libjpeg库使用实例细节分析

libjpeg库使用实例细节分析



#include <config.h>
#include <pic_operation.h>
#include <picfmt_manager.h>
#include <file.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <setjmp.h>
#include <jpeglib.h>

typedef struct MyErrorMgr
{
    
    
    struct jpeg_error_mgr pub;
    jmp_buf setjmp_buffer;
}T_MyErrorMgr, *PT_MyErrorMgr;

static int isJPGFormat(PT_FileMap ptFileMap);
static int GetPixelDatasFrmJPG(PT_FileMap ptFileMap, PT_PixelDatas ptPixelDatas);
static int FreePixelDatasForJPG(PT_PixelDatas ptPixelDatas);

static T_PicFileParser g_tJPGParser = {
    
    
    .name           = "jpg",
    .isSupport      = isJPGFormat,
    .GetPixelDatas  = GetPixelDatasFrmJPG,
    .FreePixelDatas = FreePixelDatasForJPG,    
};

/**********************************************************************
 * 函数名称: MyErrorExit
 * 功能描述: 自定义的libjpeg库出错处理函数
 *            默认的错误处理函数是让程序退出,我们当然不会使用它
 *            参考libjpeg里的bmp.c编写了这个错误处理函数
 * 输入参数: ptCInfo - libjpeg库抽象出来的通用结构体
 * 输出参数: 无
 * 返 回 值: 无
 ***********************************************************************/
static void MyErrorExit(j_common_ptr ptCInfo)
{
    
    
    static char errStr[JMSG_LENGTH_MAX];
    
    PT_MyErrorMgr ptMyErr = (PT_MyErrorMgr)ptCInfo->err;

    /* Create the message */
    (*ptCInfo->err->format_message) (ptCInfo, errStr);
    DBG_PRINTF("%s\n", errStr);

    longjmp(ptMyErr->setjmp_buffer, 1);
}

/**********************************************************************
 * 函数名称: isJPGFormat
 * 功能描述: JPG模块是否支持该文件,即该文件是否为JPG文件
 * 输入参数: ptFileMap - 内含文件信息
 * 输出参数: 无
 * 返 回 值: 0 - 不支持, 1 - 支持
 ***********************************************************************/
static int isJPGFormat(PT_FileMap ptFileMap)
{
    
    
    struct jpeg_decompress_struct tDInfo;

    /* 默认的错误处理函数是让程序退出
     * 我们参考libjpeg里的bmp.c编写自己的错误处理函数
     */
    //struct jpeg_error_mgr tJErr;   
    T_MyErrorMgr tJerr;
    int iRet;

    fseek(ptFileMap->tFp, 0, SEEK_SET);

    // 分配和初始化一个decompression结构体
    // tDInfo.err = jpeg_std_error(&tJErr);
    tDInfo.err               = jpeg_std_error(&tJerr.pub);
    tJerr.pub.error_exit     = MyErrorExit;

    if(setjmp(tJerr.setjmp_buffer))
    {
    
    
        /* 如果程序能运行到这里, 表示JPEG解码出错 */
        jpeg_destroy_decompress(&tDInfo);
        return 0;;
    }
    
    jpeg_create_decompress(&tDInfo);

    // 用jpeg_read_header获得jpg信息
    jpeg_stdio_src(&tDInfo, ptFileMap->tFp);

    iRet = jpeg_read_header(&tDInfo, TRUE);
    jpeg_abort_decompress(&tDInfo);

    return (iRet == JPEG_HEADER_OK);
}

/**********************************************************************
 * 函数名称: CovertOneLine
 * 功能描述: 把已经从JPG文件取出的一行象素数据,转换为能在显示设备上使用的格式
 * 输入参数: iWidth      - 宽度,即多少个象素
 *            iSrcBpp     - 已经从JPG文件取出的一行象素数据里面,一个象素用多少位来表示
 *            iDstBpp     - 显示设备上一个象素用多少位来表示
 *            pudSrcDatas - 已经从JPG文件取出的一行象素数所存储的位置
 *            pudDstDatas - 转换所得数据存储的位置
 * 输出参数: 无
 * 返 回 值: 0 - 成功, 其他值 - 失败
 ***********************************************************************/
static int CovertOneLine(int iWidth, int iSrcBpp, int iDstBpp, unsigned char *pudSrcDatas, unsigned char *pudDstDatas)
{
    
    
    unsigned int dwRed;
    unsigned int dwGreen;
    unsigned int dwBlue;
    unsigned int dwColor;

    unsigned short *pwDstDatas16bpp = (unsigned short *)pudDstDatas;
    unsigned int   *pwDstDatas32bpp = (unsigned int *)pudDstDatas;

    int i;
    int pos = 0;

    if (iSrcBpp != 24)
    {
    
    
        return -1;
    }

    if (iDstBpp == 24)
    {
    
    
        memcpy(pudDstDatas, pudSrcDatas, iWidth*3);
    }
    else
    {
    
    
        for (i = 0; i < iWidth; i++)
        {
    
    
            dwRed   = pudSrcDatas[pos++];
            dwGreen = pudSrcDatas[pos++];
            dwBlue  = pudSrcDatas[pos++];
            if (iDstBpp == 32)
            {
    
    
                dwColor = (dwRed << 16) | (dwGreen << 8) | dwBlue;
                *pwDstDatas32bpp = dwColor;
                pwDstDatas32bpp++;
            }
            else if (iDstBpp == 16)
            {
    
    
                /* 565 */
                dwRed   = dwRed >> 3;
                dwGreen = dwGreen >> 2;
                dwBlue  = dwBlue >> 3;
                dwColor = (dwRed << 11) | (dwGreen << 5) | (dwBlue);
                *pwDstDatas16bpp = dwColor;
                pwDstDatas16bpp++;
            }
        }
    }
    return 0;
}


/**********************************************************************
 * 函数名称: GetPixelDatasFrmJPG
 * 功能描述: 把JPG文件中的图像数据,取出并转换为能在显示设备上使用的格式
 * 输入参数: ptFileMap    - 内含文件信息
 * 输出参数: ptPixelDatas - 内含象素数据
 *            ptPixelDatas->iBpp 是输入的参数, 它确定从JPG文件得到的数据要转换为该BPP
 * 返 回 值: 0 - 成功, 其他值 - 失败
 ***********************************************************************/
static int GetPixelDatasFrmJPG(PT_FileMap ptFileMap, PT_PixelDatas ptPixelDatas)
{
    
    
    struct jpeg_decompress_struct tDInfo;
    //struct jpeg_error_mgr tJErr;
    //int iRet;
    int iRowStride;
    unsigned char *aucLineBuffer = NULL;
    unsigned char *pucDest;
    T_MyErrorMgr tJerr;

    fseek(ptFileMap->tFp, 0, SEEK_SET);

    // 分配和初始化一个decompression结构体
    //tDInfo.err = jpeg_std_error(&tJErr);

    tDInfo.err               = jpeg_std_error(&tJerr.pub);
    tJerr.pub.error_exit     = MyErrorExit;

    if(setjmp(tJerr.setjmp_buffer))
    {
    
    
        /* 如果程序能运行到这里, 表示JPEG解码出错 */
        jpeg_destroy_decompress(&tDInfo);
        if (aucLineBuffer)
        {
    
    
            free(aucLineBuffer);
        }
        if (ptPixelDatas->aucPixelDatas)
        {
    
    
            free(ptPixelDatas->aucPixelDatas);
        }
        return -1;
    }

    jpeg_create_decompress(&tDInfo);

    // 用jpeg_read_header获得jpg信息
    jpeg_stdio_src(&tDInfo, ptFileMap->tFp);

    jpeg_read_header(&tDInfo, TRUE);

    // 设置解压参数,比如放大、缩小
    tDInfo.scale_num = tDInfo.scale_denom = 1;
    
    // 启动解压:jpeg_start_decompress    
    jpeg_start_decompress(&tDInfo);
    
    // 一行的数据长度
    iRowStride = tDInfo.output_width * tDInfo.output_components;
    aucLineBuffer = malloc(iRowStride);

    if (NULL == aucLineBuffer)
    {
    
    
        return -1;
    }

    ptPixelDatas->iWidth  = tDInfo.output_width;
    ptPixelDatas->iHeight = tDInfo.output_height;
    //ptPixelDatas->iBpp    = iBpp;
    ptPixelDatas->iLineBytes    = ptPixelDatas->iWidth * ptPixelDatas->iBpp / 8;
    ptPixelDatas->iTotalBytes   = ptPixelDatas->iHeight * ptPixelDatas->iLineBytes;
    ptPixelDatas->aucPixelDatas = malloc(ptPixelDatas->iTotalBytes);
    if (NULL == ptPixelDatas->aucPixelDatas)
    {
    
    
        return -1;
    }

    pucDest = ptPixelDatas->aucPixelDatas;

    // 循环调用jpeg_read_scanlines来一行一行地获得解压的数据
    while (tDInfo.output_scanline < tDInfo.output_height) 
    {
    
    
        /* 得到一行数据,里面的颜色格式为0xRR, 0xGG, 0xBB */
        (void) jpeg_read_scanlines(&tDInfo, &aucLineBuffer, 1);

        // 转到ptPixelDatas去
        CovertOneLine(ptPixelDatas->iWidth, 24, ptPixelDatas->iBpp, aucLineBuffer, pucDest);
        pucDest += ptPixelDatas->iLineBytes;
    }
    
    free(aucLineBuffer);
    jpeg_finish_decompress(&tDInfo);
    jpeg_destroy_decompress(&tDInfo);

    return 0;
}

/**********************************************************************
 * 函数名称: FreePixelDatasForJPG
 * 功能描述: GetPixelDatasFrmJPG的反函数,把象素数据所占内存释放掉
 * 输入参数: ptPixelDatas - 内含象素数据
 * 输出参数: 无
 * 返 回 值: 0 - 成功, 其他值 - 失败
 ***********************************************************************/
static int FreePixelDatasForJPG(PT_PixelDatas ptPixelDatas)
{
    
    
    free(ptPixelDatas->aucPixelDatas);
    return 0;
}

/**********************************************************************
 * 函数名称: JPGParserInit
 * 功能描述: 注册"JPG文件解析模块"
 * 输入参数: 无
 * 输出参数: 无
 * 返 回 值: 0 - 成功, 其他值 - 失败
 ***********************************************************************/
int JPGParserInit(void)
{
    
    
    return RegisterPicFileParser(&g_tJPGParser);
}

这段代码是一个使用libjpeg库进行JPEG文件解析的模块。以下是代码的主要功能和结构:
MyErrorMgr结构体定义了自定义的错误管理器,用于处理libjpeg库的错误。
isJPGFormat函数用于判断给定的文件是否为JPEG格式。它使用libjpeg库的函数来读取文件头并检查是否为有效的JPEG文件。
CovertOneLine函数用于将从JPEG文件中提取的一行像素数据转换为可以在显示设备上使用的格式。根据输入和输出的像素位数,它将像素数据转换为24位、16位或32位的格式。
GetPixelDatasFrmJPG函数用于从JPEG文件中提取图像数据并转换为可以在显示设备上使用的格式。它使用libjpeg库来解压缩JPEG数据并将其转换为指定的像素位数。
FreePixelDatasForJPG函数用于释放从JPEG文件中提取的像素数据所占用的内存。
JPGParserInit函数用于注册JPEG文件解析模块,将其添加到系统中。
该模块提供了一组函数来解析JPEG文件并将其转换为可以在显示设备上使用的像素数据。它使用libjpeg库提供的函数来处理JPEG文件的解码和转换过程。

错误管理器结构体

typedef struct MyErrorMgr
{
    
    
    struct jpeg_error_mgr pub;
    jmp_buf setjmp_buffer;
}T_MyErrorMgr, *PT_MyErrorMgr;

这段代码定义了一个名为 MyErrorMgr 的结构体,并使用 typedef 关键字定义了两个类型别名 T_MyErrorMgr 和 PT_MyErrorMgr。
MyErrorMgr 结构体包含两个成员变量:
pub:类型为 struct jpeg_error_mgr,是 libjpeg 库中定义的错误管理器结构体。
setjmp_buffer:类型为 jmp_buf,用于实现跳转缓冲区,用于错误处理。
通过 typedef 关键字,将 MyErrorMgr 结构体类型别名为 T_MyErrorMgr,并将指向 MyErrorMgr 结构体的指针类型别名为 PT_MyErrorMgr。
这样做的目的是定义一个自定义的错误管理器结构体,继承了 libjpeg 库中的错误管理器结构体,并添加了额外的字段用于自定义的错误处理。通过使用类型别名,可以方便地在代码中使用 T_MyErrorMgr 和 PT_MyErrorMgr 来表示该结构体类型和指针类型。

libjpeg库出错处理函数

static void MyErrorExit(j_common_ptr ptCInfo)
{
    
    
    static char errStr[JMSG_LENGTH_MAX];
    
    PT_MyErrorMgr ptMyErr = (PT_MyErrorMgr)ptCInfo->err;

    /* Create the message */
    (*ptCInfo->err->format_message) (ptCInfo, errStr);
    DBG_PRINTF("%s\n", errStr);

    longjmp(ptMyErr->setjmp_buffer, 1);
}

这段代码实现了一个自定义的错误处理函数 MyErrorExit,该函数用于处理由 libjpeg 库发生的错误。以下是对该函数的逐行解析:
static void MyErrorExit(j_common_ptr ptCInfo): 函数声明,接受一个名为 ptCInfo 的 j_common_ptr 类型参数,该参数是 libjpeg 库抽象出来的通用结构体指针。
static char errStr[JMSG_LENGTH_MAX];: 定义一个静态字符数组 errStr,长度为 JMSG_LENGTH_MAX,用于存储错误消息字符串。
PT_MyErrorMgr ptMyErr = (PT_MyErrorMgr)ptCInfo->err;: 声明并初始化一个名为 ptMyErr 的指针变量,将 ptCInfo->err 强制转换为 PT_MyErrorMgr 类型,即自定义的错误管理器结构体指针。
(*ptCInfo->err->format_message) (ptCInfo, errStr);: 调用 ptCInfo->err->format_message 函数指针指向的函数,将错误消息格式化为字符串,并将其存储在 errStr 中。
DBG_PRINTF(“%s\n”, errStr);: 将错误消息打印输出到调试输出中。
longjmp(ptMyErr->setjmp_buffer, 1);: 使用 longjmp 函数跳转到 ptMyErr->setjmp_buffer 所标记的位置,同时传递参数 1。
总体而言,该函数的功能是在 libjpeg 库发生错误时,将错误消息格式化并输出到调试输出,然后通过 longjmp 函数跳转到错误处理的位置,以便进行进一步的处理或退出程序。

文件是否为JPG文件

/**********************************************************************
 * 函数名称: isJPGFormat
 * 功能描述: JPG模块是否支持该文件,即该文件是否为JPG文件
 * 输入参数: ptFileMap - 内含文件信息
 * 输出参数: 无
 * 返 回 值: 0 - 不支持, 1 - 支持
 ***********************************************************************/
static int isJPGFormat(PT_FileMap ptFileMap)
{
    
    
    struct jpeg_decompress_struct tDInfo;

    /* 默认的错误处理函数是让程序退出
     * 我们参考libjpeg里的bmp.c编写自己的错误处理函数
     */
    //struct jpeg_error_mgr tJErr;   
    T_MyErrorMgr tJerr;
    int iRet;

    fseek(ptFileMap->tFp, 0, SEEK_SET);

    // 分配和初始化一个decompression结构体
    // tDInfo.err = jpeg_std_error(&tJErr);
    tDInfo.err               = jpeg_std_error(&tJerr.pub);
    tJerr.pub.error_exit     = MyErrorExit;

    if(setjmp(tJerr.setjmp_buffer))
    {
    
    
        /* 如果程序能运行到这里, 表示JPEG解码出错 */
        jpeg_destroy_decompress(&tDInfo);
        return 0;;
    }
    
    jpeg_create_decompress(&tDInfo);

    // 用jpeg_read_header获得jpg信息
    jpeg_stdio_src(&tDInfo, ptFileMap->tFp);

    iRet = jpeg_read_header(&tDInfo, TRUE);
    jpeg_abort_decompress(&tDInfo);

    return (iRet == JPEG_HEADER_OK);
}

这段代码实现了一个函数 isJPGFormat,用于检查给定文件是否为 JPEG 格式。以下是对该函数的逐行解析:
static int isJPGFormat(PT_FileMap ptFileMap): 函数声明,接受一个名为 ptFileMap 的 PT_FileMap 类型参数,该参数是文件映射结构体指针。
struct jpeg_decompress_struct tDInfo;: 声明一个 jpeg_decompress_struct 结构体变量 tDInfo,用于存储 JPEG 解压缩相关的信息。
T_MyErrorMgr tJerr;: 声明一个 T_MyErrorMgr 结构体变量 tJerr,用于自定义的错误管理器。
int iRet;: 声明一个 int 类型变量 iRet,用于存储函数执行结果。
fseek(ptFileMap->tFp, 0, SEEK_SET);: 将文件指针移动到文件开头位置,以便进行后续的读取操作。
tDInfo.err = jpeg_std_error(&tJerr.pub);: 将 tJerr.pub 的错误管理器结构体赋值给 tDInfo.err,用于处理 JPEG 解压缩过程中的错误。
tJerr.pub.error_exit = MyErrorExit;: 将自定义的错误处理函数 MyErrorExit 赋值给 tJerr.pub.error_exit,以便在发生错误时执行相应的错误处理。
if (setjmp(tJerr.setjmp_buffer)): 使用 setjmp 函数设置一个跳转点,并检查跳转标记是否被设置。
jpeg_destroy_decompress(&tDInfo);: 在发生错误时,释放 JPEG 解压缩结构体 tDInfo 的资源。
return 0;: 返回 0,表示给定文件不是 JPEG 格式。
jpeg_create_decompress(&tDInfo);: 创建 JPEG 解压缩对象 tDInfo。
jpeg_stdio_src(&tDInfo, ptFileMap->tFp);: 将文件指针 ptFileMap->tFp 与 JPEG 解压缩对象 tDInfo 关联,以便从文件中读取 JPEG 数据。
iRet = jpeg_read_header(&tDInfo, TRUE);: 使用 jpeg_read_header 函数读取 JPEG 数据的头信息,并将结果存储在 iRet 变量中。
jpeg_abort_decompress(&tDInfo);: 中止 JPEG 解压缩过程,释放相关资源。
return (iRet == JPEG_HEADER_OK);: 返回比较结果 (iRet == JPEG_HEADER_OK),表示给定文件是否为有效的 JPEG 格式。
总体而言,该函数通过使用 libjpeg 库的函数来判断给定文件是否为 JPEG 格式。它首先尝试解析文件头信息,如果成功解析并返回 JPEG_HEADER_OK,则表示给定文件是有效的 JPEG 格式;否则,表示给定文件不是 JPEG 格式或解析过程中发生了错误。

取出的一行象素数据,转换为能在显示设备上使用的格式

/**********************************************************************
 * 函数名称: CovertOneLine
 * 功能描述: 把已经从JPG文件取出的一行象素数据,转换为能在显示设备上使用的格式
 * 输入参数: iWidth      - 宽度,即多少个象素
 *            iSrcBpp     - 已经从JPG文件取出的一行象素数据里面,一个象素用多少位来表示
 *            iDstBpp     - 显示设备上一个象素用多少位来表示
 *            pudSrcDatas - 已经从JPG文件取出的一行象素数所存储的位置
 *            pudDstDatas - 转换所得数据存储的位置
 * 输出参数: 无
 * 返 回 值: 0 - 成功, 其他值 - 失败
 ***********************************************************************/
static int CovertOneLine(int iWidth, int iSrcBpp, int iDstBpp, unsigned char *pudSrcDatas, unsigned char *pudDstDatas)
{
    
    
    unsigned int dwRed;
    unsigned int dwGreen;
    unsigned int dwBlue;
    unsigned int dwColor;

    unsigned short *pwDstDatas16bpp = (unsigned short *)pudDstDatas;
    unsigned int   *pwDstDatas32bpp = (unsigned int *)pudDstDatas;

    int i;
    int pos = 0;

    if (iSrcBpp != 24)
    {
    
    
        return -1;
    }

    if (iDstBpp == 24)
    {
    
    
        memcpy(pudDstDatas, pudSrcDatas, iWidth*3);
    }
    else
    {
    
    
        for (i = 0; i < iWidth; i++)
        {
    
    
            dwRed   = pudSrcDatas[pos++];
            dwGreen = pudSrcDatas[pos++];
            dwBlue  = pudSrcDatas[pos++];
            if (iDstBpp == 32)
            {
    
    
                dwColor = (dwRed << 16) | (dwGreen << 8) | dwBlue;
                *pwDstDatas32bpp = dwColor;
                pwDstDatas32bpp++;
            }
            else if (iDstBpp == 16)
            {
    
    
                /* 565 */
                dwRed   = dwRed >> 3;
                dwGreen = dwGreen >> 2;
                dwBlue  = dwBlue >> 3;
                dwColor = (dwRed << 11) | (dwGreen << 5) | (dwBlue);
                *pwDstDatas16bpp = dwColor;
                pwDstDatas16bpp++;
            }
        }
    }
    return 0;
}

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