遥感图像数据压缩分析

遥感图像数据压缩分析


发布日期: 2016-05-14 更新日期: 2016-05-14 编辑:zhangxiang 浏览次数: 4796

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摘要: 遥感图像数据压缩分析 近年来,随着新型传感技术的发展,遥感影像的时间、空间和光谱分辨率不断提高,随着航天遥感技术的迅速发展,相应的数据规模呈几何级数增长。遥感数据量日益庞大,有限的信道容量与传输大量遥感数据的需求之间的矛盾日益突出给数据的传输和存储带来了极大的...

遥感图像数据压缩分析

近年来,随着新型传感技术的发展,遥感影像的时间、空间和光谱分辨率不断提高,随着航天遥感技术的迅速发展,相应的数据规模呈几何级数增长。遥感数据量日益庞大,有限的信道容量与传输大量遥感数据的需求之间的矛盾日益突出给数据的传输和存储带来了极大的困难。数据压缩技术作为解决这一问题的有效途径,在遥感领域越来越受到重视,尤其对于遥感图象数据来说。一般说来,图象分辨率越高,相邻采样点的相关性越高,数据水分也越大。对遥感数据进行压缩,有利于节省通信信道,提高信息的传输速率;数据压缩之后有利于实现保密通讯,提高系统的整体可靠性。

一般地,图像压缩技术可分为两大类:无损压缩技术和有损(率失真)压缩技术。无损压缩利用数据的统计冗余进行压缩,可完全恢复原始数据而不引入任何失真,但压缩率受到数据统计冗余度的理论限制,一般为2:1到5:1。这类方法广泛用于文本数据、程序和特殊应用场合的图像数据的压缩。由于压缩比的限制,仅使用无损压缩方法不可能解决图像和数字视频的存储和传输问题。有损压缩方法利用了人类视觉对图像中的某些频率成分不敏感的特性,允许压缩过程中损失一定的信息;虽然不能完全恢复原始数据,但是所损失的部分对理解原始图像的影响较小,却换来了大得多的压缩比。有损压缩广泛应用于语音、图像和视频数据的压缩。在多媒体应用中常用的压缩方法有;PCM、预测编码、变换编码、插值和外推法、统计编码、矢量量化和子带编码等;混合编码是近年来广泛采用的方法。新一代的数据压缩方法,如基于模型的压缩方法、分形压缩和小波变换方法等也己经接近实用化水平。

在遥感信息处理领域,根据信息处理的阶段性,遥感图像压缩又可分为星上无损压缩、星上有损压缩和地面遥感数据压缩。为了最大限度地保持遥感传感器所获取的目标信息,星上压缩一般采用无损压缩方法。但当信息量大到无损压缩难以满足要求时,也考虑失真量较小的有损压缩,即高保真压缩方法。同时,为了适应遥感数据采样率较高的特点,星上压缩的实时性要求较高,因而要求压缩方法计算简单,硬件复杂度低。

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