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：
- 解压并进入文件目录
tar xzf libjpeg-turbo-1.2.1.tar.gz
cd libjpeg-turbo-1.2.1/
- 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
- 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
- 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. }
