徐 冰（北京空间科技信息研究所）

国外星上数据压缩算法发展研究

徐 冰（北京空间科技信息研究所）

星上数据压缩技术是与对地观测卫星相伴产生的。近年来，随着新型遥感技术的快速发展，以及用户对遥感图像质量需求的日益提高，对地观测卫星所获取的图像分辨率也在不断提高。在这样的发展情况下，海量的高分辨率对地观测卫星图像数据对数传系统形成了巨大的压力，也直接影响了卫星对地观测的时效性。为解决这个问题，国外的对地观测卫星（特别是高分辨率对地观测卫星）普遍采用了星上数据压缩技术，在满足成像质量的前提下，进行可控的数据压缩处理，以满足卫星数据传输和星上存储的要求。

1 星上数据压缩算法的基本原理

从原理上说，无论是星上数据压缩，还是日常电子设备中的数据压缩，其目的都是以尽可能有效的方式将原有信息转换成另一种表现形式，使得数据源的每个信号用尽可能少的数据来表示，并在解码时尽可能近乎无误地恢复出原来的输入信号。从信息论的角度看，数据压缩的本质可以看作是去除数据中冗余信息的过程。根据统计，数据冗余信息包括空间冗余、时间冗余、信息熵冗余、结构冗余、知识冗余和视觉冗余等。

数据压缩算法大体上可分为两类：无损压缩和有损压缩。星上数据压缩算法也遵循这种分类方法。

无损压缩采用了不丢失信息的压缩算法，主要基于信息熵原理进行编码，能够精确地获得压缩前的图像数据。……