picojpeg

picojpeg

Exportado de http://code.google.com/p/picojpeg. O autor original é Rich Geldreich em richgel99 em gmail.com .

picojpeg é um descompressor JPEG de domínio público escrito em C simples em um único arquivo de origem picojpeg.c e um único cabeçalho picojpeg.h. Ele possui várias propriedades bastante exclusivas que o tornam útil em pequenos dispositivos incorporados de 8/16 bits ou em ambientes com muita memória restrita:

• Otimizado para consumo mínimo de memória: usa apenas aproximadamente 2,3 KB de memória de trabalho.
• Escrito assumindo que a memória do código ROM é mais abundante do que a RAM disponível, o que é o caso de muitos microcontroladores.
• Todas as matrizes de trabalho são limitadas a um tamanho menor ou igual a 256 bytes.
• Escrito inteiramente em C, sem nenhuma dependência da biblioteca de tempo de execução C (não inclui nenhum cabeçalho além de picojpeg.h) e não usa nenhuma alocação dinâmica de memória.
• API simples: Chame pjpeg_decode_init() para inicializar o decodificador e pjpeg_decode_mcu() para decodificar cada MCU (unidade mínima codificada).
• A maioria das expressões usa apenas operações inteiras de 8 bits, a maioria das variáveis ​​tem apenas 8 bits. As operações de 16 bits são usadas apenas quando necessário.
• Usa um Winograd IDCT para minimizar o número de multiplicações (5 por 1D IDCT, até 80 no total, cada mul assinado pode ser implementado como 16 bits*8 bits=24 bits).
• Sempre que possível, as multiplicações são limitadas a 8x8 ou 16x8 bits e são feitas em constantes de tempo de compilação.
• A partir da v1.1, o decodificador suporta um modo de "redução" especial que retorna uma versão de tamanho 1/8 da imagem compactada. Este modo pula várias etapas caras: desquantização AC, IDCT e conversão de upsampling/espaço de cores por pixel por pixel.

O picojpeg tem várias desvantagens e problemas conhecidos em comparação com outras implementações:

• A qualidade é trocada pelo consumo mínimo de memória RAM e desempenho decente em pequenos microcontroladores. Por exemplo, os upsamplers de croma usam apenas filtragem de caixa, multiplicações de 8x8 e operações mínimas de 16 bits, de modo que o decodificador não é tão preciso quanto poderia ser.
• Suporta apenas escala de cinza sequencial de linha de base ou fatores de amostragem de croma YCbCr H1V1, H1V2, H2V1 e H2V2. JPEGs progressivos não são suportados.
• O decodificador Huffman atualmente lê apenas um pouco de cada vez para minimizar o uso de RAM, por isso é muito lento. (No entanto, em CPUs de microcontroladores com capacidades fracas de deslocamento de número inteiro, este método pode ser razoável.)
• Todas as matrizes de trabalho (aproximadamente 2,3 KB) são globais, porque isso resultou na melhor geração de código com o compilador incorporado que eu estava usando durante o desenvolvimento. Presumo que isso não seja um problema ou que o usuário esteja usando um compilador que permite sobrepor essas variáveis ​​a outras coisas não relacionadas. picojpeg não é thread-safe por causa disso.

Uma variante aproximada do picojpeg foi compilada e executada com sucesso no microcontrolador PIC18F4610 da Microchip usando o compilador incorporado SourceBoost Technologies BoostC. (Envie um e-mail se desejar ver esta variante.) picojpeg.c também foi usado nas CPUs MSP430 e ARM Cortex-M4. (Para um exemplo de uso, consulte Usando a biblioteca picojpeg em um PIC com módulo LCD ILI9341 320x240).

A distribuição fonte inclui um projeto VS2005 de amostra e executáveis ​​​​de linha de comando Win32/Win64 pré-compilados que convertem arquivos JPG em TGA usando picojpeg para descompactação. O módulo stb_image.c de domínio público de Sean Barrett é usado para gravar arquivos TGA.

O picojpeg foi originalmente baseado na minha classe C++ de descompressor jpgd, que (em CPUs modernas) é mais rápida e mais capaz que o picojpeg.c, mas usa muito mais memória e assume que os int são de 32 bits.

Aqui está o picojpeg trabalhando em uma CPU 6809 (um Tandy Color Computer 3), compilado usando gcc6809: picojpeg: Decoding Lena em um Tandy Color Computer 3.

Histórico de lançamento

• v1.1 - 23/03/2020: Corrigido problema de não assinado/assinado na macro, corrigido problema de overflow no decodificador, impedindo a decodificação de JPEGs muito grandes

• v1.1 - 19 de fevereiro de 2013: Licença dupla como domínio público e (quando o domínio público não for aceitável) a licença do MIT. Entre em contato comigo para obter a entrega da fonte.

• v1.1 - 9 de fevereiro de 2013: Otimizados os loops de linha/coluna IDCT para evitar a transformação inversa completa quando apenas o componente DC é diferente de zero, adicionado modo "reduzir" para decodificação rápida de 1/8 de resolução, melhor tratamento de erros, adicionado suporte para fatores de subamostragem de croma H2V1/H1V2, portado jpg2tga.cpp para jpg2jpg.c (para que todos os módulos sejam escritos em C simples agora), adicionado código para comparar Saída decodificada do picojpeg vs. stb_image'c para teste/verificação.

• v1.0 - 10 de novembro de 2010: lançamento inicial. Derivado da versão original que foi testada em uma CPU da série PIC18F.

Agradecimentos especiais

Obrigado a Daniel Swenson [email protected] por contribuir para o desenvolvimento do picojpeg e a Chris Phoenix [email protected] por seus patches MSP430.

Para qualquer dúvida ou problema com este módulo, entre em contato com Rich Geldreich em richgel99 em gmail.com . Aqui está minha página no Twitter.