图像库 libjpeg-turbo 编译与实践

在之前的文章中已经陆续介绍了 stb_image、libpng 的使用,相关链接如下:

简单易用的图像解码库介绍 —— stb_image

https://glumes.com/post/android/stb-image-introduce/

图像库 libpng 编译与实践

https://glumes.com/post/opengl/libpng-compile-and-practice/

而今天的主题就是 libjpeg-turbo 。

它的官网地址如下:

https://libjpeg-turbo.org/

它的 github 地址如下:

https://github.com/libjpeg-turbo/libjpeg-turbo

编译

在 libjpeg-turbo 的源码中就已经有了讲述如何编译的 BUILDING.md 文件,还是使用 CMake 进行编译,大体方法和参数设置都大同小异了。

参考源码给出的编译代码:

# Set these variables to suit your needs
# 设置交叉编译的变量
NDK_PATH={full path to the NDK directory-- for example,
  /opt/android/android-ndk-r16b}
TOOLCHAIN={"gcc" or "clang"-- "gcc" must be used with NDK r16b and earlier,
  and "clang" must be used with NDK r17c and later}
ANDROID_VERSION={the minimum version of Android to support-- for example,
  "16", "19", etc.}

cd {build_directory}
cmake -G"Unix Makefiles" \
  -DANDROID_ABI=armeabi-v7a \
  -DANDROID_ARM_MODE=arm \
  -DANDROID_PLATFORM=android-${ANDROID_VERSION} \
  -DANDROID_TOOLCHAIN=${TOOLCHAIN} \
  -DCMAKE_ASM_FLAGS="--target=arm-linux-androideabi${ANDROID_VERSION}" \
  -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=${NDK_PATH}/build/cmake/android.toolchain.cmake \
  [additional CMake flags] {source_directory}
make

由于 CMake 跨平台编译的特性,在进行交叉编译时要设置很多相关参数,比如编译的目标系统平台、交叉编译工具链、NDK 目录等。

详细的编译脚本可以参考项目中的:

https://github.com/glumes/InstantGLSL/tree/master/libjpeg_turbo_source/build_script

该目录下给出了编译 armeabi、armeabi-v7a、arm64-v8a、x86、x86_64 等平台的编译脚本。修改一下相应文件路径,就能在 MAC 系统上编译 so 了。

另外如果是在 Android Studio 中用 CMake 编译 so,你会发现很少要设置那些参数,这是因为 Android Studio 中的 CMake 默认就设置好了那些参数。

因此还有一种更简单的方式进行编译,直接将 libjpeg-turbo 源码内容复制到 Android Studio 工程目录的 cpp 文件夹下,然后把 app 的 build.gradle 中 cmake path 改成 libjpeg-turbo 的 CMakeLists.txt 路径,如下所示:

    externalNativeBuild {
        cmake {
            path "src/main/cpp/libjpeg_turbo_source/CMakeLists.txt"
//            path "CMakeLists.txt"
        }
    }

然后直接编译,在 build/intermediates/cmake 路径下依旧可以找到编译好的 so 文件。

以上两种方式都可以实现 libjpeg-turbo 的编译,看个人喜好了。而且这种库一旦编译好了,以后也很少去更改,一劳永逸~~~

实践

在 libjpeg-turbo 的源码中有个 example.txt 文件,详细讲述了如何利用该库进行图片压缩和解压缩。

基本上照着文件内容看一遍就懂了,在这里还会大概讲述下,并且会用另一个实例来演示,也就是之前常用的,获取 jpeg 图像文件像素内容并且上传纹理。

压缩

在 Android 中通过 Java 方法也可以实现 Jpeg 的文件,因为底层就是基于 libjpeg 的。而 libjpeg-turbo 的压缩速度会比 Android 原生的速度更快了。

Android 中 Jpeg 文件压缩的方法如下:

compress(CompressFormat format, int quality, OutputStream stream)

其中重要的参数就是 quality ,代表要压缩的质量,而在 libjpeg-turbo 也会有这样的参数要设置。

libjpeg-turbo 的使用逻辑和 libpng 有点类似,首先都是要设置一个错误返回点,并且有一个结构体来存储信息。

在 libjpeg-turbo 进行压缩时,用到的结构体是 jpeg_compress_struct ,解压则是 jpeg_decompress_struct,两者名字上有着单词的不同。

而在 libpng 中,创建结构体的方法 png_create_write_structpng_create_read_struct 相配对,一个 write,一个 read 。

使用 libjpeg-turbo 的主要步骤如下:

  1. 设置压缩后的输出方式,可以的是文件的形式,也可以是内存数据格式
  2. 配置压缩的相关设置项,比如压缩后的图像宽高、压缩质量等
  3. 进行压缩,逐行读取数据源像素内容
  4. 压缩结束,得到压缩后的数据

对应到代码的逻辑如下:

    struct jpeg_compress_struct jpegCompressStruct;
    // 创建代表压缩的结构体
    jpeg_create_compress(&jpegCompressStruct);

    // 文件方式输出 还有一种是内存方式
    jpeg_stdio_dest(&jpegCompressStruct, fp);
    // 设置压缩的相关参数信息
    jpegCompressStruct.image_width = w;
    jpegCompressStruct.image_height = h;
    jpegCompressStruct.arith_code = false;
    jpegCompressStruct.input_components = nComponent;
    // 设置解压的颜色
    jpegCompressStruct.in_color_space = JCS_RGB;
    jpeg_set_defaults(&jpegCompressStruct);
    // 压缩的质量
    jpegCompressStruct.optimize_coding = quality;
    jpeg_set_quality(&jpegCompressStruct, quality, true);

首先是创建结构体 jpeg_compress_struct ,通过该结构体来完成压缩数据输出、配置压缩选项操作。

压缩数据输出有两种方式:

    // 以文件的方式
    jpeg_stdio_dest(j_compress_ptr cinfo, FILE *outfile);
    // 以内存的方式
    jpeg_mem_dest(j_compress_ptr cinfo, unsigned char **outbuffer,
                           unsigned long *outsize)

另外,压缩选项除了常见的宽高信息、颜色类型,还有最重要的图像质量参数,通过专门的方法进行设置。

    jpeg_set_quality(j_compress_ptr cinfo, int quality,
                                boolean force_baseline)

设置完要压缩的相关信息后,就可以开始压缩了。

```cpp

top Created with Sketch.