随着航天遥感技术的迅速发展，各类图像载荷被搭载在同一颗卫星上。为了能够在降低数据率的同时保证卫星获取的宝贵数据能够最大限度地满足地面各类用户处理的需求，往往需要对这些数据进行无损和近无损压缩，尤其对于以科学应用为目的的数据如多光谱图像、SAR成像数据等一般要求采用无损压缩。由于卫星资源十分宝贵，对有效载荷的功耗、体积、重量以及可靠性等指标有很高的要求，因此研究低存储、低功耗和具有高可靠性的实时图像无损编码器在航天领域具有很重要的意义。　　 JPEG-LS算法采用预测与Golomb编码，在已有的图像无损压缩算法中，JPEG-LS算法是公认压缩性能最高的算法之一，其无损压缩性能优于JPEG2000算法。同时JPEG-LS算法复杂度较低，易于硬件实现，因此本文在仔细研究了JPEG-LS图像压缩算法的基础上，重点研究该算法的FPGA硬件实现方法。　　 本文深入研究了JPEG-LS图像压缩算法原理及实现，设计了JPEG-LS算法的高效VLSI结构，并采用FPGA加以实现，其中提出一种新型桶型移位器的实现方法，该方法具有更高的效率。本文还根据某星载设备实际应用的要求，将设计好的JPEG-LS模块作为一个IP核嵌入到外围接口中，最终设计并实现了完整的图像无损压缩系统。经过大量测试，该系统工作稳定，各项技术指标达到了既定要求。