计算机图像常用压缩方法

一、行程长度压缩

原理是将一扫描行中的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。例如:aaabccccccddeee，

则可用3a1b6c2d3e来代替。对于拥有大面积，相同颜色区

域的图像，用RLE压缩方法非常有效。由RLE原理派生出许

多具体行程压缩方法:

1.PCX行程压缩方法:

该算法实际上是位映射格式到压缩格式的转换算法，该算

法对于连续出现1次的字节Ch，若Ch> 0xc0则压缩时在该字

节前加上0xc1，否则直接输出Ch，对于连续出现N 次的字

节Ch，则压缩成0xc0＋N，Ch这两个字节，因而N最大只能

为ff－c0=3fh(十进制为63)，当N大于63时， 则需分多次

压缩。 

2.BI_RLE8压缩方法:

在WINDOWS3.0、3.1 的位图文件中采用了这种压缩方法。

该压缩方法编码也是以两个字节为基本单位。其中第一个

字节规定了用第二个字节指定的颜色重复次数。 如编码

0504表示从当前位置开始连续显示5个颜色值为04的像素。

当第二个字节为零时第二个字节有特殊含义:0表示行末;1

表示图末;2转义后面2个字节， 这两个字节分别表示下一

像素相对于当前位置的水平位移和垂直位移。这种压缩方

法所能压缩的图像像素位数最大为8位(256色)图像。 
3.BI_RLE压缩方法:

该方法也用于WINDOWS3.0/3.1位图文件中，它与 BI_RLE8

编码类似，唯一不同是:BI_RLE4的一个字节包含了两个像

素的颜色，因此，它只能压缩的颜色数不超过16的图像。

因而这种压缩应用范围有限。 
4.紧缩位压缩方法(Packbits):

该方法是用于Apple公司的Macintosh机上的位图数据压缩

方法， TIFF 规范中使用了这种方法， 这种压缩方法与

BI_RLE8压缩方法相似，如1c1c1c1c2132325648 压缩为

:83 1c 21 81 32 56 48，显而易见， 这种压缩方法最好

情况是每连续128个字节相同，这128个字节可压缩为一个

数值7f。这种方法还是非常有效的。 
二、霍夫曼编码压缩:

也是一种常用的压缩方法。是1952年为文本文件建立的，

其基本原理是频繁使用的数据用较短的代码代替，很少使

用的数据用较长的代码代替，每个数据的代码各不相同。

这些代码都是二进制码，且码的长度是可变的。如: 有一

个原始数据序列，ABACCDAA则编码为A(0)，B(10)，C(110)

，D111)，压缩后为010011011011100。产生霍夫曼编码需

要对原始数据扫描两遍，第一遍扫描要精确地统计出原始

数据中的每个值出现的频率，第二遍是建立霍夫曼树并进

行编码，由于需要建立二叉树并遍历二叉树生成编码，因

此数据压缩和还原速度都较慢，但简单有效，因而得到广

泛的应用。 
三、LZW压缩方法 
LZW压缩技术比其它大多数压缩技术都复杂， 压缩效率也

较高。其基本原理是把每一个第一次出现的字符串用一个

数值来编码，在还原程序中再将这个数值还成原来的字符

串，如用数值0×100代替字符串”abccddeee”这样每当出现

该字符串时，都用0×100代替，起到了压缩的作用。 至于

0×100与字符串的对应关系则是在压缩过程中动态生成的，

而且这种对应关系是隐含在压缩数据中，随着解压缩的进

行这张编码表会从压缩数据中逐步得到恢复，后面的压缩

数据再根据前面数据产生的对应关系产生更多的对应关系。

直到压缩文件结束为止。LZW是可逆的， 所有信息全部保

留。 
四、算术压缩方法

算术压缩与霍夫曼编码压缩方法类似，只不过它比霍夫曼

编码更加有效。算术压缩适合于由相同的重复序列组成的

文件，算术压缩接近压缩的理论极限。这种方法，是将不

同的序列映像到0到1之间的区域内，该区域表示成可变精

度(位数 )的二进制小数，越不常见的数据要的精度越高(

更多的位数)，这种方法比较复杂，因而不太常用。

五、 JPEG( 联合摄影专家组 Joint Photographic

Exprerts Group)

JPEG标准与其它的标准不同，它定义了不兼容的编码方法， 
在它最常用的模式中，它是带失真的，一个从JPEG文件恢

复出来的图像与原始图像总是不同的，但有损压缩重建后

的图像常常比原始图像的效果更好。JPEG的另一个显著的

特点是它的压缩比例相当高，原图像大小与压缩后的图像

大小相比，比例可以从1％到80～90％不等。 这种方法效

果也好，适合多媒体系统。