游程編碼行程編碼課件

游程編碼內(nèi)容基本RCL方法分析二值圖像的游程編碼連續(xù)色調(diào)圖像的二維編碼

游程編碼概念游程編碼概念游程編碼RCL:

又稱“游程長度編碼”、“運行長度編碼”或“行程編碼”，是一種統(tǒng)計編碼，該編碼屬于無損壓縮編碼。定義：基本RLC方法分析定義就是在數(shù)據(jù)流中直接用（數(shù)據(jù)字符X、串的位置Sc、串的長度RL）3個字符來給出上述3種信息。缺點

用Sc作為前綴的低效、原字符串中RL的長度和出現(xiàn)頻度不夠顯著。導致不實用。解決方法在二值圖像和連續(xù)色調(diào)圖像中可以省去Sc，這樣使得改進的RCL在圖像編碼中得到了廣泛的應用。二值圖像的游程編碼二值圖像是指僅有黑（用“1”代表）、白（用“0”代表）兩個亮度值的圖像?？山柚鞣N圖像通信方式傳輸，最經(jīng)典的通信方式是傳真。二值圖像對不同的白長（白像素游程）和黑長（黑像素游程）按其出現(xiàn)概率的不同分別配以不同長度的碼字。實為霍夫曼碼的一種具體應用。二值圖像RCL一種只按長度編碼，效率低。另一種對白長黑長分別編碼（改進型霍夫曼編碼MHC）。定義RCL兩種方式二值圖像的游程編碼RL=0~63，用一個相應的結(jié)尾碼表示（P59表4.7）；（1）RL=64~1728，用一個組合基干碼加一個補充結(jié)尾碼；（2）規(guī)定每行都從白游程開始，若實際掃描行由黑開始，則需在行首加零長度白游程；每行結(jié)束要加行同步碼EOL。（3）一維MH編碼規(guī)則：二值圖像的游程編碼75個白5個黑9個白18個黑1621個白根據(jù)編碼的3個規(guī)則，參考書中P59-60頁的MH碼表：●75個白：RL=75，用規(guī)則(2)。組合基干碼為64（白）對應的11011；補充結(jié)尾碼為75-64=11（白）所對應的01000。所以答案為：1101101000?！?個黑：RL=5，用規(guī)則(1)。結(jié)尾碼為5（黑）對應的0011。即為答案?！?個白：規(guī)則(1)。結(jié)尾碼為9（白）對應的10100。即為答案。●18個黑：規(guī)則(1)。結(jié)尾碼為18（黑）對應的0000001000。即為答案?！?621個白：規(guī)則(2)。組合基干碼為1600（白）對應的010011010；補充結(jié)尾碼為1621-1600=21（白）所對應的0010111。所以答案為：10111。●EOL：規(guī)則(3)。同步碼，查表可得為1。即為答案。連續(xù)色調(diào)圖像的二維編碼前面介紹了二值圖像的一維MH編碼，但對于多值或連續(xù)色調(diào)圖像，黑白游程已不適用，而基本RCL的3元組也不能直接用。引出前提JPEG標準的基本系統(tǒng)利用Z型掃描，將二維量化系統(tǒng)矩陣轉(zhuǎn)換成了一維數(shù)組ZZ（k），數(shù)組的第一個元素ZZ（0）為直流系數(shù)DC（在4.2.3節(jié)截斷霍夫曼編碼中已經(jīng)討論過）；ZZ（1）~ZZ（63）元素為交流系數(shù)（AC）。編碼原理JPEG將其聯(lián)合編碼表示為“NNNNSSSS+尾碼”，“NNNN”為當前非零值相對于前一個非零AC系數(shù)的零游程計數(shù)，表示ZRL；這將“NNNN/SSSS”組合為一個新的前綴碼，用二維霍夫曼編碼。即為AC系數(shù)編碼表示形式。AC編碼表示形式連續(xù)色調(diào)圖像的二維編碼求出差分值DIFF，查書中P52表4.2即可得前綴碼（用標準的霍夫曼編碼）。(1)DC系數(shù)編碼①若ZZ（k）為待編碼的非零AC系數(shù)，根據(jù)ZZ（k）的幅度范圍由P60表4.8查出尾碼的位數(shù)B=SSSS，按以下可求得尾碼：

(2)AC系數(shù)編碼原碼，若ZZ（k）≥0反碼，若ZZ（k）<0（1）DC系數(shù)編碼，得前綴碼；（2）AC系數(shù)編碼，得“NNNN/SSSS+尾碼”；（3）綜合（1）和（2），可得二維編碼結(jié)果。二維編碼規(guī)則②由ZZ（k）之間的零游程計數(shù)值得ZRL=NNNN，SSSS在①中已知，查表4.9/4.10可得NNNN/SSSS碼字；尾碼=ZZ（k）的B位③綜合①和②可得AC系數(shù)編碼“NNNN/SSSS+尾碼”若ZZ=5，B=3，得原碼101若ZZ=-2，B=2，得反碼01連續(xù)色調(diào)圖像的二維編碼例題：設(shè)某亮度圖像塊的量化系數(shù)矩陣按Z形掃描得到：K0123456789~303132~63ZZ（k）125-20200010-10而其前一亮度塊的量化DC系數(shù)也為12，寫出編碼過程。解(1)DC系數(shù)編碼—因為DIFF=0，查P52表4.2得其碼字即為前綴碼“00”。(2)AC系數(shù)編碼—①第一個非零值ZZ(1)=5，查表4.8得SSSS=3，根據(jù)規(guī)則得尾碼為原碼101；與ZZ(0)間無零系數(shù)，故NNNN=0，NNNN/SSSS=0/3查表4.9碼字100；從而ZZ(1)=5的編碼為“NNNN/SSSS+尾碼”即100+101得100101。②第二個非零值ZZ(2)=-2，SSSS=2，尾碼為反碼01；又與ZZ(1)無零系數(shù)，所以NNNN/SSSS=0/2查表得碼字為01；從而ZZ(1)~ZZ(2)編碼為0101。③ZZ(3)~ZZ(4)編碼為。④ZZ(5)~ZZ(8)編碼為1110101。連續(xù)色調(diào)圖像的二維編碼例題：設(shè)某亮度圖像塊的量化系數(shù)矩陣按Z形掃描得到：K0123456789~303132~63ZZ（k）125-20200010-10而其前一亮度塊的量化DC系數(shù)也為12，寫出編碼過程。⑤ZZ(31)=-1，查表得SSSS=1，尾碼為反碼0；由于NNNN=30-9+1=22>15，故先編ZRL=16，NNNN/SSSS=F/0查表得碼字11111111001；此后NNNN=22-16=6<15再編碼，NNNN/SSSS=6/1查表得碼字為1111011；所以ZZ(9)~ZZ(31)編碼為11111111001+11110110。⑥此后無非零值，最直接用一個EOB結(jié)束本塊，查表得碼字為1010。(3)綜合前面(1)和(2)，可知該圖像塊的編碼為

00

100101

0101

11111111

1010(4)原始圖像