基于DSP和FPGA的CCSDS图像压缩算法研究

admin · 发表于 2022-9-11 19:47:58

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随着航天技术的发展，人们对空间图像传输的实时性、有效性提出了更高的要求。由于空间图像数据量巨大，传输信道带宽和存储资源有限，所以空间图像压缩算法成为近年来研究的热点。此外，为了满足实时性要求，将压缩算法硬件实现也成为一个亟待解决的题目。空间数据系统咨询委员会(CCSDS)于2005年11月份正式提出CCSDS空间图像数据压缩算法标准。该算法复杂度低，结构简单，易于硬件实现，支持空间数据的高速实时处理。本文的目的是在硬件平台上实现CCSDS图像数据压缩算法。在整个系统的实现过程中，主要完成的工作有：1、深入研究了CCSDS图像压缩算法。为图像压缩编程提供了重要的理论依据。2、将CCSDS图像压缩算法与JPGE和JPEG2000进行了比较分析。分析结果表明，CCSDS在压缩性能和硬件实现复杂度上取得了较好的平衡，适合空间数据的高速实时处理；3、选用了TI公司的C6713芯片作为DSP实现平台，利用C和汇编语言实现了小波变换，并对其进行了优化。4、选用Xilinx公司的XC2V6000芯片作为FPGA实现平台，利用硬件描述语言Verilog HDL实现CCSDS中位平面编码压缩算法，并对重要功能模块进行优化。通过功能仿真和硬件实现证实了程序的正确性。5、设计FPGA、PC和DSP通信的USB、EMIF模块，用于硬件验证系统，节约验证时间，提高工作效率。关键词：CCSDS，图像压缩，FPGA，DSP，离散小波变换，位平面编码，USB

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