[发明专利]符合CCSDS标准的比特平面编码硬件结构及方法

权利要求书

1.一种符合CCSDS标准的比特平面编码硬件结构，包括扫描模块、位置存储器、比特平面编码模块和码流组织模块；所述的位置存储器的输出端分别与扫描模块、比特平面编码模块的输入端相连，扫描模块的输出端与比特平面编码模块的输入端相连，比特平面编码模块的输出端与码流组织模块的输入端相连；其中：

所述的扫描模块，用于对各子集中小波系数的16个比特平面进行“或”操作获得重要性信息；

所述的位置存储器，用于提供各个小波系数所属集合的信息；

所述的比特平面编码模块，用于对小波系数进行压缩编码；

所述的码流组织模块，用于对压缩编码产生的码字进行拼接后输出。

2.根据权利要求1所述的符合CCSDS标准的比特平面编码硬件结构，其特征在于，所述的比特平面编码模块包括16个系数字生成模块、8个符号映射模块、16个编码选项计算模块、16个双端口存储器和4个熵编码器；所述的系数字生成模块的输出端连接到符号映射模块的输入端，符号映射模块的输出端分别与编码选项计算模块、双端口存储器的输入端相连，编码选项计算模块和双端口存储器的输出端连接到熵编码器的输入端；其中：

所述的系数字生成模块，用于将各个比特平面的重要性信息编码成系数字；

所述的符号映射模块，用于将系数字映射成符号；

所述的编码选项计算模块，用于选择最优的熵编码方式；

所述的双端口存储器，用于缓存映射产生的符号值；

所述的熵编码器，用于对符号值进行熵编码。

3.根据权利要求1所述的符合CCSDS标准的比特平面编码硬件结构，其特征在于，所述的比特平面编码模块采用只读存储器ROM实现符号映射和熵编码。

4.一种符合CCSDS标准的比特平面编码方法，包括以下步骤：

(1)接收小波系数数据：

按照子集相邻的顺序依次接收外部输入的小波系数数据，每一个时钟周期接收一个小波系数数据；

(2)提供位置信息：

顺序循环访问位置存储器，每一个时钟周期内选取一个位置信息；

(3)扫描重要性信息：

3a)扫描模块将小波系数的各个比特位做“或”运算，将结果作为当前小波系数的重要性信息；

3b)扫描模块将小波系数各个比特平面以集合为单位做“或”运算，将结果作为系数集合的重要性信息；

(4)生成系数字：

4a)系数字生成模块将CCSDS标准中定义的各种类型系数字的生成条件和结果，存储在系数字查找表中；

4b)系数字生成模块将步骤(3)中获得的小波系数和系数集合重要性信息，输入到系数字查找表中，在表中查找与之对应的系数字；

(5)映射符号值：

5a)将系数字的类型值、长度、符号映射关系表，存储到只读存储器ROM中；

5b)符号映射模块根据符号映射关系表将系数字映射成符号值，并将符号值存储于双端口存储器中；

(6)计算编码方式：

6a)编码选项计算模块对符号值按类别对应的不同编码方式的码字长度求和；

6b)比较求和值，将最小求和值的编码方式，作为符号值对应的熵编码方式；

(7)熵编码：

7a)熵编码器将符号值对应的各种熵编码方式的码字表存储于只读存储器ROM中；

7b)熵编码器依次读取步骤5b)中双端口存储器中的符号值，按熵编码方式在只读存储器ROM中查找对应的码字；

(8)输出合成码流：

码流组织模块将熵编码产生的码字按照CCSDS标准中的码流格式进行组织，得到合成码流，输出合成码流。

5.根据权利要求4所述的符合CCSDS标准的比特平面编码方法，其特征在于，步骤(1)中所述子集相邻的顺序是指，依次接收直流系数、父亲节点系数子集、儿子节点系数子集、孙子节点系数子集。

6.根据权利要求4所述的符合CCSDS标准的比特平面编码方法，其特征在于，步骤(2)中所述的位置信息包括四个集合有效标志位、两个集合起始标志位和一个集合终止标志位。

7.根据权利要求4所述的符合CCSDS标准的比特平面编码方法，其特征在于，步骤(3)中所述的比特平面是指，以二进制数表示小波系数时，系数权值相同的比特组成的集合。