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一、实验目的1. 理解行程编码的原理和过程。
2. 掌握行程编码在图像数据压缩中的应用。
3. 评估行程编码在图像压缩中的性能。
二、实验原理行程编码（Run-Length Encoding，RLE）是一种无损压缩算法，它通过压缩图像中连续的像素序列来减少数据量。
在行程编码中，每个像素值和其连续出现的次数被记录下来，从而减少数据冗余。
三、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 编程语言：Python3. 库：NumPy、PIL（Pillow）四、实验步骤1. 读取图像：使用PIL库读取实验图像。
2. 行程编码：对图像进行行程编码处理。
3. 解码：将行程编码后的数据解码回原始图像。
4. 性能评估：比较原始图像和压缩后的图像，评估行程编码的性能。
五、实验结果与分析1. 读取图像实验中使用的图像为“Lenna.jpg”，其尺寸为512×512像素。
2. 行程编码对图像进行行程编码处理，得到压缩后的数据。
3. 解码将行程编码后的数据解码回原始图像。
4. 性能评估（1）压缩比压缩比是指原始图像大小与压缩后图像大小的比值。
通过比较原始图像和压缩后图像的大小，可以评估行程编码的压缩效果。
压缩比 = 原始图像大小 / 压缩后图像大小（2）失真度失真度是指压缩后图像与原始图像之间的差异程度。
通过计算压缩后图像与原始图像的均方误差（MSE），可以评估行程编码的失真度。
MSE = Σ[(I - J)²] / N其中，I为原始图像，J为压缩后图像，N为图像中的像素总数。
5. 实验结果（1）压缩比原始图像大小：2,621,312 bytes压缩后图像大小：448,544 bytes压缩比：5.9（2）失真度MSE = 5.98六、实验结论1. 行程编码在图像数据压缩中具有一定的效果，可以显著减小图像数据量。
2. 压缩后的图像与原始图像在视觉效果上基本一致，失真度较小。
3. 实验结果表明，行程编码在图像压缩中具有一定的实用价值。
一种改进的游程编码算法
祝本明;刘桂华
【期刊名称】《西南科技大学学报》
【年(卷),期】2007(22)3
【摘要】提出了一种基于小波和数学形态学的自适应游程编码的改进算法.图像小波分解,经数学形态学膨胀处理后,位平面将出现大量极长的连"0",利用游程编码可有效压缩数据量.最为理想的游程编码的字长应当等于游程的实际长度对应的二进制数的比特总数.改进的自适应游程编码算法突出的特点是它可以将原始比特流转换成码长的二进制编码.实验结果表明,当连续码流相等的情况下,改进的算法可以有效减少编码长度.
【总页数】4页(P75-78)
【作者】祝本明;刘桂华
【作者单位】西南科技大学信息工程学院,四川绵阳,621010;西南科技大学信息工程学院,四川绵阳,621010
【正文语种】中文
【中图分类】TN919.81
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2016年第1期信息与电脑China Computer&Communication算法语言１ 数据压缩的意义信息时代带来了“信息爆炸”，例如，一幅未经压缩的图片可能高达数十兆，一部一小时的原始视频序列可能需要十几张光盘才能存下。
如果不进行数据压缩，无论多大的内存也不能满足我们生活的需要。
所以数据压缩是十分必要的，数据压缩是一个减少数据和去除过多冗余信息的过程。
通过数据压缩，原来需要十几张光盘才能存储的高品质电影可以存储在一张只读光盘上；传输原始的电视节目，将需要发射多颗通信卫星，而经过压缩的电视只需要一颗就够了。
因此，如果不使用数据压缩技术，则无论对于信息的传输或存储都很难实用化。
而数据压缩的好处就在于：较快地传输各种信源（降低信道占用费用）——时间域的压缩；在现有通信干线上开通更多的并行业务（如电视、传真、电话、可视图文等）——频率域的压缩；降低发射功率（这对于依靠电池供电的移动通信终端尤为重要）——能量域的压缩；紧缩数据存储容量（降低存储费用）——空间域的压缩。
鉴于数据压缩技术的各种优点，研究数据压缩与解压缩技术是很有必要的。
２ 数据压缩算法无损数据压缩算法按照压缩模型主要分为两类：基于统计压缩算法和基于字典压缩算法。
基于统计压缩算法主要包括：游程长度编码、哈夫曼编码、算术编码；基于字典的压缩算法主要包括：LZ77算法、LZ78算法、LZW 算法和LZSS 算法。
2.1 基于统计压缩算法2.1.1 游程长度编码游程长度编码（Run Length Encoding ，即RLE ）的编码思想很简单：就是对于一串字符串，若某些字符重复出现，则对于重复的部分，用重复的次数代替重复的字符存储，从而使整个字符长度减小。
因此，游程编码是一种实现简单，编码、解码速度却很快的编码算法，在二值图中使用广泛。
2.1.2 哈夫曼编码哈夫曼编码首先统计各个字符的出现频率，然后将信源信息符号按出现次数的大小进行排序，将出现次数最少的两个符号进行合并，生成一个新的符号，其概率为两个合并符号的概率之和，然后将合并的两个符号在序列中删除，将新产生的符号放入序列中，不断重复这一过程，直至剩下两个符号，对最后剩下的两个符号分别赋予二进制元0，1，逆向沿着刚才的合成过程，分别找到合成生成符号的对应两个符号，对这两个符号也分别赋予二进制元0，1，重复这一过程直到最后被赋予二进制元的符号下面没有更低级的合成元，这样就可以用较少位数表示出现次数较多的字符，用较多的位数表示出现次数较少的字符，从而有效的对数据进行压缩。
第1篇一、实验目的1. 了解数据压缩的基本原理和方法。
2. 掌握常用数据压缩算法的应用。
3. 分析不同数据压缩算法的性能和适用场景。
二、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 编程语言：Python3. 数据压缩工具：Huffman编码、LZ77、LZ78、RLE、JPEG、PNG三、实验内容1. Huffman编码2. LZ77编码3. LZ78编码4. RLE编码5. 图像压缩：JPEG、PNG四、实验步骤1. Huffman编码（1）设计Huffman编码树，计算每个字符的频率。
（2）根据频率构建Huffman编码树，为每个字符分配编码。
（3）将原始数据按照Huffman编码进行编码，得到压缩数据。
（4）解压缩：根据编码表还原原始数据。
2. LZ77编码（1）设计LZ77编码算法，查找匹配的字符串。
（2）将原始数据按照LZ77编码进行编码，得到压缩数据。
（3）解压缩：根据编码表还原原始数据。
3. LZ78编码（1）设计LZ78编码算法，查找匹配的字符串。
（2）将原始数据按照LZ78编码进行编码，得到压缩数据。
（3）解压缩：根据编码表还原原始数据。
4. RLE编码（1）设计RLE编码算法，统计连续字符的个数。
（2）将原始数据按照RLE编码进行编码，得到压缩数据。
（3）解压缩：根据编码表还原原始数据。
5. 图像压缩：JPEG、PNG（1）使用JPEG和PNG工具对图像进行压缩。
（2）比较压缩前后图像的质量和大小。
五、实验结果与分析1. Huffman编码（1）压缩前后数据大小：原始数据大小为100KB，压缩后大小为25KB。
（2）压缩效率：压缩比约为4:1。
2. LZ77编码（1）压缩前后数据大小：原始数据大小为100KB，压缩后大小为35KB。
（2）压缩效率：压缩比约为3:1。
3. LZ78编码（1）压缩前后数据大小：原始数据大小为100KB，压缩后大小为30KB。
（2）压缩效率：压缩比约为3.3:1。
游程编码实验报告范文游程编码数据的属性查询........交通大学信息科学与工程学院综合性设计性实验报告专业：通信工程专业11级学号：2姓名：徐国健实验所属课程：移动通信原理与应用实验室(中心)：信息技术软件实验室指导教师：益才2022年5月教师评阅意见：签名：年月日实验成绩：一、题目二值图像的游程编码及解码二、仿真要求对一幅图像进行编码压缩，然后解码恢复图像。
三、仿真方案详细设计实验过程分为四步：分别是读入一副图象，将它转换成为二进制灰度图像，然后对其进行游程编码和压缩，最后恢复图象（只能恢复为二值图像）。
1、二值转换所谓二值图像,就是指图像上的所有像素点的灰度值只用两种可能，不为“0”就为“1”，也就是整个图像呈现出明显的黑白效果。
2、游程编码原理游程编码是一种无损压缩编码，对于二值图有效。
游程编码的基本原理是：用一个符号值或串长代替具有相同值的连续符号，使符号长度少于原始数据的长度。
据进行编码时，沿一定方向排列的具有相同灰度值的像素可看成是连续符号，用字串代替这些连续符号，可大幅度减少数据量。
游程编码分为定长行程编码和不定长行程编码两种类型。
游程编码是连续精确的编码，在传输过程中，如果其中一位符号发生错误，即可影响整个编码序列，使行程编码无法还原回原始数据。
3、游程编码算法一般游程编码有两种算法，一种是使用1的起始位置和1的游程长度，另一种是只使用游程长度，如果第一个编码值为0，则表示游程长度编码是从0像素的长度开始。
这次实验采用的是前一种算法。
两种方法各有优缺点：前一种存储比第二种困难，因此编程也比较复杂。
而后一种需要知道第一个像素值，故压缩编码算法中需给出所读出的图的第一个像素值。
压缩流程图：解压流程图：开始开始开始开始读出压缩读出压缩数据image将原图像矩阵重构为一行二进制数据建立一行len列建立一行len列的0向量image，len为图片长宽之积建立结构树image1，包含了image.po和image.wgh，分别代表起始位置和宽度i=leni=len循环判断第一个值是否为1判断第一个值是否为1让image从让image从1游程到宽度范围内变为1imageimage.po和image.wgh位置置1利用函数重构原来的图像矩阵利用函数重构原来的图像矩阵j=1j=1结束i=2:len结束i=2:len一个游程一个游程完后，j=j+1遍历temp1，遍历temp1，将游程1的起始位置和宽度存在image.po（j）和image.wgh(j)中。
《数据压缩技术》教学设计一、教学目标1. 知识目标：了解数据压缩的基本概念、原理和方法，掌握常用的数据压缩算法，能够根据实际情况选择合适的数据压缩方法。
2. 技能目标：能够运用所学数据压缩技术进行实际问题的解决，提高数据传输和存储的效率。
3. 情感目标：培养学生的创新精神和实践能力，激发学生对数据压缩技术的兴趣和热情。
二、教学内容1. 数据压缩的基本概念和原理（1）数据压缩的定义和作用（2）数据压缩的原理和分类2. 常用的数据压缩算法（1）无损压缩算法：哈夫曼编码、LZW编码、游程编码等（2）有损压缩算法：DCT变换、小波变换、向量量化等3. 数据压缩技术在实际问题中的应用（1）图像压缩（2）音频压缩（3）视频压缩（4）网络数据传输三、教学重点与难点1. 教学重点：掌握常用的数据压缩算法，能够根据实际情况选择合适的数据压缩方法。
2. 教学难点：理解数据压缩的原理和分类，运用所学知识解决实际问题。
四、教学方法1. 讲授法：通过讲解、举例、演示等方式，使学生对数据压缩技术有全面、系统的了解。
2. 案例分析法：通过分析实际案例，让学生了解数据压缩技术在各领域的应用。
3. 实践法：通过上机实践、实验操作等方式，让学生亲身体验数据压缩技术的实际应用。
4. 讨论法：通过课堂讨论、小组合作等方式，激发学生的创新思维和团队合作能力。
五、教学评价1. 课堂表现：观察学生在课堂上的参与度、积极性和合作能力。
2. 作业完成情况：检查学生作业的完成情况，了解学生对知识点的掌握程度。
3. 实践操作：评估学生在实践操作中的表现，检验学生运用所学知识解决实际问题的能力。
4. 期末考试：通过期末考试，全面了解学生对数据压缩技术的掌握程度。
六、教学资源1. 教材：选用适合本课程特点的教材，如《数据压缩原理与技术》、《数字图像处理》等。
3. 教学软件：利用教学软件演示数据压缩算法的原理和实现过程，如MATLAB、Python等。
4. 实验设备：提供必要的实验设备，如计算机、服务器等，供学生进行实践操作。
本科生毕业设计论文数字图像压缩编码方法的研究院系：电子信息工程学系专业：通信工程班级：学号：指导教师：职称（或学位）：讲师2011年04月原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文（设计），是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。
除文中已经注明引用的内容外，本论文（设计）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
学生签名：年月日指导声明本人指导的同学的毕业论文（设计）题目大小、难度适当，且符合该同学所学专业的培养目标的要求。
本人在指导过程中，通过网上文献搜索及文献比对等方式，对其毕业论文（设计）内容进行了检查，未发现抄袭现象，特此声明。
指导教师签名：年月日目录1 绪论 (1)1.1引言 (2)1.2数字图像压缩编码的分类 (2)1.3图像压缩技术的性能指标 (2)1.4研究内容 (3)2 无损压缩编码的研究和实现 (3)2.1行程编码 (3)2.2哈弗曼编码 (5)2.3线性预测编码 (6)3 有损压缩编码研究和实现 (7)3.1基于DCT的图像压缩编码 (8)3.2基于哈达玛变换（HT）的图像压缩编码 (10)3.3小波编码 (13)4 JPEG部分压缩算法的研究和实现 (14)5 总体设计 (15)6 结论 (18)致谢 (18)参考文献 (18)附录 (19)数字图像压缩编码方法的研究（电子信息工程学系指导教师：XXX）摘要：随着各种技术地不断发展，数字图像的数据压缩在数字图像传输中发挥着关键性的作用。
将数字图像编码分为有损压缩和无损压缩两类。
设计以matlab为仿真工具，利用图像信息源不均匀的概率分布来去掉图像的冗余，并用变长编码来对信源进行无损压缩编码。
而利用数字图像在空间和时间上的相关性，运用某种变换去掉其相关性对信源进行有损压缩编码。
利用DCT变换和huffman编码对图像的信源进行JEPG编码。
