Comment implémenter un algorithme de compression d'image en C#

Comment implémenter un algorithme de compression d'image en C#

Résumé : La compression d'image est une direction de recherche importante dans le domaine du traitement d'image. Cet article présentera l'algorithme de compression d'image en C# et donnera des exemples de code correspondants.

Introduction :
Avec l'application généralisée des images numériques, la compression d'image est devenue un élément important du traitement d'image. La compression peut réduire l'espace de stockage et la bande passante de transmission, et améliorer l'efficacité du traitement des images. Dans le langage C#, nous pouvons compresser des images en utilisant divers algorithmes de compression d'images. Cet article présentera deux algorithmes de compression d'image courants : RLE (Run-Length Encoding) et Lempel-Ziv-Welch (LZW), et donnera des exemples de code C# correspondants.

1. Algorithme Run-Length Encoding (RLE)
   L'algorithme Run-Length Encoding (RLE) est un algorithme de compression d'image simple et efficace. Son principe est de représenter une séquence de valeurs de couleur répétées en continu sous forme de valeur de comptage et la valeur correspondante. valeur de couleur. Voici un exemple de code C# qui implémente l'algorithme 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. Algorithme Lempel-Ziv-Welch (LZW)
   L'algorithme Lempel-Ziv-Welch (LZW) est un algorithme de compression sans perte couramment utilisé qui utilise un dictionnaire pour stocker Occurrences d'une chaîne, remplacez les occurrences répétées de la chaîne par la valeur d'index correspondante. Vous trouverez ci-dessous un exemple de code C# qui implémente l'algorithme 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();
}

Conclusion :
Cet article présente deux algorithmes de compression d'image en C# : Run-Length Encoding (RLE) et Lempel-Ziv-Welch (LZW). En implémentant les fonctions de compression et de décompression correspondantes, nous pouvons compresser et décompresser les images. Ces algorithmes sont des algorithmes de compression couramment utilisés dans le traitement d'images, qui peuvent nous aider à réduire l'espace de stockage et la bande passante de transmission, et à améliorer l'efficacité du traitement d'images.

Référence :

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

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