游程编码行程编码

二值图像的游程编码连续色调图像的二维编码基本RCL方法分析游程编码内容 游程编码概念游程编码概念定义：游程编码RCL: 又称“游程长度编码”、“运行长度编码”或“行程编码”，是一种统计编码，该编码属于无损压缩编码 。游程长度RL ：简称游程，指的是由字符构成的数据流中各个字符重复出现而形成的字符的长度。RCL原理：用一个符号值或串长代替具有相同值的连续符号，使符号长度少于原始数据的长度。只在各行或者各列数据的代码发生变化时，一次记录该代码及相同代码重复的个数，从而实现数据的压缩。 游程编码概念缺点解决方法定义 就是在数据流中直接用(数据字符X、串的位置Sc、串的长度RL)3个字符来给出上述3种信息。 用Sc作为前缀的低效、原字符串中RL的长度和出现频度不够显著。导致不实用。 在二值图像和连续色调图像中可以省去Sc，这样使得改进的RCL在图像编码中得到了广泛的应用。基本RLC方法分析二值图像的游程编码一种只按长度编码，效率低。另一种对白长黑长分别编码(改进型霍夫曼编码MHC)。是指仅有黑(用“1”代表)、白(用“0”代表)两个亮度值的图像。可借助各种图像通信方式传输，最经典的通信方式是传真。对不同的白长(白像素游程)和黑长(黑像素游程)按其出现概率的不同分别配以不同长度的码字。实为霍夫曼码的一种具体应用。二值图像RCL二值图像二值图像定义RCL两种方式二值图像的游程编码(3)(1)(2)RL=0~63，用一个相应的结尾码表示(P59表4.7)；规定每行都从白游程开始，若实际扫描行由黑开始，则需在行首加零长度白游程；每行结束要加行同步码EOL。RL=64~1728，用一个组合基干码加一个补充结尾码；一维MH编码规则：二值图像的游程编码例题：设有一页传真文件其中某一扫描线上的像素点如图 所示。求(1)该扫描行的MH编码；(2)编码后的比特总数；(3)本编码行的数据压缩比。75个白5个黑9个白18个黑1621个白解：(1)数据：75白5黑9白18黑1621白EOL码字 1101101000；0011；10100；0000001000；0100110100010111； 000000000001(2)将码字数一下，答案就是57 bit。(3)压缩前数据总比特：75+5+9+18+1621=1728 bit。 所以数据压缩比：1728:57=30.316:1二值图像的游程编码75个白5个黑9个白18个黑1621个白根据编码的3个规则，参考书中P59-60页的MH码表：●75个白：RL=75，用规则(2)。组合基干码为64(白)对应的11011；补充结尾码为75-64=11(白)所对应的01000。所以答案为：1101101000。●5个黑：RL=5，用规则(1)。结尾码为5(黑)对应的0011。即为答案。●9个白：规则(1)。结尾码为9(白)对应的10100。即为答案。●18个黑：规则(1)。结尾码为18(黑)对应的0000001000。即为答案。●1621个白：规则(2)。组合基干码为1600(白)对应的010011010；补充结尾码为1621-1600=21(白)所对应的0010111。所以答案为：0100110100010111。●EOL：规则(3)。同步码，查表可得为000000000001。即为答案。JPEG将其联合编码表示为“NNNNSSSS+尾码”，“NNNN”为当前非零值相对于前一个非零AC系数的零游程计数，表示ZRL；这将“NNNN/SSSS”组合为一个新的前缀码，用二维霍夫曼编码。即为AC系数编码表示形式。前面介绍了二值图像的一维MH编码，但对于多值或连续色调图像，黑白游程已不适用，而基本RCL的3元组也不能直接用。JPEG标准的基本系统利用Z型扫描，将二维量化系统矩阵转换成了一维数组ZZ(k)，数组的第一个元素ZZ(0)为直流系数DC(在4.2.3节截断霍夫曼编码中已经讨论过)；ZZ(1)~ZZ(63)元素为交流系数(AC)。引出前提编码原理AC编码表示形式连续色调图像的二维编码①若ZZ(k)为待编码的非零AC系数，根据ZZ(k)的幅度范围由P60表4.8查出尾码的位数B=SSSS，按以下可求得尾码： (1)DC系数编码，得前缀码；(2)AC系数编码，得“NNNN/SSSS+尾码”；(3)综合(1)和(2)，可得二维编码结果。求出差分值DIFF，查书中P52表4.2即可得前缀码(用标准的霍夫曼编码)。二维编码规则(2)AC系数编码(1)DC系数编码连续色调图像的二维编码原码，若ZZ(k)≥0若ZZ=5，B=3，得原码101若ZZ=-2，B=2，得反码01尾码=ZZ(k)的B位反码，若ZZ(k)<0②由ZZ(k)之间的零游程计数值得ZRL=NNNN，SSSS在①中已知，查表4.9/4.10可得NNNN/S