随着我国航天技术的快速发展,航天领域中对数字视频和图像处理系统的应用需求越来越多,并且也对视频和图像压缩处理系统的功能和效率提出了更高的要求。同时由于空间环境的高复杂性,也必然要求相应的数字视频和图像处理系统能够在这样的条件下稳定可靠地工作,并提供高质量的编码图像。因此,在这种情况下设计出能够适合空间环境的多模式、高可靠性的数字视频与图像压缩编码系统,已经成为当前航天应用领域的研究热点。本文正是基于航天领域的实际应用,通过有针对性的研究和学习,设计并实现了一种适合空间应用的多模式数字视频与图像压缩编码系统。所做的主要工作和研究成果有:首先,对航天领域中数字视频和图像的发展现状进行了研究,并分析了当前可以应用到航天领域的可编程逻辑器件和数字信号处理器件的发展状况。针对目前超大规模的可编程逻辑器件FPGA和高性能数字信号处理单元DSP进行了深入的学习和研究,并基于本论文的设计需求分析了FPGA与DSP的适用性和相应选型策略。其次,本文深入研究了数字图像处理的相关预处理算法,对其中的颜色插值算法和颜色空间转换算法进行了硬件语言描述和仿真验证,并最终应用到实际系统中。对高性能的视频压缩标准H.264/AVC和静止图像压缩标准JPEG2000进行了深入的研究学习,了解了H.264/AVC编码器和JPEG2000编码器的相关结构与编码流程,并结合它们各自的特点以及所选器件的特性,分析这两种算法在该系统中的优势。最后,本文结合FPGA和DSP的结构特点,以及对数字图像预处理算法、视频压缩标准H.264/AVC和静止图像压缩标准JPEG2000的研究,同时根据空间应用的实际要求,设计出了FPGA加双DSP架构的空间数字多模摄像机的视频编码系统,并完成了整个架构的硬件实现与性能验证。本文着重阐述了FPGA相关功能模块的工作原理和设计思路,在此基础上评估了整个系统的性能,给出了实际的实现效果。