随着红外半实物仿真技术的快速发展,红外半实物仿真系统对红外图像的分辨率、帧频和灰度等指标提出了更高的要求。因此,作为半实物仿真系统中关键设备之一的红外目标模拟器需要具备高帧频高灰度的图像编解码能力。本文根据红外目标模拟器的需求,设计了一套具有高速存储的高帧频高灰度图像编解码系统,并基于此系统实现了图像编解码算法。首先根据系统的功能和指标需求,以Xilinx Kintex-7系列FPGA作为处理器,DDR3 SDRAM作为高速存储器,HDMI和DVI作为数据传输接口,对系统的总体架构进行设计;在此基础上,对相关芯片选型以及进行原理图设计,同时根据原理图完成PCB布局布线;最终完成系统硬件平台的搭建。在系统硬件平台上,利用Verilog硬件描述语言进行了相关时序逻辑设计。利用MIG核实现DDR3 SDRAM存储逻辑设计,并实现HDMI接口逻辑设计,最后实现图像编解码算法和图像降帧的逻辑设计。在本文的最后,对系统整体功能进行验证,验证过程分为物理层和应用层两个部分。物理层对硬件的接口,存储等功能进行验证;应用层对图像编解码算法和图像降帧等功能进行验证。本文设计的系统最大传输像素时钟可达300MHz,可以满足高帧频高灰度图像的编解码处理。