数据压缩（三）读入RGB文件得到分量的概率分布图（用c实现）

题目：

读入一个24bitRGB文件（以down.rgb为例，其分辨率为256*256），输出该数据文件中R、G、B三个分量（各8bit表示）的概率分布示意图。

思考过程：

• 以”rb“形式打开RGB文件
  24bit，256×256，可以用fopen语句。

FILE* fp = fopen("D:\\data\\down.rgb", "rb+");

• 读取RGB分量并保存到数组中
  可以用fread语句把数据读入到指针或数组buffer中，结合RGB的排列形式，用循环把RGB三个分量分别放到已经建好的数组中。

fread(buffer, 1, w*h*3, fp);
for (int i = 0, j = 0; i < w * h * 3; i = i + 3, j++)
 {
  r[j] = *(buffer + i);
  g[j] = *(buffer + i + 1);
  b[j] = *(buffer + i + 2);//把RGB分量保存到数组中
 }

• 计算频次
  用了两个循环语句来计算频次，这样对我来说比较简单。一个循环来记0~255，一个循环记像素点总数。

for (int i = 0; i < 256; i++)//0~255
 {
  for (int j = 0; j < w * h; j++)
  {
   if (int(r[j]) == i) { frequency_r[i]++; }
  }
 }

• 由此得到概率

for (int i = 0; i < 256; i++)
{
    frequency_r[i] = frequency_r[i] / double(w * h);
}

• 以”w“形式打开三个txt文件
  使用了fopen语句

FILE* fp1 = fopen("D:\\data\\R_sat.txt", "w+");

• 把概率写入文件中
  这里出现了问题，一开始使用的是fwrite语句，输出出了问题。后面在大佬的帮助下，改成了fprintf语句。

错误代码：

double* buffer_r = frequency_r;
fwrite(buffer_r, 1, w*h, fp1);

改正：

fprintf(fp1, "%-3d\t%-8f\n", i, frequency_r[i]);

最终完整代码：

#include<iostream>
#include<stdio.h>
using namespace std;
#pragma warning(disable : 4996)

unsigned char r[65536];
unsigned char g[65536];
unsigned char b[65536];//定义三个数组
int w = 256;
int h = 256;//定义width和height
double frequency_r[256] = { 0 };
double frequency_g[256] = { 0 };
double frequency_b[256] = { 0 };//定义RGB 的概率

int main()
{
   FILE* fp = fopen("D:\\data\\down.rgb", "rb+");//以rb形式打开rgb文件

   unsigned char buffer[196608];
   fread(buffer, 1, 196608, fp);

   for (int i = 0, j = 0; i < w * h * 3; i = i + 3, j++)
   {
      r[j] = *(buffer + i);
      g[j] = *(buffer + i + 1);
      b[j] = *(buffer + i + 2);//把RGB分量保存到数组中
   }
   
   for (int i = 0; i < 256; i++)//0~255
   {
      for (int j = 0; j < w * h; j++)
      {
         if (int(r[j]) == i) { frequency_r[i]++; }
      }
   }
   for (int i = 0; i < 256; i++)//0~255
   {
      for (int j = 0; j < w * h; j++)
      {
         if (int(g[j]) == i) { frequency_g[i]++; }
      }
   }
   for (int i = 0; i < 256; i++)//0~255
   {
      for (int j = 0; j < w * h; j++)
      {
         if (int(b[j]) == i) { frequency_b[i]++; }
      }
   }
   for (int i = 0; i < 256; i++)
   {
      frequency_r[i] = frequency_r[i] / double(w * h);
      frequency_g[i] = frequency_g[i] / double(w * h);
      frequency_b[i] = frequency_b[i] / double(w * h);
   }//计算RGB的概率分布和熵

   FILE* fp1 = fopen("D:\\data\\R_sat.txt", "w+");
   FILE* fp2 = fopen("D:\\data\\G_sat.txt", "w+");
   FILE* fp3 = fopen("D:\\data\\B_sat.txt", "w+");//以w形式打开三个txt文件

   fprintf(fp1, "Symbol\tFrequency\n");
   fprintf(fp2, "Symbol\tFrequency\n");
   fprintf(fp3, "Symbol\tFrequency\n");
   for (int i = 0; i < 256; i++)
   {
      fprintf(fp1, "%-3d\t%-8f\n", i, frequency_r[i]); // 将数据输出到文件中
      fprintf(fp2, "%-3d\t%-8f\n", i, frequency_g[i]); // 将数据输出到文件中
      fprintf(fp3, "%-3d\t%-8f\n", i, frequency_b[i]); // 将数据输出到文件中
   }
   fclose(fp);
   fclose(fp1);
   fclose(fp2);
   fclose(fp3);//关闭文件
   return 0;
}

结果：