ccsds图像压缩算法研究及其vlsi实现

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1、代号10701学号1008120318分类号TN919公开密级题（中、英文）目CCSDS图像压缩算法研究及其VLSI实现ResearchandVLSIImplementationoftheCCSDSImageCompressionAlgorithm作者姓名李靖蕙指导教师姓名、职务王养利教授学科门类工学学科、专业通信与信息系统提交论文日期二○一二年十二月西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明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

2、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做了明确的说明并表示了谢意。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：______________西安电子科技大学关于论文使用授权的说明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

3、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、或其它复制手段保存论文。（保密的论文在解密后遵守此规定）本人签名：_______________日期：_______________导师签名：_______________日期：_______________摘要摘要随着现代空间技术的不断发展，人们加快了对太空探索的脚步，随之而来的是遥感图像数据海量增长，给存储和传输带来了极大的困难，因而进行有效实时的数据压缩显得特别迫切和重要。在这一形势下，CCSDS组织于2005年发布了一项新的图

4、像压缩算法标准，该算法不仅能够有效的减少图像数据量、降低传输带宽、减少数据存储，而且算法结构简单，支持高速低功耗硬件实现，在遥感图像压缩领域具有广阔的应用前景。本文在仔细研究了CCSDS图像压缩算法的基础上，设计并实现了CCSDS编码器的VLSI结构。首先详细介绍了CCSDS图像压缩算法的编码流程；然后给出了CCSDS编码器的硬件实现结构，包括小波变换和位平面编码两大模块，重点介绍了小波变换的硬件实现结构和关键技术。针对实时图像压缩的要求，改进了基于行的小波变换VLSI实现方案，实现了一种低存储、高效率的三级二维离散小波变换的VLSI结构。最后从算法复

5、杂度和压缩性能两个方面，将CCSDS算法和JPEG2000、SPIHT图像压缩算法进行了比较分析得出，本文研究的CCSDS算法复杂度低，硬件占用资源少，更适合于空间遥感图像压缩这个特殊领域。关键词：图像压缩CCSDS算法小波变换VLSI实现AbstractAbstractWiththerapiddevelopmentofmodernspacetechnologyinrecentyears,humanhasexpeditedtheprogressofexplorationofcosmos.Therefore,it’snecessarytocompress

6、themefficientlybecauseoftherapidincreasingofremotesensingimagedata,whichputsgreatpressureofdatastorageandtransmission.In2005,CCSDS(ConsultativeCommitteeforSpaceDataSystem)officiallyproposedanovelcompressionstandard.Thisnewalgorithmnotonlycanreducetheamountofimagedata,thetransmis

7、sionchannelbandwidth,andtherequirementofstorage,butalsohasthefeatureoflowercomplexityandsupportsthehighspeedandlowpowerhardwarerealization.Soithasimportantsignificanceintheouterspaceexplorationdomain.BasedontheresearchontheCCSDSimagecompressionalgorithm,aVLSIarchitectureofCCSDSe

8、ncoderisimplementedinthispaper.Firstly,thefunda