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随着航空机载测绘的快速发展，特别是其大面阵CCD所带来的信息量越来越大，给有限的存储空间和传输带宽带来了困难，因而需要对数据进行有效的处理和压缩。JPEG2000是ISO提出的图像编码算法，具有较好的压缩效率，并且能实现质量和分辨率的渐进传输，因而具有广阔的应用前景。
论文首先对JPEG2000标准算法进行了深入的探讨，从图像的冗余度处理、位平面编码器实现、算术编码器及其机载测绘数据的纠错和存储这几个方面进行了改进处理，构建了完整的图像压缩编码体系。
采用近无损压缩方案JPEG-LS中DPCM算法的控制策略，结合JPEG2000压缩标准中小波变换的实现原理，采用三级DWT变换后对LL3子带进行预测编码的冗余消除算法，有效的控制了像素点值的分布，降低了有效位平面的高度，MATLAB仿真结果表明该方法为下一步的位平面编码节省了32％的时间和硬件资源。
为了提高图像编码算法的实时可行性，论文就位平面编码和算术编码器的FPGA实现进行了研究。提出了三维并行单扫描窗口的位平面编码实现方法，通过行、码通和比特位平面三种并行方式完成了扫描过程，与原始算法相比，显著提高了硬件实现速度，减少了硬件开销，并采用简化流水线结构实现了算数编码器，使得每个时钟周期实现2对上下文和判决的处理。
在航空测绘图像无线传输的前提下，详细分析了测绘图像无线传输信道的特点，建立了无遮挡、遮蔽和阻塞三种状态下的信道衰落和多普勒相移模型，结合JPWL压缩标准无线传输结构和测绘图像具有重叠传输的特点，提出了结合反馈控制敏感度的ROI提升算法以及分层不等错误保护方法，有效克服了严重的信号衰减与多径效应。并利用小波分解后的图像在不同分辨率上有较强相关性的特点，提出基于幅值和纹理的错误隐藏方法，提高了重建图像的质量。
最后，各个硬件分系统在XiIinx公司的Virtex4 FPGA上验证通过，测试功能正确，能满足航空测绘系统的要求。并对数据的USB通用接口存储进行了研究，采用USB OTG技术实现了调试实验板的上/下行高速传输。