利用IJG JPEG Library压缩图像为jpg格式

利用IJG JPEG Library压缩图像为jpg格式

作者:赵新国

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关键字: jpeg,图像压缩

摘要:文章介绍了采用libjpeg压缩图像的方法

前一段时间做了一个项目,项目中有一部分是关于图像采集的,相关硬件有:高速数字相机(我们采用Basler A312f),工控机,服务器。其中相机通过1394视频线连接到工控机的1394视频卡上,工控机与服务器通过百兆网连接。具体工作流程为:工控机控制相机采集图像,帧率一般为40HZ左右,采集的图像为位图数据,需要自己在程序中封装为bmp格式,然后压缩成jpg格式,压缩后的图像一方面保存到本地硬盘,同时要传输到服务器上。

  本文只介绍jpeg压缩的相关内容,刚开始我贪图省事,采用微软 的GDI Plus提供的功能,很是方便,先获取jpg图像的编码,然后根据图像的位图数据创建一个Bitmap类的对象,再保存图像为jpg格式就行了。但是我对GDI+还是很信任,总感觉不踏实(没有理由的),我们的系统一旦安装就要长期运行,我就是担心长期运行一段时间后GDI+会出问题,结果也证实了我的担心,我们实际使用的10套系统中有一套,连续运行3-5天后,GDI+就会崩溃,于是我决心采用IJG JPEG Library。您可以到www.ijg.org网站下载libjpeg的源码, IJG JPEG Library就是jpeg压缩库,是以源码的形式提供给软件开发人员的,当然在软件包里也有编译好的库文件,我们这里就只用到其中的libjpeg.lib,jconfig.h,jmorecfg.h,jpeglib.h这几个文件,下面我就介绍一下怎样在自己的程序里嵌入图像压缩功能。

一、建立编译环境

  所谓建立编译环境,其实非常简单,就是把上面提到的4个文件拷贝到你的项目文件夹下,把libjpeg.lib添加到你的项目中,然后在你完成压缩功能的那个文件里加入#include "jpeglib.h",需要注意的是,libjpeg.lib是用c语言开发的,如果要用在你的C++程序里,需要用到extern "C",如下:

// TestLibjpeg.cpp : Defines the entry point for the console application.

//



#include "stdafx.h"

#include "memory.h"

extern "C" {

 #include "jpeglib.h"

}

二、压缩步骤

1、申请并初始化jpeg压缩对象,同时要指定错误处理器

  struct jpeg_compress_struct jcs;



	// 声明错误处理器,并赋值给jcs.err域

 	struct jpeg_error_mgr jem;

 	jcs.err = jpeg_std_error(&jem);



 	jpeg_create_compress(&jcs);
2、指定压缩后的图像所存放的目标文件,注意,目标文件应以二进制模式打开
  f=fopen("03.jpg","wb");

 	if (f==NULL) 

 	{

  		delete [] data;

  		delete [] pDataConv;

  		return 0;

 	}

 	jpeg_stdio_dest(&jcs, f);
3、设置压缩参数,主要参数有图像宽、高、色彩通道数(1:索引图像,3:其他),色彩空间(JCS_GRAYSCALE表示灰度图,JCS_RGB表示彩色图像),压缩质量等,如下:
  jcs.image_width = nWidth;    // 为图的宽和高,单位为像素 

 	jcs.image_height = nHeight;

 	jcs.input_components = 1;   // 在此为1,表示灰度图, 如果是彩色位图,则为3 

 	jcs.in_color_space = JCS_GRAYSCALE; //JCS_GRAYSCALE表示灰度图,JCS_RGB表示彩色图像 



 	jpeg_set_defaults(&jcs); 

	jpeg_set_quality (&jcs, 80, true);

需要注意的是,jpeg_set_defaults函数一定要等设置好图像宽、高、色彩通道数计色彩空间四个参数后才能调用,因为这个函数要用到这四个值,调用jpeg_set_defaults函数后,jpeglib库采用默认的设置对图像进行压缩,如果需要改变设置,如压缩质量,调用这个函数后,可以调用其它设置函数,如jpeg_set_quality函数。其实图像压缩时有好多参数可以设置,但大部分我们都用不着设置,只需调用jpeg_set_defaults函数值为默认值即可。

  4、上面的工作准备完成后,就可以压缩了,压缩过程非常简单,首先调用jpeg_start_compress,然后可以对每一行进行压缩,也可以对若干行进行压缩,甚至可以对整个的图像进行一次压缩,压缩完成后,记得要调用jpeg_finish_compress函数,如下:

	jpeg_start_compress(&jcs, TRUE);



 	JSAMPROW row_pointer[1];   // 一行位图

 	int row_stride;      // 每一行的字节数 



	 row_stride = jcs.image_width;  // 如果不是索引图,此处需要乘以3



 	// 对每一行进行压缩

 	while (jcs.next_scanline < jcs.image_height) {

     		row_pointer[0] = & pDataConv[jcs.next_scanline * row_stride];

     		jpeg_write_scanlines(&jcs, row_pointer, 1);

 	}



 	jpeg_finish_compress(&jcs);
5、最后就是释放压缩工作过程中所申请的资源了,主要就是jpeg压缩对象,由于在本例中我是直接用的局部变量,所以只需调用jpeg_destroy_compress这个函数即可,如下:
jpeg_destroy_compress(&jcs);
三、解压缩步骤

  解压缩步骤与压缩步骤非常相似,只是解压缩对象为jpeg_decompress_struct类型,步骤如下:
  1、声明并初始化解压缩对象,同时制定错误信息管理器
	struct jpeg_decompress_struct cinfo;

	struct jpeg_error_mgr jerr;



	cinfo.err = jpeg_std_error(&jerr);

	jpeg_create_decompress(&cinfo);
  2、打开jpg图像文件,并指定为解压缩对象的源文件
	FILE *f = fopen(strSourceFileName,"rb");

	if (f==NULL)

	{

		printf("Open file error!\n");

		return;

	}

	// 

	jpeg_stdio_src(&cinfo, f);
  3、读取图像信息
   jpeg_read_header(&cinfo, TRUE);
  4、根据图像信息申请一个图像缓冲区
   data = new BYTE cinfo.image_width*cinfo.image_height*cinfo.num_components];
  5、开始解压缩
	jpeg_start_decompress(&cinfo);



	JSAMPROW row_pointer[1];

	while (cinfo.output_scanline < cinfo.output_height)

	{

		row_pointer[0] = &data[(cinfo.output_height - cinfo.output_scanline-1)*cinfo.image_width*cinfo.num_components];

		jpeg_read_scanlines(&cinfo,row_pointer ,

					1);

	}

	jpeg_finish_decompress(&cinfo);
  6、释放资源
  jpeg_destroy_decompress(&cinfo);



	fclose(f);
  好了,利用IJG JPEG Library进行图像压缩就介绍到这里,希望对大家有所帮助,实例代码已经实现了图像的压缩和解压缩的全部功能,命令格式为:“TestLibjpeg.exe j|j24|b 源文件名 目标文件名”,其中,j选项将源文件压缩为jpg格式,不改变色彩模式,j24选项将源文件压缩为24为jpg格式,b选项将源文件解压缩为bmp格式,该实例并没有提供文件有效性的验证,如果要引入自己的代码,请自己实现文件有效性的验证。

 

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