本发明公开了一种用于JPEG‑LS无损压缩算法防码流溢出的图像预处理方法及装置。其中，该方法包括以下步骤：划分步骤、判断步骤、图像预处理步骤、第一无损压缩编码步骤和第二无损压缩编码步骤。本发明不但能够较好的解决JPEG‑LS无损压缩算法在应用时可能出现的码流溢出问题，而且还能保留JPEG‑LS无损压缩编码模块的相对独立性，易于模块化设计。
1.一种用于JPEG-LS无损压缩算法防码流溢出的图像预处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：划分步骤：对图像进行划分得到若个子图；
判断步骤：判断图像预处理模块变换参数的值是否大于1；
图像预处理步骤：若图像预处理模块变换参数的值大于1，对每个子图进行图像预处理，得到相应的变换后的图像；
第一无损压缩编码步骤：对每个变换后的图像依此进行无损压缩处理并判断当前子图所对应的变换后的图像的码流是否有溢出情况，若有溢出情况，则对当前子图所对应的变换后的图像的变换参数进行调整；
第二无损压缩编码步骤：若图像预处理模块变换参数的值等于1，对每个子图依此进行无损压缩处理并判断当前子图的码流是否有溢出情况，若有溢出情况，则对当前子图所对应的变换参数进行调整；其中，第一无损压缩编码步骤具体包括：对每个变换后的图像依此进行无损压缩处理并对当前的变换后的图像所取得的变换参数进行判读：若当前的变换后的图像所取得的变换参数为1，统计当前总的输出压缩码流量，并与预设的压缩码流量进行比较，如果当前总的输出压缩码流量大于预设的压缩码流量，对当前的变换后的图像所取得的变换参数进行调整；
若当前的变换后的图像所取得的变换参数大于1，统计当前总的输出压缩码流量，并求出上一子图总的压缩码流量与当前总的输出压缩码流量之间的差值，然后判断差值是否大于第一阈值，如果差值是否大于第一阈值、且上一子图所对应的变换后的图像所取得变换参数α等于当前子图所对应的变换后的图像所取的变换参数，则停止图像预处理；
第二无损压缩编码步骤具体包括：若图像预处理模块变换参数的值等于1，对每个子图依此进行无损压缩处理并对当前的子图所取得的变换参数进行判读：若当前的子图所取得的变换参数等于1，统计当前总的输出压缩码流量，并与预设的压缩码流量进行比较，如果当前总的输出压缩码流量大于预设的压缩码流量，对当前子图所取得的变换参数进行调整；若当前子图所取得的变换参数大于1，统计当前总的输出压缩码流量，并求出上一子图总的压缩码流量与当前总的输出压缩码流量之间的差值，然后判断差值是否大于第二阈值，如果差值大于第二阈值且上一子图所取得变换参数等于当前子图所取的变换参数，则停止图像预处理。
2.根据权利要求1所述的用于JPEG-LS无损压缩算法防码流溢出的图像预处理方法，其特征在于：在所述划分步骤中，子图划分大小由相机输入图像的幅宽、压缩编码硬件部分的存储处理能力，以及采用的压缩算法因素决定。
3.根据权利要求1所述的用于JPEG-LS无损压缩算法防码流溢出的图像预处理方法，其特征在于：在所述图像预处理步骤中，图像预处理的公式如下：式中，f(i,j)为子图，g(i,j)为变换后的图像，α为变换参数，α>1， 为下取整操作，i为图像像元的行号，j为图像像元的列号。
4.根据权利要求1所述的用于JPEG-LS无损压缩算法防码流溢出的图像预处理方法，其特征在于：第一阈值的公式如下：T＝λ*IQ
其中，λ为比例因子，0<λ<1,IQ为输入子图的总大小。
5.根据权利要求1所述的用于JPEG-LS无损压缩算法防码流溢出的图像预处理方法，其特征在于：第二阈值的公式如下：T'＝λ'*IQ
其中，λ'为比例因子，0<λ<1,IQ为输入子图的总大小。
6.根据权利要求1所述的用于JPEG-LS无损压缩算法防码流溢出的图像预处理方法，其特征在于：在所述第一无损压缩编码步骤中，当前子图所对应的变换后的图像的变换参数进行调整为2。
7.根据权利要求1所述的用于JPEG-LS无损压缩算法防码流溢出的图像预处理方法，其特征在于：在所述第二无损压缩编码步骤中，对当前子图所对应的变换参数进行调整为2。
8.一种用于JPEG-LS无损压缩算法防码流溢出的图像预处理装置，其特征在于，所述装置包括：
图像预处理模块，用于判断图像预处理模块变换参数的值是否大于1；并且用于若图像预处理模块变换参数的值大于1，对每个子图进行图像预处理，得到相应的变换后的图像；
无损压缩编码模块，用于对每个变换后的图像依此进行无损压缩处理并判断当前子图所对应的变换后的图像的码流是否有溢出情况，若有溢出情况，则对当前子图所对应的变换后的图像的变换参数进行调整；并且用于若图像预处理模块变换参数的值等于1，对每个子图依此进行无损压缩处理并判断当前子图的码流是否有溢出情况，若有溢出情况，则对当前子图所对应的变换参数进行调整；其中，对每个变换后的图像依此进行无损压缩处理并对当前的变换后的图像所取得的变换参数进行判读：若当前的变换后的图像所取得的变换参数为1，统计当前总的输出压缩码流量，并与预设的压缩码流量进行比较，如果当前总的输出压缩码流量大于预设的压缩码流量，对当前的变换后的图像所取得的变换参数进行调整；若当前的变换后的图像所取得的变换参数大于1，统计当前总的输出压缩码流量，并求出上一子图总的压缩码流量与当前总的输出压缩码流量之间的差值，然后判断差值是否大于第一阈值，如果差值是否大于第一阈值、且上一子图所对应的变换后的图像所取得变换参数α等于当前子图所对应的变换后的图像所取的变换参数，则停止图像预处理；若图像预处理模块变换参数的值等于1，对每个子图依此进行无损压缩处理并对当前的子图所取得的变换参数进行判读：若当前的子图所取得的变换参数等于1，统计当前总的输出压缩码流量，并与预设的压缩码流量进行比较，如果当前总的输出压缩码流量大于预设的压缩码流量，对当前子图所取得的变换参数进行调整；若当前子图所取得的变换参数大于1，统计当前总的输出压缩码流量，并求出上一子图总的压缩码流量与当前总的输出压缩码流量之间的差值，然后判断差值是否大于第二阈值，如果差值大于第二阈值且上一子图所取得变换参数等于当前子图所取的变换参数，则停止图像预处理。
用于JPEG-LS无损压缩算法防码流溢出的图像预处理方法及
装置
技术领域
[0001] 本发明属于数字图像压缩领域，尤其涉及一种用于JPEG-LS无损压缩算法防码流溢出的图像预处理方法及装置。
背景技术
[0002] 随着卫星遥感成像技术的发展和用户对地面分辨率和幅宽要求的不断提高，遥感卫星获取的图像分辨率越来越高，由此引起待存储和传输的图像数据量急剧增加，给实时数据传输系统带来巨大的压力，为了解决海量高速数据传输和有限的传输带宽之间的矛盾，必须采用数据压缩技术。目前的星上数据压缩技术主要分为两大类，无损压缩和有损压缩。无损压缩是对压缩后的图像进行编码，能够精确地获得压缩前的图像数据。无损压缩提供了不丢失信息的压缩技术，主要基于信息熵原理进行编码，目前常用的有预测编码、变换编码、和混合编码等。无损压缩可从压缩数据无误地恢复原始图像,但压缩比不高，一般为2:1～5:1。近年来由于用户对图像质量需求的日益提高，国内卫星陆续采用了性能良好的无损数据压缩算法JPEG-LS，如ZY-3、KZ-1等卫星。但在某些特定的情况下，卫星遥感系统的数据即便采用JPEG-LS无损压缩仍可能超过信道容量的上限,发生码流溢出的现象，这时由于码流数据的丢失必将导致后续的图像数据无法解出，图像信息丢失，严重影响了后续对卫星数据的解析工作。因此，研究一种图像处理的方法以解决JPEG-LS无损压缩的码流溢出问题具有非常重要的现实意义。
[0003] 码流溢出问题在图像压缩领域并不陌生，但是，以前的码率可控的压缩编码算法，如JPEG2000，CCSDS，SPITE等压缩算法在发生码流溢出时，只会损失图像的细节信息，但不丢失图像的主要信息，对后续卫星数据的解析工作不会造成严重影响。而JPEG-LS无损压缩算法是一种质量可控的压缩编码算法，码率不可控，并不支持码流的渐近传输，在实际应用时，一旦发生码流溢出现象，从码流溢出的位置开始，后续的图像信息会全部丢失，在视觉上会表现为重建图像的末尾出现缺省像素信息的图像坏块，严重影响后续对卫星遥感图像的判读。目前由于JPEG-LS无损压缩算法在卫星遥感系统上并未广泛使用，且码流溢出现象仅在个别特定条件下才会发生，因此关于JPEG-LS无损压缩编码的防码流溢出问题的研究还未得到有关设计人员的关注，相关的研究文献也寥寥无几。
发明内容
[0004] 本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种用于JPEG-LS无损压缩算法防码流溢出的图像预处理方法及装置，不但能够较好的解决JPEG-LS无损压缩算法在应用时可能出现的码流溢出问题，而且还能保留JPEG-LS无损压缩编码模块的相对独立性，易于模块化设计。
[0005] 本发明目的通过以下技术方案予以实现：根据本发明的一个方面，提供了一种用于JPEG-LS无损压缩算法防码流溢出的图像预处理方法，所述方法包括以下步骤：划分步骤：对图像进行划分得到若个子图；判断步骤：判断图像预处理模块变换参数的值是否大于1；图像预处理步骤：若图像预处理模块变换参数的值大于1，对每个子图进行图像预处理，得到相应的变换后的图像；第一无损压缩编码步骤：对每个变换后的图像依此进行无损压缩处理并判断当前子图所对应的变换后的图像的码流是否有溢出情况，若有溢出情况，则对当前子图所对应的变换后的图像的变换参数进行调整；第二无损压缩编码步骤：若图像预处理模块变换参数的值等于1，对每个子图依此进行无损压缩处理并判断当前子图的码流是否有溢出情况，若有溢出情况，则对当前子图所对应的变换参数进行调整。
[0006] 上述用于JPEG-LS无损压缩算法防码流溢出的图像预处理方法中，在所述划分步骤中，子图划分大小由相机输入图像的幅宽、压缩编码硬件部分的存储处理能力，以及采用的压缩算法因素决定。
[0007] 上述用于JPEG-LS无损压缩算法防码流溢出的图像预处理方法中，在所述图像预处理步骤中，图像预处理的公式如下： 式中，f(i,j)为子图，g(i,j)为变换后的图像，α为变换参数，α>1， 为下取整操作，i为图像像元的行号，j为图像像元的列号。
[0008] 上述用于JPEG-LS无损压缩算法防码流溢出的图像预处理方法中，第一无损压缩编码步骤具体包括：对每个变换后的图像依此进行无损压缩处理并对当前的变换后的图像所取得的变换参数进行判读：若当前的变换后的图像所取得的变换参数为1，统计当前总的输出压缩码流量，并与预设的压缩码流量进行比较，如果当前总的输出压缩码流量大于预设的压缩码流量，对当前的变换后的图像所取得的变换参数进行调整；若当前的变换后的图像所取得的变换参数大于1，统计当前总的输出压缩码流量，并求出上一子图总的压缩码流量与当前总的输出压缩码流量之间的差值，然后判断差值是否大于第一阈值，如果差值是否大于第一阈值、且上一子图所对应的变换后的图像所取得变换参数α等于当前子图所对应的变换后的图像所取的变换参数，则停止图像预处理。
[0009] 上述用于JPEG-LS无损压缩算法防码流溢出的图像预处理方法中，第二无损压缩编码步骤具体包括：若图像预处理模块变换参数的值等于1，对每个子图依此进行无损压缩处理并对当前的子图所取得的变换参数进行判读：若当前的子图所取得的变换参数等于1，统计当前总的输出压缩码流量，并与预设的压缩码流量进行比较，如果当前总的输出压缩码流量大于预设的压缩码流量，对当前子图所取得的变换参数进行调整；若当前子图所取得的变换参数大于1，统计当前总的输出压缩码流量，并求出上一子图总的压缩码流量与当前总的输出压缩码流量之间的差值，然后判断差值是否大于第二阈值，如果差值大于第二阈值且上一子图所取得变换参数等于当前子图所取的变换参数，则停止图像预处理。
[0010] 上述用于JPEG-LS无损压缩算法防码流溢出的图像预处理方法中，第一阈值的公式如下：
[0011] T＝λ*IQ
[0012] 其中，λ为比例因子，0<λ<1,IQ为输入子图的总大小。
[0013] 上述用于JPEG-LS无损压缩算法防码流溢出的图像预处理方法中，第二阈值的公式如下：
[0014] T'＝λ'*IQ
[0015] 其中，λ'为比例因子，0<λ<1,IQ为输入子图的总大小。
[0016] 上述用于JPEG-LS无损压缩算法防码流溢出的图像预处理方法中，在所述第一无损压缩编码步骤中，当前子图所对应的变换后的图像的变换参数进行调整为2。
[0017] 上述用于JPEG-LS无损压缩算法防码流溢出的图像预处理方法中，在所述第二无损压缩编码步骤中，对当前子图所对应的变换参数进行调整为2。
[0018] 根据本发明的另一个方面，还提供了一种用于JPEG-LS无损压缩算法防码流溢出的图像预处理装置，所述装置包括：划分模块，用于对图像进行划分得到若个子图；图像预处理模块，用于判断图像预处理模块变换参数的值是否大于1；并且用于若图像预处理模块变换参数的值大于1，对每个子图进行图像预处理，得到相应的变换后的图像；无损压缩编码模块，用于对每个变换后的图像依此进行无损压缩处理并判断当前子图所对应的变换后的图像的码流是否有溢出情况，若有溢出情况，则对当前子图所对应的变换后的图像的变换参数进行调整；并且用于若图像预处理模块变换参数的值等于1，对每个子图依此进行无损压缩处理并判断当前子图的码流是否有溢出情况，若有溢出情况，则对当前子图所对应的变换参数进行调整。
[0019] 本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
[0020] (1)本发明所解决的问题弥补了JPEG-LS无损压缩算法在实际应用中可能出现的缺陷，为后续该算法在星上遥感系统的广泛使用打下了良好的基础。
[0021] (2)本发明中不但设计了对图像预处理模块的开启功能，而且还设计了图像预处理模块的关闭功能，不但在发生码流溢出现象时能够及时进行问题的处理，而且在绝大部分码流正常的情况下，不干预原有图像进行JPEG-LS压缩编码的处理流程，最大限度的保留原有图像的信息。
[0022] (3)本发明中设计的图像预处理方法，是从图像处理的角度解决问题，保留了后续JPEG-LS压缩编码模块的相对独立性，因此便于进行模块化设计，有利于进行快速的功能嵌入和去除，且适应于所有使用JPEG-LS无损压缩算法的压缩编码系统。
[0023] (4)本发明中使用的对输入原始子图进行变换的运算方法，兼顾到了后续硬件实现的转化问题，因此在该变换进行硬件实现时，方便简单，易于实现，避免了繁琐的浮点运算。
[0024] (5)本发明中使用的JPEG-LS无损压缩编码模块反馈的控制信号，均利用的是压缩编码系统里常用的一些信息值，设计不但简单有效，而且在进行FPGA实现时，基本上不增加原有压缩编码系统的资源利用率。
附图说明
[0025] 通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
[0026] 图1是本发明实施例提供的图像预处理模块的算法框图；
[0027] 图2是本发明实施例提供的应用本发明的一个JPEG-LS无损压缩编码防码流溢出的实现框图；
[0028] 图3是本发明实施例提供的图像预处理模块的硬件实现端口定义的示意图；
[0029] 图4(a)是本发明实施例提供的原始输入图像的示意图；
[0030] 图4(b)是本发明实施例提供的码流溢出重建图像的示意图；
[0031] 图4(c)是本发明实施例提供的图像预处理后重建图像的示意图；
[0032] 图5是本发明实施例提供的图像预处理模块的控制流程图。
具体实施方式
[0033] 下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0034] 本实施例提供了一种用于JPEG-LS无损压缩算法防码流溢出的图像预处理方法，步骤如下：
[0035] (1)相机输入的遥感图像除了图像的幅宽由CCD相机的参数确定以外，输入图像是没有高度限制的，一般要进行子图划分后，再输入给后续的单元进行处理，这一部分属于本领域技术人员公知范畴，这里不再赘述。因此送给图像预处理模块的输入图像为划分好的子图，这里所提到的图像均指该输入子图。
[0036] (2)图像预处理模块在进行处理时，首先要对变换参数alfa进行判断，变换参数alfa的初始值为1，alfa的值同时也指示了图像预处理模块的开启和关闭状态，当alfa＝1时表明图像预处理模块处于关闭状态，关闭状态时，图像预处理模块对输入子图不做任何变换，直接送给后面的JPEG-LS无损压缩编码模块完成无损压缩处理；当alfa>1时表明图像预处理模块处于开启状态，这时图像预处理模块要对输入子图进行变换，并将变换后的子图送给后面的JPEG-LS无损压缩编码模块完成无损压缩处理；
[0037] (3)JPEG-LS无损压缩编码模块在对当前子图进行压缩编码完后，也要对当前的alfa值进行判读：当alfa＝1时，转到(4)步；当alfa>1时，转到(5)步；
[0038] (4)当alfa＝1时，JPEG-LS无损压缩编码模块首先统计当前总的输出压缩码流量SQ(i)，并与要求的压缩码流量OSQ(不低于1.3倍压缩)进行比较，如果SQ(i)>OSQ,则置码流溢出控制信号overflow_ctrl<＝’1’,即高电平有效；否则，则置码流溢出控制信号overflow_ctrl<＝’0’,即低电平无效；
[0039] 同时，图像预处理模块实时检测反馈的码流溢出控制信号overflow_ctrl，当发现其有效时，完成对变换参数alfa的调整，一个具体的实施方式就是将alfa调整为alfa＝2，从前面8幅遥感图像的仿真结果可以看出，alfa＝2可将原始输入图像的动态范围缩小为原来的一半，变换后的图像其压缩性能都得到了不同程度的提高，基本上可以满足信道容量所要求的压缩比，而且，在硬件实现上该图像预处理的变换可以直接转化为右移操作，实现起来十分简单，即：
[0040] g(i,j)＝f(i,j)>>1
[0041] (5)当alfa>1时，JPEG-LS无损压缩编码模块同样先统计当前总的输出压缩码流量SQ(i),并求出上一子图总的压缩码流量SQ(i-1)与SQ(i)之间的差值，即：
[0042] ΔSQ＝SQ(i-1)-SQ(i)
[0043] 然后判断ΔSQ是否大于阈值T，一个具体的实施方式就是取T＝0.2*IQ，其中，IQ为原始输入子图的总大小(字节数)。每个子图的大小都是相等的，这里的总大小指的是子图的输入总数据量，可以以字节为单位。
[0044] 如果ΔSQ>T且上一子图所取得alfa值α(i-1)等于当前子图所取的alfa值a(i)，则JPEG-LS无损压缩编码模块置码流正常控制信号initial_ctrl<＝’1’,即高电平有效，否则，则置码流正常控制信号initial_ctrl<＝’0’,即低电平无效；
[0045] 同时，图像预处理模块实时检测反馈的码流正常控制信号initial_ctrl，当发现其有效时，将图像预处理模块的参数alfa重新初始化为1，即图像预处理模块处于关闭状态；否则，保持参数alfa的值不变，图像预处理模块保持开启状态。
[0046] 以下结合附图和具体实现示例来说明用于JPEG-LS无损压缩算法防码流溢出的图像预处理方法的具体实现：
[0047] 表1是不同的源图像均采用JPEG-LS进行无损压缩时的压缩比，选取的这8幅图像均是比较有代表性的10比特遥感图像，图像大小均为2048*2048，NEAR取固定值0，图像内容涉及到山脉、城市、海洋、海港等。
[0048] 表1不同图像内容使用JPEG-LS进行无损压缩的压缩比
[0049]
[0050] 从这个表可以看出，不同的输入原图像，当NEAR值都取零，即都实现原图的无损压缩时，输出的码率大小不同，也就是说，码率不可控。究其原因，与JPEG-LS采用的核心算法LOCO-I的编码原理和流程有关，JPEG-LS无损压缩算法是一种质量受控的压缩算法，在重建质量能够获得精确控制的同时，带来的另一个代价就是其输出的压缩码率是不可控的，JPEG-LS无损压缩算法之所以能够得到好的压缩效率，并广泛用于无损数据压缩，一方面是因为采用了自适应预测，上下文建模以去除图像像素之间的相关性，达到降低图像熵的目的，另一方面则是通过采用游长编码和自适应分类编码以降低码流的存储量，以到达熵理论的极限。因此可以看出，不同的图像内容，决定了JPEG-LS无损压缩算法的压缩性能，当输入图像的相关性越强，冗余度越大，图像的平坦区越多时，JPEG-LS无损压缩算法的压缩效率越高，输出的码率越小，反之当输入图像的相关性越小，冗余度越小时，图像的平坦区越少时，JPEG-LS无损压缩算法的压缩效率越低，输出的码率越大。
[0051] 本实施例还提供了一种用于JPEG-LS无损压缩算法防码流溢出的图像预处理装置，该装置包括：划分模块、图像预处理模块和无损压缩编码模块。其中，划分模块，用于对图像进行划分得到若个子图。图像预处理模块，用于判断图像预处理模块变换参数的值是否大于1；还用于若图像预处理模块变换参数的值大于1，对每个子图进行图像预处理，得到相应的变换后的图像。无损压缩编码模块，用于对每个变换后的图像依此进行无损压缩处理并判断当前子图所对应的变换后的图像的码流是否有溢出情况，若有溢出情况，则对当前子图所对应的变换后的图像的变换参数进行调整；并且用于若图像预处理模块变换参数的值等于1，对每个子图依此进行无损压缩处理并判断当前子图的码流是否有溢出情况，若有溢出情况，则对当前子图所对应的变换参数进行调整。
[0052] 图2是应用本发明的一个JPEG-LS无损压缩编码防码流溢出的实现框图，下面结合该框图，以遥感10比特图像进行不小于1.3倍的JPEG-LS无损压缩编码为例，详细介绍图像预处理模块的具体实现。
[0053] 一、图像预处理模块的处理流程
[0054] 设原始输入的图像为f(i,j),g(i,j)为经过图像预处理后的处理图像，其算法框图如图1所示。
[0055] 对原始输入图像f(i,j)进行图像预处理的过程即为完成如下的变换：
[0056]
[0057] 式中，α为调整因子，α>1， 为下取整操作。
[0058] 下面我们分别取α＝1.5和2两种值，对上述8幅具有代表性的遥感图像进行预处理，然后对比图像预处理前后的图像完成JPEG-LS无损压缩编码的压缩性能的变化情况：
[0059] 表2图像预处理前后压缩性能对比
[0060]
[0061] 表3图像预处理前后动态范围对比
[0062]
[0063] 由上表可以看出，当对原始图像分别进行预处理之后，图像完成JPEG-LS无损压缩的压缩比均有提高，且当α越大，无损压缩的压缩比越高，从信息论的角度可以知道，这正是因为图像预处理之后，降低了信息元的类别数量(如表3所示)，有效降低了图像熵，从而使得压缩算法的压缩性能得到了提高，输出的压缩码流量大大减少，从而解决了码流溢出的问题。
[0064] 二、图像预处理模块的控制流程
[0065] 图像预处理模块主要是完成对输入子图的像素值进行变换，并将变换后的像素值送给后续的压缩编码模块进行JPEG-LS无损压缩，同时，JPEG-LS无损压缩编码模块通过当前子图的压缩性能(压缩比)产生码流溢出控制信号overflow_ctrl和码流正常控制信号initial_ctrl，以实时调整图像预处理模块的变换参数alfa，完成图像预处理模块的开启和关闭。
[0066] 图3是图像预处理模块用FPGA实现时的端口定义，其中，datain为当前输入子图的像素值，synin为输入数据datain的同步信号，overflow_ctrl为JPEG_LS压缩编码模块反馈的码流溢出控制信号，initial_ctrl为JPEG-LS压缩编码模块反馈的码流正常控制信号，dataout为图像预处理模块输出的对datain进行变换后的像素值，synout为数据dataout的同步信号，alfa为当前所采用的参数a(i)。
[0067] 图4采用以上的图像预处理方法，对一幅1024*1024的10比特遥感图像进行防码流溢出处理的结果，原始相机输入图像为图4(a)，该图像直接完成JPEG-LS无损压缩编码时其压缩比为1.2036倍，小于卫星实时下传所要求的信道容量1.3倍压缩，因此出现码流溢出现象，超出部分的码流无法下传至地面，因此导致地面重建图像中出现图像坏块，如图4(b)所示，将原始输入图像进行图像预处理之后，再进行JPEG-LS压缩编码，图像压缩比可以提高到1.3731倍，完全满足卫星实时下传所要求的信道容量1.3倍压缩，处理后图像的压缩码流得以完整的进行下传，重建图像完整无坏块，如图4(c)所示，与原始输入图像不同的是，图像预处理之后的重建图像亮度有所降低，这正是由于图像预处理后的变换图像动态范围缩小为原始图像的一半，但是图像内容保留完整无缺，不影响地面判读。
[0068] 本发明的具体实施方式以遥感图像JPEG-LS无损压缩算法的防码流溢出的图像预处理方法为例，但本发明的使用范围并不局限于遥感图像领域。
[0069] 以上所述的实施例只是本发明较优选的具体实施方式，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。
