Linux图像处理之JPG格式图片

DreamerJoyFinder

1136人浏览 · 2025-03-30 21:05:14

DreamerJoyFinder · 2025-03-30 21:05:14 发布

1.JPG格式基本介绍

JPEG（Joint Photographic Experts Group）全称为联合图像专家组，是同名专家小组开发的一种图像压缩技术标准。与我们前面提到的BMP图像格式最大的不同就是BMP存储的图像数据是未压缩的，而JPEG采用压缩算法对图像数据进行处理，所以BMP的文件一般较大，而JPEG格式文件较小。JPEG与JPG都是同一种图像格式，采用的压缩算法是一种，只是某些标准有些变动，本质上是同一种。由于较小的图像文件更适合视频图像传输，而其中的图像数据已经经过压缩，我们不能像对BMP一样直接将图像信息和图像数据读取出来后直接写入LCD屏的fb0文件来实现在LCD屏显示图像，我们就需要学习一下JPEG编码解码。

2.JPEG编码解码库

网上有一款开源JPEG编解码库——libjpeg,这个库是由UG小组维护开发的，完全使用C语言编写，但是由于是第三方库，标准库并没有相关函数接口，要想使用这个库需要我们自己完成libjpeg库的移植。一般库移植步骤为配置——编译——安装三步。

2.1源文件下载

首先就是从网上下载源文件。一般库都是libxxx或xxxlib的命名习惯，我们想找jpeg相关的库可以在搜索引擎搜libjpeg，记住这种库由于是国外的不要看那些带中文的网站，一般都是广告。一般推荐代码托管网站有三个：sourceforge,github,gitee（github要科学上网）。
搜索输入libjpeg,我这里选择sourceforge。
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点击DOWNLOAD(这是zip压缩包，适用于Windos系统)Linux系统的伙伴点击libjpeg Website,最后选择一个tar.gz文件下载即可。

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我这里两种都下了，现在在windows系统下解压完成看一下README文件。这里有一个使用者文档，看一下它要我们读什么主要文档，这里我们主要读一下install.doc。libjpeg.doc和example.c在写程序时要用到，在它基础上改就可以了。
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打开install.doc看看，这里我是用UBUNTU的Linux系统，可以看到配置——编译——安装三步，与一般库移植思路一样。

2.1配置

打开Ubuntu，打开MobaXterm，点击session选择SSH连接虚拟机，将刚刚下载的.tar.gz压缩包放到Linux系统文件夹（不能直接在共享文件夹里解压，否则会丢失；链接文件），可以在~目录创建一个文件夹来存放解压的文件。

切换路径至压缩包所在目录：
cd ~（假设在用户目录下）
新建一个文件夹可以放安装得到的文件：
mkdir libjpeg
解压.tar.gz文件——终端输入命令：tar zxf jpegsrc.v9f.tar.gz
切换到解压出来的jpeg-9f文件目录下，使用配置命令./configure,该命令有两个重要选项–prefix（用于指定安装路径）和–host（用于指定程序运行平台，比如我现在是Linux系统但是我要在Arm平台的板子上跑程序,即交叉编译）：
./configure --prefix ~/libjpeg --host=arm-linux
配置显示无错误即成功

2.2编译

终端输入make执行编译，显示不报错即成功

2.3安装

终端输入make install进行安装，显示不报错即成功。输入tree查看文件结构如下：其中我们待会写程序要用到的是库和头文件，可以把include和lib两个文件夹拖到windows系统，我们在windows系统使用VSCODE进行程序编写。
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3.程序设计（以JPEG解码为例）

新建main.c文件和README自述文件，打开example.c文件将示例代码复制到main.c文件里，接下来我们看libjpeg.doc文档，可以看到jpeg解压过程一共有8步：

Allocate and initialize a JPEG decompression object.（创建一个解码对象并进行初始化，创建一个错误处理对象并与解码对象进行绑定）
Specify the source of the compressed data (eg, a file).（打开待解码JPG图片，rb）
Call jpeg_read_header() to obtain image info.（读取待解码JPG图片信息，即文件头）
Set parameters for decompression.（设置解码参数（可选））
jpeg_start_decompress(…)（开始解码）
while (scan lines remain to be read)（循环读取解码对像颜色分量）
jpeg_read_scanlines(…);
jpeg_finish_decompress(…);（解码完成）
Release the JPEG decompression object（释放解码对象）
其中主要是第6步需要自己设计其他基本不变，而且JPEG存储颜色分量的方式是自上而下，与BMP相反。改动地方示例如下：

 int data=0;
    while (cinfo.output_scanline < cinfo.output_height) {
      /* jpeg_read_scanlines expects an array of pointers to scanlines.
       * Here the array is only one element long, but you could ask for
       * more than one scanline at a time if that's more convenient.
       */
      (void) jpeg_read_scanlines(&cinfo, buffer, 1);
      /* Assume put_scanline_someplace wants a pointer and sample count. */
      for(int i=0;i<cinfo.output_width;i++){
        data|=buffer[3*i]<<16;//R
        data|=buffer[3*i+1]<<8;//G
        data|=buffer[3*i+2];//B
        lcd_mp[800*starty+startx+800*(cinfo.output_scanline-1)+i]=data;
        data=0;
      }
      

    }
  int main(int argc,const char* argv[]){
    int lcd_fd=open("/dev/fb0",O_RDWR);
    lcd_mp=(int*)mmap(NULL,800*480*4,PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,lcd_fd,0);
    read_JPEG_file("demo.jpg",100,100);
    return 0;
  }