本文關鍵詞： 圖像壓縮 CCSDS FPGA 位平面編碼 并行掃描　出處：《中國科學院大學(中國科學院國家空間科學中心)》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：近年來隨著傳感器技術的快速發(fā)展,人們獲取的星載遙感圖像的數(shù)據量正以幾何級數(shù)增長,但由于星載系統(tǒng)資源和數(shù)據下行傳輸帶寬有限,所以圖像壓縮成了必不可缺的環(huán)節(jié)。2005年空間數(shù)據系統(tǒng)資源委員會(CCSDS)發(fā)布了新一代星載圖像壓縮推薦標準CCSDS 122.0-B-1,該標準采用了小波變換技術和位平面編碼方案,支持圖像壓縮從無損到有損連續(xù)可調,并且在兼顧壓縮效率的前提下具有較低的設計復雜度,適用于星載平臺,具有良好的應用前景。論文在深入研究CCSDS標準圖像壓縮算法的基礎上,采用Verilog HDL語言設計了圖像編碼系統(tǒng)。在算法的VLSI實現(xiàn)中位平面編碼模塊是資源消耗的關鍵所在,本文實現(xiàn)了一種新的位平面掃描方案,將原串行掃描方式改進成為并行掃描,掃描時間消耗大大降低,提高了壓縮編碼效率。論文設計了CCSDS算法的VLSI實現(xiàn)架構并做了仿真驗證,主要工作如下:(1)深入研究了CCSDS 122.0-B-1標準,分析了圖像壓縮算法的流程,對其中小波DC系數(shù)編碼、小波AC系數(shù)編碼部分進行了詳細論述。(2)在CCSDS原算法的基礎上進行了優(yōu)化設計,使用并行掃描結構實現(xiàn)位平面掃描編碼。(3)使用Verilog HDL語言設計了圖像壓縮系統(tǒng)的接口模塊和編碼模塊,包括圖像預處理模塊、DC系數(shù)編碼模塊、AC系數(shù)位深編碼、AC系數(shù)編碼等模塊的VLSI設計。(4)使用Modelsim對圖像編碼系統(tǒng)進行功能仿真,驗證系統(tǒng)設計的合理性。
[Abstract]:In recent years, with the rapid development of sensor technology, the data volume of space-borne remote sensing images is increasing in geometric series, but the bandwidth of space-borne system resources and data downlink transmission is limited. In 2005, the Committee of Spatial data system Resources (CCSD) issued a new recommendation standard CCSDS 122.0-B-1, which adopts wavelet transform technology and bit-plane coding scheme. It supports image compression from lossless to lossy continuous tunable, and has low design complexity on the premise of taking into account compression efficiency, so it is suitable for spaceborne platform. It has a good application prospect. Based on the in-depth study of the CCSDS standard image compression algorithm, this paper designs an image coding system using Verilog HDL language. The implementation of the median plane coding module in the VLSI of the algorithm is the key to the resource consumption. In this paper, a new bit-plane scanning scheme is implemented, in which the original serial scanning method is improved to parallel scanning mode, the scanning time consumption is greatly reduced, and the compression coding efficiency is improved. The VLSI implementation architecture of CCSDS algorithm is designed and simulated. The main work is as follows: (1) the CCSDS 122.0-B-1 standard is deeply studied, the flow of image compression algorithm is analyzed, and the wavelet DC coefficient coding and wavelet AC coefficient coding part are discussed in detail.) based on the original CCSDS algorithm, the optimization design is carried out. The interface module and coding module of image compression system are designed by using Verilog HDL language. The VLSI design of the AC coefficient bit depth coding and AC coefficient coding module including the image preprocessing module / DC coefficient coding module. (4) the functional simulation of the image coding system using Modelsim is carried out to verify the reasonableness of the system design.
【學位授予單位】：中國科學院大學(中國科學院國家空間科學中心)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TP751

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 李邦復;;推行CCSDS標準的意義與前景[J];遙測遙控;1993年03期

2 劉泳,董勇,李澤慧;關于CCSDS體制數(shù)據安全保護實施位置的探討[J];中國空間科學技術;2002年02期

3 蔣立正;孟新;李宗利;胡圣波;鄭偉;;基于IP over CCSDS的空間攻防網絡研究與設計[J];現(xiàn)代防御技術;2007年04期

4 張勝磊;劉淑茜;張堅;;基于IP over CCSDS的空間通信網絡天地一體化研究[J];載人航天;2008年03期

5 王曉波;孫甲琦;;IP over CCSDS空間組網應用淺析[J];飛行器測控學報;2011年S1期

6 劉佳;;“‘CCSDS建議’在我國航天領域的研究與應用”第三屆專題研討會成功召開[J];國際太空;2013年08期

7 趙和平;顧瑩琦;;中國空間技術研究院CCSDS標準研討會在煙臺召開[J];航天器工程;1996年04期

8 孫輝先;陳小敏;白云飛;呂良慶;汪大星;;CCSDS高級在軌系統(tǒng)及在我國航天器中的應用[J];航天器工程;2003年01期

9 ;CCSDS發(fā)布的建議書及其分類[J];飛行器測控學報;2011年S1期

10 李幫復;CCSDS標準的技術特征[J];遙測遙控;1994年04期

相關會議論文 前8條

1 鐘濤;易先清;侯振偉;張耀鴻;;基于CCSDS的北斗全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)信息傳輸接入模型研究[A];第五屆中國衛(wèi)星導航學術年會論文集-S8 衛(wèi)星導航模型與方法[C];2014年

2 張睿;;基于SSE技術的CCSDS譯碼復雜度的研究及改進[A];2013年7月建筑科技與管理學術交流會論文集[C];2013年

3 石俊峰;;一種符合CCSDS標準的RS編碼器的設計與實現(xiàn)[A];中國空間科學學會空間探測專業(yè)委員會第二十六屆全國空間探測學術研討會會議論文集[C];2013年

4 趙娜;楊甲森;;CCSDS推薦圖像數(shù)據壓縮標準介紹[A];中國空間科學學會空間探測專業(yè)委員會第十九次學術會議論文集（下冊）[C];2006年

5 孔令波;吳斌;陳瑞清;殷福亮;;CCSDS圖像數(shù)據壓縮算法的FPGA實現(xiàn)[A];中國宇航學會深空探測技術專業(yè)委員會第三屆學術會議論文集[C];2006年

6 王新民;韋銀高;;LANDSAT-7衛(wèi)星寬帶數(shù)據傳輸和CCSDS協(xié)議[A];中國空間科學學會空間探測專業(yè)委員會第十二次學術會議論文集[C];1999年

7 羅學平;孟新;;應用于航天器的高速數(shù)據傳輸技術的研究[A];中國空間科學學會空間探測專業(yè)委員會第十九次學術會議論文集（下冊）[C];2006年

8 張_g;潘長勇;楊知行;;EOS-TERRA衛(wèi)星的數(shù)據接收和糾錯技術的研究[A];中國空間科學學會空間探測專業(yè)委員會第十四次學術會議論文集[C];2001年

相關博士學位論文 前2條

1 蔣立正;IP over CCSDS空間組網通信關鍵技術研究[D];中國科學院研究生院（空間科學與應用研究中心）;2009年

2 許志濤;基于CCSDS的遙感圖像感興趣區(qū)域壓縮研究[D];中國科學院研究生院(長春光學精密機械與物理研究所);2014年

相關碩士學位論文 前10條

1 鄭杰;CCSDS-TC協(xié)議的識別方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

2 昝洪良;IP over CCSDS適配器RS編譯碼設計與實現(xiàn)[D];西安電子科技大學;2014年

3 杜長剛;IP over CCSDS適配器高速接口電路設計與實現(xiàn)[D];西安電子科技大學;2014年

4 吳友飛;IP over CCSDS AOS適配器鏈路層適配單元的研究與設計[D];西安電子科技大學;2014年

5 徐建國;CCSDS星載圖像壓縮算法的自適應容錯研究[D];西安電子科技大學;2014年

6 龔曉華;CCSDS圖像編碼器的VLSI實現(xiàn)[D];西安電子科技大學;2009年

7 龔楊陽;基于CCSDS標準的低碼率LDPC碼的編碼器設計[D];中國科學院國家空間科學中心;2016年

8 王文博;基于CCSDS Proximity-1的自動重傳系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D];南京航空航天大學;2016年

9 劉嘉博;基于CCSDS協(xié)議的航天配電器通信系統(tǒng)設計[D];北華航天工業(yè)學院;2017年

10 白海斌;空天信息專用網絡高速網關設計與實現(xiàn)[D];西安電子科技大學;2015年

，

本文編號：1494862