本文關(guān)鍵詞：基于CCSDS-IDC的星載圖像壓縮算法的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：現(xiàn)如今,越來越多的探索和遙感衛(wèi)星被發(fā)射升空,這些航天器大多搭載了遙感成像設(shè)備,而且成像設(shè)備的精度也大大增加,由此產(chǎn)生的大量圖像數(shù)據(jù)以及有限的數(shù)傳帶寬對星載圖像壓縮設(shè)備的能力提出了更高的要求。本文研究了CCSDS圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn),一種專門為星上圖像壓縮解壓而設(shè)計(jì)的圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn),并提出了增強(qiáng)其并行處理能力的改進(jìn)方法。圖像壓縮算法主要有2個階段:小波變化和位平面編碼。本文的主要工作為:(1)詳細(xì)分析了CCSDS-IDC標(biāo)準(zhǔn)中描述的圖像壓縮和解壓算法,分析了其中的各個算法以及一些影響性能的關(guān)鍵參數(shù)。(2)嘗試了使用JPEG2000標(biāo)準(zhǔn)中推薦的5/3整數(shù)小波變換來替代CCSDS圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)中的9/7整數(shù)小波變換,以降低對硬件資源的消耗。(3)在位平面編碼階段,通過改進(jìn)算法使得位平面之間可以相互獨(dú)立的進(jìn)行編碼而不需要依賴上一級位平面的編碼狀態(tài)變量,從而既能通過并行化提高處理能力,也可以節(jié)省存儲中間狀態(tài)的存儲空間。(4)本文使用visual C#對編碼和解碼進(jìn)行了軟件實(shí)現(xiàn),驗(yàn)證了算法的正確性,并對選取不同參數(shù)情況下算法的性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明盡管經(jīng)過了并行化改進(jìn),壓縮生成的二進(jìn)制碼流格式仍然滿足CCSDS標(biāo)準(zhǔn)。
【關(guān)鍵詞】：CCSDS 圖像壓縮 小波變換 位平面編碼 并行化 C# DSP FPGA ASIC 5/3小波變換 熵編碼 遙感圖像
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院研究生院(空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP751
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-14
• 1 緒論14-18
• 1.1 引言14
• 1.2 圖像壓縮算法簡介與發(fā)展現(xiàn)狀14-16
• 1.3 本文的研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)16-18
• 1.3.1 本文的重要內(nèi)容16-17
• 1.3.2 本文章節(jié)安排17-18
• 2 CCSDS圖像壓縮算法分析18-40
• 2.1 引言18
• 2.2 離散小波變換18-24
• 2.2.1 浮點(diǎn)DWT19-20
• 2.2.2 定點(diǎn)DWT20-21
• 2.2.3 2 維DWT21-22
• 2.2.4 多級DWT變換22-23
• 2.2.5 子帶權(quán)重系數(shù)23-24
• 2.3 比特平面編碼24-40
• 2.3.1 概述24
• 2.3.2 分段壓縮24-26
• 2.3.3 編碼段格式26-27
• 2.3.4 DC系數(shù)編碼27-32
• 2.3.5 AC系數(shù)寬度編碼32
• 2.3.6 AC系數(shù)位平面編碼32-38
• 2.3.7 并行化AC系數(shù)位平面編碼38-40
• 3 CCSDS圖像壓縮算法的軟件設(shè)計(jì)40-50
• 3.1 概述40-41
• 3.2 BitCodec41
• 3.2.1 optimalMapping41
• 3.2.2 mapSymbolToStream41
• 3.2.3 streamToMappedSymbol41
• 3.3 BitQueue41-42
• 3.3.1 push42
• 3.3.2 pop42
• 3.3.3 TruncateToLength42
• 3.3.4 FillToLength42
• 3.4 Block42-43
• 3.4.0 ShiftBlock和UnShiftBlock42
• 3.4.1 Limit Block42-43
• 3.4.2 BufferToBlocks和BlocksToBuffer43
• 3.5 Codec43
• 3.6 EncoderState43-44
• 3.6.1 EncoderState43-44
• 3.6.2 type操作44
• 3.6.3 sign操作44
• 3.6.4 tran操作44
• 3.7 DecoderState44-45
• 3.7.1 next44-45
• 3.8 Decoder45
• 3.8.1 Decode SingleImageToBlocks45
• 3.9 DecoderAC45-46
• 3.9.1 Decode AC45
• 3.9.2 decodeS0 與decodeS145-46
• 3.9.3 decodeS246
• 3.9.4 decodeS346
• 3.9.5 decodeS446
• 3.10 DWT46
• 3.11 Encoder46-47
• 3.11.1 EncodeBlocks47
• 3.11.2 EncodeSegment47
• 3.12 EncoderAC47-49
• 3.12.1 EncodeAC47
• 3.12.2 encodeS0 和encodeS147
• 3.12.3 encodeS247-48
• 3.12.4 encodeS348
• 3.12.5 encodeS448
• 3.12.6 blockToLinear48-49
• 3.13 Symbols49-50
• 4 算法實(shí)現(xiàn)與結(jié)果分析50-60
• 4.1 實(shí)驗(yàn)平臺50
• 4.2 性能評價標(biāo)準(zhǔn)50-51
• 4.3 壓縮選項(xiàng)與性能51-52
• 4.4 測試數(shù)據(jù)52-55
• 4.5 測試結(jié)果與參數(shù)對比55-60
• 4.5.1 小波變換基55-57
• 4.5.2 段內(nèi)塊數(shù)S57-58
• 4.5.3 DC和ACWidth系數(shù)的編碼選項(xiàng)k算法58
• 4.5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析58-60
• 5 總結(jié)與展望60-62
• 5.1 總結(jié)60
• 5.2 展望60-62
• 參考文獻(xiàn)62-64
• 碩士期間研究成果64

【參考文獻(xiàn)】

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 王春秋;基于CCSDS標(biāo)準(zhǔn)的遙感圖像壓縮平臺硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];西安電子科技大學(xué);2009年

2 史承興;CCSDS圖像壓縮算法的研究[D];西安電子科技大學(xué);2009年

  本文關(guān)鍵詞：基于CCSDS-IDC的星載圖像壓縮算法的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：370303