C++ 图像压缩|极客笔记

C++ 图像压缩

图像压缩是一种常见的图像处理技术，通过减少图像占用的存储空间来提高图像的传输和存储效率。在实际应用中，图像压缩可以分为有损压缩和无损压缩两种方式。有损压缩会在压缩过程中丢失一些图像信息，从而导致压缩后的图像质量略有降低；而无损压缩则可以完全还原原始图像，但是压缩率通常也较低。

在本文中，我们将重点介绍如何使用C++语言实现图像压缩的过程。我们将讨论两种常见的图像压缩算法：JPEG压缩和PNG压缩。同时，我们将给出示例代码来演示如何在C++中实现这些算法。

JPEG压缩

JPEG（JPG）是一种常见的有损压缩格式，广泛应用于数字图像的存储和传输中。JPEG压缩的原理是将图像分成若干个8×8的小块，然后对每个小块进行离散余弦变换（DCT）、量化和熵编码等处理。最终得到的压缩图像是一组压缩系数的集合，可以根据压缩系数和量化表来恢复原始图像。

下面是一个简单的C++示例代码，演示了如何使用OpenCV库实现JPEG压缩：

#include <opencv2/opencv.hpp>

int main() {
    cv::Mat image = cv::imread("input.jpg", cv::IMREAD_COLOR);
    std::vector<int> compression_params;
    compression_params.push_back(cv::IMWRITE_JPEG_QUALITY);
    compression_params.push_back(90);

    cv::imwrite("output.jpg", image, compression_params);

    return 0;
}

在上面的示例中，我们首先使用OpenCV库读取了一个JPEG格式的图像，然后通过设置IMWRITE_JPEG_QUALITY参数来指定JPEG压缩的质量，最后将压缩后的图像保存为output.jpg文件。

PNG压缩

PNG是一种常见的无损压缩格式，常用于图像的存储和传输。与JPEG不同，PNG压缩不会丢失任何图像信息，因此可以完全还原原始图像。PNG压缩采用了DEFLATE压缩算法，通过字典编码和霍夫曼编码等技术来实现图像的压缩。

下面是一个简单的C++示例代码，演示了如何使用libpng库实现PNG压缩：

#include <png.h>

void write_png(const char* filename, int width, int height, const std::vector<unsigned char>& image) {
    FILE *fp = fopen(filename, "wb");
    png_structp png_ptr = png_create_write_struct(PNG_LIBPNG_VER_STRING, NULL, NULL, NULL);
    png_infop info_ptr = png_create_info_struct(png_ptr);
    png_init_io(png_ptr, fp);
    png_set_IHDR(png_ptr, info_ptr, width, height, 8, PNG_COLOR_TYPE_RGB, PNG_INTERLACE_NONE,
                 PNG_COMPRESSION_TYPE_DEFAULT, PNG_FILTER_TYPE_DEFAULT);
    png_write_info(png_ptr, info_ptr);
    std::vector<png_bytep> row_pointers;
    for (int y = 0; y < height; ++y) {
        row_pointers.push_back(image.data() + y * width * 3);
    }
    png_write_image(png_ptr, row_pointers.data());
    png_write_end(png_ptr, NULL);
    png_destroy_write_struct(&png_ptr, &info_ptr);
    fclose(fp);
}

int main() {
    std::vector<unsigned char> image_data;
    // Load image data here

    write_png("output.png", width, height, image_data);

    return 0;
}

在上面的示例中，我们首先使用libpng库创建了一个PNG压缩文件，并设置了图像的大小、位深度、色彩模式等参数，然后将图像数据写入文件并保存为output.png。