?? shannoncoding.txt
字號:
// ShannonCoding.cpp : implementation file
//
#include "stdafx.h"
#include "dimageprocess.h"
#include "ShannonCoding.h"
#include "math.h"
#ifdef _DEBUG
#define new DEBUG_NEW
#undef THIS_FILE
static char THIS_FILE[] = __FILE__;
#endif
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// CShannonCoding dialog
CShannonCoding::CShannonCoding(CWnd* pParent /*=NULL*/)
: CDialog(CShannonCoding::IDD, pParent)
{
//{{AFX_DATA_INIT(CShannonCoding)
m_effect = 0.0;
m_length = 0.0;
m_shang = 0.0;
//}}AFX_DATA_INIT
}
void CShannonCoding::DoDataExchange(CDataExchange* pDX)
{
CDialog::DoDataExchange(pDX);
//{{AFX_DATA_MAP(CShannonCoding)
DDX_Control(pDX, IDC_CODINGLIST, m_codinglist);
DDX_Text(pDX, IDC_EFFECT, m_effect);
DDX_Text(pDX, IDC_LENGTH, m_length);
DDX_Text(pDX, IDC_SHANG, m_shang);
//}}AFX_DATA_MAP
}
BEGIN_MESSAGE_MAP(CShannonCoding, CDialog)
//{{AFX_MSG_MAP(CShannonCoding)
//}}AFX_MSG_MAP
END_MESSAGE_MAP()
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// CShannonCoding message handlers
BOOL CShannonCoding::OnInitDialog()
{
// 調(diào)用默認(rèn)得OnInitDialog()函數(shù)
CDialog::OnInitDialog();
// 字符串變量
CString str;
str = "1";
// 循環(huán)變量
int i;
int j;
double * temp; //圖像灰度出現(xiàn)概率中間結(jié)果的數(shù)組
int * turn; //數(shù)組用來存放灰度值和其位置之間
temp = new double[graygrade];
// 數(shù)組用來存放灰度值和其位置之間的映射
turn = new int[graygrade];
int temp2; //臨時變量
// 當(dāng)前編碼區(qū)間的概率和
double effectcum;
effectcum = 1.0; //初始的概率和為1.0
// 已經(jīng)編碼灰度值概率的統(tǒng)計和
double dSum;
dSum = 0;//初始化為0
// 已編碼灰度值
int lCount = 0;
// 起始位置
int lBegin;
// 指示編碼是否已經(jīng)完成一段
BOOL * bFinished;
bFinished = new BOOL[graygrade];
// 分配內(nèi)存
m_strCode = new CString[graygrade];
for (i = 0; i < graygrade; i ++)
{
// 初始化為FALSE
bFinished[i] = FALSE;
// 將概率賦值temp數(shù)組
temp[i] = grayfreq[i];
// 按灰度值大小順序排列
turn[i] = i;
}
// 中間變量
double te;
// 用冒泡法對進(jìn)行灰度值出現(xiàn)的概率排序
// 同時改變灰度值位置的映射關(guān)系
for (j = 0; j < graygrade - 1; j ++)
{
for (i = 0; i < graygrade - j - 1; i ++)
{
if (temp[i] > temp[i + 1])
{
// 互換
te = temp[i];
temp[i] = temp[i + 1];
temp[i + 1] = te;
// 將i和i+1灰度的位置值互換
temp2 = turn[i];
turn[i] = turn[i+1];
turn[i+1] = temp2;
}
}
}
/*******************************************************
計算香農(nóng)－弗諾編碼表
*******************************************************/
// 從概率大于0處開始編碼
for (lBegin = 0; lBegin < graygrade - 1; lBegin ++)
{
if (temp[lBegin] > 0)
{
break;
}
}
// 開始編碼
while(lCount < graygrade)
{
// 從概率大于零的灰度值開始編碼
lCount = lBegin;
// 對區(qū)間進(jìn)行分割，對每個區(qū)間的灰度值編碼
for (i = lBegin; i < graygrade; i ++)
{
// 判斷是否編碼完成
if (bFinished[i] == FALSE)
{
// 增加當(dāng)前編碼區(qū)間的概率綜合
dSum += temp[i];
// 判斷是否超出總和的一半
if (dSum > effectcum/2.0)
{
// 超出，追加的字符改為0
str = "0";
}
// 追加字符
m_strCode[turn[i]] = m_strCode[turn[i]] + str;
// 判斷是否編碼完一段
if (dSum == effectcum)
{
// 完成一部分編碼，重新計算effectcum
// 初始化dSum為0
dSum = 0;
// 判斷是不是對所有灰度值已經(jīng)編碼一遍
if (i == graygrade - 1)
j = lBegin;
else
j = i + 1;
// 保存j值
temp2 = j;
str = m_strCode[turn[j]];
// 計算下一編碼區(qū)間的概率總和
effectcum = 0;
for (; j < graygrade; j++)
{
// 判斷是否是同一段編碼
if ((m_strCode[turn[j]].Right(1) != str.Right(1))
|| (m_strCode[turn[j]].GetLength() != str.GetLength()))
break;
// 當(dāng)前區(qū)間的概率總和增加
effectcum += temp[j];
}
// 碼字增加值為1
str = "1";
// 判斷該段編碼已經(jīng)完成
if (temp2 + 1 == j)
bFinished[temp2] = TRUE;
}
}
else
{
// 開始下一輪編碼
lCount ++;
// 重新賦2dSum為0
dSum = 0;
// 判斷是不是對所有灰度值已經(jīng)編碼一遍
if (i == graygrade - 1)
j = lBegin;
else
j = i + 1;
// 保存j值
temp2 = j;
str = m_strCode[turn[j]];
// 計算下一編碼區(qū)間的概率總和
effectcum = 0;
for (; j < graygrade; j++)
{
// 判斷是否是同一段編碼
if ((m_strCode[turn[j]].Right(1) != str.Right(1))
|| (m_strCode[turn[j]].GetLength() != str.GetLength()))
{
// 退出循環(huán)
break;
}
// 累加
effectcum += temp[j];
}
str = "1";
// 判斷該段編碼已經(jīng)完成
if (temp2 + 1 == j)
bFinished[temp2] = TRUE;
}
}
}
// 計算圖像熵
for (i = 0; i < graygrade; i ++)
{
// 判斷概率是否大于0
if (grayfreq[i] > 0)
{
// 計算圖像熵
m_shang -= grayfreq[i] * log(grayfreq[i]) / log(2.0);
}
}
// 計算平均碼字長度
for (i = 0; i < graygrade; i ++)
{
// 累加
m_length +=grayfreq[i] * m_strCode[i].GetLength();
}
// 計算編碼效率
m_effect = m_shang / m_length;
// 保存變動
UpdateData(FALSE);
/*************************************************
輸出編碼結(jié)果
*************************************************/
// 字符串變量，列表項目的顯示
CString listname;
// 控件ListCtrl的ITEM
LV_ITEM codingItem;
// 保存控件ListCtrl中添加的ITEM編號
int nItem2View;
// 設(shè)置CListCtrl控件樣式
m_codinglist.ModifyStyle(LVS_TYPEMASK, LVS_REPORT);
// 給List控件添加Header
m_codinglist.InsertColumn(0, "像素灰度", LVCFMT_LEFT, 70, 0);
m_codinglist.InsertColumn(1, "灰度概率", LVCFMT_LEFT, 70, 0);
m_codinglist.InsertColumn(2, "編碼碼字", LVCFMT_LEFT, 90, 1);
m_codinglist.InsertColumn(3, "碼字長度", LVCFMT_LEFT, 60, 2);
// 設(shè)置樣式為文本
codingItem.mask = LVIF_TEXT;
// 添加顯示
for (i = 0; i < graygrade; i ++)
{
// 第一列顯示
codingItem.iItem = m_codinglist.GetItemCount();
listname.Format("%u",i);
codingItem.iSubItem = 0;
codingItem.pszText= (LPTSTR)(LPCTSTR)listname;//顯示像素灰度
nItem2View = m_codinglist.InsertItem(&codingItem);
codingItem.iItem = nItem2View;
// 第二列顯示
codingItem.iSubItem = 1;
listname.Format("%f",grayfreq[i]);
codingItem.pszText = (LPTSTR)(LPCTSTR)listname;
m_codinglist.SetItem(&codingItem);
// 第三列顯示
codingItem.iSubItem = 2;
codingItem.pszText = (LPTSTR)(LPCTSTR)m_strCode[i];
m_codinglist.SetItem(&codingItem);
// 第四列顯示
codingItem.iSubItem = 3;
listname.Format("%u",m_strCode[i].GetLength());
codingItem.pszText = (LPTSTR)(LPCTSTR)listname;
m_codinglist.SetItem(&codingItem);
}
// 內(nèi)存釋放
delete turn;
delete temp;
delete bFinished;
return TRUE;
}
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