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随着成像技术的飞速发展,卫星图像的分辨率和数据率越来越高,数据量呈几何级增长,海量的图像数据占用了大量的储存容量和传输带宽。因此,为了降低星上数据缓存压力,减少对星地之间数据传输带宽的需求,研制一种高效的星载图像压缩编码系统十分必要。在现有的星载图像压缩系统中,基于DPCM以及DCT的编码算法压缩性能不高,基于DSP实现的算法处理速度较慢、功率消耗较大,FPGA虽然功耗较低,计算速度较快,但实现复杂的图像处理算法较为困难。为了解决这些问题,本文基于CCSDS 122.0-B-1图像压缩标准,提出了一种多级二维高速小波变换的硬件架构,并采用FPGA器件实现。本文主要工作为:(1)详细研究了CCSDS 122.0-B-1星载图像压缩标准中多级二维小波变换的算法,分析了其硬件可实现性以及一些影响性能的参数,并与其他图像压缩标准中的去相关算法进行了对比。(2)深入研究分析了二维小波变换的特点,并设计了合理的多级二维9/7小波变换以及5/3小波变换的硬件架构,具有变换速率高、外部资源占用较少、能够满足实时性要求等特点。(3)根据星载图像压缩系统的任务需求,提出了合理的硬件设计方案,并进行了相应的电路设计。(4)本文使用Verilog HDL语言对多级二维小波变换进行了实现,验证了所提出架构的正确性以及性能指标。并将小波变换与其他主流变换编码中的去相关方法进行了对比,同时对于9/7小波与5/3小波的去相关性能也进行了评估。实验结果表明,相对于传统的复用滤波器进行多级变换的结构,本文所提出的架构在FPGA逻辑资源允许的情况下,能够满足对图像进行实时变换的速度要求,降低片外RAM的使用需求,并为后续的数据编码和传输提供有利条件。