picojpeg

picojpeg

Exporté depuis http://code.google.com/p/picojpeg. L'auteur original est Rich Geldreich chez richgel99 sur gmail.com .

picojpeg est un décompresseur JPEG du domaine public écrit en C brut dans un seul fichier source picojpeg.c et un seul en-tête picojpeg.h. Il possède plusieurs propriétés assez uniques qui le rendent utile sur les petits appareils embarqués 8/16 bits ou dans des environnements très contraints en mémoire :

• Optimisé pour une consommation de mémoire minimale : utilise seulement environ 2,3 Ko de mémoire de travail.
• Écrit en supposant que la mémoire du code ROM est plus abondante que la RAM disponible, ce qui est le cas sur de nombreux microcontrôleurs.
• Tous les tableaux de travail sont limités à une taille inférieure ou égale à 256 octets.
• Écrit entièrement en C, ne dépend pas du tout de la bibliothèque d'exécution C (il n'inclut aucun en-tête autre que picojpeg.h) et n'utilise aucune allocation de mémoire dynamique.
• API simple : appelez pjpeg_decode_init() pour initialiser le décodeur, et pjpeg_decode_mcu() pour décoder chaque MCU (Minimum Coded Unit).
• La majorité des expressions utilisent uniquement des opérations sur des entiers de 8 bits, la plupart des variables ne sont que de 8 bits. Les opérations 16 bits ne sont utilisées que lorsque cela est nécessaire.
• Utilise un IDCT Winograd pour minimiser le nombre de multiplications (5 par IDCT 1D, jusqu'à 80 au total, chaque mul signé peut être implémenté sous forme de 16 bits*8 bits=24 bits).
• Dans la mesure du possible, les multiplications sont limitées à 8x8 ou 16x8 bits et sont effectuées par rapport aux constantes de compilation.
• Depuis la version 1.1, le décodeur prend en charge un mode de « réduction » spécial qui renvoie une version au 1/8ème de l'image compressée. Ce mode évite plusieurs étapes coûteuses : déquantification AC, IDCT et suréchantillonnage de chrominance/conversion de l'espace colorimétrique par pixel.

picojpeg présente plusieurs inconvénients et problèmes connus par rapport à d'autres implémentations :

• La qualité est sacrifiée pour une consommation minimale de mémoire RAM et des performances décentes sur les petits microcontrôleurs. Par exemple, les suréchantillonneurs de chrominance utilisent uniquement un filtrage par boîte, des multiplications 8x8 et des opérations minimales sur 16 bits, de sorte que le décodeur n'est pas aussi précis qu'il pourrait l'être.
• Prend uniquement en charge les niveaux de gris séquentiels de base ou les facteurs d'échantillonnage de chrominance YCbCr H1V1, H1V2, H2V1 et H2V2. Les JPEG progressifs ne sont pas pris en charge.
• Le décodeur Huffman ne lit actuellement que petit à petit pour minimiser l'utilisation de la RAM, il est donc assez lent. (Cependant, sur les processeurs de microcontrôleur dotés de faibles capacités de décalage d'entier, cette méthode peut être raisonnable.)
• Tous les tableaux de travail (environ 2,3 Ko) sont globaux, car cela a abouti à la meilleure génération de code avec le compilateur intégré que j'utilisais pendant le développement. Je suppose que ce n'est pas un problème ou que l'utilisateur utilise un compilateur qui lui permet de chevaucher ces variables avec d'autres éléments sans rapport. picojpeg n'est pas thread-safe à cause de cela.

Une variante proche de picojpeg a été compilée et exécutée avec succès sur le microcontrôleur PIC18F4610 de Microchip à l'aide du compilateur intégré BoostC de SourceBoost Technologies. (Veuillez envoyer un e-mail si vous souhaitez voir cette variante.) picojpeg.c a également été utilisé sur les processeurs MSP430 et ARM Cortex-M4. (Pour un exemple d'utilisation, voir Utilisation de la bibliothèque picojpeg sur un PIC avec le module LCD ILI9341 320x240).

La distribution source comprend un exemple de projet VS2005 et des exécutables de ligne de commande Win32/Win64 précompilés qui convertissent les fichiers JPG en fichiers TGA à l'aide de picojpeg pour la décompression. Le module stb_image.c du domaine public de Sean Barrett est utilisé pour écrire des fichiers TGA.

picojpeg était à l'origine basé sur ma classe C++ de décompresseur jpgd, qui (sur les processeurs modernes) est plus rapide et plus performante que picojpeg.c mais utilise beaucoup plus de mémoire et suppose que les int sont de 32 bits.

Voici picojpeg fonctionnant sur un processeur 6809 (un Tandy Color Computer 3), compilé à l'aide de gcc6809 : picojpeg : décodage de Lena sur un Tandy Color Computer 3.

Historique des versions

• v1.1 - 23/03/2020 : Correction d'un problème non signé/signé dans la macro, correction d'un problème de débordement dans le décodeur empêchant le décodage de très gros fichiers JPEG

• v1.1 - 19 février 2013 : double licence en tant que domaine public et (lorsque le domaine public n'est pas acceptable) licence MIT. S'il vous plaît contactez-moi pour la source.

• v1.1 - 9 février 2013 : optimisation des boucles de ligne/col IDCT pour éviter la transformation inverse complète lorsque seule la composante continue est non nulle, ajout du mode « réduire » pour un décodage rapide de 1/8ème de résolution, meilleure gestion des erreurs, ajout de la prise en charge des facteurs de sous-échantillonnage de chrominance H2V1/H1V2, portage de jpg2tga.cpp vers jpg2jpg.c (donc tous les modules sont maintenant écrits en C brut), ajout de code pour comparer la sortie décodée de picojpeg par rapport à stb_image'c à des fins de test/vérification.

• v1.0 - 10 novembre 2010 : version initiale. Dérivé de la version originale qui a été testée sur un processeur de la série PIC18F.

Remerciements spéciaux

Merci à Daniel Swenson [email protected] pour sa contribution au développement de picojpeg, et à Chris Phoenix [email protected] pour ses correctifs MSP430.

Pour toute question ou problème avec ce module, veuillez contacter Rich Geldreich à richgel99 sur gmail.com . Voici ma page Twitter.