为了缩短嵌入式产品的开发周期，保障产品质量，嵌入式系统一般采用软硬件协同设计的方法进行系统设计。在划分系统的软件和硬件之前，对嵌入式系统进行建模，能够保证系统设计不会出现原理性错误，也能减少后续阶段的工作量。然而现有的建模方法和建模工具在嵌入式系统仿真方面不足，因此研究能够对嵌入式系统进行有效建模和仿真的PtolemyII平台非常有必要。本文主要以图像压缩系统为实例，研究嵌入式系统建模与仿真技术。首先，研究了面向角色的层次异构系统建模仿真平台PtolemyII；然后，针对PtolemyII不能提供完备的角色库来满足所有系统需求的问题，分析角色的软件结构，归纳出一套扩展角色的方法；接着，基于此方法，设计出一组JPEG编解码角色，包括图像分割、DCT、量化、编码、解码、反量化、逆DCT、图形合成等角色，实现了JPEG图像的编码和解码处理过程，通过对比原图片和解压缩后的图片，验证了此角色设计方法是切实可行的；最后，研究MPEG-4视频压缩系统，结合PtolemyII平台下的同步数据流计算模型的特点，设计了控制数据传输率的语句，并将其成功的添加到部分角色中，实现MPEG-4视频编码器的层次建模，对该模型进行仿真分析，验证了MPEG-4视频编码器功能的正确性和控制数据传输率语句的有效性；基于PtolemyII平台建立实时解码和下载后解码两种模式的解码器模型。