星載圖像壓縮系統(tǒng)中小波量化器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著衛(wèi)星遙感技術(shù)的發(fā)展，高分辨率衛(wèi)星遙感圖像越來(lái)越多地應(yīng)用于國(guó)防的各個(gè)領(lǐng)域。世界各國(guó)都在爭(zhēng)相研制高分辨率衛(wèi)星以用于軍用。然而，航天器（如地球觀測(cè)衛(wèi)星、科學(xué)探測(cè)衛(wèi)星等）上獲得的圖像多數(shù)情況下是用海量數(shù)據(jù)來(lái)表示的，必須要先將這些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在飛船上而后將其發(fā)送至地面。由于應(yīng)用于星載設(shè)備的質(zhì)量、能量、成本等限制非?？量?，因此非常有必要將星載設(shè)備的存儲(chǔ)容量和傳送碼率降到最低。許多壓縮算法都能夠在獲得高壓縮比的同時(shí)提供較好的重構(gòu)圖像質(zhì)量，最著名的比如

2、JPEG2000標(biāo)準(zhǔn)，然而這些算法一般都非常復(fù)雜，不適宜實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)；而且?guī)缀鯖](méi)有一個(gè)算法能夠很好地解決基于高速推掃儀器空間應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)要求。為了克服這些限制條件，本文以星載圖像壓縮項(xiàng)目為背景，在對(duì)遙感圖像的特點(diǎn)做了深入分析的基礎(chǔ)上，研究了一種新穎而有效的基于DWT的星載遙感圖像自適應(yīng)量化壓縮方法。對(duì)基于DWT的壓縮方法來(lái)說(shuō)，恢復(fù)圖像的質(zhì)量與量化過(guò)程緊密相關(guān)，因此編碼方案的效率將主要取決于量化環(huán)節(jié)。該方法基于率失真曲線的精確理論模型，對(duì)小波分

3、解后的不同子帶提供最優(yōu)的動(dòng)態(tài)比特分配從而實(shí)現(xiàn)了小波系數(shù)的自適應(yīng)量化編碼，最后還實(shí)現(xiàn)了碼率控制。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，該壓縮方法可以達(dá)到接近JPEG2000的優(yōu)秀性能然而其復(fù)雜度比JPEG2000要低得多。而且該方法對(duì)各小波子帶單獨(dú)量化編碼，不利用子帶間系數(shù)的相關(guān)性，因此非常適合于并行壓縮處理。本文實(shí)現(xiàn)了DWT壓縮編碼高速動(dòng)態(tài)量化器的FPGA設(shè)計(jì)。在為DWT系數(shù)確定好一組使給定碼率下均方誤差(MSE)最小化的最佳量化步長(zhǎng){qi}后，該量化器將能夠