资源说明:摘要:为了实现多光谱可见光遥感图像高质量压缩的要求,提出以JPEG2000压缩标准为理论,将FPGA与专用压缩芯片ADV212相结 合的空间遥感图像压缩方法。该系统设计采用ADV212,通过小波变换及熵编码实现对大数据量的空间遥感图像进行高质量实时压缩,并且采用FPGA完成图 像数据输入、压缩码流输出、图像预处理以及对ADV212的工作模式进行控制。实验结果表明,该系统设计功耗低、成本低、调试简单合理,具有较好的压缩效 果。可满足多光谱可见光遥感图像对高质量压缩比的要求。
近年来,随着航天遥感技术的发展空间遥感数据量日益庞大,图像数据量的巨大带来传输的瓶颈。同时,空间相机图像细节丰富,卫
多光谱可见光遥感图像压缩系统设计是一个关键领域,特别是在航天遥感技术迅速发展的今天。随着遥感图像数据量的急剧增长,高效压缩技术变得至关重要,以克服传输瓶颈并节省存储空间。本文提出了一种结合JPEG2000压缩标准和现场可编程门阵列(FPGA)与专用压缩芯片ADV212的方法,旨在实现多光谱可见光遥感图像的高质量实时压缩。
JPEG2000是静止图像压缩编码的国际标准,它采用了全帧离散小波变换(DWT),通过整数DWT滤波器和嵌入式编码技术,提供了显著的压缩效率提升。DWT能够消除图像的相关性,增强图像的能量集中,从而提高压缩效果。同时,JPEG2000的嵌入式码流机制增强了抗误码能力和部分空间随机存取能力,简化了图像的几何操作,使其成为遥感图像压缩的理想选择。
在设计的系统中,ADV212芯片作为核心,利用小波变换和熵编码技术对大数据量的遥感图像进行压缩。FPGA则承担图像数据的输入、压缩码流输出、图像预处理和ADV212工作模式的控制任务。这种结合的优势在于,它不仅能够实现实时处理,还具有低功耗、低成本和易于调试的特点,确保了系统的实用性。
系统实验结果显示,该设计具备良好的压缩效果,能满足多光谱可见光遥感图像对于高压缩比的需求。尤其是考虑到空间相机的特性,如图像细节丰富,地面覆盖范围广,以及卫星飞行高度导致的小目标在成像后的像素限制,这种压缩系统对于数据传输和处理具有显著优势。
在JPEG2000标准的特性方面,其主要包括:
1. 良好的低比特率压缩性能:在低比特率下,JPEG2000能保持较高的图像质量和细腻的视觉效果,适应各种带宽有限的应用场景。
2. 累进式传输:允许图像按需逐步解码,用户可以在获取所需分辨率或质量后停止接收,提升了用户体验。
3. 码流的随机访问和处理:用户可以自由指定感兴趣区域,实现图像质量的局部优化,同时也支持各种处理操作,如旋转、移动等。
4. 良好的抗误码性:通过特定的编码策略和码流格式,JPEG2000能有效降低误码对图像质量的影响,特别是在高误码率的通信环境中。
而图像专用压缩芯片ADV212以其低功耗和低成本的优势,成为了实现JPEG2000标准的理想硬件选择,它能实时处理标准和高清视频信号的压缩与解压缩,极大地提升了系统的整体性能。
多光谱可见光遥感图像压缩系统设计通过融合JPEG2000标准和先进的硬件技术,解决了遥感图像的大数据量问题,提高了传输效率,降低了系统复杂性和成本,为航天遥感领域的数据处理提供了高效解决方案。
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