jcdctmgr.c
上传用户:wuyixingx
上传日期:2007-01-08
资源大小:745k
文件大小:13k
源码类别:

图形图象

开发平台:

C/C++

  1. /*
  2.  * jcdctmgr.c
  3.  *
  4.  * Copyright (C) 1994-1996, 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 normal array 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. /*
  35.  * Initialize for a processing pass.
  36.  * Verify that all referenced Q-tables are present, and set up
  37.  * the divisor table for each one.
  38.  * In the current implementation, DCT of all components is done during
  39.  * the first pass, even if only some components will be output in the
  40.  * first scan.  Hence all components should be examined here.
  41.  */
  42. METHODDEF(void)
  43. start_pass_fdctmgr (j_compress_ptr cinfo)
  44. {
  45.   my_fdct_ptr fdct = (my_fdct_ptr) cinfo->fdct;
  46.   int ci, qtblno, i;
  47.   jpeg_component_info *compptr;
  48.   JQUANT_TBL * qtbl;
  49.   DCTELEM * dtbl;
  50.   for (ci = 0, compptr = cinfo->comp_info; ci < cinfo->num_components;
  51.        ci++, compptr++) {
  52.     qtblno = compptr->quant_tbl_no;
  53.     /* Make sure specified quantization table is present */
  54.     if (qtblno < 0 || qtblno >= NUM_QUANT_TBLS ||
  55. cinfo->quant_tbl_ptrs[qtblno] == NULL)
  56.       ERREXIT1(cinfo, JERR_NO_QUANT_TABLE, qtblno);
  57.     qtbl = cinfo->quant_tbl_ptrs[qtblno];
  58.     /* Compute divisors for this quant table */
  59.     /* We may do this more than once for same table, but it's not a big deal */
  60.     switch (cinfo->dct_method) {
  61. #ifdef DCT_ISLOW_SUPPORTED
  62.     case JDCT_ISLOW:
  63.       /* For LL&M IDCT method, divisors are equal to raw quantization
  64.        * coefficients multiplied by 8 (to counteract scaling).
  65.        */
  66.       if (fdct->divisors[qtblno] == NULL) {
  67. fdct->divisors[qtblno] = (DCTELEM *)
  68.   (*cinfo->mem->alloc_small) ((j_common_ptr) cinfo, JPOOL_IMAGE,
  69.       DCTSIZE2 * SIZEOF(DCTELEM));
  70.       }
  71.       dtbl = fdct->divisors[qtblno];
  72.       for (i = 0; i < DCTSIZE2; i++) {
  73. dtbl[i] = ((DCTELEM) qtbl->quantval[i]) << 3;
  74.       }
  75.       break;
  76. #endif
  77. #ifdef DCT_IFAST_SUPPORTED
  78.     case JDCT_IFAST:
  79.       {
  80. /* For AA&N IDCT method, divisors are equal to quantization
  81.  * coefficients scaled by scalefactor[row]*scalefactor[col], where
  82.  *   scalefactor[0] = 1
  83.  *   scalefactor[k] = cos(k*PI/16) * sqrt(2)    for k=1..7
  84.  * We apply a further scale factor of 8.
  85.  */
  86. #define CONST_BITS 14
  87. static const INT16 aanscales[DCTSIZE2] = {
  88.   /* precomputed values scaled up by 14 bits */
  89.   16384, 22725, 21407, 19266, 16384, 12873,  8867,  4520,
  90.   22725, 31521, 29692, 26722, 22725, 17855, 12299,  6270,
  91.   21407, 29692, 27969, 25172, 21407, 16819, 11585,  5906,
  92.   19266, 26722, 25172, 22654, 19266, 15137, 10426,  5315,
  93.   16384, 22725, 21407, 19266, 16384, 12873,  8867,  4520,
  94.   12873, 17855, 16819, 15137, 12873, 10114,  6967,  3552,
  95.    8867, 12299, 11585, 10426,  8867,  6967,  4799,  2446,
  96.    4520,  6270,  5906,  5315,  4520,  3552,  2446,  1247
  97. };
  98. SHIFT_TEMPS
  99. if (fdct->divisors[qtblno] == NULL) {
  100.   fdct->divisors[qtblno] = (DCTELEM *)
  101.     (*cinfo->mem->alloc_small) ((j_common_ptr) cinfo, JPOOL_IMAGE,
  102. DCTSIZE2 * SIZEOF(DCTELEM));
  103. }
  104. dtbl = fdct->divisors[qtblno];
  105. for (i = 0; i < DCTSIZE2; i++) {
  106.   dtbl[i] = (DCTELEM)
  107.     DESCALE(MULTIPLY16V16((INT32) qtbl->quantval[i],
  108.   (INT32) aanscales[i]),
  109.     CONST_BITS-3);
  110. }
  111.       }
  112.       break;
  113. #endif
  114. #ifdef DCT_FLOAT_SUPPORTED
  115.     case JDCT_FLOAT:
  116.       {
  117. /* For float AA&N IDCT method, divisors are equal to quantization
  118.  * coefficients scaled by scalefactor[row]*scalefactor[col], where
  119.  *   scalefactor[0] = 1
  120.  *   scalefactor[k] = cos(k*PI/16) * sqrt(2)    for k=1..7
  121.  * We apply a further scale factor of 8.
  122.  * What's actually stored is 1/divisor so that the inner loop can
  123.  * use a multiplication rather than a division.
  124.  */
  125. FAST_FLOAT * fdtbl;
  126. int row, col;
  127. static const double aanscalefactor[DCTSIZE] = {
  128.   1.0, 1.387039845, 1.306562965, 1.175875602,
  129.   1.0, 0.785694958, 0.541196100, 0.275899379
  130. };
  131. if (fdct->float_divisors[qtblno] == NULL) {
  132.   fdct->float_divisors[qtblno] = (FAST_FLOAT *)
  133.     (*cinfo->mem->alloc_small) ((j_common_ptr) cinfo, JPOOL_IMAGE,
  134. DCTSIZE2 * SIZEOF(FAST_FLOAT));
  135. }
  136. fdtbl = fdct->float_divisors[qtblno];
  137. i = 0;
  138. for (row = 0; row < DCTSIZE; row++) {
  139.   for (col = 0; col < DCTSIZE; col++) {
  140.     fdtbl[i] = (FAST_FLOAT)
  141.       (1.0 / (((double) qtbl->quantval[i] *
  142.        aanscalefactor[row] * aanscalefactor[col] * 8.0)));
  143.     i++;
  144.   }
  145. }
  146.       }
  147.       break;
  148. #endif
  149.     default:
  150.       ERREXIT(cinfo, JERR_NOT_COMPILED);
  151.       break;
  152.     }
  153.   }
  154. }
  155. /*
  156.  * Perform forward DCT on one or more blocks of a component.
  157.  *
  158.  * The input samples are taken from the sample_data[] array starting at
  159.  * position start_row/start_col, and moving to the right for any additional
  160.  * blocks. The quantized coefficients are returned in coef_blocks[].
  161.  */
  162. METHODDEF(void)
  163. forward_DCT (j_compress_ptr cinfo, jpeg_component_info * compptr,
  164.      JSAMPARRAY sample_data, JBLOCKROW coef_blocks,
  165.      JDIMENSION start_row, JDIMENSION start_col,
  166.      JDIMENSION num_blocks)
  167. /* This version is used for integer DCT implementations. */
  168. {
  169.   /* This routine is heavily used, so it's worth coding it tightly. */
  170.   my_fdct_ptr fdct = (my_fdct_ptr) cinfo->fdct;
  171.   forward_DCT_method_ptr do_dct = fdct->do_dct;
  172.   DCTELEM * divisors = fdct->divisors[compptr->quant_tbl_no];
  173.   DCTELEM workspace[DCTSIZE2]; /* work area for FDCT subroutine */
  174.   JDIMENSION bi;
  175.   sample_data += start_row; /* fold in the vertical offset once */
  176.   for (bi = 0; bi < num_blocks; bi++, start_col += DCTSIZE) {
  177.     /* Load data into workspace, applying unsigned->signed conversion */
  178.     { register DCTELEM *workspaceptr;
  179.       register JSAMPROW elemptr;
  180.       register int elemr;
  181.       workspaceptr = workspace;
  182.       for (elemr = 0; elemr < DCTSIZE; elemr++) {
  183. elemptr = sample_data[elemr] + start_col;
  184. #if DCTSIZE == 8 /* unroll the inner loop */
  185. *workspaceptr++ = GETJSAMPLE(*elemptr++) - CENTERJSAMPLE;
  186. *workspaceptr++ = GETJSAMPLE(*elemptr++) - CENTERJSAMPLE;
  187. *workspaceptr++ = GETJSAMPLE(*elemptr++) - CENTERJSAMPLE;
  188. *workspaceptr++ = GETJSAMPLE(*elemptr++) - CENTERJSAMPLE;
  189. *workspaceptr++ = GETJSAMPLE(*elemptr++) - CENTERJSAMPLE;
  190. *workspaceptr++ = GETJSAMPLE(*elemptr++) - CENTERJSAMPLE;
  191. *workspaceptr++ = GETJSAMPLE(*elemptr++) - CENTERJSAMPLE;
  192. *workspaceptr++ = GETJSAMPLE(*elemptr++) - CENTERJSAMPLE;
  193. #else
  194. { register int elemc;
  195.   for (elemc = DCTSIZE; elemc > 0; elemc--) {
  196.     *workspaceptr++ = GETJSAMPLE(*elemptr++) - CENTERJSAMPLE;
  197.   }
  198. }
  199. #endif
  200.       }
  201.     }
  202.     /* Perform the DCT */
  203.     (*do_dct) (workspace);
  204.     /* Quantize/descale the coefficients, and store into coef_blocks[] */
  205.     { register DCTELEM temp, qval;
  206.       register int i;
  207.       register JCOEFPTR output_ptr = coef_blocks[bi];
  208.       for (i = 0; i < DCTSIZE2; i++) {
  209. qval = divisors[i];
  210. temp = workspace[i];
  211. /* Divide the coefficient value by qval, ensuring proper rounding.
  212.  * Since C does not specify the direction of rounding for negative
  213.  * quotients, we have to force the dividend positive for portability.
  214.  *
  215.  * In most files, at least half of the output values will be zero
  216.  * (at default quantization settings, more like three-quarters...)
  217.  * so we should ensure that this case is fast.  On many machines,
  218.  * a comparison is enough cheaper than a divide to make a special test
  219.  * a win.  Since both inputs will be nonnegative, we need only test
  220.  * for a < b to discover whether a/b is 0.
  221.  * If your machine's division is fast enough, define FAST_DIVIDE.
  222.  */
  223. #ifdef FAST_DIVIDE
  224. #define DIVIDE_BY(a,b) a /= b
  225. #else
  226. #define DIVIDE_BY(a,b) if (a >= b) a /= b; else a = 0
  227. #endif
  228. if (temp < 0) {
  229.   temp = -temp;
  230.   temp += qval>>1; /* for rounding */
  231.   DIVIDE_BY(temp, qval);
  232.   temp = -temp;
  233. } else {
  234.   temp += qval>>1; /* for rounding */
  235.   DIVIDE_BY(temp, qval);
  236. }
  237. output_ptr[i] = (JCOEF) temp;
  238.       }
  239.     }
  240.   }
  241. }
  242. #ifdef DCT_FLOAT_SUPPORTED
  243. METHODDEF(void)
  244. forward_DCT_float (j_compress_ptr cinfo, jpeg_component_info * compptr,
  245.    JSAMPARRAY sample_data, JBLOCKROW coef_blocks,
  246.    JDIMENSION start_row, JDIMENSION start_col,
  247.    JDIMENSION num_blocks)
  248. /* This version is used for floating-point DCT implementations. */
  249. {
  250.   /* This routine is heavily used, so it's worth coding it tightly. */
  251.   my_fdct_ptr fdct = (my_fdct_ptr) cinfo->fdct;
  252.   float_DCT_method_ptr do_dct = fdct->do_float_dct;
  253.   FAST_FLOAT * divisors = fdct->float_divisors[compptr->quant_tbl_no];
  254.   FAST_FLOAT workspace[DCTSIZE2]; /* work area for FDCT subroutine */
  255.   JDIMENSION bi;
  256.   sample_data += start_row; /* fold in the vertical offset once */
  257.   for (bi = 0; bi < num_blocks; bi++, start_col += DCTSIZE) {
  258.     /* Load data into workspace, applying unsigned->signed conversion */
  259.     { register FAST_FLOAT *workspaceptr;
  260.       register JSAMPROW elemptr;
  261.       register int elemr;
  262.       workspaceptr = workspace;
  263.       for (elemr = 0; elemr < DCTSIZE; elemr++) {
  264. elemptr = sample_data[elemr] + start_col;
  265. #if DCTSIZE == 8 /* unroll the inner loop */
  266. *workspaceptr++ = (FAST_FLOAT)(GETJSAMPLE(*elemptr++) - CENTERJSAMPLE);
  267. *workspaceptr++ = (FAST_FLOAT)(GETJSAMPLE(*elemptr++) - CENTERJSAMPLE);
  268. *workspaceptr++ = (FAST_FLOAT)(GETJSAMPLE(*elemptr++) - CENTERJSAMPLE);
  269. *workspaceptr++ = (FAST_FLOAT)(GETJSAMPLE(*elemptr++) - CENTERJSAMPLE);
  270. *workspaceptr++ = (FAST_FLOAT)(GETJSAMPLE(*elemptr++) - CENTERJSAMPLE);
  271. *workspaceptr++ = (FAST_FLOAT)(GETJSAMPLE(*elemptr++) - CENTERJSAMPLE);
  272. *workspaceptr++ = (FAST_FLOAT)(GETJSAMPLE(*elemptr++) - CENTERJSAMPLE);
  273. *workspaceptr++ = (FAST_FLOAT)(GETJSAMPLE(*elemptr++) - CENTERJSAMPLE);
  274. #else
  275. { register int elemc;
  276.   for (elemc = DCTSIZE; elemc > 0; elemc--) {
  277.     *workspaceptr++ = (FAST_FLOAT)
  278.       (GETJSAMPLE(*elemptr++) - CENTERJSAMPLE);
  279.   }
  280. }
  281. #endif
  282.       }
  283.     }
  284.     /* Perform the DCT */
  285.     (*do_dct) (workspace);
  286.     /* Quantize/descale the coefficients, and store into coef_blocks[] */
  287.     { register FAST_FLOAT temp;
  288.       register int i;
  289.       register JCOEFPTR output_ptr = coef_blocks[bi];
  290.       for (i = 0; i < DCTSIZE2; i++) {
  291. /* Apply the quantization and scaling factor */
  292. temp = workspace[i] * divisors[i];
  293. /* Round to nearest integer.
  294.  * Since C does not specify the direction of rounding for negative
  295.  * quotients, we have to force the dividend positive for portability.
  296.  * The maximum coefficient size is +-16K (for 12-bit data), so this
  297.  * code should work for either 16-bit or 32-bit ints.
  298.  */
  299. output_ptr[i] = (JCOEF) ((int) (temp + (FAST_FLOAT) 16384.5) - 16384);
  300.       }
  301.     }
  302.   }
  303. }
  304. #endif /* DCT_FLOAT_SUPPORTED */
  305. /*
  306.  * Initialize FDCT manager.
  307.  */
  308. GLOBAL(void)
  309. jinit_forward_dct (j_compress_ptr cinfo)
  310. {
  311.   my_fdct_ptr fdct;
  312.   int i;
  313.   fdct = (my_fdct_ptr)
  314.     (*cinfo->mem->alloc_small) ((j_common_ptr) cinfo, JPOOL_IMAGE,
  315. SIZEOF(my_fdct_controller));
  316.   cinfo->fdct = (struct jpeg_forward_dct *) fdct;
  317.   fdct->pub.start_pass = start_pass_fdctmgr;
  318.   switch (cinfo->dct_method) {
  319. #ifdef DCT_ISLOW_SUPPORTED
  320.   case JDCT_ISLOW:
  321.     fdct->pub.forward_DCT = forward_DCT;
  322.     fdct->do_dct = jpeg_fdct_islow;
  323.     break;
  324. #endif
  325. #ifdef DCT_IFAST_SUPPORTED
  326.   case JDCT_IFAST:
  327.     fdct->pub.forward_DCT = forward_DCT;
  328.     fdct->do_dct = jpeg_fdct_ifast;
  329.     break;
  330. #endif
  331. #ifdef DCT_FLOAT_SUPPORTED
  332.   case JDCT_FLOAT:
  333.     fdct->pub.forward_DCT = forward_DCT_float;
  334.     fdct->do_float_dct = jpeg_fdct_float;
  335.     break;
  336. #endif
  337.   default:
  338.     ERREXIT(cinfo, JERR_NOT_COMPILED);
  339.     break;
  340.   }
  341.   /* Mark divisor tables unallocated */
  342.   for (i = 0; i < NUM_QUANT_TBLS; i++) {
  343.     fdct->divisors[i] = NULL;
  344. #ifdef DCT_FLOAT_SUPPORTED
  345.     fdct->float_divisors[i] = NULL;
  346. #endif
  347.   }
  348. }