# BMP赫夫曼编码

**Repository Path**: Morphlng/bmp-huffman-coding

## Basic Information

- **Project Name**: BMP赫夫曼编码
- **Description**: 图像处理实验三，要求：
1. 编写函数，获得赫夫曼编码表
2. 根据赫夫曼编码，将像素数据用编码表示
3. 将编码后的图片数据写入文件
4. 读取压缩后的图像文件和赫夫曼编码表
5. 利用赫夫曼编码表还原图像文件
- **Primary Language**: C++
- **License**: GPL-3.0
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 4
- **Forks**: 1
- **Created**: 2021-01-10
- **Last Updated**: 2024-11-11

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# BMP赫夫曼编码

#### 介绍

图像处理实验三，要求：

1. 编写函数，获得赫夫曼编码表
2. 根据赫夫曼编码，将像素数据用编码表示
3. 将编码后的图片数据写入文件
4. 读取压缩后的图像文件和赫夫曼编码表
5. 利用赫夫曼编码表还原图像文件

#### 代码说明

首先是编码部分

1.	赫夫曼编码 (完整定义包含于HuffmanTree.h)
2.	统计像素值出现概率 (pixel_count)
3.	计算压缩效率 (calculate_bpp)
4.	将赫夫曼编码表以文本格式写入文件 (writeHuffmanTable)
5.	将图像头部，即信息头、文件头、调色板，以二进制写入文件 (writeHeader)
6.  将图像编码后的数据以二进制写入文件 (writeBit)
7.	以正确顺序调用1-7函数，完成bmp图像的赫夫曼编码 (**ImageCompression**)

以下是解码部分

1.  从文件读入一个HuffmanCodeTable (readHuffmanTable)
2.  从编码文件中读取bmp头部信息 (readHeader)
3.	将一个字节按位输出，用于读取编码数据 (Byte2Binary)
4.	读取编码数据 (readEncodeData)
5. 按照赫夫曼编码表解码编码数据 (decode)
6. 以正确顺序调用8-12函数，完成bmp图像的解码 (**ImageDecode**)

我又增加了一种解码方式，通过码表逆向构建赫夫曼树，然后利用赫夫曼树还原的方法，效率比上面的高很多

1. ```typedef struct BiTNode``` 二叉树定义，我们逆向构建时用链式二叉树，不再使用数组二叉树
2. 根据码表，还原赫夫曼树 (restore_HuffmanTree)
3. 利用赫夫曼树解码 (decode_BiTree)
4. 以正确顺序调用2-3函数，完成bmp图像的快速解码 (**ImageDecode_fast**)

#### 运行结果

赫夫曼编码执行后会产生多个文件，encode_Image.bmp是压缩图像数据，HuffmanCodeTable.txt是赫夫曼编码表，predict.bmp和Depredict.bmp分别是压缩过程中预测优化图像，和最终解码图像。

#### 说明

1.  由于该项目较为复杂，我直接给出了项目文件，方便大家缕清文件关系
2.  使用动态库时发生了一些未知错误，因此本项目中以hxlbmpfile.cpp直接给出
3.  如果你运行出现错误，检查一下代码中的文件路径，我规定为`./output/xxx`，你可以修改为绝对路径来避免出错。
4.  如果你对代码有一些疑惑，可以先看一下[我的博客](https://blog.csdn.net/weixin_44151650/article/details/106098798)，也许会有帮助