星载图像压缩专用芯片：高速实时与低功耗设计

本文主要探讨的是"面向星载应用的图像压缩专用芯片研制"这一领域的研究成果，发表于2003年。论文以提高数据吞吐量和降低系统结构复杂性为目标，针对图像传感器的输出特性，提出了一种创新的设计方法。该方法综合运用了双缓存、数据流驱动、并行处理与流水线设计、同步电路设计等多种关键技术和超大规模集成电路（VLSI）技术。 核心内容是开发了一种空间域重采样压缩算法的VLSI结构，该结构的独特之处在于压缩性能与图像宽度密切相关，而非与传感器输出时序紧密相连，这意味着它能够在两种时钟源模式下高效工作：外部时钟和与传感器共享的时钟。无论选择哪种，都能确保在长时间连续工作中，每个时钟周期能实时处理一个图像数据，从而实现实时压缩的需求。 论文的作者程子敬、周孝宽和姜宏旭来自北京航空航天大学宇航学院，他们通过博士后研究，设计出的压缩专用芯片不仅具有快速的数据处理速度，而且功耗低，特别适合于对功耗、重量和体积有严格限制的星载环境，如遥感成像应用。在这样的严苛条件下，传统的微处理器为核心的嵌入式系统往往难以实现高分辨率图像的高保真高速实时压缩，因为需要极高的工作频率，这会带来干扰和电磁兼容性等问题。而专用芯片则提供了更优的解决方案，它既能满足压缩速度的要求，又能兼顾系统的低功耗特性。 文章的关键词包括遥感成像、图像编码、并行处理以及超大规模集成电路，强调了专用芯片在解决高分辨率遥感图像高速实时压缩中的重要性。此外，研究还指出，为了保证星载数传系统的高效运行，寻找一种能在有限资源条件下提供高质量图像压缩的算法至关重要。 这篇论文不仅介绍了图像压缩专用芯片的设计原理和优势，还探讨了其在星载应用中的实际意义，为高分辨率遥感图像的实时压缩提供了一个重要的技术路径，对于图像处理和嵌入式系统设计领域具有很高的参考价值。