Bagaimana untuk melaksanakan algoritma pemampatan imej dalam C#

Cara melaksanakan algoritma pemampatan imej dalam C#

Abstrak: Pemampatan imej ialah hala tuju penyelidikan yang penting dalam bidang pemprosesan imej Artikel ini akan memperkenalkan algoritma pemampatan imej dalam C# dan memberikan contoh kod yang sepadan.

Pengenalan:
Dengan aplikasi imej digital yang meluas, pemampatan imej telah menjadi bahagian penting dalam pemprosesan imej. Mampatan boleh mengurangkan ruang storan dan lebar jalur penghantaran, dan meningkatkan kecekapan pemprosesan imej. Dalam bahasa C#, kita boleh memampatkan imej dengan menggunakan pelbagai algoritma pemampatan imej. Artikel ini akan memperkenalkan dua algoritma pemampatan imej biasa: Pengekodan Jangka Panjang (RLE) dan Lempel-Ziv-Welch (LZW), dan memberikan contoh kod C# yang sepadan.

1. Algoritma Run-Length Encoding (RLE)
   Run-Length Encoding (RLE) ialah algoritma pemampatan imej yang mudah dan berkesan Prinsipnya adalah untuk mewakili jujukan nilai warna yang berulang secara berterusan sebagai nilai kiraan dan yang sepadan nilai warna. Berikut ialah contoh kod C# yang melaksanakan algoritma RLE:

public byte[] RleCompress(byte[] image)
{
    List<byte> compressedImage = new List<byte>();
    int count = 1;
    byte current = image[0];

    for (int i = 1; i < image.Length; i++)
    {
        if (image[i] == current)
        {
            count++;
        }
        else
        {
            compressedImage.Add((byte)count);
            compressedImage.Add(current);
            count = 1;
            current = image[i];
        }
    }

    compressedImage.Add((byte)count);
    compressedImage.Add(current);

    return compressedImage.ToArray();
}

public byte[] RleDecompress(byte[] compressedImage)
{
    List<byte> decompressedImage = new List<byte>();

    for (int i = 0; i < compressedImage.Length; i += 2)
    {
        byte count = compressedImage[i];
        byte color = compressedImage[i + 1];

        for (int j = 0; j < count; j++)
        {
            decompressedImage.Add(color);
        }
    }

    return decompressedImage.ToArray();
}

2. Algoritma Lempel-Ziv-Welch (LZW)
   Algoritma Lempel-Ziv-Welch (LZW) ialah algoritma pemampatan tanpa kehilangan yang biasa digunakan yang menggunakan kamus untuk menyimpan Kejadian rentetan, gantikan kejadian berulang rentetan dengan nilai indeks yang sepadan. Di bawah ialah contoh kod C# yang melaksanakan algoritma LZW:

public byte[] LzwCompress(byte[] image)
{
    Dictionary<string, int> dictionary = new Dictionary<string, int>();
    List<int> compressedImage = new List<int>();
    string current = image[0].ToString();

    for (int i = 1; i < image.Length; i++)
    {
        string next = current + image[i];
        if (dictionary.ContainsKey(next))
        {
            current = next;
        }
        else
        {
            compressedImage.Add(dictionary[current]);
            dictionary.Add(next, dictionary.Count + 1);
            current = image[i].ToString();
        }
    }

    compressedImage.Add(dictionary[current]);

    byte[] compressedBytes = new byte[compressedImage.Count * 2];
    for (int i = 0; i < compressedImage.Count; i++)
    {
        compressedBytes[i * 2] = (byte)(compressedImage[i] >> 8);
        compressedBytes[i * 2 + 1] = (byte)(compressedImage[i] & 0xff);
    }

    return compressedBytes;
}

public byte[] LzwDecompress(byte[] compressedImage)
{
    Dictionary<int, string> dictionary = new Dictionary<int, string>();
    List<byte> decompressedImage = new List<byte>();
    int nextCode = 256;

    for (int i = 0; i < nextCode; i++)
    {
        dictionary.Add(i, ((char)i).ToString());
    }

    int current = (compressedImage[0] << 8) + compressedImage[1];
    decompressedImage.AddRange(Encoding.Default.GetBytes(dictionary[current]));

    for (int i = 2; i < compressedImage.Length; i += 2)
    {
        int code = (compressedImage[i] << 8) + compressedImage[i + 1];

        if (!dictionary.ContainsKey(code))
        {
            string entry = dictionary[current] + dictionary[current][0];
            dictionary.Add(code, entry);
            decompressedImage.AddRange(Encoding.Default.GetBytes(entry));
        }
        else
        {
            decompressedImage.AddRange(Encoding.Default.GetBytes(dictionary[code]));
        }

        current = code;
    }

    return decompressedImage.ToArray();
}

Kesimpulan:
Artikel ini memperkenalkan dua algoritma untuk pemampatan imej dalam C#: Run-Length Encoding (RLE) dan Lempel-Ziv-Welch (LZW). Dengan melaksanakan fungsi pemampatan dan penyahmampatan yang sepadan, kami boleh memampatkan dan menyahmampat imej. Algoritma ini ialah algoritma mampatan yang biasa digunakan dalam pemprosesan imej, yang boleh membantu kami mengurangkan ruang storan dan lebar jalur penghantaran, dan meningkatkan kecekapan pemprosesan imej.

Rujukan:

1. Run-Length Encoding (https://ms.wikipedia.org/wiki/Run-length_encoding)
2. Lempel-Ziv-Welch. org/wiki/Lempel-Ziv-Welch)

Atas ialah kandungan terperinci Bagaimana untuk melaksanakan algoritma pemampatan imej dalam C#. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!