Смекни!
smekni.com

Delphi. Немного относительно методов упаковки данных (стр. 2 из 2)

Одно последнее примечание - алгоритм Хаффмана требует читать входной файл дважды, один раз считая частоты вхождения символов , другой разпроизводя непосредственно кодирование.

P.S. О "ключике" дающем дорогу алгоритму Running.

---- Прочитав обзорную информацию о Huffman кодировании подумайтенад тем, что на нашем бинарном дереве может быть и 257 листиков.

Список литературы

1) Описание архиватора Narc фирмы Infinity Design Concepts, Inc.;

2) Чарльз Сейтер, 'Сжатие данных', "Мир ПК", N2 1991;

Приложение

{$A+,B-,D+,E+,F-,G-,I-,L+,N-,O-,R+,S+,V+,X-}

{$M 16384,0,655360}

{******************************************************}

{* Алгоритм уплотнения данных по методу *}

{* Хафмана. *}

{******************************************************}

Program Hafman;

Uses Crt,Dos,Printer;

Type PCodElement = ^CodElement;

CodElement = record

NewLeft,NewRight,

P0, P1 : PCodElement; {элемент входящий одновременно}

LengthBiteChain : byte; { в массив , очередь и дерево }

BiteChain : word;

CounterEnter : word;

Key : boolean;

Index : byte;

end;

TCodeTable = array [0..255] of PCodElement;

Var CurPoint,HelpPoint,

LeftRange,RightRange : PCodElement;

CodeTable : TCodeTable;

Root : PCodElement;

InputF, OutputF, InterF : file;

TimeUnPakFile : longint;

AttrUnPakFile : word;

NumRead, NumWritten: Word;

InBuf : array[0..10239] of byte;

OutBuf : array[0..10239] of byte;

BiteChain : word;

CRC,

CounterBite : byte;

OutCounter : word;

InCounter : word;

OutWord : word;

St : string;

LengthOutFile, LengthArcFile : longint;

Create : boolean;

NormalWork : boolean;

ErrorByte : byte;

DeleteFile : boolean;

{-------------------------------------------------}

procedure ErrorMessage;

{ --- выводсообщенияобошибке --- }

begin

If ErrorByte <> 0 then

begin

Case ErrorByte of

2 : Writeln('File not found ...');

3 : Writeln('Path not found ...');

5 : Writeln('Access denied ...');

6 : Writeln('Invalid handle ...');

8 : Writeln('Not enough memory ...');

10 : Writeln('Invalid environment ...');

11 : Writeln('Invalid format ...');

18 : Writeln('No more files ...');

else Writeln('Error #',ErrorByte,' ...');

end;

NormalWork:=False;

ErrorByte:=0;

end;

end;

procedure ResetFile;

{ --- открытиефайладляархивации --- }

Var St : string;

begin

Assign(InputF, ParamStr(3));

Reset(InputF, 1);

ErrorByte:=IOResult;

ErrorMessage;

If NormalWork then Writeln('Pak file : ',ParamStr(3),'...');

end;

procedureResetArchiv;

{ --- открытие файла архива, или его создание --- }

begin

St:=ParamStr(2);

If Pos('.',St)<>0 then Delete(St,Pos('.',St),4);

St:=St+'.vsg';

Assign(OutputF, St);

Reset(OutPutF,1);

Create:=False;

If IOResult=2 then

begin

Rewrite(OutputF, 1);

Create:=True;

end;

If NormalWork then

If Create then Writeln('Create archiv : ',St,'...')

else Writeln('Open archiv : ',St,'...')

end;

procedure SearchNameInArchiv;

{ --- вдальнейшем - поискименифайлавархиве --- }

begin

Seek(OutputF,FileSize(OutputF));

ErrorByte:=IOResult;

ErrorMessage;

end;

procedure DisposeCodeTable;

{ --- уничтожение кодовой таблицы и очереди --- }

Var I : byte;

begin

For I:=0 to 255 do Dispose(CodeTable[I]);

end;

procedure ClosePakFile;

{ --- закрытиеархивируемогофайла --- }

Var I : byte;

begin

If DeleteFile then Erase(InputF);

Close(InputF);

end;

procedure CloseArchiv;

{ --- закрытиеархивногофайла --- }

begin

If FileSize(OutputF)=0 then Erase(OutputF);

Close(OutputF);

end;

procedure InitCodeTable;

{ --- инициализация таблицы кодировки --- }

VarI : byte;

begin

For I:=0 to 255 do

begin

New(CurPoint);

CodeTable[I]:=CurPoint;

With CodeTable[I]^ do

begin

P0:=Nil;

P1:=Nil;

LengthBiteChain:=0;

BiteChain:=0;

CounterEnter:=1;

Key:=True;

Index:=I;

end;

end;

For I:=0 to 255 do

begin

If I>0 then CodeTable[I-1]^.NewRight:=CodeTable[I];

If I<255 then CodeTable[I+1]^.NewLeft:=CodeTable[I];

end;

LeftRange:=CodeTable[0];

RightRange:=CodeTable[255];

CodeTable[0]^.NewLeft:=Nil;

CodeTable[255]^.NewRight:=Nil;

end;

procedureSortQueueByte;

{ --- пузырьковая сортировка по возрастанию --- }

Var Pr1,Pr2 : PCodElement;

begin

CurPoint:=LeftRange;

While CurPoint <> RightRange do

begin

If CurPoint^.CounterEnter > CurPoint^.NewRight^.CounterEnter then

begin

HelpPoint:=CurPoint^.NewRight;

HelpPoint^.NewLeft:=CurPoint^.NewLeft;

CurPoint^.NewLeft:=HelpPoint;

If HelpPoint^.NewRight<>Nil then HelpPoint^.NewRight^.NewLeft:=CurPoint;

CurPoint^.NewRight:=HelpPoint^.NewRight;

HelpPoint^.NewRight:=CurPoint;

If HelpPoint^.NewLeft<>Nil then HelpPoint^.NewLeft^.NewRight:=HelpPoint;

If CurPoint=LeftRange then LeftRange:=HelpPoint;

If HelpPoint=RightRange then RightRange:=CurPoint;

CurPoint:=CurPoint^.NewLeft;

If CurPoint = LeftRange then CurPoint:=CurPoint^.NewRight

else CurPoint:=CurPoint^.NewLeft;

end

else CurPoint:=CurPoint^.NewRight;

end;

end;

procedure CounterNumberEnter;

{ --- подсчетчастотвхожденийбайтоввблоке --- }

Var C : word;

begin

For C:=0 to NumRead-1 do

Inc(CodeTable[(InBuf[C])]^.CounterEnter);

end;

functionSearchOpenCode : boolean;

{ --- поиск в очереди пары открытых по Key минимальных значений --- }

begin

CurPoint:=LeftRange;

HelpPoint:=LeftRange;

HelpPoint:=HelpPoint^.NewRight;

While not CurPoint^.Key do

CurPoint:=CurPoint^.NewRight;

While (not (HelpPoint=RightRange)) and (not HelpPoint^.Key) do

begin

HelpPoint:=HelpPoint^.NewRight;

If (HelpPoint=CurPoint) and (HelpPoint<>RightRange) then

HelpPoint:=HelpPoint^.NewRight;

end;

If HelpPoint=CurPoint then SearchOpenCode:=False else SearchOpenCode:=True;

end;

procedureCreateTree;

{ --- создание дерева частот вхождения --- }

begin

While SearchOpenCode do

begin

New(Root);

With Root^ do

begin

P0:=CurPoint;

P1:=HelpPoint;

LengthBiteChain:=0;

BiteChain:=0;

CounterEnter:=P0^.CounterEnter + P1^.CounterEnter;

Key:=True;

P0^.Key:=False;

P1^.Key:=False;

end;

HelpPoint:=LeftRange;

While (HelpPoint^.CounterEnter < Root^.CounterEnter) and

(HelpPoint<>Nil) do HelpPoint:=HelpPoint^.NewRight;

If HelpPoint=Nil then { добавлениевконец }

begin

Root^.NewLeft:=RightRange;

RightRange^.NewRight:=Root;

Root^.NewRight:=Nil;

RightRange:=Root;

end

else

begin { вставкаперед HelpPoint }

Root^.NewLeft:=HelpPoint^.NewLeft;

HelpPoint^.NewLeft:=Root;

Root^.NewRight:=HelpPoint;

If Root^.NewLeft<>Nil then Root^.NewLeft^.NewRight:=Root;

end;

end;

end;

procedure ViewTree( P : PCodElement );

{ --- просмотр дерева частот и присваивание кодировочных цепей листьям --- }

Var Mask,I : word;

begin

Inc(CounterBite);

If P^.P0<>Nil then ViewTree( P^.P0 );

If P^.P1<>Nil then

begin

Mask:=(1 SHL (16-CounterBite));

BiteChain:=BiteChain OR Mask;

ViewTree( P^.P1 );

Mask:=(1 SHL (16-CounterBite));

BiteChain:=BiteChain XOR Mask;

end;

If (P^.P0=Nil) and (P^.P1=Nil) then

begin

P^.BiteChain:=BiteChain;

P^.LengthBiteChain:=CounterBite-1;

end;

Dec(CounterBite);

end;

procedure CreateCompressCode;

{ --- обнуление переменных и запуск просмотра дерева с вершины --- }

begin

BiteChain:=0;

CounterBite:=0;

Root^.Key:=False;

ViewTree(Root);

end;

procedure DeleteTree;

{ --- удаление дерева --- }

VarP : PCodElement;

begin

CurPoint:=LeftRange;

While CurPoint<>Nil do

begin

If (CurPoint^.P0<>Nil) and (CurPoint^.P1<>Nil) then

begin

If CurPoint^.NewLeft <> Nil then

CurPoint^.NewLeft^.NewRight:=CurPoint^.NewRight;

If CurPoint^.NewRight <> Nil then

CurPoint^.NewRight^.NewLeft:=CurPoint^.NewLeft;

If CurPoint=LeftRange then LeftRange:=CurPoint^.NewRight;

If CurPoint=RightRange then RightRange:=CurPoint^.NewLeft;

P:=CurPoint;

CurPoint:=P^.NewRight;

Dispose(P);

end

else CurPoint:=CurPoint^.NewRight;

end;

end;

procedure SaveBufHeader;

{ --- записьвбуферзаголовкаархива --- }

Type

ByteField = array[0..6] of byte;

Const

Header : ByteField = ( $56, $53, $31, $00, $00, $00, $00 );

begin

If Create then

begin

Move(Header,OutBuf[0],7);

OutCounter:=7;

end

else

begin

Move(Header[3],OutBuf[0],4);

OutCounter:=4;

end;

end;

procedure SaveBufFATInfo;

{ --- запись в буфер всей информации по файлу --- }

Var I : byte;

St : PathStr;

R : SearchRec;

begin

St:=ParamStr(3);

For I:=0 to Length(St)+1 do

begin

OutBuf[OutCounter]:=byte(Ord(St[I]));

Inc(OutCounter);

end;

FindFirst(St,$00,R);

Dec(OutCounter);

Move(R.Time,OutBuf[OutCounter],4);

OutCounter:=OutCounter+4;

OutBuf[OutCounter]:=R.Attr;

Move(R.Size,OutBuf[OutCounter+1],4);

OutCounter:=OutCounter+5;

end;

procedure SaveBufCodeArray;

{ --- сохранить массив частот вхождений в архивном файле --- }

Var I : byte;

begin

For I:=0 to 255 do

begin

OutBuf[OutCounter]:=Hi(CodeTable[I]^.CounterEnter);

Inc(OutCounter);

OutBuf[OutCounter]:=Lo(CodeTable[I]^.CounterEnter);

Inc(OutCounter);

end;

end;

procedure CreateCodeArchiv;

{ --- создание кода сжатия --- }

begin

InitCodeTable; { инициализация кодовой таблицы }

CounterNumberEnter; { подсчет числа вхождений байт в блок }

SortQueueByte; { cортировка по возрастанию числа вхождений }

SaveBufHeader; { сохранить заголовок архива в буфере }

SaveBufFATInfo; { сохраняется FAT информация по файлу }

SaveBufCodeArray; { сохранить массив частот вхождений в архивном файле }

CreateTree; { создание дерева частот }

CreateCompressCode; { cоздание кода сжатия }

DeleteTree; { удаление дерева частот }

end;

procedurePakOneByte;

{ --- сжатие и пересылка в выходной буфер одного байта --- }

Var Mask : word;

Tail : boolean;

begin

CRC:=CRC XOR InBuf[InCounter];

Mask:=CodeTable[InBuf[InCounter]]^.BiteChain SHR CounterBite;

OutWord:=OutWord OR Mask;

CounterBite:=CounterBite+CodeTable[InBuf[InCounter]]^.LengthBiteChain;

If CounterBite>15 then Tail:=True else Tail:=False;

While CounterBite>7 do

begin

OutBuf[OutCounter]:=Hi(OutWord);

Inc(OutCounter);

If OutCounter=(SizeOf(OutBuf)-4) then

begin

BlockWrite(OutputF,OutBuf,OutCounter,NumWritten);

OutCounter:=0;

end;

CounterBite:=CounterBite-8;

If CounterBite<>0 then OutWord:=OutWord SHL 8 else OutWord:=0;

end;

If Tail then

begin

Mask:=CodeTable[InBuf[InCounter]]^.BiteChain SHL

(CodeTable[InBuf[InCounter]]^.LengthBiteChain-CounterBite);

OutWord:=OutWord OR Mask;

end;

Inc(InCounter);

If (InCounter=(SizeOf(InBuf))) or (InCounter=NumRead) then

begin

InCounter:=0;

BlockRead(InputF,InBuf,SizeOf(InBuf),NumRead);

end;

end;

procedure PakFile;

{ --- процедуранепосредственногосжатияфайла --- }

begin

ResetFile;

SearchNameInArchiv;

If NormalWork then

begin

BlockRead(InputF,InBuf,SizeOf(InBuf),NumRead);

OutWord:=0;

CounterBite:=0;

OutCounter:=0;

InCounter:=0;

CRC:=0;

CreateCodeArchiv;

While (NumRead<>0) do PakOneByte;

OutBuf[OutCounter]:=Hi(OutWord);

Inc(OutCounter);

OutBuf[OutCounter]:=CRC;

Inc(OutCounter);

BlockWrite(OutputF,OutBuf,OutCounter,NumWritten);

DisposeCodeTable;

ClosePakFile;

end;

end;

procedure ResetUnPakFiles;

{ --- открытие файла для распаковки --- }

begin

InCounter:=7;

St:='';

repeat

St[InCounter-7]:=Chr(InBuf[InCounter]);

Inc(InCounter);

until InCounter=InBuf[7]+8;

Assign(InterF,St);

Rewrite(InterF,1);

ErrorByte:=IOResult;

ErrorMessage;

If NormalWork then

begin

WriteLn('UnPak file : ',St,'...');

Move(InBuf[InCounter],TimeUnPakFile,4);

InCounter:=InCounter+4;

AttrUnPakFile:=InBuf[InCounter];

Inc(InCounter);

Move(InBuf[InCounter],LengthArcFile,4);

InCounter:=InCounter+4;

end;

end;

procedure CloseUnPakFile;

{ --- закрытиефайладляраспаковки --- }

begin

If not NormalWork then Erase(InterF)

else

begin

SetFAttr(InterF,AttrUnPakFile);

SetFTime(InterF,TimeUnPakFile);

end;

Close(InterF);

end;

procedure RestoryCodeTable;

{ --- воссозданиекодовойтаблицыпоархивномуфайлу --- }

Var I : byte;

begin

InitCodeTable;

For I:=0 to 255 do

begin

CodeTable[I]^.CounterEnter:=InBuf[InCounter];

CodeTable[I]^.CounterEnter:=CodeTable[I]^.CounterEnter SHL 8;

Inc(InCounter);

CodeTable[I]^.CounterEnter:=CodeTable[I]^.CounterEnter+InBuf[InCounter];

Inc(InCounter);

end;

end;

procedure UnPakByte( P : PCodElement );

{ --- распаковка одного байта --- }

VarMask : word;

begin

If (P^.P0=Nil) and (P^.P1=Nil) then

begin

OutBuf[OutCounter]:=P^.Index;

Inc(OutCounter);

Inc(LengthOutFile);

If OutCounter = (SizeOf(OutBuf)-1) then

begin

BlockWrite(InterF,OutBuf,OutCounter,NumWritten);

OutCounter:=0;

end;

end

else

begin

Inc(CounterBite);

If CounterBite=9 then

begin

Inc(InCounter);

If InCounter = (SizeOf(InBuf)) then

begin

InCounter:=0;

BlockRead(OutputF,InBuf,SizeOf(InBuf),NumRead);

end;

CounterBite:=1;

end;

Mask:=InBuf[InCounter];

Mask:=Mask SHL (CounterBite-1);

Mask:=Mask OR $FF7F; { установкавсехбитовкроместаршего }

If Mask=$FFFF then UnPakByte(P^.P1)

else UnPakByte(P^.P0);

end;

end;

procedure UnPakFile;

{ --- распаковкаодногофайла --- }

begin

BlockRead(OutputF,InBuf,SizeOf(InBuf),NumRead);

ErrorByte:=IOResult;

ErrorMessage;

If NormalWork then ResetUnPakFiles;

If NormalWork then

begin

RestoryCodeTable;

SortQueueByte;

CreateTree; { создание дерева частот }

CreateCompressCode;

CounterBite:=0;

OutCounter:=0;

LengthOutFile:=0;

While LengthOutFile LengthArcFile do

UnPakByte(Root);

BlockWrite(InterF,OutBuf,OutCounter,NumWritten);

DeleteTree;

DisposeCodeTable;

end;

CloseUnPakFile;

end;

{ ------------------------- main text ------------------------- }

begin

DeleteFile:=False;

NormalWork:=True;

ErrorByte:=0;

WriteLn;

WriteLn('ArcHaf version 1.0 (c) Copyright VVS Soft Group, 1992.');

ResetArchiv;

If NormalWork then

begin

St:=ParamStr(1);

Case St[1] of

'a','A' : PakFile;

'm','M' : begin

DeleteFile:=True;

PakFile;

end;

'e','E' : UnPakFile;

else ;

end;

end;

CloseArchiv;

end.