Gezgin - Uzay Teknolojileri Araştırma Enstitüsü

Gezgin - Uzay Teknolojileri Araştırma Enstitüsü

Uzay Teknolojileri Araştırma Enstitüsü
GEZGİN: Gerçek Zamanlı, Çok Bantlı Görüntü Sıkıştırma Modülleri
• Görüntü dizilerinin gerçek zamanda işlenmesi
• Farklı spektral bantların bir arada işlenmesi
• JPEG2000 ile görüntü sıkıştırma
• Görüntülerin 256 x 256 pixel’lik karolar halinde işlenmesi
• 3-seviyede “Discrete Wavelet Transform” ile ayrıştırılırması
• İşlem yoğunluğunun konfigüre edilebilir tümdevreler (FPGA’ler) üzerinde olması
• Sıkıştırma oranının ve kalitesinin telekomutlarla yörüngede ayarlanabilmesi
• Ticari ve ihraç kısıtı olmayan parçalarla üretim
• Uzayda güvenli çalışma
• Yedekleme, izleme ve yörüngede konfigürasyon yenileme
GEZGİN
Ham görüntü (BiLSAT-1, 26m GSD) 16MB
GEZGiN tarafından 120 kat sıkıştırılmış görüntü 140KB
• BiLSAT LEO uydusu üzerinde tarihçe kazandı.
• Eylül 2003’de 686 km yörüngeye fırlatıldı ve başarıyla çalıştı.
• Boyut: 31 x 33 x 6 cm
• Ağırlık: 2 kg
• JPEG2000 gerçekleştirimi: “CCSDS 122.0-R-2 Draft for Image
Compression in Space” de önerildiği şekilde doğrudan
(COARSE) yöntemlerle kayıplı sıkıştırma
GEZGİN-2
• RASAT LEO uydusu için kabul ve yeterlik testlerini geçti.
• 2010’da, 700 km yörüngeye fırlatılacak.
• Boyut: 16 x 33 x 6 cm
• Ağırlık: 1 kg
• Daha nitelikli (FINE) ve özgün yöntemlerle daha kaliteli kayıplı
sıkıştırma
• Tamamen tümleştirilmiş JPEG2000 gerçekleştirimi
• Oran-Bozunum Optimizasyonunun kendini tekrarlamayan görüntü
akışına uyarlanması
• ROI/RONI kodlama yöntemi ile bulutlu alanları seçip daha çok
sıkıştırma
• AES Şifrelemenin görüntü işleme akışına eklenmesi
Orijinal Bulutlu Görüntü
ROI (Bulutsuz Alanlar)
Bulutlu Alanların Ayıklanması
GEZGİN-2A
•2011’de, 700 km yörünge görevi için uzay kalifikasyonu yapıldı. 2012’de
yörüngeye gidecek.
• Boyut: 16 x 33 x 6 cm
• Ağırlık: 1 kg
• Daha nitelikli (FINE) ve özgün yöntemlerle daha kaliteli kayıplı sıkıştırma
• Çift JPEG2000 çekirdeği ile daha yüksek piksel oranlarında sıkıştırma
• Tamamen tümleştirilmiş JPEG2000 gerçekleştirimi
• Oran-Bozunum Optimizasyonunun kendini tekrarlamayan görüntü
akışına uyarlanması
• ROI/RONI kodlama yöntemi ile bulutlu alanları seçip daha çok
sıkıştırma
• AES Şifrelemenin görüntü işleme akışına eklenmesi
Ham test görüntüsü
GEZGiN-2 tarafından 8 kat sıkıştırılmış test görüntüsü
GEZGİN
GEZGİN-2
GEZGİN-2A
Giriş Özellikleri
4 MSI giriş @ 80 Mb/s
3 MSI+PAN giriş @ 55 Mb/s
4 MSI +PAN giriş
off-line @ 100 Mb/s
Real-time @ 500-600 Mb/s
Çıkış Özellikleri
Tek hat seri çıkış dizisi
@ 25 Mb/s
LVDS @ 25 Mb/s,
Spacewire @100 Mb/s
LVDS @ 25 Mb/s,
Spacewire @ 100 Mb/s
Kayıplı
@ 10 Mpixel/sec 8-bit/pixel
Kayıpsız ve Kayıplı
@ 7 Mpixel/sec 8-bit/pixel
Kayıpsız ve Kayıplı
@ 45-55 Mpixel/sec 11-bit/pixel
DOĞRUDAN (COARSE)
Nicemleme,
Detayları atma,
Renk Dönüşümü
FPGA:
Xilinx VirtexE-300 @ 80 MHz
DSP:
TMS320C6701 @ 100 MHz
NİTEKLİKLİ (FINE)
Oran-Bozunum Optimizasyonu,
ROI/RONI (ilgilenilen alan)
kodlaması
FPGA:
Xilinx VirtexII-2000 @ 110MHz
Tümdevre :
AES & RSA şifreleme çipleri
NİTEKLİKLİ (FINE)
Oran-Bozunum Optimizasyonu
ROI/RONI (ilgilenilen alan)
kodlaması
FPGA:
Xilinx Virtex-5 LX330 @250MHz
(2 adet JPEG2000 ve AES şifreleme
modülleri tek FPGA üzerinde)
Diğer Özellikler
-
Opsiyonel ek kart üzerinde
AES &RSA şifreleme çipleri
AES şifreleme modülü JPEG2000
çekirdeği ile aynı FPGA’de
Güvenli Çalışma
Yedeklilik, TMR, Latch-up koruması,
Yeniden Konfigürasyon &
Yörüngede Yazılım Yenileme,
Kademeli performans kaybı
Yedeklilik, Latch-up koruması,
Yeniden Konfigürasyon &
Yörüngede Yazılım Yenileme
Yedeklilik, Latch-up koruması,
Konfigürasyon izleme ve
Yeniden Konfigürasyon
Yükleme (Scrubbing)
2 kg
1 kg
1 kg
8 Watts @ 28V
6 Watts @ 28V
15 Watts @ 28V
JPEG2000 Özellikleri
Sıkıştırma Oran ve Kalitesinin
Ayarlanma Yöntemi
İşlem-Yoğun Tümdevreler
Kütle
Güç Tüketimi
TÜBİTAK UZAY
06531 ODTÜ Yerleşkesi ANKARA TÜRKİYE
T +90 312 210 1050
+90 312 210 1310
www.uzay.tubitak.gov.tr
F +90 312 210 1315
[email protected]