游程编码行程编码课件

游程编码内容基本RCL方法分析二值图像的游程编码连续色调图像的二维编码

游程编码概念游程编码概念游程编码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。定义：基本RLC方法分析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。缺点

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。解决方法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。二值图像的游程编码二值图像是指仅有黑（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。二值图像对不同的白长（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）。定义RCL两种方式二值图像的游程编码RL=0~63，用一个相应的结尾码表示（P59表4.7）；（1）RL=64~1728，用一个组合基干码加一个补充结尾码；（2）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。（3）一维MH编码规则：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：10111。●EOL：规则(3)。同步码，查表可得为1。即为答案。连续色调图像的二维编码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。引出前提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）。编码原理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。AC编码表示形式连续色调图像的二维编码求出差分值DIFF，查书中P52表4.2即可得前缀码（用标准的霍夫曼编码）。(1)DC系数编码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：

(2)AC系数编码原码，若ZZ（k）≥0反码，若ZZ（k）<0（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。二维编码规则②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/SSSS码字；尾码=ZZ（k）的B位③综合①和②可得AC系数编码“NNNN/SSSS+尾码”若ZZ=5，B=3，得原码101若ZZ=-2，B=2，得反码01连续色调图像的二维编码例题：设某亮度图像块的量化系数矩阵按Z形扫描得到：K0123456789~303132~63ZZ（k）125-20200010-10而其前一亮度块的量化DC系数也为12，写出编码过程。解(1)DC系数编码—因为DIFF=0，查P52表4.2得其码字即为前缀码“00”。(2)AC系数编码—①第一个非零值ZZ(1)=5，查表4.8得SSSS=3，根据规则得尾码为原码101；与ZZ(0)间无零系数，故NNNN=0，NNNN/SSSS=0/3查表4.9码字100；从而ZZ(1)=5的编码为“NNNN/SSSS+尾码”即100+101得100101。②第二个非零值ZZ(2)=-2，SSSS=2，尾码为反码01；又与ZZ(1)无零系数，所以NNNN/SSSS=0/2查表得码字为01；从而ZZ(1)~ZZ(2)编码为0101。③ZZ(3)~ZZ(4)编码为。④ZZ(5)~ZZ(8)编码为1110101。连续色调图像的二维编码例题：设某亮度图像块的量化系数矩阵按Z形扫描得到：K0123456789~303132~63ZZ（k）125-20200010-10而其前一亮度块的量化DC系数也为12，写出编码过程。⑤ZZ(31)=-1，查表得SSSS=1，尾码为反码0；由于NNNN=30-9+1=22>15，故先编ZRL=16，NNNN/SSSS=F/0查表得码字11111111001；此后NNNN=22-16=6<15再编码，NNNN/SSSS=6/1查表得码字为1111011；所以ZZ(9)~ZZ(31)编码为11111111001+11110110。⑥此后无非零值，最直接用一个EOB结束本块，查表得码字为1010。(3)综合前面(1)和(2)，可知该图像块的编码为

00

100101

0101

11111111

1010(4)原始图像