JPEG2000遥感图像实时压缩系统

随着遥感技术发展,传输型空间飞行器系统中传输大量遥感数据的需求日益增加,对图像压缩处理能力提出了更高的要求,而现今相对落后的遥感图像压缩设备与海量数据压缩需求形成了矛盾。为解决这一问题,该文提出了一种遥感图像实时压缩系统的设计实现方法。此方法基于先进的JPEG2000图像压缩标准,使用专用协议芯片,结合高速的CompactPCI内部总线和可编程逻辑芯片,搭建了硬件压

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第2卷第3 4期文章编号：0 6—94 (0 7 0 0 8 O 10 3 8 2 0 )3— 1 0一 4

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J E 0 0遥感图像实时压缩系统 P G2 0赵清，宝军张善从林，(. 1中国科学院空间科学与应用研究中心，北京 10 8;2中国科学院研究生院， 000 .北京 10 8 0 0 0; 3中国科学院光电研究院， .北京 10 8 ) 00 0

摘要：随着遥感技术发展，传输型空间飞行器系统中传输大量遥感数据的需求日益增加，图像压缩处理能力提出了更高的对要求 .而现今相对落后的遥感图像压缩设备与海量数据压缩需求形成了矛盾。为解决这一问题，该文提出了一种遥感图像实时压缩系统的设计实现方法。此方法基于先进的 J E 2 0 P G 00图像压缩标准，用专用协议芯片，使结合高速的 C m a P I o pc C t内部总线和可编程逻辑芯片，搭建了硬件压缩系统，并在工控机终端建立软件解码单元，实现了大量遥感数据的实时传输压缩与解码显示。了实验结果，提供并针对实验图像数据，给出了适合于遥感图像压缩的参数设置情况。测试证明，该遥感图 像压缩系统能够实时连续压缩数据，图像压缩效果达到应用要求。 关键词：卫星遥感；图像压缩；可编程逻辑中图分类号：P 5 . T 711文献标识码： B

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S n j nABS TRACT: i h e e o me to mo e s n i g t c n lg W t t e d v lp n f e t e s e h o o y,t e e h e e a p o lm fh g aa a d t e h r n h r ' t e g n r l rb e o u e d t n h s i c e sn e n f e l i ma e p o e sn n t e a p i ain o g o r s in A n w d s n meh d o n r a ig d ma d o a—t r me i g r c si g i h p l t fi e c mp e so, e e i t o f c o ma g r a—t n o i g s se h sb e e eo e e e h t o sb s d o h d a c d i g o r s in s n— e l i e c dn y t m a e n d v l p d h r .T eme h d i a e n t e a v n e me ma e c mp e so t d a

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s n i g i g s h x e i n h w h tt i s se wo k l a d t er c n t ce ma e r aifc oy e sn ma e .T e e p r me ts o s t a hs y t m r swel n h e o s u t d i g s ae s t a tr . r s

KEYW ORDS: moe s n i g I g o r

si n;P o r mma l o/ e ie Re t e s;ma e c mp e so n rg a b e lgc d vc

1引言 近年来，随着遥感技术飞速发展，遥感图像数据量日益

法复杂度高，软件实现难以满足实时性要求，且由于飞用况

行器数据处理单元的特殊性，用软件实现不大现实，以用所硬件实现更佳。而硬件实现的可能方案主要有两类：是用一FG P A或 D P实现， S二是用专用的协议芯片。前者的优点是

庞大，于传输型空间飞行器系统，限的信道容量与传输对有大量遥感数据的需求之间矛盾日益突出。为了解决这个矛盾，必须对遥感数据进行高速实时压缩，以达到既满足信道带宽要求，又能获得高清晰度、高分辨率、高恢复精度的遥感图像。新一代的 J E 20 P G 00静态图像压缩标准，能够提供更好的图像质量而且具有众多的新功能，如分辨率渐进性、 S R渐进性、 N随机访问码流、的抗误码能力等。这些功能好在各种图像传输与处理环境中有着良好的应用前景。

代码为自己开发，压缩过程完全可控，是对于遥感图像庞但大的数据量和 JE 2 0 P G 0 0的算法复杂度而言，针对目前市场上的 D P或 F G一片都难以实现， S P A,且需要外挂大容量的存储器，这就导致开发周期长，成本高，并且硬件功耗大，不适合飞行器设备。而使用专业的协议芯片，可较好地解决上述问题。

然而对于航天领域的具体实现而言，由于 J E 20 P G 0 0算

针对这种情况，文设计了使用 JE 20本 P G 00协议芯片A V0 D 2 2的遥感图像实时压缩系统，使用此系统验证了并 JE 20 P G 00在航天遥感领域的应用。该系统在连续输入图像

收稿日期：0 6—0 20 2—1修回日期：0 6—0 4 20 2—2 2一

数据 3 0 p的情况下，够实时压缩数据并持续正常工 2 Mb s能

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