游程编码实现二值bmp压缩

#include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<conio.h> #include<string.h> #include"bmp.h" const unsigned short MaxSize=16384;//14字节最大数 void compress(FILE *,FILE *);//压缩 void decompress(FILE *,FILE *);//解压缩 void wbuffer(FILE *,char *,int);/*将像素信息写入缓冲区*/ void buf_init(char *,int);//缓冲初始化 void rbuffer(FILE *,char *,int);//读缓冲到文件 unsigned long RLE(FILE *,char *,int,unsigned long);//游程压缩，并返回写入字节数 void decode(FILE *,char *,int);//解码，逆运算 DWORD getBMPsize(FILE *ifp);//获取位图大小 int yasuofou(char *,char *,int);//判断压缩可行性，可行性 int main() { FILE *ifp,*ofp,*ffp; char choic; char *ifilename,*ofilename; ifilename=(char *)malloc(1); ofilename=(char *)malloc(1); printf("a.压缩BMP图像 b.解压BMP图像\n"); choic=getch(); if(choic=='a') { printf("请输入压缩(Compress)源文件名:"); scanf("%s",ifilename); printf("请输入压缩(Compress)输出文件名:"); scanf("%s",ofilename); if((ifp=fopen(ifilename,"rb"))==NULL) { printf("无法打开文件!"); getch(); return 1; } if((ofp=fopen(ofilename,"wb"))==NULL) { printf("无法创建文件!"); getch(); return 1; } compress(ifp,ofp); printf("\n文件%s成功压缩为文件%s",ifilename,ofilename); fclose(ifp); fclose(ofp); } else { printf("请输入解压缩(Decompress)源文件名:"); scanf("%s",ifilename); printf("请输入解压缩(Decompress)输出文件名:"); scanf("%s",ofilename); if((ofp=fopen(ifilename,"rb"))==NULL) { printf("无法打开文件!"); getch(); return 1; } if((ffp=fopen(ofilename,"wb"))==NULL) { printf("无法创建文件!"); getch(); return 1; } decompress(ofp,ffp); printf("\n文件%s成功解压缩为文件%s!",ifilename,ofilename); fclose(ofp); fclose(ffp); } getch(); return 0; } DWORD getBMPsize(FILE *ifp)//打开文件 { DWORD size; fseek(ifp,2,0);// fseek(FILE *stream文件指针, long offset偏移量, int fromwhere文件的哪里开始偏移);位置指针指向文件内部的字节位置，随着文件的读取会移动，文件指针如果不重新赋值将不会改变指向别的文件 fread(&size,4,1,ifp);//size_t fread(void*buffer,size_tsize,size_tcount,FILE*stream);1.用于接收数据的地址（指针）（buffer） 　　2.单个元素的大小（size） ：单位是字节而不是位，例如读取一个int型数据就是4个字节 　　3.元素个数（count） 　　4.提供数据的文件指针（stream） 　　返回值：读取的元素的个数 rewind(ifp);//将文件内部的位置指针重新指向一个流（数据流/文件）的开头 return size;//返回大小 } /**//**************************缓冲区初始化****************************/ void buf_init(char *buffer,int size) { memset(buffer,-1,size);//void *memset(void *dest,int c,size_t count );它的作用只是把dest的内存块中的元素的值都设置为c，是0可以不，为啥是-1 } //BMP压缩 void compress(FILE *ifp,FILE *ofp) { unsigned long input,output=0; input=getBMPsize(ifp);//文件的大小 char buffer[MaxSize];//缓冲区 while(!feof(ifp))//feof(fp)有两个返回值:如果遇到文件结束，函数feof（fp）的值为非零值，否则为0（假是0） { wbuffer(ifp,buffer,MaxSize); output=RLE(ofp,buffer,MaxSize,output); } printf("Compressing Rate= %f %% ",output*100.0/input); } /**//************************************将二进制的位写入缓冲区***************************************/ void wbuffer(FILE *ifp,char *buffer,int size) { char *tpbuf=buffer;//buffer指文件的地址 unsigned char temp=0; int i; buf_init(buffer,size);//缓冲区初始化 while(size>0&&!feof(ifp))//当文件大小不为0并且文件没读取完时 { temp=fgetc(ifp);/**//*每次取8个像素，返回值是读取的一个字节（8位）*/ if(feof(ifp))break;//文件读取完了就跳出循环 for(i=7;i>=0;--i,++tpbuf) { *tpbuf=(temp>>i)&1;/**//*写入一行转换为二进制,高位在行左边，不明白*/ } size-=8;//循环玩一个for语句，文件大小间8 }//一直不断连续读取8个位像素，然后转化为二进制，直至所有的像素都写入缓冲区 } /**//**********************************对缓冲区中数值进行编码，并返回码序列**************************************/ unsigned long RLE(FILE *ofp,char *buffer,int size,unsigned long output)//output用来确定数据已经压缩过或者没压缩跳过了多少位 { unsigned short ounit=0,count=0; int i=0; char temp; char *tpbuf=buffer;//文件中的数据的第一个像素的地址赋给tpbuf temp=0; while(*tpbuf!=-1&&(i<size-1))//确保不超出缓冲区并且数据有效（数据是-1代表已经完成，超出缓冲） { temp=*tpbuf;//将第一个像素的值赋给temp ounit=count=0; //currentbit=temp; if(!yasuofou(tpbuf,buffer,MaxSize))// tpbuf是数据的第一个地址 { int k=0; for(k=13;k>=0&&*tpbuf!=-1&&tpbuf!=(buffer+size-1);--k,++tpbuf,++i)//越界了 没有出缓冲区且指针没到14个数据的最后一个地址， { count+=(*tpbuf)<<k;//不压缩时把数据读出来14和二进制一个个转到count } ounit=count;//不压缩 fwrite(&ounit,sizeof(unsigned short),1,ofp);//把ounit的数据写入到ofp中去，长度是16，左数两位都是0 } else { count=0; ounit+=1<<15;//压缩 ounit=ounit+1 然后左移15位 将左数第一位置1 代表压缩 ounit+=temp<<14;//将左数第二位置为像素的值 while(*tpbuf==temp&&i<size-1)//当temp和*tpbuf相同时连续读取大于等于16个相同的 直到不相同时跳出来 { ++count; ++tpbuf;//读取一个地址就加1 ++i;//i加1确保不超出文件总的大小（size） } ounit+=count;//压缩了 比如16个1压缩之后变成1100000000010000，大小已经大大变小了。。。。压缩后的数据都写入在ofp中 fwrite(&ounit,sizeof(unsigned short),1,ofp);//fwrite(s, sizeof(char), strlen(s), pFile);每次写sizeof(char), strlen(s)次 } output+=sizeof(unsigned short);//返回写入字节数。表示出压缩后的大小。 } return output; } int yasuofou(char *current,char *buffer,int size) { char i,id; int distance=current-buffer; for(i=0,id=*current;i<16;++i,++distance) { if(*(current+i)!=id||*(current+i)==-1||distance>(size-1)) { return 0;//判断为不可压缩 } } return 1; } //解压缩 void decompress(FILE *ifp,FILE *ofp)//调用函数时把存储数据地址ofp传递到ifp { char buffer[MaxSize];//定义缓冲区 buf_init(buffer,MaxSize); while(!feof(ifp)) { decode(ifp,buffer,MaxSize); rbuffer(ofp,buffer,MaxSize); } } //解码 void decode(FILE *ifp,char *buffer,int size) { int i=0; unsigned short temp=0; char *tpbuf=buffer; buf_init(buffer,MaxSize); while(i<size-1&&!feof(ifp)) { fread(&temp,sizeof(unsigned short),1,ifp);//用ifp表示存储数据的地址，每次读取16个到temp中 if(feof(ifp)) break; if(temp>(1<<15))//第一位为１压缩，否则按非压缩处理 { if(((temp>>14)&1)==1)//第２位为１，则像素为１ 为0的话则像素为0 //一定要将操作数移位和１与，不可将１移位和操作数与 { unsigned short num1=temp&((1<<14)-1); for(;num1>0&&i<size;--num1,++i,++tpbuf) *tpbuf=1; } else { unsigned short num0=temp&((1<<14)-1); for(;num0>0&&i<size;--num0,++i,++tpbuf) *tpbuf=0; } } else//非压缩 { int k; for(k=13;k>=0&&(tpbuf-buffer)<size-1;--k,++tpbuf,++i)//如果不够14位有几位取几位 { *tpbuf=(temp>>k)&1; } } } } /**//*******************************读取缓冲区中二进制，输出到文件**********************************/ void rbuffer(FILE *ofp,char *buffer,int size) { unsigned char temp=0; int i=0; char *tpbuf=buffer; while(size>0&&*tpbuf!=-1) { for(i=7;i>=0;--i,++tpbuf)//将位信息转换为１字节整数，并输出到文件 { if(*tpbuf==-1)break; temp+=*tpbuf<<i; --size; } fputc(temp,ofp); temp=0; } }