基于游程编码数据压缩算法的设计与实现论文

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1、基于游程编码数据压缩算法的设计与实现毕业论文目录摘要IAbstractII第1章绪论11.1课题背景11.2选题目的、意义21.3主要内容2第2章信源编码分类32.1信源编码32.1.1信源编码简介32.1.2信源编码的理论基础32.1.3信源编码的分类及作用42.2最佳变长编码42.2.1香农编码方法52.2.2费诺编码方法62.2.3哈夫曼编码方法72.3游程编码152.3.1游程长度152.3.2游程编码算法152.3.3游程编码特点162.3.4几种基于游程相关性的数据压缩方案162.4本章小结19第3章游程编码以及哈夫曼编20I3.1游程编码203.2哈夫曼编码过程23

2、3.3运行结果283.4本章小结30结论31参考文献33致谢35附录136附录241附录345附录450I第2章信源编码分类第1章绪论1.1课题背景信息时代人们对使用计算机获取信息、处理信息的依赖性越来越高。多媒体计算机系统面临的是数值、文字、语言、音乐、图形、动画、静图像、电视视频图像等多种媒体承载的由模拟量转化成数字量信息的吞吐、存储和传输的问题。数字化了的视频和音频信号的数量之大是惊人的，与硬件技术所能提供的计算机存储资源和网络带宽之间有很大差距[1]。这样，对多媒体信息的存储和传输造成了很大困难，成为阻碍人们有效获取和利用信息的一个瓶颈问题。多媒体信息使用的前提是进行有效

3、的压缩。例如一段时间长度为1min，图像尺寸为640×480pixete，每秒播放30帧的非压缩彩色24位真彩色视频的信息量为：640×480×3×30×60：1658880000Bytes，约为1.6GB(未含音频信息的容量)，如果用650MB的CD-R来存放，需要3张。由此可见，在视频信息的处理及应用过程中压缩及解压缩技术是十分必要的[2]。数据压缩技术主要采用两种方法：一种是“保真率”较高的无损压缩法；另一种是以损失信息细节而换取较高压缩比的有损压缩法。无损压缩虽然压缩比不是很高，但还原后的文件与原数据文件完全相同，从而保证了信息细节的不失真，常用的方法有统计式压缩法和字典

4、式压缩法，统计式压缩法的编码方案主要是霍夫曼(Hufman)编码、算术编码(AC)和游程长度编码(RLC)[2]。其中，游程长度编码是一种十分简单的压缩方法，编码／解码的速度也非常快，因此得到了广泛的应用。许多图形和视频文件，如BMP，.TIF及.AVI等，都采用了这种压缩方法，尤其适用于文本(文件)数据压缩，它主要是去除文本中的冗余字符或字节中的冗余位以达到减少数据文件所占的存储空间的目的[6]。73第2章信源编码分类飞速发展的数据压缩和图像编码技术，给多媒体数据传输和数据存储带来极大的快捷和便利。但在某些数据安全性要求比较苛刻的领域，现在比较流行和压缩效果好的压缩算法几乎都属

5、于有损范畴，对原始数据压缩处理后有不同程度的损伤，无法完全恢复，以至于不能满足技术要求，现有的无损压缩方法，如Huffman、LZ系列、算术编码等压缩方法尽管在某些方面各有优点，但压缩效果比较差或者算法实现比较困难，因此十分有必要对无损压缩算法进行研究[4]。通过对游程编码(RunLengthEncoding,RLE)进行研究,结合哈夫曼编码。最后找到一种实现相对简单、压缩效果比较好的方法，即对游程编码后的数据在进一步的进行哈夫曼编码，采用该方法可以收到比较理想的效果。1.2选题目的、意义飞速发展的数据压缩和图像编码技术，给多媒体数据传输和数据存储带来极大的快捷和便利。但在某些数

6、据安全性要求比较苛刻的领域，现在比较流行和压缩效果好的压缩算法几乎都属于有损范畴，对原始数据压缩处理后有不同程度的损伤，无法完全恢复，以至于不能满足技术要求，现有的无损压缩方法，如Huffman、LZ系列、算术编码等压缩方法尽管在某些方面各有优点，但压缩效果比较差或者算法实现比较困难，而游程编码却是一种是一种非常简单，且编码、解码速度很快编码方法。所以通过对于游程编码的研究能够比较快捷语简单的实现对于数据的无损压缩。1.3主要内容本文主要介绍了信源编码中的几种最佳变长编码方法：香农（Shannon）、费诺（Fano）、哈夫曼（Huffman）编码，以及这几种编码的编码过程。然后主

7、要描述了哈夫曼编码方法以及如何构造哈夫曼树。然后详细的介绍了游程编码的编码算法以及游程编码的特点。画出游程编码哈夫曼编码的流程图，以及得出的结果图，最后做出总结。73第2章信源编码分类第2章信源编码分类2.1信源编码2.1.1信源编码简介编码实质上就是对信源的原始符号按一定规则进行的一种变换。编码可分为信源编码和信道编码。由于信源符号之间存在分布不均匀和相关性，使得信源存在冗余度，信源编码的主要任务就是减少冗余，提高编码效率。具体的说就是针对信源输出符号序列的统计特性，寻找一定的