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1、游程编码设计及性能研究,专 业：计算机科学与技术 指导教师：讲师 答 辩 人：,目录,一、引言二、游程编码实现三、游程编码性能研究四、结束语五、致谢,引言,1、课题背景 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。据媒体特性量身定制的压缩方法中，游程是最为简单、最容易被想到的一种。大多数计算机中产生的图像都具有着大面积重复的颜色块，为什么非要用无数个完全相同的颜色值来表示某块图像呢？我们完全
2、可以用一个颜色值加一个重复次数来表示这一块图像，这就是 RLE 方法的基本思路。,2、基本概念（1）图像数据压缩原理 由于图像数据之间存在着一定的冗余，所以使得数据的压缩成为可能。信息论的创始人Shannon提出把数据看作是信息和冗余度的组合。对数字图像进行压缩通常利用两个基本原理：数字图像的相关性。在图像的同一行相邻像素之间、活动图像的相邻帧的对应像素之间往往存在很强的相关性，去除或减少这些相关性，也就去除或减少图像信息中的冗余度，即实现了对数字图像的压缩。人的视觉心理特征。人的视觉对于边缘急剧变化不敏感，对颜色分辨力弱，利用这些特征可以在相应部分适当降低编码精度，而使人从视觉上并不感觉到图
3、像质量的下降，从而达到对数字图像压缩的目的。,（2）游程编码基本原理 在二元序列中，只有两种符号，即“0”和“1”，这些符号可连续出现，连“0”这一段称为“0”游程，连“1”这一段称为“1”游程。它们的长度分别称为游程长度L(0)和L(l)。“0”游程和“l”游程总是交替出现的。如果规定二元序列是以“0”开始，则第一个游程是“0”游程，第二个必为“1”游程，第三个又是“0”游程等等。对于随机的二元序列，各游程长度将是随机变量，其取值可为1，2，3，直到无限。将任何二元序列变换成游程长度序列，这种变换是一一对应的，也就是可逆的。,3、设计构想（1）模拟二元相关信源，通过编码算法将该消息压缩成码子
4、，再通过译码过程将码子还原为消息的过程。（2）在压缩的过程中，计算游程编码的压缩比率，即研究其性能。,游程编码的实现,游程编码三个模块：（1）模拟信源产生模块（2）编码模块（3）译码模块,模拟信源产生流程图：,编码模块流程图：,译码流程图：,2、软件界面（1）软件主界面：,（2）模拟信源产生模块界面,（3）编码模块界面,（4）译码模块界面,游程编码性能研究,本系统在游程编码的编码过程中计算了消息的压缩比率，也就是对游程编码的性能进行研究，在这个过程中对于不同组数的信源，压缩比率也不一样。,总结,比较深入地研究了游程编码原理，并采用C#语言实现了二元相关信源游程编码的编码和译码过程，并对其性能进行了研究，也学习了随机数算法和计算压缩比率方面的相关知识同时也培养了自己的编程能力。,不足之处：（1）当输入的组数过大时，产生随 机数的时间比较慢，大约需要5秒；（2）对游程编码只进行了压缩比率的研究，没有进一步地进行其他方面的研究。,谢谢大家！,
