ランレングス符号化とは

らんれんぐすふごうか

同じ値が続く部分(ラン)を、その値と続く長さの組に置き換えて小さくする可逆圧縮の方式。例えば白黒の画素の列 0000000011110000 は、「0が8個、1が4個、0が4個」と表せる。白地の多い図面やファクスの画像、単色の領域が多い画像のように、同じ値が長く続くデータでよく縮む。値が細かく変わるデータではランが短くなり、かえって大きくなることがある。RLEともいう。

「ランレングス符号化」は、1分野の2問の練習問題に出てきます(情報理論と符号の基礎など)。

この用語の分野: 情報理論と符号の基礎

ランレングス符号化の練習問題に挑戦

40文字の文字列 AAAAAAAAAAAABBBBCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCDDDD(Aが12個、Bが4個、Cが20個、Dが4個)を、同じ文字の連続を「文字(1バイト)と個数(1バイト)」の組で表すランレングス符号化で圧縮する。元の文字列は1文字1バイトとし、圧縮率を「圧縮後の大きさ ÷ 圧縮前の大きさ」とするとき、圧縮率はどれか。

  1. A10%
  2. B20%
  3. C80%
答えと解説を見る

正解:B. 20%

同じ文字の連続(ラン)はA、B、C、Dの4つなので、圧縮後は 4 × 2 = 8 バイトになります。圧縮前は40バイトなので、圧縮率は 8 ÷ 40 = 0.2、つまり20%です。ランレングス符号化は、同じ値が長く続くデータほどよく縮みます。

ランレングス符号化で圧縮したときに、大きさを最も小さくしやすいデータはどれか。

  1. A白い背景に黒い線で描いた図面を、白と黒の2値で表した画像
  2. B写真のように、隣り合う画素の値が細かく変わる画像
  3. C暗号化した後の、0と1がランダムに並んで見えるデータ
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正解:A. 白い背景に黒い線で描いた図面を、白と黒の2値で表した画像

ランレングス符号化は、同じ値が続く長さ(ラン)を数で表すので、同じ値が長く続くデータほど小さくなります。白地の多い2値の図面では、白の画素が長く続くので効果が大きく、ファクスの符号化にもこの考え方が使われています。値が細かく変わるデータでは、ランが短くなり、かえって大きくなることもあります。

解説の中の「ランレングス符号化」

「ランレングス符号化」が出てくる問題(2問)

  1. 40文字の文字列 AAAAAAAAAAAABBBBCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCDDDD(Aが12個、Bが4個、Cが20個、Dが4個)を、同じ文字の連続を「文字(1バイト)と個数(1バイト)」の組で表すランレングス符号化で圧縮する。元の文字列は1文字1バイトとし、圧縮率を「圧縮後の大きさ ÷ 圧縮前の大きさ」とするとき、圧縮率はどれか。
  2. ランレングス符号化で圧縮したときに、大きさを最も小さくしやすいデータはどれか。

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