s1063514影像處理作業6

影像處理概論作業6

作業題目: 

Run-Length Based Image Compression練習

附件中為三張利用將高度以色彩視覺化後的圖片。

請設計一個基於Run-Length的壓縮法方，對圖檔作無失真壓縮後儲存成新檔案。

部落格上應敘述你的壓縮方法，提供壓縮檔之格式，並計算三張圖的平均壓縮率(compression ratio)。

使用環境:

• Linux version 4.15.0
• Python 3.6.9
• opencv-python 4.5.1.48
• numpy 1.19.15
• struct
• time

實作方法:

1.壓縮

         原本想用RLE 對 binary 做壓縮，但是考慮到這次針對圖片做壓縮，所以將其以每個pixel內的R,G,B三通道分別進行壓縮，在RLE壓縮下連續性高，才能做到有效壓縮，不分開會導致不連續的問題，這次寫的演算法分別計算單一通道上值有幾個重複與值為多少，並將他儲存起來，並且也將累計超出byte的空間，再做分割重新計算，大大減少儲存而需另外增加的overhead，也避免了圖片到了一定大小就無法壓縮的限制，為了能讓圖片正確還原，將圖片長寬資訊儲存在前頭做header，並將處理後的三通道壓在一起後接上，完成整個壓縮的動作

2.解壓縮

        依照我壓縮時訂的規則做還原，並分別以byte為單位讀取資訊，將開頭長寬資訊讀取出來，透過numpy建立一張空圖根據所讀取到的長寬做為大小，並接續讀取圖片資訊，以opencv排列為主B,G,R分別依順序讀取，填進所建立的空白圖中，將圖片無損還原回來。

***注意 格式為我制定的特規，必須用此程式內的解壓縮才可還原

開關

compress =>True or false

decompress=>True or false

執行結果:

Avg_compression ratio>>>(6.63977+4.04119+6.96595)/3=5.88230

截圖>原圖>還原圖

img1.bmp    

壓縮耗時:179.5s 解壓縮耗時:18.5s        compression ratio(14322/2157)=>6.63977

                                                                img1.bmp

img1.bmp_compress.bmp(reconstruct)

img2.bmp

壓縮耗時:500.0s 解壓縮耗時:19.5s        compression ratio(14322/3544)=>4.04119

                                                        img2.bmp

       

                                  img2.bmp_compress.bmp(reconstruct)

img3.bmp        

壓縮耗時:160.5s 解壓縮耗時:18.6s        compression ratio(14322/2056)=>6.96595

                                                        img3.bmp

           

img3.bmp_compress.bmp(reconstruct)