/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// CDlgArith dialog
#include "stdafx.h"
#include "ImageProcessing.h"
#include "DlgCoding.h"

#include <math.h>

#ifdef _DEBUG
#define new DEBUG_NEW
#undef THIS_FILE
static char THIS_FILE[] = __FILE__;
#endif

#define fPro4Zero  0.25;
#define fPro4One   0.75;
CDlgArith::CDlgArith(CWnd* pParent /*=NULL*/)
	: CDialog(CDlgArith::IDD, pParent)
{
	//{{AFX_DATA_INIT(CDlgArith)
	m_ArithSerial = _T("");
	m_ArithOutput = _T("");
	m_ArithDecode = _T("");
	//}}AFX_DATA_INIT
}


void CDlgArith::DoDataExchange(CDataExchange* pDX)
{
	CDialog::DoDataExchange(pDX);
	//{{AFX_DATA_MAP(CDlgArith)
	DDX_Control(pDX, IDC_EDIT1, m_ConArithSer);
	DDX_Control(pDX, IDCODING, m_coding);
	DDX_Control(pDX, IDDECODING, m_decoding);
	DDX_Text(pDX, IDC_EDIT1, m_ArithSerial);
	DDV_MaxChars(pDX, m_ArithSerial, 15);
	DDX_Text(pDX, IDC_EDIT2, m_ArithOutput);
	DDX_Text(pDX, IDC_EDIT4, m_ArithDecode);
	//}}AFX_DATA_MAP
}


BEGIN_MESSAGE_MAP(CDlgArith, CDialog)
	//{{AFX_MSG_MAP(CDlgArith)
	ON_BN_CLICKED(IDDECODING, OnDecoding)
	ON_BN_CLICKED(IDCODING, OnCoding)
	//}}AFX_MSG_MAP
END_MESSAGE_MAP()

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// CDlgArith message handlers

//void CDlgArith::OnOK() 
//{
//	CDialog::OnOK();
//}
///////////////////////////////////////////////////////////////
// DlgCodingIArith dialog



/***********************************************************
 實現對已經編碼的碼字進行解碼的功能
 *********************************************************
*/

void CDlgArith::OnDecoding() 
{
	// 二值序列的長度
	int nOutLength;

	// 算術編碼的長度
	int nInLength;

	// 編碼區間的上限和下限  
	double dHigh=1.0;
	double dLow=0.0;

	// 編碼區間的長度
	double dRange=1.0;

	// 判斷二值序列是否全零
	int nNo1=0;
	
	// 循環變量
	int i;
	
	// 二進制表示為十進制
	double dTenCode=0;
	
	// 中間變量
	double d2Pow;
	double dTemp;

	// 接收數據
	UpdateData(TRUE);

	// 解碼顯示清空
	m_ArithDecode = _T("");
	
	// 顯示數據
	UpdateData(FALSE);
	
	// 算術編碼的長度
	nInLength =m_ArithOutput.GetLength();
	
	// 將二進制序列轉化為十進制，并判斷是否為零
	for (i=0; i<nInLength;i++ )
	{
		// 二進制的每位對應十進制的值
		d2Pow = pow(0.5,i+1);
		if(m_ArithOutput.Mid(i,1)=='1')
		{
			dTenCode=dTenCode+d2Pow;
			nNo1++;
		}
	}

	// 二值序列的長度
	nOutLength = m_ArithSerial.GetLength();

	// 分全零和非全零兩種情況解碼
	if(nNo1!=0)
	{
		for(i=0;i<nOutLength;i++)
		{
			dTemp=dLow+dRange*fPro4Zero;

			if(dTemp>dTenCode)
			{
				// 輸出0
				m_ArithDecode=m_ArithDecode+'0';
				
				// 編碼區間上下限的計算
				dLow=dLow;
				dHigh=dLow+dRange*fPro4Zero;
				
				// 區間范圍
				dRange=dHigh-dLow;
			}
			else
			{
				// 輸出1
				m_ArithDecode=m_ArithDecode+'1';
				
				// 編碼區間上下限的計算
				dLow=dLow+dRange*fPro4Zero;
				dHigh=dHigh;

				// 區間范圍
				dRange=dHigh-dLow;
			}
		}
	}
	else
	{
		for(i=0;i<nOutLength;i++)
			m_ArithDecode=m_ArithDecode+'1';
	}
	

	// 數據輸出更新
	UpdateData(FALSE);

	// 在重新輸入編碼前不允許輸入
	m_decoding.EnableWindow(FALSE);

	// 允許輸入
	m_ConArithSer.EnableWindow(TRUE);
	
	// 允許解碼
	m_coding.EnableWindow(TRUE);
	
}

/***********************************************************
 實現對輸入二進制序列進行編碼的功能
 *********************************************************
*/

void CDlgArith::OnCoding() 
{
	
	// 輸入二值序列長度
	int nInLength;

	// 輸出碼字長度
	int nOutLength;

	// 循環變量
	int i;

	// 中間變量
	double dTemp;

	// 編碼區間的上限和下限  
	double dHigh=1.0;
	double dLow=0.0;

	// 編碼區間的長度
	double dRange=1.0;

	// 累積概率
	double dAccuPro=1.0;
	
    // 接收輸入的數據
	UpdateData(TRUE);
	
	// 清除輸出的編碼碼字
	m_ArithOutput = _T("");
	
	// 輸出
	UpdateData(FALSE);
	
	// 令編碼按鈕無效
	m_decoding.EnableWindow(FALSE);
	
	// 輸入的二值序列長度
	nInLength = m_ArithSerial.GetLength();
 
	//  對二值序列進行編碼
	for (i = 0; i < nInLength; i++ )
	{
		
		// 如果輸入為1
		if(m_ArithSerial.Mid(i,1) == "1")
		{
			// 編碼區間上下限的計算
			dHigh = dHigh;
			dLow  = dLow + dRange*fPro4Zero;

			// 編碼區間長度
			dRange = dHigh - dLow;

			// 二值序列出現概率的計算
			dAccuPro = dAccuPro * fPro4One;			
		}
		// 如果輸入為0
		else if(m_ArithSerial.Mid(i,1) == "0")
		{
			// 編碼區間上下限的計算
			dHigh = dLow + dRange*fPro4Zero;
			dLow  = dLow;

			// 編碼區間長度
			dRange = dHigh - dLow;

			// 二值序列出現概率的計算
			dAccuPro = dAccuPro * fPro4Zero;			
		}
		// 如果輸入非二值序列
		else
		{
			// 重新輸入
			MessageBox("請輸入二值序列!", "系統提示" , 
			MB_ICONINFORMATION | MB_OK);
			return;
		}
	}

	// 計算輸出碼字的長度
	dTemp = floor( -log10(dAccuPro) / log10(2) ) + 1;
	nOutLength = (int)dTemp;

	dTemp = dLow;
	double d2Pow;
	
	// 將十進制的小數轉化成二進制的小數表示
	for (i = 0; i < nOutLength; i++ )
	{
		// 二進制小數第i對應的十進制值
		d2Pow = pow(0.5,i + 1);
		
		// 判斷當前位賦值0或者1
		if(dTemp >= d2Pow)
		{
			m_ArithOutput = m_ArithOutput + "1";
			dTemp = dTemp - d2Pow;
		}
		else 
			m_ArithOutput = m_ArithOutput + "0";
	}
	
	// 轉化后是否有余數
	if(dTemp > 0)
	{
		// 二進制小數進行進位
		for(i = nOutLength-1; i >= 0; i--)
		{
			// 進位，1轉化為0
			if(m_ArithOutput.Mid(i,1) == '1')
			{
				m_ArithOutput.Delete(i,1);
				m_ArithOutput.Insert(i,"0");
			}
			// 進位完成，最后的0位轉化為1
			else
			{
				m_ArithOutput.Delete(i,1);
				m_ArithOutput.Insert(i,"1");
				break;
			}
		}
	}
     
	// 編碼完成，數據更新
	UpdateData(FALSE);

	// 允許進行解碼
	m_decoding.EnableWindow(TRUE);

	// 解碼前禁止編碼
	m_coding.EnableWindow(FALSE);

	// 解碼前禁止輸入新的二進制序列
	m_ConArithSer.EnableWindow(FALSE);

}