在8位微处理器上压缩黑白像素数据

我需要使用8位微处理器压缩102x64像素黑白LCD屏幕的数据。数据即将在为流，如下图所示：在8位微处理器上压缩黑白像素数据

unsigned char data[8][102] = 
     { 
      {0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
      0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
      0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
      0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
      0x00, 0x38, 0x28, 0xfe, 0x82, 0xba, 0xba, 0x82, 0xba, 0xba, 0x82, 0xba, 0xba, 0x82, 0xfe, 0x00, 
      0x00, 0x38, 0x44, 0x44, 0x38, 0x00, 0x40, 0x4c, 0x50, 0x60, 0x00, 0x28, 0x00, 0x40, 0x7c, 0x00, 
      0x4c, 0x54, 0x54, 0x24, 0x00, 0x00 }, 
      {0x00, 0x20, 0x20, 0x20, 0x3f, 0x3f, 0x20, 0x20, 0x20, 0x00, 0x6f, 0x6f, 0x00, 0x0f, 0x0f, 0x08, 
      0x08, 0x0f, 0x0f, 0x08, 0x08, 0x0f, 0x07, 0x00, 0x07, 0x0f, 0x0a, 0x0a, 0x0e, 0x06, 0x00, 0x00, 
      0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
      0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
      0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
      0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
      0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 }, 
      {0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0xc0, 0xcf, 0x0e, 0x0d, 0x0d, 0x0d, 0xce, 0xcf, 0x0d, 0xcd, 0xcd, 0x0d, 
      0x0c, 0xcf, 0xc0, 0x00, 0x00, 0xc0, 0xc2, 0x02, 0x83, 0xc0, 0x40, 0x40, 0x41, 0x42, 0x02, 0x02, 
      0x01, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x01, 0x03, 0x00, 0x00, 0x01, 0x02, 0x02, 
      0x02, 0x01, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
      0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
      0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
      0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 }, 
      {0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0xff, 0x07, 0xfb, 0xfb, 0xfb, 0x07, 0xff, 0xff, 0xfb, 0xc7, 0x3f, 
      0xff, 0xff, 0x00, 0x84, 0x00, 0x00, 0x04, 0x04, 0xfc, 0x04, 0x04, 0x00, 0x04, 0x0c, 0x14, 0x24, 
      0xc4, 0x00, 0x00, 0x84, 0x00, 0x00, 0x30, 0x50, 0x90, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x00, 0xf8, 0x04, 0x04, 
      0x04, 0xf8, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
      0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
      0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
      0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 }, 
      {0x00, 0x3f, 0x3f, 0x20, 0x20, 0x30, 0x1f, 0x0f, 0x00, 0x01, 0x0b, 0x0a, 0x0a, 0x0f, 0x07, 0x00, 
      0x08, 0x3f, 0x3f, 0x08, 0x08, 0x00, 0x07, 0x0f, 0x0a, 0x0a, 0x0e, 0x06, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
      0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
      0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
      0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
      0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
      0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 }, 
      {0x00, 0xc0, 0xc0, 0x40, 0x40, 0xc0, 0x81, 0x02, 0x02, 0x82, 0xc1, 0x40, 0x42, 0xc2, 0xc3, 0x00, 
      0x00, 0xc0, 0xc0, 0x40, 0x40, 0x00, 0x81, 0xc2, 0x42, 0x42, 0x41, 0x40, 0x02, 0x02, 0x03, 0x00, 
      0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x01, 0x02, 0x02, 0x02, 0x01, 0x00, 0x01, 0x02, 0x02, 0x02, 
      0x01, 0x00, 0x01, 0x02, 0x02, 0x02, 0x01, 0x00, 0x01, 0x02, 0x02, 0x02, 0x01, 0x00, 0x00, 0x00, 
      0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
      0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
      0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 }, 
      {0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0xf8, 0x04, 0x04, 0x04, 0xf8, 0x00, 0x04, 0x04, 0xfc, 0x04, 
      0x04, 0x00, 0x00, 0x04, 0x00, 0x00, 0xf8, 0x04, 0x04, 0x04, 0xf8, 0x00, 0x04, 0x04, 0xfc, 0x04, 
      0x04, 0x00, 0x00, 0x04, 0x00, 0x00, 0x04, 0x0c, 0x14, 0x24, 0xc4, 0x00, 0xf8, 0x04, 0x04, 0x04, 
      0xf8, 0x00, 0xf8, 0x04, 0x04, 0x04, 0xf8, 0x00, 0xf8, 0x04, 0x04, 0x04, 0xf8, 0x00, 0x00, 0x00, 
      0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
      0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
      0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 }, 
      {0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
      0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
      0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
      0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
      0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
      0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
      0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 } 
     };

但是我无法完全适应它到微处理器的RAM。我只能以51或更少的字节块访问它。

对于那些谁是好奇 - 数据将产生以下图片：

screen

我喜欢用一个缓慢的串行接口来传输数据。原样发送数据花费太多时间。我的目标是通过将数据缩小2倍来加快速度。正常的zip压缩将通过将816字节压缩到332字节来实现2.46因子。

我的第一个想法是通过对在序列中具有相同值的字节进行分组来缩小数据。例如，数据{0x20, 0x20, 0x20, 0x3f, 0x3f, 0x20, 0x20, 0x20}将被从8个字节压缩到6个字节到这个{{0x20, 0x03}, {0x3f, 0x02}, {0x20, 0x03}}。

有没有一种方法可以更好地处理黑色像素数据和8位微处理器提供的有限资源？

来源

2011-08-19 Martin

你的想法被称为[游程编码]（http://en.wikipedia.org/wiki/Run-length_encoding）。 – Kapep

我使用RLE方法（这非常容易实现）创建了一个测试，并压缩了一个816到446字节（因子1.82）的相似图像 - 这比我从这样一个简单的方法预计的要多。

来源

2011-09-19 08:17:50 Martin

传真机使用霍夫曼压缩线组合，然后下面几行仅编码与上一个完整行的差异。

这与视频压缩的原理相同：压缩一个完整帧，然后压缩接下来几帧的差异（当然这不是100％准确）。

它应该有助于压缩，但代码变得有点复杂。

我会从霍夫曼压缩开始，因为图像绝对不是随机的，应该很好地压缩。我不认为传真机有大量的内存，所以它可能会挤入它。

来源

2011-08-19 07:22:59

如果你考虑一个huffman压缩，你可以尝试一个预处理像delta码或移动到这个数据的前面。增量码记录下一个字节的差异，并且mtf使用字典交换数据。它可以提高压缩机的压缩率。如果一个huffman是昂贵的，你可以看一下golomb的代码。在BWT转换之前，Mtf在bzip2中使用。

来源

2011-08-19 08:15:48 Bytemain

我不知道很多关于压缩，但对于一些甚至比RLE更有效，特别是用于液晶显示器设计的，我想也许是考虑这样的事情（我写发明了这个算法）：

{tag，x coord，y coord，data，data，data，...，tag，x coord，...等等。

这是基于这样的想法，即默认情况下LCD上的所有内容都是空白的，而您只需填写数据。所以它消除了存储大量0x00的需要。相反，值0x00可以用作标记来描述新数据段开始和结束的位置。

它看起来像这样：

uint8_t数据[N] = {0×00，0×05 0×01，为0xFF，0xFF时，0×00 0×01，0×02，和0xAA，为0xBB，的0xCC};

这将在LCD上的位置（5,1）到（6,1）处打印数据FFFF，然后在位置（1,2）到（3,2）处打印数据AABBCC。行结束时可以很容易地实现。 0x00可能会作为坐标之一出现，但不会作为数据出现。

来源

2011-08-19 09:41:43 Lundin

在8位微处理器上压缩黑白像素数据

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