CompressDataLZW 函数如何实现
时间: 2024-02-28 11:52:27 浏览: 14
LZW 算法是一种基于字典的无损数据压缩算法,常用于 GIF、TIFF 等文件格式的压缩。下面是一个简单的 LZW 压缩算法的实现示例:
```cpp
int CompressDataLZW(const BYTE* data, int dataSize, BYTE* compressedData)
{
const int maxDictSize = 4096; // 字典最大大小
const int minCodeSize = 4; // 最小码字宽度
// 初始化字典
std::unordered_map<std::vector<BYTE>, int> dict;
for (int i = 0; i < 256; i++) {
dict[{ static_cast<BYTE>(i) }] = i;
}
// 初始化码字宽度和清除码字
int codeSize = minCodeSize;
int clearCode = 1 << (codeSize - 1);
// 初始化 LZW 编码器
int dictSize = 256;
int curCode = 0;
std::vector<BYTE> prefix;
std::vector<BYTE> suffix = { data[0] };
std::vector<BYTE> curString;
// 写入 GIF 压缩数据开头标记
compressedData[0] = codeSize;
// LZW 压缩
int compressedDataLen = 1;
for (int i = 1; i < dataSize; i++) {
curString = prefix;
curString.push_back(suffix[0]);
auto it = dict.find(curString);
if (it != dict.end()) {
// 如果字典中已存在该字符串,则将其作为新的前缀
prefix = curString;
}
else {
// 如果字典中不存在该字符串,则将前缀对应的码字输出,并将该字符串加入字典中
int prefixCode = dict.at(prefix);
compressedDataLen += WriteCode(compressedData + compressedDataLen, prefixCode, codeSize);
if (dictSize < maxDictSize) {
dict[curString] = dictSize++;
prefix = suffix;
}
else {
// 字典已满,则清除字典,重新开始
dict.clear();
for (int i = 0; i < 256; i++) {
dict[{ static_cast<BYTE>(i) }] = i;
}
dictSize = 256;
codeSize = minCodeSize;
clearCode = 1 << (codeSize - 1);
compressedData[0] = codeSize;
compressedDataLen = 1;
prefix = { data[i] };
}
}
suffix = { data[i] };
// 调整码字宽度
if (dictSize >= (1 << codeSize) && codeSize < 12) {
codeSize++;
}
}
// 输出最后一个字符串对应的码字
int prefixCode = dict.at(prefix);
compressedDataLen += WriteCode(compressedData + compressedDataLen, prefixCode, codeSize);
// 输出结束码字
compressedDataLen += WriteCode(compressedData + compressedDataLen, clearCode, codeSize);
return compressedDataLen;
}
```
以上代码中的 `WriteCode` 函数用于将一个码字写入 LZW 码流中,其实现如下:
```cpp
int WriteCode(BYTE* buffer, int code, int codeSize)
{
static int bitPos = 0;
static BYTE bitBuf = 0;
int codeMask = (1 << codeSize) - 1;
code &= codeMask;
bitBuf |= (code << bitPos);
bitPos += codeSize;
while (bitPos >= 8) {
buffer[0] = bitBuf & 0xFF;
buffer++;
bitBuf >>= 8;
bitPos -= 8;
}
if (bitPos > 0) {
buffer[0] = bitBuf & 0xFF;
}
return (bitPos > 0 ? 1 : 0);
}
```
以上代码实现了一个简单的 LZW 压缩算法,用于将像素数据压缩成 LZW 码流。但需要注意的是,由于 GIF 文件格式比较复杂,这个实现可能不适用于所有情况,需要根据实际情况进行修改和优化。