基于JPEG2000的机载高清数字图像传输系统

• 作 者: 贾琦
• 出 处: 天津大学
• 发表日期: 2004年期
• 关键词: JPEG2000 FPGA ADV212 无线图像传输

近年来,无人机的市场化得到了快速发展,无人机机载设备的也成为了该领域的发展热点,而其中图像采集传输设备是最主要的任务载荷设备。目前,无人机机载图像传输设备多从军用图像传输设备发展而来,重量多为十几公斤以上,无法适应当前无人机微型化、轻量化的发展趋势。另外一方面,基于H.264、HEVC等动态视频编码标准的图像传输设备在高清航空摄影、军事侦察等领域具有一定的缺点。为此,基于静态图像编码标准的微型型图像传输设备是该领域的发展方向之一。本文将基于JPEG2000静态图像编码标准进行高清数字图像传输系统设计。首先介绍了JPEG2000编码标准,包括离散小波变换(Discrete Wavelet Transform,DWT),位平面编码算法(Bit Plane Coding,BPC),算数编码器(MQ),码流组织以及码流截断等内容,为系统设计以及功能验证提供理论基础。其次,经过功能分析,以FPGA为主控核心、ADV212作为功能核心进行了系统设计,包括采集电路、压缩电路和无线传输电路。第三,依据采集、编码、传输功能划分,基于FPGA进行了控制流程设计,包括各芯片配置以及传输协议设计。该系统使用JPEG2000编码标准对连续静态图像进行编码,不使用帧间编码,在高分辨率、高质量编码领域具有重要意义。整个设计经过Modelsim以及逻辑分析仪完成各模块功能验证,基于Qutartus II以及Nios II完成FPGA综合烧写,图像通过无线局域网传输至地面站显示,结果符合系统设计预期。