[發(fā)明專利]基于AOS幀的衛(wèi)星圖像壓縮數(shù)據(jù)塊解析方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110033141.3
• 申請日: 2021-01-11
• 公開（公告）號: CN112968750B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭文華;高嘉保;田艷彬;郭馨語;馬耀軍
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H04L67/141;H04N19/44
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 范巍

1.一種基于AOS幀的衛(wèi)星圖像壓縮數(shù)據(jù)塊解析方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，獲取待解析的衛(wèi)星圖像壓縮數(shù)據(jù)塊，將所述衛(wèi)星圖像壓縮數(shù)據(jù)塊封裝為通用解壓縮圖像塊；所述通用解壓縮圖像塊包括：同步字、CRC校驗及虛擬通道的檢驗位，BPDU數(shù)據(jù)域和VCDU計數(shù)器；基于同步字、CRC校驗及虛擬通道的檢驗位進(jìn)行判讀，判定虛擬通道有效后，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟2；

步驟2，解析BPDU導(dǎo)頭參數(shù)，確定數(shù)據(jù)是否全有效、全填充、部分有效；其中，在全有效狀態(tài)下，將BPDU數(shù)據(jù)進(jìn)行解析放入當(dāng)前信道的寫出發(fā)送輔助處理函數(shù)；在全填充狀態(tài)下，返回步驟1重新處理數(shù)據(jù)；在部分有效狀態(tài)下，讀取導(dǎo)頭部分有效數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)長度進(jìn)行解析放入當(dāng)前信道的寫出發(fā)送輔助處理函數(shù)；

所述寫出發(fā)送輔助處理函數(shù)具有緩存、排序、寫文件和網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的功能；當(dāng)緩存大小達(dá)到指定值時，按照虛擬通道VCDU計數(shù)器對數(shù)據(jù)幀進(jìn)行排序，選取連續(xù)的前n數(shù)據(jù)幀進(jìn)行拼接，最終發(fā)送出去，完成衛(wèi)星圖像壓縮數(shù)據(jù)塊解析；n指當(dāng)前幀計數(shù)的最大連續(xù)的數(shù)目；

步驟1中，所述通用解壓縮圖像塊由虛擬通道號、幅序號、塊序號、壓縮算法標(biāo)識、壓縮單元信息、輔助數(shù)據(jù)和壓縮數(shù)據(jù)組成；所述通用解壓縮圖像塊用于確定圖像塊數(shù)據(jù)在圖像幅中的位置，據(jù)此恢復(fù)星上傳感器所成的完整圖像；

所述通用解壓縮圖像塊的解析部分采用服務(wù)器端和客戶端的方式實(shí)現(xiàn)；其中，AOS幀格式解析是客戶端，壓縮數(shù)據(jù)的解析部分是服務(wù)器端，兩個部分通過socket進(jìn)行通信；服務(wù)器端的處理采用多線程并發(fā)的模式，每監(jiān)聽到一個socket連接就新建一個線程。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于AOS幀的衛(wèi)星圖像壓縮數(shù)據(jù)塊解析方法，其特征在于，步驟1中，所述線程中執(zhí)行的處理過程包括：

對數(shù)據(jù)輸入是否結(jié)束進(jìn)行判斷：如果已結(jié)束，則終止該線程；如果未結(jié)束，則搜索該數(shù)據(jù)塊的幀頭；其中，如果未搜索到，則該數(shù)據(jù)塊無效，重新處理新的數(shù)據(jù)，否則讀取塊結(jié)構(gòu)的信息，解析輔助數(shù)據(jù)到通用壓縮塊數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，并將所有的壓縮單元都解析到通用壓縮塊數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，之后再將其放入處理的隊列中；直至所有數(shù)據(jù)被處理之后結(jié)束。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于AOS幀的衛(wèi)星圖像壓縮數(shù)據(jù)塊解析方法，其特征在于，步驟1的所述通用解壓縮圖像塊中，線程的數(shù)量和虛擬通道的數(shù)量一致。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于AOS幀的衛(wèi)星圖像壓縮數(shù)據(jù)塊解析方法，其特征在于，步驟1中，所述基于同步字、CRC校驗及虛擬通道的檢驗位進(jìn)行判讀的步驟具體包括：

(1)基于同步字的檢驗位對數(shù)據(jù)的幀同步字的正確性進(jìn)行判斷；

(2)同步字正確時，基于CRC校驗的檢驗位對數(shù)據(jù)進(jìn)行CRC校驗；

(3)CRC校驗結(jié)果正確時，對數(shù)據(jù)幀的虛擬通道號進(jìn)行提取，將提取的虛擬通道號與配置的信道號進(jìn)行逐一對比，發(fā)現(xiàn)匹配則該虛擬通道有效。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于AOS幀的衛(wèi)星圖像壓縮數(shù)據(jù)塊解析方法，其特征在于，步驟2還包括：當(dāng)發(fā)送完數(shù)據(jù)幀或是緩存數(shù)據(jù)沒有達(dá)到指定幀數(shù)時，判斷輸入是否已經(jīng)停止，如果停止，則將剩余緩存數(shù)據(jù)排序拼接發(fā)送，流程結(jié)束；如果沒有停止，則返回繼續(xù)處理輸入數(shù)據(jù)。

6.一種基于AOS幀的衛(wèi)星圖像壓縮數(shù)據(jù)塊解析系統(tǒng)，其特征在于，包括：

數(shù)據(jù)處理及判讀模塊，用于獲取待解析的衛(wèi)星圖像壓縮數(shù)據(jù)塊，將所述衛(wèi)星圖像壓縮數(shù)據(jù)塊封裝為通用解壓縮圖像塊；所述通用解壓縮圖像塊包括：同步字、CRC校驗及虛擬通道的檢驗位，BPDU數(shù)據(jù)域和VCDU計數(shù)器；基于同步字、CRC校驗及虛擬通道的檢驗位進(jìn)行判讀，判定虛擬通道有效后，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行解析輸出模塊；

解析輸出模塊，用于解析BPDU導(dǎo)頭參數(shù)，確定數(shù)據(jù)是否全有效、全填充、部分有效；其中，在全有效狀態(tài)下，將BPDU數(shù)據(jù)進(jìn)行解析放入當(dāng)前信道的寫出發(fā)送輔助處理函數(shù)；在全填充狀態(tài)下，返回數(shù)據(jù)處理及判讀模塊重新處理數(shù)據(jù)；在部分有效狀態(tài)下，讀取導(dǎo)頭部分有效數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)長度進(jìn)行解析放入當(dāng)前信道的寫出發(fā)送輔助處理函數(shù)；

所述寫出發(fā)送輔助處理函數(shù)具有緩存、排序、寫文件和網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的功能；當(dāng)緩存大小達(dá)到指定值時，按照虛擬通道VCDU計數(shù)器對數(shù)據(jù)幀進(jìn)行排序，選取連續(xù)的前n數(shù)據(jù)幀進(jìn)行拼接，最終發(fā)送出去，完成衛(wèi)星圖像壓縮數(shù)據(jù)塊解析；n指當(dāng)前幀計數(shù)的最大連續(xù)的數(shù)目；

數(shù)據(jù)處理及判讀模塊中，所述通用解壓縮圖像塊由虛擬通道號、幅序號、塊序號、壓縮算法標(biāo)識、壓縮單元信息、輔助數(shù)據(jù)和壓縮數(shù)據(jù)組成；所述通用解壓縮圖像塊用于確定圖像塊數(shù)據(jù)在圖像幅中的位置，據(jù)此恢復(fù)星上傳感器所成的完整圖像；

所述通用解壓縮圖像塊的解析部分采用服務(wù)器端和客戶端的方式實(shí)現(xiàn)；其中，AOS幀格式解析是客戶端，壓縮數(shù)據(jù)的解析部分是服務(wù)器端，兩個部分通過socket進(jìn)行通信；服務(wù)器端的處理采用多線程并發(fā)的模式，每監(jiān)聽到一個socket連接就新建一個線程。