海洋监视卫星是指用于探测和监视海上舰船、潜艇等目标活动的侦察卫星,其中基于光学遥感成像的海洋监视卫星已经广泛应用于军事侦察、战略预警等领域。随着航天遥感技术的快速发展,遥感成像的幅宽和帧率不断提高,导致图像数据量激增,从而给数据传输带宽和星上存储带来了巨大压力,因此遥感图像压缩成为一种减少数据量,缓解传输带宽和存储压力的必要手段。目前普遍采用有损压缩方式对遥感图像进行高倍率压缩编码,该方法虽然在较大程度上减少了图像数据量,但同时也造成了图像感兴趣区域中关键信息的丢失,进而对地面观测人员的识别工作开展造成了较大的阻碍。因此,在海洋监视任务中,保证感兴趣区域信息完整性的同时,实现高倍率的图像数据压缩,对提高有效数据传输效率具有极其重要的意义。本文主要开展的研究工作如下。首先,面向于微纳卫星平台的海洋监视应用场景,本文对图像压缩单元的具体功能以及技术指标进行了分析。在此基础上,完成了图像压缩方法的流程分析以及硬件平台的总体方案设计,并基于高性能的异构处理器对星载遥感图像压缩单元进行设计,实现了星载图像压缩单元的硬件平台。其次,针对有损压缩过程中感兴趣区域关键信息大量损失的问题,对海洋场景下的遥感图像进行分析,得出其具有图像场景单一、目标与背景特征差异大的特点。基于此特点,本文提出了一种基于空间注意模型和OTSU的感兴趣区域提取方法,从而有效地实现了在海洋背景下舰船、港口等感兴趣区域的高精度提取。再次,针对侦察任务中兼容视频和静态图像压缩功能的实际需求,选择H.265用于视频压缩编码,并通过裁剪其压缩算法中的帧间压缩部分来实现对静态图像压缩功能的兼容。此外,考虑到宽幅遥感图像尺寸过大,不利于编码处理的问题,本文对原始图像进行了切片重组,从而在既满足压缩编码单元输入格式要求的同时又提高了图像的压缩效率。最后,基于星载图像压缩单元的硬件平台,通过软硬件协同设计方法对提出的遥感图像压缩方法进行了实现和验证。实验结果表明,本文设计的海洋监视卫星遥感图像压缩单元可以在保证感兴趣区域图像质量的前提下有效地提高图像整体的压缩倍率,显著提高了有效数据传输效率,具有较高的实际应用价值。