【正文】 JPEG 圖的解碼 大家都知道，圖像信息的數(shù)據(jù)量非常大。 2． 一般來說， BMP 文件的數(shù)據(jù)從上而下，從左到右的。 對于 2 色位圖，用 1 位就可以表示該像素的顏色（一般 0 表示黑， 1 表示白），所以一個(gè)字節(jié)可以表示 8 個(gè)像素；對于 16 色位圖，用 4 位可以表示一個(gè)像素的顏色，所以一個(gè)字節(jié)可以表示 2 個(gè)像素；對于 256 色位圖，一個(gè)字節(jié)剛好可以表示 1 個(gè)像素；對于真彩色圖，三個(gè)字節(jié)才能表示 1 個(gè)像素。對于用到調(diào)色板的位圖，圖像數(shù)據(jù)就是該像素顏色在調(diào)色板中的索引值，對于真彩色圖，圖像數(shù)據(jù)就是實(shí)際的 R， G， B值。//該顏色的綠色分量 BYTE rgbReserved。//該顏色的藍(lán)色分量 BYTE rgbGreen。調(diào)色板實(shí)際上是一個(gè)數(shù)組，共有biClrUsed 個(gè)元素（如果該值為零，則有 2 的 biBitCount 次方個(gè)元素）。 第三部分為調(diào)色板（ Palette），當(dāng)然，這里是對那些需要調(diào)色板的位圖文件而言的 [7]。如果 biCompression 為 BI_RGB，則 該項(xiàng)可能為零。要注意的是，上述公式中的 biWidth’必須是 4 的整數(shù)倍（所以不是 biWidth，而是 biWidth’，表示大于或等于 biWidth的離 4 最近的整數(shù)倍。我們今后所討論的只有第一種不壓縮的情況，即 biCompressionA 為 BI_RGB 的情況。 biCompression：指定位圖是否壓縮，有效的值為 BI_RGB， BI_RLE8，BI_RLE4， BI_BITFILELDS（都是一些 Windows 定義好的常量）。 DWORD biClrImportant。 LONG biXPelsPerMeter。 DWORD biCompression。 WORD biplanes。 LONG biWidth。 bfOffBits：從文件頭到實(shí)際的位圖數(shù)據(jù)的偏移字節(jié)數(shù)，即 中前三個(gè)部分的長度之和。 DWORD bfOffBits。 WORD bfReserverd1。 圖 2 Windows 位圖文件結(jié)構(gòu)示意圖 第一部分為位圖文件頭 BITMAPFILEHEADER，是一個(gè)結(jié)構(gòu)體，其定 義如下： Typedef struct tagBITMAPFILEHEADER{ WORD bfType。 BMP 文件格式 介紹完位圖和調(diào)色板的概念，下面就讓我們來看一看 Windows 的位圖文件(.bmp 文件 )的格式是什么樣子的 [5]。表示真彩圖時(shí)，每個(gè)像素直接用 R， G，B 三個(gè)分量字節(jié)表示，而不是采用調(diào)色板技術(shù)，原因很明顯：如果用調(diào)色板，表示一個(gè)像素也要用 24 位，這是因?yàn)槊糠N顏色的索引要用 24 位（因?yàn)榭偣灿?2 10 的 24 次方），和直接用 R， G， B 三個(gè)分量表示用的字節(jié)數(shù)一樣， 不但沒有任何節(jié)省，還要加上一個(gè) 256*256*256*3 個(gè)字節(jié)的大調(diào)色板。有一種圖，它的顏色數(shù)高達(dá) 256*256*255 種，也就是說包含我們上述提到的 R， G， B 顏色表示方法中所有的顏色，這種圖叫做真彩色圖。 Windows位圖中便用到了調(diào)色板技術(shù)。整個(gè)占用的字節(jié)數(shù)約為前面的 1/6，省很多吧。讓我們再來計(jì)算一下： 16 種狀態(tài)可以用 4 位（ bit）表示，所以一個(gè)像素要用半個(gè)字節(jié)。這樣當(dāng)我們表示一個(gè)像素的顏色時(shí)，只需要指出該顏色是在第幾行，既該顏色在 表中的索引值。整個(gè)像素要用 200*200*3，約120k 字節(jié)，可不是一個(gè)小數(shù)目呀！如果我們用下面的方法，就能省的多。讓我們看看下面的例子。 9 表 1 常見顏色的 RGB 組合值 顏色 R G B 紅 255 0 0 藍(lán) 0 0 255 綠 0 255 0 黃 255 255 0 紫 255 0 255 青 0 255 255 白 255 255 255 黑 0 0 0 灰 128 128 128 當(dāng)一幅圖中每個(gè)像素賦予不同的 RGB 值時(shí)，就能呈現(xiàn)出五彩繽紛的色彩了，這樣就形成了彩色圖。這樣，根據(jù)紅，綠，藍(lán)各種不同的組合我們就能表示出 256*256*256，約 1 千 6 百萬種顏色。同樣，綠色和藍(lán)色也被分成 256 級。有的顏色含有紅色成分多一些，如深紅；有的含有紅色成分少一些，如淡紅。 圖 1 “中”與放大后的“中”位圖 彩色圖又是怎么回事呢？ 我們先來說說三元色 RGB 概念。所謂位映像，就是指一個(gè)二維 的像素矩陣，而位圖就是采用這樣位映像方法顯示和存儲(chǔ)的圖像。 8 2 BMP、 JPEG 文件格式及解碼 位圖和調(diào)色板的概念 我們常說的屏幕分辯率為 640*480，刷新頻率為 70HZ，意思是說每行要掃描 640 個(gè)像素，一共 480 行，每秒重復(fù)掃描屏幕 70 次。他秉承了開放的 Linux 的諸多優(yōu)秀性能，并經(jīng)過紅旗的精心優(yōu)化和裁剪，從而更加適用于嵌入式設(shè)備 [4]。如應(yīng)用于航天飛機(jī)空間數(shù)據(jù)采集、科學(xué)儀器測控及電影特技圖像處理的 RTlinux；應(yīng)用于微型控制領(lǐng)域的 Uclinux；支持“超字元集”技術(shù)的 Xlinux；支持中文平臺的 PocketIx、可以跨操作系統(tǒng)構(gòu)造統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化和開放的信息通信基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)平臺的 PocketLinux 等等。目前，國內(nèi)外不少大學(xué)，研究機(jī)構(gòu)和知名公司 都加入了嵌入式 Linux 的開發(fā)工作，且獲得了不菲的成績。 Linux 的高靈活性、多任務(wù)、高效和穩(wěn)定性，使其成為嵌入式操作系統(tǒng)中的新貴。它非常靈活，各部分的可定制性很強(qiáng)，可以按照需求進(jìn)行定制和配置，這對于硬件資源有限的嵌入式系統(tǒng)是一個(gè)再好不過的選擇了。 (5) 大小功能可制定。目前，針對嵌入式系統(tǒng)， Linux 提供多種成熟的圖形用戶界面，如 Open GUI、QT/Embedded、 Mini GUI 和 Micro Windows。 一個(gè)友好的用戶界面能夠?yàn)橛?jì)算機(jī)和用戶提供一個(gè)良好的對話接口。對于 TCP/IP 協(xié)議， Linux 有著最完備的支持。與其他操作系統(tǒng)相比， Linux 在網(wǎng)絡(luò)方面有較大的優(yōu)勢。它的發(fā)展和傳播， 更是與 Inter息息相關(guān)。 (4) 完善的網(wǎng)絡(luò)通信，圖形和文件管理機(jī)制。目前， Linux 上的驅(qū)動(dòng)程序已經(jīng)非常豐富了，能支持各種主流硬件設(shè)備和最新硬件技術(shù)。而且，現(xiàn)在 Linux 已經(jīng)可以在沒有 MMU(內(nèi)存管理單元模塊 )的處理器上運(yùn)行，這一改進(jìn)為自己擴(kuò)大在這一領(lǐng)域的應(yīng)用提供了更有利的條件。 (3)Linux 能支持多種體系結(jié)構(gòu)，如 X8 ARM、 MIPS、 ALPHA、 SPARC、Motorola/IBM Powerpc 等。它的硬件和軟件都必須高效率地設(shè)計(jì)，量體裁衣、去除冗余、力爭在同樣的硅片面積上實(shí)現(xiàn)更高的性能。通過對內(nèi)核的裁剪，可以使所需要的內(nèi)核顯著減小，這樣就可以加快設(shè)備初始化和提高資源利用率，使系統(tǒng)是能夠達(dá)到既定目標(biāo)功能的最小系統(tǒng)。而且， Linux 的內(nèi)核小巧靈活，易于裁剪。它的高效和穩(wěn)定性已經(jīng)在各個(gè)領(lǐng)域，尤其是在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器領(lǐng)域得到了事實(shí)的驗(yàn)證。 (2)功能強(qiáng)大的內(nèi)核，性能高效、穩(wěn)定和多任務(wù) [2]。這樣就可以大大節(jié)省開發(fā)的工 作量，縮短開發(fā)周期，降低開發(fā)成本。 除此之外， Linux 是自由的操作系統(tǒng)，在其下有著豐富的自由軟件資源。由于嵌入式系統(tǒng)是面向用戶、面向產(chǎn)品、面向應(yīng)用的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，各系統(tǒng)可以說是千差萬別，往往需要針對應(yīng)用需求對進(jìn)行系統(tǒng)的修改和優(yōu)化。主要表現(xiàn)在一下幾個(gè)方面： (1) Linux 是開放源代碼的免費(fèi)軟件。 Linux 不僅在服務(wù)器領(lǐng)域取得了成功，在桌面系統(tǒng)、嵌入式系統(tǒng)上也取得了快速發(fā)展。 Linux 作為嵌入式系統(tǒng)的優(yōu)勢 Linux 從 1992 年問世到 現(xiàn)在，歷時(shí) 20 年已經(jīng)發(fā)展為一個(gè)功能強(qiáng)大、設(shè)計(jì)完善的操作系統(tǒng)。 在眾多的嵌入式操作系統(tǒng)中，開放源代碼的 Linux 在這一領(lǐng)域中大放色彩，目前正在開發(fā)的嵌入式系統(tǒng)中，一半以上的項(xiàng)目選著 Linux 作為操作系統(tǒng)。這樣可提高執(zhí)行速度和系統(tǒng)的可靠性。 (7) 固定代碼。 (6) 強(qiáng)穩(wěn)定性。 (4) 操作方便、簡單，提供友好的圖形界面，追求易學(xué)易用。 (3) 統(tǒng)一的接口。 (2) 強(qiáng)實(shí)時(shí)性。嵌入式操作系統(tǒng)相對一 般操作系統(tǒng)除具備一般操作系統(tǒng)最基本的功能，如任務(wù)調(diào)度、同步機(jī)制、中斷處理、文件功能等外，還應(yīng)具有以下特點(diǎn)： (1) 可裝卸性。它通常包括與硬件相關(guān)的驅(qū)動(dòng)軟件、系統(tǒng)內(nèi)核、設(shè)備驅(qū)動(dòng)接口、通信協(xié)議、圖形界面、標(biāo)準(zhǔn)化瀏覽器等。它是嵌入式系統(tǒng)的靈魂。不過，隨著嵌入式系統(tǒng)在復(fù)雜性的增長，例如：機(jī)頂盒、 PDA(個(gè)人數(shù)字助理 )、 WAP 手機(jī)等產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和功能都很復(fù)雜，僅僅一個(gè)控制環(huán)是實(shí)現(xiàn)不了的，需要相應(yīng)的操作系統(tǒng)支持。大部分應(yīng)用于一些專業(yè)性極強(qiáng)的工業(yè)控制系統(tǒng)中，一般沒有操作系統(tǒng)的支持。嵌入式系統(tǒng)應(yīng)具有的特點(diǎn)是：要求高可靠性，在惡劣的環(huán)境中或突然斷電的情況下，要求系統(tǒng)能夠正常工作；許多嵌入式應(yīng)用要求實(shí)時(shí)處理能力，這就要求操作系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)處理能力；嵌入式系統(tǒng)中的軟件代碼要求高質(zhì)量、高可靠性，一般都是固化在只讀存儲(chǔ)器或閃存中，而不是存儲(chǔ)在磁盤等載體中。美國著名未來學(xué)家稱嵌入式智能產(chǎn)品將是繼 PC 和 Inter之后的最偉大的發(fā)明。隨著 微電子技術(shù)的迅速發(fā)展，各種各樣應(yīng)用與工業(yè)設(shè)備、手持移動(dòng)設(shè)備、信息家電中的專用的計(jì)算機(jī)大量涌現(xiàn)，這類計(jì)算機(jī)由于隱藏在各類產(chǎn)品和系統(tǒng)中，因此稱為嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。小到一個(gè)芯片，大到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的 PC 板，種類繁多。 4 1 簡述嵌入式系統(tǒng)與 Linux 嵌入式系統(tǒng) 嵌入式系統(tǒng)是以嵌入式計(jì)算機(jī)為核心技術(shù)，面向用戶、面向產(chǎn)品、面向應(yīng)用，軟硬件可裁剪的，適應(yīng)于對功能、可靠性、成本、體積、功耗等綜合性有嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 第三章 主要介紹圖片瀏覽器的功能實(shí)現(xiàn)原理，根據(jù) Linux 平臺的特性、軟件構(gòu)架，規(guī)劃圖片瀏覽器的結(jié)構(gòu)，并經(jīng)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，包括圖片加載模塊、顯示模塊、操作模塊。 本論文的結(jié)構(gòu)如下： 第一章 研究了嵌入式系統(tǒng)與 Linux 的關(guān)系，介紹了嵌入式 Linux 系統(tǒng)的優(yōu)勢與特性。 3 2．根據(jù)圖片瀏覽器的設(shè)計(jì)要求，構(gòu)建圖片瀏覽器的結(jié)構(gòu)并經(jīng)行軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。簡而言之，在當(dāng)下， Linux 圖片瀏覽器已經(jīng)邁入了成熟階段，且各個(gè)類型的圖片瀏覽器都各具特色，突顯了自己的優(yōu)勢，并且市場占有量也很大?；竟δ?，如剪裁，旋轉(zhuǎn)和調(diào)整的同時(shí)提供更先進(jìn)的功能，如紅眼消除和版本。它的目標(biāo)是有一個(gè)接口，簡單易用，但仍然支持先進(jìn)的功能，如標(biāo)簽的圖像和展示和出口的 Exif 和 XMP元數(shù)據(jù)。 其他主要特點(diǎn)： 1． Oneclick photo anizer/sorter ； ； Exif 數(shù)據(jù)圖像。其主要功能包括單一點(diǎn)擊文件查看，外部編輯器的支持，縮略圖預(yù)覽和放大功能。許多基本的圖像編輯功能都包括在內(nèi)，如：旋轉(zhuǎn)，縮放，剪裁和圖像增強(qiáng)過濾器，如顏色，亮度和對比度的調(diào)整 . gThumb 還可以出口基于 Web的相冊的各種主題的范本。 它們可以組織成目錄，或看作是一個(gè)幻燈片。它是基于 GQView 之上開發(fā)簡單的界面。它支持超過 50 圖像格式，其中包括 PNG, JPEG, PSD, APNG, GIF, WMF, OpenEXR 和其他許多。 支持的文本格式： ； – Windows 位圖； 2 – 位圖交換格式（ GIF）； – Windows 圖標(biāo)； – Joint Photographic Experts Group； – PC Paintbrush。 與其他一些圖像觀眾的先進(jìn)功能，眼的 GNOME 將只能查看圖像。 其他主要特點(diǎn)： ； ； （ KDE 的圖像插件接口）插件操縱圖像。雖然有人提供的 KDE 3，KDE 的第 4 版已簡化的用戶界面，使其更適合于快速瀏覽收集的圖片。 其主要特點(diǎn)： ：將文字字幕，改變亮度，對比度，模糊等應(yīng)用無損自動(dòng)輪換，如果 jpegtran 可用； ，圖片，圖像 ； ImageMagick 安裝， imgSeek 也將支持 87 圖像格式。 Imgseek 是一個(gè)照片集管理和瀏覽器的基于內(nèi)容的搜索和其他功能。正式由于 Linux 的不斷發(fā)展與進(jìn)步，而人們在日常生活中也離不開圖片瀏覽器，所以基于 Linux 的圖片瀏覽器就應(yīng)運(yùn)而生了。嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟硬件可裁剪，適應(yīng)于特定應(yīng)用系統(tǒng)，對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。因此，本設(shè)計(jì)具有控制靈敏、反應(yīng)速度快、適應(yīng)性強(qiáng)等特 點(diǎn)。 本設(shè)計(jì)目前只支持 24 位的 BMP、 JPG 格式的圖片，支持全屏顯示。顯示模塊包括 BMP 和 JEPG 格式圖片的顯示；操作模塊由自動(dòng)播放、手動(dòng)查看圖片、自動(dòng)和手動(dòng)模式的轉(zhuǎn)換，及軟件退出組成。然后提出了以 Linux為平臺設(shè)計(jì)圖片瀏覽器的方法。 5 實(shí)評總分 成績等級