https://github.com/mikewang000000/wsjpeg
A single-file JPEG encoder
https://github.com/mikewang000000/wsjpeg
Last synced: 11 months ago
JSON representation
A single-file JPEG encoder
- Host: GitHub
- URL: https://github.com/mikewang000000/wsjpeg
- Owner: MikeWang000000
- License: lgpl-2.1
- Created: 2022-04-29T08:08:09.000Z (about 4 years ago)
- Default Branch: master
- Last Pushed: 2022-04-29T08:08:12.000Z (about 4 years ago)
- Last Synced: 2025-04-15T15:05:51.228Z (about 1 year ago)
- Language: C
- Size: 18.6 KB
- Stars: 5
- Watchers: 2
- Forks: 1
- Open Issues: 1
-
Metadata Files:
- Readme: README.md
- License: LICENSE
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README
# wsjpeg
## 简介
这是一个单文件的 JPEG 编码器，可以将未经压缩的 24 位 BMP 位图压缩为 JPEG 图像。
本编码器主要用于学习了解 JPEG 的压缩原理。同时，这也是我毕业设计项目中的一部分。
## 编译
wsjpeg 代码符合 ANSI C 标准（C89/C90），因此可被近乎所有支持 C 语言的编译器编译，包括 Microsoft Visual C++ 6.0，甚至是 1988 年的 Borland Turbo C 2.0。
wsjpeg 不依赖 C 标准库外的任何第三方库。
如果您需要使用双精度浮点运算，请在头部添加 `#define USE_DOUBLE` ，或者在命令行使用 `-DUSE_DOUBLE` 编译选项（如果可用）。使用双精度浮点运算可以得到更加精确的计算结果。
编译命令行示例：
```shell
cc -O3 -DUSE_DOUBLE wsjpeg.c -o wsjpeg
```
## 命令行参数
```
wsjpeg INPUT.bmp OUTPUT.jpg [quality]
```
参数 | 说明
----------------|------------------------
`INPUT.bmp` | 需要压缩的 BMP 文件路径
`OUTPUT.jpg` | 输出的 JPG 文件路径
`quality`（可选）| 质量因数，可以是 0-100 之间的整数。数值越大，输出图片质量越高，同时将产生更大的文件。默认值为 75 。
## 输入输出文件规格
**输入文件：** 输入文件需为 24 位且未经压缩的 BMP 位图。单色位图、16 色位图、256 色等 BMP 位图不被支持。被 RLE 压缩的 BMP 位图亦不被支持，尽管这类格式十分少见。
**输出文件：** 输出文件为 JPEG 编码的图片文件，顺序式编码，固定使用 ISO/IEC 10918-1 : 1993(E) 中 K.3.1 给出的推荐 Huffman 表，使用规格为 4:2:0 的色度抽样 [[?]](https://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%89%B2%E5%BA%A6%E6%8A%BD%E6%A0%B7#4:2:0)。
## 如何获得 BMP 格式的 24-bit 位图
由于 BMP 文件体积较大，我们在网络上接触到的多数是已被压缩过的 JPG 图像，或者是 PNG 图像。
可以使用以下几种方法将这些图片转换为未经压缩的 BMP 图片。
- 使用 [画图](https://support.microsoft.com/zh-cn/windows/-%E7%94%BB%E5%9B%BE-%E5%B8%AE%E5%8A%A9-d62e155a-1775-6da4-0862-62a3e9e5a511)：
[文件] - [保存为] - [保存类型: 24位位图 (*.bmp; *.dib)]
- 使用 [JS Paint](https://jspaint.app/)：
[File] - [Save As] - [Save As Type: 24-bit Bitmap (*.bmp; *.dib)]
- 使用 [ImageMagick](https://imagemagick.org/)：
```shell
convert "/path/to/image" -type truecolor "image.bmp"
```
- 使用 [FFmpeg](https://ffmpeg.org/)：
```shell
ffmpeg -i "/path/to/image" -pix_fmt bgr24 "image.bmp"
```
## 测试
**测试机型：** MacBook Air (M1, 2020)
**编译参数：** `clang -O3 -DUSE_DOUBLE wsjpeg.c -o wsjpeg`
**图像来源：** https://esahubble.org/images/heic1502a/
```terminal
time ./wsjpeg "Andromeda Galaxy.bmp" "Andromeda Galaxy.jpg"
0.61 real 0.56 user 0.04 sys
```
**Andromeda Galaxy.bmp（输入）**
种类：Windows BMP 图像
尺寸：10000 × 3197 像素
大小：95,910,054 字节
**Andromeda Galaxy.jpg（输出）**
种类：JPEG 图像
尺寸：10000 × 3197 像素
大小：14,283,501 字节
## 已知问题或缺陷
本程序可以在绝大多数现代计算机上高效运行。但是，对于一些古老机型（如运行着 MS-DOS 系统的）或者嵌入式设备（如单片机）需要注意以下两点。
1. 此 JPEG 编码器依赖于浮点数运算，计算效率取决于 CPU 浮点数运算性能，在不含 FPU 的处理器上运行效率低下。
2. 此 JPEG 编码器会将输入文件、输出文件的所有内容缓存至 RAM，需确保 RAM 能够同时容得下输入的 BMP 文件数据和输出的 JPG 文件数据。
## 开源许可证
GNU Lesser General Public License v2.1 or later (LGPL v2.1+)