基于Huffman编码的图像无损压缩与解压技术

资源摘要信息:"割点matlab代码-HuffmanImageCompression:使用Huffman编码对图像进行无损压缩和解压" 知识点详细说明: 1. Huffman编码原理: 霍夫曼编码是一种用于无损数据压缩的广泛使用的编码算法。其基本思想是，根据每个字符出现的频率，构建一个最优的二叉树（霍夫曼树），使得出现频率高的字符具有较短的编码，出现频率低的字符具有较长的编码，从而整体上减少编码的平均长度，达到压缩数据的目的。 2. 无损压缩: 无损压缩技术保证了在压缩和解压缩过程中数据的完整性，即压缩后的数据可以被完全恢复到原始状态。与之相对的是有损压缩，例如JPEG图像压缩，会损失部分原始数据信息。 3. 图像压缩: 图像压缩通常涉及减少图像文件所占用的存储空间，而不损失图像质量。常见的图像文件格式如JPEG、PNG等都有自己的压缩机制。BMP格式通常不进行压缩，所以原始的BMP文件较大。 4. BMP图像文件格式: BMP是Windows操作系统中的一种图像文件格式，文件以位图存储，不进行压缩处理，因此文件通常较大。BMP文件包括一个文件头（包含文件信息如宽度、高度、颜色深度等）、位图信息头、颜色表（如果图像是索引颜色）和位图数据。 5. Huffman编码树的构建: 构建Huffman编码树的过程从构建叶节点开始，每个叶节点代表一个字符及其出现频率。然后将频率最低的两个节点合并为一个新的内部节点，其频率为两个子节点频率之和，重复此过程直到构建完成整棵树。 6. 权重映射表: 在Huffman编码中，权重映射表用于记录原始数据单元（如字符或图像中的像素值）及其对应的Huffman编码权重值。这是压缩和解压过程中关联原始数据和编码的关键。 7. C++编程语言: C++是一种通用的编程语言，具有面向对象的特性，广泛用于系统软件、游戏开发、高性能服务器等领域。在本项目中，使用了C++11标准，它提供了新的库和语言特性，改善了多线程编程支持。 8. ubuntu操作系统: ubuntu是一个广泛使用的Linux发行版，以其用户友好的界面、强大的社区支持和稳定性而知名。项目在ubuntu 16.04版本下编写和测试，这是一个长期支持版本。 9. 文件格式扩展名.hfmc: 扩展名.hfmc是本项目创建的专用文件格式，用于存储经过Huffman编码压缩的图像数据。这种格式不是通用格式，但能够保持数据的完整性和可恢复性。 10. 算法流程的实现细节: 根据描述，算法首先读取BMP图像文件，然后对图像中每个像素的RGB值进行统计，构建权重映射表。接着，使用这些权重来构建Huffman编码树。最后，将编码后的数据（包括原图像文件头、编码总位数、权重映射表和编码数据）保存为新的文件，以便于无损解压。 11. 开源项目和github: 开源项目意味着项目的源代码对公众是开放的，任何人都可以使用、修改和分发代码。github是一个流行的代码托管平台，为开源项目提供版本控制、协作和代码托管服务。 12. 文件名称列表中的"HuffmanImageCompression-master": 这个名称暗示项目在github上可能有一个主分支，以"HuffmanImageCompression-master"命名。这表明了代码的一个稳定版本或项目的主要开发线。