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// WvltTrans.cpp: implementation of the CWvltTrans class.
//
//////////////////////////////////////////////////////////////////////
#include "stdafx.h"
#include "wavelets.h"
#include "WvltTrans.h"
#ifdef _DEBUG
#undef THIS_FILE
static char THIS_FILE[]=__FILE__;
#define new DEBUG_NEW
#endif
//////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Construction/Destruction
//////////////////////////////////////////////////////////////////////
CWvltTrans::CWvltTrans()
{
}
CWvltTrans::~CWvltTrans()
{
}
/********************************************************************************
*函数描述：Hori_Transform完成一次图像水平方向的小波变换 *
*函数参数：short **spOriginData：二维指针，指向原始的图像数据 *
* short **spTransData0：小波变换系数，存放一次水平变换后的小波系数 *
* int nHeight ：图像属性参数，数值为原始图像的高 *
* int nWidth_H ：图像属性参数，数值为原始图像宽度值的一半 *
* float fRadius ：小波变换因子，在调用时候已指定数值为1 *
********************************************************************************/
void CWvltTrans::Hori_Transform(short** spOriginData, short** spTransData0, int nHeight, int nWidth_H, float fRadius)
{
int Trans_W, //图像扫描线控制：横坐标
Trans_H, //图像扫描线控制：纵坐标
Trans_M, //图像矩阵的横坐标
Trans_N; //图像矩阵的纵坐标
int iWidth = nWidth_H * 2; //原始图像的宽度值
short Trans_Coeff0; //小波变换系数
signed short Trans_Coeff1;
//本模块完成变换系数的赋值采样
for(Trans_H = 0; Trans_H < nHeight; Trans_H ++)
{
for(Trans_N = 0; Trans_N < nWidth_H; Trans_N ++)
{
Trans_W = Trans_N << 1;
if (fRadius == 2)
{
spTransData0[Trans_H][Trans_N] = (spOriginData[Trans_H][Trans_W]);
spTransData0[Trans_H][nWidth_H+Trans_N] = (spOriginData[Trans_H][Trans_W+1]);
}
else
{
spTransData0[Trans_H][Trans_N] = (spOriginData[Trans_H][Trans_W]-128); //even
spTransData0[Trans_H][nWidth_H+Trans_N] = (spOriginData[Trans_H][Trans_W+1]-128); //odd
}
}
}
//通过图像的差分，完成小波变换
for(Trans_H=0; Trans_H>1);
//逻辑非操作后数值加1
Trans_Coeff1=~Trans_Coeff1+1;
//系数预测
spTransData0[Trans_H][nWidth_H+Trans_N] = spTransData0[Trans_H][nWidth_H+Trans_N]+Trans_Coeff1;
}
//完成一个偶系数的边界处理
Trans_Coeff1 = ((spTransData0[Trans_H][nWidth_H-1]+spTransData0[Trans_H][nWidth_H-2])>>1);
Trans_Coeff1=~Trans_Coeff1+1;
spTransData0[Trans_H][iWidth-1] = spTransData0[Trans_H][iWidth-1]+Trans_Coeff1;
//完成一个奇系数的边界处理
Trans_Coeff0 = ((spTransData0[Trans_H][nWidth_H]+spTransData0[Trans_H][nWidth_H+1])>>2);
spTransData0[Trans_H][0] = spTransData0[Trans_H][0]+Trans_Coeff0;
//提升，整数到整数的变换
for(Trans_N=1; Trans_N>2);
spTransData0[Trans_H][Trans_N] = spTransData0[Trans_H][Trans_N]+Trans_Coeff0;
}
}
}
/********************************************************************************
*函数描述： Vert_Transform完成一次图像竖直方向的小波变换 *
*函数参数： short **spOriginData：二维指针，指向原始的图像数据 *
* short **spTransData1：小波变换系数，存放一次竖直变换后的小波系数 *
* int nHeight_H ：图像属性参数，数值为原始图像高度值的一半 *
* int nWidth ：图像属性参数，数值为原始图像宽度 *
* float fRadius ：小波变换因子，在调用时候已指定数值为1 *
********************************************************************************/
void CWvltTrans::Vert_Transform(short** spOriginData, short** spTransData1, int nHeight_H, int nWidth, float fRadius)
{
int Trans_W, //图像扫描线控制：横坐标
Trans_H, //图像扫描线控制：纵坐标
Trans_M, //图像矩阵的横坐标
Trans_N; //图像矩阵的纵坐标
int iHeight = nHeight_H * 2;//原始图像的宽度值
short Trans_Coeff0; //小波变换系数
signed short Trans_Coeff1;
//本模块完成变换系数的赋值采样
for(Trans_W = 0; Trans_W < nWidth; Trans_W ++)
{
for(Trans_M = 0; Trans_M < nHeight_H; Trans_M ++)
{
Trans_H = Trans_M << 1;
if (fRadius == 2)
{
spTransData1[Trans_M][Trans_W] = (spOriginData[Trans_H][Trans_W]);
spTransData1[nHeight_H + Trans_M][Trans_W] = (spOriginData[Trans_H+1][Trans_W]);
}
else
{
spTransData1[Trans_M][Trans_W] = (spOriginData[Trans_H][Trans_W]-128); //even
spTransData1[nHeight_H + Trans_M][Trans_W] = (spOriginData[Trans_H+1][Trans_W]-128); //odd
}
}
}
//通过图像的差分，完成小波变换
for(Trans_W=0; Trans_W>1);
//逻辑非操作后数值加1
Trans_Coeff1=~Trans_Coeff1+1;
//系数预测
spTransData1[nHeight_H + Trans_M][Trans_W] = spTransData1[nHeight_H + Trans_M][Trans_W]+Trans_Coeff1;
}
//完成一个偶系数的边界处理
Trans_Coeff1 = ((spTransData1[nHeight_H-1][Trans_W]+spTransData1[nHeight_H-2][Trans_W])>>1);
Trans_Coeff1=~Trans_Coeff1+1;
spTransData1[iHeight-1][Trans_W] = spTransData1[iHeight-1][Trans_W]+Trans_Coeff1;
//完成一个奇系数的边界处理
Trans_Coeff0 = ((spTransData1[nHeight_H][Trans_W]+spTransData1[nHeight_H+1][Trans_W])>>2);
spTransData1[0][Trans_W] = spTransData1[0][Trans_W]+Trans_Coeff0;
//提升，整数到整数的变换
for(Trans_M=1; Trans_M>2);
spTransData1[Trans_M][Trans_W] = spTransData1[Trans_M][Trans_W]+Trans_Coeff0;
}
}
}
/********************************************************************************
*函数描述： DWT_Once完成一次图像的小波变换 *
*函数参数： short **spOriginData：二维指针，指向原始的图像数据 *
* short **spTransData0：小波变换系数，存放一次水平变换后的小波系数 *
* short **spTransData1：小波变换系数，存放一次数值变换后的小波系数 *
* int nHeight ：图像属性参数，数值为原始图像的高度值 *
* int nHeight_H ：图像属性参数，数值为原始图像高度值的一半 *
* int nWidth ：图像属性参数，数值为原始图像的宽度值 *
* int nWidth_H ：图像属性参数，数值为原始图像宽度值的一半 *
* int layer ：小波变换的层数，数值为1层 *
* float fRadius ：小波变换因子，在调用时候已指定数值为1.414 *
********************************************************************************/
void CWvltTrans::DWT_Once(short** spOriginData, short** spTransData0, short** spTransData1, int nHeight, int nHeight_H, int nWidth, int nWidth_H, int layer, float fRadius)
{
int Trans_W, //图像扫描线控制：横坐标
Trans_H, //图像扫描线控制：纵坐标
Trans_M, //图像矩阵的横坐标
Trans_N; //图像矩阵的纵坐标
short Trans_Coeff0; //小波变换系数
signed short Trans_Coeff1;
fRadius=1.414; //变换滤波系数
//本模块完成变换系数的赋值采样
//行变换,第一次（layer=1时）时nHeight即为原始图像的高度值
for(Trans_H=0; Trans_H 1)
for(Trans_N=0; Trans_N>1);
//逻辑非操作后数值加1
Trans_Coeff1=~Trans_Coeff1+1;
//系数预测
spTransData0[Trans_H][nWidth_H+Trans_N] = spTransData0[Trans_H][nWidth_H+Trans_N]+Trans_Coeff1;
}
//完成一个偶系数的边界处理
Trans_Coeff1 = ((spTransData0[Trans_H][nWidth_H-1]+spTransData0[Trans_H][nWidth_H-2])>>1);
Trans_Coeff1=~Trans_Coeff1+1;
spTransData0[Trans_H][nWidth-1] = spTransData0[Trans_H][nWidth-1]+Trans_Coeff1;
//完成一个奇系数的边界处理
Trans_Coeff0 = ((spTransData0[Trans_H][nWidth_H]+spTransData0[Trans_H][nWidth_H+1])>>2);
spTransData0[Trans_H][0] = spTransData0[Trans_H][0]+Trans_Coeff0;
//提升，整数到整数的变换
for(Trans_N=1; Trans_N>2);
spTransData0[Trans_H][Trans_N] = spTransData0[Trans_H][Trans_N]+Trans_Coeff0;
}
}//水平方向的变换结束
//竖直方向的变换开始，数据源未水平变换后的小波系数
for(Trans_M=0; Trans_M>1);
Trans_Coeff1=~Trans_Coeff1+1;
spTransData1[nHeight_H+Trans_M][Trans_N] = spTransData1[nHeight_H+Trans_M][Trans_N]+Trans_Coeff1;
Trans_Coeff1 = ((spTransData1[Trans_M][nWidth_H+Trans_N]+spTransData1[Trans_M+1][nWidth_H+Trans_N])>>1);
Trans_Coeff1=~Trans_Coeff1+1;
spTransData1[nHeight_H+Trans_M][nWidth_H+Trans_N] = spTransData1[nHeight_H+Trans_M][nWidth_H+Trans_N]+Trans_Coeff1;
}
Trans_Coeff1 = ((spTransData1[nHeight_H-1][Trans_N]+spTransData1[nHeight_H-2][Trans_N])>>1);
Trans_Coeff1=~Trans_Coeff1+1;
spTransData1[nHeight-1][Trans_N] = spTransData1[nHeight-1][Trans_N]+Trans_Coeff1;
Trans_Coeff1 = ((spTransData1[nHeight_H-1][nWidth_H+Trans_N]+spTransData1[nHeight_H-2][nWidth_H+Trans_N])>>1);
Trans_Coeff1=~Trans_Coeff1+1;
//边界处理
spTransData1[nHeight-1][nWidth_H+Trans_N] = spTransData1[nHeight-1][nWidth_H+Trans_N]+Trans_Coeff1;
Trans_Coeff0 = ((spTransData1[nHeight_H][Trans_N]+spTransData1[nHeight_H+1][Trans_N])>>2);
spTransData1[0][Trans_N] = spTransData1[0][Trans_N]+Trans_Coeff0;
Trans_Coeff0 = ((spTransData1[nHeight_H][nWidth_H+Trans_N]+spTransData1[nHeight_H+1][nWidth_H+Trans_N])>>2);
//边界处理
spTransData1[0][nWidth_H+Trans_N] = spTransData1[0][nWidth_H+Trans_N]+Trans_Coeff0;
//第一次提升偶数坐标系数
for(Trans_M=1; Trans_M>2);
spTransData1[Trans_M][Trans_N] = spTransData1[Trans_M][Trans_N]+Trans_Coeff0;
Trans_Coeff0 = ((spTransData1[nHeight_H+Trans_M][nWidth_H+Trans_N]+spTransData1[nHeight_H+Trans_M-1][nWidth_H+Trans_N])>>2);
spTransData1[Trans_M][nWidth_H+Trans_N] = spTransData1[Trans_M][nWidth_H+Trans_N]+Trans_Coeff0;
}
}
//存放小波系数，LL频带的系数进行幅值增强处理，其它高频频带的系数则削弱其幅值
for(Trans_N=0; Trans_N>1; iWidth=iWidth>>1;
iHeight_H=iHeight/2; iWidth_H=iWidth/2;
}
}
/********************************************************************************
*函数描述： DWT_TriLayers完成三次图像的小波变换 *
*函数参数： short **spOriginData：二维指针，指向原始的图像数据 *
* short **spTransData0：小波变换系数，存放一次水平变换后的小波系数 *
* short **spTransData1：小波变换系数，存放一次数值变换后的小波系数 *
* int nHeight ：图像属性参数，数值为原始图像的高度值 *
* int nHeight_H ：图像属性参数，数值为原始图像高度值的一半 *
* int nWidth ：图像属性参数，数值为原始图像的宽度值 *
* int nWidth_H ：图像属性参数，数值为原始图像宽度值的一半 *
* int layer ：小波变换的层数,数值为3层 *
* float fRadius ：小波变换因子，在调用时候已指定数值为1.414 *
********************************************************************************/
void CWvltTrans::DWT_TriLayers(short** spOriginData, short** spTransData0, short** spTransData1, int nHeight, int nHeight_H, int nWidth, int nWidth_H, int layer, float fRadius)
{
int i;
short **pData, **pTran0, **pTran1;
//图像的属性参数
int iWidth, iHeight, iWidth_H, iHeight_H;
float fr = fRadius;
//获得数据空间的指针
pData = spOriginData;
pTran0 = spTransData0;
pTran1 = spTransData1;
//图像属性参数赋值
iWidth = nWidth; iWidth_H = nWidth_H;
iHeight = nHeight; iHeight_H = nHeight_H;
//利用循环完成两次小波变换
for(i=1; i<=layer; i++)
{
DWT_Once(pData,pTran0,pTran1,iHeight,iHeight_H,iWidth,iWidth_H,i,fr);
iHeight=iHeight>>1; iWidth=iWidth>>1;
iHeight_H=iHeight/2; iWidth_H=iWidth/2;
}
}
/********************************************************************************
*函数描述： DWTi_Once完成一次图像小波变换的逆变换 *
*函数参数： short **spData ：二维指针，其数据空间存放小波逆变换后的图像数据*
* short **spTransData0：小波变换系数，存放一次水平变换后的小波系数 *
* short **spTransData1：小波变换系数，存放一次数值变换后的小波系数 *
* int nHeight ：图像属性参数，数值为原始图像的高度值 *
* int nHeight_H ：图像属性参数，数值为原始图像高度值的一半 *
* int nWidth ：图像属性参数，数值为原始图像的宽度值 *
* int nWidth_H ：图像属性参数，数值为原始图像宽度值的一半 *
* int layer ：小波变换的层数,数值为3层 *
* float fRadius ：小波变换因子，在调用时候已指定数值为1.414 *
********************************************************************************/
void CWvltTrans::DWTi_Once(short **spData, short **spTransData0, short **spTransData1, int nHeight, int nHeight_H, int nWidth, int nWidth_H, int layer, float fRadius)
{
int Trans_W, //图像扫描线控制：横坐标
Trans_H, //图像扫描线控制：纵坐标
Trans_M, //图像矩阵的横坐标
Trans_N; //图像矩阵的纵坐标
short WvltCoeff0; //小波变换系数
signed short WvltCoeff1;
for(Trans_N=0; Trans_N>2);
spTransData1[0][Trans_N] = spTransData1[0][Trans_N]-WvltCoeff0;
WvltCoeff0 = ((spTransData1[nHeight_H][nWidth_H+Trans_N]+spTransData1[nHeight_H+1][nWidth_H+Trans_N])>>2);
spTransData1[0][nWidth_H+Trans_N] = spTransData1[0][nWidth_H+Trans_N]-WvltCoeff0;
//竖直方向逆变换的第二次偶数坐标小波系数的逆变换
for(Trans_M=1; Trans_M>2);
spTransData1[Trans_M][Trans_N] = spTransData1[Trans_M][Trans_N]-WvltCoeff0;
WvltCoeff0 = ((spTransData1[nHeight_H+Trans_M][nWidth_H+Trans_N]+spTransData1[nHeight_H+Trans_M-1][nWidth_H+Trans_N])>>2);
spTransData1[Trans_M][nWidth_H+Trans_N] = spTransData1[Trans_M][nWidth_H+Trans_N]-WvltCoeff0;
}
//第二次奇数坐标小波系数的逆变换
for(Trans_M=0; Trans_M>1);
WvltCoeff1=~WvltCoeff1+1;
spTransData1[nHeight_H+Trans_M][Trans_N] = spTransData1[nHeight_H+Trans_M][Trans_N]-WvltCoeff1;
WvltCoeff1 = ((spTransData1[Trans_M][nWidth_H+Trans_N]+spTransData1[Trans_M+1][nWidth_H+Trans_N])>>1);
WvltCoeff1=~WvltCoeff1+1;
spTransData1[nHeight_H+Trans_M][nWidth_H+Trans_N] = spTransData1[nHeight_H+Trans_M][nWidth_H+Trans_N]-WvltCoeff1;
}
//奇数坐标小波系数逆变换时的边界处理
WvltCoeff1 = ((spTransData1[nHeight_H-1][Trans_N]+spTransData1[nHeight_H-2][Trans_N])>>1);
WvltCoeff1=~WvltCoeff1+1;
spTransData1[nHeight-1][Trans_N] = spTransData1[nHeight-1][Trans_N]-WvltCoeff1;
WvltCoeff1 = ((spTransData1[nHeight_H-1][nWidth_H+Trans_N]+spTransData1[nHeight_H-2][nWidth_H+Trans_N])>>1);
WvltCoeff1=~WvltCoeff1+1;
spTransData1[nHeight-1][nWidth_H+Trans_N] = spTransData1[nHeight-1][nWidth_H+Trans_N]-WvltCoeff1;
//本模块完成变换系数的赋值采样的逆操作
for(Trans_M=0; Trans_M>2);
spTransData0[Trans_H][0] = spTransData0[Trans_H][0]-WvltCoeff0;
//第二次偶数坐标小波系数的逆变换
for(Trans_N=1; Trans_N>2);
spTransData0[Trans_H][Trans_N] = spTransData0[Trans_H][Trans_N]-WvltCoeff0;
}
//第二次奇数坐标小波系数的逆变换
for(Trans_N=0; Trans_N>1);
WvltCoeff1=~WvltCoeff1+1;
spTransData0[Trans_H][nWidth_H+Trans_N] = spTransData0[Trans_H][nWidth_H+Trans_N]-WvltCoeff1;
}
//奇数坐标小波系数逆变换时的边界处理
WvltCoeff1 = ((spTransData0[Trans_H][nWidth_H-1]+spTransData0[Trans_H][nWidth_H-2])>>1);
WvltCoeff1=~WvltCoeff1+1;
spTransData0[Trans_H][nWidth-1] = spTransData0[Trans_H][nWidth-1]-WvltCoeff1;
if(layer > 1)
{
for(Trans_N=0; Trans_N255) spTransData0[Trans_H][Trans_N]=255;
if(spTransData0[Trans_H][Trans_N]<0) spTransData0[Trans_H][Trans_N]=0;
if(spTransData0[Trans_H][nWidth_H+Trans_N]>255) spTransData0[Trans_H][nWidth_H+Trans_N]=255;
if(spTransData0[Trans_H][nWidth_H+Trans_N]<0) spTransData0[Trans_H][nWidth_H+Trans_N]=0;
// spData[Trans_H][Trans_W] = (unsigned char)spTransData0[Trans_H][Trans_N];
spData[Trans_H][Trans_W] = spTransData0[Trans_H][Trans_N];
// spData[Trans_H][Trans_W+1] = (unsigned char)spTransData0[Trans_H][nWidth_H+Trans_N];
spData[Trans_H][Trans_W+1] =spTransData0[Trans_H][nWidth_H+Trans_N];
}
}
}
}