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　　3．1 系统输入模块

　　ADV212的像素接口工作在视频模式和原始数据模式，本系统采用原始数据模式。由于ADV212不能对空间相机输出的图像信号直接进行处理，因此需要把 图像信号转换为ADV212像素接口可以接收的信号输入模式。在信号输入之前采用视频解码器AD9843A把输入的图像信号进行处理并输出标准的图像信 号。此时AD9843A输出图像信息流、同步时钟以及行场同步输入到FPGA中。

　　3．2 系统控制模块

　　系统中，FPGA主要完成整个系统的控制功能。输入图像信号经过视频编码器后，进入FPGA进行去噪预处理以提高编码效率，主要是直方图 均衡和低通滤波。对于AD9843A视频编码器的配置可以通过FPGA软件模拟I2C总线来实现。同时FIGA系统还要向ADV212提供复位、读写、片 选以及时钟等信号来控制其工作时序和工作模式，并要实现对ADV212的初始化和固件下载功能，FPGA控制系统时序关系图如图3所示。系统运行的所有程 序以及ADV212所需的固件都是存储在FPGA内部的Flash中。系统工作后，需要把这些固件写入ADV212相应的RAM空间中，进行一些软件的运 行。

　　由于遥感图像数据量庞大，需采用缓存技术改善系统的整体性能(如吞吐量、查询响应时间等)，构建大规模视频服务系统时，可以减少对磁盘的访问，提高系统性 能。2块SRAM之间采用“乒乓”方式对图像数据码流进行存取以提高传输速率。这种结构是将输入数据流通过输入数据选择单元等时地将数据流分配到2个数据 缓冲区。在第1个缓冲周期，将输入的数据流缓存到数据缓冲模块1上，在第2个缓冲周期，通过输入数据选择单元的切换，将输入的数据流缓存到数据缓冲模块 2，同时，将数据缓冲模块1缓存的第1个周期的数据通过输出数据选择单元的选择，送到运算处理单元进行处理，第3个缓冲周期，再次切换数据的输入与输出缓冲模块。如此循环，周而复始。当系统中收到传输指令后，FPGA再将存放在 SRAM中的待发送码流经过FPGA读取出来。同时FPGA还要实现压缩系统与外部的接口功能，用于分发数据流，并产生所需的时序。

　　3．3 系统压缩模块

　　系统控制器件FPGA需对ADV212寄存器进行初始化，加载ADV212编码模式所需的固件并设置ADV212编码参数，ADV212 才能开始硬件编码工作产生JPGA2000格式的压缩码流。ADV212包含16个直接访问的寄存器，主机必须首先初始化这些寄存器来保证其他操作正确。 图4是ADV212编码流程图。

　　当系统上电复位后由FPGA把Flash中的固件数据通过访问间接寄存器加载到ADV212的固件RAM空间。FPGA设置ADV212编码参数包括：压 缩比、量化步长、小波变换级别、小波变换模式、JPEG2000渐进模式等。如果ADV212固件加载正确，嵌入式处理器会将应用程序ID写入 SWFLAG寄存器。通过检验SWFLAG寄存器是否为所预知的值(编码模式的应用程序ID为OXFF82)，就可判定固件加载是否正确。ADV212寄存器初始化 后，在VALID和HOLD握手协议的配合下，通过读信号读CODE FIFO。VDATA总线为原始图像数据输入接口，HDATA总线和ADDR总线为FPGA对ADV-212的配置总线，JDATA总线为ADV212中 JDATA模式的压缩数据输出接口。当ADV212正常工作后产生的JPEG2000格式的压缩码流经HDATA总线输出。再将压缩码流传送到FPGA中 对图像数据进行行串转并，转换输出的并行数据送人SRAM中存放。

　　3．4 系统输出模块

　　ADV212编码后产生的JPEG2000格式码流首先被送入FPGA中进行处理，处理之后再将码流存放在SRAM中等待系统发送“传 送”指令。当系统发出“传送”指令后，FPGA将存放在SRAM中的待发送压缩码流传回FPGA中，在FPGA中转换成串行码流最后通过以太网接口器件发 送出去。

4 结束语

　　空间相机图像压缩系统对压缩比、实时性及抗误码能力等都提出很高要求，为了满足这些要求，采用了基于FPEG+ADV212结构的图像压缩系统，该系统根 据空间相机图像压缩质量和码率的要求，选择从400：1到2：l可调压缩比，经测试该系统工作稳定性强，基本满足空间相机图像压缩系统对图像细节丰富、数 据量庞大、高压缩比和抗误码率等各方面的要求。

关键词： 遥感图像 JPEG2000 ADV212 FPGA