霍夫曼編碼的matlab實現（只有編碼）

~~第一次原創部落格，記錄一下課程實驗，這次實驗主要是實現利用霍夫曼編碼方法對影象進行編碼，利用matlab實現。在網上搜尋了一下，高閱讀量的幾個matlab都是通過陣列實現，很是方便，但是理解起來比較困難，我便從霍夫曼編碼樹出發，從概率分布生成霍夫曼編碼樹，然後再得到編碼。直接上**。

function code_table=

huffman_my(l
,imhist_p)%%
l 是灰度級，一般為256，imhist_p 為灰度概率分布
%%進行霍夫曼編碼
tic%
% 生成結點，存放到leaf_str 的結構體陣列中
for i =1:
l    tmp_str=
struct
('name'
,i,'prob'
,imhist_p
(i),
'parent',[
],'lchild',[
],'rchild',[
],'code',[
]);leaf_str
(i)=tmp_str;
end%
% 生成霍夫曼編碼樹
while
length
(leaf_str)
>1[
~,index]
=sort
([leaf_str.prob]);
leaf_str=
leaf_str
(index)
;    tmp_str.prob=
leaf_str(1
).prob+
leaf_str(2
).prob;
tmp_str.name=0;
tmp_str.lchild=
leaf_str(1
);tmp_str.rchild=
leaf_str(2
);tmp_str.parent=
;leaf_str(1
).parent=tmp_str;
leaf_str(2
).parent=tmp_str;
leaf_str
(end+1)
=tmp_str;
leaf_str(1
:2)=
;end
%% 廣度優先搜尋進行編碼，構建編碼表
bfs=leaf_str;
code_table=
cell(l
,1);
% code_talbe=
strings
(256,1
)while
~isempty
(bfs
)    tmp_str=
bfs(1)
;if~isempty
(tmp_str.lchild)
tmp_str.lchild.code=
[tmp_str.code,1]
;%         tmp_str.lchild.code=
[tmp_str.code,
'1']
;bfs
(end+1)
=tmp_str.lchild;
endif
~isempty
(tmp_str.rchild)
tmp_str.rchild.code=
[tmp_str.code,0]
;%         tmp_str.rchild.code=
[tmp_str.code,
'0']
;bfs
(end+1)
=tmp_str.rchild;
endif tmp_str.name~=0
code_table
=tmp_str.code;
endbfs(1
)=;end
tocend

function main

clear
clc%
% 匯入資料，統計灰度級的概率分布
train_file_path =  '.\train\';
train_img_path_list =
dir(
strcat
(train_file_path,
'*.bmp'))
;img_num =
length
(train_img_path_list);l
=256
;counts_total=
zeros(l
,1);
if img_num >
0for k =
1:img_num
image_name=
train_img_path_list
(k).name;
image =
imread
(strcat
(train_file_path,image_name));
image=
rgb2gray
(image)
;[counts_one,~]
=imhist
(image)
;        counts_total=counts_total+counts_one;
endend%
% 概率分布
imhist_p=counts_total/
sum(counts_total);%
% 進行霍夫曼編碼
code_table=
huffman_my(l
,imhist_p);%
% 對測試影象進行編碼
test_file_path =  '.\test\';
test_img_path_list =
dir(
strcat
(test_file_path,
'*.bmp'))
;img_num =
length
(test_img_path_list)
;if img_num >
0for j =
1:img_num
image_name=
test_img_path_list
(j).name;
image =
imread
(strcat
(test_file_path,image_name));
image=
rgb2gray
(image)
;        name_former=
split
(image_name,
'.')
;        bin_file_name=
cell2mat
(strcat
(name_former(1
),'.txt'))
;[h,w]
=size
(image)
;        write_file=
fopen([
'.\result\',bin_file_name],'w')
;        code_len=0;
for i =1:h
for j =1:w
fprintf
(write_file,
dec2bin
(cell2mat
(code_table
(image
(i,j)+1
))))
;                code_len=code_len+
length
(cell2mat
(code_table
(image
(i,j)+1
)));
endend
compressing_rate=code_len/
(h*w*8)
;disp([
'the compression rate of '
,bin_file_name,
' is '
,num2str
(compressing_rate)])
fclose
(write_file)
;    end
endend

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