JQUANT1.c
上传用户:qiutianh
上传日期:2022-08-08
资源大小:939k
文件大小:32k
源码类别:

图形图象

开发平台:

Visual C++

  1. ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  2. //
  3. // Note : this file is included as part of the Smaller Animals Software
  4. // JpegFile package. Though this file has not been modified from it's 
  5. // original IJG 6a form, it is not the responsibility on the Independent
  6. // JPEG Group to answer questions regarding this code.
  7. //
  8. // Any questions you have about this code should be addressed to :
  9. //
  10. // CHRISDL@PAGESZ.NET - the distributor of this package.
  11. //
  12. // Remember, by including this code in the JpegFile package, Smaller 
  13. // Animals Software assumes all responsibilities for answering questions
  14. // about it. If we (SA Software) can't answer your questions ourselves, we 
  15. // will direct you to people who can.
  16. //
  17. // Thanks, CDL.
  18. //
  19. ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  20. /*
  21.  * jquant1.c
  22.  *
  23.  * Copyright (C) 1991-1996, Thomas G. Lane.
  24.  * This file is part of the Independent JPEG Group's software.
  25.  * For conditions of distribution and use, see the accompanying README file.
  26.  *
  27.  * This file contains 1-pass color quantization (color mapping) routines.
  28.  * These routines provide mapping to a fixed color map using equally spaced
  29.  * color values.  Optional Floyd-Steinberg or ordered dithering is available.
  30.  */
  31. #define JPEG_INTERNALS
  32. #include "jinclude.h"
  33. #include "jpeglib.h"
  34. #ifdef QUANT_1PASS_SUPPORTED
  35. /*
  36.  * The main purpose of 1-pass quantization is to provide a fast, if not very
  37.  * high quality, colormapped output capability.  A 2-pass quantizer usually
  38.  * gives better visual quality; however, for quantized grayscale output this
  39.  * quantizer is perfectly adequate.  Dithering is highly recommended with this
  40.  * quantizer, though you can turn it off if you really want to.
  41.  *
  42.  * In 1-pass quantization the colormap must be chosen in advance of seeing the
  43.  * image.  We use a map consisting of all combinations of Ncolors[i] color
  44.  * values for the i'th component.  The Ncolors[] values are chosen so that
  45.  * their product, the total number of colors, is no more than that requested.
  46.  * (In most cases, the product will be somewhat less.)
  47.  *
  48.  * Since the colormap is orthogonal, the representative value for each color
  49.  * component can be determined without considering the other components;
  50.  * then these indexes can be combined into a colormap index by a standard
  51.  * N-dimensional-array-subscript calculation.  Most of the arithmetic involved
  52.  * can be precalculated and stored in the lookup table colorindex[].
  53.  * colorindex[i][j] maps pixel value j in component i to the nearest
  54.  * representative value (grid plane) for that component; this index is
  55.  * multiplied by the array stride for component i, so that the
  56.  * index of the colormap entry closest to a given pixel value is just
  57.  *    sum( colorindex[component-number][pixel-component-value] )
  58.  * Aside from being fast, this scheme allows for variable spacing between
  59.  * representative values with no additional lookup cost.
  60.  *
  61.  * If gamma correction has been applied in color conversion, it might be wise
  62.  * to adjust the color grid spacing so that the representative colors are
  63.  * equidistant in linear space.  At this writing, gamma correction is not
  64.  * implemented by jdcolor, so nothing is done here.
  65.  */
  66. /* Declarations for ordered dithering.
  67.  *
  68.  * We use a standard 16x16 ordered dither array.  The basic concept of ordered
  69.  * dithering is described in many references, for instance Dale Schumacher's
  70.  * chapter II.2 of Graphics Gems II (James Arvo, ed. Academic Press, 1991).
  71.  * In place of Schumacher's comparisons against a "threshold" value, we add a
  72.  * "dither" value to the input pixel and then round the result to the nearest
  73.  * output value.  The dither value is equivalent to (0.5 - threshold) times
  74.  * the distance between output values.  For ordered dithering, we assume that
  75.  * the output colors are equally spaced; if not, results will probably be
  76.  * worse, since the dither may be too much or too little at a given point.
  77.  *
  78.  * The normal calculation would be to form pixel value + dither, range-limit
  79.  * this to 0..MAXJSAMPLE, and then index into the colorindex table as usual.
  80.  * We can skip the separate range-limiting step by extending the colorindex
  81.  * table in both directions.
  82.  */
  83. #define ODITHER_SIZE  16 /* dimension of dither matrix */
  84. /* NB: if ODITHER_SIZE is not a power of 2, ODITHER_MASK uses will break */
  85. #define ODITHER_CELLS (ODITHER_SIZE*ODITHER_SIZE) /* # cells in matrix */
  86. #define ODITHER_MASK  (ODITHER_SIZE-1) /* mask for wrapping around counters */
  87. typedef int ODITHER_MATRIX[ODITHER_SIZE][ODITHER_SIZE];
  88. typedef int (*ODITHER_MATRIX_PTR)[ODITHER_SIZE];
  89. static const UINT8 base_dither_matrix[ODITHER_SIZE][ODITHER_SIZE] = {
  90.   /* Bayer's order-4 dither array.  Generated by the code given in
  91.    * Stephen Hawley's article "Ordered Dithering" in Graphics Gems I.
  92.    * The values in this array must range from 0 to ODITHER_CELLS-1.
  93.    */
  94.   {   0,192, 48,240, 12,204, 60,252,  3,195, 51,243, 15,207, 63,255 },
  95.   { 128, 64,176,112,140, 76,188,124,131, 67,179,115,143, 79,191,127 },
  96.   {  32,224, 16,208, 44,236, 28,220, 35,227, 19,211, 47,239, 31,223 },
  97.   { 160, 96,144, 80,172,108,156, 92,163, 99,147, 83,175,111,159, 95 },
  98.   {   8,200, 56,248,  4,196, 52,244, 11,203, 59,251,  7,199, 55,247 },
  99.   { 136, 72,184,120,132, 68,180,116,139, 75,187,123,135, 71,183,119 },
  100.   {  40,232, 24,216, 36,228, 20,212, 43,235, 27,219, 39,231, 23,215 },
  101.   { 168,104,152, 88,164,100,148, 84,171,107,155, 91,167,103,151, 87 },
  102.   {   2,194, 50,242, 14,206, 62,254,  1,193, 49,241, 13,205, 61,253 },
  103.   { 130, 66,178,114,142, 78,190,126,129, 65,177,113,141, 77,189,125 },
  104.   {  34,226, 18,210, 46,238, 30,222, 33,225, 17,209, 45,237, 29,221 },
  105.   { 162, 98,146, 82,174,110,158, 94,161, 97,145, 81,173,109,157, 93 },
  106.   {  10,202, 58,250,  6,198, 54,246,  9,201, 57,249,  5,197, 53,245 },
  107.   { 138, 74,186,122,134, 70,182,118,137, 73,185,121,133, 69,181,117 },
  108.   {  42,234, 26,218, 38,230, 22,214, 41,233, 25,217, 37,229, 21,213 },
  109.   { 170,106,154, 90,166,102,150, 86,169,105,153, 89,165,101,149, 85 }
  110. };
  111. /* Declarations for Floyd-Steinberg dithering.
  112.  *
  113.  * Errors are accumulated into the array fserrors[], at a resolution of
  114.  * 1/16th of a pixel count.  The error at a given pixel is propagated
  115.  * to its not-yet-processed neighbors using the standard F-S fractions,
  116.  * ... (here) 7/16
  117.  * 3/16 5/16 1/16
  118.  * We work left-to-right on even rows, right-to-left on odd rows.
  119.  *
  120.  * We can get away with a single array (holding one row's worth of errors)
  121.  * by using it to store the current row's errors at pixel columns not yet
  122.  * processed, but the next row's errors at columns already processed.  We
  123.  * need only a few extra variables to hold the errors immediately around the
  124.  * current column.  (If we are lucky, those variables are in registers, but
  125.  * even if not, they're probably cheaper to access than array elements are.)
  126.  *
  127.  * The fserrors[] array is indexed [component#][position].
  128.  * We provide (#columns + 2) entries per component; the extra entry at each
  129.  * end saves us from special-casing the first and last pixels.
  130.  *
  131.  * Note: on a wide image, we might not have enough room in a PC's near data
  132.  * segment to hold the error array; so it is allocated with alloc_large.
  133.  */
  134. #if BITS_IN_JSAMPLE == 8
  135. typedef short FSERROR; /* 16 bits should be enough */
  136. typedef int LOCFSERROR; /* use 'int' for calculation temps */
  137. #else
  138. typedef long FSERROR; /* may need more than 16 bits */
  139. typedef long LOCFSERROR; /* be sure calculation temps are big enough */
  140. #endif
  141. typedef FSERROR FAR *FSERRPTR; /* pointer to error array (in FAR storage!) */
  142. /* Private subobject */
  143. #define MAX_Q_COMPS 4 /* max components I can handle */
  144. typedef struct {
  145.   struct jpeg_color_quantizer pub; /* public fields */
  146.   /* Initially allocated colormap is saved here */
  147.   JSAMPARRAY sv_colormap; /* The color map as a 2-D pixel array */
  148.   int sv_actual; /* number of entries in use */
  149.   JSAMPARRAY colorindex; /* Precomputed mapping for speed */
  150.   /* colorindex[i][j] = index of color closest to pixel value j in component i,
  151.    * premultiplied as described above.  Since colormap indexes must fit into
  152.    * JSAMPLEs, the entries of this array will too.
  153.    */
  154.   boolean is_padded; /* is the colorindex padded for odither? */
  155.   int Ncolors[MAX_Q_COMPS]; /* # of values alloced to each component */
  156.   /* Variables for ordered dithering */
  157.   int row_index; /* cur row's vertical index in dither matrix */
  158.   ODITHER_MATRIX_PTR odither[MAX_Q_COMPS]; /* one dither array per component */
  159.   /* Variables for Floyd-Steinberg dithering */
  160.   FSERRPTR fserrors[MAX_Q_COMPS]; /* accumulated errors */
  161.   boolean on_odd_row; /* flag to remember which row we are on */
  162. } my_cquantizer;
  163. typedef my_cquantizer * my_cquantize_ptr;
  164. /*
  165.  * Policy-making subroutines for create_colormap and create_colorindex.
  166.  * These routines determine the colormap to be used.  The rest of the module
  167.  * only assumes that the colormap is orthogonal.
  168.  *
  169.  *  * select_ncolors decides how to divvy up the available colors
  170.  *    among the components.
  171.  *  * output_value defines the set of representative values for a component.
  172.  *  * largest_input_value defines the mapping from input values to
  173.  *    representative values for a component.
  174.  * Note that the latter two routines may impose different policies for
  175.  * different components, though this is not currently done.
  176.  */
  177. LOCAL(int)
  178. select_ncolors (j_decompress_ptr cinfo, int Ncolors[])
  179. /* Determine allocation of desired colors to components, */
  180. /* and fill in Ncolors[] array to indicate choice. */
  181. /* Return value is total number of colors (product of Ncolors[] values). */
  182. {
  183.   int nc = cinfo->out_color_components; /* number of color components */
  184.   int max_colors = cinfo->desired_number_of_colors;
  185.   int total_colors, iroot, i, j;
  186.   boolean changed;
  187.   long temp;
  188.   static const int RGB_order[3] = { RGB_GREEN, RGB_RED, RGB_BLUE };
  189.   /* We can allocate at least the nc'th root of max_colors per component. */
  190.   /* Compute floor(nc'th root of max_colors). */
  191.   iroot = 1;
  192.   do {
  193.     iroot++;
  194.     temp = iroot; /* set temp = iroot ** nc */
  195.     for (i = 1; i < nc; i++)
  196.       temp *= iroot;
  197.   } while (temp <= (long) max_colors); /* repeat till iroot exceeds root */
  198.   iroot--; /* now iroot = floor(root) */
  199.   /* Must have at least 2 color values per component */
  200.   if (iroot < 2)
  201.     ERREXIT1(cinfo, JERR_QUANT_FEW_COLORS, (int) temp);
  202.   /* Initialize to iroot color values for each component */
  203.   total_colors = 1;
  204.   for (i = 0; i < nc; i++) {
  205.     Ncolors[i] = iroot;
  206.     total_colors *= iroot;
  207.   }
  208.   /* We may be able to increment the count for one or more components without
  209.    * exceeding max_colors, though we know not all can be incremented.
  210.    * Sometimes, the first component can be incremented more than once!
  211.    * (Example: for 16 colors, we start at 2*2*2, go to 3*2*2, then 4*2*2.)
  212.    * In RGB colorspace, try to increment G first, then R, then B.
  213.    */
  214.   do {
  215.     changed = FALSE;
  216.     for (i = 0; i < nc; i++) {
  217.       j = (cinfo->out_color_space == JCS_RGB ? RGB_order[i] : i);
  218.       /* calculate new total_colors if Ncolors[j] is incremented */
  219.       temp = total_colors / Ncolors[j];
  220.       temp *= Ncolors[j]+1; /* done in long arith to avoid oflo */
  221.       if (temp > (long) max_colors)
  222. break; /* won't fit, done with this pass */
  223.       Ncolors[j]++; /* OK, apply the increment */
  224.       total_colors = (int) temp;
  225.       changed = TRUE;
  226.     }
  227.   } while (changed);
  228.   return total_colors;
  229. }
  230. LOCAL(int)
  231. output_value (j_decompress_ptr cinfo, int ci, int j, int maxj)
  232. /* Return j'th output value, where j will range from 0 to maxj */
  233. /* The output values must fall in 0..MAXJSAMPLE in increasing order */
  234. {
  235.   /* We always provide values 0 and MAXJSAMPLE for each component;
  236.    * any additional values are equally spaced between these limits.
  237.    * (Forcing the upper and lower values to the limits ensures that
  238.    * dithering can't produce a color outside the selected gamut.)
  239.    */
  240.   return (int) (((long) j * MAXJSAMPLE + maxj/2) / maxj);
  241. }
  242. LOCAL(int)
  243. largest_input_value (j_decompress_ptr cinfo, int ci, int j, int maxj)
  244. /* Return largest input value that should map to j'th output value */
  245. /* Must have largest(j=0) >= 0, and largest(j=maxj) >= MAXJSAMPLE */
  246. {
  247.   /* Breakpoints are halfway between values returned by output_value */
  248.   return (int) (((long) (2*j + 1) * MAXJSAMPLE + maxj) / (2*maxj));
  249. }
  250. /*
  251.  * Create the colormap.
  252.  */
  253. LOCAL(void)
  254. create_colormap (j_decompress_ptr cinfo)
  255. {
  256.   my_cquantize_ptr cquantize = (my_cquantize_ptr) cinfo->cquantize;
  257.   JSAMPARRAY colormap; /* Created colormap */
  258.   int total_colors; /* Number of distinct output colors */
  259.   int i,j,k, nci, blksize, blkdist, ptr, val;
  260.   /* Select number of colors for each component */
  261.   total_colors = select_ncolors(cinfo, cquantize->Ncolors);
  262.   /* Report selected color counts */
  263.   if (cinfo->out_color_components == 3)
  264.     TRACEMS4(cinfo, 1, JTRC_QUANT_3_NCOLORS,
  265.      total_colors, cquantize->Ncolors[0],
  266.      cquantize->Ncolors[1], cquantize->Ncolors[2]);
  267.   else
  268.     TRACEMS1(cinfo, 1, JTRC_QUANT_NCOLORS, total_colors);
  269.   /* Allocate and fill in the colormap. */
  270.   /* The colors are ordered in the map in standard row-major order, */
  271.   /* i.e. rightmost (highest-indexed) color changes most rapidly. */
  272.   colormap = (*cinfo->mem->alloc_sarray)
  273.     ((j_common_ptr) cinfo, JPOOL_IMAGE,
  274.      (JDIMENSION) total_colors, (JDIMENSION) cinfo->out_color_components);
  275.   /* blksize is number of adjacent repeated entries for a component */
  276.   /* blkdist is distance between groups of identical entries for a component */
  277.   blkdist = total_colors;
  278.   for (i = 0; i < cinfo->out_color_components; i++) {
  279.     /* fill in colormap entries for i'th color component */
  280.     nci = cquantize->Ncolors[i]; /* # of distinct values for this color */
  281.     blksize = blkdist / nci;
  282.     for (j = 0; j < nci; j++) {
  283.       /* Compute j'th output value (out of nci) for component */
  284.       val = output_value(cinfo, i, j, nci-1);
  285.       /* Fill in all colormap entries that have this value of this component */
  286.       for (ptr = j * blksize; ptr < total_colors; ptr += blkdist) {
  287. /* fill in blksize entries beginning at ptr */
  288. for (k = 0; k < blksize; k++)
  289.   colormap[i][ptr+k] = (JSAMPLE) val;
  290.       }
  291.     }
  292.     blkdist = blksize; /* blksize of this color is blkdist of next */
  293.   }
  294.   /* Save the colormap in private storage,
  295.    * where it will survive color quantization mode changes.
  296.    */
  297.   cquantize->sv_colormap = colormap;
  298.   cquantize->sv_actual = total_colors;
  299. }
  300. /*
  301.  * Create the color index table.
  302.  */
  303. LOCAL(void)
  304. create_colorindex (j_decompress_ptr cinfo)
  305. {
  306.   my_cquantize_ptr cquantize = (my_cquantize_ptr) cinfo->cquantize;
  307.   JSAMPROW indexptr;
  308.   int i,j,k, nci, blksize, val, pad;
  309.   /* For ordered dither, we pad the color index tables by MAXJSAMPLE in
  310.    * each direction (input index values can be -MAXJSAMPLE .. 2*MAXJSAMPLE).
  311.    * This is not necessary in the other dithering modes.  However, we
  312.    * flag whether it was done in case user changes dithering mode.
  313.    */
  314.   if (cinfo->dither_mode == JDITHER_ORDERED) {
  315.     pad = MAXJSAMPLE*2;
  316.     cquantize->is_padded = TRUE;
  317.   } else {
  318.     pad = 0;
  319.     cquantize->is_padded = FALSE;
  320.   }
  321.   cquantize->colorindex = (*cinfo->mem->alloc_sarray)
  322.     ((j_common_ptr) cinfo, JPOOL_IMAGE,
  323.      (JDIMENSION) (MAXJSAMPLE+1 + pad),
  324.      (JDIMENSION) cinfo->out_color_components);
  325.   /* blksize is number of adjacent repeated entries for a component */
  326.   blksize = cquantize->sv_actual;
  327.   for (i = 0; i < cinfo->out_color_components; i++) {
  328.     /* fill in colorindex entries for i'th color component */
  329.     nci = cquantize->Ncolors[i]; /* # of distinct values for this color */
  330.     blksize = blksize / nci;
  331.     /* adjust colorindex pointers to provide padding at negative indexes. */
  332.     if (pad)
  333.       cquantize->colorindex[i] += MAXJSAMPLE;
  334.     /* in loop, val = index of current output value, */
  335.     /* and k = largest j that maps to current val */
  336.     indexptr = cquantize->colorindex[i];
  337.     val = 0;
  338.     k = largest_input_value(cinfo, i, 0, nci-1);
  339.     for (j = 0; j <= MAXJSAMPLE; j++) {
  340.       while (j > k) /* advance val if past boundary */
  341. k = largest_input_value(cinfo, i, ++val, nci-1);
  342.       /* premultiply so that no multiplication needed in main processing */
  343.       indexptr[j] = (JSAMPLE) (val * blksize);
  344.     }
  345.     /* Pad at both ends if necessary */
  346.     if (pad)
  347.       for (j = 1; j <= MAXJSAMPLE; j++) {
  348. indexptr[-j] = indexptr[0];
  349. indexptr[MAXJSAMPLE+j] = indexptr[MAXJSAMPLE];
  350.       }
  351.   }
  352. }
  353. /*
  354.  * Create an ordered-dither array for a component having ncolors
  355.  * distinct output values.
  356.  */
  357. LOCAL(ODITHER_MATRIX_PTR)
  358. make_odither_array (j_decompress_ptr cinfo, int ncolors)
  359. {
  360.   ODITHER_MATRIX_PTR odither;
  361.   int j,k;
  362.   long num,den;
  363.   odither = (ODITHER_MATRIX_PTR)
  364.     (*cinfo->mem->alloc_small) ((j_common_ptr) cinfo, JPOOL_IMAGE,
  365. SIZEOF(ODITHER_MATRIX));
  366.   /* The inter-value distance for this color is MAXJSAMPLE/(ncolors-1).
  367.    * Hence the dither value for the matrix cell with fill order f
  368.    * (f=0..N-1) should be (N-1-2*f)/(2*N) * MAXJSAMPLE/(ncolors-1).
  369.    * On 16-bit-int machine, be careful to avoid overflow.
  370.    */
  371.   den = 2 * ODITHER_CELLS * ((long) (ncolors - 1));
  372.   for (j = 0; j < ODITHER_SIZE; j++) {
  373.     for (k = 0; k < ODITHER_SIZE; k++) {
  374.       num = ((long) (ODITHER_CELLS-1 - 2*((int)base_dither_matrix[j][k])))
  375.     * MAXJSAMPLE;
  376.       /* Ensure round towards zero despite C's lack of consistency
  377.        * about rounding negative values in integer division...
  378.        */
  379.       odither[j][k] = (int) (num<0 ? -((-num)/den) : num/den);
  380.     }
  381.   }
  382.   return odither;
  383. }
  384. /*
  385.  * Create the ordered-dither tables.
  386.  * Components having the same number of representative colors may 
  387.  * share a dither table.
  388.  */
  389. LOCAL(void)
  390. create_odither_tables (j_decompress_ptr cinfo)
  391. {
  392.   my_cquantize_ptr cquantize = (my_cquantize_ptr) cinfo->cquantize;
  393.   ODITHER_MATRIX_PTR odither;
  394.   int i, j, nci;
  395.   for (i = 0; i < cinfo->out_color_components; i++) {
  396.     nci = cquantize->Ncolors[i]; /* # of distinct values for this color */
  397.     odither = NULL; /* search for matching prior component */
  398.     for (j = 0; j < i; j++) {
  399.       if (nci == cquantize->Ncolors[j]) {
  400. odither = cquantize->odither[j];
  401. break;
  402.       }
  403.     }
  404.     if (odither == NULL) /* need a new table? */
  405.       odither = make_odither_array(cinfo, nci);
  406.     cquantize->odither[i] = odither;
  407.   }
  408. }
  409. /*
  410.  * Map some rows of pixels to the output colormapped representation.
  411.  */
  412. METHODDEF(void)
  413. color_quantize (j_decompress_ptr cinfo, JSAMPARRAY input_buf,
  414. JSAMPARRAY output_buf, int num_rows)
  415. /* General case, no dithering */
  416. {
  417.   my_cquantize_ptr cquantize = (my_cquantize_ptr) cinfo->cquantize;
  418.   JSAMPARRAY colorindex = cquantize->colorindex;
  419.   register int pixcode, ci;
  420.   register JSAMPROW ptrin, ptrout;
  421.   int row;
  422.   JDIMENSION col;
  423.   JDIMENSION width = cinfo->output_width;
  424.   register int nc = cinfo->out_color_components;
  425.   for (row = 0; row < num_rows; row++) {
  426.     ptrin = input_buf[row];
  427.     ptrout = output_buf[row];
  428.     for (col = width; col > 0; col--) {
  429.       pixcode = 0;
  430.       for (ci = 0; ci < nc; ci++) {
  431. pixcode += GETJSAMPLE(colorindex[ci][GETJSAMPLE(*ptrin++)]);
  432.       }
  433.       *ptrout++ = (JSAMPLE) pixcode;
  434.     }
  435.   }
  436. }
  437. METHODDEF(void)
  438. color_quantize3 (j_decompress_ptr cinfo, JSAMPARRAY input_buf,
  439.  JSAMPARRAY output_buf, int num_rows)
  440. /* Fast path for out_color_components==3, no dithering */
  441. {
  442.   my_cquantize_ptr cquantize = (my_cquantize_ptr) cinfo->cquantize;
  443.   register int pixcode;
  444.   register JSAMPROW ptrin, ptrout;
  445.   JSAMPROW colorindex0 = cquantize->colorindex[0];
  446.   JSAMPROW colorindex1 = cquantize->colorindex[1];
  447.   JSAMPROW colorindex2 = cquantize->colorindex[2];
  448.   int row;
  449.   JDIMENSION col;
  450.   JDIMENSION width = cinfo->output_width;
  451.   for (row = 0; row < num_rows; row++) {
  452.     ptrin = input_buf[row];
  453.     ptrout = output_buf[row];
  454.     for (col = width; col > 0; col--) {
  455.       pixcode  = GETJSAMPLE(colorindex0[GETJSAMPLE(*ptrin++)]);
  456.       pixcode += GETJSAMPLE(colorindex1[GETJSAMPLE(*ptrin++)]);
  457.       pixcode += GETJSAMPLE(colorindex2[GETJSAMPLE(*ptrin++)]);
  458.       *ptrout++ = (JSAMPLE) pixcode;
  459.     }
  460.   }
  461. }
  462. METHODDEF(void)
  463. quantize_ord_dither (j_decompress_ptr cinfo, JSAMPARRAY input_buf,
  464.      JSAMPARRAY output_buf, int num_rows)
  465. /* General case, with ordered dithering */
  466. {
  467.   my_cquantize_ptr cquantize = (my_cquantize_ptr) cinfo->cquantize;
  468.   register JSAMPROW input_ptr;
  469.   register JSAMPROW output_ptr;
  470.   JSAMPROW colorindex_ci;
  471.   int * dither; /* points to active row of dither matrix */
  472.   int row_index, col_index; /* current indexes into dither matrix */
  473.   int nc = cinfo->out_color_components;
  474.   int ci;
  475.   int row;
  476.   JDIMENSION col;
  477.   JDIMENSION width = cinfo->output_width;
  478.   for (row = 0; row < num_rows; row++) {
  479.     /* Initialize output values to 0 so can process components separately */
  480.     jzero_far((void FAR *) output_buf[row],
  481.       (size_t) (width * SIZEOF(JSAMPLE)));
  482.     row_index = cquantize->row_index;
  483.     for (ci = 0; ci < nc; ci++) {
  484.       input_ptr = input_buf[row] + ci;
  485.       output_ptr = output_buf[row];
  486.       colorindex_ci = cquantize->colorindex[ci];
  487.       dither = cquantize->odither[ci][row_index];
  488.       col_index = 0;
  489.       for (col = width; col > 0; col--) {
  490. /* Form pixel value + dither, range-limit to 0..MAXJSAMPLE,
  491.  * select output value, accumulate into output code for this pixel.
  492.  * Range-limiting need not be done explicitly, as we have extended
  493.  * the colorindex table to produce the right answers for out-of-range
  494.  * inputs.  The maximum dither is +- MAXJSAMPLE; this sets the
  495.  * required amount of padding.
  496.  */
  497. *output_ptr += colorindex_ci[GETJSAMPLE(*input_ptr)+dither[col_index]];
  498. input_ptr += nc;
  499. output_ptr++;
  500. col_index = (col_index + 1) & ODITHER_MASK;
  501.       }
  502.     }
  503.     /* Advance row index for next row */
  504.     row_index = (row_index + 1) & ODITHER_MASK;
  505.     cquantize->row_index = row_index;
  506.   }
  507. }
  508. METHODDEF(void)
  509. quantize3_ord_dither (j_decompress_ptr cinfo, JSAMPARRAY input_buf,
  510.       JSAMPARRAY output_buf, int num_rows)
  511. /* Fast path for out_color_components==3, with ordered dithering */
  512. {
  513.   my_cquantize_ptr cquantize = (my_cquantize_ptr) cinfo->cquantize;
  514.   register int pixcode;
  515.   register JSAMPROW input_ptr;
  516.   register JSAMPROW output_ptr;
  517.   JSAMPROW colorindex0 = cquantize->colorindex[0];
  518.   JSAMPROW colorindex1 = cquantize->colorindex[1];
  519.   JSAMPROW colorindex2 = cquantize->colorindex[2];
  520.   int * dither0; /* points to active row of dither matrix */
  521.   int * dither1;
  522.   int * dither2;
  523.   int row_index, col_index; /* current indexes into dither matrix */
  524.   int row;
  525.   JDIMENSION col;
  526.   JDIMENSION width = cinfo->output_width;
  527.   for (row = 0; row < num_rows; row++) {
  528.     row_index = cquantize->row_index;
  529.     input_ptr = input_buf[row];
  530.     output_ptr = output_buf[row];
  531.     dither0 = cquantize->odither[0][row_index];
  532.     dither1 = cquantize->odither[1][row_index];
  533.     dither2 = cquantize->odither[2][row_index];
  534.     col_index = 0;
  535.     for (col = width; col > 0; col--) {
  536.       pixcode  = GETJSAMPLE(colorindex0[GETJSAMPLE(*input_ptr++) +
  537. dither0[col_index]]);
  538.       pixcode += GETJSAMPLE(colorindex1[GETJSAMPLE(*input_ptr++) +
  539. dither1[col_index]]);
  540.       pixcode += GETJSAMPLE(colorindex2[GETJSAMPLE(*input_ptr++) +
  541. dither2[col_index]]);
  542.       *output_ptr++ = (JSAMPLE) pixcode;
  543.       col_index = (col_index + 1) & ODITHER_MASK;
  544.     }
  545.     row_index = (row_index + 1) & ODITHER_MASK;
  546.     cquantize->row_index = row_index;
  547.   }
  548. }
  549. METHODDEF(void)
  550. quantize_fs_dither (j_decompress_ptr cinfo, JSAMPARRAY input_buf,
  551.     JSAMPARRAY output_buf, int num_rows)
  552. /* General case, with Floyd-Steinberg dithering */
  553. {
  554.   my_cquantize_ptr cquantize = (my_cquantize_ptr) cinfo->cquantize;
  555.   register LOCFSERROR cur; /* current error or pixel value */
  556.   LOCFSERROR belowerr; /* error for pixel below cur */
  557.   LOCFSERROR bpreverr; /* error for below/prev col */
  558.   LOCFSERROR bnexterr; /* error for below/next col */
  559.   LOCFSERROR delta;
  560.   register FSERRPTR errorptr; /* => fserrors[] at column before current */
  561.   register JSAMPROW input_ptr;
  562.   register JSAMPROW output_ptr;
  563.   JSAMPROW colorindex_ci;
  564.   JSAMPROW colormap_ci;
  565.   int pixcode;
  566.   int nc = cinfo->out_color_components;
  567.   int dir; /* 1 for left-to-right, -1 for right-to-left */
  568.   int dirnc; /* dir * nc */
  569.   int ci;
  570.   int row;
  571.   JDIMENSION col;
  572.   JDIMENSION width = cinfo->output_width;
  573.   JSAMPLE *range_limit = cinfo->sample_range_limit;
  574.   SHIFT_TEMPS
  575.   for (row = 0; row < num_rows; row++) {
  576.     /* Initialize output values to 0 so can process components separately */
  577.     jzero_far((void FAR *) output_buf[row],
  578.       (size_t) (width * SIZEOF(JSAMPLE)));
  579.     for (ci = 0; ci < nc; ci++) {
  580.       input_ptr = input_buf[row] + ci;
  581.       output_ptr = output_buf[row];
  582.       if (cquantize->on_odd_row) {
  583. /* work right to left in this row */
  584. input_ptr += (width-1) * nc; /* so point to rightmost pixel */
  585. output_ptr += width-1;
  586. dir = -1;
  587. dirnc = -nc;
  588. errorptr = cquantize->fserrors[ci] + (width+1); /* => entry after last column */
  589.       } else {
  590. /* work left to right in this row */
  591. dir = 1;
  592. dirnc = nc;
  593. errorptr = cquantize->fserrors[ci]; /* => entry before first column */
  594.       }
  595.       colorindex_ci = cquantize->colorindex[ci];
  596.       colormap_ci = cquantize->sv_colormap[ci];
  597.       /* Preset error values: no error propagated to first pixel from left */
  598.       cur = 0;
  599.       /* and no error propagated to row below yet */
  600.       belowerr = bpreverr = 0;
  601.       for (col = width; col > 0; col--) {
  602. /* cur holds the error propagated from the previous pixel on the
  603.  * current line.  Add the error propagated from the previous line
  604.  * to form the complete error correction term for this pixel, and
  605.  * round the error term (which is expressed * 16) to an integer.
  606.  * RIGHT_SHIFT rounds towards minus infinity, so adding 8 is correct
  607.  * for either sign of the error value.
  608.  * Note: errorptr points to *previous* column's array entry.
  609.  */
  610. cur = RIGHT_SHIFT(cur + errorptr[dir] + 8, 4);
  611. /* Form pixel value + error, and range-limit to 0..MAXJSAMPLE.
  612.  * The maximum error is +- MAXJSAMPLE; this sets the required size
  613.  * of the range_limit array.
  614.  */
  615. cur += GETJSAMPLE(*input_ptr);
  616. cur = GETJSAMPLE(range_limit[cur]);
  617. /* Select output value, accumulate into output code for this pixel */
  618. pixcode = GETJSAMPLE(colorindex_ci[cur]);
  619. *output_ptr += (JSAMPLE) pixcode;
  620. /* Compute actual representation error at this pixel */
  621. /* Note: we can do this even though we don't have the final */
  622. /* pixel code, because the colormap is orthogonal. */
  623. cur -= GETJSAMPLE(colormap_ci[pixcode]);
  624. /* Compute error fractions to be propagated to adjacent pixels.
  625.  * Add these into the running sums, and simultaneously shift the
  626.  * next-line error sums left by 1 column.
  627.  */
  628. bnexterr = cur;
  629. delta = cur * 2;
  630. cur += delta; /* form error * 3 */
  631. errorptr[0] = (FSERROR) (bpreverr + cur);
  632. cur += delta; /* form error * 5 */
  633. bpreverr = belowerr + cur;
  634. belowerr = bnexterr;
  635. cur += delta; /* form error * 7 */
  636. /* At this point cur contains the 7/16 error value to be propagated
  637.  * to the next pixel on the current line, and all the errors for the
  638.  * next line have been shifted over. We are therefore ready to move on.
  639.  */
  640. input_ptr += dirnc; /* advance input ptr to next column */
  641. output_ptr += dir; /* advance output ptr to next column */
  642. errorptr += dir; /* advance errorptr to current column */
  643.       }
  644.       /* Post-loop cleanup: we must unload the final error value into the
  645.        * final fserrors[] entry.  Note we need not unload belowerr because
  646.        * it is for the dummy column before or after the actual array.
  647.        */
  648.       errorptr[0] = (FSERROR) bpreverr; /* unload prev err into array */
  649.     }
  650.     cquantize->on_odd_row = (cquantize->on_odd_row ? FALSE : TRUE);
  651.   }
  652. }
  653. /*
  654.  * Allocate workspace for Floyd-Steinberg errors.
  655.  */
  656. LOCAL(void)
  657. alloc_fs_workspace (j_decompress_ptr cinfo)
  658. {
  659.   my_cquantize_ptr cquantize = (my_cquantize_ptr) cinfo->cquantize;
  660.   size_t arraysize;
  661.   int i;
  662.   arraysize = (size_t) ((cinfo->output_width + 2) * SIZEOF(FSERROR));
  663.   for (i = 0; i < cinfo->out_color_components; i++) {
  664.     cquantize->fserrors[i] = (FSERRPTR)
  665.       (*cinfo->mem->alloc_large)((j_common_ptr) cinfo, JPOOL_IMAGE, arraysize);
  666.   }
  667. }
  668. /*
  669.  * Initialize for one-pass color quantization.
  670.  */
  671. METHODDEF(void)
  672. start_pass_1_quant (j_decompress_ptr cinfo, boolean is_pre_scan)
  673. {
  674.   my_cquantize_ptr cquantize = (my_cquantize_ptr) cinfo->cquantize;
  675.   size_t arraysize;
  676.   int i;
  677.   /* Install my colormap. */
  678.   cinfo->colormap = cquantize->sv_colormap;
  679.   cinfo->actual_number_of_colors = cquantize->sv_actual;
  680.   /* Initialize for desired dithering mode. */
  681.   switch (cinfo->dither_mode) {
  682.   case JDITHER_NONE:
  683.     if (cinfo->out_color_components == 3)
  684.       cquantize->pub.color_quantize = color_quantize3;
  685.     else
  686.       cquantize->pub.color_quantize = color_quantize;
  687.     break;
  688.   case JDITHER_ORDERED:
  689.     if (cinfo->out_color_components == 3)
  690.       cquantize->pub.color_quantize = quantize3_ord_dither;
  691.     else
  692.       cquantize->pub.color_quantize = quantize_ord_dither;
  693.     cquantize->row_index = 0; /* initialize state for ordered dither */
  694.     /* If user changed to ordered dither from another mode,
  695.      * we must recreate the color index table with padding.
  696.      * This will cost extra space, but probably isn't very likely.
  697.      */
  698.     if (! cquantize->is_padded)
  699.       create_colorindex(cinfo);
  700.     /* Create ordered-dither tables if we didn't already. */
  701.     if (cquantize->odither[0] == NULL)
  702.       create_odither_tables(cinfo);
  703.     break;
  704.   case JDITHER_FS:
  705.     cquantize->pub.color_quantize = quantize_fs_dither;
  706.     cquantize->on_odd_row = FALSE; /* initialize state for F-S dither */
  707.     /* Allocate Floyd-Steinberg workspace if didn't already. */
  708.     if (cquantize->fserrors[0] == NULL)
  709.       alloc_fs_workspace(cinfo);
  710.     /* Initialize the propagated errors to zero. */
  711.     arraysize = (size_t) ((cinfo->output_width + 2) * SIZEOF(FSERROR));
  712.     for (i = 0; i < cinfo->out_color_components; i++)
  713.       jzero_far((void FAR *) cquantize->fserrors[i], arraysize);
  714.     break;
  715.   default:
  716.     ERREXIT(cinfo, JERR_NOT_COMPILED);
  717.     break;
  718.   }
  719. }
  720. /*
  721.  * Finish up at the end of the pass.
  722.  */
  723. METHODDEF(void)
  724. finish_pass_1_quant (j_decompress_ptr cinfo)
  725. {
  726.   /* no work in 1-pass case */
  727. }
  728. /*
  729.  * Switch to a new external colormap between output passes.
  730.  * Shouldn't get to this module!
  731.  */
  732. METHODDEF(void)
  733. new_color_map_1_quant (j_decompress_ptr cinfo)
  734. {
  735.   ERREXIT(cinfo, JERR_MODE_CHANGE);
  736. }
  737. /*
  738.  * Module initialization routine for 1-pass color quantization.
  739.  */
  740. GLOBAL(void)
  741. jinit_1pass_quantizer (j_decompress_ptr cinfo)
  742. {
  743.   my_cquantize_ptr cquantize;
  744.   cquantize = (my_cquantize_ptr)
  745.     (*cinfo->mem->alloc_small) ((j_common_ptr) cinfo, JPOOL_IMAGE,
  746. SIZEOF(my_cquantizer));
  747.   cinfo->cquantize = (struct jpeg_color_quantizer *) cquantize;
  748.   cquantize->pub.start_pass = start_pass_1_quant;
  749.   cquantize->pub.finish_pass = finish_pass_1_quant;
  750.   cquantize->pub.new_color_map = new_color_map_1_quant;
  751.   cquantize->fserrors[0] = NULL; /* Flag FS workspace not allocated */
  752.   cquantize->odither[0] = NULL; /* Also flag odither arrays not allocated */
  753.   /* Make sure my internal arrays won't overflow */
  754.   if (cinfo->out_color_components > MAX_Q_COMPS)
  755.     ERREXIT1(cinfo, JERR_QUANT_COMPONENTS, MAX_Q_COMPS);
  756.   /* Make sure colormap indexes can be represented by JSAMPLEs */
  757.   if (cinfo->desired_number_of_colors > (MAXJSAMPLE+1))
  758.     ERREXIT1(cinfo, JERR_QUANT_MANY_COLORS, MAXJSAMPLE+1);
  759.   /* Create the colormap and color index table. */
  760.   create_colormap(cinfo);
  761.   create_colorindex(cinfo);
  762.   /* Allocate Floyd-Steinberg workspace now if requested.
  763.    * We do this now since it is FAR storage and may affect the memory
  764.    * manager's space calculations.  If the user changes to FS dither
  765.    * mode in a later pass, we will allocate the space then, and will
  766.    * possibly overrun the max_memory_to_use setting.
  767.    */
  768.   if (cinfo->dither_mode == JDITHER_FS)
  769.     alloc_fs_workspace(cinfo);
  770. }
  771. #endif /* QUANT_1PASS_SUPPORTED */