企业官网建设流程全解析

目录

• 一、BMP图像
  • 1. 文件整体结构
  • 2. 位图头文件数据结构
  • 3. 位图信息数据结构
  • 4. 调色板
  • 5. 位图数据
  • 6. 要点
• 二、JPEG图像
  • 1. 文件格式
  • 2. 标记定义
• 三、YUV图像
  • 1. 文件结构
  • 2. 转换公式与要点
• 四、图像缩放
• 五、makefile编写
• 六、Linux多线程编程
  • 1. 线程的概念
  • 2. POSIX线程
  • 3. 几个最基本的库函数
  • 4. 编译要点
• 七、信号量
• 八、进程间通信
  • 1. 命名管道：FIFO
    • 命名管道的创建
    • 命名管道的访问

一、BMP图像

1. 文件整体结构

典型的BMP图像文件由四部分组成：

1. 位图头文件数据结构：包含BMP图像文件的类型、显示内容等信息；
2. 位图信息数据结构：包含BMP图像的宽、高、压缩方法，以及定义颜色等信息；
3. 调色板：可选部分，有些位图需要调色板，有些位图（如真彩色图24位的BMP）不需要调色板；
4. 位图数据：根据BMP位图使用的位数不同而不同，24位图中直接使用RGB，其他小于24位的使用调色板中颜色索引值。

2. 位图头文件数据结构

共14字节，含有BMP文件的类型、文件大小和位图起始位置等信息，结构体声明如下：

typedefstructtagBITMAPFILEHEADER{ushort u16bfType;// 位图文件的类型，必须为BM（1-2字节）uint u32bfSize;// 位图文件的大小，以字节为单位（3-6字节，低位在前）ushort u16bfReserved1;// 位图文件保留字，必须为0（7-8字节）ushort u16bfReserved2;// 位图文件保留字，必须为0（9-10字节）uint u32bfOffBits;// 位图数据的起始位置，以相对于位图（11-14字节，低位在前）}__attribute__((packed))BITMAPFILEHEADER;

3. 位图信息数据结构

共40字节，用于说明位图的尺寸等信息，结构体声明如下：

typedefstructtagBITMAPINFOHEADER{uint u32biSize;// 本结构所占用字节数（15-18字节）uint u32biWidth;// 位图的宽度，以像素为单位（19-22字节）uint u32biHeight;// 位图的高度，以像素为单位（23-26字节）ushort u16biPlanes;// 目标设备的级别，必须为1（27-28字节）ushort u16biBitCount;// 每个像素所需的位数，必须是1（双色）、4（16色）、8（256色）、16（高彩色）或24（真彩色）之一（29-30字节）uint u32biCompression;// 位图压缩类型，必须是0（不压缩）、1（BI_RLE8压缩类型）或2（BI_RLE4压缩类型）之一（31-34字节）uint u32biSizeImage;// 位图的大小，以字节为单位，其中包含了为了补齐行数是4的倍数而添加的空字节（35-38字节）uint u32biXPelsPerMeter;// 位图水平分辨率，每米像素数（39-42字节）uint u32biYPelsPerMeter;// 位图垂直分辨率，每米像素数（43-46字节）uint u32biClrUsed;// 位图实际使用的颜色表中的颜色数（47-50字节）uint u32biClrImportant;// 位图显示过程中重要的颜色数（51-54字节）}__attribute__((packed))BITMAPINFOHEADER;

4. 调色板

用于说明位图中的颜色，有若干个表项，每一个表项是一个RGBQUAD类型的结构，定义一种颜色。RGBQUAD结构的定义如下：

typedefstructtagRGBQUAD{uchar u8rgbBlue;// 蓝色的亮度（值范围为0-255）uchar u8rgbGreen;// 绿色的亮度（值范围为0-255）uchar u8rgbRed;// 红色的亮度（值范围为0-255）uchar u8rgbReserved;// 保留，必须为0}__attribute__((packed))RGBQUAD;

颜色表中RGBQUAD结构数据的个数由biBitCount来确定：

• 当biBitCount=1时，有2个表项
• 当biBitCount=4时，有16个表项
• 当biBitCount=8时，有256个表项
• 当biBitCount=24时，没有颜色表项

位图信息头和颜色表组成位图信息，BITMAPINFO结构定义如下：

typedefstructtagBITMAPINFO{BITMAPINFOHEADER bmiHeader;// 位图信息头RGBQUAD bmiColors[1];// 颜色表}__attribute__((packed))BITMAPINFO;

5. 位图数据

位图数据记录了位图的每一个像素值，记录顺序是在扫描行内是从左到右，扫描行之间是从下到上。位图的一个像素值所占的字节数：

• 当biBitCount=1时，8个像素占1个字节
• 当biBitCount=4时，2个像素占1个字节
• 当biBitCount=8时，1个像素占1个字节
• 当biBitCount=24时，1个像素占3个字节，按顺序分别为B、G、R

结构体声明如下：

typedefstruct{uchar u8b;uchar u8g;uchar u8r;}RGB;

6. 要点

由于编译器存在着字节自动对齐的问题，声明结构体的时候需要添加__attribute__((packed))让编译器取消自动对齐，才会获得正确的大小。

使用__attribute__((packed))：

typedefstructtagBITMAPFILEHEADER{ushort u16bfType;// 位图文件的类型，必须为BM（1-2字节）uint u32bfSize;// 位图文件的大小，以字节为单位（3-6字节，低位在前）ushort u16bfReserved1;// 位图文件保留字，必须为0（7-8字节）ushort u16bfReserved2;// 位图文件保留字，必须为0（9-10字节）uint u32bfOffBits;// 位图数据的起始位置，以相对于位图（11-14字节，低位在前）}__attribute__((packed))BITMAPFILEHEADER;// sizeof(BITMAPFILEHEADER) = 14

不使用__attribute__((packed))：

typedefstructtagBITMAPFILEHEADER{ushort u16bfType;// 位图文件的类型，必须为BM（1-2字节）uint u32bfSize;// 位图文件的大小，以字节为单位（3-6字节，低位在前）ushort u16bfReserved1;// 位图文件保留字，必须为0（7-8字节）ushort u16bfReserved2;// 位图文件保留字，必须为0（9-10字节）uint u32bfOffBits;// 位图数据的起始位置，以相对于位图（11-14字节，低位在前）}BITMAPFILEHEADER;// sizeof(BITMAPFILEHEADER) = 16

二、JPEG图像

1. 文件格式

JPEG文件由下面的8个部分组成：

(1) 图像开始 SOI (Start of Image) 标记

• 标记代码：2字节，固定值0xFFD8

(2) APP0 标记 (Marker)

• 标记代码：2字节，固定值0xFFE0
• 字段说明：
  1. APP0长度 (length)：2字节，①~⑨9个字段的总长度
  2. 标识符 (identifier)：5字节，固定值0x4A46494600，即字符串"JFIF0"
  3. 版本号 (version)：2字节，一般是0x0102，表示JFIF的版本号1.2
  4. X和Y的密度单位 (units)：1字节，0：无单位；1：点数/英寸；2：点数/厘米
  5. X方向像素密度 (X density)：2字节
  6. Y方向像素密度 (Y density)：2字节
  7. 缩略图水平像素数目 (thumbnail horizontal pixels)：1字节
  8. 缩略图垂直像素数目 (thumbnail vertical pixels)：1字节
  9. 缩略图RGB位图 (thumbnail RGB bitmap)

标记段⑨可以包含图像的一个微缩版本，存为24位的RGB像素。如果没有微缩图像（这种情况更常见），则字段⑦和字段⑧的值均为0。

(3) APPn 标记 (Markers)，其中 n=1~15 (任选)

• 标记代码：2字节，固定值0xFFE1~0xFFEF
• 字段说明：
  1. APPn长度 (length)：2字节，①~②2个字段的总长度
  2. 详细信息 (application specific information)：（数据长度-2）字节，内容不定

例如，Adobe Photoshop生成的JPEG图像中就用了APP1和APP13两个标记段分别存储了一幅图像的副本；Exif将数码照片的拍摄参数、缩略图及其他属性信息记录在APP1中。值得注意的是，同一APPn标记可以同时出现多个，例如用Ps处理过的数码相机拍摄的照片，可能会存在2个APP1标记。

(4) 一个或者多个量化表 DQT (Define Quantization Table)

• 标记代码：2字节，固定值0xFFDB，最多只能出现4次
• 字段说明：
  1. 量化表长度 (quantization table length)：2字节，①~③三个字段的总长度
  2. 量化表号 (quantization table number)：1字节
  3. 量化表 (quantization table)

另一种说法为：

• 精度及量化表ID：1字节，高4位：精度，0：8位；1：16位，低4位：量化表ID，取值范围为0~3
• 表项：64×(精度+1)字节，例如8位精度的量化表，其表项长度为64×(0+1)=64字节

查不到更多资料，无法分辨哪一种是正确的。

(5) 帧图像开始 SOF0 (Start of Frame)

• 标记代码：2字节，固定值0xFFC0
• 字段说明：
  1. 帧开始长度 (start of frame length)：2字节，①~⑥六个字段的总长度
  2. 精度 (precision)：1字节，每个颜色分量每个像素的位数，通常是8位
  3. 图像高度 (image height)：2字节，图像高度（单位：像素），如果不支持DNL就必须>0
  4. 图像宽度 (image width)：2字节，图像宽度（单位：像素），如果不支持DNL就必须>0
  5. 颜色分量数 (number of color components)：1字节，1：灰度图；3：YCrCb或YIQ；4：CMYK。JFIF中使用YCrCb，故这里颜色分量数恒为3
  6. 对每个颜色分量 (for each component)：颜色分量数×3字节（通常为9字节）
  • ID：1字节
  • 水平/垂直采样因子：1字节，高4位：水平采样因子，低4位：垂直采样因子
  • 量化表号 (quantization table#)：1字节

字段⑥应该重复出现，有多少个颜色分量（字段⑤），就出现多少次（一般为3次）。

(6) 一个或者多个霍夫曼表 DHT (Define Huffman Table)

• 标记代码：2字节，固定值0xFFC4
• 字段说明：
  1. 霍夫曼表的长度 (Huffman table length)
  2. 类型、AC或者DC (Type, AC or DC)
  3. 索引 (Index)
  4. 位表 (bits table)
  5. 值表 (value table)

DC表和AC表分开编码。另一种说法为：表ID和表类型占1字节，高4位：类型，0：DC直流；1：AC交流；低4位：哈夫曼表ID。

由于查不到更多资料，无法得出详细含义。

(7) 扫描开始 SOS (Start of Scan)

• 标记代码：2字节，固定值0xFFDA
• 字段说明：
  1. 扫描开始长度 (start of scan length)：2字节，①~④两个字段的总长度
  2. 颜色分量数 (number of color components)：1字节，应该和SOF中的字段⑤的值相同，1：灰度图；3：YCrCb或YIQ；4：CMYK
  3. 每个颜色分量：
  • ID：1字节
  • 直流/交流系数表号：1字节，高4位：直流分量使用的哈夫曼树编号，低4位：交流分量使用的哈夫曼树编号
  4. 压缩图像数据 (compressed image data)：
  • 谱选择开始：1字节，固定值0x00
  • 谱选择结束：1字节，固定值0x3F
  • 谱选择：1字节，在基本JPEG中总为00

字段③应该重复出现，有多少个颜色分量（字段②），就出现多少次（一般为3次）。

本段结束后，紧接着就是真正的图像信息了。图像信息直至遇到一个标记代码就自动结束，一般就是以EOI标记表示结束。

(8) 图像结束 EOI (End of Image)

• 标记代码：2字节，固定值0xFFD9

其他可能出现的标记段

DRI (Define Restart Interval)：定义差分编码累计复位的间隔

• 标记代码：2字节，固定值0xFFDD
• 包含2个具体字段：
  1. 数据长度：2字节，固定值0x0004，①~②两个字段的总长度
  2. MCU块的单元中的重新开始间隔：2字节，设其值为n，则表示每n个MCU块就有一个RSTn标记。第一个标记是RST0，第二个是RST1等，RST7后再从RST0重复

如果没有本标记段，或间隔值为0时，就表示不存在重开始间隔和标记RST。

2. 标记定义

如果在图像数据流中遇到0xFF，应该检测其紧接着的字符：

• 0x00：表示0xFF是图像流的组成部分，需要进行译码
• 0xD0~0xD7：组成RSTn标记，则忽视整个RSTn标记，即不对当前0xFF和紧接的0xDn两个字节进行译码，并按RST标记的规则调整译码变量
• 0xFF：忽视当前0xFF，对后一个0xFF再作判断
• 其他数值：忽视当前0xFF，并保留紧接的此数值用于译码