百问FB显示开发图像处理 - JPEG图像处理

2.2 JPEG图像处理

2.2.1 JPEG文件格式和libjpeg编译

​ JPEG的后缀名为.jpg的图像文件。对于图像内容和信息相同的JPEG文件和BMP文件，JPEG格式的文件要比BMP格式的文件小得多，这是因为JPEG文件是经过JPEG压缩算法后得到的一种文件格式。

​ 相对于BMP格式的文件，JPEG由于压缩算法的关系，其文件解析较为复杂，我们可以利用Linux系统开源的优点，使用开源工具对jpeg文件进行格式的解析和转换。

​ 我们可以使用libjpeg库来对jpeg文件进行格式的解析和转换。libjpeg支持X86，ARM等架构。libjpeg是开源工具，所以可以在网上免费下载。

​ 在使用libjpeg之前，我们先要交叉编译libjpeg的库文件和头文件并存到开发板的文件系统中。以下是libjpeg的编译过程：

1. 解压并进入文件目录

tar xzf libjpeg-turbo-1.2.1.tar.gz
cd libjpeg-turbo-1.2.1/

2. 交叉编译

tar xzf libjpeg-turbo-1.2.1.tar.gz
./configure --prefix=/work/projects/libjpeg-turbo-1.2.1/tmp/ --host=arm-linux
make
make install

3. 将编译出来的头文件和库文件拷贝到交叉编译器的相应目录下

cd /work/projects/libjpeg-turbo-1.2.1/tmp/include
cp * /usr/local/arm/4.3.2/arm-none-linux-gnueabi/libc/usr/include
cd /work/projects/libjpeg-turbo-1.2.1/tmp/lib
cp *so* -d /usr/local/arm/4.3.2/arm-none-linux-gnueabi/libc/armv4t/lib

4. 将编译出来的头文件和库文件拷贝到开发板文件系统的相应目录下

cd /work/projects/libjpeg-turbo-1.2.1/tmp/lib
cp *.so* /work/nfs_root/fs_mini_mdev_new/lib/ -d

2.2.2 libjpeg接口函数的解析和使用

libjpeg的使用方法可以参考解压包中的使用说明libjpeg.txt和例程example.c。libjpeg的使用步骤简单总结如下：

1. 分配和初始化一个jpeg_compress_struct结构体

cinfo.err = jpeg_std_error(&jerr);
jpeg_create_decompress(&cinfo);

2. 指定源文件

jpeg_stdio_src(&cinfo, infile);

参数1是步骤1中分配的jpeg_compress_struct类型的结构体

参数2是要解析的JPEG文件的文件句柄。

3. 获得jpg信息头并设置解压参数

jpeg_read_header(&cinfo, TRUE);

当调用完这个参数之后，我们就可以通过cinfo中的image_width，image_height等成员来获得图像的信息了。此外我们还可以设置cinfo中的scale_num和scale_denom等成员变量来设置解压参数。

4. 启动解压

jpeg_start_decompress(&cinfo);

调用这个函数后，就可以对cinfo所指定的源文件进行解压，并将解压后的数据存到cinfo结构体的成员变量中。

5. 读取解压后数据

jpeg_read_scanlines(&cinfo, buffer, 1);

调用这个函数后，可以读取RGB数据到buffer中，参数3能指定读取多少行

6. 完成读取

jpeg_finish_decompress(&cinfo);

7. 释放jpeg_compress_struct结构体

jpeg_destroy_decompress(&cinfo);

完成读取后释放结构体

2.2.3 使用libjpeg把JPEG文件解析为RGB格式，在LCD上显示

根据上节的解析，利用上述的库函数将JPEG文件解析为RGB格式了。

代码清单2.2
1.	/********************************************************************** 
2.	 * 函数名称： IsJpg 
3.	 * 功能描述：判断是否为Jpg文件 
4.	 * 输入参数： ptData - 内含图像信息 
5.	                    strFileName - 文件名 
6.	 * 返 回 值：0 - 不是JPG格式 其他-是JPG格式 
7.	 ***********************************************************************/  
8.	static int IsJpg(PT_PictureData ptData, const char *strFileName)   
9.	{  
10.	    int iRet;  
11.	  
12.	    jpeg_stdio_src(&ptData->tInfo, ptData->ptFp);  
13.	  
14.	    /* 用jpeg_read_header获得jpeg信息*/  
15.	    iRet = jpeg_read_header(&ptData->tInfo, TRUE);  
16.	      
17.	        return (iRet == JPEG_HEADER_OK);  
18.	}  
19.	  
20.	/********************************************************************** 
21.	 * 函数名称： DecodeJpg2Rgb 
22.	 * 功能描述：把JPG文件解析为RGB888格式 
23.	 * 输入参数： ptData - 内含文件信息 
24.	 *                             strFileName - 文件名 
25.	 * 输出参数：PT_PictureData->pucRgbData - 内含rgb数据 
26.	 * 返 回 值：0 - 成功 其他-失败 
27.	 ***********************************************************************/  
28.	static int DecodeJpg2Rgb(const char *strFileName, PT_PictureData ptData){  
29.	    int iRowSize;  
30.	    unsigned char *pucbuffer;  
31.	    unsigned char *pucHelp;//辅助拷贝变量  
32.	      
33.	    /* 1.分配和初始化一个jpeg_compress_struct结构体 */  
34.	    ptData->tInfo.err = jpeg_std_error(&ptData->tJerr);  
35.	    jpeg_create_decompress(&ptData->tInfo);  
36.	  
37.	  
38.	    /* 2.指定源文件*/  
39.	    if ((ptData->ptFp= fopen(strFileName, "rb")) == NULL) {  
40.	        fprintf(stderr, "can't open %s\n", strFileName);  
41.	        return -1;  
42.	    }  
43.	  
44.	    /* 3.获得jpg信息头并设置解压参数并判断是否为JPEG格式文件 */  
45.	    if (!IsJpg(ptData, strFileName)) {  
46.	    printf("file is not jpg ...\n");  
47.	    return -1;  
48.	    }   
49.	  
50.	      
51.	  
52.	    /* 默认尺寸为原尺寸 */  
53.	    ptData->tInfo.scale_num = 1;  
54.	    ptData->tInfo.scale_denom = 1;  
55.	    /* 4. 启动解压：jpeg_start_decompress */   
56.	    jpeg_start_decompress(&ptData->tInfo);  
57.	  
58.	  
59.	    /* 解压完成后可以通过tInfo中的成员获得图像的某些信息 */  
60.	    ptData->iWidth= ptData->tInfo.output_width;  
61.	    ptData->iHeight = ptData->tInfo.output_height;  
62.	    ptData->iBpp = ptData->tInfo.output_components*8;  
63.	    /* 计算一行的数据长度 */   
64.	    iRowSize = ptData->iWidth * ptData->tInfo.output_components;  
65.	    pucbuffer = malloc(iRowSize);  
66.	    ptData->iRgbSize= iRowSize * ptData->iHeight;  
67.	    ptData->pucRgbData = malloc(ptData->iRgbSize);  
68.	  
69.	    /* pucHelp指向ptData->pucRgbData首地址 */  
70.	    pucHelp = ptData->pucRgbData;  
71.	    /*  5.循环调用jpeg_read_scanlines来一行一行地获得解压的数据 */  
72.	    while (ptData->tInfo.output_scanline < ptData->tInfo.output_height)   
73.	    {  
74.	        /* 调用jpeg_read_scanlines得到的时候会存到pucbuffer中 */  
75.	        jpeg_read_scanlines(&ptData->tInfo, &pucbuffer, 1);  
76.	        /* 将数据一行行读到缓冲区中 */  
77.	        memcpy(pucHelp,pucbuffer,iRowSize);  
78.	        pucHelp  += iRowSize;  
79.	    }  
80.	    free(pucbuffer);  
81.	    /* 6.完成读取 */  
82.	    jpeg_finish_decompress(&ptData->tInfo);  
83.	    /* 7.释放jpeg_compress_struct结构体 */  
84.	    jpeg_destroy_decompress(&ptData->tInfo);  
85.	    return 0;  
86.	}