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JPEG2000是ISO/IEC和ITU的联合技术委员会（JTC）于2000年发布的静止图像压缩标准，其核心算法采用了离散小波变换（DWT）以及优化截断嵌入式块编码（EBCOT），在各种压缩比下可以获得优于现有遥感图像压缩算法的恢复图像质量，因此研究基于JPEG2000算法的高可靠图像压缩芯片对于我国航天遥感事业的发展具有重大的现实意义。本文主要研究JPEG2000算法中高可靠码流组织的VLSI设计。针对压缩芯片需要支持外部SRAM、外部SDRAM以及内部存储器三种工作模式的要求，本文提出并设计了内存管理单元MMU，可以对这三种存储模式实现统一调度与管理。该方案可以充分利用芯片内部的存储资源并可以提高芯片的灵活性。针对空间应用的可靠性要求，本文一方面采用汉明编码或三模冗余对状态机、关键逻辑以及存储器进行保护，提高芯片的抗单粒子翻转能力，另一方面结合图像压缩的特点对码流组织模块进行了单帧独立设计，可以保证即使某一帧发生了错误，也不会扩散到下一帧，确保芯片在发生单粒子翻转导致错误后仍可以在短时间内自动恢复正常工作。本文设计实现的码流组织模块分别在BEE4平台与单粒子实验平台进行了验证，实验结果表明该模块在功能、资源、速度以及可靠性方面均满足设计指标要求。