基于混沌序列的CCSDS图像压缩算法安全性扩展

CCSDS是由空间数据系统咨询委员会提出的,故针对空间飞行器应用的图像压缩算法,面向空间敏感图像传输的安全性需求,以及针对CCSDS图像压缩算法的特点,在不改变CCSDS算法流程和数据格式的基础上,利用混沌序列的随机性和不可预测性,在小波变换域对图像进行加密处理,以达到安全性扩展的目的。实验结果表明,该算法实现了较高的加密强度,同时保持了CCSDS算法高压缩比和低复杂度的优势,具有与CCSDS兼容性好,实现简单的优点。     

CCSDS位平面并行图像压缩编码研究

介绍了CCSDS图像压缩编码算法原理,提出了一种多位平面并行处理的编码方式并用硬件实现,提高了编码速度.     

CCSDS中位平面编码的FPGA优化实现

CCSDS图像压缩算法是空间数据系统咨询委员会针对深空探测图像制定的图像压缩标准.该算法的码率可控、复杂度较低,而且算法结构适合于硬件实现,支持对空间数据的高速实时处理.给出了基于可编程逻辑电路硬件的位平面编码算法的设计与实现方法,并通过分析直流、交流系数编码过程中各模块内部和模块间的关系,设计了流水线,使系统处理速度...     

基于Blackfin533的CCSDS图像压缩算法编码优化

通过程序结构的调整,编码结构的优化及代码的汇编级优化,完成编码器的DSP高效实现。实验结果表明,优化后的编码器降低了运算复杂度,提高了CCSDS图像压缩算法的实时性。     

CCSDS星载图像压缩模块的FPGA设计与实现

根据航天应用的需要,采用CCSDS122.0-B-1推荐的新一代空间图像压缩算法,基于FPGA设计实现了高速星栽图像压缩模块.针对算法的特点,设计了整体架构.图像采用分块编码的方法,对小波变换,采用了边界补偿的冗余分块算法,提高了信噪比,位平面编码各模块采用并行与流水结合的方法,提高了扫描和编码速率.通过测试,系统性能指标达到了航天任务需求.

Abstract：

Based on CCSDS122.0-B-1 algorithm, a high speed onboard image compression module is designed and implemented on FPGA. The functional framework is proposed after analyzing the characteristics of the algorithm. The images are processed by blocking and extra pixels are compensated for wavelet transform, from which the compression performance is improved. Test results verify the applicability of this designed module in space applications.     

基于Handel-C的空间图像压缩核的CCSDS算法实现

 本文给出了一种采用Handel-C设计理念,基于CCSDS图像压缩算法的硬件图像压缩核的设计过程. 算法实现过程中充分利用Handel-C语言的硬件并行实现机制,在各个硬件模块间大量采用并行运算和流水结构,提高了芯片的处理速度. 实验数据表明,本文压缩核的设计在资源消耗和码速率两方面取得了很好的折中. 在频率为50MHz的情况下,码速率可以达到15.2Mpixels/s;在8倍压缩情况下,平均PSNR接近40dB,16倍压缩情况下,平均PSNR超过30dB.     

CCSDS中二维整数小波变换的FPGA实现方法

CCSDS空间图像压缩标准(CCSDS 122.0-B-1)的核心算法之一是三级二维小波变换,此变换适合用可编程逻辑电路实现。文章介绍了整数9/7小波变换的特点,提出了一种基于FPGA的二维变换快速实现结构,该方法利用FPGA内部Block RAM进行行暂存,实现了行列同时变换的效果,节省了内部寄存器资源,并获得了较高的数据吞吐率。在此基础上,文章还给出了两种适用于不同需求的多级变换架构,并通过仿真验证了其合理性。     

CCSDS压缩算法在红外导引头图像传输中的应用

针对军用探测中红外导引头得到的红外图像需要快速、安全、高效地传输的问题,研究了红外图像的压缩问题.通过各种算法比较,发现空间数据系统咨询委员会(CCSDS)推荐的基于小波变换的图像压缩算法有更易于硬件实现的特点.并且当图像压缩比大于30倍时,图像的失真也是能够接受的.并根据红外图像及其小波变换后系数的各子带直方图分布的特点,提出了一种改进的压缩算法.该算法是基于CCSDS推荐的压缩算法,并通过重新分配小波变换后各子带重要性因子及选择RICE中的预测器使其更适合于红外图像的压缩.同时对该算法产生的压缩数据流在无线传输过程中的容错性问题,提出了的建议及方法.经过仿真,该算法压缩效果同JPEG2000相近,且经过改进后的算法与原算法相比,PSNR提高了0.2dB.     

基于梯度的CCSDS压缩码流控制算法研究

为了优化CCSDS压缩标准的率失真特性,提出了一种基于梯度的CCSDS压缩码流控制算法。该算法采用梯度模值来描述图像各编码段的纹理复杂度,进而用模值之和表示各段所包含的信息量。首先计算出各编码段梯度模值之和,并将其相加得到整幅图像的梯度模值之和,根据前者在后者中所占比例,将码流容量分配给各编码段。采用MATLAB对新算法、CCSDS标准算法及Jin算法进行仿真测试,比较三者图像的恢复质量。同时,测试新算法和Jin算法分配码流所需时间,并进行对比。实验结果表明,在图像恢复质量方面,新算法优于CCSDS标准算法,稍逊于Jin算法,但是新算法的实时性比Jin算法好。因此,基于梯度的码流控制算法可应用于CCSDS标准中。     

CCSDS高光谱图像压缩算法的FPGA实现

最近空间数据系统咨询委员会（Consultative Committee for Space Data System,CCSDS）正式发布了CCSDS 123.0-B-1标准.该标准是星载高光谱图像无损压缩以及近无损压缩的国际通用标准.为了减少图像数据存储的容量,降低传输带宽,提高传输速率以及实现实时传输,本文简要介绍了最新的CCSDS算法标准,并采用该算法标准解决了高光谱图像的大容量问题.基于现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array,FPGA）硬件的逻辑实现包括预测器的逻辑描述和编码器的逻辑描述.最后,比较了基于FPGA硬件逻辑实现的高光谱图像无损压缩仿真以及该算法和JPEG-LS算法的压缩特性.结果表明, CCSDS压缩算法可满足高光谱图像压缩比为2：1的要求.     

基于FPGA的无损图像压缩系统设计

本文简要介绍了图像压缩的重要性和常用的无损图像压缩算法,分析了快速高效无损图像压缩算法(FELICS)的优势,随后详细分析了该算法的编码步骤和硬件实现方案,最后公布了基于该方案的FPGA性能指标。和其他压缩算法相比该方案可极大地减小无损图像压缩系统所需的存储空间和压缩时间。     

基于CCSDS标准RS码的硬件实现

CCSDS经过20多年的发展已经成为卫星通信标准。本文实现了符合CCSDS标准RS（255，223）码的硬件实现。译码器采用时域译码算法，主要包括有限域并行乘法器、BM迭代算法、钱搜索算法和Forney算法，其运算结构规则，具有一定的通用性，因此适合于VISI实现。整个设计采用FPGA实现。     

几种基于DWT的图像压缩算法性能比较与分析

EZW,SPITH,EBCOT以及SPECK是常见的基于DWT的图像压缩编码算法.通过对这些算法的图像压缩性能仿真,着重在压缩比、峰值信噪比、编码复杂度方面进行对比分析;并和基于DCT的图像压缩算法进行比较,结论显示在低码率的情况下,基于DWT的算法明显好于基于DCT的算法;对EZW和SPIHT算法不足之处进行了分析,给出了改进方案,并加以理论证明.     

基于平方加权质心特征的快速分形图像压缩编码

分形图像压缩利用自身图像具有的相似性,结合压缩仿射变换减少图像数据的冗余来实现图像数据的压缩,具有压缩比高、恢复简单的特点。然而,分形图像压缩编码也具有编码时间长、计算复杂的缺点。为了解决上述的缺点,提出了基于平方加权质心特征的快速分形图像压缩编码算法,利用平方加权质心特征可以将基本分形图像压缩编码过程中的全局搜索转化为局部搜索,限定搜索范围,减少码本数量,在巨大图像信息量传输和存储过程中,在一定程度上缩短了编码时间。将平方加权质心特征快速分形图像压缩编码算法和双交叉和算法、改进叉迹算法、规范五点和算法进行比较,仿真结果表明,所提算法在恢复质量可接受情况下,编码时间具有巨大优势。     

基于CCSDS 标准的高速LDPC 译码算法

简要介绍了准循环低密度奇偶校验（LDPC）码的重要性,对CCSDS 标准定义的LDPC 码进行了深入研究。针对LDPC 码的校验矩阵具有稀疏准循环特性,对归一化最小和译码算法进行了研究,给出了部分并行译码器的结构。通过数值仿真验证了译码算法在高斯白噪声条件下的译码性能。利用现场可编程逻辑器件（FPGA）对CCSDS 标准中定义的（5120,4096）码进行了实现。     

基于二维DCT的图像压缩编码及其实现

DCT变换是图像压缩的一项重要技术,如何准确、快速进行图像压缩一直是国内外研究的热点。主要介绍基于DCT变换的图像压缩编码算法,给出具体的实现方法和步骤,并用Matlab进行了算法仿真。实验结果表明,该算法实现简单,在很大压缩范围内,都能得到很好的重建图像质量,满足不同场合要求不同图像质量的实际需要。这里利用Matlab做仿真实验,方法简单、速度快且误差小,大大提高了图像压缩的效率和精度。     

基于MATLAB的DCT变换在JPEG图像压缩中的应用

介绍了JPEG图像压缩算法,并在MATLAB数学分析工具环境下从实验角度出发,较为直观地探讨了DCT在JPEG图像压缩中的应用。仿真实验表明,用MATLAB来实现离散余弦变换的图像压缩,具有方法简单、速度快、误差小的优点,大大提高了图像压缩的效率和精度。     

基于DCT变换的图像压缩技术研究

图像DCT变换是图像压缩的一项重要技术，如何准确、快速的进行图像压缩一直是国内外研究的热点。概要的论述了图像DCT变换的概念和特点，对基于DCT变换的图像压缩技术的算法进行了研究，并用MATLAB进行了算法仿真，取得了较为理想的效果。     

基于DCT的图像压缩及MATLAB实现

介绍JPEG图像压缩算法,并在MATIAB数学分析工具环境下从实验角度出发,较为直观地探讨了DCT在JPEG图像压缩中的应用。仿真实验表明,用MATLAB来实现离散余弦变换的图像压缩,具有方法简单、速度快、误差小的优点,大大提高了图像压缩的效率和精度。     

曲波变换和最小二乘支持向量机的图像压缩算法

为了提高图像压缩质量,针对传统压缩算法的不足,提出一种曲波变换和最小二乘支持向量机相融合的图像压缩算法。首先采用曲波变换把图像分解为不同尺度和不同方向的曲波系数,并采用熵编码对粗尺度层曲波系数进行压缩,然后利用最小二乘支持向量机对细尺度层中不同方向的曲波系数进行学习,并通过和声搜索算法优化最小二乘支持向量机,实现细尺度层曲波数的压缩,最后采用图像压缩仿真实验测试其性能。结果表明,曲波变换和最小二乘支持向量机相融合的图像压缩算法提高了图像压缩的峰值信噪比,加快了图像压缩的速度,获得了更好的图像压缩效果。