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第12章 JEPG图片显示

时间：10-02 整理：3721RD 点击：

第12章 JEPG图片显示


    本期主要讲emWin支持的JPEG图片的显示，官方支持的主要有两种显示方法，一种是从外部存储器读取数据到内部存储器后，再显示图片，这种的显示速度要快些。另一种方法是直接从外部存储器读取数据并显示，这种办法的好处就是不要大的RAM需求，每次读取一些数据显示一次，坏处就是显示速度比较的慢。

    由于官方提供的JPEG的显示方法比较耗RAM，这里将2MB的外部SRAM做为emWin的动态内存。

    12. 1  JPEG图片支持

    12. 2 绘制已经加载到存储器的JPEG图片

    12. 3 绘制无须加载到存储器的JPEG图片

    12. 4 实验总结


12.1 JPEG图片支持

    JPEG（读音为 “jay-peg”）是全彩和灰度图像的标准压缩方法。JPEG用于压缩 “真实世界”的景象、线条画、卡通，其他非现实图像并不是其强项。JPEG会有损耗，意指输出图像与输入图像并不完全相同。因此，如果您必须达到完全相同的输出位，则不能使用JPEG。不过，对于常见的照片图像，可以得到非常好的压缩级别，看不出变化。并且如果您能容忍低质量的图像，则可以实现相当高的压缩级别。

    这里有一点要特别的注意：出于法律原因，不得分发JPEG算术编码变体的代码。JPEG规范的算术编码选项似乎属于归IBM、AT&T和Mitsubishi所有的专利。因此，从法律上讲，如未获得一个或多个许可，则不能使用算术编码。因此，尚未包含对算术编码的支持。（由于算术编码相对于未获专利的Huffman模式仅具有限界收益，因此不太可能有太多实施支持它。）JPEG文件支持不包含提供标准中定义的层次式或无损流程。

12.1.1 JPEG格式图标转换

    某些情况下，将JPEG文件作为C文件添加到项目中非常有用。这时，首先需要将JPEG文件转换为C文件。使用emWin随附的工具Bin2C.exe可完成此任务。这个Bin2C.exe工具在STemWin软件包里面没有，需要到MDK安装目录里面找。下面我们下图JPEG格式的图片转换成C文件。



l 打开软件加载上面的图片



l 加载后点击Convert即可，点击后没有任何现象，直接去图片所在的文件夹找即可



实际运行代码如下（图片数据就不贴出来了，看本期教程配套的例子）

  1. void MainTask(void)
  2. {   
  3.     GUI_Init();
  4.     GUI_JPEG_Draw(_ac11, sizeof(_ac11), 0, 0);
  5.     while(1)
  6.     {
  7.         GUI_Delay(100);
  8.     }
  9. }

复制代码

实际显示效果如下：



12.1.2 JPEG存储器方式显示

    为了区分上面将图片转换为C文件进行显示，这里将JPEG图片存入到外部SD卡等存储器中进行加载显示。

    首先要注意JPEG需要的动态内存大小，一般图片显示不出来往往是因为动态内存不够造成的。JPEG解压缩大约需要33 Kb RAM用于与图像大小无关的解压缩和依赖大小的字节量。RAM要求可按以下方式计算：

        App.大约RAM要求=图像的X大小* 80字节+ 33千字节

    依赖于X大小的量取决于JPEG文件的压缩类型。下表显示了部分示例：



    解压缩所需的存储器由emWin存储器管理系统动态分配。绘制JPEG图像后，将释放整个RAM。为了形象说明，下面举一个例子：比如要显示800*480的jpeg大约需要 800*80 + 33k = 97k的内存，鉴于这种情况，这里把外部的2MB的SRAM做为动态内存， 使用前记得初始化SRAM，然后就是在GUIconf.c文件里面初始化一下。

    STemWin支持的JPEG函数如下：



12.2 绘制已经加载到存储器的JPEG图片

    将图片加载到存储器后进行显示比较的耗内存，所以这里就使用开发板外置的2MB SRAM做STemWin的动态内存空间，并通过相应的API函数申请动态内存来加载SD卡等外部存储器中的JPEG图片。申请和释放STemWin动态内存的方法如下：

  1. /* 申请一块内存空间 并且将其清零 */
  2. hMem = GUI_ALLOC_AllocZero(100000);
  3. /* 将申请到内存的句柄转换成指针类型 */
  4. _acBuffer2 = GUI_ALLOC_h2p(hMem);
  5. /* 释放申请的动态内存 */
  6. GUI_ALLOC_Free(hMem);

复制代码


比如我们要显示下面的JPEG格式的图片（800*480分辨率）：



    就可以把这个图片放到SD卡中，然后通过程序把这个图片数据全部的加载到SRAM中，最后在屏上进行显示。这个工程的实现主要分为如下三个部分：

? SRAM和SD卡及其文件系统的初始化

? 图片的加载以及显示函数

? 主函数

    下面把这三部分详细的讲解下：

l SRAM和SD卡及其文件系统的初始化，这部分函数与上面第11章的11.2小节一样。

l 图片的加载以及显示函数

  1. /*
  2. *********************************************************************************************************
  3. *        函 数 名: _ShowJPG
  4. *        功能说明: 显示JPEG图片
  5. *        形 参：sFilename 要显示的图片名字
  6. *        返 回 值: 无
  7. *********************************************************************************************************
  8. */
  9. static void _ShowJPG(const char * sFilename)
  10. {
  11. GUI_HMEM hMem;
  12. char *_acBuffer2;

  14. /* 申请一块内存空间 并且将其清零 */ (1)
  15. hMem = GUI_ALLOC_AllocZero(1024*512);
  16. /* 将申请到内存的句柄转换成指针类型 */
  17. _acBuffer2 = GUI_ALLOC_h2p(hMem);

  19. /* 打开文件 */
  20. result = f_open(&file, sFilename, FA_OPEN_EXISTING | FA_READ | FA_OPEN_ALWAYS);
  21. if (result ！= FR_OK)
  22. {
  23. return;
  24. }

  26. result = f_read(&file, _acBuffer2, file.fsize, &bw);
  27. if (result ！= FR_OK)
  28. {
  29. return;
  30. }

  32. GUI_JPEG_GetInfo(_acBuffer2, file.fsize, &JpegInfo);(2)
  33. GUI_JPEG_Draw(_acBuffer2, (3)
  34. file.fsize,
  35. 0,
  36. 0);

  38. GUI_ALLOC_Free(hMem);
  39. f_close(&file);
  40. }

复制代码

1. 申请一块动态内存，并将JPEG数据加载到动态内存中。

2. 利用已加载到存储器的jpeg文件的相关信息填充GUI_JPEG_INFO结构。

3. 将JPEG图片显示到屏上。

l 主函数

  1. /*
  2. *********************************************************************************************************
  3. *        函 数 名: MainTask
  4. *        功能说明: GUI主函数
  5. *        形 参：无
  6. *        返 回 值: 无
  7. *********************************************************************************************************
  8. */
  9. void MainTask(void)
  10. {
  11. GUI_Init();

  13. /* 设置皮肤函数 */
  14. PROGBAR_SetDefaultSkin(PROGBAR_SKIN_FLEX);
  15. FRAMEWIN_SetDefaultSkin(FRAMEWIN_SKIN_FLEX);
  16. PROGBAR_SetDefaultSkin(PROGBAR_SKIN_FLEX);
  17. BUTTON_SetDefaultSkin(BUTTON_SKIN_FLEX);
  18. CHECKBOX_SetDefaultSkin(CHECKBOX_SKIN_FLEX);
  19. DROPDOWN_SetDefaultSkin(DROPDOWN_SKIN_FLEX);
  20. SCROLLBAR_SetDefaultSkin(SCROLLBAR_SKIN_FLEX);
  21. SLIDER_SetDefaultSkin(SLIDER_SKIN_FLEX);
  22. HEADER_SetDefaultSkin(HEADER_SKIN_FLEX);
  23. RADIO_SetDefaultSkin(RADIO_SKIN_FLEX);

  25. while(1)
  26. {
  27. _ShowJPG("2.jpg");
  28. }

  30. }

复制代码

实际显示效果如下：




12.3 绘制无需加载到存储器的JPEG图片

    绘制无需加载到存储器的JPEG图片方式可以有效的解决内部动态内存不够的情况，不过缺点也很明显，图片的显示速度很慢。这种方式一般是每次读取一行像素的数据，然后进行显示。这个工程的实现主要分为如下三个部分：

? 使用芯片内部的SRAM作为动态内存

? 图片的加载以及显示函数

? 主函数

    下面把这三部分详细的讲解下：

l 使用芯片外部的SRAM作为动态内存，这部分函数与上面第11章的11.2小节一样，由于jpeg比较的消耗内存，这里和BMP不同也需要使用动态内存。

l 图片的加以及显示函数。

  1. static char _acBuffer[0x2000];
  2. GUI_JPEG_INFO JpegInfo;

  4. /*
  5. *********************************************************************************************************
  6. *
  7. * _GetData
  8. *
  9. * Purpose:
  10. * This routine is called by GUI_JPEG_DrawEx(). The routine is responsible
  11. * for setting the data pointer to a valid data location with at least
  12. * one valid byte.
  13. *
  14. * Parameters:
  15. * p - Pointer to application defined data.
  16. * NumBytesReq - Number of bytes requested.
  17. * ppData - Pointer to data pointer. This pointer should be set to
  18. * a valid location.
  19. * StartOfFile - If this flag is 1, the data pointer should be set to the
  20. * beginning of the data stream.
  21. *
  22. * Return value:
  23. * Number of data bytes available.
  24. *********************************************************************************************************
  25. */
  26. static int _GetData(void * p, const U8 ** ppData, unsigned NumBytesReq, U32 Off)
  27. {
  28. static int FileAddress = 0;
  29. UINT NumBytesRead;
  30. FIL *PicFile;

  32. PicFile = (FIL *)p;

  34. /*
  35. * Check buffer size
  36. */
  37. if (NumBytesReq > sizeof(_acBuffer)) {
  38. NumBytesReq = sizeof(_acBuffer);
  39. }


  42. /*
  43. * Set file pointer to the required position
  44. */
  45. if(Off == 1) FileAddress = 0;
  46. else FileAddress = Off;
  47. result =f_lseek(PicFile, FileAddress);


  50. /*
  51. * Read data into buffer
  52. */
  53. result = f_read(PicFile, _acBuffer, NumBytesReq, &NumBytesRead);

  55. /*
  56. * Set data pointer to the beginning of the buffer
  57. */
  58. *ppData = (const U8 *)_acBuffer;

  60. /*
  61. * Return number of available bytes
  62. */
  63. return NumBytesRead;
  64. }

  66. /*
  67. *********************************************************************************************************
  68. *        函 数 名: _ShowBMPEx
  69. *        功能说明: 显示BMP图片
  70. *        形 参：sFilename 要显示图片的名字
  71. *        返 回 值: 无
  72. *********************************************************************************************************
  73. */
  74. static void _ShowJPGEx(const char * sFilename)
  75. {
  76. OS_ERR err;
  77. uint16_t i;

  79. /* 打开文件 */
  80. result = f_open(&file, sFilename, FA_OPEN_EXISTING | FA_READ | FA_OPEN_ALWAYS);
  81. if (result ！= FR_OK)
  82. {
  83. return;
  84. }
  85. GUI_JPEG_GetInfoEx(_GetData, &file, &JpegInfo);（1）
  86. while(1)
  87. {
  88. /**********必要的时候，可以加上调度锁，防止刷图片的时候死机*************/
  89. for(i = 100; i < 1000; i += 10)
  90. {
  91. OSSchedLock(&err);
  92. GUI_JPEG_DrawScaledEx(_GetData, （2）
  93. &file,
  94. (LCD_GetXSize() - JpegInfo.XSize*i/100)/2,
  95. (LCD_GetYSize() - JpegInfo.YSize*i/100)/2,
  96. i,
  97. 100);
  98. OSSchedUnlock(&err);
  99. GUI_Delay(1000);
  100. }

  102. GUI_Clear();
  103. GUI_Delay(1);
  104. }

  106. //        f_close(&file);
  107. }

复制代码

1. 获取JPEG图片的信息

2. 绘制带放缩比例的JPEG图片。

实际显示效果如下，这个是放大后的：



12.4 实验总结

    有兴趣的可以了解一下JPEG压缩方面的知识。如果只是API应用的话，这部分知识还是比较容易学会的。


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