一种对卫星图像数据实时解压缩的系统

摘要

本发明公开了一种对卫星图像数据实时解压缩的系统，包括：数据服务器模块，用于接收卫星拍摄图像的图像压缩数据流，并将图像压缩数据流中不同通道的图像压缩数据并行发送给不同的解压缩单元进行解压缩，以及根据图像压缩数据流和解压缩后的图像数据确定图像压缩数据流的运行参数，运行参数包括误码率、压缩比、微损度以及数据速率；解压缩模块，包括至少一个解压缩单元，用于并行对不同通道的图像压缩数据进行解压缩，每个解压缩单元以FPGA为处理核心，每个解压缩单元用于通过并行解压缩方式将待解压缩的一个通道的图像压缩数据进行解压缩。本发明可将系统延时控制在100ms之内，可完成600Mbps的星上压缩码流实时无损解码的需求。

说明书

技术领域

本发明属于电子系统与图像解压缩结合的交叉科学技术领域，更具体 地，涉及一种对卫星图像数据实时解压缩的系统。

背景技术

卫星数据压缩单元是卫星信息处理系统中的一个重要分系统，是集电 子电路、软件、信号处理于一体的综合复杂系统，其功能是对探测器提供 的目标图像序列进行实时无损或近无损压缩。由于图像序列信息内容复杂、 数据量非常大，但又需要将图像序列数据通过无线电信道方式传给地面设 备，而有限的信道传输带宽远远不能满足海量图像数据传输的要求，图像 数据必须经过压缩编码后再传输或存储，因此，卫星数据压缩单元在图像 数据星际传输过程中占据非常重要的地位。

地面实时数传解压缩为星上数据压缩单元的对应设备，依据数据压缩 单元的压缩模式，完成图像无损或近无损的解压缩任务。卫星压缩单元输 出的压缩码流数据通过星际链路传到地面，压缩码流经过多种图像压缩算 法、检纠错算法编码，同时采用固定的帧格式将编码后的数据重组。因此， 地面设备接收的压缩码流数据需要按照固定帧格式将压缩码流解析，通过 与图像压缩算法对应的解压缩算法和检纠错算法解码，从而还原成可被直 接使用的信息数据。此时，就需要地面解压缩完成压缩码流的解压缩任务。 地面解压缩是地面卫星监测与卫星测试必不可少的环节。

地面解压缩器与星上数据进行传输连接，对星上压缩单元的压缩数据 进行解压缩操作，生成解压缩图像，提取参数信息，验证压缩码流的正确 性，可以实时反馈星上数据压缩单元的工作状态。对于地面解压缩器而言， 需要具有较高的实时性，庞大的数据速率吞吐量，快速无损的解压缩操作、 动态的工作状态监控以及极高的可靠性。

传统的满足星上压缩数据解码的解压缩器采用通用处理器进行操作解 码，需要使用较多的指令才可以完成检纠错编码解码，解压缩，组帧等操 作，且对上述多个操作采用串行处理，导致系统延时较大，其数据处理速 率往往不能满足星上几路数据同时传输解码的需求。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于解决现有解压缩器采用通用 处理器进行操作解码，需要使用较多的指令才可以完成检纠错编码解码， 解压缩，组帧等操作，且对上述多个操作采用串行处理，导致延时较大， 其数据处理速率往往不能满足星上几路数据同时传输解码的需求的技术问 题。

为实现上述目的，本发明实施例提供了一种对卫星图像数据实时解压 缩的系统，包括：数据服务器模块和解压缩模块，所述解压缩模块包括至 少一个解压缩单元。所述数据服务器模块，用于接收卫星拍摄图像的图像 压缩数据流，并将所述图像压缩数据流中不同通道的图像压缩数据并行发 送给不同的解压缩单元进行解压缩，以及根据所述图像压缩数据流和解压 缩后的图像数据确定所述图像压缩数据流的运行参数，所述运行参数包括 误码率、压缩比、微损度以及数据速率；解压缩模块用于通过所述至少一 个解压缩单元并行对所述不同通道的图像压缩数据进行解压缩，每个解压 缩单元以现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)为处 理核心，每个解压缩单元用于通过并行解压缩方式将待解压缩的一个通道 的图像压缩数据进行解压缩。

具体地，本发明实施例通过对卫星传输至解压缩系统的图像压缩数据 流并行分通道解压缩，以及在对各通道解压缩时通过并行多路解压缩的方 式使得系统延时控制在100ms之内，可以完成600Mbps的星上压缩码流实 时无损解码。

在一个可选的实施例中，所述解压缩单元包括：解帧单元，用于根据 待解压缩的一个通道的图像压缩数据中的帧辅助信息对其解帧得到对应的 数据包，所述数据包在解帧过程中经过纠错编码。纠错解码单元，用于根 据所述纠错编码采用相应的纠错解码算法对所述数据包中的误码进行纠 正，以出掉所述数据包中的冗余信息，得到所述数据包对应的压缩码流帧 和压缩码流帧的参数信息。其中，在所述纠错解码算法对所述数据包中的 误码进行纠正时，对所述数据包进行倍率处理，以对所述图像压缩数据实 时解码。并行分发单元，用于根据所述压缩码流帧的参数信息将所述压缩 码流帧分发至至少两路并行的像素还原单元，以提升对所述图像压缩数据 的解码速率，实现对所述图像压缩数据的实时解码，所述参数信息包括所 述压缩码流帧对应的压缩前的图像的大小信息和压缩参数。至少两路像素 还原单元，每路像素还原单元用于将分发至该路的压缩码流帧解码，得到 其对应的压缩前的图像像素。像素输出单元，用于将每路像素还原单元得 到的图像像素整合为所述压缩码流帧对应的卫星图像数据，并将所述卫星 图像数据和压缩码流帧的参数信息发送给所述数据服务器模块。

在一个可选的实施例中，所述对卫星图像数据实时解压缩的系统还包 括：内部接口模块；所述内部接口模块包括至少一个PCIE驱动接口，所述 至少一个PCIE驱动接口与所述至少一个解压缩单元一一相连接，每个PCIE 驱动接口用于将所述图像压缩数据流中一个通道的图像压缩数据发送给与 该PCIE驱动接口其相连接的解压缩单元。

在一个可选的实施例中，所述数据服务器模块包括：外部接口模块， 用于接收卫星拍摄图像的图像压缩数据流；数据处理模块，用于将所述图 像压缩数据流分为至少一个通道的图像压缩数据，并通过所述内部接口模 块分别发送给所述解压缩模块的至少一个解压缩单元。存储模块，用于将 解压缩模块解压缩后的图像数据分帧存储，采用Sunday算法进行帧头搜索， 以快速查找解压缩后的图像数据帧。参数分析模块，用于根据解压缩后的 图像数据得到所述图像压缩数据流的压缩比和微损度，以及根据接收所述 图像压缩数据流的速率确定所述数据速率。

在一个可选的实施例中，所述外部接口模块，还用于接收直传数据， 所述直传数据为所述卫星拍摄的图像压缩数据流的原始数据；所述存储模 块，还用于存储所述直传数据；所述参数分析模块，还用于根据所述直传 数据和所述解压缩后的图像数据得到所述图像压缩数据流的误码率。

在一个可选的实施例中，所述图像压缩数据流包括至少一个通道的图 像压缩数据，所述不同通道的图像压缩数据通过卫星的不同相机拍摄的图 像压缩得到。所述至少一个通道的图像压缩数据包括凝视图像数据、扫描 短波图像数据接口以及扫描中波图像数据。所述至少一个PCIE驱动接口包 括凝视码流接口、扫描短波码流接口或扫描中波码流接口，凝视码流接口 用于将所述凝视图像数据发送给与其相连接的解压缩单元，扫描短波码流 接口用于将所述扫描短波图像数据发送给与其相连接的解压缩单元，扫描 中波码流接口用于将扫描中波图像数据发送给与其相连接的解压缩单元。

在一个可选的实施例中，所述数据服务器模块，还用于将所述解压缩 后的图像数据发送给成像终端。

在一个可选的实施例中，所述数据服务器模块，还用于将所述运行参 数发送给综测服务器，以使所述综测服务器根据所述误码率、压缩比和微 损度评估卫星的工作环境和工作状态，以及根据所述数据速率和压缩比调 整所述卫星向所述数据服务器模块发送图像压缩数据流的速率。

在一个可选的实施例中，所述解帧单元，用于根据所述帧辅助信息解 帧对图像压缩数据解帧得到对应的数据包，所述数据包为经过里所码 (Reed-solomon codes，RS)编码或2维-纠错码(2DError Correcting Code， 2DECC)编码的压缩数据。纠错解码单元，用于根据所述纠错编码采用相 应的纠错解码算法对所述数据包中的误码进行纠正，得到所述数据包对应 的压缩码流帧和压缩码流帧的参数信息，当采用RS算法进行纠错解码时， 对所述数据包进行倍率处理。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有 以下有益效果：

(1)、地面解压缩器系统整个系统延时控制在100ms之内，可以完成 600Mbps的星上压缩码流实时无损解码的特殊需求。

(2)、实时收取星上码流数据，并对其进行解码，分析，分发，显示图 像，误码率对比等多个操作。

(3)、通过自主研发的PCIE驱动，完成上位机与板卡通讯，完成一台高 性能的地面解压缩设备。

(4)、可扩展性高，稳定性强，操作简单，监测星上压缩单元状态能力 强大。

(5)、通过将运行参数发送给综测服务器，以使所述综测服务器根据运 行参数评估卫星的工作环境和工作状态，以及调整所述卫星向所述 数据服务器模块发送图像压缩数据流的速率。

(6)、采用Sunday算法进行帧头搜索，可以快速查找解压缩后的图像数 据帧。

附图说明

图1为本发明实施例提供的对卫星图像数据实时解压缩的系统结构示 意图；

图2为本发明实施例提供的分帧操作时所使用的寻找帧头算法示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图 及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体 实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1为本发明实施例提供的对卫星图像数据实时解压缩的系统结构示 意图。如图1所示，包括：数据服务器模块、解压缩模块、内部接口模块(PCIE驱动)。

数据服务器模块用于接收卫星拍摄图像的图像压缩数据流，并将所述 图像压缩数据流中不同通道的图像压缩数据并行发送给不同的解压缩单元 进行解压缩，以及根据所述图像压缩数据流和解压缩后的图像数据确定所 述图像压缩数据流的运行参数，所述运行参数包括误码率、压缩比、微损 度以及数据速率。

解压缩模块包括至少一个解压缩单元，用于通过至少一个解压缩单元 并行对所述不同通道的图像压缩数据进行解压缩，每个解压缩单元以现场 可编程门阵列为处理核心，每个解压缩单元用于通过并行解压缩方式将待 解压缩的一个通道的图像压缩数据进行解压缩。

具体地，解压缩单元包括：解帧单元、纠错解码单元、并行分发单元、 至少两路像素还原单元以及像素输出单元。

解帧单元用于根据待解压缩的一个通道的图像压缩数据中的帧辅助信 息对其解帧得到对应的数据包，所述数据包在解帧过程中经过纠错编码。 所述数据包为经过RS或2DECC编码的压缩数据。解帧单元将压缩码流的 帧头、辅助信息与压缩数据分离，分离出的压缩数据为经过RS或2DECC 编码的压缩数据。

纠错解码单元，用于根据所述纠错编码采用相应的纠错解码算法对所 述数据包中的误码进行纠正，以出掉所述数据包中的冗余信息，得到所述 数据包对应的压缩码流帧和压缩码流帧的参数信息。其中，在所述纠错解 码算法对所述数据包中的误码进行纠正时，对所述数据包进行倍率处理， 以对所述图像压缩数据实时解码。其中，纠错解码算法可以为RS解码算法 或2DECC解码算法，当采用RS算法进行纠错解码时，对所述数据包进行 倍率处理。纠错解码单元将解帧单元分离出的压缩数据进行RS或2DECC 解码，考虑到RS算法的复杂度较高，将RS解码的速率提升，在硬件实现 上采用倍率操作，来满足解码的实时性。另外，所述数据包对应的压缩码 流帧为指数-哥伦布编码(Exponential-Golomb code)编码的数据，Golomb 编码是一种无损的数据压缩编码方法。将压缩码流帧的参数信息称为EDC 参数，即EDC参数即表示压缩码流帧的参数信息，包括：首像素和对应码 流大小。

并行分发单元，用于根据所述压缩码流帧的参数信息将所述压缩码流 帧分发至至少两路并行的像素还原单元，以提升对所述图像压缩数据的解 码速率，实现对所述图像压缩数据的实时解码，所述参数信息包括所述压 缩码流帧对应的压缩前的图像的大小信息和压缩参数。将分块的golomb码 流与对应的EDC信息分发至八路并行的像素还原单元。

至少两路像素还原单元，每路像素还原单元用于将分发至该路的压缩 码流帧解码，得到其对应的压缩前的图像像素。通过golomb解码和残差预 测解码两种解码方式，迭代地对已获得的码流进行解码，得到压缩前的图 像像素，对像素还原步骤进行并行处理，极大程度提升处理速度，满足解 码的实时性。其中，每路像素还原单元具体可为残差预测解码或Golomb 解码与残差预测解码

像素输出单元用于将每路像素还原单元得到的图像像素整合为所述压 缩码流帧对应的卫星图像数据，并将所述卫星图像数据和压缩码流帧的参 数信息发送给所述数据服务器模块。其中，像素输出单元将各路并行输出 的分块还原的像素按预定卫星图像格式整合并输出。

具体地，内部接口模块包括至少一个高速外设部件互连标准(peripheral component interconnect express，PCIE)驱动接口，所述至少一个PCIE驱动 接口与所述至少一个解压缩单元一一相连接，每个PCIE驱动接口用于将所 述图像压缩数据流中一个通道的图像压缩数据发送给与该PCIE驱动接口 其相连接的解压缩单元。

具体地，数据服务器模块包括：外部接口模块、数据处理模块、存储 模块以及参数分析模块。外部接口模块用于接收卫星拍摄图像的图像压缩 数据流；数据处理模块，用于将所述图像压缩数据流分为至少一个通道的 图像压缩数据，并通过所述内部接口模块分别发送给所述解压缩模块的至 少一个解压缩单元。存储模块，用于将解压缩模块解压缩后的图像数据分 帧存储，采用Sunday算法进行帧头搜索，以快速查找解压缩后的图像数据 帧。参数分析模块，用于根据解压缩后的图像数据得到所述图像压缩数据 流的压缩比和微损度，以及根据接收所述图像压缩数据流的速率确定所述 数据速率。

其中，对解压缩得到的图像数据，即相机格式数据运用字符串匹配方 法(Sunday算法)进行分帧。分帧本质是在图像数据流中找帧头的过程， 即字符串匹配过程。帧头标识为0xAS 0x87 0xHW 0x16 0x16 0xHW 0x87 0xAS共8字节。一帧扫描图像半场数据约40多MB，采用Sunday算法分 帧。

Sunday算法在实现时，至少需要三个游标和一个跳转表：游标i、j分 别指向待匹配串和模式串的当前匹配位置，游标k指向当前待匹配串后一 个字节的位置。跳转表用于每次发生匹配失败时，通过查表获取模式串应 该向后移动的字节数，避免了对模式串的遍历操作。这里使用跳转表 KTable，其大小为256字节，表示ASCII码为0～256的字符在模式串中最 后一次出现的位置。例如ASCII码为0xEB(235)的字符，在模式串中最后一 次出现位置为7，则KTable[235]＝7；未出现的字符置-1.Sunday算法实现伪 代码如下：

//初始化i、j、m游标，headLength为帧头长度，pData为待匹配串

int i＝0,j＝0,m＝i+headLength；

while(待匹配串未匹配完)

{

if(i、j位置匹配成功)//开始逐个比较

{

++i；

++j；

}

else

{

j＝0；//游标j归零

i＝m-KTable[pData[m]]；//游标i向后移

m＝i+headLength；//游标m向后移

}

}

Sunday算法在搜索帧头操作的示意图如图2所示。这里的模式串，即 帧头的识别码为0xEB,0x90,0x57,0x16,0x16,0x57,0x90,0xEB。首先利用模式 串对待匹配数据进行一一配对；匹配失败之后，查看待匹配串下一字节位 置的字符，是否出现在了模式串中；将模式串后移至相同字符对齐，重新 开始新一轮的匹配；依次循环，直到找到第一个匹配上的字符串为止，输 出匹配到的字符串索引。

Sunday算法在搜寻帧头操作中达到了很好的效果。

可选地，外部接口模块还用于接收直传数据，所述直传数据为所述卫 星拍摄的图像压缩数据流的原始数据。存储模块还用于存储所述直传数据； 所述参数分析模块还用于根据所述直传数据和所述解压缩后的图像数据得 到所述图像压缩数据流的误码率。

具体地，所述图像压缩数据流包括至少一个通道的图像压缩数据，所 述不同通道的图像压缩数据通过卫星的不同相机拍摄的图像压缩得到。所 述至少一个通道的图像压缩数据包括凝视图像数据、扫描短波图像数据接 口以及扫描中波图像数据。

相应地，至少一个PCIE驱动接口包括凝视码流接口、扫描短波码流接 口或扫描中波码流接口，分别对应凝视解压缩板卡、扫描短波解压缩板卡 或扫描中波解压缩板卡以及相应的PCIE驱动程序。凝视码流接口用于将所 述凝视图像数据发送给与其相连接的解压缩单元，扫描短波码流接口用于 将所述扫描短波图像数据发送给与其相连接的解压缩单元，扫描中波码流 接口用于将扫描中波图像数据发送给与其相连接的解压缩单元。

具体地，所述数据服务器模块还用于将所述解压缩后的图像数据发送 给成像终端。所述数据服务器模块还用于将所述运行参数发送给综测服务 器，以使所述综测服务器根据所述误码率、压缩比和微损度评估卫星的工 作环境和工作状态，以及根据所述数据速率和压缩比调整所述卫星向所述 数据服务器模块发送图像压缩数据流的速率。

本发明实施例通过对卫星传输至解压缩系统的图像压缩数据流并行分 通道解压缩，以及在对各通道解压缩时通过并行多路解压缩的方式使得系 统延时控制在100ms之内，可以完成600Mbps的星上压缩码流实时无损解 码。本发明实施例通过并行多通道以及各通道并行解压缩的方式对卫星传 输的图像压缩数据解压缩，减少了控制指令，进一步降低了系统延时和增 加了系统处理速率。

在一个示例中，可将图1所示的对卫星图像数据解压缩的系统称为地 面解压缩器系统。数据服务器模块，用以完成与外界服务器包括数传服务 器、综测服务器与成像终端的交互，并处理数据流，提取处理分析数据和 参数。解压缩模块包含数块板卡，其中包括对不同压缩数据进行解压缩的 硬件FPGA实现程序，可完成对卫星压缩数据码流进行实时解码。

本发明实施例提供的解压缩系统可完成实时对卫星数据压缩单元传输 数据的实时解码和处理，满足延时在100ms内600Mbps数据码流速率的星 上压缩码流实时无损解码的特殊需求。

数据服务器模块配有数据服务器软件的Intel架构计算机，包含≥4个 千兆网口，超过8T硬盘空间，可同时和至少4台设备进行通讯。用以完成 压缩数据流的处理：从网口收入多路压缩数据，传输至硬件解压缩模块进 行解压缩操作，再从硬件解压缩模块收取解压缩后图像数据，进行图像显 示、分帧存储、压缩比统计、误码率比对等多个操作。

解压缩模块采用FPGA作为处理核心，完成对卫星图像压缩数据的硬 件解压缩操作，运用并行思想，处理高速率数据流，完成低时延无损解压 缩操作。内部接口模块实现解压缩服务器和解压缩板卡之间的通信。内部 接口模块

PCIE接口驱动软件的开发，为运行在计算机操作系统上的软件部分提 供调用函数，协助软件部分完成与硬件部分的通信。驱动程序采用WDM 驱动程序模型，主要包含BUS MASTER DMA0，DMA1通道初始化，中断 服务程序，及与上位机接口的模块。通过运用WDM驱动程序模型的高性 能PCIE驱动，完成数传服务器模块与硬件解压缩模块的交互。

本发明实施例提供的解压缩系统可扩展性高，稳定性强，操作简单， 监测星上压缩单元状态能力强大。用户接口模块主要以界面的形式为用户 提供操作平台。用户接口模块也是解压缩设备的外部接口之一。用户接口 模块的功能在于接受用户的操作行为，对其进行响应，控制解压缩设备的 工作行为。用户接口模块的输入为用户操作，输出为工作状态显示、参数 显示、图像显示。

另外，下面可针对于不同的工作模式，对提供的地面解压缩器智能控 制方法进行介绍。具体地，地面解压缩器包括三种工作模式，分别为实时 解压缩模式、离线解压缩模式和回放模式三种，三种工作模式下，地面解 压缩器都可以通过网络进行分发。其工作模式说明如表1所示。

表1

1)实时解压缩模式

实时解压缩模式下，地面解压缩服务器将压缩码流数据从数传服务器接 收；将压缩码流数据转发到硬件解压缩单元；同时对压缩图像数据进行存 储；再将解压缩图像数据从硬件解压缩单元接收；存入本地硬盘；对解压 缩图像做相关处理：包括分帧、误码率计算、图像显示；同时，对解压缩 图像数据再根据成像终端的数据请求，通过网口将解压缩图像数据发送。

首先配置好与数传服务器通讯包的内容，包括登陆包、申请包、退出包、 IP地址和端口号等，与数传服务器进行TCP/IP连接，经过登陆、登陆确认、 申请、退出等步骤，对需要的数据进行申请。通常情况下，申请星上压缩 码流数据与星上直传数据，以便于比对。

收取网络上星上压缩码流数据与直传数据，将码流数据存入环形缓冲 区，再依次通过PCIE通讯传输到板卡进行解码操作。同时，接收直传数据， 直接存入硬盘，建立映射表，将存入的直传数据按照帧计数记录下来，以 便后续误码率比对。

硬件板卡快速实时解码，输出解压缩数据。

解析并分帧存储解压缩数据，将解压缩参数存储并实时在用户界面上显 示图像，并将解码后的数据按照帧计数匹配的方式与星上直传数据进行误 码率比对，验证压缩码流的正确性。

通过TCP/IP连接，分发已解码后的图像数据至成像终端；分发运行参 数至综测服务器，并实时显示本系统运行与通讯状态。

2)离线解压缩模式

与实时解压缩模式相比，离线解压缩模式的不同在于不再从数传服务 器接收压缩码流数据，而是从本地硬盘文件取压缩码流数据，转发至硬件 解压缩单元，之后的处理过程同在线解压缩模式。

配置好离线待解码码流路径与源图像数据路径。

(1)读取源文件数据，并按照帧计数建立映射表，以待误码率比对。

(2)通过PCIE接口分发压缩码流数据至硬件板卡。

(3)硬件板卡快速实时解码，输出解压缩数据。

(4)解析并分帧存储解压缩数据，将解压缩参数存储并实时在用户界面 上显示图像，并将解码后的数据按照帧计数匹配的方式与星上直传 数据进行误码率比对，验证压缩码流的正确性。

(5)通过TCP/IP连接，分发已解码后的图像数据至成像终端；分发运行 参数至综测服务器，并实时显示本系统运行与通讯状态。

3)回放模式

回放模式要求取本地存储的图像解压缩数据显示图像到界面；以及根 据成像终端的数据请求，将解压缩图像数据通过网口发送。回放模式不使 用硬件解压缩板卡。

(1)界面配置分发的解压缩图像数据路径；

(2)通过TCP/IP连接，分发已解码后的图像数据至成像终端；分发运行 参数至综测服务器，并实时显示本系统运行与通讯状态。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要 具有以下优点：

(1)地面解压缩器系统整个系统延时控制在100ms之内，可以完成 600Mbps的星上压缩码流实时无损解码的特殊需求。

(2)实时收取星上码流数据，并对其进行解码，分析，分发，显示图像， 误码率对比等多个操作。

(3)通过自主研发的PCIE驱动，完成上位机与板卡通讯，完成一台高性 能的地面解压缩设备。

(4)可扩展性高，稳定性强，操作简单，监测星上压缩单元状态能力强 大。

(5)通过将运行参数发送给综测服务器，以使所述综测服务器根据运行 参数评估卫星的工作环境和工作状态，以及调整所述卫星向所述数 据服务器模块发送图像压缩数据流的速率。

本发明实施例提出并实现了地面解压缩器智能控制方法与系统。该系 统具有实时性，可重配置性和高可靠性，可以有效的适应对我国卫星传输 的图像压缩数据实时解码、分析和分发的特殊需求。本系统可接收数传服 务器输出的压缩数据、直通数据直传数据，并对输入的压缩数据进行实时 解压缩处理。其中，直通数据用于判断卫星是否正常进行图像数据的压缩。

解压缩处理后的数据可根据有效载荷测试成像终端的请求进行分发， 也可以根据需要进行存储。地面解压缩器具备误码率、压缩比、数据速率 等指标的测试功能，指标测试结果可发送至综测服务器和有效载荷测试成 像终端。地面解压缩设备也具备将工作状态发送至综测服务器的能力。

本发明提供的地面解压缩器智能控制方法与系统，采用高性能、大容 量的FPGA作为处理核心，在满足数据处理速率的同时，满足延时指标。 同时可以降低功耗，保证系统可以长时间稳定可靠运行。

其中，数据服务器模块，包括一台含有数据服务器软件的Intel架构计 算机，包含≥4个网口和超过8T的硬盘，配有数据服务器软件，用以完成 与外界服务器包括数传服务器、综测服务器与成像终端的交互，并处理数 据流，提取处理分析数据和参数。

硬件解压缩模块，包括三块解压缩板卡(一块凝视码流解压缩板卡、 一块扫描短波码流解压缩板卡和一块扫描中波码流解压缩板卡)并配有针 对不同种类数据的硬解压FPGA软件。

在实时解压缩模式下，数据服务器模块中的与数传服务器接口模块会 数传服务器商定TCP/IP协议，确认登陆、申请、退出包，按照所需要的数 据类型，经过TCP/IP三次握手，获取星上压缩单元两路扫描、一路凝视的 压缩数据，在测试模式下，获得星上对应三路直传相机格式数据。

以上，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局 限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可 轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申 请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。