遊程編碼

遊程編碼（RLC, Run Length Coding），又稱“運行長度編碼”或“行程編碼”，是一種統計編碼，該編碼屬於無損壓縮編碼，是柵格數據壓縮的重要編碼方法。對於二值圖有效。

遊程編碼，又稱行程長度編碼或變動長度編碼法，是一種與資料性質無關的無損數據壓縮技術。

變動長度編碼法為一種“使用固定長度的碼來取代連續重複出現的原始資料”的壓縮技術。

基本介紹

• 中文名：遊程編碼
• 外文名：RLC, Run Length Coding
• 又稱：運行長度編碼
• 屬性：是一種統計編碼

基本原理

行程編碼的基本原理是：用一個符號值或串長代替具有相同值的連續符號（連續符號構成了一段連續的“行程”。行程編碼因此而得名），使符號長度少於原始數據的長度。只在各行或者各列數據的代碼發生變化時，一次記錄該代碼及相同代碼重複的個數，從而實現數據的壓縮。

常見的遊程編碼格式包括TGA，Packbits，PCX以及ILBM。

例如：5555557777733322221111111

行程編碼為：（5，6）（7，5）（3，3）（2，4）（1，7）。可見，行程編碼的位數遠遠少於原始字元串的位數。

並不是所有的行程編碼都遠遠少於原始字元串的位數，但行程編碼也成為了一種壓縮工具。

例如：555555 是6個字元 而（5，6）是5個字元，這也存在壓縮量的問題，自然也會出現其他方式的壓縮工具。

在對圖像數據進行編碼時，沿一定方向排列的具有相同灰度值的像素可看成是連續符號，用字串代替這些連續符號，可大幅度減少數據量。

遊程編碼記錄方式有兩種：①逐行記錄每個遊程的終點列號：②逐行記錄每個遊程的長度（像元數）

第一種方式：

A	A	A	B	B
A	C	C	C	A

這個柵格圖形就記為：

A,3，B,5

A,1，C,4，A,5

第二種就記作：

A,3，B,2

A,1，C,3，A,1

行程編碼是連續精確的編碼，在傳輸過程中，如果其中一位符號發生錯誤，即可影響整個編碼序列，使行程編碼無法還原回原始數據。

遊程長度在柵格加密時，數據量沒有明顯增加，壓縮效率較高，且易於檢索、疊加合併等操作，運算簡單，適用於機器存儲容量小，數據需大量壓縮，而又要避免複雜的編碼和解碼運算，增加處理和操作時間的情況。

舉例來說，一組資料串"AAAABBBCCDEEEE"，由4個A、3個B、2個C、1個D、4個E組成，經過變動長度編碼法可將資料壓縮為4A3B2C1D4E(由14個單位轉成10個單位)。

簡言之，其優點在於將重複性高的資料量壓縮成小單位；然而，其缺點在於─若該資料出現頻率不高，可能導致壓縮結果資料量比原始資料大，例如：原始資料"ABCDE"，壓縮結果為"1A1B1C1D1E"(由5個單位轉成10個單位)。

4位元表示法

顧名思義，利用4個位元來儲存整數，以符號C表示整數值。其可表現的最大整數值為15，因此，若資料重複出現次數超過15，便以“分段”方式處理。
假設某資料出現N次，則可以將其分成(N/15)+1段落來處理，其中N/15的值為無條件捨去。例如連續出現33個A：

原始資料：
AAAAAAAAAAAAAAA AAAAAAAAAAAAAAA AAA
壓縮結果：

15A 15A 3A

內部儲存碼：
1111 01000001 1111 01000001 0011 01000001

15 A 15 A 3 A

8位元表示法

同4位元表示法的概念，其能表示最大整數為255。假設某資料出現N次，則可以將其分成(N/255)+1段落來處理，其中N/255的值為無條件捨去。

壓縮策略

壓縮

先使用一個暫存函式Q讀取第一個資料，接著將下一個資料與Q值比，若資料相同，則計數器加1；若資料不同，則將計數器存的數值以及Q值輸出，再初始計數器為，Q值改為下一個資料。以此類推，完成資料壓縮。
以下為簡易的算法：
input： AAABCCBCCCCAA

for i=1:size(input) if (Q = input(i)) 計數器+1 else output的前項=計數器的值, output的下一項=Q值, Q換成input(i), 計數器值換成0 endend

解壓縮

其方法為逐一讀取整數(以C表示)與資料(以B表示)，將C與B的二進制碼分別轉成十進制整數以及原始資料符號，最後輸出共C次資料B，即完成一次資料解壓縮；接著重複上述步驟，完成所有資料輸出。

套用

• 大量白色或黑色的區域單色影像圖
  
• 電腦生成的同色區塊的彩色圖像（如建築繪圖紙）
  
• TIFF files
  
• PDF files