Linux下libpng库的运用

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Linux下libpng库的运用相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

PNG是一种采用无损压缩算法的位图格式，支持索引、灰度、RGB三种颜色方案以及Alpha通道等特性。 其设计目的是试图替代GIF和TIFF文件格式，同时增加一些GIF文件格式所不具备的特性。PNG使用从LZ77派生的无损数据压缩算法，一般应用于JAVA程序、网页或S60程序中，原因是它压缩比高，生成文件体积小。PNG文件的扩展名为.png。这篇文章介绍libpng库来解码渲染png图片格式。

libpng库下载

下载地址: ​​http://www.linuxfromscratch.org/blfs/view/svn/general/libpng.html​​​

Linux下libpng库的运用​_png


1.1 在PC机上配置编译​

[wbyq@wbyq pc_work]$ tar xvf /mnt/hgfs/linux-share-dir/libpng-1.6.37.tar.xz ​

[wbyq@wbyq libpng-1.6.37]$ ./configure --enable-shared --enable-static --prefix=$PWD/_install​

[wbyq@wbyq libpng-1.6.37]$ make && make install​

[wbyq@wbyq libpng-1.6.37]$ tree _install/​

_install/​

├── bin​

│ ├── libpng16-config​

│ ├── libpng-config -> libpng16-config​

│ ├── pngfix​

│ └── png-fix-itxt​

├── include​

│ ├── libpng16​

│ │ ├── pngconf.h​

│ │ ├── png.h​

│ │ └── pnglibconf.h​

│ ├── pngconf.h -> libpng16/pngconf.h​

│ ├── png.h -> libpng16/png.h​

│ └── pnglibconf.h -> libpng16/pnglibconf.h​

├── lib​

│ ├── libpng16.a​

│ ├── libpng16.la​

│ ├── libpng16.so -> libpng16.so.16.37.0​

│ ├── libpng16.so.16 -> libpng16.so.16.37.0​

│ ├── libpng16.so.16.37.0​

│ ├── libpng.a -> libpng16.a​

│ ├── libpng.la -> libpng16.la​

│ ├── libpng.so -> libpng16.so​

│ └── pkgconfig​

│ ├── libpng16.pc​

│ └── libpng.pc -> libpng16.pc​

└── share​

man​

man3​

├── libpng.3​

└── libpngpf.3​

man5​

png.5​


9 directories, 23 files​


1.2 交叉编译给ARM开发板使用​

[wbyq@wbyq libpng-1.6.37]$ ./configure --prefix=$PWD/arm_install CC=arm-linux-gcc --host=arm-linux --enable-shared --enable-static​


1.3 png应用案例（处理了透明背景）

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <termios.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <linux/fb.h>
#include <sys/mman.h>
#include <sys/stat.h>
#include <stdlib.h>
#include <linux/videodev2.h>
#include <poll.h>
#include <png.h>
#include <pngconf.h>

#define LCD_DEVICE "/dev/fb0"

int lcd_fd;
struct fb_var_screeninfo vinfo;//可变参数
struct fb_fix_screeninfo finfo; //固定参数
unsigned char *lcd_mem=NULL; //LCD首地址
typedef unsigned int u32;
typedef unsigned short u16;
typedef unsigned char u8;

int image_height;
int image_width;
unsigned char *image_buffer[4];
int video_fd;
void LCD_DrawPoint(u32 x,u32 y,u32 c);
u32 LCD_ReadPoint(u32 x,u32 y);


/*显示PNG文件*/
int display_png(u32 x,u32 y,char* filename) 

   FILE *fp;
   png_structp png_ptr;
   png_infop info_ptr;
   png_uint_32 width, height;
   int bit_depth, color_type, interlace_type, number_passes;
   u32 i,j;
   u32 x0;
   u32 rgb24,b_rgb24;
   u8 r,g,b,a;
   u8 b_r,b_g,b_b;
   u8 R,G,B;
   
    if((fp = fopen(filename,"rb")) == NULL)
    
      printf("%s 文件打开失败.\\n",filename);
      return -1;
    
    png_ptr = png_create_read_struct(PNG_LIBPNG_VER_STRING,NULL, NULL, NULL);
    /*需要分配/初始化内存以获取图像信息*/
   info_ptr = png_create_info_struct(png_ptr);
   /*设置PNG图片的文件指针*/
    png_init_io(png_ptr,fp);
    png_read_info(png_ptr,info_ptr);
    png_get_IHDR(png_ptr, info_ptr, &width, &height, &bit_depth, &color_type,&interlace_type, NULL, NULL);  
   printf("图片宽度:[%4d]\\n",width);
   printf("图片高度:[%4d]\\n",height);
   printf("颜色位数:[%4d]\\n",bit_depth);
   
    /*读取图像的最简单方法：*/
    png_bytep row_pointers[height];

   /*清除指针数组*/
   for(i = 0; i < height; i++)
   
      row_pointers[i] = NULL;
      row_pointers[i] = malloc(width * 4); /* RGBA */
      memset(row_pointers[i], 0, width * 4);
   
   /*读取整个PNG图像*/
   png_read_image(png_ptr,row_pointers);

    for(i = 0; i < height; i++)
    
      x0=x;
      for(j = 0; j < width * 4; j += 4)
      
         /*得到图片颜色*/
         r=row_pointers[i][j + 0];
         g=row_pointers[i][j + 1];
         b=row_pointers[i][j + 2];
         a=row_pointers[i][j + 3];
         
         /*读取当前屏幕点的背景颜色*/
         b_rgb24=LCD_ReadPoint(x0,y);
         b_r=b_rgb24>>16&0xFF;
         b_g=b_rgb24>>8&0xFF;
         b_b=b_rgb24>>0&0xFF;
         
         /*合成屏幕背景颜色*/
         R = (unsigned char)(r * (a / 255.0) + (b_r * (255 - a)) / 255.0);
         G = (unsigned char)(g * (a / 255.0) + (b_g * (255 - a)) / 255.0);
         B = (unsigned char)(b * (a / 255.0) + (b_b * (255 - a)) / 255.0);
      
         /*显示数据*/
         rgb24=R<<16|G<<8|B;
         LCD_DrawPoint(x0,y,rgb24);
         
         /*坐标自增*/
         x0++;
      
      y++;
   
    /* 读取文件的其余部分，并在info_ptr中获取其他块-必需*/
    png_read_end(png_ptr, info_ptr);
   /*读取后清理，并释放已分配的所有内存-必需*/
    png_destroy_read_struct(&png_ptr, &info_ptr, NULL);
    /* 统一释放内存 */
   for(i = 0; i < height; i++)
   
      free(row_pointers[i]);
   
    /*关闭文件*/
    fclose(fp);
    return 0;



/*
函数功能: 封装画点函数
函数参数： u32 x,u32 y,u16 c
*/
void LCD_DrawPoint(u32 x,u32 y,u32 c)

    u32 *lcd_p=(u32*)(lcd_mem+vinfo.xres*vinfo.bits_per_pixel/8*y+x*vinfo.bits_per_pixel/8);
    *lcd_p=c;



/*
函数功能: 封装读点函数
函数参数： u32 x,u32 y,u16 c
*/
u32 LCD_ReadPoint(u32 x,u32 y)

    u32 *lcd_p=(u32*)(lcd_mem+vinfo.xres*vinfo.bits_per_pixel/8*y+x*vinfo.bits_per_pixel/8);
    return *lcd_p;


int main(int argc,char **argv)

   int err;
   if(argc!=2)
   
      printf("./app <xxx.png>\\n");
      return 0;
   
   
   /*1. 打开设备文件*/
   lcd_fd=open(LCD_DEVICE,O_RDWR);
   if(lcd_fd<0)
   
      printf("%s 设备文件打开失败.\\n",LCD_DEVICE);
      return 0;
   
   /*2. 获取可变参数*/
   ioctl(lcd_fd,FBIOGET_VSCREENINFO,&vinfo);
   printf("x=%d,y=%d,pixel=%d\\n",vinfo.xres,vinfo.yres,vinfo.bits_per_pixel);
   
   /*3. 获取固定参数*/
   ioctl(lcd_fd,FBIOGET_FSCREENINFO,&finfo);
   printf("smem_len=%d\\n",finfo.smem_len);
   printf("line_length=%d\\n",finfo.line_length);

   /*4. 映射LCD地址*/
   lcd_mem=mmap(NULL,finfo.smem_len,PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,lcd_fd,0);
   if(lcd_mem==NULL)
   
      printf("映射LCD地址失败.\\n");
      return -1;
   
   //memset(lcd_mem,0xFFFFFF,finfo.smem_len);
   
   /*5. 显示PN图片*/
   display_png(0,0,argv[1]);
   
   close(lcd_fd);
   return 0;

1.4 png应用案例（未处理透明背景）

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <termios.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <linux/fb.h>
#include <sys/mman.h>
#include <sys/stat.h>
#include <stdlib.h>
#include <linux/videodev2.h>
#include <poll.h>
#include <png.h>
#include <pngconf.h>

#define LCD_DEVICE "/dev/fb0"

int lcd_fd;
struct fb_var_screeninfo vinfo;//可变参数
struct fb_fix_screeninfo finfo; //固定参数
unsigned char *lcd_mem=NULL; //LCD首地址
typedef unsigned int u32;
typedef unsigned short u16;
typedef unsigned char u8;

int image_height;
int image_width;
unsigned char *image_buffer[4];
int video_fd;
void LCD_DrawPoint(u32 x,u32 y,u32 c);


/*显示PNG文件*/
int display_png(u32 x,u32 y,char* filename) 

   FILE *fp;
   png_structp png_ptr;
   png_infop info_ptr;
   png_uint_32 width, height;
   int bit_depth, color_type, interlace_type, number_passes;
   u32 i,j;
   u32 x0;
   u32 rgb24;
   u8 r,g,b;
   
    if((fp = fopen(filename,"rb")) == NULL)
    
      printf("%s 文件打开失败.\\n",filename);
      return -1;
    
    png_ptr = png_create_read_struct(PNG_LIBPNG_VER_STRING,NULL, NULL, NULL);
    /*需要分配/初始化内存以获取图像信息*/
   info_ptr = png_create_info_struct(png_ptr);
   /*设置PNG图片的文件指针*/
    png_init_io(png_ptr,fp);
    png_read_info(png_ptr,info_ptr);
    png_get_IHDR(png_ptr, info_ptr, &width, &height, &bit_depth, &color_type,&interlace_type, NULL, NULL);  
   printf("图片宽度:[%4d]\\n",width);
   printf("图片高度:[%4d]\\n",height);
   printf("颜色位数:[%4d]\\n",bit_depth);
   
    /*读取图像的最简单方法：*/
    png_bytep row_pointers[height];

   /*清除指针数组*/
   for(i = 0; i < height; i++)
   
      row_pointers[i] = NULL;
      row_pointers[i] = malloc(width * 4); /* RGBA */
      memset(row_pointers[i], 0, width * 4);
   
   /*读取整个PNG图像*/
   png_read_image(png_ptr,row_pointers);

    for(i = 0; i < height; i++)
    
      x0=x;
      for(j = 0; j < width * 4; j += 4)
      
         r=row_pointers[i][j + 0];
         g=row_pointers[i][j + 1];
         b=row_pointers[i][j + 2];
         /*显示数据*/
         rgb24=r<<16|g<<8|b;
         LCD_DrawPoint(x0++,y,rgb24);
      
      y++;
   
    /* 读取文件的其余部分，并在info_ptr中获取其他块-必需*/
    png_read_end(png_ptr, info_ptr);
   /*读取后清理，并释放已分配的所有内存-必需*/
    png_destroy_read_struct(&png_ptr, &info_ptr, NULL);
    /* 统一释放内存 */
   for(i = 0; i < height; i++)
   
      free(row_pointers[i]);
   
    /*关闭文件*/
    fclose(fp);
    return 0;



/*
函数功能: 封装画点函数
函数参数： u32 x,u32 y,u16 c
*/
void LCD_DrawPoint(u32 x,u32 y,u32 c)

    u32 *lcd_p=(u32*)(lcd_mem+vinfo.xres*vinfo.bits_per_pixel/8*y+x*vinfo.bits_per_pixel/8);
    *lcd_p=c;



/*
函数功能: 封装读点函数
函数参数： u32 x,u32 y,u16 c
*/
u32 LCD_ReadPoint(u32 x,u32 y)

    u32 *lcd_p=(u32*)(lcd_mem+vinfo.xres*vinfo.bits_per_pixel/8*y+x*vinfo.bits_per_pixel/8);
    return *lcd_p;


int main(int argc,char **argv)

   int err;
   if(argc!=2)
   
      printf("./app <xxx.png>\\n");
      return 0;
   
   
   /*1. 打开设备文件*/
   lcd_fd=open(LCD_DEVICE,O_RDWR);
   if(lcd_fd<0)
   
      printf("%s 设备文件打开失败.\\n",LCD_DEVICE);
      return 0;
   
   /*2. 获取可变参数*/
   ioctl(lcd_fd,FBIOGET_VSCREENINFO,&vinfo);
   printf("x=%d,y=%d,pixel=%d\\n",vinfo.xres,vinfo.yres,vinfo.bits_per_pixel);
   
   /*3. 获取固定参数*/
   ioctl(lcd_fd,FBIOGET_FSCREENINFO,&finfo);
   printf("smem_len=%d\\n",finfo.smem_len);
   printf("line_length=%d\\n",finfo.line_length);

   /*4. 映射LCD地址*/
   lcd_mem=mmap(NULL,finfo.smem_len,PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,lcd_fd,0);
   if(lcd_mem==NULL)
   
      printf("映射LCD地址失败.\\n");
      return -1;
   
   memset(lcd_mem,0xFFFFFF,finfo.smem_len);
   
   /*5. 显示PN图片*/
   display_png(0,0,argv[1]);
   
   close(lcd_fd);
   return 0;

下面是开发板上显示的PNG图片：

Linux下libpng库的运用​_libpng_02

Linux下libpng库的运用​_png_03


Linux下libpng库的运用​_libpng_04

Linux下libpng库的运用​_png_05

Linux下libpng库的运用​_png_06

Linux下libpng库的运用​_libpng_07

Linux下libpng库的运用​_png_08

Linux下libpng库的运用​_libpng_09








以上是关于Linux下libpng库的运用的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

Windows下zlib库和libPng库的编译和使用

QT+OpenGL（03）--libpng库的编译

Linux下GIF库移植与运用

libpng12.so.0的作用

libpng+VS2012(VS2015)的使用

Linux libgd库的安装