RLE-Komprimierung

Dezember 2016

Verkettung von Punkten


Die Verkettung von Punkten ist eine Methode, mit der Punkte auf optimale Weise gespeichert werden können : bei einem Schwarzweißbild gibt es nur zwei Farben, ein Bildpunkt kann also auf einem Bit kodiert werden, um so Speicherplatz zu sparen.

RLE-Komprimierung


Die Methode der RLE -Komprimierung (Run Length Encoding, manchmal auch RLC für Run Length Coding) genannt, wird bei vielen Bildformaten benutzt (BMP, PCX, TIFF). Sie beruht auf der Wiederholung von aufeinanderfolgenden Elementen.

Das Grundprinzip besteht darin, ein erstes Element zu kodieren und die Anzahl an Wiederholungen eines Wertes anzugeben und sie dann durch den zu wiederholenden Wert zu vervollständigen. So ergibt die Reihe "AAAAAHHHHHHHHHHHHHH" nach diesem Prinzip in komprimierter Form "5A14H". Der Gewinn durch die Komprimierung entspricht (19-5)/19, also etwa 73,7%. Für die Kette "REELLEMENT", in der die Redundanz der Zeichen gering ist, ergibt das Ergebnis der Komprimierung "1R2E2L1E1M1E1N1T". Die Komprimierung erweist sich hier als sehr kostspielig, mit einem Verlust von (10-16)/10, also -60%!

In Wirklichkeit wird die RLE-Komprimierung durch besondere Regeln bestimmt, die, wenn es erforderlich ist, eine Komprimierung ermöglichen, und eine Kette so lassen können, wie sie ist, wenn die Komprimierung zu einer Verschwendung führt. Diese Regeln sind folgende :

  • Wenn drei Elemente oder mehr sich aufeinanderfolgend wiederholen, wird die RLE-Komprimierung angewandt.
  • Ansonsten ist ein Kontrollzeichen (00) eingefügt, gefolgt von einer Anzahl von Elementen der nicht komprimierten Kette, und dann von der kompromierten Kette selbst.
  • Ist die Zahl der Elemente der Kette ungerade, wird das Kontrollzeichen (00) am Ende hinzugefügt.
  • Schließlich wurden die spezifischen Kontrollzeichen definiert, um :
    • Ein Zeilenende (00 01)
    • Das Bildende (00 00)
    • Eine Verschiebung des Zeigers im Bild um XX Spalten und YY Linien in Blickrichtung (00 02 XX YY) zu kodieren.



So ergibt die RLE-Komprimierung nur einen Sinn für die Daten, die zahlreiche aufeinanderfolgende redundante Elemente besitzen, insbesondere für Bilder, die große gleichförmige Teile enthalten. Diese Methode hat jedoch den Vorteil, leicht einsetzbar zu sein. Es gibt Varianten, in denen das Bild durch Punktblöcke nach Zeilen oder sogar im Zickzack kodiert ist.

compression RLE

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