Lossless Hyperspectral Image Compression in Comet Interceptor and Hera Missions with Restricted Bandwith
Julkaisuvuosi
2025
Tekijät
Skog, Kasper; Kohout, Tomas; Kašpárek, Tomáš; Penttilä, Antti; Wolfmayr, Monika; Praks, Jaan
Abstrakti:
Lossless image compression is vital for missions with limited data transmission bandwidth. Reducing file sizes enables faster transmission and increased scientific gains from transient events. This study compares two wavelet-based image compression algorithms, CCSDS 122.0 and JPEG 2000, used in the European Space Agency Comet Interceptor and Hera missions, respectively, in varying scenarios. The JPEG 2000 implementation is sourced from the JasPer library, whereas a custom implementation was written for CCSDS 122.0. The performance analysis for both algorithms consists of compressing simulated asteroid images in the visible and near-infrared spectral ranges. In addition, all test images were noise-filtered to study the effect of the amount of noise on both compression ratio and speed. The study finds that JPEG 2000 achieves consistently higher compression ratios and benefits from decreased noise more than CCSDS 122.0. However, CCSDS 122.0 produces comparable results faster than JPEG 2000 and is substantially less computationally complex. On the contrary, JPEG 2000 allows dynamic (entropy-permitting) reduction in the bit depth of internal data structures to 8 bits, halving the memory allocation, while CCSDS 122.0 always works in 16-bit mode. These results contribute valuable knowledge to the behavioral characteristics of both algorithms and provide insight for entities planning on using either algorithm on board planetary missions.
Näytä enemmänOrganisaatiot ja tekijät
Julkaisutyyppi
Julkaisumuoto
Artikkeli
Emojulkaisun tyyppi
Lehti
Artikkelin tyyppi
Alkuperäisartikkeli:
Yleisö
TieteellinenVertaisarvioitu
VertaisarvioituOKM:n julkaisutyyppiluokitus
A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessäJulkaisukanavan tiedot
Lehti/Sarja
Emojulkaisun nimi
Kustantaja
Volyymi
17
Numero
5
Artikkelinumero
899
ISSN
Julkaisufoorumi
Julkaisufoorumitaso
0
Avoin saatavuus
Avoin saatavuus kustantajan palvelussa
Kyllä
Julkaisukanavan avoin saatavuus
Kokonaan avoin julkaisukanava
Rinnakkaistallennettu
Kyllä
Muut tiedot
Tieteenalat
Tilastotiede; Tietojenkäsittely ja informaatiotieteet; Fysiikka; Avaruustieteet ja tähtitiede; Sähkö-, automaatio- ja tietoliikennetekniikka, elektroniikka
Avainsanat
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Julkaisumaa
Sveitsi
Kustantajan kansainvälisyys
Kansainvälinen
Kieli
englanti
Kansainvälinen yhteisjulkaisu
Kyllä
Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa
Ei
DOI
10.3390/rs17050899
Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen
Kyllä