基于游程編碼數據壓縮算法的設計與實現論文

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1、基于游程編碼數據壓縮算法的設計與實現畢業(yè)論文目錄摘要IAbstractII第1章緒論11.1課題背景11.2選題目的、意義21.3主要內容2第2章信源編碼分類32.1信源編碼32.1.1信源編碼簡介32.1.2信源編碼的理論基礎32.1.3信源編碼的分類及作用42.2最佳變長編碼42.2.1香農編碼方法52.2.2費諾編碼方法62.2.3哈夫曼編碼方法72.3游程編碼152.3.1游程長度152.3.2游程編碼算法152.3.3游程編碼特點162.3.4幾種基于游程相關性的數據壓縮方案162.4本章小結19第3章游程編碼以及哈夫曼編20I3.1游程編碼203.2哈夫曼編碼過程23

2、3.3運行結果283.4本章小結30結論31參考文獻33致謝35附錄136附錄241附錄345附錄450I第2章信源編碼分類第1章緒論1.1課題背景信息時代人們對使用計算機獲取信息、處理信息的依賴性越來越高。多媒體計算機系統(tǒng)面臨的是數值、文字、語言、音樂、圖形、動畫、靜圖像、電視視頻圖像等多種媒體承載的由模擬量轉化成數字量信息的吞吐、存儲和傳輸的問題。數字化了的視頻和音頻信號的數量之大是驚人的，與硬件技術所能提供的計算機存儲資源和網絡帶寬之間有很大差距[1]。這樣，對多媒體信息的存儲和傳輸造成了很大困難，成為阻礙人們有效獲取和利用信息的一個瓶頸問題。多媒體信息使用的前提是進行有效

3、的壓縮。例如一段時間長度為1min，圖像尺寸為640×480pixete，每秒播放30幀的非壓縮彩色24位真彩色視頻的信息量為：640×480×3×30×60：1658880000Bytes，約為1.6GB(未含音頻信息的容量)，如果用650MB的CD-R來存放，需要3張。由此可見，在視頻信息的處理及應用過程中壓縮及解壓縮技術是十分必要的[2]。數據壓縮技術主要采用兩種方法：一種是“保真率”較高的無損壓縮法；另一種是以損失信息細節(jié)而換取較高壓縮比的有損壓縮法。無損壓縮雖然壓縮比不是很高，但還原后的文件與原數據文件完全相同，從而保證了信息細節(jié)的不失真，常用的方法有統(tǒng)計式壓縮法和字典

4、式壓縮法，統(tǒng)計式壓縮法的編碼方案主要是霍夫曼(Hufman)編碼、算術編碼(AC)和游程長度編碼(RLC)[2]。其中，游程長度編碼是一種十分簡單的壓縮方法，編碼／解碼的速度也非?？欤虼说玫搅藦V泛的應用。許多圖形和視頻文件，如BMP，.TIF及.AVI等，都采用了這種壓縮方法，尤其適用于文本(文件)數據壓縮，它主要是去除文本中的冗余字符或字節(jié)中的冗余位以達到減少數據文件所占的存儲空間的目的[6]。73第2章信源編碼分類飛速發(fā)展的數據壓縮和圖像編碼技術，給多媒體數據傳輸和數據存儲帶來極大的快捷和便利。但在某些數據安全性要求比較苛刻的領域，現在比較流行和壓縮效果好的壓縮算法幾乎都屬

5、于有損范疇，對原始數據壓縮處理后有不同程度的損傷，無法完全恢復，以至于不能滿足技術要求，現有的無損壓縮方法，如Huffman、LZ系列、算術編碼等壓縮方法盡管在某些方面各有優(yōu)點，但壓縮效果比較差或者算法實現比較困難，因此十分有必要對無損壓縮算法進行研究[4]。通過對游程編碼(RunLengthEncoding,RLE)進行研究,結合哈夫曼編碼。最后找到一種實現相對簡單、壓縮效果比較好的方法，即對游程編碼后的數據在進一步的進行哈夫曼編碼，采用該方法可以收到比較理想的效果。1.2選題目的、意義飛速發(fā)展的數據壓縮和圖像編碼技術，給多媒體數據傳輸和數據存儲帶來極大的快捷和便利。但在某些數

6、據安全性要求比較苛刻的領域，現在比較流行和壓縮效果好的壓縮算法幾乎都屬于有損范疇，對原始數據壓縮處理后有不同程度的損傷，無法完全恢復，以至于不能滿足技術要求，現有的無損壓縮方法，如Huffman、LZ系列、算術編碼等壓縮方法盡管在某些方面各有優(yōu)點，但壓縮效果比較差或者算法實現比較困難，而游程編碼卻是一種是一種非常簡單，且編碼、解碼速度很快編碼方法。所以通過對于游程編碼的研究能夠比較快捷語簡單的實現對于數據的無損壓縮。1.3主要內容本文主要介紹了信源編碼中的幾種最佳變長編碼方法：香農（Shannon）、費諾（Fano）、哈夫曼（Huffman）編碼，以及這幾種編碼的編碼過程。然后主

7、要描述了哈夫曼編碼方法以及如何構造哈夫曼樹。然后詳細的介紹了游程編碼的編碼算法以及游程編碼的特點。畫出游程編碼哈夫曼編碼的流程圖，以及得出的結果圖，最后做出總結。73第2章信源編碼分類第2章信源編碼分類2.1信源編碼2.1.1信源編碼簡介編碼實質上就是對信源的原始符號按一定規(guī)則進行的一種變換。編碼可分為信源編碼和信道編碼。由于信源符號之間存在分布不均勻和相關性，使得信源存在冗余度，信源編碼的主要任務就是減少冗余，提高編碼效率。具體的說就是針對信源輸出符號序列的統(tǒng)計特性，尋找一定的