文档介绍：西安电子科技大学
硕士学位论文
星载图像压缩系统设计与高效硬件实现
姓名:赵嘉鑫
申请学位级别:硕士
专业:通信与信息系统
指导教师:李云松
20100101
摘要本文主要研究星载图像压缩系统的设计和高效硬件实现。按照卫星系统对于研究了一种基于提升小波变换和生成树独立编码快速炕姆椒ǎ⒂昧狡本文对各类图像压缩算法的性能和实现复杂度进行了分析比较,选择了算法作为星载图像压缩的核心算法。在此基础上,本文重点研究了一种基于提升案,并采用实现了完整的图像压缩硬件系统。该系统主要由一片构成,可以实时处理两路输入速率为耐枷袷荩⒖以根据芟叩闹噶罱醒顾醣妒扰渲谩⑹涑龇绞窖≡瘛⒁约跋低彻ぷ鞑问项技术指标要求。关键词:星载图像压缩图像压缩系统的压缩比、恢复图像质量、处理能力、功耗和可靠性等要求,本文分别实现压缩编码和控制输出的功能,最后将其应用于卫星遥感图像的压缩编码器中。小波变换和生成树独立编码快速炕姆椒ǎ岢隽讼低成杓品桨负脱橹し和一片读取等在线控制。该系统在性能、复杂度、可靠性上都可满足星载图像压缩的各
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⋯牛创新性声明皇竺关于论文使用授权的说明在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外,论文中不包含其它人已经发表或撰写过的研究成果;也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志所做的任何贡献均已在论文中申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切相关责任。本人签名:日期:本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。本人以公布论文的全部或部分内容,可以允许采用影印、缩印、或其它复制手段C艿穆畚脑诮饷芎笞袷卮斯娑导师签名:秉承学校严谨的学风和优良的科学道德,本人声明所呈交的论文是我个人做了明确的说明并表示了谢意。保证毕业离校后,发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件,允许查阅和借阅论文;学校可保存论文。
第一章绪论若卫星扫视范围为拦腖州为,若地面像元的分辨率为引言量正呈现爆炸式的增长。例如太阳同步轨道卫星相对地球表面的速度约为輘,图像压缩技术概述随着计算机技术、现代通信技术、微电子技术、网络技术和信息处理技术的发展,在人类社会进入信息化时代的今天,图像信息的处理、存储和传输在社会生活领域和国防领域中的作用越来越突出,人们对接受图像信息的要求也越来越迫切。尤其在近年来,人类对太空探索活动的日益增多,为太空遥感技术带来了蓬勃发展的契机。人们可以通过星载传感器获得的遥感图像的形状、大小、图案、色彩、纹理、阴影、位置、布局、分辨率等要素,完成对感兴趣目标的监察、分业调查、矿产探测、水资源检测、城市及区域规划、土地利用、土地覆盖制图、湿地制图、环境评价等;在军事战略方面,其具有获取军事情报的重要性,可以用来进行战略情报收集、战术侦察、军备控制核查和打击效果评估等,对快速掌握战场动态有着至关重要的作用;在科学研究领域,以我国的探月工程为例,可以获得行星的形貌,为研究天体的现状和演化历史提供最直接的证据。然而,随着卫星遥感图像分辨率的不断增强、尺度不断扩大,,即使星上计算处理能力持续增强,但是由于信道的带宽有限,图像压缩编码属于信源压缩,即在保证图像质量的前提下用尽量少的比特表示图像信息。在图像中通常存在很多种冗余信息量,如空间冗余,谱间冗余,统计冗余,视觉冗余等,这些冗余为图像能够压缩提供了可行性。图像压缩按照在压缩过程中信息损失的情况,可以分为无损压缩和有损压缩。无损压缩利用数据的始数据,但压缩率受到数据统计冗余度的理论限制;而有损压缩则充分利用了人类视觉冗余,允许重建图像和原图像有一定差别,优点是换来了较大的压缩比。有损压缩以变换编码、矢量量化、模型基编码、分形编码和熵编码为基础,其广析和统计。卫星遥感图像的用途广泛,如在民用领域,其可以用来农业调查、林图像在存储、传输方面仍然任务艰巨,已成为卫星图像通信中所面临的一个关键问题。为解决这一矛盾,对遥感图像进行压缩具有重要的研究和应用价值。统计冗余进行编码,以预测编码和熵编码为基础,在不引入失真并可完全恢复原
编码技术的开端【】】。年,首届“图像编码会议眦图像编码已有多年的历史。年,锄和他的学生与譸—鷄变换编码等方法以及以此为基础的混和编码方法均属于第卫星图像压缩的发展的举行表明图像编码以独立的学科跻身于学术界。年,瑞士学者岢隽第一代、第二代编码的概念】。鰐把早期的以去