卫星遥感图像压缩系统容错技术研究

作     者：彭永丰 

作者单位：华中科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：田金文

授予年度：2006年

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 08[工学] 081002[工学-信号与信息处理] 

主      题：遥感图像 压缩 容错 FPGA 再同步 

摘      要：在无线通信中,信道容易发生突发错误,这在图像传输过程中是非常有害的。图像传输过程中可能出现几个比特的误码,这些码流在被解码端接收到以后,如果误码发生在比较重要的位置,那么通常会直接或间接导致丢包,同步丢失等。为了减少误码带来的严重后果,图像容错性编码越来越受到重视。容错系统的研究实际上就是要增加系统的鲁棒性,使得图像编解码系统不至于因为少量的误码而导致不能运行。 本方案以星载遥感图像压缩系统硬件实现为研究背景,针对遥感图像的数据量大、空间局部相关性较弱、信息熵较高、纹理丰富复杂等特点,根据硬件实现的设计方案,分析了JPEG2000标准中使用的容错方法以及小波变换算法。在小波变换及熵编码后,按照编码码流中的信息重要性,采用了不同的容错方案。在数据码流中,对于数据包头及LL子带这些相对而言比较重要的信息,采用可纠错的容错方案,而对于其余子带的数据用一般的检错编码方案。本方案充分考虑到了遥感图像的特点,对于低频的重要信息采用严格的保护,这样可以得到重要的基本信息。这样的处理方法既可以保证重要的数据正确性,同时又尽量不增加过多的数据。 在硬件实现方案中,采用从上到下的设计方法。对遥感图像容错系统方案进行分析,划分各个实现模块,并针对硬件实现进行优化及修改最后完成了各个子模块。设计采用Verilog HDL语言完成RTL级的设计,并利用Altera公司的Quartus II开发平台完成设计的输入、编译、仿真,同时利用Modelsim进行了最后的仿真验证。最后通过系统仿真及下载到开发板实际验证。