深空探测作为21世纪三大航天活动之一，其集中显示了一个国家的科技发展水平和综合国力，具有十分重大的科学价值和经济意义。而深空通信作为深空探测系统的一部分，在科学数据的传输中扮演着不可或缺的角色。图像信息是深空探测中最直观的表现，也是深空通信科学数据传输的主要数据形式。但是深空通信距离极大，直接导致信号功率大衰落及巨大传输时延，而且天体运动，导致信道删除概率时变，通信链路频繁中断。因此，为了保证恶劣环境下通信的可靠性和有效性，对图像编码和信道纠错编码的设计提出了更高的要求。基于此，有必要对图像喷泉码不等差错保护编码进行深入研究。本文主要研究小波图像分层与信道编码，以确保图像重要数据部分的可靠传输，具体从以下两个方面来解决：第一，研究小波变换和图像分层。深空图像信息丰富，图像数据极其珍贵，但是其冗余较大，不适合在深空通信中直接传输，而且深空通信易中断，这就要求传输过程中保证重要数据的可靠传输，因此首先需要对图像进行分层，划分重要数据和次要数据。小波变换具有多分辨率分析的特点，可以将信号的近似信息集中到分解后的低频数据部分，细节信息集中到高频部分。CCSDS标准推荐了两种小波变换，这两种小波变换运算复杂度低，满足深空硬件资源受限的需求，因此采用CCSDS标准中的小波变换对图像进行处理，根据小波分析原理，实现对图像分层，达到对数据重要程度的准确划分。第二，设计面向深空图像的不等差错保护喷泉编码算法。根据深空信道的特点，为了提高传输图像的有效性，首先要保证对重构图像重要的数据进行可靠传输，对其进行重点保护，分配更低的码率。喷泉码适用于深空信道传输，然而传统编码方法对数据的处理是等差错保护的，因此我们在喷泉码的基础上提出了不等差错保护编码。应用与-或树对喷泉码不等差错的译码过程进行建模，推算译码失败概率，通过译码失败概率评估编码性能。最后以地球-火星通信场景为例，建立信道模型，设计码率，将图像小波变换与喷泉编码联合设计图像不等差错保护编码方案，验证该方案在深空通信环境下的可行性。