jidctflt.c
上传用户:wuyixingx
上传日期:2007-01-08
资源大小:745k
文件大小:8k
源码类别:

图形图象

开发平台:

C/C++

  1. /*
  2.  * jidctflt.c
  3.  *
  4.  * Copyright (C) 1994-1998, 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 a floating-point implementation of the
  9.  * inverse DCT (Discrete Cosine Transform).  In the IJG code, this routine
  10.  * must also perform dequantization of the input coefficients.
  11.  *
  12.  * This implementation should be more accurate than either of the integer
  13.  * IDCT implementations.  However, it may not give the same results on all
  14.  * machines because of differences in roundoff behavior.  Speed will depend
  15.  * on the hardware's floating point capacity.
  16.  *
  17.  * A 2-D IDCT can be done by 1-D IDCT on each column followed by 1-D IDCT
  18.  * on each row (or vice versa, but it's more convenient to emit a row at
  19.  * a time).  Direct algorithms are also available, but they are much more
  20.  * complex and seem not to be any faster when reduced to code.
  21.  *
  22.  * This implementation is based on Arai, Agui, and Nakajima's algorithm for
  23.  * scaled DCT.  Their original paper (Trans. IEICE E-71(11):1095) is in
  24.  * Japanese, but the algorithm is described in the Pennebaker & Mitchell
  25.  * JPEG textbook (see REFERENCES section in file README).  The following code
  26.  * is based directly on figure 4-8 in P&M.
  27.  * While an 8-point DCT cannot be done in less than 11 multiplies, it is
  28.  * possible to arrange the computation so that many of the multiplies are
  29.  * simple scalings of the final outputs.  These multiplies can then be
  30.  * folded into the multiplications or divisions by the JPEG quantization
  31.  * table entries.  The AA&N method leaves only 5 multiplies and 29 adds
  32.  * to be done in the DCT itself.
  33.  * The primary disadvantage of this method is that with a fixed-point
  34.  * implementation, accuracy is lost due to imprecise representation of the
  35.  * scaled quantization values.  However, that problem does not arise if
  36.  * we use floating point arithmetic.
  37.  */
  38. #define JPEG_INTERNALS
  39. #include "jinclude.h"
  40. #include "jpeglib.h"
  41. #include "jdct.h" /* Private declarations for DCT subsystem */
  42. #ifdef DCT_FLOAT_SUPPORTED
  43. /*
  44.  * This module is specialized to the case DCTSIZE = 8.
  45.  */
  46. #if DCTSIZE != 8
  47.   Sorry, this code only copes with 8x8 DCTs. /* deliberate syntax err */
  48. #endif
  49. /* Dequantize a coefficient by multiplying it by the multiplier-table
  50.  * entry; produce a float result.
  51.  */
  52. #define DEQUANTIZE(coef,quantval)  (((FAST_FLOAT) (coef)) * (quantval))
  53. /*
  54.  * Perform dequantization and inverse DCT on one block of coefficients.
  55.  */
  56. GLOBAL(void)
  57. jpeg_idct_float (j_decompress_ptr cinfo, jpeg_component_info * compptr,
  58.  JCOEFPTR coef_block,
  59.  JSAMPARRAY output_buf, JDIMENSION output_col)
  60. {
  61.   FAST_FLOAT tmp0, tmp1, tmp2, tmp3, tmp4, tmp5, tmp6, tmp7;
  62.   FAST_FLOAT tmp10, tmp11, tmp12, tmp13;
  63.   FAST_FLOAT z5, z10, z11, z12, z13;
  64.   JCOEFPTR inptr;
  65.   FLOAT_MULT_TYPE * quantptr;
  66.   FAST_FLOAT * wsptr;
  67.   JSAMPROW outptr;
  68.   JSAMPLE *range_limit = IDCT_range_limit(cinfo);
  69.   int ctr;
  70.   FAST_FLOAT workspace[DCTSIZE2]; /* buffers data between passes */
  71.   SHIFT_TEMPS
  72.   /* Pass 1: process columns from input, store into work array. */
  73.   inptr = coef_block;
  74.   quantptr = (FLOAT_MULT_TYPE *) compptr->dct_table;
  75.   wsptr = workspace;
  76.   for (ctr = DCTSIZE; ctr > 0; ctr--) {
  77.     /* Due to quantization, we will usually find that many of the input
  78.      * coefficients are zero, especially the AC terms.  We can exploit this
  79.      * by short-circuiting the IDCT calculation for any column in which all
  80.      * the AC terms are zero.  In that case each output is equal to the
  81.      * DC coefficient (with scale factor as needed).
  82.      * With typical images and quantization tables, half or more of the
  83.      * column DCT calculations can be simplified this way.
  84.      */
  85.     
  86.     if (inptr[DCTSIZE*1] == 0 && inptr[DCTSIZE*2] == 0 &&
  87. inptr[DCTSIZE*3] == 0 && inptr[DCTSIZE*4] == 0 &&
  88. inptr[DCTSIZE*5] == 0 && inptr[DCTSIZE*6] == 0 &&
  89. inptr[DCTSIZE*7] == 0) {
  90.       /* AC terms all zero */
  91.       FAST_FLOAT dcval = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*0], quantptr[DCTSIZE*0]);
  92.       
  93.       wsptr[DCTSIZE*0] = dcval;
  94.       wsptr[DCTSIZE*1] = dcval;
  95.       wsptr[DCTSIZE*2] = dcval;
  96.       wsptr[DCTSIZE*3] = dcval;
  97.       wsptr[DCTSIZE*4] = dcval;
  98.       wsptr[DCTSIZE*5] = dcval;
  99.       wsptr[DCTSIZE*6] = dcval;
  100.       wsptr[DCTSIZE*7] = dcval;
  101.       
  102.       inptr++; /* advance pointers to next column */
  103.       quantptr++;
  104.       wsptr++;
  105.       continue;
  106.     }
  107.     
  108.     /* Even part */
  109.     tmp0 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*0], quantptr[DCTSIZE*0]);
  110.     tmp1 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*2], quantptr[DCTSIZE*2]);
  111.     tmp2 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*4], quantptr[DCTSIZE*4]);
  112.     tmp3 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*6], quantptr[DCTSIZE*6]);
  113.     tmp10 = tmp0 + tmp2; /* phase 3 */
  114.     tmp11 = tmp0 - tmp2;
  115.     tmp13 = tmp1 + tmp3; /* phases 5-3 */
  116.     tmp12 = (tmp1 - tmp3) * ((FAST_FLOAT) 1.414213562) - tmp13; /* 2*c4 */
  117.     tmp0 = tmp10 + tmp13; /* phase 2 */
  118.     tmp3 = tmp10 - tmp13;
  119.     tmp1 = tmp11 + tmp12;
  120.     tmp2 = tmp11 - tmp12;
  121.     
  122.     /* Odd part */
  123.     tmp4 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*1], quantptr[DCTSIZE*1]);
  124.     tmp5 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*3], quantptr[DCTSIZE*3]);
  125.     tmp6 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*5], quantptr[DCTSIZE*5]);
  126.     tmp7 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*7], quantptr[DCTSIZE*7]);
  127.     z13 = tmp6 + tmp5; /* phase 6 */
  128.     z10 = tmp6 - tmp5;
  129.     z11 = tmp4 + tmp7;
  130.     z12 = tmp4 - tmp7;
  131.     tmp7 = z11 + z13; /* phase 5 */
  132.     tmp11 = (z11 - z13) * ((FAST_FLOAT) 1.414213562); /* 2*c4 */
  133.     z5 = (z10 + z12) * ((FAST_FLOAT) 1.847759065); /* 2*c2 */
  134.     tmp10 = ((FAST_FLOAT) 1.082392200) * z12 - z5; /* 2*(c2-c6) */
  135.     tmp12 = ((FAST_FLOAT) -2.613125930) * z10 + z5; /* -2*(c2+c6) */
  136.     tmp6 = tmp12 - tmp7; /* phase 2 */
  137.     tmp5 = tmp11 - tmp6;
  138.     tmp4 = tmp10 + tmp5;
  139.     wsptr[DCTSIZE*0] = tmp0 + tmp7;
  140.     wsptr[DCTSIZE*7] = tmp0 - tmp7;
  141.     wsptr[DCTSIZE*1] = tmp1 + tmp6;
  142.     wsptr[DCTSIZE*6] = tmp1 - tmp6;
  143.     wsptr[DCTSIZE*2] = tmp2 + tmp5;
  144.     wsptr[DCTSIZE*5] = tmp2 - tmp5;
  145.     wsptr[DCTSIZE*4] = tmp3 + tmp4;
  146.     wsptr[DCTSIZE*3] = tmp3 - tmp4;
  147.     inptr++; /* advance pointers to next column */
  148.     quantptr++;
  149.     wsptr++;
  150.   }
  151.   
  152.   /* Pass 2: process rows from work array, store into output array. */
  153.   /* Note that we must descale the results by a factor of 8 == 2**3. */
  154.   wsptr = workspace;
  155.   for (ctr = 0; ctr < DCTSIZE; ctr++) {
  156.     outptr = output_buf[ctr] + output_col;
  157.     /* Rows of zeroes can be exploited in the same way as we did with columns.
  158.      * However, the column calculation has created many nonzero AC terms, so
  159.      * the simplification applies less often (typically 5% to 10% of the time).
  160.      * And testing floats for zero is relatively expensive, so we don't bother.
  161.      */
  162.     
  163.     /* Even part */
  164.     tmp10 = wsptr[0] + wsptr[4];
  165.     tmp11 = wsptr[0] - wsptr[4];
  166.     tmp13 = wsptr[2] + wsptr[6];
  167.     tmp12 = (wsptr[2] - wsptr[6]) * ((FAST_FLOAT) 1.414213562) - tmp13;
  168.     tmp0 = tmp10 + tmp13;
  169.     tmp3 = tmp10 - tmp13;
  170.     tmp1 = tmp11 + tmp12;
  171.     tmp2 = tmp11 - tmp12;
  172.     /* Odd part */
  173.     z13 = wsptr[5] + wsptr[3];
  174.     z10 = wsptr[5] - wsptr[3];
  175.     z11 = wsptr[1] + wsptr[7];
  176.     z12 = wsptr[1] - wsptr[7];
  177.     tmp7 = z11 + z13;
  178.     tmp11 = (z11 - z13) * ((FAST_FLOAT) 1.414213562);
  179.     z5 = (z10 + z12) * ((FAST_FLOAT) 1.847759065); /* 2*c2 */
  180.     tmp10 = ((FAST_FLOAT) 1.082392200) * z12 - z5; /* 2*(c2-c6) */
  181.     tmp12 = ((FAST_FLOAT) -2.613125930) * z10 + z5; /* -2*(c2+c6) */
  182.     tmp6 = tmp12 - tmp7;
  183.     tmp5 = tmp11 - tmp6;
  184.     tmp4 = tmp10 + tmp5;
  185.     /* Final output stage: scale down by a factor of 8 and range-limit */
  186.     outptr[0] = range_limit[(int) DESCALE((INT32) (tmp0 + tmp7), 3)
  187.     & RANGE_MASK];
  188.     outptr[7] = range_limit[(int) DESCALE((INT32) (tmp0 - tmp7), 3)
  189.     & RANGE_MASK];
  190.     outptr[1] = range_limit[(int) DESCALE((INT32) (tmp1 + tmp6), 3)
  191.     & RANGE_MASK];
  192.     outptr[6] = range_limit[(int) DESCALE((INT32) (tmp1 - tmp6), 3)
  193.     & RANGE_MASK];
  194.     outptr[2] = range_limit[(int) DESCALE((INT32) (tmp2 + tmp5), 3)
  195.     & RANGE_MASK];
  196.     outptr[5] = range_limit[(int) DESCALE((INT32) (tmp2 - tmp5), 3)
  197.     & RANGE_MASK];
  198.     outptr[4] = range_limit[(int) DESCALE((INT32) (tmp3 + tmp4), 3)
  199.     & RANGE_MASK];
  200.     outptr[3] = range_limit[(int) DESCALE((INT32) (tmp3 - tmp4), 3)
  201.     & RANGE_MASK];
  202.     
  203.     wsptr += DCTSIZE; /* advance pointer to next row */
  204.   }
  205. }
  206. #endif /* DCT_FLOAT_SUPPORTED */