DCT在彩色图像有损RLE压缩中的应用研究

摘要：游程编码(RLE)压缩方法原理简单且易于实现，对于相邻数据相似性很大的数据进行压缩，压缩效果特别明显。在众多的压缩算法中，RLE压缩属于无损压缩，能够对原始数据进行完整的还原。 DCT是一种对数据进行变换的技术，通过DCT变换将数据中的信息进行集中，然后通过对那些含有很少信息的大量数据进行量化，将他们量化成可供RLE压缩的信息高度集中的数据。将DCT和RLE相结合能够实现彩色图像的有损压缩，并且能够在可以接受的损失范围内，获取比较好的压缩比。

　　关键字：彩色图像;RLE;DCT;有损压缩

　　1、引言

　　数字信号相对模拟信号有着很多优点，如可以有效地防止信号干扰、数据的复制不会造成损失等。但是数字信号也有缺陷，由于其无法很好的表示自然界的连续信号，而需要对模拟信号进行采样并量化才能保存，并且这个过程是由损失的。

　　用数字信号来存储图像数据需要庞大的存储空间，图像在计算机中是以位图的形式存储的，一副800乘600的24位真彩色图像，需要480，000个像素来表示，因而总共需要1.37M的存储空间，而动态影像对存储容量的要求更加巨大。因此，数据压缩技术对于数字图像的存储和传输有着重大的意义。

　　2、RLE压缩

　　RLE称为游程编码，顾名思义，游程编码对它需要编码的数据从头到尾进行读取，碰到前后相连的相等数据的时候，将该数据的值和出现的次数进行存储，连续相同的数据越多，则压缩的效果越明显。

　　对于图像文件中的各个像素数据，由于图像颜色的梯度变化，相邻像素的颜色值相同的可能性极大，RLE压缩方法的原理就是将一扫描行中颜色值相同的相邻像素，用一个计数值和那些像素的颜色值来代替。可以看出RLE 是一种无失真压缩算法，如果给定形成这个字符串的字符、长度和串的位置，就能恢复出原始的数据。算法简单方便，具有较好的时间复杂度，已经广泛地使用在PCX、GEM、TIFF、MacPaint等图像文件格式中，另外，RLE压缩算法还是BMP、TGA等图像格式的可选数据处理方式。

　　最适合用RLE进行压缩的是黑白图片，即整个图片上除了黑色就是白色，没有任何的灰度，考虑如下的图像：

　　该图片有8行、8列，共64个像素，如果白色区域用“1”表示，黑色区域用“0”表示，则整个图像的数据表示为：1，1，1，1，1，1，1，1;0，0，0，0，0，0，0，1;1，1，1，0，1，1，1，1;1，1，1，0，1，1，1，1;1，0，0，0，0，0，1，1;1，1，1，0，1，1，1，1;1，1，1，0，1，1，0，1;0，0，0，0，0，0，0，0。

　　假如每一个像素用一个字节来表示的话，将连续的“1”或者“0”只保留一个，并在前面加上数量的话，则可以表示成：8，1，7，0，4，1，0，7，1，0，5，1，5，0，5，1，0，7，1，0，2，1，0，1，8，0。这样一来，原来需要64个数字才能表示的图形现在用26个数字就能表示出来，节约了60%的存储空间。

 

原文转自：http://www.ltesting.net