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2024年4月24日发(作者：正切三角函数公式大全)

栅格压缩编码和常见文件压缩方法的异同

一、关于栅格数据压缩编码

栅格数据是按网格单元的行与列排列、具有不同灰度或颜色的阵列数据。每一个单元

（象素）的位置由它的行列号定义，所表示的实体位置隐含在栅格行列位置中，数据组织

中的每个数据表示地物或现象的非几何属性或指向其属性的指针。一个优秀的压缩数据编

码方案是：在最大限度减少计算机运算时间的基点上进行最大幅度的压缩。在栅格文件中，

每个栅格只能赋予一个唯一的属性值，所以属性个数的总数是栅格文件的行数乘以列数的

积，而为了保证精度，栅格单元分得一般都很小，这样需要存储的数据量就相当大了。通

常一个栅格文件的栅格单元数以万计。但许多栅格单元与相邻的栅格单元都具有相同的值，

因此使用了各式各样的数据编码技术与压缩编码技术。其栅格数据存储压缩编码方法主要

有：直接编码、链式编码、游程编码、块式编码、四叉树编码。

（1）直接栅格编码:：是最简单最直观而又非常重要的一种栅格结构编码方法，通常

称这种编码为图像文件或栅格文件。直接栅格编码是将栅格数据看作一个数据短阵，逐行

或逐列逐个记录代码。可每行从左到右逐个记录，也可奇数行从左到右，偶数行从右到左

记录，为特定目的也可采用其它特殊顺序。通常称这种编码的图像文件为栅格文件，这种

网格文件直观性强，但无法采用任何种压缩编码方法。图2.1 (c)的栅格编码为：4，4，4，

4，7，7，7，7；4，4，4，4，4，7，7，7；4，4，4，4，9，9，7，7；0，0，4，9，

9，9，7，7；0，0，0，9，9，9，7，7；0，0，0，9，9，9，9，9；0，0，0，0，9，

9，9，9；0，0，0，0，0，9，9，9。可用程序设计语言按顺序文件或随机文件记录这些

数据。（2）链式编码：由某一原点开始并按某些基本方向确定的单位矢量链。基本方向可

定义为：东＝0，南＝3，西＝2，北＝1等，还应确定某一点为原点。其特点：对多边形的

表示具有很强的数据压缩能力；具有一定的运算功能，如面积和周长计算等；叠置运算如

组合、相交等则很难实施，有效地压缩了栅格数据，尤其对多边形的表示最为显著，比较

适于存储图形数据。但对边界做合并和插入等修改编辑工作很难实施，而且对局部修改要

改变整体结构，效率较低。

（3）游程编码：只在各行（或列）数据的代码发生变化时依次记录该代码以及相同代

码重复的个数，即按（属性值，重复个数）编码。游程用一对数字表达，其中，第一个值

表示游程长度，第二个值表示游程属性值。每一个新行都以一个新的游程开始。表达游程

长度的位数取决于栅格区域的列数，游程属性值则取决于栅格区域属性的最大类别数（分

类的级别数）。通常用两个字节表示游程长度（行数可达65536），一个字节表示游程属性

值（256级）。

（4）块式编码：块式编码是将行程编码扩大到二维的情况，把多边形范围划分成由像

元组成的正方形，然后对各个正方形进行编码。特点：块式编码是将行程编码扩大到二维

的情况；一个多边形所能包含的正方形越大，多边形的边界越简单，块式编码的效果就越

好；多边形之间求并及求交方便；探测多边形的延伸特征较容易。

（5）四叉树编码而块状结构则用四叉树来描述，将图像区域按四个大小相同的象限四

等分，每个象限又可根据一定规则判断是否继续等分为次一层的四个象限，无论分割到哪

一层象限，只要子象限上仅含一种属性代码或符合既定要求的少数几种属性时，则停止继

续分割。否则就一直分割到单个像元为止。而块状结构则用四叉树来描述。按照象限递归

分割的原则所分图像区域的栅格阵列应为2n×2n（n为分割的层数）的形式。四叉树编码

又称为四分树、四元树编码。它是一种更有效地压编数据的方法。它将2n×2n像元阵列的

区域，逐步分解为包含单一类型的方形区域，最小的方形区域为一个栅格像元。图像区域

划分的原则是将区域分为大小相同的象限，而每一个象限又可根据一定规则判断是否继续

等分为次一层的四个象限。其终止判据是，不管是哪一层上的象限，只要划分到仅代表一


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