s1093705 作業6

 

Run-Length Based Image Compression 練習

題目說明：

附件中為三張利用將晶片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)。

開發環境：

• Windows 11 
• Visual Studio Code
• Python 3.11.2 
• Opencv 4.7.0

實作結果：

Run length format：

[0, 0, 0, 128, 255, 255] -> 0 3 128 1 255 2

程式說明：

1. Import library

from PIL import Image

import numpy as np

import os

2. run-length encoding algorithm

def RLE_encoding(img, bits=8):

    encoded = []

    count = 0

    prev = None

    fimg = img.flatten()

   

    for pixel in fimg:

        if prev==None:

            prev = pixel

            count+=1

        else:

            if prev!=pixel:

                encoded.append((count, prev))

                prev=pixel

                count=1

            else:

                if count<(2**bits)-1:

                    count+=1

                else:

                    encoded.append((count, prev))

                    prev=pixel

                    count=1

    encoded.append((count, prev))

    return np.array(encoded)

3. read image file

    img = Image.open(infile_name[i], 'r')

4. turn image into numpy array

    pixels = np.array(img)

5. split the image into RGB three channels 

    b, g, r = pixels[:, :, 0], pixels[:, :, 1], pixels[:, :, 2]

6. encode three channels

    be, ge, gf = RLE_encoding(b), RLE_encoding(g), RLE_encoding(r)

    cat = np.concatenate((be, ge, gf), axis=0)

7. calculate the compression rate

rate = round(infile_size / outfile_size, 2)