香农编码与香农-弗诺编码方法的研究及C#实现

图像压缩是数字图像处理的一项重要技术。该文研究了基于统计特性的两种熵编码图像压缩编码方法-香农编码和香农-弗诺编码,并以C#为工具,对两种编码方法进行实验及对比。实验表明,香农-弗诺编码的编码效率远高于香农编码。香农编码占用的存储空间较大,单位码长表达的信息量少。香农-弗诺编码节省存储空间,单位码长表达了更为丰富的信息量。     

两种常用编码方法的研究及C#实现

图像压缩是数字图像处理的一项重要技术。论文研究了基于统计特性的两种熵编码图像压缩编码方法——香农编码和哈夫曼编码,并以C#为工具,对两种编码方法进行实验及对比。实验表明,哈夫曼编码的编码效率远高于香农编码。香农编码占用的存储空间较大,单位码长表达的信息量少;哈夫曼编码节省存储空间,单位码长表达了更为丰富的信息量。     

常见离散信源编码方法的比较

信源的编码方法提高了通信的有效性。信源的编码方法分为定长编码和变长编码,定长编码要实现无失真,需要的编码长度大,效率不高;变长编码的编码长度不需要很大就可以达到相当高的编码效率,而且可以实现无失真编码。香农编码、费诺编码和哈夫曼编码是常见的离散无记忆信源编码方法。     

脉冲神经网络图像分割的编码方法

针对脉冲神经网络图像分割中的脉冲编码问题,基于Time-to-First-Spike编码策略提出2种编码方式：线性编码和非线性编码。线性编码方法采用从图像像素值到神经元脉冲发放时间的线性函数对应关系,而非线性编码方法采用Sigmoid函数的对应关系。应用2种方法对图像进行分割,实验结果表明,非线性编码方法的分割结果优于线性编码方法,分割图像具有更大的香农熵值,并且非线性编码方法在图像分割时具有更大的取值区间,更容易对参数进行选择,取得最佳的图像分割结果。     

一种基于JPEG的MPCC方法

介绍了JPEG图像压缩编码技术的总体框架,提出了一种基于JPEG的分层渐进图像压缩编码方法,并通过实验对该方法和传统的JPEG图像压缩编码方法进行了比较。     

利用优化哈夫曼编码进行数据压缩的探索

数据压缩是当今计算机科学领域中十分活跃的论题。哈夫曼编码作为一种最常用的不等长无损压缩编码方法，在数据压缩程序中具有非常重要的应用。文章通过对传统静态哈夫曼编码的讨论以及与动态哈夫曼编码的对比，研究一种改进的数据压缩算法，并用程序实现之。     

利用优化哈夫曼编码进行数据压缩的探索

数据压缩是当今计算机科学领域中十分活跃的论题. 哈夫曼编码作为一种最常用的不等长无损压缩编码方法,在数据压缩程序中具有非常重要的应用.文章通过对传统静态哈夫曼编码的讨论以及与动态哈夫曼编码的对比,研究一种改进的数据压缩算法,并用程序实现之.     

无失真信源的编码方法

本文主要介绍了编码的定义及编码的方法,并对离散信源编码的常用的哈夫曼编码方法做了比较详细的介绍,同时也对这编码方法在实现条件上做了分析,从编码效率上考虑该编码方法得实用性。     

对图像灰度级分段的压缩编码

给出了一种新的无损压缩图像的编码方法。利用图像相邻像素点的灰度级连续和集中的特点，对灰度级进行分段编码，并用MATLAB编程实现，取得了很好的效果。其实验结果与哈夫曼编码做了比较，经过分析，此编码方法在灰度级概率均匀分布时具有优势。     

一种新的基于素数的XML动态编码方法

现有XML文档树编码存储空间较大,动态更新困难。结合DeweyBFN提出一种新的基于素数的XML动态编码方法。新方法采用子树域映射机制,避免使用较大素数,平均编码长度较小。理论分析和实验结果表明,该编码方法可以有效降低编码存储空间,具有较高的查询效率,支持XML数据的动态更新。     

An effective method for still image compression/decompression for transmission on PSTN lines based on modifications of Huffman coding

This paper presents an effective compression method suitable for transmission the still images on public switching telephone networks (PSTN). Since compression algorithm reduce the number of pixels or the gray levels of a source picture, therefore this will lead to the reduction of the amount of memory needed to store the source information or the time necessary for transmitting by a channel with a limited bandwidth. First, we introduced some current standards and finally the lossy DCT-based JPEG compression method is chosen. According to our studies, this method is one of the suitable methods. However, it is not directly applicable for image transmission on usual telephone lines (PSTN). Therefore, it must be modified considerably to be suitable for our purposes. From Shannon’s Information Theory, we know that for a given information source like an image there is a coding technique which permits a source to be coded with an average code length as close as to the entropy of the source as desired. So, we have modified the Huffman coding technique and obtained a new optimized version of this coding, which has a high speed and is easily implemented. Then, we have applied the DCT¹ and the FDCT² for compression of the data. We have analyzed and written the programs in C++ for image compression/decompression, which give a very high compression ratio (50:1 or more) with an excellent SNR.³In this paper, we present the necessary modifications on Huffman coding algorithms and the results of simulations on typical images.     

基于上下文的网格拓扑压缩熵编码方法

提出了一种普遍适用于网格拓扑压缩的高效熵编码方法.不同于以往的单纯利用算术编码或Huffman编码对遍历网格生成的拓扑流进行编码压缩,对这些拓扑流的每个符号先计算其Huffman编码,然后采用基于上下文(已编码序列的倒数第2个符号作为上下文)的算术编码方法来编码其Huffman值,从而实现对网格模型拓扑信息的有效压缩.实验结果表明,熵编码方法普遍适用于各种网格拓扑压缩方法得到的拓扑流的压缩,其压缩结果普遍高于拓扑流序列的熵值——绝大多数拓扑压缩算法各自最好的压缩比.     

一种最优化链码指纹二值细化图像压缩编码

提出了一种适合于对线状结构的条形纹线二值图像进行压缩的最优化Freeman链码压缩算法——Freeman差分链码Huffman编码。与传统的Freeman链码相比，提出的压缩算法是基于Freeman链码、差分编码和Huffman编码的一种混和编码方式。通过理论分析和在指纹二值细化图上的实验结果证明，对于指纹二值细化图像，本算法优于现有的链码压缩二值图像的算法，针对于线状结构的条形纹线二值图像，本算法也优于其他压缩算法。其平均码长为1.7651bits，低于8方向Freeman链码或者Freeman差分链码的3bits的平均码长。     

基于Huffman编码的图像压缩解压研究

根据BMP图像的特点,提出了基于Huffman编码的压缩方法,分别采用RGB统一编码和RGB分别编码两种方式对图像进行压缩和解压程序设计,然后对多幅图像进行了压缩和解压实验,最后对实验结果进行了相关的分析。     

安全的LZW编码算法及其在GIF图像加密中的应用

提出了一种安全的LZW编码算法——SLZW。该算法在改进的LZW编码过程中嵌入加密,从而能够同时完成压缩和加密。SLZW编码利用动态Huffman树作为LZW的字典,并且通过耦合映像格子(CML)产生的密钥流对字典的构建和更新进行控制,编码输出进一步和密钥流进行异或后产生密文。并且,该算法被应用于GIF图像加密中,实验结果和分析表明,该算法不仅具有较好的安全性,同时也将标准LZW算法的压缩效率提高了10%左右,具有广泛的实用性。     

一种新压缩顶点链码

链码是一种以较少的数据存储表示线条、曲线和区域边界的编码技术。为进一步提高链码的压缩效率,提出了一种新的压缩顶点链码：改进的正交3方向顶点链码（IO3DVCC）。IO3DVCC将顶点链码（VCC）的统计特征与正交3方向链码（3OT）的方向特征相结合,共设5个码值。码值1将VCC中的1、3组合和3、1组合归并表示,码值2与VCC的对应码值表达相同,码值3与3OT中的码值2表达相同,码值4和码值5分别对应2个连续的新链码码值1和8个连续的VCC码值2。新链码基于Huffman编码,为不定长编码。针对100幅图像的轮廓边界,统计并计算了IO3DVCC与改进的相对8方向Freeman链码（ERD8FCC）、基于算数编码的变长相对四方向Freeman链码（AVRF4）、基于算数编码的正交3方向链码（Arith_3OT）、压缩VCC （CVCC）和改进的CVCC （ICVCC）6种链码各码值出现的概率、平均码值表达能力、平均码长和链码效率。实验结果表明,IO3DVCC效率最高。针对随机选择的20幅轮廓边界图像,统计并计算了IO3DVCC、Arith_3OT和ICVCC3种链码表达的总码数、二进制总位数,以及相对于8方向Freeman链码的压缩比率。实验结果表明,IO3DVCC的压缩效果最好。     

适用于PACS系统的医学图像近无损压缩

为解决海量医学数据与有限存储空间和传输带宽之间的矛盾,提出一种适用于PACS(picture archiving and communication system)系统的医学图像近无损压缩算法。首先对病变区域和背景区域分别进行剪切波变换和小波变换;其次,选取一些能够近似逼近病变区域图像的重要系数达到去噪和初步压缩的目的;然后,对病变区域所选取的重要系数进行无损Huffman编码,同时对背景区域所得小波系数进行量化和多级树集合分裂算法(SPIHT)编码实现压缩;最后,融合各区域经解码和逆变换得到的图像获得整幅重构图像。实验结果表明,新算法在与小波有损压缩方法设置同样压缩比的情况下,所获取的病变区域重构图像和原病变区域的平均结构相似度(MSSIM)提高了6%,峰值信噪比(PSNR)是小波有损压缩方法的2.54倍,而整幅重构图像与原图像的MSSIM提高了2%,PSNR提高了13%。     

基于多参数的数据压缩算法

通过对Huffman编码方法的研究,文中提出了一种基于多参数的数据无损压缩算法。基于原始数据集的元素个数统计,对原始数据集进行多次的合并,使合并后所得到的新数据集满足Huffman最佳编码要求,由此生成规模较小的数据合并对应表,并将数据编码分为一元即时码（前缀）和区分码（后缀）两个部分。数据多次合并的不同起始点为文中无损压缩方法的多参数,利用这些参数结合编码前缀及后缀即可唯一表示原始数据,去除了编码表。解码时无需逐位匹配即可复原原始数据。与传统方法相比,文中构造的基于多参数的数据无损压缩方法,编码结构简单,运算开销小,编解码效率较高。     

An efficient raster font compression for embedded systems

This paper presents a new lossless raster font compression method that uses vertex chain code to define character’s outline. Obtained chain codes are compressed by Huffman coding algorithm. The results show that the new method requires least memory space to store the raster fonts among the known methods. Moreover, the font size has almost no impact on the coder efficiency. Due to the low complexity of the decoder that occupies only 2.7 kB of memory space, this method is ideal for use in embedded systems.