遥感图像上下文自适应编码硬件系统研究

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1、Ｉ身毛謂專硕±学位论文確Ｉ遥感图像上下文自适应编码９１！件系统研究作者姓名膝呈成学校导师姓名、职務李甫副教授企业导师姓名、职孫潘加明高工ｍ申请学位类别工程硕击圍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化良的科学道總，本人芦明所呈交的论义是巧个人在巧师指导下进行的研究工作及取得的硏究成果。尽我所知，除了文中特別加本注巧致谢＾中所罗列的内容处外，论文中不包含巧他人ｔｉ经发表或撰写过的研光成果：也不包含为获得闲安电子科技乂学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料？。与化罔工作的同事对本

2、研究所做的任何贡献均已在论义中作丫明确的说明并表示丫谢意。－－－学位论文妈巧不实之处，本人承担切法律贵任。如互、憂１５１曰本人签名：裔咬口朋：坪叫西安电子科技大学关于论文使用授权的说明，即本人完余了解西安化子科技大学巧义保留和使Ｗ学悦论文的规定：硏化生巧？。校攻读学位朋Ｎ论文＿ｘ作的知识产权厲于西安电丫科技大学学校巧权保留送交论文的复印件，允许贵树、借阅论文；学校可Ｗ公布论文的全部城部分内容，化化采用影印。、缩印或其它父剌手段保净论文同时本人保瓜结合学位论文硏兒成果完成的论文、发明专利等成果，巧名单位为西女化子科技大学。保密的学化论文在＿＿年

3、解密后适用本授枚书。本人签名：隊叟式－守帅签名：ｉ丈巧邱司［－７＾｝＾＾「１朋．｜期．＾学校代码10701学号1302121343分类号TP75密级公开西安电子科技大学硕士学位论文遥感图像上下文自适应编码硬件系统研究作者姓名：陈昱成领域：电子与通信工程学位类别：工程硕士学校导师姓名、职称：李甫副教授企业导师姓名、职称：潘加明高工学院：电子工程学院提交日期：2015年11月HardwareDesignofContext-basedAdaptiveEncoderforRemoteSensingImagesAthesissubmittedtoXIDIANUNIVER

4、SITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinElectronicsandCommunicationsEngineeringByChenYuchengSupervisor:LiFuAssociateProfessorPanJiamingSeniorEngineerNovember2015摘要摘要随着光电传感器技术的发展，遥感图像的分辨率越来越大，给有限的传输带宽和储存空间带来了巨大压力。因此，遥感图像的压缩技术成为卫星遥感研究中一个非常关键的技术。本文的主要工作是设计针对遥感图像的高性能全硬件压缩编码器，实现

5、基于上下文的自适应无损（近无损）图像编码（CALIC）。CALIC按照光栅扫描的顺序对图像进行连续处理，只需缓存当前编码行的前两行数据，其软解码压缩效果与JPEG2000相当，但编码端具有更低的计算复杂度，易于硬件实现。因此在遥感图像编码中，针对CALIC的硬件实现显得尤为重要。本文设计了多层控制单元，并通过有限状态机（FSM）产生不同的使能信号对各功能模块进行平稳控制。采用三组先入先出队列（FIFO）的组合有效地解决了串行数据转并行数据的需求。调用同步双端口RAM的IP核来实现统计数据的快速读取和保存。设计了八级流水线实现CALIC的预测编码部分，提高了编码速度，并通过多种使能信号的合

6、理组合解决了流水线中数据传输次序的问题。其中调用除法器IP核来实现CALIC中的除法运算，缩短了设计时间，提高了效率。最后将多种编码模式进行了高效复用，有效减小了电路规模。通过在Xilinx公司的ISEDesignSuite14.6开发软件下进行仿真分析，表明本文设计的CALIC硬件编码器在Virtex-6XC6VSX315T芯片上能够达到106MHz的时钟频率。所设计的图像压缩编码器与基于Virtex-6XC6VSX315T的现场可编程门阵列（FPGA）开发板上的外设端口相连，能够完成遥感图像的压缩任务。CALIC硬件编码器能够达到每14个时钟周期处理一个像素的处理速度，因此每秒能够完

7、成28帧512×512的遥感图像压缩任务。关键词：图像压缩，CALIC，算数编码，FPGAIABSTRACTABSTRACTWiththedevelopmentofphoto-sensortechnology,theresolutionofremotesensingimagesisbecomingmuchhigher,whichbringshugeburdenonlimitedtransmissionbandwidthandstor