本资源提供了一套基于霍夫曼编码算法进行图像压缩和解压的Matlab实现代码。通过使用该工具,用户能够有效减少图像文件大小,并保持良好的重建质量。
尽管理论上霍夫曼编码能够接近信源符号的嫡值,但在实际应用中很难事先得知各符号发生的概率,因此无法保证霍夫曼码长与实际的符号发生概率相匹配。
霍夫曼算法的编码流程如下:
1. 编码分为两个步骤。第一步是将相应的霍夫曼代码前缀写入字节;第二步是为了充分利用每个比特,在数据处理后将其写入相关字节。
2. 写入字节的具体实现包括以下几步:
- 输入一个数据;
- 查询对应的霍夫曼编码(前缀)及其长度size;
- 截取对应二进制码的size位;
- 根据填充规则查询相关的字节地址和位地址。考虑到一般情况下,最大码长不超过32位,采用无符号整数存储输出,即每32位二进制码填充1个字节。
- 对输入数据进行处理:为了方便解码,所有系数均直接截取所在区间region的对应位数region;由于分区间编码的原因,在该区间内数值不会超过2^region-1。因此采用正数减去所在区间的下限作为尾码的方法,则正数首位必然为0,负数则首位为1;
- 重复上述步骤3、4和5直到完成所有数据的处理。
通过以上流程可以实现霍夫曼图像编码中的压缩与重建操作。