多光譜可見光遙感圖像壓縮系統(tǒng)設(shè)計

3．1 系統(tǒng)輸入模塊
ADV212的像素接口工作在視頻模式和原始數(shù)據(jù)模式，本系統(tǒng)采用原始數(shù)據(jù)模式。由于ADV212不能對空間相機輸出的圖像信號直接進行處理，因此需要把 圖像信號轉(zhuǎn)換為ADV212像素接口可以接收的信號輸入模式。在信號輸入之前采用視頻解碼器AD9843A把輸入的圖像信號進行處理并輸出標準的圖像信 號。此時AD9843A輸出圖像信息流、同步時鐘以及行場同步輸入到FPGA中。
3．2 系統(tǒng)控制模塊
系統(tǒng)中，FPGA主要完成整個系統(tǒng)的控制功能。輸入圖像信號經(jīng)過視頻編碼器后，進入FPGA進行去噪預(yù)處理以提高編碼效率，主要是直方圖 均衡和低通濾波。對于AD9843A視頻編碼器的配置可以通過FPGA軟件模擬I2C總線來實現(xiàn)。同時FIGA系統(tǒng)還要向ADV212提供復(fù)位、讀寫、片 選以及時鐘等信號來控制其工作時序和工作模式，并要實現(xiàn)對ADV212的初始化和固件下載功能，F(xiàn)PGA控制系統(tǒng)時序關(guān)系圖如圖3所示。系統(tǒng)運行的所有程 序以及ADV212所需的固件都是存儲在FPGA內(nèi)部的Flash中。系統(tǒng)工作后，需要把這些固件寫入ADV212相應(yīng)的RAM空間中，進行一些軟件的運 行。

由于遙感圖像數(shù)據(jù)量龐大，需采用緩存技術(shù)改善系統(tǒng)的整體性能(如吞吐量、查詢響應(yīng)時間等)，構(gòu)建大規(guī)模視頻服務(wù)系統(tǒng)時，可以減少對磁盤的訪問，提高系統(tǒng)性 能。2塊SRAM之間采用“乒乓”方式對圖像數(shù)據(jù)碼流進行存取以提高傳輸速率。這種結(jié)構(gòu)是將輸入數(shù)據(jù)流通過輸入數(shù)據(jù)選擇單元等時地將數(shù)據(jù)流分配到2個數(shù)據(jù) 緩沖區(qū)。在第1個緩沖周期，將輸入的數(shù)據(jù)流緩存到數(shù)據(jù)緩沖模塊1上，在第2個緩沖周期，通過輸入數(shù)據(jù)選擇單元的切換，將輸入的數(shù)據(jù)流緩存到數(shù)據(jù)緩沖模塊 2，同時，將數(shù)據(jù)緩沖模塊1緩存的第1個周期的數(shù)據(jù)通過輸出數(shù)據(jù)選擇單元的
選擇，送到運算處理單元進行處理，第3個緩沖周期，再次切換數(shù)據(jù)的輸入與輸出緩沖模塊。如此循環(huán)，周而復(fù)始。當系統(tǒng)中收到傳輸指令后，F(xiàn)PGA再將存放在 SRAM中的待發(fā)送碼流經(jīng)過FPGA讀取出來。同時FPGA還要實現(xiàn)壓縮系統(tǒng)與外部的接口功能，用于分發(fā)數(shù)據(jù)流，并產(chǎn)生所需的時序。