STM32——图像显示

一、常见图片格式：

1、BMP

2、JPEG（JPG）

3、GIF：动态

BMP：

1、全称BitMap，是Windows中的标准图像文件格式，后缀名为：“.bmp”。

2、采用位映射存储方式，除图像深度可选外，不做任何压缩。

3、图像深度可选：1、4、8、16、24、32bit。

4、BMP文件存储数据时，图像的扫描方式是按照从左到右、从上到小的顺序。

5、优缺点：图片占用空间大，但是没有任何失真，图片保存完好。

典型的BMP图像文件由四部分组成：

1、位图头文件数据结构，它包含BMP图像文件的类型、显示内容等信息；

2、位图信息数据结构，它包含有BMP图像的宽、高、压缩方法，以及定义颜色等信息；

3、调色板，这个部分可选，有些位图需要调色板，有些位图不需要调色板（比如：24位的BMP）；

4、位图数据，这部分的内容根据BMP位图使用的位数不同而不同，在24位图中直接使用RGB，而其他的小于24位的使用调色板中颜色索引值。

JPG：

1、JPG是Joint Photographic Experts Group（联合图像专家小组）的缩写，是第一个国际图像压缩标准。后缀名为：“.JPEG”

2、JPEG图像压缩算法能够在提供良好的压缩性能的同时，具有比较好的重建质量，被广泛应用于图像处理领域。

3、采用有损压缩格式，能够将图像压缩在很小的存储空间。压缩技术先进，允许用不同的压缩比例对文件进行压缩，支持多种压缩级别。压缩比越大品质越低。

4、在图像质量和存储空间之间选择一个平衡点

GIF：

1、GIF（Graphics Interchange Format）的原义是“图像互换格式”，是CompusServe公司在1987年开发的图像文件格式。GIF文件的数据，是一种基于LZW算法的连续色调的无损压缩格式。其压缩率一般在50%左右，它不属于任何应用程序。

2、GIF主要分为两个版本：GIF89a和GIF87a

GIF 87a：是在1987年制定的版本；GIF 89a：是在1989年制定的版本；

二、实验代码

软件设计部分：PICTURE部分解码图片（包含四个文件：bmp.c gif.c piclib.c tjpgd.c）

bmp.c对应BMP格式图片的解码

gif.c对应GIF格式图片的解码

tjpgd.c对应JPEG（JPG）格式图片的解码

piclib.c为图片解码函数入口，里面有一个很重要的函数来提供图片解码的入口（ai_load_picfile函数）

根据不同的图片格式，进入相应的解码函数：

temp=f_typetell((u8*)filename);//得到文件类型
switch(temp)
{case T_BMP:res=stdbmp_decode(filename);//解码BMPcase T_JPG:case T_JPEG:res=jpg_decode(filename,fast);//解码JPG/JPEGcase T_GIF:res=gif_decode(filename,x,y,width,height);//解码GIFdefault:res=PIC_FORMAT_ERR;//非图片格式break;
}

piclib函数的详细作用：

1、函数内部含有公共函数，供GIF、JPEG、BMP函数解码图片的时候调用

2、函数内部含有一个区分图片格式的函数，用来区分图片格式从而使不同格式的图片进入不同的解码函数

3、图片解析后还需要显示在LCD上面，piclib函数中还包含将解码后的图片显示在LCD上面的函数。

piclib.h中的结构体函数：

typedef struct
{u16(*read_point)(u16,u16);             //u16 read_point(u16 x,u16 y)读点函数void(*draw_point)(u16,u16,u16);            //void draw_point(u16 x,u16 y,u16 color)画点函数void(*fill)(u16,u16,u16,u16,u16);       ///void fill(u16 sx,u16 sy,u16 ex,u16 ey,u16 color)单色填充函数    void(*draw_hline)(u16,u16,u16,u16);        //void draw_hline(u16 x0,u16 y0,u16 len,u16 color)画水平线函数void(*fillcolor)(u16,u16,u16,u16,u16*); //void piclib_fill_color(u16 x,u16 y,u16 width,u16 height,u16 *color)颜色填充函数
}_pic_phy;
extern _pic_phy pic_phy;

typedef struct
{       u16 lcdwidth;   //LCD的宽度u16 lcdheight;  //LCD的高度u32 ImgWidth;   //图像实际的宽度和高度u32 ImgHeight;u32 Div_Fac;      //缩放系数（扩大了8192倍的）u32 S_Height;    //设定的宽度和高度u32 S_Width;u32   S_XOFF;     //X、Y轴的偏移量u32 S_YOFF;u32 staticx;   //当前显示的x和y轴的坐标u32 staticy;
}_pic_info;
extern _pic_info picinfo;//图像信息

piclib.c中的函数：

1、piclib_init函数

//画图初始化，在画图之前必须先调用此函数
//指定画点/读点
void piclib_init(void)
{pic_phy.read_point=LCD_ReadPoint;         //读点函数实现pic_phy.draw_point=LCD_Fast_DrawPoint; //画点函数实现pic_phy.fill=LCD_Fill;                 //填充函数实现pic_phy.draw_hline=piclib_draw_hline;      //画线函数实现pic_phy.fillcolor=piclib_fill_color;   //颜色填充函数实现picinfo.lcdwidth=lcddev.width;   //得到LCD的宽度像素picinfo.lcdheight=lcddev.height;//得到LCD的高度像素picinfo.ImgWidth=0;   //初始化宽度为0picinfo.ImgHeight=0;//初始化高度为0picinfo.Div_Fac=0;  //初始化缩放系数为0picinfo.S_Height=0; //初始化设定高度为0picinfo.S_Width=0;  //初始化设定宽度为0picinfo.S_XOFF=0;   //初始化X轴的偏移量为0picinfo.S_YOFF=0; //初始化Y轴的偏移量为0picinfo.staticx=0;    //初始化当前显示到的x坐标为0picinfo.staticy=0; //初始化当前显示到的y坐标为0
}

2、piclib_alpha_blend函数

//快速ALPHA BLENDING算法.
//src:源颜色
//dst:目标颜色
//alpha:透明程度(0~32)
//返回值:混合后的颜色.
u16 piclib_alpha_blend(u16 src,u16 dst,u8 alpha)
{u32 src2;u32 dst2;  //Convert to 32bit |-----GGGGGG-----RRRRR------BBBBB|src2=((src<<16)|src)&0x07E0F81F;dst2=((dst<<16)|dst)&0x07E0F81F;   //Perform blending R:G:B with alpha in range 0..32//Note that the reason that alpha may not exceed 32 is that there are only//5bits of space between each R:G:B value, any higher value will overflow//into the next component and deliver ugly result.dst2=((((dst2-src2)*alpha)>>5)+src2)&0x07E0F81F;return (dst2>>16)|dst2;
}

3、ai_draw_init函数

//初始化智能画点
//内部调用
void ai_draw_init(void)
{float temp,temp1;     temp=(float)picinfo.S_Width/picinfo.ImgWidth;temp1=(float)picinfo.S_Height/picinfo.ImgHeight;                       if(temp<temp1)temp1=temp;//取较小的那个   if(temp1>1)temp1=1;      //使图片处于所给区域的中间picinfo.S_XOFF+=(picinfo.S_Width-temp1*picinfo.ImgWidth)/2;picinfo.S_YOFF+=(picinfo.S_Height-temp1*picinfo.ImgHeight)/2;temp1*=8192;//扩大8192倍   picinfo.Div_Fac=temp1;picinfo.staticx=0xffff;picinfo.staticy=0xffff;//放到一个不可能的值上面
}

4、is_element_ok函数

//判断这个像素是否可以显示
//(x,y) :像素原始坐标
//chg   :功能变量.
//返回值:0,不需要显示.1,需要显示
u8 is_element_ok(u16 x,u16 y,u8 chg)
{                 if(x!=picinfo.staticx||y!=picinfo.staticy){if(chg==1){picinfo.staticx=x;picinfo.staticy=y;} return 1;}else return 0;
}

5、ai_load_picfile函数

//智能画图
//FileName:要显示的图片文件  BMP/JPG/JPEG/GIF
//x,y,width,height:坐标及显示区域尺寸
//fast:使能jpeg/jpg小图片(图片尺寸小于等于液晶分辨率)快速解码,0,不使能;1,使能.
//图片在开始和结束的坐标点范围内显示
u8 ai_load_picfile(const u8 *filename,u16 x,u16 y,u16 width,u16 height,u8 fast)
{   u8  res;//返回值u8 temp;   if((x+width)>picinfo.lcdwidth)return PIC_WINDOW_ERR;        //x坐标超范围了.if((y+height)>picinfo.lcdheight)return PIC_WINDOW_ERR;        //y坐标超范围了.  //得到显示方框大小       if(width==0||height==0)return PIC_WINDOW_ERR;  //窗口设定错误picinfo.S_Height=height;picinfo.S_Width=width;//显示区域无效if(picinfo.S_Height==0||picinfo.S_Width==0){picinfo.S_Height=lcddev.height;picinfo.S_Width=lcddev.width;return FALSE;   }if(pic_phy.fillcolor==NULL)fast=0;//颜色填充函数未实现,不能快速显示//显示的开始坐标点picinfo.S_YOFF=y;picinfo.S_XOFF=x;//文件名传递      temp=f_typetell((u8*)filename);   //得到文件的类型switch(temp){                                            case T_BMP:res=stdbmp_decode(filename);              //解码bmp       break;case T_JPG:case T_JPEG:res=jpg_decode(filename,fast);              //解码JPG/JPEG          break;case T_GIF:res=gif_decode(filename,x,y,width,height);  //解码gif       break;default:res=PIC_FORMAT_ERR;                        //非图片格式!!!  break;}                                                return res;
}

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