修改,预测编码C++实现

Question

预测编码
最好MFC做,对图片和字符串进行编码\解码.并界输出平均码长、压缩比、熵、与熵的接近程度、编码位流、码表. 
我有个就是编码后文件比原文件更大. 
各位高手能帮个忙吗?
应该怎么修改,然后怎样计算平均码长、压缩比、熵、与熵的接近程度、编码位流、码表并输出. 代码部分(编码解码部分,其他具体程序可与我联系或者留下邮箱地址):
#include "stdafx.h"
#include "GlobalApi.h"
#include "Cdib.h"#include <io.h>
#include <errno.h>#include <math.h>
#include <direct.h>
//using namespace std;// FOURBYTES就是用来计算离4最近的整倍数
#define FOURBYTES(bits)    (((bits) + 31) / 32 * 4)/**************************************************************************
 *  文件名：ImageCoding.cpp
 *
 *  正交变换API函数库：
 *
 *  WRITE2IMG() - 256色图象保存为256色IMG文件
 *  LOADIMG() - 读取指定的256色IMG文件 
 *  DIBBITPLANE() - 图像位平面分解
 *
 ************************************************************************
*/// PCX文件头结构
typedef struct{
 BYTE bManufacturer;
 BYTE bVersion;
 BYTE bEncoding;
 BYTE bBpp;
 WORD wLeft;
 WORD wTop;
 WORD wRight;
 WORD wBottom;
 WORD wXResolution;
 WORD wYResolution;
 BYTE bPalette[48];
 BYTE bReserved;
 BYTE bPlanes;
 WORD wLineBytes;
 WORD wPaletteType;
 WORD wSrcWidth;
 WORD wSrcDepth;
 BYTE bFiller[54];
} PCXHEADER;typedef struct{
 BYTE bBpp;
 WORD wLeft;
 WORD wTop;
 WORD wRight;
 WORD wBottom;
 WORD wXResolution;
 WORD wYResolution;
} IMGHEADER;/*************************************************************************
 *
 * 函数名称：
 *   WRITE2IMG()
 *
 * 参数:
 *   CDib * pDib        - 指向CDib对象的指针
 *   CFile& file        - 要保存的文件
 *
 * 返回值:
 *   BOOL               - 成功返回True，否则返回False。
 *
 * 说明:
 *   该函数将指定的图象保存为IMG文件。
 *
 *************************************************************************/
BOOL WINAPI WRITE2IMG(CDib * pDib, CFile& file)
{

// 指向源图像的指针
unsigned char* lpSrc; //图象的宽度和高度
LONG    lWidth;
LONG    lHeight; // 图像每行的字节数
LONG lLineBytes;

// 循环变量
LONG i;
LONG j;

// 参与预测的象素和当前编码的象素
BYTE bCharA;
BYTE bCharB;
BYTE bCharC;
BYTE bCharD;
    
// 预测值
int nTemp;

// 预测后的残差
int nDpcm;

// 指向编码后图像数据的指针
BYTE * lpDst;

//得到图象的宽度和高度
CSize   SizeDim;
SizeDim = pDib->GetDimensions();
lWidth  = SizeDim.cx;
lHeight = SizeDim.cy;

//得到实际的Dib图象存储大小
CSize   SizeRealDim;
SizeRealDim = pDib->GetDibSaveDim(); // 计算图像每行的字节数
lLineBytes = SizeRealDim.cx;

//图像数据的指针
LPBYTE  lpDIBBits = pDib->m_lpImage;

/**********************************************************************
*写入IMG文件头信息
***********************************************************************
*/
IMGHEADER Header4IMG;

// 给文件头赋值

// 像素位数（256色为8位）
Header4IMG.bBpp = 8;

// 图像相对于屏幕的左上角X坐标（以像素为单位）
Header4IMG.wLeft = 0;

// 图像相对于屏幕的左上角Y坐标（以像素为单位）
Header4IMG.wTop = 0;

// 图像相对于屏幕的右下角X坐标（以像素为单位）
Header4IMG.wRight = lWidth - 1;

// 图像相对于屏幕的右下角Y坐标（以像素为单位）
Header4IMG.wBottom = lHeight - 1;

// 图像的水平分辨率
Header4IMG.wXResolution = lWidth;

// 图像的垂直分辨率
Header4IMG.wYResolution = lHeight; // 写入文件头
file.Write((LPSTR)&Header4IMG, sizeof(IMGHEADER));

// 编码第0行
i = 0;
for ( j = 0; j < lWidth; j++)
{
// 指向图象0行j列象素的指针
lpSrc = (BYTE *)lpDIBBits + lLineBytes * (lHeight - 1 - i) +j ;

// 给bCharD赋值
bCharD = *lpSrc; // 如果是第0行0列，直接将象素值写入
if(j == 0)
nDpcm = (int)bCharD;
// 利用 Dpcm ＝D － A 计算残差 
else
{
bCharA = *(lpSrc - 1);
nDpcm  = (int)bCharD - (int)bCharA;
} // 将残差写入文件
file.Write(&nDpcm , sizeof(int));
}

// 编码第1行到lHeight-1行
for ( i=1;i<lHeight; i++)
{
for ( j = 0; j < lWidth; j++)
{
// 指向当前编码元素的指针
lpSrc = (BYTE *)lpDIBBits + j + lLineBytes * (lHeight - 1 - i);

// 赋值
bCharD = *lpSrc;
bCharB = *(lpSrc + lLineBytes); // 如果是第一列，利用 残差＝D －B 进行预测
if(j == 0)
nDpcm = (int)bCharD - (int)bCharB;
else
{
// 利用(B-C)/2+A计算预测值
bCharA = *(lpSrc - 1);
bCharC = *(lpSrc + lLineBytes - 1);
nTemp  =  (int)((bCharB-bCharC) / 2 + bCharA);

// 如果预测值小于0，直接赋零
if(nTemp < 0)
nTemp = 0;
// 如果预测值大于255，直接赋值255
else if(nTemp > 255)
nTemp = 255;
else
nTemp = nTemp; // 得到残差
nDpcm = (int)bCharD - nTemp;
} // 将残差写入文件
file.Write(&nDpcm , sizeof(int));
}
}

// 开辟一片缓冲区以保存调色板
lpDst = new BYTE[769];

// 调色板起始字节
* lpDst = 0x0C; // 得到图象的调色板
LPRGBQUAD lpbmc = (LPRGBQUAD)pDib->m_lpvColorTable;

// 读取当前图象的调色板
for (i = 0; i < 256; i ++)
{

// 读取DIB调色板红色分量
lpDst[i * 3 + 1] = lpbmc[i].rgbRed;

// 读取DIB调色板绿色分量
lpDst[i * 3 + 2] = lpbmc[i].rgbGreen;

// 读取DIB调色板蓝色分量
lpDst[i * 3 + 3] = lpbmc[i].rgbBlue;
}

// 写入调色板信息
file.Write((LPSTR)lpDst, 769); // 返回值
return TRUE;
}

Answer 1

/*************************************************************************
 *
 * 函数名称：
 *   LOADIMG()
 *
 * 参数:
 *   CDib * pDib        - 指向CDib类的指针
 *   CFile& file        - 要读取的文件
 *
 * 返回值:
 *   BOOL               - 成功返回TRUE
 *
 * 说明:
 *   该函数将读取指定的IMG文件
 *
 *************************************************************************/
BOOL WINAPI LOADIMG(CDib * pDib, CFile& file)
{
// 循环变量
LONG i;
LONG j;

// 图象高度
LONG lHeight;

// 图象宽度
LONG lWidth;

// 图像每行的字节数
LONG lLineBytes;

// 中间变量
BYTE bChar;
int     nTemp;

// 指向源图像象素的指针
int * lpSrc;

// 指向编码后图像数据的指针
BYTE * lpDst;

// 临时指针
int * lpTemp; // 用来参与预测的三个象素和当前编码象素
BYTE bCharA;
BYTE bCharB;
BYTE bCharC; // IMG头文件
IMGHEADER Header4IMG;

/**********************************************************************
*读出IMG文件头信息
***********************************************************************
*/

// 尝试读取文件头
if (file.Read((LPSTR)&Header4IMG, sizeof(IMGHEADER)) 
!= sizeof(IMGHEADER))
{
// 大小不对，返回NULL。
return NULL;
}

// 获取图像高度
lHeight = Header4IMG.wBottom - Header4IMG.wTop + 1;

// 获取图像宽度
lWidth  = Header4IMG.wRight - Header4IMG.wLeft + 1;

// 计算图像每行的字节数
lLineBytes = FOURBYTES(lWidth * 8);

// 获得显示图象的头文件
LPBITMAPINFOHEADER lpBI=pDib->m_lpBMIH;

// 给图象头文件成员赋值
lpBI->biSize = 40;
lpBI->biWidth = lWidth;
lpBI->biHeight = lHeight;
lpBI->biPlanes = 1;
lpBI->biBitCount = 8;
lpBI->biCompression = BI_RGB;
lpBI->biSizeImage = lHeight * lLineBytes;
lpBI->biXPelsPerMeter = Header4IMG.wXResolution;
lpBI->biYPelsPerMeter = Header4IMG.wYResolution;
lpBI->biClrUsed = 0;
lpBI->biClrImportant = 0;

// 分配内存以读取编码后的象素
lpSrc = new int[(file.GetLength() - sizeof(IMGHEADER)-769) ];

lpTemp = lpSrc;

// 读取编码后的象素
if (file.ReadHuge(lpSrc, file.GetLength() - sizeof(IMGHEADER)-769) 
!= file.GetLength() - sizeof(IMGHEADER)-769 )
{

return FALSE;
}

// 重新分配内存，以适应新的图象大小
delete  pDib->m_lpImage;
pDib->m_lpImage = new unsigned char[lHeight * lLineBytes]; // CDib类中像素位置
lpDst = pDib->m_lpImage;

// 解码第0行
i = 0;
for(j = 0; j < lWidth; j++)
{
if(j==0)
{
// 如果是0行0列，编码值就是真实值
lpDst[j + lLineBytes * (lHeight - 1 - i)] = (BYTE)(*lpTemp);
lpTemp ++;
}
else
{
// 利用 D＝A＋残差 得到原来的象素
lpDst[j+ lLineBytes * (lHeight - 1 - i)]
= (BYTE)(*lpTemp) + lpDst[j + lLineBytes * (lHeight - 1 - i) - 1];
lpTemp++;
}
} // 解码第1行到第lHeight－1行
for (i = 1; i < lHeight; i++)
    {
for (j = 0; j < lWidth; j++)
{
// 得到象素B的值
bCharB = lpDst[j + lLineBytes * (lHeight  - i)];

// 解码第一列
if(j==0)
{
// 利用 D＝B＋残差 得到原来的象素值
lpDst[j+ lLineBytes * (lHeight - 1 - i)] = (BYTE)((*lpTemp) + bCharB);
lpTemp++;
}

// 解码剩下的列
else
{
// 利用 D=(B-C)/2 + A + 残差 得到原来的象素值
bCharA=lpDst[j - 1 + lLineBytes * (lHeight - 1 - i)];
bCharC=lpDst[j - 1 + lLineBytes * (lHeight - i)];

// 解码时的预测
nTemp=(int)((bCharB - bCharC) / 2  +bCharA);

// 预测值小于0，直接赋0
if(nTemp<0)
nTemp = 0;
// 预测值大于255，直接赋值255
else if(nTemp>255)
nTemp = 255;  
else
nTemp = nTemp; // 预测值＋残差
lpDst[j + lLineBytes * (lHeight - 1 - i)] 
= (BYTE)(*lpTemp + (BYTE)nTemp);
lpTemp++;
}
}
} // 释放内存
delete lpSrc;
lpDst  = NULL;

// 读调色板标志位
file.Read(&bChar, 1);
if (bChar != 0x0C)
{
// 返回NULL。
return FALSE;
}

// 分配内存以读取编码后的象素
lpDst = new BYTE[768];

// 图象中调色板的位置
LPRGBQUAD lpbmc = (LPRGBQUAD)pDib->m_lpvColorTable;

// 读取调色板
if (file.Read(lpDst, 768) != 768)
{
return FALSE;
}

// 给调色板赋值
for (i = 0; i < 256; i++)
{
lpbmc[i].rgbRed   = lpDst[i * 3 + 2];
lpbmc[i].rgbGreen = lpDst[i * 3 + 1];
lpbmc[i].rgbBlue  = lpDst[i * 3];
lpbmc[i].rgbReserved = 0;
}

// 返回值
return TRUE;
}
/*************************************************************************
 *
 * 函数名称：
 *   DIBBITPLANE()
 *
 * 参数:
 *   CDib * pDib        - 指向CDib类的指针
 *   CFile& file        - 要读取的文件
 *
 * 返回值:
 *   BOOL               - 成功返回TRUE
 *
 * 说明:
 *   该函数将制定的图象进行位平面分解
 *
 *************************************************************************/
BOOL WINAPI DIBBITPLANE(CDib *pDib,BYTE bBitNum)
{
// 如果输入的数不符合要求，不进行分解
if(bBitNum <1 || bBitNum >8)
return FALSE;

// 指向源图像的指针
BYTE * lpSrc; //图象的宽度和高度
LONG    lWidth;
LONG    lHeight; // 图像每行的字节数
LONG lLineBytes;

// 循环变量
LONG i;
LONG j; // 中间变量
BYTE bTemp;
BYTE bA; // 二进制第i位对应的十进制值
BYTE bCount;

//得到图象的宽度和高度
CSize   SizeDim;
SizeDim = pDib->GetDimensions();
lWidth  = SizeDim.cx;
lHeight = SizeDim.cy;

//得到实际的Dib图象存储大小
CSize   SizeRealDim;
SizeRealDim = pDib->GetDibSaveDim(); // 计算图像每行的字节数
lLineBytes = SizeRealDim.cx;

//图像数据的指针
LPBYTE  lpDIBBits = pDib->m_lpImage;

bCount = 1<<(bBitNum - 1);

for (i = 0; i<lHeight; i++)
{
for ( j = 0; j < lWidth; j++)
{
// 指向位图i行j列的指针
lpSrc = (BYTE *)lpDIBBits + j+lLineBytes * (lHeight - 1 - i); // 对位图按灰度码进行分解
if(bBitNum == 8)
{
// 如果求的是位图8，直接取二值的第8位
bTemp = (*(lpSrc) & bCount) / bCount;
bTemp = bTemp * 255;
}
else
{
// 否则进行异或，求得灰度码
bTemp = (*(lpSrc) & bCount) / bCount;
bA    = bCount * 2; // 第i＋1位图的象素值
bA = (*(lpSrc) & bA) / bA; // 异或
bTemp = (bTemp ^ bA) * 255;
} // 更新源图象
*(lpSrc) = bTemp;
}
} // 返回值
return TRUE;
}