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【Linux開發】jpeglib使用指南

您可以到www.ijg.org網站下載libjpeg的原始碼, IJG JPEG Library就是jpeg壓縮庫,是以原始碼的形式提供給軟體開發人員的,當然在軟體包裡也有編譯好的庫檔案,我們這裡就只用到其中的libjpeg.lib,jconfig.h,jmorecfg.h,jpeglib.h這幾個檔案,下面我就介紹一下怎樣在自己的程式裡嵌入影象壓縮功能。

  一、建立編譯環境

  所謂建立編譯環境,其實非常簡單,就是把上面提到的4個檔案拷貝到你的專案資料夾下,把libjpeg.lib新增到你的專案中,然後在你完成壓縮功能的那個檔案里加入#include "jpeglib.h",需要注意的是,libjpeg.lib是用c語言開發的,如果要用在你的C++程式裡,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、壓縮步驟

  1、申請並初始化jpeg壓縮物件,同時要指定錯誤處理器

 struct jpeg_compress_struct jcs;

 // 宣告錯誤處理器,並賦值給jcs.err域
  struct jpeg_error_mgr jem;
  jcs.err = jpeg_std_error(&jem);

  jpeg_create_compress(&jcs);

  2、指定壓縮後的影象所存放的目標檔案,注意,目標檔案應以二進位制模式開啟

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

  3、設定壓縮引數,主要引數有影象寬、高、色彩通道數(1:索引影象,3:其他),色彩空間(JCS_GRAYSCALE表示灰度圖,JCS_RGB表示彩色影象),壓縮質量等,如下:

  jcs.image_width = nWidth;    // 為圖的寬和高,單位為畫素 
  jcs.image_height = nHeight;
  jcs.input_components = 1;   // 在此為1,表示灰度圖, 如果是彩色點陣圖,則為3 
  jcs.in_color_space = JCS_GRAYSCALE; //JCS_GRAYSCALE表示灰度圖,JCS_RGB表示彩色影象

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

需要注意的是,jpeg_set_defaults函式一定要等設定好影象寬、高、色彩通道數計色彩空間四個引數後才能呼叫,因為這個函式要用到這四個值,呼叫jpeg_set_defaults函式後,jpeglib庫採用預設的設定對影象進行壓縮,如果需要改變設定,如壓縮質量,呼叫這個函式後,可以呼叫其它設定函式,如jpeg_set_quality函式。其實影象壓縮時有好多引數可以設定,但大部分我們都用不著設定,只需呼叫jpeg_set_defaults函式值為預設值即可。

  4、上面的工作準備完成後,就可以壓縮了,壓縮過程非常簡單,首先呼叫jpeg_start_compress,然後可以對每一行進行壓縮,也可以對若干行進行壓縮,甚至可以對整個的影象進行一次壓縮,壓縮完成後,記得要呼叫jpeg_finish_compress函式,如下:

  jpeg_start_compress(&jcs, TRUE);

  JSAMPROW row_pointer[1];   // 一行點陣圖
  int row_stride;      // 每一行的位元組數

  row_stride = jcs.image_width;  // 如果不是索引圖,此處需要乘以3

  // 對每一行進行壓縮
  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、最後就是釋放壓縮工作過程中所申請的資源了,主要就是jpeg壓縮物件,由於在本例中我是直接用的區域性變數,所以只需呼叫jpeg_destroy_compress這個函式即可,如下:

 jpeg_destroy_compress(&jcs);

  三、解壓縮步驟
  解壓縮步驟與壓縮步驟非常相似,只是解壓縮物件為jpeg_decompress_struct型別,步驟如下:
  1、宣告並初始化解壓縮物件,同時制定錯誤資訊管理器
 struct jpeg_decompress_struct cinfo;
 struct jpeg_error_mgr jerr;

 cinfo.err = jpeg_std_error(&jerr);
 jpeg_create_decompress(&cinfo);
  2、開啟jpg影象檔案,並指定為解壓縮物件的原始檔
 FILE *f = fopen(strSourceFileName,"rb");
 if (f==NULL)
 {
  printf("Open file error!/n");
  return;
 }
 // 
 jpeg_stdio_src(&cinfo, f);
  3、讀取影象資訊
 jpeg_read_header(&cinfo, TRUE);
  4、根據影象資訊申請一個影象緩衝區
 data = new BYTE cinfo.image_width*cinfo.image_height*cinfo.num_components];
  5、開始解壓縮
 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、釋放資源
 jpeg_destroy_decompress(&cinfo);

 fclose(f);

  好了,利用IJG JPEG Library進行影象壓縮就介紹到這裡,希望對大家有所幫助,例項程式碼已經實現了影象的壓縮和解壓縮的全部功能

Embedded VC

Jpeg影象處理程式和程式碼(使用Indepedent JPEG Group的JpegLib)

用Independent JPEG Group發行的JpegLib進行Jpeg影象的讀取與儲存。
        這裡只加了一個簡單的處理示例——負片。其他的處理可以用與這個類似的方法,有了處理的演算法對畫素資料進行操作。或者加上滑鼠事件的處理來完成繪畫功能等等,這裡主要是對JPEG檔案進行操作的部分。
        注意:程式中的CTScreenBuffer並未使用,原因是使用它載入後有段記憶體沒有釋放,加上BMP資料本來就比較好處理,所以自己寫一段,將BMP資料加上頭資訊就可以CreateDIBSection了。
        儲存的預設質量Q=85,大家在使用時可以按照要求改變。

詳細的使用方法以及JpegLib庫

MacintoshM 2006-05-14, 11:38 
詳細的使用方法:

1.系統需求
  Microsoft eMbedded Visual C++ 4.0 + Pocket PC 2003 SDK
  Pocket PC的JpegLib庫(在本帖的附件中)
2.背景
  Jpeg庫的由以下兩個檔案配置:jconfig.h和jmorecfg.h。一般使用時是不需要改變jmorecfg.h的,但這樣可能在Pocket PC中執行時遇到問題,所以這裡還是對jmorecfg.h進行了修改。下面將討論這個修改,以使這個庫在Pocket PC上正常使用。不過這裡能夠下載的附件已經做好了這個修改。

3.將JpegLib引入Pocket PC
  jmorecfg.h檔案含有與Embedded Visual Studio衝突的定義.需要做以下修改: 

(1)程式碼: 

#ifndef XMD_H                        
typedef long INT32;
#endif


改為: 

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


(2)程式碼: 

#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載入Jpeg圖片
  在前面的附件的程式中,已經有這個程式的框架,這裡不再贅述。只講主要的部分。
  (1)載入Jpeg圖片的函式:
  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("無法開啟檔案 '%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]; //這裡多申請一行,是因為在模擬器執行時,會出現無法載入的錯誤,但在機器上正常

        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)將載入後的畫素資料建立一個HBITMAP物件的函式
    注意這裡沒有使用CSTScreenBuffer,因為在我實驗時,用這個函式載入後,記憶體資源沒有釋放,這樣每載入一幅圖或做一次處理,就會多消耗幾兆記憶體,Pocket PC記憶體很快就會被耗盡。所以這裡將畫素資料加上頭資訊就可以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)在繪畫函式中,這裡是OnDraw(),加入如下程式碼:
    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庫儲存Jpeg圖片
    這裡是一種實現方法:
   void CImageView::SaveImage(const CString &strFileName)
{        
        int nQuality=85; //儲存質量Q值為85

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

其他的更詳細內容的看例程中的其他訊息處理函式就可以了。

1.問題的由來
    Jpeg圖片在影象處理領域已經用的相當廣泛了。但在程式設計領域,尤其是嵌入式程式設計領域使用的還不是很廣。主要的原因是Jpeg的資料結構和演算法遠較bmp複雜,非影象演算法的專業人士,通常是無法理解這些的。(我有個同事,他曾經花了半個月,研究過Jpeg的原理,還為此在team內部舉辦了一個講座,講了足足有一個小時,令眾人對之仰慕萬分,但他卻說,僅得皮毛,未得要害。從此我對Jpeg的原理近而遠之。)
    近來,因工作需要,要在wince平臺下,為程式新增Jpeg支援。一般來說,此類問題最容易的解決方案是使用OS提供的相關庫,畢竟現在不支援Jpeg的OS幾乎沒有。但在wince下這裡出了個問題。目前絕大多數的wince裝置是wince 4.X或5.X的,不過碰巧在影象處理這塊,5.X和4.X的方法是不一樣的。4.X提供的方法在IMGDECMP.DLL中,而5.X提供的方法在Imaging.DLL中,而且不止是連結庫不同,庫的介面也是完全兩樣的。因此,如果軟體採用OS提供的相關庫的話,在這裡就要準備兩套介面,非常的麻煩。況且,我們的軟體不僅要在wince下部署,將來還打算推廣到其他的平臺,因此這種方案顯然是不太好的。
    這時我想到了JpegLib。JpegLib是Independent JPEG Group——一個非Jpeg官方組織推出的Jpeg庫。這是個開源免費的庫,支援多種平臺和編譯器,你可以在www.ijg.org中獲得它的最新版本。在PC上它的效率比不了intel的Jpeg庫,因為後者進行了彙編優化。但在wince上應該和系統庫的效率相當。事實上如果檢視系統的版權資訊的話,Microsoft在wince中也使用了這個庫。RISC的晶片也基本沒有彙編優化的問題。
    網上的中文資料以以下兩篇文章最為詳盡。
    http://mobile.winfans.net/ccs/forums/516/PrintPost.aspx (文獻A)
    http://blog.csdn.net/zhao3728/archive/2007/08/22/1754877.aspx (文獻B)
    所以我的這篇文章主要作為補遺之用。

2.編譯JpegLib庫
    文獻A和B都是使用現成的JpegLib庫,這樣的庫只在特定的平臺下才能用,完全體現不出JpegLib的優勢。所以掌握編譯JpegLib庫的方法,是很有必要的。
    JpegLib庫原始碼的組成
    1)makefile。JpegLib庫中有很多檔名為makefile的檔案。它的字尾名錶示它所用於的平臺或用途。隨便開啟一個,就可以看到JpegLib庫原始碼的組成。
    2)makefile中LIBSOURCES變數所代表的檔案是JpegLib的核心演算法部分。
    3)makefile中SYSDEPSOURCES變數所代表的檔案是JpegLib中負責記憶體分配的部分。這部分是系統相關的,所以根據需要選用一個就行了。
    4)makefile中APPSOURCES變數所代表的檔案是JpegLib中提供諸如命令列壓縮Jpeg之類的功能的部分,實際上就是一些小工具。不過在編譯JpegLib庫時,不要將之新增到工程中。
    5)makefile中INCLUDES變數所代表的檔案是原始碼中用到的標頭檔案。不是所有的標頭檔案都被核心演算法部分使用到,因此有些標頭檔案在編譯JpegLib庫時,是不必要的,當然將之新增到工程中也不會出錯。
    6)makefile中DOCS變數所代表的檔案是一些文件、測試用例之類的東西。其中最有用的是example.c,文獻A和B的示例最重要的部分,就來自這裡。
    7)jconfig。JpegLib庫中還有很多和makefile類似的jconfig,這是針對不同平臺的型別宣告。在使用時,應根據需要,將適當的jconfig檔案的字尾名改為h。
    以上這些內容更詳細的說明見JpegLib庫的文件,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,參照文獻A的步驟修改相關檔案,然後新建一個空工程,然後開啟JpegLib中的makefile.vc檔案,將2)和3)、5)、7)中的檔案新增到工程中。將生成檔案的型別定為lib就行了。此外,還需要針對呼叫的情況選擇適當的執行時庫,否則可能會出LNK2005錯誤。

3.使用JpegLib庫
    JpegLib庫的使用參照文獻A和B,以及example.c就可以了。但文獻A的示例是有問題的。
    bmpBuffer[start+i]=pBuffer[0];
應改為
    bmpBuffer[start+i]=pBuffer[0][i];
    jpeg_read_scanlines(&cinfo, pBuffer, 1)執行之後,掃描線的內容被放到pBuffer[0],而不是pBuffer中,用memcpy將掃描線的內容轉移到其他的緩衝區就行了,無需用迴圈語句。

4.流輸入的Jpeg的處理
    上面的示例處理的都是從檔案讀入的Jpeg,在現實中,還存在流輸入的Jpeg。在很多PC遊戲中,程式的資料都被集中起來放入一個大檔案之中,最典型的當屬暴雪的mpq檔案。當這些檔案被讀入記憶體時,就形成了位元組流形式的檔案。將之存為臨時檔案,然後再用之前的方法,顯然是笨方法。這時可以採用jpeg_arr_src函式來替換jpeg_stdio_src函式。
    這一點還可以參考以下文件,不過該文針對的好像是舊版本,使用時要注意。
    http://blog.china.com/u/060803/5544/200608/15355.html