Earth+：利用历史地球观测的星上卫星图像压缩
网络与互联网体系结构
2024-03-19 v1 分布式、并行与集群计算
摘要
随着地球观测卫星星座部署的日益增多，下行链路（卫星到地面）容量常常限制地面应用所能获取的图像数据的新鲜度、质量和覆盖范围。为克服下行链路限制，我们提出Earth+，一种新的卫星图像压缩系统，该系统并非单独压缩每幅图像，而是仅识别并下载相对于历史参考图像的最新图像变化。为最小化变化量，使参考图像尽可能新鲜至关重要。Earth+使每颗卫星不仅能从自身历史图像中，还能从整个卫星星座中其他卫星的过往图像中选择新鲜的参考图像。为在卫星间共享参考图像，Earth+通过审慎选择和压缩参考图像来利用现有上行链路（地面到卫星）的有限容量，同时仍能实现准确的变化检测。简言之，Earth+是首个通过实现星座范围内卫星间新鲜参考图像共享，使基于参考的压缩变得高效的系统。我们的评估表明，与当前最先进的星上图像压缩技术相比，Earth+可将下行链路使用量减少3.3倍，同时不牺牲图像质量，也不使用比当前更多的星上计算或存储资源，或更多的上行链路带宽。
引用
@article{arxiv.2403.11434,
title = {Earth+: on-board satellite imagery compression leveraging historical earth observations},
author = {Kuntai Du and Yihua Cheng and Peder Olsen and Shadi Noghabi and Ranveer Chandra and Junchen Jiang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.11434},
year = {2024}
}