的數據按照JPEG文件格式要求進行保存，加上文件開始標記Start Of Image=FFD8，文件結束標記End Of Image =FFD9，量化表標記Deftne Quanttzation Table=FFDB，霍夫曼編碼表標記Ddfine Huffman Table=FFC4，幀開始標記Star Of Frame=FFC0等標記，再加上圖片識別信息字節標記就最終形成完整的可用于傳輸或存儲的JPEG幀圖像，通過套接字接口不間斷地發送JPEG圖像即形成MJPEG視頻流。
為提高CPU效率，減少進程間切換產生的開銷，將壓縮算法函數集成到單一線程里。JPEG核心壓縮編碼函數MCUcode實現如下：
其中Y1、Y2、Y3、Y4對應水平排列的4像素亮度值，CB、CR是水平排列以2像素為1單位像素的色度值。
3 Android客戶端設計
Android是Google公司推出的針對移動設備的操作系統，底層采用Linux內核，應用程序采用類Java語言編寫，并運行于類JVM虛擬機的Dalvik虛擬機之上。該系統具有開放源碼免費授權的優勢，功能完善和成熟，已獲得廠商的廣泛支持和大量市場份額。eclipse IDE開發環境友善，因此選用Android系統作為物聯網攝像機客戶端開發平臺。
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