CN103179396A - 一种空间tdiccd相机应用的ccsds图像压缩码率控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种空间TDICCD相机应用的CCSDS图像压缩码率控制系统及方法，该控制系统包括：图像小波变换、位平面编码、熵编码、码流组织；其中，图像小波变换前设有帧构造单元、图像块信息估计和一次码率分配；位平面编码中设有码段熵估计、二次码率分配和位平面深度控制器；图像为CCD图像，是以行为单位，通过帧构造单元建立以M×N大小图像为帧单元进行压缩。本发明的空间TDICCD相机应用的CCSDS图像压缩码率控制系统及方法，通过两次码率分配，可以针对不同的图像内容和不同码段进行自适应的码率分配。

Description

一种空间TDICCD相机应用的CCSDS图像压缩码率控制系统及方法

技术领域

本发明属于空间TDICCD相机图像压缩领域，具体涉及一种空间TDICCD相机应用的CCSDS图像压缩码率控制系统及方法。

背景技术

目前适于星上载荷图像压缩应用的压缩算法为CCSDS制定的面向深空应用的图像压缩算法。CCSDS图像压缩算法中码率控制可以使压缩的码流适合卫星数据传输带宽和图像实时传输要求，它是空间CCD图像压缩编码器单元的重要组成部分，在很大程度上影响着压缩编码器的性能。CCSDS算法提供了两种参考的解决方法，即基于质量截断和码率截断，但具体的实现需要开发者自己的设计。当使用质量截断方式控制压缩码率时，可以使重构图像最终的质量比较高，但压缩码流码率的精确控制是非常困难的，因为在一幅图像不同的编码段中，即使在相同质量的条件下，码率的差别会很大，在不同的图像中差别会更大。另外，质量截断参数与图像的PSNR之间并不是简单的对应关系，对于不同的图像，即使没有置相同的质量截断参数，它们的PSNR差别也很大，只有通过大量的实验，确定图像质量截断参数的相关信息，才能保证质量截断方法的良好效果。因此，在实际工程应用中，很少采用质量截断方法实现对图像压缩码率的控制。

当选择码率截断方法时，在图像压缩的过程中，当使用多个编码段时，如果采用码率截断对各个段平均分配码率，必然会导致压缩性能的降低。压缩效率的差异是图像各个部分的内容不同造成的，也就是说，相对于细节丰富的区域，图像的平滑区域更易于压缩，因为细节丰富的区域包含的信息量较多。当每个编码段的压缩码流的数据量相同时，不同编码段的重构图像质量却不相同，甚至差别很大，因此，整幅图像的质量却不是最优化的，这就导致了整幅重构图像质量的下降。此外，通常情况下，最后一个编码段包含的块数目会小于前面那些编码段，因为整幅图像包含的块总数不能被一个编码段包含的块数目整除。显然，给最后一个编码段均分相同的码率是不合理的。

另外，空间CCD相机图像是以行为单位的，压缩时通常的办法是将图像组织成图像帧（例如每帧大小为4096×128）为单位进行压缩的。空间CCD相机拍摄的遥感图像不同于自然图像，它具有大量的边缘轮廓和纹理区域等高频信息，且细节丰富复杂。而一些重要的目标通常包含在这些边缘和纹理信息比较丰富的区域，特别地，目前对遥感图像中重要目标的判别，主要依靠几何轮廓特征进行确认。如果图像帧中所有内容均采用均等分配码率必然不能很好的保护图像边缘和纹理信息比较丰富的区域。

发明内容

为了解决上述空间TDICCD相机图像压缩算法CCSDS中码率控制不足，同时考虑到空间TDICCD相机图像特点，本发明提供一种空间TDICCD相机应用的CCSDS图像压缩码率控制系统及方法。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案具体如下：

一种空间TDICCD相机应用的CCSDS图像压缩码率控制系统，包括：图像小波变换、位平面编码、熵编码、码流组织；

其中，图像小波变换前设有帧构造单元、图像块信息估计和一次码率分配；位平面编码中设有码段熵估计、二次码率分配和位平面深度控制器；图像为CCD图像，是以行为单位，通过帧构造单元建立以M×N大小图像为帧单元进行压缩；

该控制系统：

可对于每帧图像将其分为K块，每块大小为M×Q，Q=N/K；

CCD图像经帧构造单元后的图像块分两路输出，一路进入图像块信息估计模块估计出每个图像块的信息量，送入一次码率分配单元进行码率分配；另一路进入小波变换模块后量化的码段又分两路输出，一路进行位平面编码，另一路通过熵估计模块估计出每个码段的熵，送入二次码率分配模块，二次码率分配模块根据每个图像块的码率分配每个码段的码率，并通过位平面深度控制器反馈给位平面编码器；

进行码段位平面编码后，进行熵编码，对位平面编码器输出的压缩码流计数，最后，将码流进行组织，输出最终的码流。

在上述技术方案中，所述的图像帧构造单元可以：构造一帧图像，以此一帧大小图像进行压缩；将一帧均等分成若干块，对每一块根据图像信息进行码率分配；将每一块依次输入到小波变换模块和图像信息量估计模块。

在上述技术方案中，所述的图像信息估计模块可以利用SED边缘检测算法对图像块信息进行估计，并将估计出的每个图像块信息量输出给一次码率分配模块。

在上述技术方案中，所述的一次码率分配模块将输入的每个图像块信息量进行累加得到整帧图像的估计信息量和每个图像块预分配的权重，输出每个图像块的编码字节数给二次码率分配模块。

在上述技术方案中，所述的码段熵估计模块可以利用领域预测算法对量化后的码段进行估计，并将估计出的每个码段熵输出给码率分配模块。

在上述技术方案中，所述的二次码率分配模块可以将输入的每个码段的熵进行累加得到整个所有段的估计熵和每个码段的预分配权重，根据一次码率分配模块的每个图像块的码率，输出每个图像块中每个码段码率给位平面深度控制器模块。

在上述技术方案中，所述的位平面编码控制器模块可以将位平面和熵编码器输出的每个码段字节数进行累加，并与二次码率分配模块输入的码段字节数据进行比较，输出码段累加字节数给位平面编码和熵编码器；每个码段达到目标的字节数时反馈给位平面编码和熵编码器，终止编码。

在上述技术方案中所述的空间TDICCD相机应用的CCSDS图像压缩码率控制系统的控制方法，包括以下步骤：

步骤一、以行为单位的CCD图像每输出M行作为一帧图像，将一帧图像在细分为K个图像块，每个图像块宽度不变，行数为Q行；

步骤二、对每个图像块一方面进行小波变换处理，另一方面进行SED边缘检测计算图像块信息量估计值；

步骤三、求出所有图像块的信息量I=∑I_i，进而求出每个图像块的信息量权重；

步骤四、对每个图像块进行码块分配；

步骤五、图像经过小波变换和量化后，在小波变换域中，使用预测方法估计熵值；

步骤六、将系数预测值

与实际值

相减得到差值根据差值

来求得该系数的熵估计值；

步骤七、重复步骤一和步骤二，将一个编码段内所有小波系数的熵估计值I(c,i,j)求出；

步骤八、求取段的预测熵值后，将所有编码段的H_s相加，得到所有段的熵估计值H；

步骤九、计算各个编码段的熵在所有编码段中所占的比例，然后根据此比例为各个编码段分配相应的码率R_s；

步骤十、根据码率分配关系，求出最终编码段s中的分配的目标字节数；

步骤十一、对初始值为1的编码段s进行熵编码，并对位平面编码器输出的压缩码流计数，如果C_s≤P_s，编码继续；否则，终止对该编码段的编码，组织该编码段的码流，并将编码码流输出；

步骤十二、如果完成对所有编码段的编码，则对图像的压缩编码结束，否则s加1，返回步骤十一。

在上述技术方案中，步骤二具体包括：图像经过小波变换后，在小波变换域中，使用预测方法估计熵值；

设某个编码段s内的小波系数用

表示，其中i,j∈s；对小波系数

进行预测，设系数编码的预测值为

预测算法根据小波系数

临域的信息来估计其预测值估计小波系数的预测值计算公式为：

然后根据上式计算得到系数的预测值，得到实际值

的系数预测值

本发明具有以下的有益效果：

本发明的空间TDICCD相机应用的CCSDS图像压缩码率控制系统及方法，通过两次码率分配，可以针对不同的图像内容和不同码段进行自适应的码率分配。

本发明的空间TDICCD相机应用的CCSDS图像压缩码率控制系统及方法，通过计算各个段的熵估计值大小来确定编码段的码率，根据每个段的估计熵在所有段的估计熵总和中所占的比例，完成各个编码段码率的分配。这种方法可以比较精确地计算各个段的实际编码码率，能够使重构图像的质量尽可能地提高，即在确保重构图像质量较高的条件下，实现了对码率的精确控制。

本发明的空间TDICCD相机应用的CCSDS图像压缩码率控制系统及方法，可以比较精确地计算各个段的实际编码码率，可以根据不同段中图像信息进行自适应码率分配，对图像纹理丰富和边缘部分可以分配较多的码率，可以使图像边缘和纹理丰富部分（作为目标识别的依据）得到更好的保护，克服了传统没考虑图像内容对所有段采用均等分配码率导致图像压缩质量差的问题。

本发明的空间TDICCD相机应用的CCSDS图像压缩码率控制系统及方法，易于硬件实现，且计算复杂度较小，占用内存较小，适合空间相机的应用。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明的编码系统结构示意图。

图2是本发明的空间TDICCD相机CCSDS图像码流控制方法的一种具体实施方式流程图。

图3是本发明图像块信息量计算方法示意图。

图4是本发明边缘检测器。

图5是本发明的空间TDICCD相机CCSDS图像码流控制方法的一种具体实施方式的码段小波系数熵估计值计算方法。

图6是本发明的空间TDICCD相机CCSDS图像码流控制方法的一种具体实施方式的小波系数预测模板。

具体实施方式

本发明的发明思想为：

本发明的空间TDICCD相机应用的CCSDS图像压缩码率控制系统及方法，主要根据空间CCD图像特点和CCSDS中各编码段采用均等分配码率导致图像重构图像质量差的问题，发明一种适于空间CCD相机应用的码率控制系统及方法。以行为单位输出的CCD图像组织成图像帧，将图像帧分成若干图像块，对每个图像块进行信息估计，根据每个图像块信息估计值进行一次码率分配。在每个图像块中进行小波变换和量化后，小波系数是以段为单位进行编码的。对每个段进行二次码率分配。二次码率分配算法依据各个编码段内的小波变换系数，首先计算各个段的熵估计值，将所有段的熵估计值相加，得到所有编码段熵估计值的总和。然后，按照各个编码段的熵值所占熵值总和的比例，给其分配相应的码率。段在编码的过程中，对已经完成编码的码流长度进行累加，如果累加值大于预分配的码率值，则终止对该段的编码。按照扫描顺序，依次完成各个编码段的码率分配和编码，从而实现了对总码率的控制。这种方法可以根据不同的图像块纹理程度进行自适应的码率分配，在每个图像块的编码段中，可以比较精确地计算各个段的实际编码码率，可以根据不同段中图像信息进行自适应码率分配。对图像纹理丰富和边缘部分可以分配较多的码率，可以使图像边缘和纹理丰富部分（作为目标识别的依据）得到更好的保护，克服了传统没考虑图像内容对所有段采用均等分配码率导致图像压缩质量差的问题。

本发明的空间TDICCD相机应用的CCSDS图像压缩码率控制系统及方法，以行为单位输出的CCD图像组织成图像帧，将图像帧分成若干图像块，对每个图像块进行信息估计，根据每个图像块信息估计值进行一次码率分配。在每个图像块中进行小波变换和量化后，小波系数是以段为单位进行编码的。对每个段进行二次码率分配。二次码率分配算法依据各个编码段内的小波变换系数，首先计算各个段的熵估计值，将所有段的熵估计值相加，得到所有编码段熵估计值的总和。然后，按照各个编码段的熵值所占熵值总和的比例，完成各个编码段码率的分配。这种方法可以比较精确地计算各个段的实际编码码率，可以根据不同段中图像信息进行自适应码率分配，对图像纹理丰富和边缘部分可以分配较多的码率，可以使图像边缘和纹理丰富部分（作为目标识别的依据）得到更好的保护，克服了传统没考虑图像内容对所有段采用均等分配码率导致图像压缩质量差的问题。本发明方法能够使重构图像的质量尽可能地提高，即在确保重构图像质量较高的条件下，实现了对码率的精确控制。

本发明的空间TDICCD相机应用的CCSDS图像压缩码率控制系统包括：帧构造单元、图像小波变换、量化、位平面编码、熵编码、码流组织、图像块信息估计、一次码率分配、码段熵估计、二次码率分配、位平面深度控制器组成，其特征在于图像小波变换前增设帧构造单元、图像块信息估计和一次码率分配，位平面编码中增设码段熵估计、二次码率分配、位平面深度控制器；CCD图像是以行为单位，通过帧构造单元建立以M×N大小图像为帧单元进行压缩，M,N可根据实际需要进行设置。对于每帧图像将其分为K块，每块大小为M×Q(Q=N/K)。CCD图像经帧构造单元后的图像块分两路输出，一路进入图像块信息估计模块估计出每个图像块的信息量，送入一次码率分配单元进行码率分配。另一路进入小波变换模块后量化的码段又分两路输出。一路进行位平面编码。另一路通过熵估计模块估计出每个码段的熵，送入二次码率分配模块，二次码率分配模块根据每个图像块的码率分配每个码段的码率，并通过位平面深度控制器反馈给位平面编码器。进行码段位平面编码后，进行熵编码，在反馈到编码深度控制模块确定每个码段的编码输出码流。最后，将码流进行组织，输出最终的码流。

所述的图像帧构造单元是构造一帧图像，以此一帧大小图像进行压缩。同将一帧均等分成若干块，对每一块根据图像信息进行码率分配。将每一块依次输入到小波变换模块和图像信息量估计模块。

所述的图像信息估计模块采用易于硬件实现的SED边缘检测算法对图像块信息进行估计，并将估计出的每个图像块信息量输出给一次码率分配模块。

所述的一次码率分配模块将输入的每个图像块信息量进行累加得到整帧图像的估计信息量和每个图像块预分配的权重，输出每个图像块的编码字节数给二次码率分配模块。

所述的码段熵估计模块采用易于硬件实现的领域预测算法对量化后的码段进行估计，并将估计出的每个码段熵输出给码率分配模块。

所述的二次码率分配模块将输入的每个码段的熵进行累加等到整个所有段的估计熵和每个码段的预分配权重，根据一次码率分配模块的每个图像块的码率，输出每个图像块中每个码段码率给位平面深度控制器模块。

所述的位平面编码控制器模块将位平面和熵编码器输出的每个码段字节数进行累加，并与二次码率分配模块输入的码段字节数据进行比较，输出码段累加字节数给位平面编码和熵编码器。每个码段达到目标的字节数时反馈给位平面编码和熵编码器，终止编码。

本发明的空间TDICCD相机应用的CCSDS图像压缩码率控制系统的控制方法，包括以下步骤：

步骤一、以行为单位的CCD图像每输出M行作为一帧图像，将一帧图像在细分为K个图像块，每个图像块宽度不变，行数为Q行。

步骤二、对每个图像块一方面进行小波变换处理，另一方面进行SED边缘检测计算图像块信息量估计值。设边缘检测函数为edge（·），(x,y)处图像值为f(x,y),图像经边缘检测后，得到边缘检测结果f'(x,y)，图像信息量I(f,x,y)可以得到。当f'(x,y)≥T，I(f,x,y)=1，否则，I(f,x,y)=0。采用同样的方法求出整个图像块的信息量I_i=∑I(f,x,y)。

步骤三、求出所有图像块的信息量I=ΣI_i，进而求出每个图像块的信息量权重。每个图像块的信息量权重由下式计算：r_i＝I_i/I。

步骤四、对每个图像块进行码块分配。设图像帧大小为M×N，目标码率为R，每个像素深度为B，则每块图像目标字节数为：M×N×R×r_i/B。

步骤五、图像经过小波变换和量化后，在小波变换域中，使用预测方法估计熵值。设某个编码段s内的小波系数用

表示，其中i,j∈s。接下来需要对小波系数进行预测，设系数编码的预测值为

预测算法根据系数

临域的信息来估计其预测值

估计小波系数的预测值计算公式为：

根据式（1）计算得到系数的预测值，得到实际值的系数预测值

步骤六、将系数预测值

与实际值

相减得到差值

即

$e_{\mathrm{ij}}^s=|{\tilde{c}}_{\mathrm{ij}}^s-c_{\mathrm{ij}}^s|---\left(2\right)$

根据差值来求得该系数的熵估计值。设门限值为T，T的大小可以根据指标要求进行设置，该系数的熵估计值为I(c,i,j)，如果

I(c,i,j)=1；否则I(c,i,j)=0。

步骤七、重复步骤一和步骤二，将一个编码段内所有小波系数的熵估计值I(c,i,j)求出。然后将所有小波系数的熵值估计值相加求和，就可以得到一个段内所有系数的熵估计值总和H_s，如式（3）所示。

H_s=∑I(c,i,j)    （3）

步骤八、求取段的预测熵值后，将所有编码段的H_s相加，就可以得到所有段的熵估计值H，它就是图像系数域内总的熵估计值，即

H=∑H_s    （4）

步骤九、计算各个编码段的熵在所有编码段中所占的比例，然后根据此比例为各个编码段分配相应的码率R_s。假定压缩图像码流的码率为R_o，那么最终可以计算出分配给编码段s的码率R_s，由式（5）确定。

$R_s=\frac{H_s}{H}\×R_o---\left(5\right)$

步骤十、根据码率分配关系，求出最终编码段s中的分配的目标字节数。设编码段s编码目标字节为P_s，有

P_s=M×N×R_s/B    （6）

其中，M,N为图像的大小。B为图像位深度。

步骤十一、对编码段s（初始值为1）进行熵编码，并对位平面编码器输出的压缩码流计数，如果C_s≤P_s，编码继续；否则，终止对该编码段的编码，组织该编码段的码流，并将编码码流输出。

步骤十二、如果完成对所有编码段的编码，则对图像的压缩编码结束，否则s加1，返回步骤十一。

本发明的工作原理：该装置的原理组成如图1所示。

本发明码率分配算法以行为单位输出的CCD图像组织成图像帧，将图像帧分成若干图像块，对每个图像块进行信息估计，根据每个图像块信息估计值进行一次码率分配。在每个图像块中进行小波变换和量化后，小波系数是以段为单位进行编码的。对每个段进行二次码率分配。二次码率分配算法依据各个编码段内的小波变换系数，首先计算各个段的熵估计值。计算段内某小波系数的熵估计值方法采用预测的办法，将实际值与预测值之差的绝对值与门限值T进行比较，求出该系数最终的熵估计值。根据相同的方法求出段中所有系数的熵估计值，将段内所有系数熵估计值求和得出段熵估计值。将所有段的熵估计值相加，得到所有编码段熵估计值的总和。然后，按照各个编码段的熵值所占熵值总和的比例，给其分配相应的码率，根据分配码率求出每个段的目标字节数。段在编码的过程中，对已经完成编码的码流长度进行累加，如果累加值大于预分配的目标字节数，则终止对该段的编码。按照扫描顺序，依次完成各个编码段的目标字节数分配和编码，从而实现了对总码率的控制。

下面以具体实施例结合附图对本发明作进一步详细说明。

图1显示本发明的空间TDICCD相机图像码流控制系统及方法的一种具体实施方式流程图。空间TDICCD相机应用的CCSDS图像压缩码率控制系统的控制方法的步骤为：

步骤一、图像经过小波变换后，在小波变换域中，使用预测方法估计熵值，计算模型如图2所示。对于图2中的预测单元，本发明采用一种TED预测方法，设某个编码段s内的小波系数用

表示，其中i,j∈s。接下来需要对小波系数

进行预测，设系数编码的预测值为预测算法根据系数

领域的信息来估计其预测值

小波系数预测模板如图3所示，在图3中，系数

的位置用x表示，假设它位于一个段的首行，那么它的预测系数使用同一行位于空间位置a的系数

来估计；假如它位于段的首列，那么它的预测值使用同一列中位置b上的系数

来估计；这里有一个特殊情况，当系数既位于一个段的首行又位于段的首列，即是段的空间位置上的第一个编码系数，那么它的预测值使用它实际的系数值计算。当系数不在段首行或首列时，则使用空间位置a、b和c上相应的系数值

和

来预测

最终确定的计算系数

的预测值

计算公式为：

根据式（1）计算得到系数的预测值，得到实际值

的系数预测值

步骤二、将系数预测值

与实际值

相减得到差值

即

$e_{\mathrm{ij}}^s=|{\tilde{c}}_{\mathrm{ij}}^s-c_{\mathrm{ij}}^s|---\left(2\right)$

根据差值来求得该系数的熵估计值。设门限值为T，T的大小可以根据指标要求进行设置，该系数的熵估计值为I(c,i,j)，如果I(c,i,j)=1；否则I(c,i,j)=0。

步骤三、重复步骤一和步骤二，将一个编码段内所有小波系数的熵估计值I(c,i,j)求出。然后将所有小波系数的熵值估计值相加求和，就可以得到一个段内所有系数的熵估计值总和H_s，如式（3）所示。

H_s=∑I(c,i,j)    （3）

步骤四、求取段的预测熵值后，将所有编码段的H_s相加，就可以得到所有段的熵估计值H，它就是图像系数域内总的熵估计值，即

H=∑H_s    （4）

步骤五、计算各个编码段的熵在所有编码段中所占的比例，然后根据此比例为各个编码段分配相应的码率R_s。假定压缩图像码流的码率为R_o，那么最终可以计算出分配给编码段s的码率R_s，由式（5）确定。

$R_s=\frac{H_s}{H}\×R_o---\left(5\right)$

步骤六、根据码率分配关系，求出最终编码段s中的分配的目标字节数。设编码段s编码目标字节为P_s，有

P_s=M×N×R_s/B    （6）

其中，M,N为图像的大小。B为图像位深度。

步骤七、对编码段s（初始值为1）进行熵编码，并对位平面编码器输出的压缩码流计数，如果C_s≤P_s，编码继续；否则，终止对该编码段的编码，组织该编码段的码流，并将编码码流输出。

步骤八、如果完成对所有编码段的编码，则对图像的压缩编码结束，否则s加1，返回步骤七。

本发明的空间TDICCD相机应用的CCSDS图像压缩码率控制系统及方法，通过两次码率分配，可以针对不同的图像内容和不同码段进行自适应的码率分配。

本发明的空间TDICCD相机应用的CCSDS图像压缩码率控制系统及方法，通过计算各个段的熵估计值大小来确定编码段的码率，根据每个段的估计熵在所有段的估计熵总和中所占的比例，完成各个编码段码率的分配。这种方法可以比较精确地计算各个段的实际编码码率，能够使重构图像的质量尽可能地提高，即在确保重构图像质量较高的条件下，实现了对码率的精确控制。

本发明的空间TDICCD相机应用的CCSDS图像压缩码率控制系统及方法，可以比较精确地计算各个段的实际编码码率，可以根据不同段中图像信息进行自适应码率分配，对图像纹理丰富和边缘部分可以分配较多的码率，可以使图像边缘和纹理丰富部分（作为目标识别的依据）得到更好的保护，克服了传统没考虑图像内容对所有段采用均等分配码率导致图像压缩质量差的问题。

本发明的空间TDICCD相机应用的CCSDS图像压缩码率控制系统及方法，易于硬件实现，且计算复杂度较小，占用内存较小，适合空间相机的应用。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种空间TDICCD相机应用的CCSDS图像压缩码率控制系统，其特征在于，包括：图像小波变换、位平面编码、熵编码、码流组织；

其中，图像小波变换前设有帧构造单元、图像块信息估计和一次码率分配；位平面编码中设有码段熵估计、二次码率分配和位平面深度控制器；图像为CCD图像，是以行为单位，通过帧构造单元建立以M×N大小图像为帧单元进行压缩；

该控制系统：

可对于每帧图像将其分为K块，每块大小为M×Q，Q=N/K；

CCD图像经帧构造单元后的图像块分两路输出，一路进入图像块信息估计模块估计出每个图像块的信息量，送入一次码率分配单元进行码率分配；另一路进入小波变换模块后量化的码段又分两路输出，一路进行位平面编码，另一路通过熵估计模块估计出每个码段的熵，送入二次码率分配模块，二次码率分配模块根据每个图像块的码率分配每个码段的码率，并通过位平面深度控制器反馈给位平面编码器；

进行码段位平面编码后，进行熵编码，对位平面编码器输出的压缩码流计数，最后，将码流进行组织，输出最终的码流。

2.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于，

所述的图像帧构造单元可以：构造一帧图像，以此一帧大小图像进行压缩；将一帧均等分成若干块，对每一块根据图像信息进行码率分配；将每一块依次输入到小波变换模块和图像信息量估计模块。

3.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于，

所述的图像信息估计模块可以利用SED边缘检测算法对图像块信息进行估计，并将估计出的每个图像块信息量输出给一次码率分配模块。

4.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于，

所述的一次码率分配模块将输入的每个图像块信息量进行累加得到整帧图像的估计信息量和每个图像块预分配的权重，输出每个图像块的编码字节数给二次码率分配模块。

5.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于，

所述的码段熵估计模块可以利用领域预测算法对量化后的码段进行估计，并将估计出的每个码段熵输出给码率分配模块。

6.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于，

所述的二次码率分配模块可以将输入的每个码段的熵进行累加得到整个所有段的估计熵和每个码段的预分配权重，根据一次码率分配模块的每个图像块的码率，输出每个图像块中每个码段码率给位平面深度控制器模块。

7.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于，

所述的位平面编码控制器模块可以将位平面和熵编码器输出的每个码段字节数进行累加，并与二次码率分配模块输入的码段字节数据进行比较，输出码段累加字节数给位平面编码和熵编码器；每个码段达到目标的字节数时反馈给位平面编码和熵编码器，终止编码。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的空间TDICCD相机应用的CCSDS图像压缩码率控制系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、以行为单位的CCD图像每输出M行作为一帧图像，将一帧图像在细分为K个图像块，每个图像块宽度不变，行数为Q行；

步骤二、对每个图像块一方面进行小波变换处理，另一方面进行SED边缘检测计算图像块信息量估计值；

步骤三、求出所有图像块的信息量I=∑I_i，进而求出每个图像块的信息量权重；

步骤四、对每个图像块进行码块分配；

步骤五、图像经过小波变换和量化后，在小波变换域中，使用预测方法估计熵值；

步骤六、将系数预测值与实际值

相减得到差值

根据差值

来求得该系数的熵估计值；

步骤七、重复步骤一和步骤二，将一个编码段内所有小波系数的熵估计值I(c,i,j)求出；

步骤八、求取段的预测熵值后，将所有编码段的H_s相加，得到所有段的熵估计值H；

步骤九、计算各个编码段的熵在所有编码段中所占的比例，然后根据此比例为各个编码段分配相应的码率R_s；

步骤十、根据码率分配关系，求出最终编码段s中的分配的目标字节数；

步骤十一、对初始值为1的编码段s进行熵编码，并对位平面编码器输出的压缩码流计数，如果C_s≤P_s，编码继续；否则，终止对该编码段的编码，组织该编码段的码流，并将编码码流输出；

步骤十二、如果完成对所有编码段的编码，则对图像的压缩编码结束，否则s加1，返回步骤十一。

9.如权利要求8所述的控制方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤二具体包括：

图像经过小波变换后，在小波变换域中，使用预测方法估计熵值；

设某个编码段s内的小波系数用

表示，其中i,j∈s；对小波系数

进行预测，设系数编码的预测值为

预测算法根据小波系数临域的信息来估计其预测值

估计小波系数的预测值计算公式为：

然后根据上式计算得到系数的预测值，得到实际值

的系数预测值

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