Linux LCD驅動(三)--圖形顯示

3.  BMP和JPEG圖形顯示程序
3.1  在LCD上顯示BMP或JPEG圖片的主流程圖
首先,在程序開始前。要在nfs/dev目錄下創建LCD的設備結點,設備名fb0,設備類型爲字符設備,主設備號爲29,次設備號爲0。命令如下:
mknod fb0 c 29 0
在LCD上顯示圖象的主流程圖如圖3.1所示。程序一開始要調用open函數打開設備,然後調用ioctl獲取設備相關信息,接下來就是讀取圖形文件數據,把圖象的RGB值映射到顯存中,這部分是圖象顯示的核心。對於JPEG格式的圖片,要先經過JPEG解碼才能得到RGB數據,本項目中直接才用現成的JPEG庫進行解碼。對於bmp格式的圖片,則可以直接從文件裏面提取其RGB數據。要從一個bmp文件裏面把圖片數據陣列提取出來,首先必須知道bmp文件的格式。下面來詳細介紹bmp文件的格式。
 
圖3.1

3.2  bmp位圖格式分析
位圖文件可看成由四個部分組成:位圖文件頭、位圖信息頭、彩色表和定義位圖的字節陣列。如圖3.2所示。
 
圖3.2
文件頭中各個段的地址及其內容如圖3.3。
 
圖3.3
位圖文件頭數據結構包含BMP圖象文件的類型,顯示內容等信息。它的數據結構如下定義:
Typedef struct
{  
int  bfType;//表明位圖文件的類型,必須爲BM
long bfSize;//表明位圖文件的大小,以字節爲單位
int  bfReserved1;//屬於保留字,必須爲本0
int  bfReserved2;//也是保留字,必須爲本0
long bfOffBits;//位圖陣列的起始位置,以字節爲單位
}  BITMAPFILEHEADER;

(2)信息頭中各個段的地址及其內容如圖3.5所示。
 
圖3.5
位圖信息頭的數據結構包含了有關BMP圖象的寬,高,壓縮方法等信息,它的C語言數據結構如圖3.6所示。
Typedef struct {
long  biSize; //指出本數據結構所需要的字節數
long  biWidth;//以象素爲單位,給出BMP圖象的寬度
long  biHeight;//以象素爲單位,給出BMP圖象的高度
int    biPlanes;//輸出設備的位平面數,必須置爲1
int    biBitCount;//給出每個象素的位數
long  biCompress;//給出位圖的壓縮類型
long  biSizeImage;//給出圖象字節數的多少
long  biXPelsPerMeter;//圖像的水平分辨率
long  biYPelsPerMeter;//圖象的垂直分辨率
long  biClrUsed;//調色板中圖象實際使用的顏色素數
long  biClrImportant;//給出重要顏色的索引值
} BITMAPINFOHEADER;


(3)對於象素小於或等於16位的圖片,都有一個顏色表用來給圖象數據陣列提供顏色索引,其中的每塊數據都以B、G、R的順序排列,還有一個是reserved保留位。而在圖形數據區域存放的是各個象素點的索引值。它的C語言結構如圖3.7所示。
 
圖3.7  顏色表數據結構
(4)對於24位和32位的圖片,沒有彩色表,他在圖象數據區裏直接存放圖片的RGB數據,其中的每個象素點的數據都以B、G、R的順序排列。每個象素點的數據結構如圖3.8所示。
 
圖3.8  圖象數據陣列的數據結構
(5)由於圖象數據陣列中的數據是從圖片的最後一行開始往上存放的,因此在顯示圖象時,是從圖象的左下角開始逐行掃描圖象,即從左到右,從下到上。
(6)對S3C2410或PXA255開發板上的LCD來說,他們每個象素點所佔的位數爲16位,這16位按B:G:R=5:6:5的方式分,其中B在最高位,R在最低位。而從bmp圖象得到的R、G、B數據則每個數據佔8位,合起來一共24位,因此需要對該R、G、B數據進行移位組合成一個16位的數據。移位方法如下:
b >>= 3; g >>= 2; r >>= 3;
RGBValue = ( r<<11 | g << 5 | b);
基於以上分析,提取各種類型的bmp圖象的流程如圖3.9所示
 

圖 3.9

3.3  實現顯示任意大小的圖片
開發板上的LCD屏的大小是固定的,S3C2410上的LCD爲:240*320,PXA255上的爲:640*480。比屏幕小的圖片在屏上顯示當然沒問題,但是如果圖片比屏幕大呢?這就要求我們通過某種算法對圖片進行縮放。
縮放的基本思想是將圖片分成若干個方塊,對每個方塊中的R、G、B數據進行取平均,得到一個新的R、G、B值,這個值就作爲該方塊在LCD屏幕上的映射。


縮放的算法描述如下:
(1)、計算圖片大小與LCD屏大小的比例,以及方塊的大小。爲了適應各種屏幕大小,這裏並不直接給lcd_width和lcd_height賦值爲240和320。而是調用標準的接口來獲取有關屏幕的參數。具體如下:
    // Get variable screen information
    if (ioctl(fbfd, FBIOGET_VSCREENINFO, &vinfo)) {
        printf("Error reading variable information. ");
        exit(3);
    }
unsigned int lcd_width=vinfo.xres;
 unsigned int lcd_height=vinfo.yres;

計算比例:
widthScale=bmpi->width/lcd_width;
heightScale=bmpi->height/lcd_height;
本程序中方塊的大小以如下的方式確定:
unsigned int paneWidth= 
 unsigned int paneHeight= ;
符號 代表向上取整。
(2)、從圖片的左上角開始,以(i* widthScale,j* heightScale)位起始點,以寬paneWidth 高paneHeight爲一個小方塊,對該方塊的R、G、B數值分別取平均,得到映射點的R、G、B值,把該點作爲要在LCD上顯示的第(i , j)點存儲起來。
這部分的程序如下:
 //-------------取平均--------
 for( i=0;i<now_height;i++)
 {
  for(j=0;j<now_width;j++)
  {   
   color_sum_r=0;
   color_sum_g=0;
   color_sum_b=0;
   for(m=i*heightScale;m<i*heightScale+paneHeight;m++)
   {
    for(n=j*widthScale;n<j*widthScale+paneWidth;n++)
    {
     color_sum_r+=pointvalue[m][n].r;
     color_sum_g+=pointvalue[m][n].g;
     color_sum_b+=pointvalue[m][n].b;
    }
   }
   RGBvalue_256->r=div_round(color_sum_r,paneHeight*paneWidth);
   RGBvalue_256->g=div_round(color_sum_g,paneHeight*paneWidth);
   RGBvalue_256->b=div_round(color_sum_b,paneHeight*paneWidth);
  }
 }
3.4  圖片數據提取及顯示的總流程
通過以上的分析,整個圖片數據提取及顯示的總流程如圖3.10 所示。 
 
圖 3.10


轉載地址http://www.linuxidc.com/Linux/2011-08/41673.htm


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