TJpgDec—輕量級JPEG解碼器

TJpgDec—輕量級JPEG解碼器

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下文中解碼一詞皆由decompression/decompress翻譯而來。

TJpgDec是一個為小型嵌入式系統高度優化的創建JPEG圖像的解碼模塊。它工作時占用的內存非常低，以便它可以集成到微控芯片,如AVR, 8051, PIC, Z80, Cortex-M0等。

特性

• 平臺獨立。使用ANSI-C編寫
• 易于使用的主操作模式

• 完全可重入的體系結構

  Very small memory footprint:

• 非常小的內存占用

  獨立于圖像尺寸的3K工作內存。
  3.5-8.5KB的文本和常數ROM.

• 輸出格式:

  縮放比例:1/1、1/2、1/4或1/8可選。
  像素格式:RGB888或RGB565預配置。

API接口

有兩個函數用于分析和解碼JPEG圖像。

jd_prepare

jd_prepare - 準備解碼JPEG圖像

jd_prepare分析JPEG數據并創建一個解碼對象(decompression object)用于隨后的解碼過程。

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 */);

參數

• jdec

  指定解碼對象去初始化。這個解碼對象是用于后續的解碼操作。

• input

  指定用戶定義的數據輸入函數。jd_prepare和jd_decomp調用這個函數來從輸入流讀取JPEG數據.

• work

  指向此會話工作區域的指針。它應該與word邊界對齊或者它可以導致一個異常。

• sz_work

  指定工作區域的字節數。TJpgDec至多需要3092字節的工作區域，這依賴于JPEG圖像的內置參數表。通常情況下是3092字節工作區域.

• device

  指定用戶定義的會話設備標識。它保存在解碼對象的device成員中。它可以用于I/O函數去識別當前會話。當I/O device固定在project或者不需要這個功能，設置為NULL并忽略它。

返回值

• JDR_OK

  Function succeeded and decompression object is valid.
  函數執行成功，且編碼對象是有效的。

• JDR_INP

  An error occured in input function due to hard error or wrong stream termination.
  一個錯誤發生在input函數，由于硬件錯誤或者流終止。

• JDR_MEM1

  Insufficient work area for this JPEG image.
  工作區域不足解碼這個JPEG圖像。

• JDR_MEM2

  Insufficient input buffer for this JPEG image. JD_SZBUF may be too small.
  輸入緩沖器不足讀取這個JPEG圖像，JD_SZBUF可能過小。

• JDR_PAR

  Parameter error. Given pointer to the work area is NULL.
  參數錯誤。傳入的工作區指針為NULL。

• JDR_FMT1

  Data format error. The JPEG data can be collapted.
  數據格式錯誤。JPEG數據損壞。

• JDR_FMT2

  Right format but not supported. May be a grayscale image.
  格式正確，但不支持。也許是一個灰度圖像。

• JDR_FMT3

  Not supported JPEG standard. May be a progressive JPEG image.
  不支持JPEG標準，也許是一個先進的JPEG圖像。

描述

jd_prepare函數是JPEG解碼會話的第一階段。它分析JPEG圖像和創建解碼參數表。函數成功后，會話準備好在jd_decomp函數解碼JPEG圖像。應用程序可以參考JPEG解碼對象中存儲的尺寸大小。這個信息將用于在后續的解碼階段配置輸出設備(device)和參數。

jd_decomp

jd_decomp - 執行解碼JPEG圖像

jd_decomp函數解碼JPEG圖像并輸出RGB數據。

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

參數

• jdec

  指定有效的解碼對象。

• outfunc

  指定用戶定義的輸出函數。jd_decomp調用這個函數去輸出解碼JPEG圖像的RGB形式。

• scale

  指定輸出比例因子N。輸出圖像的縮小比例為1/2^N(N = 0 to 3)。當縮放功能禁用時(JD_USE_SCALE == 0)，它必須是0.

返回值

• JDR_OK

  Function succeeded.
  函數執行成功。

• JDR_INTR
  The decompression process is interrupted by output function.

  解碼過程在輸出函數中斷。

• JDR_INP

  An error occured in input function due to hard error or wrong stream termination.
  一個錯誤發生在input函數，由于硬件錯誤或者流終止。

• JDR_PAR

  Parameter error. Given scale factor is invalid.
  參數錯誤。給定的縮放值無效。

• JDR_FMT1

  Data format error. The JPEG data can be collapted.
  數據格式錯誤。JPEG數據損壞。

描述

jd_decomp是JPEG解碼會話的第二階段。它解碼JPEG圖像并通過用戶定義的輸出函數輸出數據，在它之后，解碼對象將不在有效。

在解碼時指定的比例因子，它將JPEG圖像按1/2、1/4或1/8比例縮放尺寸。例如，當解碼一個1024x768大小JPEG圖像在1/4比例，它將輸出256x192大小。相比不縮放，1/2和1/4的縮放由于求均值，解碼速度略有下降。但是1/8縮放相比不縮放是2-3倍的速度輸出，因為每個塊IDCT和求均值可以跳過。這一特點適合創建縮略圖。

I/O函數

輸入JPEG數據并輸出解碼后像素，TJpgDec需要用戶定義兩個I/O函數

Input Function

Input funciotn - 從輸入流讀取JPEG數據

用戶定義的從輸入流讀取數據的輸入函數。

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 */);

參數

• jdec

  指定解碼會話的解碼對象。

• buff

  指定讀緩沖器去保存讀取數據。傳入NULL將數據從輸入流移除。

• ndata

  指定從輸入流讀取或移除的字節數。

返回值

返回讀取或移除的字節數。若返回0，jd_prepare和jd_decomp函數將終止并返回JDR_INP。

描述

這個函數是TJpgDec模塊的數據輸入接口。可以通過指向設備標識符的指針來標識相應的解碼會話。

Output Function

Output function - 寫像素數據到輸出設備

用戶定義的輸出函數，寫解碼像素到輸出設備。

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

參數

• jdec

  指定會話的解碼對象。

• bitmap

  指定RGB位圖(bitmap)用于輸出。

• rect

  指定在圖像中的矩形區域去輸出RGB位圖。

返回值

通常返回1，以便TJpgDec繼續解碼過程。當它返回0，jd_decomp函數終止并返回JDR_INTR，這在中斷減壓過程中有用。

描述

這個函數是TJpgDec模塊的數據輸出函數。可以通過指向設備標識符的指針來標識相應的解碼會話，jdec->device通過jd_prepare函數第五個參數確定。

在這個函數中，位圖發送到幀緩沖或顯示設備。第一個像素是位圖矩形的左上角位置，最后一個像素是右下角位置。矩形的大小從1x1到16x16取決于圖像的裁剪、縮放和采樣因子。如果矩形是幀緩沖區，它將在函數中倍裁剪。
像素格式取決于JD_FORMAT參數的配置選項。當它配置為RGB888，位圖是一個字節數組，每3個字節保存一個RGB像素：RRRRRRRR, GGGGGGGG, BBBBBBBB, RRRRRRRR, GGGGGGGG, BBBBBBBB, ...；配置為RGB565時，位圖是一個WORD數組，RGB數據1word每像素：RRRRRGGGGGGBBBBB, RRRRRGGGGGGBBBBB, RRRRRGGGGGGBBBBB, ...。

資源

TJpgDec是一個免費軟件，對教育、研究和開發開發。你可以使用、修改和重新分發它，對個人項目或商業產品沒有任何限制和責任。

• 先讀: TJpgDec 應用筆記2012年8月13日
• 下載: TJpgDec R0.01b 2012年9月3日
• 下載: TJpgDec 示例項目 (AVR, PIC24, LPC1114 and Win32)2012年2月19日
• 演示短片(MP4/3MB)