游程编码的分析与实现

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1、课程设计任务书专业：通信工程课程设计名称：信息论与编码课程设计设计题目：游程编码的分析与实现一.设计目的1、深刻理解信源编码的基木思想与目的；2、理解游程编码方法的基本原理与特点；3、提高综合运用所学理论知识独立分析和解决问题的能力；4、使用MATLAB或其他语言进行编程。二.设计内容读入一个图像，将每一个不同游程（不同颜色的像素块）的起始坐标和灰度值记录下来，以达到压缩图像存储空间的目的。三.设计要求通过编码前后数据大小的对比显示压缩效果。四.设计条件计算机、MATLAB或其他语言环境五.参考资料

2、[1]曹雪虹，张宗橙.信息论与编码.北京：清华大学出版社，2007.[2]土慧琴.数字图像处理.北京：北京邮电大学出版社，2007.指导教师（签字人教研室主任（签字）：批准日期：年月日游程编码的分析与实现摘要本文所研究的二值图像游程编码数据压缩，就是一种具冇高压缩比的无损数据压缩技术，它是应用游程编码的原理对二值图像进行数据压缩的编码技术，其编码非常简单，编码和解码速度快，因此其应用范围广泛。文章首先简要介绍了信源编码的原理，然后重点介绍游程编码的原理和实现技术，对游程编码技术做了较为全面的研究。包

3、括游程压缩模型、数据压缩、解压缩过程，比给出了相应的MATLAB程序。关键词：游程编码，解码，信源编码，MATLAB1信源编码11」信源编码简介11.2信源编码的理论基础11.3信源编码的分类及作用11.4信源编码的历史22游程编码22」游程长度22.2游程编码算法22.3游程编码特点33游程编码的MATLAB实现33.1程序设计33.2输出结果53.2结果分析7总结8参考文献91信源编码1.1信源编码简介编码实质上就是对信源的原始符号按一定规则进行的一种变换。编码可分为信源编码和信道编码。由于信源

4、符号之间存在分布不均匀和和关性，使得信源存在兀余度，信源编码的主要任务就是减少兀余，捉高编码效率。具体的说就是针对信源输出符号序列的统计特性，寻找一定的方法把信源输出符号序列变换为最短码字序列的方法。信源编码的基本途径有两个：使序列中的各个符号尽可能地相互独立，即解除相关性；使编码屮各个符号出现的概率尽可能地相等，即概率均匀化。采用的一般方法是压缩每个信源符号的平均比特数或信源的码率。即同样多的信息用较少的码率传送，使单位时间内传送的平均信息量增加，从而捉高通信的有效性。1.2信源编码的理论基础信源

5、编码理论是信息论的一个重要分支，英理论基础是信源编码的两个定理。无失真信源编码定理：是离散信源/数字信号编码的基础；限失真信源编码定理：是连续信源/模拟信号编码的基础。1.3信源编码的分类及作用信源编码的分类：离散信源编码：独立信源编码，可做到无失真编码；连续信源编码：独立信源编码，只能做到限失真信源编码；相关信源编码：非独立信源编码。编码的作用：信源编码的作用之一是设法减少码元数廿和降低码元速率，即通常所说的数据压缩：作用之二是将信源的模拟信号转化成数字信号，以实现模拟信号的数字化传输。1.4信源

6、编码的历史最原始的信源编码就是莫尔斯电码，另外述冇ASCII码和电报码都是信源编码。但现代通信应用中常见的信源编码方式有：Huffman编码、算术编码、L・Z编码，这三种都是无损编码，另外还有一些有损的编码方式。信源编码的口标就是使信源减少冗余，更加有效、经济地传输，最常见的应用形式就是压缩。另外，在数字电视领域，信源编码包括通用的MPEG—2编码和H.264(MPEG—Part10AVC)编码等相应地，信道编码是为了对抗信道中的噪音和衰减，通过增加兀余，如校验码等，來提高抗干扰能力以及纠错能力。2

7、游程编码2.1游程长度游程长度RL(Run-Length),简称游程或游长，指的是由字符(或信号取样值)构成的数据流中各个字符重复出现而形成的字符的长度。如果给出了形成串的字符，串的长度以及串的位置，就能恢复岀原來的数据流，游程长度编码(RLC)就是用二进制码字给出这些信息的一类方法。2.2游程编码算法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(连续符号构成了一段连续的“游程"，游程编码因此而得名)，使符号长度少于原始数据的长度。只在各行或者各列数据的代码发生变化时，一次记录该

8、代码及相同代码重复的个数，从而实现数据的压缩。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“I”游程。它们的长度分别称为游程长度L(0)和L(l)o“0”游程和“1”游程总是交替出现的。如果规定二元序列是以“0”开始，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)序列变换成一一对应