undefined

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 enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Aalto-yliopisto

Praks Jaan Orcid -palvelun logo

Skog Kasper

Kohout Tomas Orcid -palvelun logo

Helsingin yliopisto

Penttilä Antti

Kohout Tomas

Jyväskylän yliopisto

Wolfmayr Monika Orcid -palvelun logo

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli:

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Lehti/Sarja

Remote sensing

Emojulkaisun nimi

Remote Sensing

Kustantaja

MDPI AG

Volyymi

17

Numero

5

Artikkelinumero

899

Julkaisu­foorumi

71359

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