我国的航天事业发展迅速,航天相机得到广泛的应用。随着航天相机性能的不断提高,航天相机的成像质量越来越高,成像速度越来越快,短时间内可以成像出大量高分辨率的图像数据,因此必须通过一套压缩系统来减少存储的数据量和图像下传所需的时间。此外,为了配合相机的高速接口,可靠的高速数据采集单元也成为设计的难点。高速星载相机压缩系统是根据XX-2空间实验室项目的实际需要进行设计的,实现了上述的图像压缩处理、高速接口设计和大容量数据存储,并通过各项功能测试和性能测试验证了本系统的正确性和可靠性,成功应用到了航天项目当中。根据某具体型号相机的实际项目需要,该系统选择Xilinx公司的XC5VLX110型号FPGA作为核心控制器件。利用virtex-5系列FPGA丰富的RAM资源和触发器资源等可以实现高复杂度和高性能的系统设计。采用ADV212作为核心编码芯片,可以发挥JPEG2000图像压缩标准在图像质量等方面的特点和优势。选择DDR SDRAM作为高速图像缓存器件,FLASH为大容量核心存储器件。该系统可以通过SPI总线对探测器进行动态配置,利用IDELAY和ISERDES两个IP核实现了对探测器输出的32路并行图像数据的高速LVDS采集。采集到的图像数据通过高速DDR SDRAM缓存,以便利用ADV212压缩芯片对采集数据进行JPEG2000标准的图像压缩处理,压缩过程中可以通过FPGA实现对ADV212压缩模式的动态配置,从而适应不同环境下的任务需要。压缩后的码流和不经过压缩的直通图像数据都保存到大容量FLASH存储器中,利用FLASH非易失的特点可以在相机空闲时间将系统断电降低功耗,同时不会丢失FLASH中存储的图像数据和图像位置信息。最后接收下传指令将相应压缩码流从FLASH中读取并打包下传地面。该系统在设计完成之后,通过搭建地面测试平台,模拟了整个相机成像、图像处理和数据下传的过程。对各个功能模块进行了严格的功能测试和性能测试,确保各模块的接口时序、运行速度、数据准确性等均满足设计要求。本文首先介绍了JPEG2000压缩标准的内容和优势以及ADV212压缩芯片的特点,其次介绍了高速星载相机压缩系统的功能要求和性能要求,以及压缩系统的整体系统结构设计。接着根据功能对整个系统进行了模块划分,并对各个模块的具体设计实现进行了详细介绍。最后对整个系统的功能测试和性能测试做了具体说明。