数码相框-显示JPG图片

LCD控制器会将LCD上的屏幕数据映射在相应的显存位置上。

在这里插入图片描述

通过libjpeg把jpg图片解压出来RGB原始数据。

libjpeg是使用c语言实现的读写jpeg文件的库。

使用libjpeg的应用程序是以"scanline"为单位进行图像处理的。

libjpeg解压图片的步骤：
在这里插入图片描述

libjpeg的使用

Directory Listing of /files (ijg.org)

bleaaach@bleaaach-virtual-machine:~/linux/IMX6ULL/frame/04_libjpeg$ tar -vxzf jpegsrc.v9f.tar.gz

生成配置文件：

bleaaach@bleaaach-virtual-machine:~/linux/IMX6ULL/frame/04_libjpeg$ ls
jpeg-9f  jpegsrc.v9f.tar.gz
bleaaach@bleaaach-virtual-machine:~/linux/IMX6ULL/frame/04_libjpeg$ cd jpeg-9f/
bleaaach@bleaaach-virtual-machine:~/linux/IMX6ULL/frame/04_libjpeg/jpeg-9f$ mkdir tmp
bleaaach@bleaaach-virtual-machine:~/linux/IMX6ULL/frame/04_libjpeg/jpeg-9f$ ./configure --prefix=/home/bleaaach/linux/IMX6ULL/frame/04_libjpeg/jpeg-9f/tmp/ --host=arm-gnueabihf-linux
bleaaach@bleaaach-virtual-machine:~/linux/IMX6ULL/frame/04_libjpeg/jpeg-9f$ sudo make install
bleaaach@bleaaach-virtual-machine:~/linux/IMX6ULL/frame/04_libjpeg/jpeg-9f$ ls tmp
bin  include  lib  share

今天仔细看了一下arm-linux-gnueabihf的头文件在/usr/local/arm/gcc-linaro-4.9.4-2017.01-x86_64_arm-linux-gnueabihf/arm-linux-gnueabihf/include/：

bleaaach@bleaaach-virtual-machine:/usr/local/include$ ls
freetype2  jconfig.h  jerror.h  jmorecfg.h  jpeglib.h
bleaaach@bleaaach-virtual-machine:~/linux/IMX6ULL/frame/04_libjpeg/jpeg-9f/tmp/lib$ sudo cp * /usr/local/arm/gcc-linaro-4.9.4-2017.01-x86_64_arm-linux-gnueabihf/arm-linux-gnueabihf/lib -rf
bleaaach@bleaaach-virtual-machine:~/linux/IMX6ULL/frame/04_libjpeg/jpeg-9f/tmp/lib$ sudo cp ../include/* /usr/local/arm/gcc-linaro-4.9.4-2017.01-x86_64_arm-linux-gnueabihf/arm-linux-gnueabihf/include/ -rf

输出图像信息

把韦东山老师写的代码拷进来：
在这里插入图片描述

编译1th：

#include <stdio.h>
#include "jpeglib.h"
#include <setjmp.h>


/*
Allocate and initialize a JPEG decompression object    // 分配和初始化一个decompression结构体
Specify the source of the compressed data (eg, a file) // 指定源文件
Call jpeg_read_header() to obtain image info		   // 用jpeg_read_header获得jpg信息
Set parameters for decompression					   // 设置解压参数,比如放大、缩小
jpeg_start_decompress(...); 						   // 启动解压：jpeg_start_decompress
while (scan lines remain to be read)
	jpeg_read_scanlines(...);						   // 循环调用jpeg_read_scanlines
jpeg_finish_decompress(...);						   // jpeg_finish_decompress
Release the JPEG decompression object				   // 释放decompression结构体
*/

/* Uage: jpg2rgb <jpg_file>
 */

int main(int argc, char **argv)
{
	struct jpeg_decompress_struct cinfo;
	struct jpeg_error_mgr jerr;
	FILE * infile;

	// 分配和初始化一个decompression结构体
	cinfo.err = jpeg_std_error(&jerr);
	jpeg_create_decompress(&cinfo);

	// 指定源文件
	if ((infile = fopen(argv[1], "rb")) == NULL) {
		fprintf(stderr, "can't open %s\n", argv[1]);
		return -1;
	}
	jpeg_stdio_src(&cinfo, infile);

	// 用jpeg_read_header获得jpg信息
	jpeg_read_header(&cinfo, TRUE);
	/* 源信息 */
	printf("image_width = %d\n", cinfo.image_width);
	printf("image_height = %d\n", cinfo.image_height);
	printf("num_components = %d\n", cinfo.num_components);

	// 设置解压参数,比如放大、缩小

	// 启动解压：jpeg_start_decompress
	jpeg_start_decompress(&cinfo);

	/* 输出的图象的信息 */
	printf("output_width = %d\n", cinfo.output_width);
	printf("output_height = %d\n", cinfo.output_height);
	printf("output_components = %d\n", cinfo.output_components);


	// 循环调用jpeg_read_scanlines来一行一行地获得解压的数据

	jpeg_finish_decompress(&cinfo);
	jpeg_destroy_decompress(&cinfo);

	return 0;
}

bleaaach@bleaaach-virtual-machine:~/linux/IMX6ULL/frame/04_libjpeg/1th$ arm-linux-gnueabihf-gcc -o jpg2rgb jpg2rgb.c -ljpeg

把文件拷贝到开发板：
在这里插入图片描述

在开发板上测试：

在这里插入图片描述

调整压缩比

// 设置解压参数,比如放大、缩小
printf("enter M/N:\n");
scanf("%d/%d", &cinfo.scale_num, &cinfo.scale_denom);
printf("scale to : %d/%d\n", cinfo.scale_num, cinfo.scale_denom);

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

有些缩放比例并没有实现，所以没有效果。

输出JPG图片

#include <stdio.h>
#include "jpeglib.h"
#include <setjmp.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <sys/mman.h>
#include <linux/fb.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>

#define FB_DEVICE_NAME "/dev/fb0"
#define DBG_PRINTF printf

static int g_fd;

static struct fb_var_screeninfo g_tFBVar;
static struct fb_fix_screeninfo g_tFBFix;	
static unsigned char *g_pucFBMem;
static unsigned int g_dwScreenSize;

static unsigned int g_dwLineWidth;
static unsigned int g_dwPixelWidth;

static int FBDeviceInit(void)
{
	int ret;

	g_fd = open(FB_DEVICE_NAME, O_RDWR);
	if (0 > g_fd)
	{
		DBG_PRINTF("can't open %s\n", FB_DEVICE_NAME);
	}

	ret = ioctl(g_fd, FBIOGET_VSCREENINFO, &g_tFBVar);
	if (ret < 0)
	{
		DBG_PRINTF("can't get fb's var\n");
		return -1;
	}

	ret = ioctl(g_fd, FBIOGET_FSCREENINFO, &g_tFBFix);
	if (ret < 0)
	{
		DBG_PRINTF("can't get fb's fix\n");
		return -1;
	}

	g_dwScreenSize = g_tFBVar.xres * g_tFBVar.yres * g_tFBVar.bits_per_pixel / 8;
	g_pucFBMem = (unsigned char *)mmap(NULL , g_dwScreenSize, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, g_fd, 0);
	if (0 > g_pucFBMem)
	{
		DBG_PRINTF("can't mmap\n");
		return -1;
	}

	g_dwLineWidth  = g_tFBVar.xres * g_tFBVar.bits_per_pixel / 8;
	g_dwPixelWidth = g_tFBVar.bits_per_pixel / 8;

	return 0;
}


static int FBShowPixel(int iX, int iY, unsigned int dwColor)
{
	unsigned char *pucFB;
	unsigned short *pwFB16bpp;
	unsigned int *pdwFB32bpp;
	unsigned short wColor16bpp; /* 565 */
	int iRed;
	int iGreen;
	int iBlue;

	if ((iX >= g_tFBVar.xres) || (iY >= g_tFBVar.yres))
	{
		DBG_PRINTF("out of region\n");
		return -1;
	}

	pucFB      = g_pucFBMem + g_dwLineWidth * iY + g_dwPixelWidth * iX;
	pwFB16bpp  = (unsigned short *)pucFB;
	pdwFB32bpp = (unsigned int *)pucFB;

	switch (g_tFBVar.bits_per_pixel)
	{
		case 8:
		{
			*pucFB = (unsigned char)dwColor;
			break;
		}
		case 16:
		{
			iRed   = (dwColor >> (16+3)) & 0x1f;
			iGreen = (dwColor >> (8+2)) & 0x3f;
			iBlue  = (dwColor >> 3) & 0x1f;
			wColor16bpp = (iRed << 11) | (iGreen << 5) | iBlue;
			*pwFB16bpp	= wColor16bpp;
			break;
		}
		case 32:
		{
			*pdwFB32bpp = dwColor;
			break;
		}
		default :
		{
			DBG_PRINTF("can't support %d bpp\n", g_tFBVar.bits_per_pixel);
			return -1;
		}
	}

	return 0;
}

static int FBCleanScreen(unsigned int dwBackColor)
{
	unsigned char *pucFB;
	unsigned short *pwFB16bpp;
	unsigned int *pdwFB32bpp;
	unsigned short wColor16bpp; /* 565 */
	int iRed;
	int iGreen;
	int iBlue;
	int i = 0;

	pucFB      = g_pucFBMem;
	pwFB16bpp  = (unsigned short *)pucFB;
	pdwFB32bpp = (unsigned int *)pucFB;

	switch (g_tFBVar.bits_per_pixel)
	{
		case 8:
		{
			memset(g_pucFBMem, dwBackColor, g_dwScreenSize);
			break;
		}
		case 16:
		{
			iRed   = (dwBackColor >> (16+3)) & 0x1f;
			iGreen = (dwBackColor >> (8+2)) & 0x3f;
			iBlue  = (dwBackColor >> 3) & 0x1f;
			wColor16bpp = (iRed << 11) | (iGreen << 5) | iBlue;
			while (i < g_dwScreenSize)
			{
				*pwFB16bpp	= wColor16bpp;
				pwFB16bpp++;
				i += 2;
			}
			break;
		}
		case 32:
		{
			while (i < g_dwScreenSize)
			{
				*pdwFB32bpp	= dwBackColor;
				pdwFB32bpp++;
				i += 4;
			}
			break;
		}
		default :
		{
			DBG_PRINTF("can't support %d bpp\n", g_tFBVar.bits_per_pixel);
			return -1;
		}
	}

	return 0;
}

static int FBShowLine(int iXStart, int iXEnd, int iY, unsigned char *pucRGBArray)
{
	int i = iXStart * 3;
	int iX;
	unsigned int dwColor;
  //边界处理
	if (iY >= g_tFBVar.yres)
		return -1;

	if (iXStart >= g_tFBVar.xres)
		return -1;

	if (iXEnd >= g_tFBVar.xres)
	{
		iXEnd = g_tFBVar.xres;
	}

	for (iX = iXStart; iX < iXEnd; iX++)
	{
		/* 0xRRGGBB */
		dwColor = (pucRGBArray[i]<<16) + (pucRGBArray[i+1]<<8) + (pucRGBArray[i+2]<<0);
		i += 3;
		FBShowPixel(iX, iY, dwColor);
	}
	return 0;
}


/*
Allocate and initialize a JPEG decompression object    // 分配和初始化一个decompression结构体
Specify the source of the compressed data (eg, a file) // 指定源文件
Call jpeg_read_header() to obtain image info		   // 用jpeg_read_header获得jpg信息
Set parameters for decompression					   // 设置解压参数,比如放大、缩小
jpeg_start_decompress(...); 						   // 启动解压：jpeg_start_decompress
while (scan lines remain to be read)
	jpeg_read_scanlines(...);						   // 循环调用jpeg_read_scanlines
jpeg_finish_decompress(...);						   // jpeg_finish_decompress
Release the JPEG decompression object				   // 释放decompression结构体
*/

/* Uage: jpg2rgb <jpg_file>
 */

int main(int argc, char **argv)
{
	struct jpeg_decompress_struct cinfo;
	struct jpeg_error_mgr jerr;
	FILE * infile;
	int row_stride;
	unsigned char *buffer;

	if (argc != 2)
	{
		printf("Usage: \n");
		printf("%s <jpg_file>\n", argv[0]);
		return -1;
	}

	if (FBDeviceInit())
	{
		return -1;
	}

	FBCleanScreen(0);

	// 分配和初始化一个decompression结构体
	cinfo.err = jpeg_std_error(&jerr);
	jpeg_create_decompress(&cinfo);

	// 指定源文件
	if ((infile = fopen(argv[1], "rb")) == NULL) {
		fprintf(stderr, "can't open %s\n", argv[1]);
		return -1;
	}
	jpeg_stdio_src(&cinfo, infile);

	// 用jpeg_read_header获得jpg信息
	jpeg_read_header(&cinfo, TRUE);
	/* 源信息 */
	printf("image_width = %d\n", cinfo.image_width);
	printf("image_height = %d\n", cinfo.image_height);
	printf("num_components = %d\n", cinfo.num_components);

	// 设置解压参数,比如放大、缩小
	printf("enter scale M/N:\n");
	scanf("%d/%d", &cinfo.scale_num, &cinfo.scale_denom);
	printf("scale to : %d/%d\n", cinfo.scale_num, cinfo.scale_denom);

	// 启动解压：jpeg_start_decompress
	jpeg_start_decompress(&cinfo);

	/* 输出的图象的信息 */
	printf("output_width = %d\n", cinfo.output_width);
	printf("output_height = %d\n", cinfo.output_height);
	printf("output_components = %d\n", cinfo.output_components);

	// 一行的数据长度
	row_stride = cinfo.output_width * cinfo.output_components;
	buffer = malloc(row_stride);

	// 循环调用jpeg_read_scanlines来一行一行地获得解压的数据
	while (cinfo.output_scanline < cinfo.output_height) 
	{
		(void) jpeg_read_scanlines(&cinfo, &buffer, 1);

		// 写到LCD去
		FBShowLine(0, cinfo.output_width, cinfo.output_scanline, buffer);
	}

	free(buffer);
	jpeg_finish_decompress(&cinfo);
	jpeg_destroy_decompress(&cinfo);

	return 0;
}

这段代码使用libjpeg库将一个JPEG格式的图片文件解码并显示到Linux系统的Framebuffer设备上。以下是详细的代码功能解读：

  1. 包含头文件与定义常量：

    • 引入了stdio.h、jpeglib.h、setjmp.h等C标准库头文件以及sys/types.h、sys/stat.h、fcntl.h、sys/ioctl.h、sys/mman.h、linux/fb.h等系统相关头文件。
    • 定义了Framebuffer设备名FB_DEVICE_NAME、调试打印宏DBG_PRINTF以及全局变量g_fd、g_tFBVar、g_tFBFix、g_pucFBMem、g_dwScreenSize、g_dwLineWidth、g_dwPixelWidth。

  2. Framebuffer设备初始化函数：

    • FBDeviceInit()函数负责打开Framebuffer设备文件、获取其变量信息（g_tFBVar）和固定信息（g_tFBFix），计算屏幕尺寸、内存映射，并初始化行宽和像素宽度。

  3. Framebuffer显示相关函数：

    • FBShowPixel()函数根据给定的颜色值和坐标，在Framebuffer上显示一个像素。

    • FBCleanScreen()函数清除整个Framebuffer，用指定颜色填充。

    • FBShowLine()函数接收一个RGB数据数组，将该数组表示的一行像素数据按照指定坐标写入Framebuffer。

      • int iXStart: 要绘制的线条起点的 x 坐标。
      • int iXEnd: 要绘制的线条终点的 x 坐标。
      • int iY: 线条在屏幕上的固定 y 坐标。
      • unsigned char *pucRGBArray: 指向一个包含 RGB 像素值的字节数组，数组中的每个连续三个字节表示一个像素的 R、G、B 分量（各占 8 位）。

      在这里插入图片描述

  4. JPEG解码相关函数：

    • 这部分代码未直接定义JPEG解码函数，而是使用libjpeg库提供的接口。
    • main()函数中，首先检查命令行参数是否正确（需要提供一个JPEG文件路径），然后调用FBDeviceInit()初始化Framebuffer设备。
    • 初始化jpeg_decompress_struct结构体cinfo和错误处理结构体jerr，并关联标准错误处理方法。
    • 打开指定的JPEG文件，将其作为解码源设置到cinfo结构体中。
    • 调用jpeg_read_header()读取JPEG文件头信息，获取原始图像尺寸、颜色组件数等。
    • 提示用户输入缩放比例（M/N），并设置到cinfo结构体中。
    • 调用jpeg_start_decompress()启动解码过程。

  5. JPEG图像解码与显示：

    • 根据解码后输出的图像尺寸分配临时缓冲区buffer，用于存放一行像素数据。

    • 使用循环调用jpeg_read_scanlines()，每次读取一行像素数据并将其存储在buffer中。

      buffer是一个指针数组，存储一行数据的起始位置。

      在这里插入图片描述

      我们要把buffer传入到这个typedef unsiged char** JSAMPARRAY变量里，buffer[0]实际上是一个unsigned char *地址的指针，是指针的指针。

    • 对于每一行解码得到的像素数据，调用FBShowLine()将其显示到Framebuffer对应行上。

    • 解码完成后，释放buffer，调用jpeg_finish_decompress()和jpeg_destroy_decompress()完成解码过程的清理工作。
      综上所述，这段代码的主要目的是将一个JPEG格式的图片文件解码，根据用户指定的缩放比例调整图像尺寸，然后逐行将解码后的像素数据写入Linux系统的Framebuffer设备，最终在连接到该设备的屏幕上显示解码后的图像。

测试

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

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