JPEG图像原理与应用

⦁ 基本概念

JPEG（Joint Photographic Experts Group）指的是联合图像专家组，是国际标准化组织ISO制订并于1992年发布的一种面向连续色调静止图像的压缩编码标准，所以也被称为JPEG标准。

同样，JPEG也是一种常用的图像存储格式，JPEG的文件格式有两种文件扩展名：.jpg和.jpeg，这两种扩展名是相同的，我们可以把.jpg的文件改名为.jpeg，而对文件本身不会有任何影响。

和其他相同图像质量的文件格式相比，JPEG格式的压缩比是最高的，也就是说在图像质量相差不大的情况下，JPEG文件所占的内存更小。所以JPEG图像一般适合进行网络传输。

⦁ 编解码库

由于JPEG格式的文件是经过压缩的，所以用户无法向访问BMP位图一样直接读取JPEG文件中的内容，而是需要使用对应的libjpeg解码库对JPEG文件进行解码，从而得到解码之后的RGB颜色分量，然后把解码之后的RGB颜色分量写入到LCD屏即可。

libjpeg是一款开源的JPEG图像库，可以用于编码JPEG文件格式或者用于解码JPEG文件格式，这套库是由IJG（Independent JPEG Group）独立小组进行维护与发布，libjpeg库完全利用C语言设计并且内部集成各种用于编解码算法的函数接口，广泛用于各种图像处理，比如OpenCV（开源的跨平台计算机视觉库）读取图像的底层实现逻辑就是基于libjpeg库的。

由于IJG独立小组不属于官方组织，也就是说libjpeg库不属于标准库，而属于第三方库，所以Linux系统并没有直接为用户安装libjpeg库，用户如果打算使用libjpeg库就需要完成库的移植工作。

⦁ 库的移植
(1) 下载需要移植的库的源码包，libjpeg库源码包在官网可以下载 www.ijg.org，如图所示

(2) 解压压缩包，解压后找到自述文件README，打开README了解libjpeg库的使用规则！

(3) 打开源码包中的install.txt的文本，学习libjpeg库的移植和安装的步骤，移植libjpeg的步骤分为三步：配置(./configure) + 编译(make) + 安装(make install)。

(4) 把下载好的源码包jpegsrc.v9f.tar.gz发送到linux系统的家目录下进行解压，注意不可以在共享文件夹进行解压

(5) 切换到解压后的jpeg-9f的文件夹内，然后输入指令配置libjpeg库，配置的时候需要使用一个叫做configure的配置文件，该配置文件有两个选项非常重要：–prefix 和 --host

(6) 配置成功之后，会得到一个makefile脚本文件，此时可以完成移植的第二步：编译，在命令行输入指令：make ，该指令会自动执行makefile

(7) 编译通过之后，则可以完成libjpeg库的安装，此时在命令行输入指令: make install

(8) 安装完成后，可以在用户指定的安装路径中找到生成的libjpeg库的头文件和库文件，此时用户可以选择拷贝出来，就可以设计程序时使用。

(9) 把include文件夹和lib文件夹与自己的工程文件放在同一个路径，方便后期的工程维护！

⦁ 库的使用


为了可以把一张jpg图片显示在LCD上，所以需要把jpg图片进行解压，解压之后就可以得到图片内部的像素点的颜色分量，就可以把像素点的颜色分量向LCD的像素点写入。就需要掌握jpg图片的解压流程（背下来）。

⦁ 解码流程

(1) 创建解码对象，并且对解码对象进行初始化，另外需要创建错误处理对象，并和解码对象进行关联。

(2) 打开待解码的jpg图片，使用fopen的时候需要添加选项”b”，以二进制方式打开文件！

(3) 读取待解码图片的文件头，并把图像信息和解码对象进行关联，通过解码对象对jpg图片进行解码

(4) 可以选择设置解码参数，如果打算以默认参数对jpg图片进行解码，则可以省略该步骤！

(5) 开始对jpg图片进行解码，调用函数之后开始解码，可以得到图像宽、图像高等信息！

(6) 开始设计一个循环，在循环中每次读取1行的图像数据，并写入到LCD中，注意：转换算法需要用户自己设计。

(7) 在所有的图像数据都已经解码完成后，则调用函数完成解码即可，然后释放相关资源！

⦁ 程序设计

⦁ 程序编译

由于libjpeg库不是直接安装在Linux系统下，这个libjpeg库是拷贝出来，所以在Linux系统路径下是找不到libjpeg的头文件和库文件的，所以在编译程序的时候需要使用编译器的选项： -I 指定头文件的路径 -L 指定库文件的路径 -l 指定库文件的名称（lib缩写）

⦁ 下载调试

注意：编译通过的可执行文件是需要在6818开发板上进行执行，所以在6818开发板上运行程序的时候是需要调用libjpeg库文件，所以需要确保在开发板的Linux系统中的 /lib目录下要有libjpeg.so.9库文件存在，程序运行才不会报错。