Tutorial Arbeiten mit Dateien auf binärer Ebene

[Popov]

Nun, die Erklärungen und Beispiele zu Kompression sind in diesem Stadium eher als Grundkonzepte zu betrachten und sind noch sehr weit von irgendwelchen Anleitungen. Ich hab Bitmap als Beispiel gewählt, da ich Bitmap Grafiken im allgemeinen als großflächig gleichfarbig kenne, was nicht bedeutet, dass sie nicht alles darstellen können. Es ist eben meine Beobachtung, dass meine Bitmaps oft 60 bis 90% aus einer Farbe bestehen.

Trotzdem, der TE hat sich viel vorgenommen und im allgemeinen kann man Delphi gut lernen wenn man gleich ein Großprojekt anfängt, aber einen Komprimieralgorithmus schreiben wollen und parallel fragen wie man an die einzelnen Bits eines Bytes kommt, also da bestehen noch paar Lücken.

[Sir Rufo]

@MeierZwoo & @Popov

irgendwie habt ihr beide Recht. Ein Kompressionsprogramm sollte nicht nur eine Methode zum komprimieren kennen, sondern die Daten vorher analysieren und dann die geeignete Variante wählen.

Manchmal wird die Datei auch einfach nur so gespeichert, weil keine sinnvolle Kompression möglich ist

[p80286]

Auch wenn es interessant ist Euch "zuzulesen" wie wär's sich zum Titelthema zu kommen?

Gruß
K-H

[MeierZwoo]

Zitat von p80286:

Auch wenn es interessant ist Euch "zuzulesen" wie wär's sich zum Titelthema zu kommen?

Das interessiert doch selbst den TE schon lange nicht mehr (Wenn es ihn denn je interessiert hat?)

[Popov]

Zitat von p80286:

Auch wenn es interessant ist Euch "zuzulesen" wie wär's sich zum Titelthema zu kommen?

Indirekt ist es immer noch das Thema, nur fortgeschritten. Denn wie er die Bits aus Byte auslesen kann, wurde schon gesagt.

Aber damit es weiter geht, hier ein Konverter Text zu BitString:

Delphi-Quellcode:

function TextToBitStr(Str: string): string;

    function ByteToBits(B: Byte): string;
    var
      i: Integer;
    begin
      Result := '';
      for i := 0 to 7 do
        Result := IntToStr(((B shr i) and 1)) + Result;
    end;
var
  i: Integer;
begin
  Result := '';
  for i := 1 to Length(Str) do
    Result := Result + ByteToBits(Ord(Str[i]));
end;

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
begin
  ShowMessage(TextToBitStr('Hallo Welt!'));
end;

Ergebnis:

Code:

0100100001100001011011000110110001101111001000000101011101100101011011000111010000100001

[Popov]

So, ich hab zum Spaß einen kleinen Algorithmus für Textkomprimierung geschrieben. Der Algorithmus funktioniert so, dass sich wiederholende Wörter durch Adressen auf das erste Wort ersetzte werden:

Delphi-Quellcode:

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
var
  s: string;
  i: Integer;
  sl: TStringList;
begin
  s := 'AUCH EIN KLEINER BEITRAG IST EIN BEITRAG'; //Text der komprimiert wird. Er ist 40 Zeichen lang

  ShowMessage(Format('Text lautet "%s" und ist unkomprimiert %d Bytes lang.', [s, Length(s)]));

  sl := TStringList.Create;
  try
    sl.Delimiter := ' ';

    //--------------------------------------------------------------------------
    ShowMessage('Der Text wird jetzt komprimiert.');

    sl.DelimitedText := s;

    for i := sl.Count - 1 downto 0 do
      if (sl.IndexOf(sl[i]) <> i) and (sl.IndexOf(sl[i]) > -1) then
        sl[i] := '~' + IntToStr(sl.IndexOf(sl[i]));

    s := sl.DelimitedText;
    ShowMessage(Format('Text lautet "%s" und ist komprimiert %d Bytes lang.', [s, Length(s)]));

    //--------------------------------------------------------------------------
    ShowMessage('Der Text wird jetzt wieder dekomprimiert.');

    sl.DelimitedText := s;

    for i := 0 to sl.Count - 1 do
      if (Length(sl[i]) > 1) and (sl[i][1] = '~') then
        sl[i] := sl[StrToInt(Copy(sl[i], 2, MaxInt))];

    s := sl.DelimitedText;
    ShowMessage(Format('Text lautet "%s" und ist unkomprimiert %d Bytes lang.', [s, Length(s)]));

  finally
    sl.Free;
  end;
end;

[DeddyH]

Zitat von Popov:

Aber damit es weiter geht, hier ein Konverter Text zu BitString:

Delphi-Quellcode:

function TextToBitStr(Str: string): string;

    function ByteToBits(B: Byte): string;
    var
      i: Integer;
    begin
      Result := '';
      for i := 0 to 7 do
        Result := IntToStr(((B shr i) and 1)) + Result;
    end;
var
  i: Integer;
begin
  Result := '';
  for i := 1 to Length(Str) do
    Result := Result + ByteToBits(Ord(Str[i]));
end;

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
begin
  ShowMessage(TextToBitStr('Hallo Welt!'));
end;

Ergebnis:

Code:

0100100001100001011011000110110001101111001000000101011101100101011011000111010000100001

Und damit das auch mit Unicode oder WideString funktioniert:

Delphi-Quellcode:

function CharToBits(c: Char): string;
const
  BITS_PER_BYTE = 8;
  BITVALUES: array[Boolean] of char = ('0', '1');
var
  i, BitWidth: integer;
  AsNumber: Cardinal;
begin
  BitWidth := BITS_PER_BYTE * SizeOf(c);
  SetLength(Result, BitWidth);
  AsNumber := Cardinal(c);
  for i := BitWidth downto 1 do
    begin
      Result[i] := BITVALUES[(AsNumber and 1) = 1];
      AsNumber := AsNumber shr 1;
    end;
end;

function StrToBits(const s: string): string;
var
  i: integer;
begin
  Result := '';
  for i := 1 to Length(s) do
    Result := Result + CharToBits(s[i]);
end;

Ich bin nicht sicher, ob es auch Codierungen mit mehr als 4 Byte je Zeichen gibt. Falls ja, müsste man AsNumber halt als int64 deklarieren und entsprechend casten.

[Popov]

Du hast Recht, ich musste mir auch mal sagen, dass die Annahme, dass ein Byte aus 8 Bits besteht, eher eine Legende ist. Andere Systeme, andere Bytes.

[DeddyH]

Ab Delphi 2009 sind das 2 Bytes, da String dort UTF-16 kodiert ist. Wer dann nicht bedacht hat, bei solchen Operationen mit SizeOf(Char) zu multiplizieren, hatte die Kappe auf. Die Foren waren seinerzeit voll mit solchen Beiträgen

[Popov]

Nein, ich meine hier weniger die genutzten Bytes beim String, sondern aus wie viel Bits besteht ein Byte. Beim PC eben aus 8, aber bei anderen Systemen aus 4 oder 7 usw. Somit ist Byte kein eindeutige Größe.