针对任意形状感兴趣区域(ROI)编码算法在低码率下ROI重建质量差、编码时间长等问题，在优化的集合分裂树算法(SPIHT)基础上提出了一种适用于低码率的任意形状ROI编码方法。利用小波系数之间的空间位置相似性和所用小波滤波器的特征，以极少的码率实现了任意形状ROI掩模的描述，为提高算法效率奠定了基础；利用改进后的空间方向树结构以集合的形式测试ROI区域中更多的节点，提高了SPIHT中分类排序的扫描效率；以小波子带为单位的量化方法通过为每个小波子带选择合适的量化阈值优化了码流的输出，提高了低码率下ROI的重建质量。实验表明，提出的方法支持对多个任意形状ROI的编码；在不到0.04 bit/pixel的码率下描述出了整幅图像中任意形状ROI的掩模信息；在码率小于0.5 bit/pixel时，ROI的峰值信噪比(PSNR)比基于JPEG2000的多子带位平面平移(MSBShift)方法提高了2~7 dB ，编码时间缩短了30%以上。该方法具有ROI的重建质量高、编码速度快等特点，适于在低码率下应用。

为了更好地利用图像多小波域系数的相似性进行编码,提出了一种基于多小波域新型空间方向树的SPIHT改进算法.在SPIHT改进算法中首先定义了一种新型空间方向树把多小波域中不同子带的相似系数和每个子带中各个子块的相似系数组织在一起,然后根据树的结构改进了算法中分裂排序过程.实验结果表明,SPIHT改进算法与原来的SPIHT算法相比,在相同的压缩比下可以获得更高的峰值信噪比.

针对星载设备中高速遥感图像实时压缩要求,利用多片TI公司的C64X系列DSP构建了一个高速实时数据压缩系统,实现了一种基于空间方向树的集合块SPIHT算法.通过对集合块打包、错误检测和再同步技术,改进的SPIHT算法与传统算法相比,其抗误码能力大大提高,能够适用于星栽传输.在该系统中,采用多片DSP级联的方式,对改进的SPIHT算法分级流水处理,保证了该算法的可行性和实时性,满足了星上高速图像传输的要求.实验结果证明了算法的正确性和系统的实时性.