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REMAC:基于参考的火星非对称图像压缩

计算机视觉与模式识别 2026-01-27 v1 多媒体

摘要

为推进火星太空探索,开发高效的火星图像压缩方法以通过受限的火星-地球通信信道传输图像是不可或缺的。尽管现有的学习型压缩方法在地球自然图像上取得了可喜的成果,但仍存在两个阻碍其在火星图像压缩中发挥效力的关键问题:1)它们忽略了火星上极其有限的计算资源;2)它们未利用火星图像间强烈的 \textit{图像间} 相似性来提升图像压缩性能。受我们从纹理、颜色和语义角度对强烈的 \textit{图像内} 和 \textit{图像间} 相似性进行实证分析的启发,我们提出了一种基于参考的火星非对称图像压缩(REMAC)方法,该方法将计算复杂度从编码器转移到资源丰富的解码器,并同时提升了压缩性能。为利用 \textit{图像间} 相似性,我们提出了参考引导熵模块和参考解码器(ref-decoder),利用来自参考图像的有用信息,减少了编码器的冗余操作并实现了卓越的压缩性能。为挖掘 \textit{图像内} 相似性,参考解码器采用具有扩大感受野的深度多尺度架构,以建模长程空间依赖。此外,我们开发了隐特征循环机制,以进一步缓解火星上极端的计算限制。实验结果表明,与最先进方法相比,REMAC 将编码器复杂度降低了 43.51%,同时实现了 0.2664 dB 的 BD-PSNR 增益。

关键词

引用

@article{arxiv.2601.18547,
  title  = {REMAC: Reference-Based Martian Asymmetrical Image Compression},
  author = {Qing Ding and Mai Xu and Shengxi Li and Xin Deng and Xin Zou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2601.18547},
  year   = {2026}
}

备注

Accepted for publication in IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing (TGRS). 2025 IEEE. Personal use is permitted, but republication/redistribution requires IEEE permission. 18 pages, 20 figures