随着空间技术的发展,人们对太空的探索也随之迈向更高的水平。对于外太空信息的获取,人们已经不满足于文字和声音,人们希望通过视频直观形象的观测到外太空的场景。同时,随着视频标准的不断发布,视频压缩技术航天应用领域的贡献越来越大,已成为航天中不可或缺的关键技术。视频压缩技术的应用可以高效地完成视频图像采集,减少信道数据的存储量,提高传输效率,有利于航天器与地面控制系统的交互以及实时观测外太空情况。而随着人类对空间探索的深入,需要观测的场景越来越多,一个系统中往往需要同时观测多个场景的画面,如神舟九号宇航飞船,既有舱内画面又有舱外画面。如果在以往的基础上,每增加一个需要观测的场景就增加一路传输通道,将使系统十分庞大,这就使得视频信息的获取面临着巨大的挑战。本文在考虑到系统的复杂性和成本的基础上,提出了一种基于单链路FPGA+DSP的空间多路视频压缩系统设计实现方案。主要针对航天应用中需要传输多路视频信号的情况。本文提供的解决方案,可以在一条硬件链路上同时压缩传输多路视频数据,并且在接收端分开显示,从而降低系统的复杂度。本文的主要内容如下:本文首先简述了视频压缩在空间技术中的发展应用现状,以及目前通用的FPGA+DSP结构的发展现状;然后分析本次设计中需要用到的算法,包括视频压缩标准的发展及现状,H.264编码框架及其技术亮点和硬件实现的优势,常用颜色插值算法、色度空间转换算法、直方图均衡算法和MIL STD 1553B总线协议的介绍和分析。针对在方案实现过程中,直方图均衡算法由于需要占用大量的寄存器资源或RAM资源,从而引起寄存器或RAM资源不足问题,本文第三章提出了资源可置换的直方图均衡结构,可以平衡工程中寄存器资源和RAM资源的使用率,可以使代码在实际综合过程中具有更好的效果。在以上方案分析的基础上,本文第四章提出了本方案在具体FPGA+DSP硬件架构上的实现方法,给出了系统的整体设计方案,模块的划分,每个模块需要完成的功能及实现方法,系统中关键模块的可靠性分析。在以上工作的基础上,编写各个模块的Verilog代码,搭建仿真平台,通过仿真测试,综合布局布线,将生成的比特文件下载到硬件平台上,进行功能调试和压力测试。本文中的设计可以在对应的硬件平台上实现五路相机输入的视频实时压缩传输。