JCDCTMGR.C
上传用户:wep9318
上传日期:2007-01-07
资源大小:893k
文件大小:13k
源码类别:

图片显示

开发平台:

Visual C++

  1. /*
  2.  * jcdctmgr.c
  3.  *
  4.  * Copyright (C) 1994, Thomas G. Lane.
  5.  * This file is part of the Independent JPEG Group's software.
  6.  * For conditions of distribution and use, see the accompanying README file.
  7.  *
  8.  * This file contains the forward-DCT management logic.
  9.  * This code selects a particular DCT implementation to be used,
  10.  * and it performs related housekeeping chores including coefficient
  11.  * quantization.
  12.  */
  13. #define JPEG_INTERNALS
  14. #include "jinclude.h"
  15. #include "jpeglib.h"
  16. #include "jdct.h" /* Private declarations for DCT subsystem */
  17. /* Private subobject for this module */
  18. typedef struct {
  19.   struct jpeg_forward_dct pub; /* public fields */
  20.   /* Pointer to the DCT routine actually in use */
  21.   forward_DCT_method_ptr do_dct;
  22.   /* The actual post-DCT divisors --- not identical to the quant table
  23.    * entries, because of scaling (especially for an unnormalized DCT).
  24.    * Each table is given in zigzag order.
  25.    */
  26.   DCTELEM * divisors[NUM_QUANT_TBLS];
  27. #ifdef DCT_FLOAT_SUPPORTED
  28.   /* Same as above for the floating-point case. */
  29.   float_DCT_method_ptr do_float_dct;
  30.   FAST_FLOAT * float_divisors[NUM_QUANT_TBLS];
  31. #endif
  32. } my_fdct_controller;
  33. typedef my_fdct_controller * my_fdct_ptr;
  34. /* ZAG[i] is the natural-order position of the i'th element of zigzag order. */
  35. static const int ZAG[DCTSIZE2] = {
  36.   0,  1,  8, 16,  9,  2,  3, 10,
  37.  17, 24, 32, 25, 18, 11,  4,  5,
  38.  12, 19, 26, 33, 40, 48, 41, 34,
  39.  27, 20, 13,  6,  7, 14, 21, 28,
  40.  35, 42, 49, 56, 57, 50, 43, 36,
  41.  29, 22, 15, 23, 30, 37, 44, 51,
  42.  58, 59, 52, 45, 38, 31, 39, 46,
  43.  53, 60, 61, 54, 47, 55, 62, 63
  44. };
  45. /*
  46.  * Initialize for a processing pass.
  47.  * Verify that all referenced Q-tables are present, and set up
  48.  * the divisor table for each one.
  49.  * In the current implementation, DCT of all components is done during
  50.  * the first pass, even if only some components will be output in the
  51.  * first scan.  Hence all components should be examined here.
  52.  */
  53. METHODDEF void
  54. start_pass_fdctmgr (j_compress_ptr cinfo)
  55. {
  56.   my_fdct_ptr fdct = (my_fdct_ptr) cinfo->fdct;
  57.   int ci, qtblno, i;
  58.   jpeg_component_info *compptr;
  59.   JQUANT_TBL * qtbl;
  60.   DCTELEM * dtbl;
  61.   for (ci = 0, compptr = cinfo->comp_info; ci < cinfo->num_components;
  62.        ci++, compptr++) {
  63.     qtblno = compptr->quant_tbl_no;
  64.     /* Make sure specified quantization table is present */
  65.     if (qtblno < 0 || qtblno >= NUM_QUANT_TBLS ||
  66. cinfo->quant_tbl_ptrs[qtblno] == NULL)
  67.       ERREXIT1(cinfo, JERR_NO_QUANT_TABLE, qtblno);
  68.     qtbl = cinfo->quant_tbl_ptrs[qtblno];
  69.     /* Compute divisors for this quant table */
  70.     /* We may do this more than once for same table, but it's not a big deal */
  71.     switch (cinfo->dct_method) {
  72. #ifdef DCT_ISLOW_SUPPORTED
  73.     case JDCT_ISLOW:
  74.       /* For LL&M IDCT method, divisors are equal to raw quantization
  75.        * coefficients multiplied by 8 (to counteract scaling).
  76.        */
  77.       if (fdct->divisors[qtblno] == NULL) {
  78. fdct->divisors[qtblno] = (DCTELEM *)
  79.   (*cinfo->mem->alloc_small) ((j_common_ptr) cinfo, JPOOL_IMAGE,
  80.       DCTSIZE2 * SIZEOF(DCTELEM));
  81.       }
  82.       dtbl = fdct->divisors[qtblno];
  83.       for (i = 0; i < DCTSIZE2; i++) {
  84. dtbl[i] = ((DCTELEM) qtbl->quantval[i]) << 3;
  85.       }
  86.       break;
  87. #endif
  88. #ifdef DCT_IFAST_SUPPORTED
  89.     case JDCT_IFAST:
  90.       {
  91. /* For AA&N IDCT method, divisors are equal to quantization
  92.  * coefficients scaled by scalefactor[row]*scalefactor[col], where
  93.  *   scalefactor[0] = 1
  94.  *   scalefactor[k] = cos(k*PI/16) * sqrt(2)    for k=1..7
  95.  * We apply a further scale factor of 8.
  96.  */
  97. #define CONST_BITS 14
  98. static const INT16 aanscales[DCTSIZE2] = {
  99.   /* precomputed values scaled up by 14 bits: in natural order */
  100.   16384, 22725, 21407, 19266, 16384, 12873,  8867,  4520,
  101.   22725, 31521, 29692, 26722, 22725, 17855, 12299,  6270,
  102.   21407, 29692, 27969, 25172, 21407, 16819, 11585,  5906,
  103.   19266, 26722, 25172, 22654, 19266, 15137, 10426,  5315,
  104.   16384, 22725, 21407, 19266, 16384, 12873,  8867,  4520,
  105.   12873, 17855, 16819, 15137, 12873, 10114,  6967,  3552,
  106.    8867, 12299, 11585, 10426,  8867,  6967,  4799,  2446,
  107.    4520,  6270,  5906,  5315,  4520,  3552,  2446,  1247
  108. };
  109. SHIFT_TEMPS
  110. if (fdct->divisors[qtblno] == NULL) {
  111.   fdct->divisors[qtblno] = (DCTELEM *)
  112.     (*cinfo->mem->alloc_small) ((j_common_ptr) cinfo, JPOOL_IMAGE,
  113. DCTSIZE2 * SIZEOF(DCTELEM));
  114. }
  115. dtbl = fdct->divisors[qtblno];
  116. for (i = 0; i < DCTSIZE2; i++) {
  117.   dtbl[i] = (DCTELEM)
  118.     DESCALE(MULTIPLY16V16((INT32) qtbl->quantval[i],
  119.   (INT32) aanscales[ZAG[i]]),
  120.     CONST_BITS-3);
  121. }
  122.       }
  123.       break;
  124. #endif
  125. #ifdef DCT_FLOAT_SUPPORTED
  126.     case JDCT_FLOAT:
  127.       {
  128. /* For float AA&N IDCT method, divisors are equal to quantization
  129.  * coefficients scaled by scalefactor[row]*scalefactor[col], where
  130.  *   scalefactor[0] = 1
  131.  *   scalefactor[k] = cos(k*PI/16) * sqrt(2)    for k=1..7
  132.  * We apply a further scale factor of 8.
  133.  * What's actually stored is 1/divisor so that the inner loop can
  134.  * use a multiplication rather than a division.
  135.  */
  136. FAST_FLOAT * fdtbl;
  137. int row, col;
  138. static const double aanscalefactor[DCTSIZE] = {
  139.   1.0, 1.387039845, 1.306562965, 1.175875602,
  140.   1.0, 0.785694958, 0.541196100, 0.275899379
  141. };
  142. if (fdct->float_divisors[qtblno] == NULL) {
  143.   fdct->float_divisors[qtblno] = (FAST_FLOAT *)
  144.     (*cinfo->mem->alloc_small) ((j_common_ptr) cinfo, JPOOL_IMAGE,
  145. DCTSIZE2 * SIZEOF(FAST_FLOAT));
  146. }
  147. fdtbl = fdct->float_divisors[qtblno];
  148. for (i = 0; i < DCTSIZE2; i++) {
  149.   row = ZAG[i] >> 3;
  150.   col = ZAG[i] & 7;
  151.   fdtbl[i] = (FAST_FLOAT)
  152.     (1.0 / (((double) qtbl->quantval[i] *
  153.      aanscalefactor[row] * aanscalefactor[col] * 8.0)));
  154. }
  155.       }
  156.       break;
  157. #endif
  158.     default:
  159.       ERREXIT(cinfo, JERR_NOT_COMPILED);
  160.       break;
  161.     }
  162.   }
  163. }
  164. /*
  165.  * Perform forward DCT on one or more blocks of a component.
  166.  *
  167.  * The input samples are taken from the sample_data[] array starting at
  168.  * position start_row/start_col, and moving to the right for any additional
  169.  * blocks. The quantized, zigzagged coefficients are returned in coef_blocks[].
  170.  */
  171. METHODDEF void
  172. forward_DCT (j_compress_ptr cinfo, jpeg_component_info * compptr,
  173.      JSAMPARRAY sample_data, JBLOCKROW coef_blocks,
  174.      JDIMENSION start_row, JDIMENSION start_col,
  175.      JDIMENSION num_blocks)
  176. /* This version is used for integer DCT implementations. */
  177. {
  178.   /* This routine is heavily used, so it's worth coding it tightly. */
  179.   my_fdct_ptr fdct = (my_fdct_ptr) cinfo->fdct;
  180.   forward_DCT_method_ptr do_dct = fdct->do_dct;
  181.   DCTELEM * divisors = fdct->divisors[compptr->quant_tbl_no];
  182.   DCTELEM workspace[DCTSIZE2]; /* work area for FDCT subroutine */
  183.   JDIMENSION bi;
  184.   sample_data += start_row; /* fold in the vertical offset once */
  185.   for (bi = 0; bi < num_blocks; bi++, start_col += DCTSIZE) {
  186.     /* Load data into workspace, applying unsigned->signed conversion */
  187.     { register DCTELEM *workspaceptr;
  188.       register JSAMPROW elemptr;
  189.       register int elemr;
  190.       workspaceptr = workspace;
  191.       for (elemr = 0; elemr < DCTSIZE; elemr++) {
  192. elemptr = sample_data[elemr] + start_col;
  193. #if DCTSIZE == 8 /* unroll the inner loop */
  194. *workspaceptr++ = GETJSAMPLE(*elemptr++) - CENTERJSAMPLE;
  195. *workspaceptr++ = GETJSAMPLE(*elemptr++) - CENTERJSAMPLE;
  196. *workspaceptr++ = GETJSAMPLE(*elemptr++) - CENTERJSAMPLE;
  197. *workspaceptr++ = GETJSAMPLE(*elemptr++) - CENTERJSAMPLE;
  198. *workspaceptr++ = GETJSAMPLE(*elemptr++) - CENTERJSAMPLE;
  199. *workspaceptr++ = GETJSAMPLE(*elemptr++) - CENTERJSAMPLE;
  200. *workspaceptr++ = GETJSAMPLE(*elemptr++) - CENTERJSAMPLE;
  201. *workspaceptr++ = GETJSAMPLE(*elemptr++) - CENTERJSAMPLE;
  202. #else
  203. { register int elemc;
  204.   for (elemc = DCTSIZE; elemc > 0; elemc--) {
  205.     *workspaceptr++ = GETJSAMPLE(*elemptr++) - CENTERJSAMPLE;
  206.   }
  207. }
  208. #endif
  209.       }
  210.     }
  211.     /* Perform the DCT */
  212.     (*do_dct) (workspace);
  213.     /* Quantize/descale the coefficients, and store into coef_blocks[] */
  214.     { register DCTELEM temp, qval;
  215.       register int i;
  216.       register JCOEFPTR output_ptr = coef_blocks[bi];
  217.       for (i = 0; i < DCTSIZE2; i++) {
  218. qval = divisors[i];
  219. temp = workspace[ZAG[i]];
  220. /* Divide the coefficient value by qval, ensuring proper rounding.
  221.  * Since C does not specify the direction of rounding for negative
  222.  * quotients, we have to force the dividend positive for portability.
  223.  *
  224.  * In most files, at least half of the output values will be zero
  225.  * (at default quantization settings, more like three-quarters...)
  226.  * so we should ensure that this case is fast.  On many machines,
  227.  * a comparison is enough cheaper than a divide to make a special test
  228.  * a win.  Since both inputs will be nonnegative, we need only test
  229.  * for a < b to discover whether a/b is 0.
  230.  * If your machine's division is fast enough, define FAST_DIVIDE.
  231.  */
  232. #ifdef FAST_DIVIDE
  233. #define DIVIDE_BY(a,b) a /= b
  234. #else
  235. #define DIVIDE_BY(a,b) if (a >= b) a /= b; else a = 0
  236. #endif
  237. if (temp < 0) {
  238.   temp = -temp;
  239.   temp += qval>>1; /* for rounding */
  240.   DIVIDE_BY(temp, qval);
  241.   temp = -temp;
  242. } else {
  243.   temp += qval>>1; /* for rounding */
  244.   DIVIDE_BY(temp, qval);
  245. }
  246. output_ptr[i] = (JCOEF) temp;
  247.       }
  248.     }
  249.   }
  250. }
  251. #ifdef DCT_FLOAT_SUPPORTED
  252. METHODDEF void
  253. forward_DCT_float (j_compress_ptr cinfo, jpeg_component_info * compptr,
  254.    JSAMPARRAY sample_data, JBLOCKROW coef_blocks,
  255.    JDIMENSION start_row, JDIMENSION start_col,
  256.    JDIMENSION num_blocks)
  257. /* This version is used for floating-point DCT implementations. */
  258. {
  259.   /* This routine is heavily used, so it's worth coding it tightly. */
  260.   my_fdct_ptr fdct = (my_fdct_ptr) cinfo->fdct;
  261.   float_DCT_method_ptr do_dct = fdct->do_float_dct;
  262.   FAST_FLOAT * divisors = fdct->float_divisors[compptr->quant_tbl_no];
  263.   FAST_FLOAT workspace[DCTSIZE2]; /* work area for FDCT subroutine */
  264.   JDIMENSION bi;
  265.   sample_data += start_row; /* fold in the vertical offset once */
  266.   for (bi = 0; bi < num_blocks; bi++, start_col += DCTSIZE) {
  267.     /* Load data into workspace, applying unsigned->signed conversion */
  268.     { register FAST_FLOAT *workspaceptr;
  269.       register JSAMPROW elemptr;
  270.       register int elemr;
  271.       workspaceptr = workspace;
  272.       for (elemr = 0; elemr < DCTSIZE; elemr++) {
  273. elemptr = sample_data[elemr] + start_col;
  274. #if DCTSIZE == 8 /* unroll the inner loop */
  275. *workspaceptr++ = GETJSAMPLE(*elemptr++) - CENTERJSAMPLE;
  276. *workspaceptr++ = GETJSAMPLE(*elemptr++) - CENTERJSAMPLE;
  277. *workspaceptr++ = GETJSAMPLE(*elemptr++) - CENTERJSAMPLE;
  278. *workspaceptr++ = GETJSAMPLE(*elemptr++) - CENTERJSAMPLE;
  279. *workspaceptr++ = GETJSAMPLE(*elemptr++) - CENTERJSAMPLE;
  280. *workspaceptr++ = GETJSAMPLE(*elemptr++) - CENTERJSAMPLE;
  281. *workspaceptr++ = GETJSAMPLE(*elemptr++) - CENTERJSAMPLE;
  282. *workspaceptr++ = GETJSAMPLE(*elemptr++) - CENTERJSAMPLE;
  283. #else
  284. { register int elemc;
  285.   for (elemc = DCTSIZE; elemc > 0; elemc--) {
  286.     *workspaceptr++ = GETJSAMPLE(*elemptr++) - CENTERJSAMPLE;
  287.   }
  288. }
  289. #endif
  290.       }
  291.     }
  292.     /* Perform the DCT */
  293.     (*do_dct) (workspace);
  294.     /* Quantize/descale the coefficients, and store into coef_blocks[] */
  295.     { register FAST_FLOAT temp;
  296.       register int i;
  297.       register JCOEFPTR output_ptr = coef_blocks[bi];
  298.       for (i = 0; i < DCTSIZE2; i++) {
  299. /* Apply the quantization and scaling factor */
  300. temp = workspace[ZAG[i]] * divisors[i];
  301. /* Round to nearest integer.
  302.  * Since C does not specify the direction of rounding for negative
  303.  * quotients, we have to force the dividend positive for portability.
  304.  * The maximum coefficient size is +-16K (for 12-bit data), so this
  305.  * code should work for either 16-bit or 32-bit ints.
  306.  */
  307. output_ptr[i] = (JCOEF) ((int) (temp + (FAST_FLOAT) 16384.5) - 16384);
  308.       }
  309.     }
  310.   }
  311. }
  312. #endif /* DCT_FLOAT_SUPPORTED */
  313. /*
  314.  * Initialize FDCT manager.
  315.  */
  316. GLOBAL void
  317. jinit_forward_dct (j_compress_ptr cinfo)
  318. {
  319.   my_fdct_ptr fdct;
  320.   int i;
  321.   fdct = (my_fdct_ptr)
  322.     (*cinfo->mem->alloc_small) ((j_common_ptr) cinfo, JPOOL_IMAGE,
  323. SIZEOF(my_fdct_controller));
  324.   cinfo->fdct = (struct jpeg_forward_dct *) fdct;
  325.   fdct->pub.start_pass = start_pass_fdctmgr;
  326.   switch (cinfo->dct_method) {
  327. #ifdef DCT_ISLOW_SUPPORTED
  328.   case JDCT_ISLOW:
  329.     fdct->pub.forward_DCT = forward_DCT;
  330.     fdct->do_dct = jpeg_fdct_islow;
  331.     break;
  332. #endif
  333. #ifdef DCT_IFAST_SUPPORTED
  334.   case JDCT_IFAST:
  335.     fdct->pub.forward_DCT = forward_DCT;
  336.     fdct->do_dct = jpeg_fdct_ifast;
  337.     break;
  338. #endif
  339. #ifdef DCT_FLOAT_SUPPORTED
  340.   case JDCT_FLOAT:
  341.     fdct->pub.forward_DCT = forward_DCT_float;
  342.     fdct->do_float_dct = jpeg_fdct_float;
  343.     break;
  344. #endif
  345.   default:
  346.     ERREXIT(cinfo, JERR_NOT_COMPILED);
  347.     break;
  348.   }
  349.   /* Mark divisor tables unallocated */
  350.   for (i = 0; i < NUM_QUANT_TBLS; i++) {
  351.     fdct->divisors[i] = NULL;
  352. #ifdef DCT_FLOAT_SUPPORTED
  353.     fdct->float_divisors[i] = NULL;
  354. #endif
  355.   }
  356. }