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CCSDS图像压缩算法中量化编码器的实现

刁云  
【摘要】: CCSDS组织(空间数据系统咨询委员会)于2005年11月发布了一套用于空间领域的图像压缩算法标准,与当前主流的图像压缩算法JPEG2000和SPHIT相比,CCSDS图像压缩算法的结构更加简单易于实现。其基本单元包括离散小波变换(DWT)和位平面编码器(BPE)。小波变换使用了和JPEG2000算法一致的9/7小波变换,位平面编码器结构却要比JPEG2000算法的EBCOT编码模块简单得多,所以从整体来看CCSDS算法要比JPEG2000算法复杂度低。本文详细描述了CCSDS图像压缩算法的实现过程,其中在第三章中重点分析了CCSDS图像压缩算法的核心算法——量化编码器的实现。第二章中简要介绍了用于比较的SPIHT和JPEG2000算法。在第四章中从不同的方面对CCSDS算法的性能进行了分析,包括该算法在小波级数的选取、有无熵编码和抗误码性能等方面该算法的独特之处。同时给出了与JPEG2000,SPIHT算法的比较结果。通过具体的实验数据可以看出CCSDS图像压缩算法的优势,即:复杂度低,易于软硬件实现,并具有良好的性能。最后给出了CCSDS图像压缩算法的发展现状,并对其发展趋势作了一个展望。为了实现高速实时图像压缩要求,算法要求必须简便、快捷,所占用的存储容量小,易于硬件实现,同时要应用于空间领域,比如在航天器上,对整个系统的实现复杂度和功耗等要求都会相当严格,CCSDS算法正是在这种前提下提出的,对比与JPEG2000算法和SPHIT算法的高复杂度和资源开销,CCSDS算法更适用于空间应用领域。同时,图像压缩编码算法在图像压缩空间应用领域被标准化,这为将来的空间应用奠定了基础。


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