TJpgDec—轻量级JPEG解码器

TJpgDec—轻量级JPEG解码器

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下文中解码一词皆由decompression/decompress翻译而来。

TJpgDec是一个为小型嵌入式系统高度优化的创建JPEG图像的解码模块。它工作时占用的内存非常低，以便它可以集成到微控芯片,如AVR, 8051, PIC, Z80, Cortex-M0等。

特性

• 平台独立。使用ANSI-C编写
• 易于使用的主操作模式
• 完全可重入的体系结构
  

  Very small memory footprint:

• 非常小的内存占用
  

  独立于图像尺寸的3K工作内存。
  
  3.5-8.5KB的文本和常数ROM.

• 输出格式:
  

  缩放比例:1/1、1/2、1/4或1/8可选。
  
  像素格式:RGB888或RGB565预配置。

API接口

有两个函数用于分析和解码JPEG图像。

jd_prepare

jd_prepare - 准备解码JPEG图像

jd_prepare分析JPEG数据并创建一个解码对象(decompression object)用于随后的解码过程。

JRESULT jd_prepare (
			JDEC* jdec,            /* Pointer to blank decompression object */
			UINT(*infunc)(JDEC*,BYTE*,UINT), /* Pointer to input function */
			void* work,            /* Pointer to work area */
			UINT sz_work,          /* Size of the work area */
			void* device           /* Device identifier for the session */
			);

参数

• jdec

  指定解码对象去初始化。这个解码对象是用于后续的解码操作。

• input
  

  指定用户定义的数据输入函数。jd_prepare和jd_decomp调用这个函数来从输入流读取JPEG数据.

• work
  

  指向此会话工作区域的指针。它应该与word边界对齐或者它可以导致一个异常。

• sz_work
  

  指定工作区域的字节数。TJpgDec至多需要3092字节的工作区域，这依赖于JPEG图像的内置参数表。通常情况下是3092字节工作区域.

• device
  

  指定用户定义的会话设备标识。它保存在解码对象的device成员中。它可以用于I/O函数去识别当前会话。当I/O device固定在project或者不需要这个功能，设置为NULL并忽略它。

返回值

• JDR_OK

  Function succeeded and decompression object is valid.
  
  函数执行成功，且编码对象是有效的。

• JDR_INP
  

  An error occured in input function due to hard error or wrong stream termination.
  
  一个错误发生在input函数，由于硬件错误或者流终止。

• JDR_MEM1
  

  Insufficient work area for this JPEG image.
  
  工作区域不足解码这个JPEG图像。

• JDR_MEM2
  

  Insufficient input buffer for this JPEG image. JD_SZBUF may be too small.
  
  输入缓冲器不足读取这个JPEG图像，JD_SZBUF可能过小。

• JDR_PAR
  

  Parameter error. Given pointer to the work area is NULL.
  
  参数错误。传入的工作区指针为NULL。

• JDR_FMT1
  

  Data format error. The JPEG data can be collapted.
  
  数据格式错误。JPEG数据损坏。

• JDR_FMT2
  

  Right format but not supported. May be a grayscale image.
  
  格式正确，但不支持。也许是一个灰度图像。

• JDR_FMT3
  

  Not supported JPEG standard. May be a progressive JPEG image.
  
  不支持JPEG标准，也许是一个先进的JPEG图像。

描述

jd_prepare函数是JPEG解码会话的第一阶段。它分析JPEG图像和创建解码参数表。函数成功后，会话准备好在jd_decomp函数解码JPEG图像。应用程序可以参考JPEG解码对象中存储的尺寸大小。这个信息将用于在后续的解码阶段配置输出设备(device)和参数。

jd_decomp

jd_decomp - 执行解码JPEG图像

jd_decomp函数解码JPEG图像并输出RGB数据。

JRESULT jd_decomp (
			JDEC* jdec,             /* Pointer to valid decompressor object */
			UINT(*outfunc)(JDEC*,void*,JRECT*), /* Pointer to output function */
			BYTE scale              /* Scaling factor */
			);

参数

• jdec

  指定有效的解码对象。

• outfunc
  

  指定用户定义的输出函数。jd_decomp调用这个函数去输出解码JPEG图像的RGB形式。

• scale
  

  指定输出比例因子N。输出图像的缩小比例为1/2^N(N = 0 to 3)。当缩放功能禁用时(JD_USE_SCALE == 0)，它必须是0.

返回值

• JDR_OK

  Function succeeded.
  
  函数执行成功。

• JDR_INTR
  
  The decompression process is interrupted by output function.

  解码过程在输出函数中断。

• JDR_INP
  

  An error occured in input function due to hard error or wrong stream termination.
  
  一个错误发生在input函数，由于硬件错误或者流终止。

• JDR_PAR
  

  Parameter error. Given scale factor is invalid.
  
  参数错误。给定的缩放值无效。

• JDR_FMT1
  

  Data format error. The JPEG data can be collapted.
  
  数据格式错误。JPEG数据损坏。

描述

jd_decomp是JPEG解码会话的第二阶段。它解码JPEG图像并通过用户定义的输出函数输出数据，在它之后，解码对象将不在有效。

在解码时指定的比例因子，它将JPEG图像按1/2、1/4或1/8比例缩放尺寸。例如，当解码一个1024x768大小JPEG图像在1/4比例，它将输出256x192大小。相比不缩放，1/2和1/4的缩放由于求均值，解码速度略有下降。但是1/8缩放相比不缩放是2-3倍的速度输出，因为每个块IDCT和求均值可以跳过。这一特点适合创建缩略图。

I/O函数

输入JPEG数据并输出解码后像素，TJpgDec需要用户定义两个I/O函数

Input Function

Input funciotn - 从输入流读取JPEG数据

用户定义的从输入流读取数据的输入函数。

UINT in_func (
			JDEC* jdec,    /* Pointer to the decompression object */
			BYTE* buff,    /* Pointer to buffer to store the read data */
			UINT ndata     /* Number of bytes to read */
			);

参数

• jdec

  指定解码会话的解码对象。

• buff
  

  指定读缓冲器去保存读取数据。传入NULL将数据从输入流移除。

• ndata
  

  指定从输入流读取或移除的字节数。

返回值

返回读取或移除的字节数。若返回0，jd_prepare和jd_decomp函数将终止并返回JDR_INP。

描述

这个函数是TJpgDec模块的数据输入接口。可以通过指向设备标识符的指针来标识相应的解码会话。

Output Function

Output function - 写像素数据到输出设备

用户定义的输出函数，写解码像素到输出设备。

UINT out_func (
			JDEC* jdec,    /* Pointer to the decompression object */
			void* bitmap,  /* RGB bitmap to be output */
			JRECT* rect    /* Rectangular region to output */
			);

参数

• jdec

  指定会话的解码对象。

• bitmap
  

  指定RGB位图(bitmap)用于输出。

• rect
  

  指定在图像中的矩形区域去输出RGB位图。

返回值

通常返回1，以便TJpgDec继续解码过程。当它返回0，jd_decomp函数终止并返回JDR_INTR，这在中断减压过程中有用。

描述

这个函数是TJpgDec模块的数据输出函数。可以通过指向设备标识符的指针来标识相应的解码会话，jdec->device通过jd_prepare函数第五个参数确定。

在这个函数中，位图发送到帧缓冲或显示设备。第一个像素是位图矩形的左上角位置，最后一个像素是右下角位置。矩形的大小从1x1到16x16取决于图像的裁剪、缩放和采样因子。如果矩形是帧缓冲区，它将在函数中倍裁剪。

像素格式取决于JD_FORMAT参数的配置选项。当它配置为RGB888，位图是一个字节数组，每3个字节保存一个RGB像素：RRRRRRRR, GGGGGGGG, BBBBBBBB, RRRRRRRR, GGGGGGGG, BBBBBBBB, ...；配置为RGB565时，位图是一个WORD数组，RGB数据1word每像素：RRRRRGGGGGGBBBBB, RRRRRGGGGGGBBBBB, RRRRRGGGGGGBBBBB, ...。

资源

TJpgDec是一个免费软件，对教育、研究和开发开发。你可以使用、修改和重新分发它，对个人项目或商业产品没有任何限制和责任。

• 先读: TJpgDec 应用笔记2012年8月13日
• 下载: TJpgDec R0.01b 2012年9月3日
• 下载: TJpgDec 示例项目 (AVR, PIC24, LPC1114 and Win32)2012年2月19日
• 演示短片(MP4/3MB)