0. libjpeg 介绍
libjpeg 是一个完全用C语言编写的库，包含了被广泛使用的JPEG解码、JPEG编码和其他的JPEG功能的实现。这个库由独立JPEG工作组维护。
参考：http://zh.wikipedia.org/wiki/Libjpeg
本文基于 libjpeg9 对使用 libjpeg 保存图片时因磁盘写入失败导致程序退出的问题进行分析，文中的代码和解决问题的方法均可结合 libjpeg9 编译通过。
1.使用 libjpeg 保存图片的方法。
不多说，直接上代码：
/**
* 将 rgb 数据保存到 jpeg 文件
*/
int rgb_to_jpeg(LPRgbImage img, const char* filename) {
FILE* f;
struct jpeg_compress_struct jcs;
// 声明错误处理器，并赋值给jcs.err域
struct jpeg_error_mgr jem;
unsigned char* pData;
int error_flag = 0;
jcs.err = jpeg_std_error(&jem);
jpeg_create_compress(&jcs);
f = fopen(filename, "wb");
if (f == NULL) {
return -1;
}
// android 下使用以下方法，来解决使用 fwrite 写文件时 sd 卡满而不返回错误的问题
setbuf(f, NULL);
jpeg_stdio_dest(&jcs, f);
jcs.image_width = img->width; // 图像尺寸
jcs.image_height = img->height; // 图像尺寸
jcs.input_components = 3; // 在此为1,表示灰度图， 如果是彩色位图，则为3
jcs.in_color_space = JCS_RGB; // JCS_GRAYSCALE表示灰度图，JCS_RGB表示彩色图像
jpeg_set_defaults(&jcs);
jpeg_set_quality(&jcs, 100, 1); // 图像质量，100 最高
jpeg_start_compress(&jcs, TRUE);
while (jcs.next_scanline < jcs.image_height) {
pData = img->rgb + jcs.image_width * jcs.next_scanline * 3;
jpeg_write_scanlines(&jcs, &pData, 1);
}
jpeg_finish_compress(&jcs);
jpeg_destroy_compress(&jcs);
fclose (f);
return error_flag;
}
libjpeg 也可已用来解码（读取 jpeg）文件：
/**
* 从 jpeg 文件读取数据，并保存到 RgbImage 中返回
*/
LPRgbImage jpeg_to_rgb(const char* filename) {
struct jpeg_decompress_struct cinfo;
struct jpeg_error_mgr jerr;
FILE* f;
LPRgbImage pRgbImage;
JSAMPROW row_pointer[1];
f = fopen(filename, "rb");
if (f == NULL) {
return NULL;
}
// 将 jpeg 错误处理中的异常退出回调修改为我们自己的回调函数，保证程序不异常退出
cinfo.err = jpeg_std_error(&jerr);
jpeg_create_decompress(&cinfo);
jpeg_stdio_src(&cinfo, f);
jpeg_read_header(&cinfo, TRUE);
pRgbImage = (LPRgbImage) malloc(sizeof (RgbImage));
if (pRgbImage == NULL) {
fclose(f);
return NULL;
}
pRgbImage->width = cinfo.image_width;
pRgbImage->height = cinfo.image_height;
pRgbImage->linesize = libcfc_align_size(cinfo.image_width * 3);
pRgbImage->rgb = (unsigned char*) malloc(pRgbImage->linesize * cinfo.image_height);
if (pRgbImage->rgb == NULL) {
free(pRgbImage);
fclose(f);
return NULL;
}
jpeg_start_decompress(&cinfo);
row_pointer[0] = pRgbImage->rgb;
while (cinfo.output_scanline < cinfo.output_height) {
row_pointer[0] = pRgbImage->rgb
+ (cinfo.image_height - cinfo.output_scanline - 1) * pRgbImage->linesize;
jpeg_read_scanlines(&cinfo, row_pointer, 1);
}
jpeg_finish_decompress(&cinfo);
jpeg_destroy_decompress(&cinfo);
fclose(f);
return pRgbImage;
}
代码中使用了 LPRgbImage ，这是我自定义的一个结构体的指针类型，用来表示一个 rgb 的图像，本文后面会给出完整的代码。
2. 问题描述
使用以上方法保存 rgb 数据到 jpeg 文件时，如果磁盘空间满或其他原因导致不能写文件失败，整个进程会被结束。但我们的期望往往是磁盘空间满时给出友好提示，而不是程序直接挂掉。
3. 问题分析
1）在开发环境上重现此问题，程序会在控制台上打印“Output file write error --- out of disk space?”，然后退出。
2）在 libjpeg 的源代码中搜索 “Output file write error --- out of disk space?”，找到 jerror.h 文件，内容对应
JMESSAGE(JERR_FILE_WRITE, "Output file write error --- out of disk space?")。
3）可以看出，JERR_FILE_WRITE 是 libjpeg 给这个问题描述信息定义的一个编号。
4）查找 JERR_FILE_WRITE 这个编号被引用过的地方，发现有六个文件使用过这个符号（我使用的是 libjpeg9，其他版本应该也不会影响本文的分析过程）。
5）JERR_FILE_WRITE 被引用的形式为：
ERREXIT(cinfo, JERR_FILE_WRITE);
ERREXIT 是一个宏，转到这个宏的定义，这个宏同样的被定义在 jerror.h 中，其定义如下：
#define ERREXIT(cinfo,code) \ ((cinfo)->err->msg_code = (code), (*(cinfo)->err->error_exit) ((j_common_ptr) (cinfo)))
可以看出来，ERREXIT 宏做了两件事：
a）将编号（本文中讨论的问题编号对应 JERR_FILE_WRITE）赋值给 (cinfo)->err->msg_code
b）调用 (cinfo)->err->error_exit) 回调。
cinfo 就是 初始化 libjpeg 时指定的 struct jpeg_decompress_struct。
(cinfo)->err->msg_code 是 libjpeg 处理错误的错误代码。
(cinfo)->err->error_exit 是 libjpeg 在出现错误时，用来退出的回调函数。我们的程序就是这样被退出的。
4. 解决办法
通过分析，知道了程序退出是(cinfo)->err->error_exit 实现的，因此我们可以让这个回调函数指针指向我们自己的函数。
并且，因为 libjpeg 会在出错的时候给 (cinfo)->err->msg_code 一个值，之个值就是 libjpeg 定义的错误描述编号，非零的，所以可以在调用 libjpeg 的函数之前将这个值设置为 0，调用完成后在检查这个时是否为 0，这样来判断 libjpeg 的函数调用是否成功。
5. 在 android 下的问题
遇到这个问题是因为要做一个 android 的播放器，其中解码使用了 ffmpeg，截图保存使用 libjpeg。本文上面描述的方法并不能完全奏效。
在 android 下保存截图，如果使用的 sd 卡满，导致保存图片失败，并不会回调我们使用 (cinfo)->err->error_exit 指定的函数。每次都会生成一个大小为 0 的文件。
通过分析，认为这事 android 写文件时缓存机制的问题：sd 卡满了，但写文件是是先写到缓存的，因此每次写入文件都会先写到缓存中，不会返回失败。并且每次调用 fwrite 返回已经写入的数据数是正确的，等到关闭文件或刷新缓存的时候，才会出错。
为了解决这个问题，在打开文件时，将文件的缓存关闭，这样，就能使用本文提到的方法来解决问题了。
setbuf(f, NULL);
6. 结束语
下面提供本文源代码的完整版，代码中使用的位图必须是 24 位位图，且扫描顺序是自下而上的。
/*
* jpeg_sample.c
*
* Created on: 2013-5-27
* Author: chenf
* QQ: 99951468
*/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdint.h>
#include <jpeglib.h>
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 用于存取 bmp 文件的结构和函数的定义
#define TAG_TO_UINT16(l, h) ( (uint16_t) ( (l) | (h << 8) ) )
/**
* 表示一个位图的文件头
*/
#pragma pack(push, 1) // 修改字节对齐方式
typedef struct _libcfc_bitmap_file_header_t {
uint16_t bfType;
uint32_t bfSize;
uint16_t bfReserved1;
uint16_t bfReserved2;
uint32_t bfOffBits;
} libcfc_bitmap_file_header_t;
#pragma pack(pop)
/**
* 表示一个位图信息头
*/
#pragma pack(push, 1) // 修改字节对齐方式
typedef struct _libcfc_bitmap_info_header_t {
uint32_t biSize;
int32_t biWidth;
int32_t biHeight;
uint16_t biPlanes;
uint16_t biBitCount;
uint32_t biCompression;
uint32_t biSizeImage;
int32_t biXPelsPerMeter;
int32_t biYPelsPerMeter;
uint32_t biClrUsed;
uint32_t biClrImportant;
} libcfc_bitmap_info_header_t;
#pragma pack(pop)
/**
* 表示一个位图的头部
*/
#pragma pack(push, 1) // 修改字节对齐方式
typedef struct _libcfc_bitmap_header_t {
libcfc_bitmap_file_header_t file_header;
libcfc_bitmap_info_header_t info_header;
} libcfc_bitmap_header_t;
#pragma pack(pop)
/**
* 初始化位图文件头
*/
void libcfc_bitmap_init_header(libcfc_bitmap_header_t* p_bitmap_header) {
// 固定值
p_bitmap_header->file_header.bfType = TAG_TO_UINT16(‘B‘, ‘M‘);
// 固定值
p_bitmap_header->file_header.bfReserved1 = 0;
// 固定值
p_bitmap_header->file_header.bfReserved2 = 0;
// 固定值
p_bitmap_header->file_header.bfOffBits = sizeof(libcfc_bitmap_header_t);
// 需指定 *
p_bitmap_header->file_header.bfSize = 0; //bmpheader.bfOffBits + width*height*bpp/8;
// 固定值
p_bitmap_header->info_header.biSize = sizeof(libcfc_bitmap_info_header_t);
// 需指定 *
p_bitmap_header->info_header.biWidth = 0;
// 需指定 *
p_bitmap_header->info_header.biHeight = 0;
// 固定值
p_bitmap_header->info_header.biPlanes = 1;
// 需指定 *
p_bitmap_header->info_header.biBitCount = 24;
// 视情况指定 #
p_bitmap_header->info_header.biCompression = 0;
// 视情况指定 #
p_bitmap_header->info_header.biSizeImage = 0;
// 选填 -
p_bitmap_header->info_header.biXPelsPerMeter = 100;
// 选填 -
p_bitmap_header->info_header.biYPelsPerMeter = 100;
// 选填 -
p_bitmap_header->info_header.biClrUsed = 0;
// 选填 -
p_bitmap_header->info_header.biClrImportant = 0;
}
// 用于存取 bmp 文件的结构和函数的定义
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* 用于获取对齐大小的宏，即得到不小于输入数字的最小的 4 的倍数
*/
#define libcfc_align_size(size) ( ( ( size ) + sizeof( int ) - 1 ) & ~( sizeof( int ) - 1 ) )
/**
* 使用 rgb 数据表示的一个图像
*/
typedef struct tagRgbImage {
unsigned char* rgb;
int width;
int height;
int linesize;
} RgbImage, *LPRgbImage;
/**
* 处理 jpeg 类库中出错退出的逻辑
*/
static void jpeg_error_exit_handler(j_common_ptr cinfo) {
// 什么也不做
}
/**
* 将 rgb 数据保存到 jpeg 文件
*/
int rgb_to_jpeg(LPRgbImage img, const char* filename) {
FILE* f;
struct jpeg_compress_struct jcs;
// 声明错误处理器，并赋值给jcs.err域
struct jpeg_error_mgr jem;
unsigned char* pData;
int error_flag = 0;
jcs.err = jpeg_std_error(&jem);
jpeg_create_compress(&jcs);
// 将 jpeg 错误处理中的异常退出回调修改为我们自己的回调函数，保证程序不异常退出
jcs.err->error_exit = jpeg_error_exit_handler;
f = fopen(filename, "wb");
if (f == NULL) {
return -1;
}
// android 下使用以下方法，来解决使用 fwrite 写文件时 sd 卡满而不返回错误的问题
setbuf(f, NULL);
jpeg_stdio_dest(&jcs, f);
jcs.image_width = img->width; // 图像尺寸
jcs.image_height = img->height; // 图像尺寸
jcs.input_components = 3; // 在此为1,表示灰度图， 如果是彩色位图，则为3
jcs.in_color_space = JCS_RGB; // JCS_GRAYSCALE表示灰度图，JCS_RGB表示彩色图像
jpeg_set_defaults(&jcs);
jpeg_set_quality(&jcs, 100, 1); // 图像质量，100 最高
jpeg_start_compress(&jcs, TRUE);
while (jcs.next_scanline < jcs.image_height) {
pData = img->rgb + jcs.image_width * jcs.next_scanline * 3;
// 调用前，先将 jcs.err->msg_code 设置为 0
jcs.err->msg_code = 0;
jpeg_write_scanlines(&jcs, &pData, 1);
// 调用完成后，检查 jcs.err->msg_code 是否为 0
if (jcs.err->msg_code != 0) {
error_flag = -1;
break;
}
}
jpeg_finish_compress(&jcs);
jpeg_destroy_compress(&jcs);
fclose (f);
return error_flag;
}
/**
* 从 jpeg 文件读取数据，并保存到 RgbImage 中返回
*/
LPRgbImage jpeg_to_rgb(const char* filename) {
struct jpeg_decompress_struct cinfo;
struct jpeg_error_mgr jerr;
FILE* f;
LPRgbImage pRgbImage;
JSAMPROW row_pointer[1];
f = fopen(filename, "rb");
if (f == NULL) {
return NULL;
}
// 将 jpeg 错误处理中的异常退出回调修改为我们自己的回调函数，保证程序不异常退出
cinfo.err = jpeg_std_error(&jerr);
cinfo.err->error_exit = jpeg_error_exit_handler;
jpeg_create_decompress(&cinfo);
jpeg_stdio_src(&cinfo, f);
jpeg_read_header(&cinfo, TRUE);
pRgbImage = (LPRgbImage) malloc(sizeof (RgbImage));
if (pRgbImage == NULL) {
fclose(f);
return NULL;
}
pRgbImage->width = cinfo.image_width;
pRgbImage->height = cinfo.image_height;
pRgbImage->linesize = libcfc_align_size(cinfo.image_width * 3);
pRgbImage->rgb = (unsigned char*) malloc(pRgbImage->linesize * cinfo.image_height);
if (pRgbImage->rgb == NULL) {
free(pRgbImage);
fclose(f);
return NULL;
}
jpeg_start_decompress(&cinfo);
row_pointer[0] = pRgbImage->rgb;
while (cinfo.output_scanline < cinfo.output_height) {
row_pointer[0] = pRgbImage->rgb
+ (cinfo.image_height - cinfo.output_scanline - 1) * pRgbImage->linesize;
jpeg_read_scanlines(&cinfo, row_pointer, 1);
}
jpeg_finish_decompress(&cinfo);
jpeg_destroy_decompress(&cinfo);
fclose(f);
return pRgbImage;
}
/**
* 将 rgb 数据保存成 bmp 文件
*/
int rgb_to_bmp(LPRgbImage img, const char* filename) {
libcfc_bitmap_header_t header;
FILE* f;
int size;
f = fopen(filename, "wb");
if (f == NULL) {
return -1;
}
libcfc_bitmap_init_header(&header);
size = img->linesize * img->height;
header.file_header.bfSize = sizeof(header) + size;
header.info_header.biWidth = img->width;
header.info_header.biHeight = img->height;
if (1 != fwrite(&header, sizeof(header), 1, f)) {
fclose (f);
return -1;
}
if (size != fwrite(img->rgb, 1, size, f)) {
fclose (f);
return -1;
}
fclose (f);
return 0;
}
/**
* 从 bmp 文件读取 rgb 数据，并保存到 RgbImage 中返回
*/
LPRgbImage bmp_to_rgb(const char* filename) {
libcfc_bitmap_header_t header;
FILE* f;
LPRgbImage pRgbImage;
int size;
f = fopen(filename, "rb");
if (f == NULL) {
return NULL;
}
if (1 != fread(&header, sizeof(header), 1, f)) {
fclose (f);
return NULL;
}
pRgbImage = (LPRgbImage) malloc(sizeof (RgbImage));
if (pRgbImage == NULL) {
fclose (f);
return NULL;
}
pRgbImage->width = header.info_header.biWidth;
pRgbImage->height = header.info_header.biHeight;
if (pRgbImage->height < 0) {
pRgbImage->height = -pRgbImage->height;
}
pRgbImage->linesize = libcfc_align_size(header.info_header.biWidth * 3);
size = pRgbImage->linesize * pRgbImage->height;
pRgbImage->rgb = (unsigned char*) malloc(size);
if (pRgbImage->rgb == NULL) {
free(pRgbImage);
fclose (f);
return NULL;
}
if (size != fread(pRgbImage->rgb, 1, size, f)) {
free (pRgbImage->rgb);
free (pRgbImage);
fclose (f);
return NULL;
}
fclose(f);
return pRgbImage;
}
int main () {
LPRgbImage pRgbImage = bmp_to_rgb("d:\\gamerev.bmp");
if (pRgbImage == NULL ) {
return -1;
}
rgb_to_bmp(pRgbImage, "d:\\gamerev2.bmp");
free (pRgbImage->rgb);
free (pRgbImage);
}
源代码下载链接：http://files.cnblogs.com/baiynui1983/jpeg_sample.rar
时间： 2024-10-14 12:56:32