[发明专利]一种遥感影像实时压缩及渐进传输系统

说明书

技术领域

本发明涉及图像数据传输领域，具体涉及一种遥感影像实时压缩及渐进传输系统。

背景技术

随着网络技术的发展，人们从网上获取地理信息的需求在日益增长。很多如百度、谷歌等网站都提供电子地图服务。地理数据服务软件Google Earth，以及我国在2010年发布的“天地图”网站，均说明地理信息行业正向着公众服务的方向迈进。为了实现遥感影像在Internet上的快速发布，现有方法通常是将影像重采样，并将金字塔各层切割成瓦片，建立影像金字塔存储模型。目前，对纹理瓦片压缩的方法较多，然而，这些都是基于对瓦片事先压缩好的方法，当用户需要金字塔某一层对应的某个区域时，服务器端将该区域覆盖的所有瓦片发送出去，接收端将这些瓦片数据全接收完毕后，才可以解压缩并显示。这种方法在多用户请求或网络状况不好时，容易使用户等待时间过长。

发明目的

本发明的目的在于提供一种遥感影像实时压缩及渐进传输系统，其可实时进行压缩、传输、解压，使压缩码流在信道中渐进式传输，降低用户的等待时间。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种遥感影像实时压缩及渐进传输系统，其包括：

用于对图像进行实时压缩的发送端，发送端包括对遥感影像进行实时读取和处理的图像读取模块，以及对处理后的瓦片进行实时编码和压缩的图像压缩模块；

用于对发送端发送的包进行实时解压的接收端，接收端包括对包进行实时解压的图像解压缩模块和对解压后的重建图像进行显示的图像显示模块；

以及用于发送端与接收端之间进行实施数据传输的传输模块。

具体方案为：

发送端采用SPIHT算法作为遥感影像瓦片的编码方法。发送端对原始遥感影像，先构建金字塔，并对各层进行瓦片切割；对用户请求的每一个瓦片，进行如下操作：发送端预先分配一个缓冲区，然后对请求的瓦片进行SPIHT编码，每生成一位编码，则立即送入缓冲区，当缓冲区的码流达到一定长度，则加入包头并打包传送，同时，压缩继续进行。重构图像的分块大小为256×256。

接收端接受的包，根据包头信息确定包内的码流长度，并分配对应大小的缓存，将码流写入缓存，写入完毕后立即解压并显示，然后释放对应缓存。

发送端将瓦片图像经小波变换后，采用SPIHT逐个位平面进行编码，将每个位平面对应的码流生成一个包，每个包在传输过程中生成一个头文件，头文件记录了该包的序号和该包中码流的长度。

传输模块采用以太网进行数据传输。传输模块每传输完一个包，接收端向发送端发出一个确认指令，发送端接收该指令后，再发送下一个包。

本发明在传统金字塔模型的基础上，提拱了一个实时压缩、实时传输、实时解压的系统，能够使压缩码流在信道中渐进式传输，客户端先看到影像的概貌，然后影像细节不断快速增加直至得到最清晰的影像，缩短用户的等待时间。这种质量递增的流式数据传输模式，非常适合遥感数据的网络发布，在低带宽的网络环境下使用，效果尤为明显。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2、3为两个不同的数据源；

图4、5为图2、3数据源在不同分块尺寸下重建图像质量的变化趋势图；

图6、7为图2、3数据源在TCP/IP协议下不同分块尺寸算法的复杂度变化图；

图8为SPIHT编码流程图；

图9为第0个包的数据组织图；

图10为第i个位平面对应的包头和包内容；

图11为发送模块的编码、压缩流程示意图；

图12为接收模块的解压流程示意图；

图13为发送端进行压缩和传输的图像；

图14-a为传输的第3阶段图像显示模块显示的图像；

图14-b为传输的第4阶段图像显示模块显示的图像；

图14-c为传输完毕后图像显示模块显示的图像。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供的遥感影像实时压缩及渐进传输系统如图1所示，其包括：

用于对图像进行实时压缩的发送端，发送端包括对遥感影像进行实时读取和处理的图像读取模块，以及对处理后的瓦片进行实时编码和压缩的图像压缩模块；