Estudio de sistemas de compresión de imágenes para cámara satelital de alta resolución

Abstract

Las im´agenes adquiridas por instrumentos satelitales ´opticos de alta resoluci´on, representan grandes vol´umenes de datos y su compresi´on con p´erdidas a bordo es una alternativa para mitigar las restricciones de memoria y transmisi´on de datos, a costa de una degradaci´on de la calidad. El objetivo de este trabajo es presentar la selecci´on de un sistema de compresi´on de im´agenes para la C´amara de Alta Resoluci´on (CAR) de la misi´on SARE de la CONAE teniendo en cuenta la relaci´on de compromiso entre la tasa de compresi´on, la complejidad y la degradaci´on de la calidad de imagen. Se realiz´o una exploraci´on del estado del arte en compresi´on de im´agenes a bordo, contemplando sistemas basados en predicci´on, transformada discreta de coseno y transformada discreta de wavelet, que conduce a la preselecci´on de cuatro sistemas de compresi´on que son evaluados. Se presenta una revisi´on de las m´etricas de calidad de imagen que incluye las m´etrica cl´asicas de compresi´on de imagen y el NIIRS (National Imagery Interpretability Rating Scale) que es un indicador utilizado para im´agenes de alta resoluci´on. Para la estimaci´on del NIIRS, y su degradaci´on debido a la compresi´on, se desarroll´o un algoritmo que utiliza la informaci´on extra´ıda del an´alisis de bordes naturales presentes en im´agenes satelitales. Se muestran las alternativas de procesamiento evaluadas y su desempe˜no. Finalmente, se presentan los resultados de la evaluaci´on del desempe˜no de los sistemas de compresi´on JPEG-Baselines, JPEG2000, JPEG-LS y CCSDS-IDC, y se muestra que los ´ultimos dos presentan las mejores opciones considerando la relaci´on de compromiso que se persigue en este trabajo.