图像的压缩编码

数据压缩可分成两类，一类是无损压缩，另一类是有损压缩。无损压缩利用数据的统计冗余进行压缩，可以保证在数据压缩和还原过程中，图像信息没有损失或失真，图像还原（解压缩）时，可完全恢复，即重建后的图像与原始图像完全相同，例如，在多媒体应用中常用的行程长度编码（RLE）、增量调制编码（DM）、霍夫曼（Huffman）编码、LZW编码等。

一、无损压缩：

1、  行程长度编码（Run-Length Encoding，RLE）

某些图像往往有许多颜色相同的图块，在这些图块中，许多连续的扫描行都具有同一种颜色，或者同一扫描行上许多连续的像素都具有相同的颜色值。在这些情况下就不需要存储每一个像素的颜色值，而仅仅存储一个像素以及具有相同颜色的像素数目，这种编码称为行程编码，具有同一颜色的连续像素的数目称为行程长度，其压缩率的大小取决于图像本身。如果图像中具有相同颜色的横向块越大，这样的图像块数目越多，压缩比就越大；反之就越少。

2、  增量调制编码（Delta modulation Encoding，DME）

自然图像往往有在比较大的范围内，图像的颜色虽不完全一致，但变化不大的特点。因此，在这些区域中，相邻像素的像素值相差很小，具有很大的相关性。在一幅图像中，除了轮廓特别明显的地方以外，大部分区域都具有这种特点。增量调制编码就是利用图像相邻像素值相关性来压缩每个像素值的位数，以达到减少存储容量的目的。增量调制编码压缩图像时，不存储扫描行上每个像素的实际值，仅存储每一行上第一个像素的实际值。其后，依次存储每一个像素的像素值与前一个像素值之差，即增量值。

3、  霍夫曼（Huffman）编码

大多数图像常常包含单色的大面积图块，而且某些颜色比其他颜色出现的更频繁，因此可以采用霍夫曼编码方式。霍夫曼编码的基本方法是先对图像数据扫描一遍，计算出各种像素出现的概率，按概率的大小指定不同长度按惯惟一码字，由此得到一张该图像的霍夫曼码表。编码后的图像数据记录的是每个像素的码字，而码字与实际像素值的对应关系记录在码表中。码表是附在图像文件中的。在实际应用中，霍夫曼编码常与其他编码方法结合使用，以获得更大的压缩比。

二、有损压缩

有损压缩方法利用人眼视觉对图像中的某些频率成分不敏感的特性，采用一些高效的有限失真数据压缩算法，允许压缩过程中损失一定的信息。采用有损压缩的数据进行图像重建时，重建后的图像与原始图像虽有一定的误差，但并不影响人们对图像含义的正确理解，却换来了较大的压缩比，大幅度减少了图像信息中的冗余信息。为了得到较高的数据压缩比，数字图像的压缩一般都采用有损压缩。经常使用的有损压缩方法有预测编码、变换编码、矢量编码和基于模型的编码，实际使用时常常是多种压缩方法的结合。