使用哈夫曼算法压缩图片

网易课堂学习笔记

一、哈夫曼树

哈夫曼树是以树的形式表示一组数据，它的特点是右边永远比左边大，凡是右边的节点都用 1 来表示，左边的节点都用 0 来表示。

二、哈夫曼算法作用在图片上

作用在图片上就是将图片的颜色数据用哈夫曼树表示，这样每个颜色在树上都有了对应的坐标，这样一张图片每个像素对应的颜色就可以用一个个坐标来表示。哈夫曼算法的压缩图片的效果和图片颜色的丰富度有关，颜色越丰富，哈夫曼树越长，压缩效果就不好，一般效果在 20%---90%

三、使用 libjpeg

CMakeList 中加入 libjpeg,turbojpeg 和 jnigraphics 库

# jnigraphics 库是 android 提供的 Bitmap 库
target_link_libraries( # Specifies the target library.
        native-lib
        jpeg
        turbojpeg
        jnigraphics
        # Links the target library to the log library
        # included in the NDK.
        ${log-lib})

四、通过 AndroidBitmapInfo 加载图片信息

1. 创建一个 AndroidBitmapInfo 对象，用来存储解析到的图片信息
2. 创建一个 pixels 数组，用来拿到获取到的图片像素数据

    const char *path = env->GetStringUTFChars(path_, 0);
    //从bitmap获取argb数据
    AndroidBitmapInfo info;//info=new 对象();
    // 获取 bitmap 的信息
    AndroidBitmap_getInfo(env, bitmap, &info);//  void method(list)
    //得到图片中的像素信息 使用 uint8_t  相当于 java 中的 byte 数组
    uint8_t *pixels;//uint8_t 就是 unsigned char 相当于 java 中的 byte     *pixels可以当byte[]
    // 将 Bitmap 的所有信息保存到 pixels
    AndroidBitmap_lockPixels(env, bitmap, (void **) &pixels);

五、剔除图片的透明度信息

1. 开辟了一块 data 数组用来存放像素数据中的 BGR 部分
2. 一个 pixels 指针是4个字节，所以 color 也是 4个字节，分别对应了 ARGB 部分
3. 将获取到的 B G R 数据通过移动指针的方式填充进我们创建的 data 数据。
4. 将原数据 pixels 的指针前移 4 位。这样就到了下一组 ARGB 数据，指向了 A 的部分

// bitmap 的信息已经存到 AndroidBitmapInfo 中了
    int w = info.width;
    int h = info.height;
    // 占据 4 个字节
    int color;
    //开一块内存用来存入rgb信息
    uint8_t* data = (uint8_t *) malloc(w * h * 3);//data中可以存放图片的所有内容
    uint8_t* temp = data;
    uint8_t r, g, b;//byte
    //循环取图片的每一个像素
    for (int i = 0; i < h; i++) {
        for (int j = 0; j < w; j++) {
            // argb 是 4 个字节  我们定义的 color 也是 4 个字节，所以用 color 表示了一个像素点
            color = *(int *) pixels;//0-3字节  color 4 个字节  一个点   62 分钟左右
            // 将每一个像素的 rgb 信息取出来 因为图像信息是 16 进制的，我们要转换成 2进制
            r = (color >> 16) & 0xFF;//    #00rrggbb  16  0000rr   8  00rrgg
            g = (color >> 8) & 0xFF;
            b = color & 0xFF;
            // jpeg 在存放数据的时候 是按照 B G R 的顺序存储的。 所以先然 data 获取 b 再获取 g 再获取 r
            // data+=3 是改变data指针的位置 可以参考指针数组
            *data = b;
            *(data + 1) = g;
            *(data + 2) = r;
            data += 3;
            // pixels 是按照 a r g b 来存储的 所以将指针移动 4 位
            pixels += 4;
        }
    }

六、使用哈夫曼算法

void write_JPEG_file(uint8_t *data, int w, int h, jint q, const char *path) {
    //创建 jpeg 结构体
    jpeg_compress_struct jcs;
    // 结果码
    jpeg_error_mgr error;
    // 获取到结果码
    jcs.err = jpeg_std_error(&error);
    //创建压缩对象
    jpeg_create_compress(&jcs);
//  创建 File 对象，指定压缩位置
    FILE *f = fopen(path, "wb");
    jpeg_stdio_dest(&jcs, f);
//  设置压缩信息
    jcs.image_width = w;
    jcs.image_height = h;
    //bgr
    jcs.input_components = 3;
    jcs.in_color_space = JCS_RGB;
    jpeg_set_defaults(&jcs);
    //开启哈夫曼功能
    jcs.optimize_coding = true;
    jpeg_set_quality(&jcs, q, 1);
//   开始压缩
    jpeg_start_compress(&jcs, 1);
//  循环写入每一行数据
    int row_stride = w * 3;//一行的字节数
    JSAMPROW row[1];
    while (jcs.next_scanline < jcs.image_height) {
        //取一行数据
        uint8_t *pixels = data + jcs.next_scanline * row_stride;
        row[0]=pixels;
        jpeg_write_scanlines(&jcs,row,1);
    }
//  压缩完成
    jpeg_finish_compress(&jcs);
//  释放jpeg对象
    fclose(f);
    jpeg_destroy_compress(&jcs);
}