荔枝派Zero(全志V3S)驱动开发之RGB LCD屏幕显示jpg图片

Gnep@97

发布于 2023-08-10 10:17:53

3850

发布于 2023-08-10 10:17:53

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前言

由于从上篇博文 “荔枝派Zero(全志V3S)驱动开发之RGB LCD屏幕显示bmp图片” 中只实现了显示 bmp 图片，实际上我们很常用到的图片多数是 jpg 格式图片，因此我们需要折腾一下，实现 jpg 文件的显示。

一、jpeglib 库移植

1、jpeglib 库下载

下载网址：http://www.ijg.org/files

这里我选择最新的一个版本，即 jpegsrc.v9e.tar.gz 这个 jpeglib 库

2、安装 jpeglib 库

源码的安装一般由3个步骤组成：配置(configure)、编译(make)、安装(make install)。 <1>、创建安装目录 在 Linux PC 机上新建一个文件夹，用于存放安装文件，并将 jpegsrc.v9e.tar.gz 拷贝到当前目录下：

mkdir /home/Gnep/licheepi_zero/tools
cd tools/
cp /home/share/jpegsrc.v9e.tar.gz ./
ls

<2>、解压 jpegsrc.v9e.tar.gz 到安装目录

tar -xf jpegsrc.v9e.tar.gz
ls

<3>、配置 进入其目录，执行：

cd jpeg-9e/
./configure --prefix=/home/Gnep/licheepi_zero/tools CC=arm-linux-gnueabihf-gcc --host=arm-linux --enable-shared --enable-static

其中 --prefix 选项是配置安装的路径，如果不配置该选项，安装后可执行文件默认放在 /usr/local/bin，库文件默认放在 /usr/local/lib，配置文件默认放在/usr/local/etc，其它的资源文件放在/usr/local/share，比较凌乱。用 --prefix 选项的另一个好处是卸载软件或移植软件。当某个安装的软件不再需要时，只须简单的删除该安装目录，就可以把软件卸载得干干净净；移植软件只需拷贝整个目录到另外一个机器即可（相同的操作系统）。
其中 CC 选项是用来选择你想使用的 C 编译器的绝对路径
其中 --host 选项指需要运行的位置，默认为 build，也就是本机编译出来的程序，由本机使用；当本机编译出来的程序要在 arm 板子上运行时，就要设置为 arm-linux
--enable-shared：生成动态链接库
--enable-static：生成静态链接库

<4>、编译

make

<5>、安装

make install

tools 目录下的文件为现在如下：

后面我们需要将 lib 目录下的 libjpeg.so.9 和 libjpeg.so.9.5.0 拷贝到开发板的 /usr/lib 目录中，将 include 目录下的头文件拷贝到我们需要编译的 C 代码的目录下

以上 jpeglib 库移植完成。

二、jpeg 图片解压缩过程和压缩过程

jpeg/jpg 格式图片显示，经过有损压缩的图片文件格式，文件较小，获取颜色数据需要解压

1、jpeg 解压缩过程

打开设备文件和图片文件
- int lcd_fd = open(“/dev/fb0”, O_RDWR);
- FILE *infile = fopen(argv[1], “r+”);
为jpeg对象分配空间并初始化
- jpeg_create_decompress(&cinfo);
指定解压缩数据源
- jpeg_stdio_src(&cinfo, infile);
为解压缩设定参数，包括图像大小，颜色空间
- cinfo.scale_num = 1; //分子
- cinfo.scale_denom = n; //分母
开始解压缩
- jpeg_start_decompress(&cinfo);
取出数据（做相关的应用）
- jpeg_read_scanlines(&cinfo, (JSAMPARRAY)&buffer, 1);
- 将每行数据显示到LCD
解压缩完毕
- jpeg_finish_decompress(&cinfo);
释放资源
- jpeg_destroy_decompress(&cinfo);
- munmap(p, lcd_wlcd_hlcd_b);
- close(lcd_fd);
- fclose(infile);
- free(buffer);

2、jpeg 压缩过程

为jpeg对象分配空间并初始化
指定图像输出目标
为压缩设定参数，包括图像大小，颜色空间
开始压缩
写入数据（做相关的应用）
压缩完毕
释放资源

三、编译 C 源码

1、源码展示

imageshow.c

#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <time.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
#include <pwd.h>
#include <grp.h>
#include <stdlib.h>
#include <dirent.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/mman.h>
#include <linux/fb.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <stdbool.h>
#include "jpeglib.h"
int main(int argc, char const *argv[])
{
	
	if (argc != 2)
	{
		printf("./可执行文件 <jpeg格式图片文件>\n");
		return -1;
	}

	//打开液晶屏
	int lcd_fd = open("/dev/fb0", O_RDWR);
	if (lcd_fd == -1)
	{
		perror("open");
		return -1;
	}

	//获取液晶屏信息
	struct fb_var_screeninfo vinfo;
	ioctl(lcd_fd, FBIOGET_VSCREENINFO, &vinfo); // 获取可变属性
	int lcd_w = vinfo.xres;
	int lcd_h = vinfo.yres;
	int lcd_b = vinfo.bits_per_pixel/8;
	printf("该液晶屏宽：%d，高：%d, 每个像素点%d个字节\n", lcd_w, lcd_h, lcd_b);

	//进行内存映射
	int *p = mmap(NULL, lcd_w * lcd_h * lcd_b, PROT_WRITE | PROT_READ, MAP_SHARED, lcd_fd, 0);
	if (p == (void *)-1)
	{
		perror("mmap");
		return -2;
	}

    // 刷黑屏幕
    memset(p, 0x00, 800 * 480 * 4); 

	//(1)为jpeg对象分配空间并初始化
	struct jpeg_decompress_struct cinfo;	//解压jpeg的对象结构体
	struct jpeg_error_mgr jerr;				//定义错误结构体
	
	cinfo.err = jpeg_std_error(&jerr);		//错误处理结构体绑定
	jpeg_create_decompress(&cinfo);			//初始化jpeg的对象结构体

	//(2)指定解压缩数据源
	FILE *infile = fopen(argv[1], "r+");
	if (infile == NULL)
	{
		perror("fopen jpeg");
		return -3;
	}
	jpeg_stdio_src(&cinfo, infile);//指定解压缩数据源

	//(3)获取文件信息
	jpeg_read_header(&cinfo, true);
	
	//(4)为解压缩设定参数，包括图像大小，颜色空间
	int n = 1;			//缩小倍数
	while(cinfo.image_width/n>lcd_w || cinfo.image_height/n>lcd_h)
	{
		n *= 2;
	}

	//设定的缩小倍数
	cinfo.scale_num = 1;		//分子
	cinfo.scale_denom = n;		//分母
	// cinfo.out_color_space = JCS_GRAYSCALE;	//颜色空间
	printf("width1:%d height1:%d\n", cinfo.image_width, cinfo.image_height);//设定之前的宽高

	//(5)开始解压缩
	jpeg_start_decompress(&cinfo);
	printf("width:%d height:%d\n", cinfo.output_width, cinfo.output_height);//设定解压缩之后的宽高

	//(6)取出数据（做相关的应用），安装一行一行去读取的
	//output_components像素点大小
	//申请能够存放一行数据的缓冲区
	int row_size = cinfo.output_width*cinfo.output_components;
	char *buffer = (char *)malloc(row_size);
	//output_scanline当前读取行数
	while(cinfo.output_scanline < cinfo.output_height)
	{
		//按行读取数据
		jpeg_read_scanlines(&cinfo, (JSAMPARRAY)&buffer, 1);
		//将读取到的一行数据进行显示
		int i = 0, j = 0;
		for (;j< cinfo.output_width; i+=3, j++)
		{
			//内存映射的方式
			*(p+(cinfo.output_scanline-1)*lcd_w + j) = buffer[i+0]<<16| buffer[i+1]<<8| buffer[i+2];
		}
	}

	//(7)解压缩完毕
	jpeg_finish_decompress(&cinfo);

	//(8)释放资源
	jpeg_destroy_decompress(&cinfo);
	munmap(p, lcd_w*lcd_h*lcd_b);
	close(lcd_fd);
	fclose(infile);
	free(buffer);

	return 0;
}

2、拷贝需要用到的头文件

C 代码中包含了 jpeglib.h 头文件（#include “jpeglib.h”），因此我们需要拷贝库安装目录下的四个头文件（jconfig.h jerror.h jmorecfg.h jpeglib.h，路径：/home/Gnep/licheepi_zero/tools/include/），到自己应用程序的目录下。

cp /home/Gnep/licheepi_zero/tools/include/* ./

3、编译 C 代码

编译应用程序时，要增加动态库的链接和 -ljpeg 选项

arm-linux-gnueabihf-gcc imageshow.c -o imageshow -L /home/Gnep/licheepi_zero/tools/lib/ -ljpeg

四、验证测试

1、拷贝相关文件到开发板

①、将 imageshow、libjpeg.so.9、libjpeg.so.9.5.0拷贝到 tftpboot 目录中

cp imageshow /tftpboot/
cp /home/Gnep/licheepi_zero/tools/lib/*.so.* /tftpboot/

②、将 imageshow 、777.jpg、888.jpeg 拷贝到开发板上，将库安装目录下的 lib 目录下的 libjpeg.so.9 和 libjpeg.so.9.5.0 拷贝到开发板的 /usr/lib 目录中

tftp -g -l 777.jpg 192.168.25.25
tftp -g -l 888.jpeg 192.168.25.25
tftp -g -l imageshow 192.168.25.25
tftp -g -l libjpeg.so.9 192.168.25.25
tftp -g -l libjpeg.so.9.5.0 192.168.25.25
cp libjpeg.so.9 /usr/lib
cp libjpeg.so.9.5.0 /usr/lib