Linux下GIF库移植与运用

Posted 2022-08-08 DS小龙哥

一、开发环境介绍​

开发板：友善之臂Tiny4412​

LCD型号: S702 、分辨率: 800*480​

Linux内核版本: Linux 3.5​

交叉编译器: arm-linux-gcc 4.5.1​

二、GIF文件格式简单介绍​

生活中常用图片格式有BMP、PNG、JPG、GIF等。BMP图片的显示很简单，可以直接从图片文件里读取RGB数据进行显示.。PNG格式图片显示，直接调用libpng库里的接口函数解码显示；JPG格式图片也一样，调用libjpeg库的接口函数完成解码即可得到原始RGB数据完成显示；如果要在LCD屏上显示GIF图片，那么也是调用giflib库的接口函数完成解码显示。​

在解码jpeg图片和png图片的时候我们不需要对jpeg和png文件格式有了解就可以解码了（了解jpeg和png当然更好），但是在使用giflib解码gif的时候，我们必须要对gif文件有很简单的了解。​

gif文件中可以存放一帧或者多帧图像数据，并且可以存放图像控制信息，因此可以存储动画图片，gif文件由文件头开头，文件尾结尾，中间是一些连续的数据块（block）。这些数据块又分为图像数据块和扩展数据块（extension），图像数据块可以理解成存放一帧的图像数据。扩展数据块存放的是一些辅助信息，比如指示怎样显示图像数据等等。​

gif文件中的图像基于调色板的，因此一张gif文件中的图像最多只能有255中颜色，因此gif文件只能存储比较简单的图像。gif文件中有两种调色板 ——全局调色板和图像局部调色板。当一帧图像有局部调色板时，则以局部调色板来解码该帧图像，如果该帧图像没有局部调色板则用全局调色板来解码该图像。​

更详细的信息可以查阅giflib的文档中的gif89.txt文件，或者在网络搜索相关的信息。​

三、移植giflib库到嵌入式Linux平台​

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

​​

编译过程: ​

[wbyq@wbyq work]$ tar xvf /mnt/hgfs/linux-share-dir/giflib-5.2.1.tar.gz​
[wbyq@wbyq work]$ cd giflib-5.2.1/​
[wbyq@wbyq giflib-5.2.1]$ make CC=arm-linux-gcc​
[wbyq@wbyq giflib-5.2.1]$ make PREFIX=$PWD/_install install​
[wbyq@wbyq giflib-5.2.1]$ tree _install/​
_install/​
├── bin​
│ ├── gif2rgb​
│ ├── gifbuild​
│ ├── gifclrmp​
│ ├── giffix​
│ ├── giftext​
│ └── giftool​
├── include​
│ └── gif_lib.h​
├── lib​
│ ├── libgif.a​
│ ├── libgif.so -> libgif.so.7​
│ ├── libgif.so.7 -> libgif.so.7.2.0​
│ └── libgif.so.7.2.0​
└── share​
 └── man​
 └── man1​
 ├── gif2rgb.1​
 ├── gifbg.1​
 ├── gifbuild.1​
 ├── gifclrmp.1​
 ├── gifcolor.1​
 ├── gifecho.1​
 ├── giffix.1​
 ├── gifhisto.1​
 ├── gifinto.1​
 ├── giflib.1​
 ├── giftext.1​
 ├── giftool.1​
 └── gifwedge.1​

6 directories, 24 files​
[wbyq@wbyq giflib-5.2.1]$​

编译完成之后，将头文件和库文件拷贝一份到交叉编译器的路径下，方便程序编译时直接可以找到头文件和库文件；当前，也可以在程序编译的时候在编译器后面指定gif使用的头文件和库文件也可以。再将动态库文件拷贝一份到目标开发板的lib目录下，方便程序在开发板上运行时能找到对应的库。​

[wbyq@wbyq _install]$ pwd​
/home/wbyq/work/giflib-5.2.1/_install​

[wbyq@wbyq _install]$ ls​
bin include lib share​

[wbyq@wbyq _install]$ sudo cp include/* /home/wbyq/work/arm-linux-gcc/opt/FriendlyARM/toolschain/4.5.1/arm-none-linux-gnueabi/sys-root/usr/include/ -rf​

[wbyq@wbyq _install]$ sudo cp lib/* /home/wbyq/work/arm-linux-gcc/opt/FriendlyARM/toolschain/4.5.1/arm-none-linux-gnueabi/sys-root/usr/lib/ -rf​

[wbyq@wbyq _install]$ cp lib/* /home/wbyq/work/rootfs/lib/

四、示例代码​

#include <stdio.h>​
#include <sys/types.h>​
#include <sys/stat.h>​
#include <fcntl.h>​
#include <sys/ioctl.h>​
#include <linux/fb.h>​
#include <sys/ioctl.h>​
#include <sys/mman.h>​
#include <string.h>​
#include <sys/types.h>​
#include <sys/stat.h>​
#include <unistd.h>​
#include <stdlib.h>​
#include <gif_lib.h>​
struct fb_var_screeninfo var; //可变参数​
struct fb_fix_screeninfo fix; //固定参数​
unsigned char *fb_mem=NULL;  //LCD屏的首地址​

/*
函数功能: 画点
*/​
void LCD_WritePoint(int x,int y,int color)
​
 unsigned int *lcd=(unsigned int *)(fb_mem+y*var.xres*var.bits_per_pixel/8+x*var.bits_per_pixel/8);​
 *lcd=color; //颜色赋值​
​

//帧缓冲显示​
void FrameBufferDraw(int x,int y,int image_w,int image_h,unsigned char *rgbBuf)
​
 int w,h;​
 unsigned char r,g,b; ​
 unsigned int c;​
 /*将图像数据显示在LCD屏幕上*/​
 unsigned char *rgb_p=rgbBuf;​
 for(h=0;h<image_h;h++)​
 ​
  for(w=0;w<image_w;w++)​
  ​
   b=*rgb_p++;​
   g=*rgb_p++;​
   r=*rgb_p++;​
   c=r<<16|g<<8|b<<0;​
   LCD_WritePoint(w+x,h+y,c); /*绘制像素点到LCD屏*/​
  ​
 ​
​

//颜色转换​
void GifBufferToRgb888(ColorMapObject *ColorMap, unsigned char *inRgb,GifRowType *Buffer, int w, int h)
​
 GifColorType *ColorMapEntry = NULL;​
 GifRowType GifRow = NULL;​
 unsigned char *rgbBuf = inRgb;​
 int idxH = 0;​
 int idxW = 0;​

 for (idxH = 0; idxH < h; idxH++)​
 ​
 GifRow = Buffer[idxH];​
 rgbBuf = inRgb + idxH * w * 3;​

 for(idxW = 0; idxW < w; idxW++)​
 ​
 ColorMapEntry = &ColorMap->Colors[GifRow[idxW]];​
   *rgbBuf++ = ColorMapEntry->Blue;​
   *rgbBuf++ = ColorMapEntry->Green;​
 *rgbBuf++ = ColorMapEntry->Red; ​
 ​
 ​
​

//显示GIF图像​
int LCD_DisplayGIF(int x,int y,unsigned char *file)
​
 int error=0;​
 int size;​
 int i;​
 GifRowType *Buffer;​
 GifFileType *fp;​
 /*1. 打开图片文件*/​
 fp=DGifOpenFileName(file,&error);​
 if(fp==NULL)return -1;​
 printf("GIF图片尺寸:%dx%d\\n",fp->SWidth,fp->SHeight);​

 /*2. 内存空间申请、初始化*/​
 Buffer=(GifRowType*)malloc(fp->SHeight*sizeof(GifRowType));​

 /*一行字节大小*/​
 size = fp->SWidth*sizeof(GifPixelType);​
 Buffer[0]=(GifRowType)malloc(size);​

 /*将其颜色设置为BackGround*/​
 for(i=0;i<fp->SWidth;i++)​
 ​
  Buffer[0][i]=fp->SBackGroundColor;​
 ​

 /*分配其他行，并将它们的颜色也设置为背景 */​
 for(i=1;i<fp->SHeight;i++)​
 ​
  Buffer[i]=(GifRowType)malloc(size);​
  memcpy(Buffer[i],Buffer[0],size);​
 ​

 /*3. 显示图片*/​
 ColorMapObject *colorMap=NULL;​
 GifByteType *extensinotallow=NULL;​
 GifRecordType gRecordType=UNDEFINED_RECORD_TYPE;​

 int InterlacedOffset[]=0,4,2,1; // The way Interlaced image should​
 int InterlacedJumps[]=8,8,4,2; // be read - offsets and jumps...​
 unsigned char rgbBuf[800 * 480]=0;​

 int extCode = 0;​
 int row = 0;​
 int col = 0;​
 int width = 0;​
 int height = 0;​
 int iW = 0;​
 int iH = 0;​
 do​
 ​
  if(DGifGetRecordType(fp,&gRecordType)==GIF_ERROR)break;​

  switch(gRecordType)​
  ​
   case IMAGE_DESC_RECORD_TYPE:​
    if(DGifGetImageDesc(fp)==GIF_ERROR)break;​

    row=fp->Image.Top;​
    col=fp->Image.Left;​
    width=fp->Image.Width;​
    height=fp->Image.Height;​

    if(fp->Image.Interlace)​
    ​
     for(iH=0;iH<4;iH++)​
     ​
      for(iW=row+InterlacedOffset[iH];iW<row+height;iW+=InterlacedJumps[iH])​
      ​
       DGifGetLine(fp,&Buffer[iW][col],width);​
      ​
     ​
    ​
    else​
    ​
     for(iH=0;iH<height;iH++)​
     ​
      DGifGetLine(fp,&Buffer[row++][col],width);​
     ​
    ​

    colorMap=(fp->Image.ColorMap?fp->Image.ColorMap:fp->SColorMap);​
    if(colorMap==NULL)​
    ​
     break;​
    ​

    GifBufferToRgb888(colorMap,rgbBuf,Buffer,fp->SWidth,fp->SHeight);​
    //将图像显示在LCD屏上​
    FrameBufferDraw(x,y,fp->SWidth,fp->SHeight,rgbBuf);​
    //帧间隔时间​
    usleep(1000*50);​
    break;​

   case EXTENSION_RECORD_TYPE:​
    /* 跳过文件中的所有扩展块*/​
    if(DGifGetExtension(fp,&extCode,&extension)==GIF_ERROR)break;​

    while(extension!=NULL)​
    ​
     if(DGifGetExtensionNext(fp, &extension) == GIF_ERROR)break;​
    ​
    break;​

   case TERMINATE_RECORD_TYPE:​
    break;​

   default:​
    break;​
  ​
 while(gRecordType!=TERMINATE_RECORD_TYPE);​

 /*4. 释放空间*/​
 for(i =0;i<fp->SHeight;i++)​
 ​
 free(Buffer[i]);​
 ​
 free(Buffer);​
 DGifCloseFile(fp,&error);​
 return 0;​
​

int main(int argc,char **argv)
​
 if(argc!=2)​
 ​
  printf("./app <GIF图片文件>\\n");​
  return 0;​
 ​

 int fd=open("/dev/fb0",O_RDWR);​
 if(fd<0)​
 ​
  perror("设备文件打开失败");​
  return 0;​
 ​

 /*1. 获取LCD屏的可变形参*/​
 ioctl(fd,FBIOGET_VSCREENINFO,&var);​
 printf("分辨率:%d*%d\\n",var.xres,var.yres);​
 printf("像素点位数:%d\\n",var.bits_per_pixel);​

 /*2. 获取LCD屏的固定形参*/​
 ioctl(fd,FBIOGET_FSCREENINFO,&fix);​
 printf("映射的长度:%d\\n",fix.smem_len);​
 printf("一行的字节数:%d\\n",fix.line_length);​

 /*3. 映射LCD缓冲区地址到进程空间*/​
 fb_mem=mmap(NULL,fix.smem_len,PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,fd,0);​
 if(fb_mem==NULL)​
 ​
  perror("空间映射失败!\\n");​
  return 0;​
 ​

 /*4. 控制显示屏*/​
 memset(fb_mem,0xFFFFFF,fix.smem_len); //将屏幕清屏为白色​

 while(1)​
 ​
  printf("GIF图片显示状态:%d\\n",LCD_DisplayGIF(100,100,argv[1]));​
 ​

 munmap(fb_mem,fix.smem_len);​
 close(fd);​
 return 0;​
​

五、编译Makefile代码​

all:​
 arm-linux-gcc lcd_app.c -o app -lgif​
 cp app /home/wbyq/project​
 rm app -f​

六、运行效果图​

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