目录
学习目标
图片格式
BMP
组成
编码
步骤
JPG
编码
拍照步骤
配置
代码
总结
学习目标本节我们学习的是照相机实验，主要的功能就是将照片拍下，然后把数据解码，最后将图片数据保存到SD卡里，在运用上节课的图片显示实验来显示。
图片格式 BMP 全称BitMap，是Windows中的标准图像文件格式，后缀名为：“.bmp”。采用位映射存储方式，除图像深度可选外，不做任何压缩。图像深度可选：1、4、8、16、24、32bit。BMP文件存储数据时，图像的扫描方式是按照从左到右、从上到小的顺序。优点：但是没有任何失真，图片保存完好。缺点：图片占用空间大。 组成 位图头文件数据结构，它包含BMP图像文件的类型、显示内容等信息；位图信息数据结构，它包含有BMP图像的宽、高、压缩方法，以及定义颜色等信息；调色板，这个部分可选，有些位图需要调色板，有些位图不需要调色板（比如：24位的BMP）；位图数据，这部分的内容根据BMP位图使用的位数不同而不同，在24位图中直接使用RGB，而其他的小于24位的使用调色板中颜色索引值。BMP文件头
BMP文件头（14字节）：BMP文件头数据结构含有BMP文件的类型、文件大小和位图起始位置等信息。BMP文件头结构体定义如下：
//BMP文件头 typedef __packed struct { u16 bfType; //文件标志，只对‘B’‘M’，用来识别BMP位图类型 u32 bfSize; //文件大小，占四个字节 u16 bfReserved1;//保留 u16 bfReserved2;//保留 u32 bfOffBits; //从文件开始到位图数据（bitmap data）开始之间的偏移量 }BITMAPFILEHADER;位图信息头
位图信息头（40字节）：BMP位图信息头数据用于说明位图的尺寸等信息。 BMP位图信息头结构体定义如下：
设置biCompression的值时一般不会设置为BI_RLE84和BI_RLE8，经常设置为BI_BITFIELDS如果是16位图时会直接设置为BI_BITFIELDS。biSizeImage是根据biWidth、 biHeight、biBitCount计算出一个字节数来设置。剩下的几个一般设置为0。
typedef __packed struct { u32 biSize ; //说明BITMAPINFOHEADER结构（本结构体）所需要的字数。 long biWidth ; //说明图象的宽度，以象素为单位 long biHeight ; //说明图象的高度，以象素为单位 u16 biPlanes ; //为目标设备说明位面数，其值将总是被设为1 u16 biBitCount ; //说明比特数/象素，其值为1、4、8、16、24、或32 u32 biCompression ; //说明图象数据压缩的类型。其值可以是下述值之一： //0：BI_RGB：没有压缩； //1：BI_RLE8：每个象素8比特的RLE压缩编码，压缩格式由2字节组成 //2：BI_RLE4：每个象素4比特的RLE压缩编码，压缩格式由2字节组成 //3：BI_BITFIELDS：每个象素的比特由指定的掩码决定。 u32 biSizeImage ; //说明图象的大小,以字节为单位。当用BI_RGB格式时,可设置为0 long biXPelsPerMeter ; //说明水平分辨率，用象素/米表示 long biYPelsPerMeter ; //说明垂直分辨率，用象素/米表示 u32 biClrUsed ; //说明位图实际使用的彩色表中的颜色索引数 u32 biClrImportant ; //说明对图象显示有重要影响的颜色索引的数目， //如果是0，表示都重要。颜色表
颜色表（调色板）：颜色表用于说明位图中的颜色，它有若干个表项，每一个表项是一个RGBQUAD类型的结构，定义一种颜色，如下所示：
typedef __packed struct { u8 rgbBlue ; //指定蓝色强度 u8 rgbGreen ; //指定绿色强度 u8 rgbRed ; //指定红色强度 u8 rgbReserved ; //保留，设置为0 }RGBQUAD ;RGBQUAD结构数据的个数由biBitCount来确定：当biBitCount=1、4、8时，分别有2、16、256个表项；当biBitCount大于8时，没有颜色表项。
BMP文件头、位图信息头和颜色表组成位图信息，BITMAPINFO结构定义如下：
typedef __packed struct { BITMAPFILEHADER bmfHeader; BITMAPINFOHEADER bmiHeader; RGBQUAD bmiColors[1]; }BITMAPINFO;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。位图一个像素值所占字节数：
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=16时，1个像素占2个字节;
当biBitCount=24时，1个像素占3个字节;
当biBitCount=32时，1个像素占4个字节;
biBitCount=16，即高彩色(65K色)。当biCompression=BI_RGB(0)，则采用RGB555格式，最高位恒为0；当biCompression= BI_BITFIELDS(3)，则在原来调色板位置用3个DWORD类型的掩码替换，分别代表红、绿、蓝三色的掩码，一般是： 0X7C00（高5位）、0X03E0（中6位）、0X001F（低5位）。
编码我们采用16位BMP编码（因为LCD就是16位色的，而且16位BMP编码比24位BMP编码更省空间），故我们需要设置biBitCount的值为16，这样得到新的位图信息（BITMAPINFO）结构体。
typedef __packed struct { BITMAPFILEHEADER bmfHeader; BITMAPINFOHEADER bmiHeader; u32 RGB_MASK[3]; //调色板用于存放RGB掩码 }BITMAPINFO;RGB_MASK[3]，即颜色掩码，分别代表红、绿、蓝三色的掩码，分别是： 0X7C00、0X03E0、0X001F。
步骤 创建BMP位图信息（上面的结构体），并初始化各个相关信息。首先，我们要设置BMP图片的分辨率为LCD分辨率、BMP图片的大小（整个BMP文件大小）、BMP的像素位数（16位）和掩码等信息。创建新BMP文件，写入BMP位图信息。我们要保存BMP，当然要存放在某个地方（文件）（SD卡或U盘），所以需要先创建文件，同时先保存BMP位图信息，之后才开始BMP数据的写入。保存位图数据。这里就比较简单了，只需要从LCD的GRAM里面读取各点的颜色值，依次写入第二步创建的BMP文件即可。注意：保存顺序（即读GRAM顺序）是从左到右，从下到上。关闭文件。使用FATFS，在文件创建之后，必须调用f_close，文件才会真正体现在文件系统里面，否则是不会写入的！这个要特别注意，写完之后，一定要调用f_close。 JPG JPG是Joint Photographic Experts Group（联合图像专家小组）的缩写，是第一个国际图像压缩标准。后缀名为：“.JPEG”JPEG图像压缩算法能够在提供良好的压缩性能的同时，具有比较好的重建质量，被广泛应用于图像处理领域。采用有损压缩格式，能够将图像压缩在很小的存储空间。压缩技术先进，允许用不同的压缩比例对文件进行压缩，支持多种压缩级别。压缩比越大品质越低。在图像质量和存储空间之间选择一个平衡点 编码 使用正向离散余弦变换（Forward Discrete Cosine Transform，FDCT）把空间域表示的图变换成频率域表示的图。 使用加权函数对DCT系数进行量化，这个加权函数对于人的视觉系统是最佳的。 使用霍夫曼可变字长编码器对量化系数进行编码。 拍照步骤 初始化STM32F4的DCMI接口和OV2640模块。首先，我们要初始化STM32的DCMI接口（包括开启DMA和相关中断）和相关IO，然后配置好OV2640输出JPEG数据流。读取OV2640模块的数据。在DCMI接口的驱动下，有序读取OV2640输出的JPEG数据流，我们采用DMA双缓冲来接收JPEG数据流，并将这些数据及时搬运到外部SRAM（不能直接将OV2640的数据输出到外部SRAM因为外部SRAM速度跟不上，通过DMA的传输完成中断来处理）。保存JPEG数据。在采集完一帧JPEG数据后，利用fatfs，创建一个.jpg文件，然后将存储在外部SRAM的数组（以0XFF,0XD8开头）存储在这个文件里面，最后调用f_close关闭文件，即可实现JPEG拍照保存。 配置本例程使用DMA的双缓冲机制来读取，DMA双缓冲读取JPEG数据框图如下图：
给出main函数的部分代码。
while(1) { key=KEY_Scan(0);//不支持连按 if(key) { DCMI_Stop(); //停止显示 if(key==WKUP_PRES) { scale=!scale; if(scale==0) { if(lcddev.id == 0X5510) { SCCB_WR_Reg(0xd3,0x02); } OV2640_ImageWin_Set((1600-lcddev.width)/2,(1200-lcddev.height)/2,lcddev.width,lcddev.height);//1:1真实尺寸 OV2640_OutSize_Set(lcddev.width,lcddev.height); sprintf((char*)msgbuf,"Full Size 1:1"); }else { OV2640_ImageWin_Set(0,0,1600,1200); //全尺寸缩放 OV2640_OutSize_Set(lcddev.width,lcddev.height); sprintf((char*)msgbuf,"Scale"); } LCD_ShowString(30,50,210,16,16,msgbuf);//显示提示内容 delay_ms(800); }else if(sd_ok)//SD卡正常才可以拍照 { sw_sdcard_mode(); //切换为SD卡模式 if(key==KEY0_PRES) //BMP拍照 { camera_new_pathname(pname,0);//得到文件名 res=bmp_encode(pname,0,0,lcddev.width,lcddev.height,0); }else if(key==KEY1_PRES)//JPG拍照 { camera_new_pathname(pname,1);//得到文件名 res=ov2640_jpg_photo(pname); if(scale==0) { OV2640_ImageWin_Set((1600-lcddev.width)/2,(1200-lcddev.height)/2,lcddev.width,lcddev.height);//1:1真实尺寸 OV2640_OutSize_Set(lcddev.width,lcddev.height); }else { OV2640_ImageWin_Set(0,0,1600,1200); //全尺寸缩放 } OV2640_OutSize_Set(lcddev.width,lcddev.height); } sw_ov2640_mode(); //切换为OV2640模式 if(res)//拍照有误 { Show_Str(30,130,240,16,"写入文件错误!",16,0); }else { Show_Str(30,130,240,16,"拍照成功!",16,0); Show_Str(30,150,240,16,"保存为:",16,0); Show_Str(30+42,150,240,16,pname,16,0); BEEP=1; //蜂鸣器短叫，提示拍照完成 delay_ms(100); } }else //提示SD卡错误 { Show_Str(30,130,240,16,"SD卡错误!",16,0); Show_Str(30,150,240,16,"拍照功能不可用!",16,0); } BEEP=0; //关闭蜂鸣器 if(key!=WKUP_PRES)delay_ms(1800);//非尺寸切换,等待1.8秒钟 DCMI_Start(); //停止显示 } if (hsync_int) //刚刚产生帧中断,可以延时 { delay_ms(10); hsync_int = 0; } i++; if(i==20)//DS0闪烁. { i=0; LED0=!LED0; } 总结本实验还是挺有趣的，和前面结合在一起，但没能完全掌握，还得慢慢理解。