朱剑冰，徐 勇，王翠莲，朱 玛，陈继巍，韩庆龙

（1. 北京空间飞行器总体设计部, 北京 100094；2. 中国空间技术研究院遥感卫星总体部, 北京 100094）

引 言

众所周知，火星距离地球非常遥远，星地通信距离长，通信路径损耗大，数据传输延迟长, 因此数据通信具有低码速率、高增益信道编码的特点[1]。图像的大数据量对深空通信信道造成极大的传输压力，因此必须采用图像压缩方法来降低整体数据传输量，缓解通信压力，同时让用户及早获取图像。

国外方面，1996年美国国家航空航天局（National Aeronautics and Space Administration，NASA）发射的人类首个火星车“探路者号”（Mars Pathfinder,MPF），其图像采用了块截断编码（Block Truncation Coding，BTC）算法[2]，该算法采用局部二值编码处理，计算过程简单，编码速度快，但容错性较差。2004年登陆火星的“勇气号”（Spirit）、“机遇号”（Opportunity）、“火星探测漫游者”（Mars Exploration Rovers，MERs）均采用了2种图像压缩算法[3]：ICER和MLOCO（Modified LOCO）。ICER是专为深空数据传输而设计、基于小波变换的渐进式有损压缩方法，具有高效的容错技术。MLOCO是将Huffman编码和上下文模型编码相结合，特别适合对色调连续的图像进行无损压缩。

国内方面，作者所在的中国首次火星探测图像处理团队针对星上计算机处理能力较弱，内存容量有限，火星探测轻小型化的高要求强约束，提出了一种“基于首1游程的图像位面并行编码算法”[4-5]，该算法首先对图像进行小波变换和位面提升，再根据小波系数的首1比特位置将数据分离为位置数据和精细数据，位置数据能够反映图像轮廓和整体，因此数据压缩编码时位置数据编码在前，精细……