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  • 【Linux开发】jpeglib使用指南

    您可以到www.ijg.org网站下载libjpeg的源码, IJG JPEG Library就是jpeg压缩库,是以源码的形式提供给软件开发人员的,当然在软件包里也有编译好的库文件,我们这里就只用到其中的libjpeg.lib,jconfig.h,jmorecfg.h,jpeglib.h这几个文件,下面我就介绍一下怎样在自己的程序里嵌入图像压缩功能。

      一、建立编译环境

      所谓建立编译环境,其实非常简单,就是把上面提到的4个文件拷贝到你的项目文件夹下,把libjpeg.lib添加到你的项目中,然后在你完成压缩功能的那个文件里加入#include "jpeglib.h",需要注意的是,libjpeg.lib是用c语言开发的,如果要用在你的C++程序里,需要用到extern "C",如下:

    // TestLibjpeg.cpp : Defines the entry point for the console application.
    //

    #include "stdafx.h"
    #include "memory.h"
    extern "C" {
     #include "jpeglib.h"
    }

      二、压缩步骤

      1、申请并初始化jpeg压缩对象,同时要指定错误处理器

     struct jpeg_compress_struct jcs;

     // 声明错误处理器,并赋值给jcs.err域
      struct jpeg_error_mgr jem;
      jcs.err = jpeg_std_error(&jem);

      jpeg_create_compress(&jcs);

      2、指定压缩后的图像所存放的目标文件,注意,目标文件应以二进制模式打开

     f=fopen("03.jpg","wb");
      if (f==NULL) 
      {
        delete [] data;
        delete [] pDataConv;
        return 0;
      }
      jpeg_stdio_dest(&jcs, f);

      3、设置压缩参数,主要参数有图像宽、高、色彩通道数(1:索引图像,3:其他),色彩空间(JCS_GRAYSCALE表示灰度图,JCS_RGB表示彩色图像),压缩质量等,如下:

      jcs.image_width = nWidth;    // 为图的宽和高,单位为像素 
      jcs.image_height = nHeight;
      jcs.input_components = 1;   // 在此为1,表示灰度图, 如果是彩色位图,则为3 
      jcs.in_color_space = JCS_GRAYSCALE; //JCS_GRAYSCALE表示灰度图,JCS_RGB表示彩色图像

      jpeg_set_defaults(&jcs); 
     jpeg_set_quality (&jcs, 80, true);

    需要注意的是,jpeg_set_defaults函数一定要等设置好图像宽、高、色彩通道数计色彩空间四个参数后才能调用,因为这个函数要用到这四个值,调用jpeg_set_defaults函数后,jpeglib库采用默认的设置对图像进行压缩,如果需要改变设置,如压缩质量,调用这个函数后,可以调用其它设置函数,如jpeg_set_quality函数。其实图像压缩时有好多参数可以设置,但大部分我们都用不着设置,只需调用jpeg_set_defaults函数值为默认值即可。

      4、上面的工作准备完成后,就可以压缩了,压缩过程非常简单,首先调用jpeg_start_compress,然后可以对每一行进行压缩,也可以对若干行进行压缩,甚至可以对整个的图像进行一次压缩,压缩完成后,记得要调用jpeg_finish_compress函数,如下:

      jpeg_start_compress(&jcs, TRUE);

      JSAMPROW row_pointer[1];   // 一行位图
      int row_stride;      // 每一行的字节数

      row_stride = jcs.image_width;  // 如果不是索引图,此处需要乘以3

      // 对每一行进行压缩
      while (jcs.next_scanline < jcs.image_height) {
           row_pointer[0] = & pDataConv[jcs.next_scanline * row_stride];
           jpeg_write_scanlines(&jcs, row_pointer, 1);
      }

      jpeg_finish_compress(&jcs);

      5、最后就是释放压缩工作过程中所申请的资源了,主要就是jpeg压缩对象,由于在本例中我是直接用的局部变量,所以只需调用jpeg_destroy_compress这个函数即可,如下:

     jpeg_destroy_compress(&jcs);

      三、解压缩步骤
      解压缩步骤与压缩步骤非常相似,只是解压缩对象为jpeg_decompress_struct类型,步骤如下:
      1、声明并初始化解压缩对象,同时制定错误信息管理器
     struct jpeg_decompress_struct cinfo;
     struct jpeg_error_mgr jerr;

     cinfo.err = jpeg_std_error(&jerr);
     jpeg_create_decompress(&cinfo);
      2、打开jpg图像文件,并指定为解压缩对象的源文件
     FILE *f = fopen(strSourceFileName,"rb");
     if (f==NULL)
     {
      printf("Open file error!/n");
      return;
     }
     // 
     jpeg_stdio_src(&cinfo, f);
      3、读取图像信息
     jpeg_read_header(&cinfo, TRUE);
      4、根据图像信息申请一个图像缓冲区
     data = new BYTE cinfo.image_width*cinfo.image_height*cinfo.num_components];
      5、开始解压缩
     jpeg_start_decompress(&cinfo);

     JSAMPROW row_pointer[1];
     while (cinfo.output_scanline < cinfo.output_height)
     {
      row_pointer[0] = &data[(cinfo.output_height - cinfo.output_scanline-1)*cinfo.image_width*cinfo.num_components];
      jpeg_read_scanlines(&cinfo,row_pointer ,
         1);
     }
     jpeg_finish_decompress(&cinfo);
      6、释放资源
     jpeg_destroy_decompress(&cinfo);

     fclose(f);

      好了,利用IJG JPEG Library进行图像压缩就介绍到这里,希望对大家有所帮助,实例代码已经实现了图像的压缩和解压缩的全部功能

     

    Embedded VC

    Jpeg图像处理程序和代码(使用Indepedent JPEG Group的JpegLib)

     

    用Independent JPEG Group发行的JpegLib进行Jpeg图像的读取与保存。
            这里只加了一个简单的处理示例——负片。其他的处理可以用与这个类似的方法,有了处理的算法对像素数据进行操作。或者加上鼠标事件的处理来完成绘画功能等等,这里主要是对JPEG文件进行操作的部分。
            注意:程序中的CTScreenBuffer并未使用,原因是使用它加载后有段内存没有释放,加上BMP数据本来就比较好处理,所以自己写一段,将BMP数据加上头信息就可以CreateDIBSection了。
            保存的默认质量Q=85,大家在使用时可以按照要求改变。

    详细的使用方法以及JpegLib库


    MacintoshM 2006-05-14, 11:38 
    详细的使用方法:

    1.系统需求
      Microsoft eMbedded Visual C++ 4.0 + Pocket PC 2003 SDK
      Pocket PC的JpegLib库(在本帖的附件中)
    2.背景
      Jpeg库的由以下两个文件配置:jconfig.h和jmorecfg.h。一般使用时是不需要改变jmorecfg.h的,但这样可能在Pocket PC中运行时遇到问题,所以这里还是对jmorecfg.h进行了修改。下面将讨论这个修改,以使这个库在Pocket PC上正常使用。不过这里能够下载的附件已经做好了这个修改。

    3.将JpegLib引入Pocket PC
      jmorecfg.h文件含有与Embedded Visual Studio冲突的定义.需要做以下修改: 

    (1)代码: 

    #ifndef XMD_H                        
    typedef long INT32;
    #endif


    改为: 

    #if !defined(XMD_H) && !defined(_BASETSD_H_)
    typedef long INT32;
    #endif


    (2)代码: 

    #ifdef NEED_FAR_POINTERS
    #define FAR  far
    #else
    #define FAR
    #endif


    用下面的ifdef代替

    #ifndef FAR
    ....
    #endif

    4.使用JpegLib加载Jpeg图片
      在前面的附件的程序中,已经有这个程序的框架,这里不再赘述。只讲主要的部分。
      (1)加载Jpeg图片的函数:
      void CImageView::LoadImage(const CString &strFileName)
    {
            FILE * pFile;
            struct jpeg_error_mgr jerr;
            struct jpeg_decompress_struct cinfo;
            int i,start;
            start=0;
            
            if ((pFile = _tfopen(strFileName, _T("rb")) == NULL) {
                    CString strError;
                    strError.Format(_T("无法打开文件 '%s'", strFileName);
                    AfxMessageBox(strError);
            }
            
            cinfo.err = jpeg_std_error(&jerr);
            jpeg_create_decompress(&cinfo);
            jpeg_stdio_src(&cinfo, pFile);
            jpeg_read_header(&cinfo, TRUE);
            jpeg_start_decompress(&cinfo);
            nRowSize = cinfo.output_width * cinfo.output_components;
            Width=cinfo.output_width;
            Height=cinfo.output_height;

            if(bmpLoaded)
            {
                    delete bmpBuffer;
            }
            bmpBuffer=new BYTE[(Height+1)*Width*3]; //这里多申请一行,是因为在模拟器执行时,会出现无法加载的错误,但在机器上正常

            bmpLoaded=TRUE;

            pBuffer = (*cinfo.mem->alloc_sarray)
                    ((j_common_ptr) &cinfo, JPOOL_IMAGE, nRowSize, 1);
            while(cinfo.output_scanline < cinfo.output_height) 
            {
                    jpeg_read_scanlines(&cinfo, pBuffer, 1);

                    start=nRowSize*cinfo.output_scanline;
                    for(i=0;i<nRowSize;i++)
                    {
                            bmpBuffer[start+i]=pBuffer[0]Idea [I];
                    }        
            }

            CreateBitmap();
            
            jpeg_finish_decompress(&cinfo);
            jpeg_destroy_decompress(&cinfo);
            fclose(pFile);

    }

        (2)将加载后的像素数据建立一个HBITMAP对象的函数
        注意这里没有使用CSTScreenBuffer,因为在我实验时,用这个函数加载后,内存资源没有释放,这样每加载一幅图或做一次处理,就会多消耗几兆内存,Pocket PC内存很快就会被耗尽。所以这里将像素数据加上头信息就可以CreateDIBSection了。
        void CImageView::CreateBitmap()
    {
            int m_nCorrectedWidth,m_nWidth,m_nHeight;

            m_nCorrectedWidth = ( ( Width + 3 ) / 4 ) * 4;
            m_nWidth = Width;
            m_nHeight = Height;

            DIBINFO  dibInfo;
            BGRColor *m_pBuffer;

            dibInfo.bmiHeader.biBitCount = 24;
            dibInfo.bmiHeader.biClrImportant = 0;
            dibInfo.bmiHeader.biClrUsed = 0;
            dibInfo.bmiHeader.biCompression = 0;
            dibInfo.bmiHeader.biHeight = m_nHeight;
            dibInfo.bmiHeader.biPlanes = 1;
            dibInfo.bmiHeader.biSize = 40;
            dibInfo.bmiHeader.biSizeImage = m_nCorrectedWidth*m_nHeight*3;
            dibInfo.bmiHeader.biWidth = m_nCorrectedWidth;
            dibInfo.bmiHeader.biXPelsPerMeter = 3780;
            dibInfo.bmiHeader.biYPelsPerMeter = 3780;
            dibInfo.bmiColors[0].rgbBlue = 0;
            dibInfo.bmiColors[0].rgbGreen = 0;
            dibInfo.bmiColors[0].rgbRed = 0;
            dibInfo.bmiColors[0].rgbReserved = 0;

            HDC hDC = ::GetDC(NULL);

            if(m_hBitmap)
            {
                    :eleteObject(m_hBitmap);
                    m_hBitmap=0;
            }
            m_hBitmap = CreateDIBSection(hDC, (const BITMAPINFO*)dibInfo, DIB_RGB_COLORS, (void**)&m_pBuffer, NULL, 0);
            
            ::ReleaseDC(NULL,hDC);

            int nPosition = 0;
            int nDataPosition = 0;

            for (int y=0; y<Height; y++) {
                    nPosition = m_nCorrectedWidth*(m_nHeight-y-1);
                    nDataPosition = Width*3*y;
                    for (int x=0; x<Width; x++) {
                            m_pBuffer[nPosition].m_R = bmpBuffer[nDataPosition++];
                            m_pBuffer[nPosition].m_G = bmpBuffer[nDataPosition++];
                            m_pBuffer[nPosition].m_B = bmpBuffer[nDataPosition++];
                            nPosition++;
                    }
            }

    }
        (3)在绘画函数中,这里是OnDraw(),加入如下代码:
        if (m_hBitmap) 
            {
                CDC memDc;
                    VERIFY(memDc.CreateCompatibleDC(&dc));
                HBITMAP hOldBitmap = (HBITMAP)::SelectObject(memDc.GetSafeHdc(), m_hBitmap);
                    VERIFY(dc.BitBlt(-LeftTop.x, -LeftTop.y, Width, Height, &memDc, 0, 0, SRCCOPY));
                ::SelectObject(memDc.GetSafeHdc(), hOldBitmap);
                    VERIFY( memDc.DeleteDC() );
            }

    5.使用JpegLib库保存Jpeg图片
        这里是一种实现方法:
       void CImageView::SaveImage(const CString &strFileName)
    {        
            int nQuality=85; //保存质量Q值为85

            if(!::WriteRGBBytesIntoJpegFile(strFileName,Width,Height,nQuality,bmpBuffer))
            {
                    ::AfxMessageBox(GetJpegWriterError());
            }
    }

    其他的更详细内容的看例程中的其他消息处理函数就可以了。

     

    1.问题的由来
        Jpeg图片在图像处理领域已经用的相当广泛了。但在编程领域,尤其是嵌入式编程领域使用的还不是很广。主要的原因是Jpeg的数据结构和算法远较bmp复杂,非图像算法的专业人士,通常是无法理解这些的。(我有个同事,他曾经花了半个月,研究过Jpeg的原理,还为此在team内部举办了一个讲座,讲了足足有一个小时,令众人对之仰慕万分,但他却说,仅得皮毛,未得要害。从此我对Jpeg的原理近而远之。)
        近来,因工作需要,要在wince平台下,为程序添加Jpeg支持。一般来说,此类问题最容易的解决方案是使用OS提供的相关库,毕竟现在不支持Jpeg的OS几乎没有。但在wince下这里出了个问题。目前绝大多数的wince设备是wince 4.X或5.X的,不过碰巧在图像处理这块,5.X和4.X的方法是不一样的。4.X提供的方法在IMGDECMP.DLL中,而5.X提供的方法在Imaging.DLL中,而且不止是链接库不同,库的接口也是完全两样的。因此,如果软件采用OS提供的相关库的话,在这里就要准备两套接口,非常的麻烦。况且,我们的软件不仅要在wince下部署,将来还打算推广到其他的平台,因此这种方案显然是不太好的。
        这时我想到了JpegLib。JpegLib是Independent JPEG Group——一个非Jpeg官方组织推出的Jpeg库。这是个开源免费的库,支持多种平台和编译器,你可以在www.ijg.org中获得它的最新版本。在PC上它的效率比不了intel的Jpeg库,因为后者进行了汇编优化。但在wince上应该和系统库的效率相当。事实上如果查看系统的版权信息的话,Microsoft在wince中也使用了这个库。RISC的芯片也基本没有汇编优化的问题。
        网上的中文资料以以下两篇文章最为详尽。
        http://mobile.winfans.net/ccs/forums/516/PrintPost.aspx (文献A)
        http://blog.csdn.net/zhao3728/archive/2007/08/22/1754877.aspx (文献B)
        所以我的这篇文章主要作为补遗之用。

    2.编译JpegLib库
        文献A和B都是使用现成的JpegLib库,这样的库只在特定的平台下才能用,完全体现不出JpegLib的优势。所以掌握编译JpegLib库的方法,是很有必要的。
        JpegLib库源代码的组成
        1)makefile。JpegLib库中有很多文件名为makefile的文件。它的后缀名表示它所用于的平台或用途。随便打开一个,就可以看到JpegLib库源代码的组成。
        2)makefile中LIBSOURCES变量所代表的文件是JpegLib的核心算法部分。
        3)makefile中SYSDEPSOURCES变量所代表的文件是JpegLib中负责内存分配的部分。这部分是系统相关的,所以根据需要选用一个就行了。
        4)makefile中APPSOURCES变量所代表的文件是JpegLib中提供诸如命令行压缩Jpeg之类的功能的部分,实际上就是一些小工具。不过在编译JpegLib库时,不要将之添加到工程中。
        5)makefile中INCLUDES变量所代表的文件是源代码中用到的头文件。不是所有的头文件都被核心算法部分使用到,因此有些头文件在编译JpegLib库时,是不必要的,当然将之添加到工程中也不会出错。
        6)makefile中DOCS变量所代表的文件是一些文档、测试用例之类的东西。其中最有用的是example.c,文献A和B的示例最重要的部分,就来自这里。
        7)jconfig。JpegLib库中还有很多和makefile类似的jconfig,这是针对不同平台的类型声明。在使用时,应根据需要,将适当的jconfig文件的后缀名改为h。
        以上这些内容更详细的说明见JpegLib库的文档,以及
        http://blog.csdn.net/axlrosek/archive/2007/03/29/1545496.aspx
        VC:不同版本的VC、EVC都差不多,参照文献A的步骤修改相关文件,然后新建一个空工程,然后打开JpegLib中的makefile.vc文件,将2)和3)、5)、7)中的文件添加到工程中。将生成文件的类型定为lib就行了。此外,还需要针对调用的情况选择适当的运行时库,否则可能会出LNK2005错误。

    3.使用JpegLib库
        JpegLib库的使用参照文献A和B,以及example.c就可以了。但文献A的示例是有问题的。
        bmpBuffer[start+i]=pBuffer[0];
    应改为
        bmpBuffer[start+i]=pBuffer[0][i];
        jpeg_read_scanlines(&cinfo, pBuffer, 1)执行之后,扫描线的内容被放到pBuffer[0],而不是pBuffer中,用memcpy将扫描线的内容转移到其他的缓冲区就行了,无需用循环语句。

    4.流输入的Jpeg的处理
        上面的示例处理的都是从文件读入的Jpeg,在现实中,还存在流输入的Jpeg。在很多PC游戏中,程序的数据都被集中起来放入一个大文件之中,最典型的当属暴雪的mpq文件。当这些文件被读入内存时,就形成了字节流形式的文件。将之存为临时文件,然后再用之前的方法,显然是笨方法。这时可以采用jpeg_arr_src函数来替换jpeg_stdio_src函数。
        这一点还可以参考以下文档,不过该文针对的好像是旧版本,使用时要注意。
        http://blog.china.com/u/060803/5544/200608/15355.html

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