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在当前图像应用领域中，遥感图像作为一种高可靠和大范围获取信息的方式在国民经济中起着日益重要的作用。但是随着图像传感器生产技术的进步，获取的图像信息量急剧增加，给处理系统带来一系列难题。因此研究和实现一种高性能遥感图像压缩编码器，是降低数据存储成本，缓解通信网络带宽压力，突破处理速度限制的现实需求。本文围绕这一需求在以下四个方面做了研究：首先，介绍了该遥感图像压缩编码器的结构和原理。在H.264/AVC压缩标准的基础上，其结构采用最优KLT变换和CAVLC完成码流估计，从而具有更好的压缩编码性能，但是硬件实现复杂度高于现有的压缩编码器。其次，通过权衡系统的设计约束，本文确定了采用三级流水线结构实现遥感图像压缩编码器。其中，第一级流水线存储和分配遥感图像；第二级流水线通过并行结构实现I4、I8和I16模式的方向预测及率失真比较；第三级流水线采用内嵌两级流水线的方式实现熵编码器。为了优化结构和增大数据吞吐率，在第二级流水线中，I4、I8模式采用九级流水线实现，I16模式采用串行方式实现。再次，实现了三级流水线结构中的方向预测电路、参考像素缓存和交换电路。通过层次存储结构，快速完成不同块的参考像素存储和交换，避免了数据冲突；采用冗余微码控制的可复用方向预测电路，实现了I4和I8模式的全部方向预测，实验表明，与全并行方向预测电路相比，在满足性能一致性的条件下其资源消耗大幅降低。最后，本文设计和介绍了高性能遥感图像压缩编码器实时处理系统。在系统中，压缩编码器电路通过USB和上位机的人机交互界面进行通信。为了有效评价压缩编码性能，使用42幅具有不同特征的遥感图像进行测试，统计结果显示本系统处理后解码的图像PSNR比JPEG2000平均提高0.5dB以上。