图像压缩技术介绍

图像压缩技术介绍

由于图像和视频本身的数据量非常大，给存储和传输带来了很多不便，所以图 像压缩和视频压缩得到了非常广泛的应用。比如数码相机、USB摄像头、可视电话 、视频点播、视频会议系统、数字监控系统等等，都使用到了图像或视频的压缩技 术。

常用的图像的压缩方法有以下几种：

1、行程长度编码（RLE）

行程长度编码（run-length encoding）是压缩一个文件最简单的方法之一。 它的做法就是把一系列的重复值（例如图象像素的灰度值）用一个单独的值再加上 一个计数值来取代。比如有这样一个字母序列aabbbccccccccdddddd它的行程长度 编码就是2a3b8c6d。这种方法实现起来很容易，而且对于具有长重复值的串的压缩 编码很有效。例如对于有大面积的连续阴影或者颜色相同的图象，使用这种方法压 缩效果很好。很多位图文件格式都用行程长度编码，例如TIFF，PCX，GEM等。

2、LZW编码

这是三个发明人名字的缩写（Lempel，Ziv，Welch），其原理是将每一个字节 的值都要与下一个字节的值配成一个字符对，并为每个字符对设定一个代码。当同 样的一个字符对再度出现时，就用代号代替这一字符对，然后再以这个代号与下个 字符配对。

LZW编码原理的一个重要特征是，代码不仅仅能取代一串同值的数据，也能够代替 一串不同值的数据。在图像数据中若有某些不同值的数据经常重复出现，也能找到 一个代号来取代这些数据串。在此方面，LZW压缩原理是优于RLE的。

3、霍夫曼编码

霍夫曼编码（Huffman encoding）是通过用不固定长度的编码代替原始数据来 实现的。霍夫曼编码最初是为了对文本文件进行压缩而建立的，迄今已经有很多变 体。它的基本思路是出现频率越高的值，其对应的编码长度越短，反之出现频率越 低的值，其对应的编码长度越长。

霍夫曼编码很少能达到8∶1的压缩比，此外它还有以下两个不足：①它必须精 确地统计出原始文件中每个值的出现频率，如果没有这个精确统计，压缩的效果就 会大打折扣，甚至根本达不到压缩的效果。霍夫曼编码通常要经过两遍操作，第一 遍进行统计，第二遍产生编码，所以编码的过程是比较慢的。另外由于各种长度的 编码的译码过程也是比较复杂的，因此解压缩的过程也比较慢。 ②它对于位的增 删比较敏感。由于霍夫曼编码的所有位都是合在一起的而不考虑字节分位，因此增 加一位或者减少一位都会使译码结果面目全非。

4、预测及内插编码