图像的霍夫曼编码.doc

实验六图像的霍夫曼编码
实验目的：
理解并熟练对图像进行霍夫曼编码的算法；
进一步加深对所学数字图像处理内容的认识；
能够利用各种软件对算法加以实现。
实验内容：
对数字图像进行哈弗曼编码
对数字图像进行算术编码
分析所得到的结果。
实验原理
哈夫曼(Huffman)编码是一种常用的压缩编码方法，是Huffman于1952年为压缩文本文件建立的。它的基本原理是频繁使用的数据用较短的代码代替，较少使用的数据用较长的代码代替，每个数据的代码各不相同。这些代码都是二进制码，且码的长度是可变的。具体算法如下：
首先统计出每个符号出现的频率，上例S0到S7的出现频率分别为4/14，3/14，2/14，1/14，1/14，1/14，1/14，1/14。
从左到右把上述频率按从小到大的顺序排列。
每一次选出最小的两个值，作为二叉树的两个叶子节点，将和作为它们的根节点，这两个叶子节点不再参与比较，新的根节点参与比较。
重复(3)，直到最后得到和为1的根节点。
将形成的二叉树的左节点标0，右节点标1。把从最上面的根节点到最下面的叶子节点途中遇到的0,1序列串起来，就得到了各个符号的编码。
实验过程
实验流程图

霍夫曼编码示意图如下：

实验代码
见实验报告附页。
实验结果
打开要进行编码的图片，如下图所示：

对图片进行霍夫曼编码，得到如下结果：

实验总结
通过本实验，进一步加深了对霍夫曼编码的实验原理和算法的理解和认识；
加强了分析问题和解决问题的能力；
熟练了软件的使用能力，提高了利用软件对数字图像进行处理的能力。

附页：
实验代码：
unsignedintPcxBytesPerLine;
BOOLLoadPcxFile(HWNDhWnd,char*PcxFileName)
{
FILE*PCXfp;
PCXHEADheader;
LOGPALETTE*pPal;
HPALETTEhPrevPalette;
HDChDc;
HLOCALhPal;
DWORDImgSize;
DWORDOffBits,BufSize;
LPBITMAPINFOHEADERlpImgData;
DWORDi;
LONGx,y;
intPcxTag;
unsignedcharLineBuffer[6400];
LPSTRlpPtr;
HFILEhfbmp;
if((PCXfp=fopen(PcxFileName,"rb"))==NULL){//文件没有找到
MessageBox(hWnd,"Filec:\\test.pcxnotfound!","ErrorMessage",
MB_OK|MB_ICONEXCLAMATION);
returnFALSE;
}
//读出头信息
fread((char*)&header,1,sizeof(PCXHEAD),PCXfp);
if(header.manufacturer!=0x0a){//不是一个合法的PCX文件
MessageBox(hWnd,"NotavalidPcxfile!","ErrorMessage",
MB_OK|MB_ICONEXCLAMATION);
fclose(PCXfp);
returnFALSE;
}
//将文件指针指向调色板开始处
fseek(PCXfp,-769L,SEEK_END);
//获取颜色数信息
PcxTag=fgetc(PCXfp)&0xff;
if(PcxTag!=12){//非256色，返回
MessageBox(hWnd,"Nota256colorsPcxfile!","ErrorMessage",
MB_OK|MB_ICONEXCLAMATION);
fclose(PCXfp);
returnFALSE;
}
//创建新的BITMAPFILEHEADER和BITMAPINFOHEADER
memset((char*)&bf,0,sizeof(BITMAPFILEHEADER));
memset((char*)&bi,0,sizeof(BITMAPINFOHEADER));
//填写BITMAPINFOHEADER头信息
bi.biSize=sizeof(BITMAPINFOHEADER);
//得到图象的宽和高
bi.biWidth=header.xmax-header.xmin+1;
bi.biHeight=header.ymax-header.ymin+1;
bi.biPlanes=1;
bi.biBitCount=8;
bi.biCompression=BI_RGB;
ImgWidth=bi.biWidth;
ImgHeight=bi.biHeight;
NumColors=256;
LineBytes=(DWORD)WIDTHBYTES(bi.biWidth