随着传感技术的不断提升，遥感图像在时间、空间和光谱上的分辨率不断提高，新型星载遥感器获取的数据量越来越大，但是传输频带和存储空间的有限性，使得遥感图像的压缩技术成为卫星遥感研究中一个非常关键的技术。本文的工作主要是设计针对遥感图像的高性能全硬件熵编码器，实现基于上下文的自适应二进制算术编码(CABAC)。CABAC是H.264/AVC视频编码标准中的主要档次和高级档次采用的熵编码标准，它提供比基本档次熵编码器基于上下文的自适应可变长编码（CAVLC）更显著的压缩率，但同时也带来了计算复杂度的上升。由于CABAC是基于序列的编码方式，它具有极强的数据相关性和存储器读写频率，采用软件实现将耗费巨大的运算时间。所以在高码率的遥感图像编码中，针对CABAC的硬件实现显得尤为重要。本文设计了多层控制单元，对各功能单元进行了平稳控制。提出了基于缓存技术的并行处理架构，有效地解决了读写单元速率不匹配的问题。通过优化遥感图像需要的上下文内容数量和采用紧耦合的数据传递方法降低存储器的读写频率。采用四级流水线的二进制算术编码，提高编码速度，并配合数据重定向电路解决了单周期流水线中的数据冲突问题。最后将多种编码模式进行高效电路复用，有效减小了电路规模。通过ISE Design Suite12.2开发软件下仿真分析表明本文设计的CABAC硬件编码器在Virtex6XC6VLX240T芯片上达到120MHz的时钟频率。所设计的编码器与压缩系统其余功能模块联调，在基于XC6VLX240T的现场可编程门阵列（FPGA）电路上完成了遥感图像的压缩任务。CABAC硬件编码器能够完成一个时钟周期处理一个二值化符号的处理速度，在相同输入数据条件下比KTA2.2中CAVLC编码码率提升15%。