作者：星陨
来源：音视频开发进阶
在之前的文章中已经陆续介绍了stb_image，libpng的使用，相关链接如下：
而今天的主题就是libjpeg-turbo。
它的官网地址如下：
它的github地址如下：
编译
在libjpeg-turbo的源码中就已经有了如何编译的BUILDING.md文件，还是使用CMake进行编译，大体方法和参数设置都大同小异了。
参考原始代码的编译代码：
# Set these variables to suit your needs # 设置交叉编译的变量 NDK_PATH={full path to the NDK directory-- for example, /opt/android/android-ndk-r16b} TOOLCHAIN={"gcc" or "clang"-- "gcc" must be used with NDK r16b and earlier, and "clang" must be used with NDK r17c and later} ANDROID_VERSION={the minimum version of Android to support-- for example, "16", "19", etc.} cd {build_directory} cmake -G"Unix Makefiles" \ -DANDROID_ABI=armeabi-v7a \ -DANDROID_ARM_MODE=arm \ -DANDROID_PLATFORM=android-${ANDROID_VERSION} \ -DANDROID_TOOLCHAIN=${TOOLCHAIN} \ -DCMAKE_ASM_FLAGS="--target=arm-linux-androideabi${ANDROID_VERSION}" \ -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=${NDK_PATH}/build/cmake/android.toolchain.cmake \ [additional CMake flags] {source_directory} make
由于CMake跨平台编译的特性，在进行交叉编译时要设置很多相关参数，而是编译的目标系统平台，交叉编译工具链，NDK目录等。
详细的编译脚本可以参考项目中的：
https://github.com/glumes/InstantGLSL/tree/master/libjpeg_turbo_source/build_script
该目录下定义了编译的armeabi，armeabi-v7a，arm64-v8a，x86，x86_64等平台的编译脚本。修改一下相应文件路径，可以在MAC系统上编译so了。
另外如果是在Android Studio中用CMake编译，那么，您会发现很少要设置那些参数，这是因为Android Studio中的CMake默认就设置好了那些参数。
因此还有一种更简单的方式进行编译，直接将libjpeg-turbo原始内容复制到Android Studio工程目录的cpp文件夹下，然后把app的build.gradle中cmake路径改成libjpeg-turbo的CMakeLists.txt路径，如下所示：
externalNativeBuild { cmake { path "src/main/cpp/libjpeg_turbo_source/CMakeLists.txt" // path "CMakeLists.txt" } }
然后直接编译，在build / intermediates / cmake路径下依旧可以找到编译好的so文件。
以上两种方式都可以实现libjpeg-turbo的编译，看个人喜好了。而且这种库一旦编译好了，以后也很少去更改，一劳永逸~~~
实践
在libjpeg-turbo的原始码中有个example.txt文件，详细介绍了如何利用该库进行图片压缩和解压缩。
基本上照着文件内容看一遍就懂了，在这里将会大概猜测下，并且会用另一个实例来演示，也就是之前常用的，获取jpeg图像文件内容和上传纹理。
压缩
在Android中通过Java方法也可以实现Jpeg的文件，因为可以就是基于libjpeg的。而libjpeg-turbo的压缩速度会比Android原生的速度加快了。
Android中Jpeg文件压缩的方法如下：
compress(CompressFormat format, int quality, OutputStream stream)其中重要的参数就是quality，代表要压缩的质量，而在libjpeg-turbo也会有这样的参数要设置。
libjpeg-turbo的使用逻辑和libpng有点类似，首先都是要设置一个错误返回点，并且有一个结构体来存储信息。
在libjpeg-turbo进行压缩时，用到的结构体是jpeg_compress_struct，解压则是jpeg_decompress_struct，其他名字上都有单词的不同。
而在libpng中，创建结构体的方法png_create_write_struct和png_create_read_struct相配对，一个写，一个读。
使用libjpeg-turbo的主要步骤如下：
-
设置压缩后的输出方式，可以的是文件的形式，也可以是内存数据格式
-
配置压缩的相关设置项，尺寸压缩后的图像宽高，压缩质量等
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进行压缩，逐行读取数据源内容
-
压缩结束，得到压缩后的数据
对应到代码的逻辑如下：
struct jpeg_compress_struct jpegCompressStruct; // 创建代表压缩的结构体 jpeg_create_compress(&jpegCompressStruct); // 文件方式输出 还有一种是内存方式 jpeg_stdio_dest(&jpegCompressStruct, fp); // 设置压缩的相关参数信息 jpegCompressStruct.image_width = w; jpegCompressStruct.image_height = h; jpegCompressStruct.arith_code = false; jpegCompressStruct.input_components = nComponent; // 设置解压的颜色 jpegCompressStruct.in_color_space = JCS_RGB; jpeg_set_defaults(&jpegCompressStruct); // 压缩的质量 jpegCompressStruct.optimize_coding = quality; jpeg_set_quality(&jpegCompressStruct, quality, true);
首先是创建结构体jpeg_compress_struct，通过该结构体来完成压缩数据输出，配置压缩选项操作。
压缩数据输出有两种方式：
// 以文件的方式 jpeg_stdio_dest(j_compress_ptr cinfo, FILE *outfile); // 以内存的方式 jpeg_mem_dest(j_compress_ptr cinfo, unsigned char **outbuffer, unsigned long *outsize)
另外，压缩选项除了常见的宽高信息，颜色类型，还有最重要的图像质量参数，通过专门的方法进行设置。
jpeg_set_quality(j_compress_ptr cinfo, int quality, boolean force_baseline)
设置完要压缩的相关信息后，就可以开始压缩了。
// 开始压缩 jpeg_start_compress(&jpegCompressStruct, true); // JSAMPROW 代表每行的数据 JSAMPROW row_point[1]; int row_stride = jpegCompressStruct.image_width * nComponent; while (jpegCompressStruct.next_scanline < jpegCompressStruct.image_height) { // data 参数就是要压缩的数据源 // 逐行读取像素内容 row_point[0] = &data[jpegCompressStruct.next_scanline * row_stride]; // 写入数据 jpeg_write_scanlines(&jpegCompressStruct, row_point, 1); } // 完成压缩 jpeg_finish_compress(&jpegCompressStruct); // 释放相应的结构体 jpeg_destroy_compress(&jpegCompressStruct);
主要的代码就在于而循环中。
next_scanline某个一个状态变量，需要逐行去扫描图像内容并写入，每次jpeg_write_scanlines方法之后，next_scanline就会逐渐增加，直到退出循环。
解压缩
解压和压缩的代码结构大致相同了。
jpeg_create_decompress(&cinfo); // 设置数据源数据方式 这里以文件的方式，也可以以内存数据的方式 jpeg_stdio_src(&cinfo, fp); // 读取文件信息，比如宽高之类的 jpeg_read_header(&cinfo, TRUE);
其中jpeg_read_header方法可以获取要解压的文件相关信息。
接下来设置解压的相关参数：
jpeg_start_decompress(&cinfo); unsigned long width = cinfo.output_width; unsigned long height = cinfo.output_height; unsigned short depth = cinfo.output_components; row_stride = cinfo.output_width * cinfo.output_components;
定义相关的数据变量，来保存解压的数据。
// 保存每行解压的数据内容 JSAMPARRAY buffer; // 初始化 buffer = (*cinfo.mem->alloc_sarray)((j_common_ptr) &cinfo, JPOOL_IMAGE, row_stride, 1); // 保存图像的所有数据 unsigned char *src_buff; // 初始化并置空 src_buff = static_cast<unsigned char *>(malloc(width * height * depth)); memset(src_buff, 0, sizeof(unsigned char) * width * height * depth);
这里使用的是JSAMPARRAY来保存，在libjpeg-turbo中其实有多种结构来表示图像数据类型，压缩中用到的就是JSAMPROW。
/* Data structures for images (arrays of samples and of DCT coefficients). */ typedef unsigned char JSAMPLE; typedef JSAMPLE *JSAMPROW; /* ptr to one image row of pixel samples. */ typedef JSAMPROW *JSAMPARRAY; /* ptr to some rows (a 2-D sample array) */ typedef JSAMPARRAY *JSAMPIMAGE; /* a 3-D sample array: top index is color */
通过上述代码不严重出，实际上JSAMPROW就是一维副本，而JSAMPARRAY就是二维数组。以下两行代码可以说是等价的：
JSAMPARRAY buffer = nullptr; JSAMPROW *row_pointer = nullptr;
因为JSAMPARRAY的定义就是JSAMPROW *。
具体用哪个更好，要看调用方法需要的参数类型了，jpeg_write_scanlines和jpeg_read_scanlines这两个方法需要的都是JSAMPARRAY类型。
另外，代码中还声明并src_buff初始化了变量，该变量就是用来表示解压后的图像数据。
具体解压的逻辑也比较清楚了，逐行扫描图像，用buffer变量去存储图像每行解压的数据，然后把这个数据给到src_buff变量，如下代码所示：
unsigned char *point = src_buff; while (cinfo.output_scanline < height) { jpeg_read_scanlines(&cinfo, buffer, 1); memcpy(point, *buffer, width * depth); point += width * depth; } jpeg_finish_decompress(&cinfo); jpeg_destroy_decompress(&cinfo);
这里用到了point这样的临时变量，实际上，这样的用法在C ++开发中应该算比较常见的。
因为把buffer的数据传到src_buff后，src_buff指针要移动到下一个点去接收数据，这样一来，指针指向的位置就不是原始位置了，所以才需要临时变量去做移动操作，保证src_buff指向的位置为起点。
最后，别忘了释放相应的变量，做一些收尾工作，解压就完成了。
jpeg发布纹理渲染
说完了压缩和解压缩，最后以一个例子来实际应用，也是之前文章中常用的例子，通过libjpeg-turbo读取jpeg文件图像内容并上传纹理渲染。
// 封装 jpeg 相关操作 JpegHelper jpegHelper; // 读取的图像内容 unsigned char *jpegData; int jpegSize; int jpegWidth; int jpegHeight; // 读取操作 jpegHelper.read_jpeg_file(filePath, &jpegData, &jpegSize, &jpegWidth, &jpegHeight);
最终要获取的就是jpegData图像内容，并通过glTexImage2D等方法渲染到纹理上。
read_jpeg_file 方法的声明如下：
int read_jpeg_file(const char *jpeg_file, unsigned char **rgb_buffer, int *size, int *width,int *height)
rgb_buffer参数的数据类型，既可以声明成unsigned char **这样的指针的地址，也可以声明成引用unsigned char *&，大同小异。
相对具体的读取操作，和上面的解压缩过程大致相同，就没有重叠一遍了，可以查看我的项目代码实践：
总结
至此，总结了常用的三种图像库的编译和使用。
这三种图像库各有特点，要根据实际需要，选择最合适的。但实际我们用到的无非就是图像的读取操作。读取特定格式图像的内容，或者将内容写入特定格式文件。
平时写demo，追求简单方便的，就用stb_image，对性能有要求的，针对特定格式的选择libpng或者libjpeg-turbo。
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