JFDCTINT.c
上传用户:qiutianh
上传日期:2022-08-08
资源大小:939k
文件大小:12k
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.  * jfdctint.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 a slow-but-accurate integer implementation of the
  28.  * forward DCT (Discrete Cosine Transform).
  29.  *
  30.  * A 2-D DCT can be done by 1-D DCT on each row followed by 1-D DCT
  31.  * on each column.  Direct algorithms are also available, but they are
  32.  * much more complex and seem not to be any faster when reduced to code.
  33.  *
  34.  * This implementation is based on an algorithm described in
  35.  *   C. Loeffler, A. Ligtenberg and G. Moschytz, "Practical Fast 1-D DCT
  36.  *   Algorithms with 11 Multiplications", Proc. Int'l. Conf. on Acoustics,
  37.  *   Speech, and Signal Processing 1989 (ICASSP '89), pp. 988-991.
  38.  * The primary algorithm described there uses 11 multiplies and 29 adds.
  39.  * We use their alternate method with 12 multiplies and 32 adds.
  40.  * The advantage of this method is that no data path contains more than one
  41.  * multiplication; this allows a very simple and accurate implementation in
  42.  * scaled fixed-point arithmetic, with a minimal number of shifts.
  43.  */
  44. #define JPEG_INTERNALS
  45. #include "jinclude.h"
  46. #include "jpeglib.h"
  47. #include "jdct.h" /* Private declarations for DCT subsystem */
  48. #ifdef DCT_ISLOW_SUPPORTED
  49. /*
  50.  * This module is specialized to the case DCTSIZE = 8.
  51.  */
  52. #if DCTSIZE != 8
  53.   Sorry, this code only copes with 8x8 DCTs. /* deliberate syntax err */
  54. #endif
  55. /*
  56.  * The poop on this scaling stuff is as follows:
  57.  *
  58.  * Each 1-D DCT step produces outputs which are a factor of sqrt(N)
  59.  * larger than the true DCT outputs.  The final outputs are therefore
  60.  * a factor of N larger than desired; since N=8 this can be cured by
  61.  * a simple right shift at the end of the algorithm.  The advantage of
  62.  * this arrangement is that we save two multiplications per 1-D DCT,
  63.  * because the y0 and y4 outputs need not be divided by sqrt(N).
  64.  * In the IJG code, this factor of 8 is removed by the quantization step
  65.  * (in jcdctmgr.c), NOT in this module.
  66.  *
  67.  * We have to do addition and subtraction of the integer inputs, which
  68.  * is no problem, and multiplication by fractional constants, which is
  69.  * a problem to do in integer arithmetic.  We multiply all the constants
  70.  * by CONST_SCALE and convert them to integer constants (thus retaining
  71.  * CONST_BITS bits of precision in the constants).  After doing a
  72.  * multiplication we have to divide the product by CONST_SCALE, with proper
  73.  * rounding, to produce the correct output.  This division can be done
  74.  * cheaply as a right shift of CONST_BITS bits.  We postpone shifting
  75.  * as long as possible so that partial sums can be added together with
  76.  * full fractional precision.
  77.  *
  78.  * The outputs of the first pass are scaled up by PASS1_BITS bits so that
  79.  * they are represented to better-than-integral precision.  These outputs
  80.  * require BITS_IN_JSAMPLE + PASS1_BITS + 3 bits; this fits in a 16-bit word
  81.  * with the recommended scaling.  (For 12-bit sample data, the intermediate
  82.  * array is long anyway.)
  83.  *
  84.  * To avoid overflow of the 32-bit intermediate results in pass 2, we must
  85.  * have BITS_IN_JSAMPLE + CONST_BITS + PASS1_BITS <= 26.  Error analysis
  86.  * shows that the values given below are the most effective.
  87.  */
  88. #if BITS_IN_JSAMPLE == 8
  89. #define CONST_BITS  13
  90. #define PASS1_BITS  2
  91. #else
  92. #define CONST_BITS  13
  93. #define PASS1_BITS  1 /* lose a little precision to avoid overflow */
  94. #endif
  95. /* Some C compilers fail to reduce "FIX(constant)" at compile time, thus
  96.  * causing a lot of useless floating-point operations at run time.
  97.  * To get around this we use the following pre-calculated constants.
  98.  * If you change CONST_BITS you may want to add appropriate values.
  99.  * (With a reasonable C compiler, you can just rely on the FIX() macro...)
  100.  */
  101. #if CONST_BITS == 13
  102. #define FIX_0_298631336  ((long)  2446) /* FIX(0.298631336) */
  103. #define FIX_0_390180644  ((long)  3196) /* FIX(0.390180644) */
  104. #define FIX_0_541196100  ((long)  4433) /* FIX(0.541196100) */
  105. #define FIX_0_765366865  ((long)  6270) /* FIX(0.765366865) */
  106. #define FIX_0_899976223  ((long)  7373) /* FIX(0.899976223) */
  107. #define FIX_1_175875602  ((long)  9633) /* FIX(1.175875602) */
  108. #define FIX_1_501321110  ((long)  12299) /* FIX(1.501321110) */
  109. #define FIX_1_847759065  ((long)  15137) /* FIX(1.847759065) */
  110. #define FIX_1_961570560  ((long)  16069) /* FIX(1.961570560) */
  111. #define FIX_2_053119869  ((long)  16819) /* FIX(2.053119869) */
  112. #define FIX_2_562915447  ((long)  20995) /* FIX(2.562915447) */
  113. #define FIX_3_072711026  ((long)  25172) /* FIX(3.072711026) */
  114. #else
  115. #define FIX_0_298631336  FIX(0.298631336)
  116. #define FIX_0_390180644  FIX(0.390180644)
  117. #define FIX_0_541196100  FIX(0.541196100)
  118. #define FIX_0_765366865  FIX(0.765366865)
  119. #define FIX_0_899976223  FIX(0.899976223)
  120. #define FIX_1_175875602  FIX(1.175875602)
  121. #define FIX_1_501321110  FIX(1.501321110)
  122. #define FIX_1_847759065  FIX(1.847759065)
  123. #define FIX_1_961570560  FIX(1.961570560)
  124. #define FIX_2_053119869  FIX(2.053119869)
  125. #define FIX_2_562915447  FIX(2.562915447)
  126. #define FIX_3_072711026  FIX(3.072711026)
  127. #endif
  128. /* Multiply an long variable by an long constant to yield an long result.
  129.  * For 8-bit samples with the recommended scaling, all the variable
  130.  * and constant values involved are no more than 16 bits wide, so a
  131.  * 16x16->32 bit multiply can be used instead of a full 32x32 multiply.
  132.  * For 12-bit samples, a full 32-bit multiplication will be needed.
  133.  */
  134. #if BITS_IN_JSAMPLE == 8
  135. #define MULTIPLY(var,const)  MULTIPLY16C16(var,const)
  136. #else
  137. #define MULTIPLY(var,const)  ((var) * (const))
  138. #endif
  139. /*
  140.  * Perform the forward DCT on one block of samples.
  141.  */
  142. GLOBAL(void)
  143. jpeg_fdct_islow (DCTELEM * data)
  144. {
  145.   long tmp0, tmp1, tmp2, tmp3, tmp4, tmp5, tmp6, tmp7;
  146.   long tmp10, tmp11, tmp12, tmp13;
  147.   long z1, z2, z3, z4, z5;
  148.   DCTELEM *dataptr;
  149.   int ctr;
  150.   SHIFT_TEMPS
  151.   /* Pass 1: process rows. */
  152.   /* Note results are scaled up by sqrt(8) compared to a true DCT; */
  153.   /* furthermore, we scale the results by 2**PASS1_BITS. */
  154.   dataptr = data;
  155.   for (ctr = DCTSIZE-1; ctr >= 0; ctr--) {
  156.     tmp0 = dataptr[0] + dataptr[7];
  157.     tmp7 = dataptr[0] - dataptr[7];
  158.     tmp1 = dataptr[1] + dataptr[6];
  159.     tmp6 = dataptr[1] - dataptr[6];
  160.     tmp2 = dataptr[2] + dataptr[5];
  161.     tmp5 = dataptr[2] - dataptr[5];
  162.     tmp3 = dataptr[3] + dataptr[4];
  163.     tmp4 = dataptr[3] - dataptr[4];
  164.     
  165.     /* Even part per LL&M figure 1 --- note that published figure is faulty;
  166.      * rotator "sqrt(2)*c1" should be "sqrt(2)*c6".
  167.      */
  168.     
  169.     tmp10 = tmp0 + tmp3;
  170.     tmp13 = tmp0 - tmp3;
  171.     tmp11 = tmp1 + tmp2;
  172.     tmp12 = tmp1 - tmp2;
  173.     
  174.     dataptr[0] = (DCTELEM) ((tmp10 + tmp11) << PASS1_BITS);
  175.     dataptr[4] = (DCTELEM) ((tmp10 - tmp11) << PASS1_BITS);
  176.     
  177.     z1 = MULTIPLY(tmp12 + tmp13, FIX_0_541196100);
  178.     dataptr[2] = (DCTELEM) DESCALE(z1 + MULTIPLY(tmp13, FIX_0_765366865),
  179.    CONST_BITS-PASS1_BITS);
  180.     dataptr[6] = (DCTELEM) DESCALE(z1 + MULTIPLY(tmp12, - FIX_1_847759065),
  181.    CONST_BITS-PASS1_BITS);
  182.     
  183.     /* Odd part per figure 8 --- note paper omits factor of sqrt(2).
  184.      * cK represents cos(K*pi/16).
  185.      * i0..i3 in the paper are tmp4..tmp7 here.
  186.      */
  187.     
  188.     z1 = tmp4 + tmp7;
  189.     z2 = tmp5 + tmp6;
  190.     z3 = tmp4 + tmp6;
  191.     z4 = tmp5 + tmp7;
  192.     z5 = MULTIPLY(z3 + z4, FIX_1_175875602); /* sqrt(2) * c3 */
  193.     
  194.     tmp4 = MULTIPLY(tmp4, FIX_0_298631336); /* sqrt(2) * (-c1+c3+c5-c7) */
  195.     tmp5 = MULTIPLY(tmp5, FIX_2_053119869); /* sqrt(2) * ( c1+c3-c5+c7) */
  196.     tmp6 = MULTIPLY(tmp6, FIX_3_072711026); /* sqrt(2) * ( c1+c3+c5-c7) */
  197.     tmp7 = MULTIPLY(tmp7, FIX_1_501321110); /* sqrt(2) * ( c1+c3-c5-c7) */
  198.     z1 = MULTIPLY(z1, - FIX_0_899976223); /* sqrt(2) * (c7-c3) */
  199.     z2 = MULTIPLY(z2, - FIX_2_562915447); /* sqrt(2) * (-c1-c3) */
  200.     z3 = MULTIPLY(z3, - FIX_1_961570560); /* sqrt(2) * (-c3-c5) */
  201.     z4 = MULTIPLY(z4, - FIX_0_390180644); /* sqrt(2) * (c5-c3) */
  202.     
  203.     z3 += z5;
  204.     z4 += z5;
  205.     
  206.     dataptr[7] = (DCTELEM) DESCALE(tmp4 + z1 + z3, CONST_BITS-PASS1_BITS);
  207.     dataptr[5] = (DCTELEM) DESCALE(tmp5 + z2 + z4, CONST_BITS-PASS1_BITS);
  208.     dataptr[3] = (DCTELEM) DESCALE(tmp6 + z2 + z3, CONST_BITS-PASS1_BITS);
  209.     dataptr[1] = (DCTELEM) DESCALE(tmp7 + z1 + z4, CONST_BITS-PASS1_BITS);
  210.     
  211.     dataptr += DCTSIZE; /* advance pointer to next row */
  212.   }
  213.   /* Pass 2: process columns.
  214.    * We remove the PASS1_BITS scaling, but leave the results scaled up
  215.    * by an overall factor of 8.
  216.    */
  217.   dataptr = data;
  218.   for (ctr = DCTSIZE-1; ctr >= 0; ctr--) {
  219.     tmp0 = dataptr[DCTSIZE*0] + dataptr[DCTSIZE*7];
  220.     tmp7 = dataptr[DCTSIZE*0] - dataptr[DCTSIZE*7];
  221.     tmp1 = dataptr[DCTSIZE*1] + dataptr[DCTSIZE*6];
  222.     tmp6 = dataptr[DCTSIZE*1] - dataptr[DCTSIZE*6];
  223.     tmp2 = dataptr[DCTSIZE*2] + dataptr[DCTSIZE*5];
  224.     tmp5 = dataptr[DCTSIZE*2] - dataptr[DCTSIZE*5];
  225.     tmp3 = dataptr[DCTSIZE*3] + dataptr[DCTSIZE*4];
  226.     tmp4 = dataptr[DCTSIZE*3] - dataptr[DCTSIZE*4];
  227.     
  228.     /* Even part per LL&M figure 1 --- note that published figure is faulty;
  229.      * rotator "sqrt(2)*c1" should be "sqrt(2)*c6".
  230.      */
  231.     
  232.     tmp10 = tmp0 + tmp3;
  233.     tmp13 = tmp0 - tmp3;
  234.     tmp11 = tmp1 + tmp2;
  235.     tmp12 = tmp1 - tmp2;
  236.     
  237.     dataptr[DCTSIZE*0] = (DCTELEM) DESCALE(tmp10 + tmp11, PASS1_BITS);
  238.     dataptr[DCTSIZE*4] = (DCTELEM) DESCALE(tmp10 - tmp11, PASS1_BITS);
  239.     
  240.     z1 = MULTIPLY(tmp12 + tmp13, FIX_0_541196100);
  241.     dataptr[DCTSIZE*2] = (DCTELEM) DESCALE(z1 + MULTIPLY(tmp13, FIX_0_765366865),
  242.    CONST_BITS+PASS1_BITS);
  243.     dataptr[DCTSIZE*6] = (DCTELEM) DESCALE(z1 + MULTIPLY(tmp12, - FIX_1_847759065),
  244.    CONST_BITS+PASS1_BITS);
  245.     
  246.     /* Odd part per figure 8 --- note paper omits factor of sqrt(2).
  247.      * cK represents cos(K*pi/16).
  248.      * i0..i3 in the paper are tmp4..tmp7 here.
  249.      */
  250.     
  251.     z1 = tmp4 + tmp7;
  252.     z2 = tmp5 + tmp6;
  253.     z3 = tmp4 + tmp6;
  254.     z4 = tmp5 + tmp7;
  255.     z5 = MULTIPLY(z3 + z4, FIX_1_175875602); /* sqrt(2) * c3 */
  256.     
  257.     tmp4 = MULTIPLY(tmp4, FIX_0_298631336); /* sqrt(2) * (-c1+c3+c5-c7) */
  258.     tmp5 = MULTIPLY(tmp5, FIX_2_053119869); /* sqrt(2) * ( c1+c3-c5+c7) */
  259.     tmp6 = MULTIPLY(tmp6, FIX_3_072711026); /* sqrt(2) * ( c1+c3+c5-c7) */
  260.     tmp7 = MULTIPLY(tmp7, FIX_1_501321110); /* sqrt(2) * ( c1+c3-c5-c7) */
  261.     z1 = MULTIPLY(z1, - FIX_0_899976223); /* sqrt(2) * (c7-c3) */
  262.     z2 = MULTIPLY(z2, - FIX_2_562915447); /* sqrt(2) * (-c1-c3) */
  263.     z3 = MULTIPLY(z3, - FIX_1_961570560); /* sqrt(2) * (-c3-c5) */
  264.     z4 = MULTIPLY(z4, - FIX_0_390180644); /* sqrt(2) * (c5-c3) */
  265.     
  266.     z3 += z5;
  267.     z4 += z5;
  268.     
  269.     dataptr[DCTSIZE*7] = (DCTELEM) DESCALE(tmp4 + z1 + z3,
  270.    CONST_BITS+PASS1_BITS);
  271.     dataptr[DCTSIZE*5] = (DCTELEM) DESCALE(tmp5 + z2 + z4,
  272.    CONST_BITS+PASS1_BITS);
  273.     dataptr[DCTSIZE*3] = (DCTELEM) DESCALE(tmp6 + z2 + z3,
  274.    CONST_BITS+PASS1_BITS);
  275.     dataptr[DCTSIZE*1] = (DCTELEM) DESCALE(tmp7 + z1 + z4,
  276.    CONST_BITS+PASS1_BITS);
  277.     
  278.     dataptr++; /* advance pointer to next column */
  279.   }
  280. }
  281. #endif /* DCT_ISLOW_SUPPORTED */