JIDCTFST.c
上传用户:qiutianh
上传日期:2022-08-08
资源大小:939k
文件大小:14k
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.  * jidctfst.c
  22.  *
  23.  * Copyright (C) 1994-1996, 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 fast, not so accurate integer implementation of the
  28.  * inverse DCT (Discrete Cosine Transform).  In the IJG code, this routine
  29.  * must also perform dequantization of the input coefficients.
  30.  *
  31.  * A 2-D IDCT can be done by 1-D IDCT on each column followed by 1-D IDCT
  32.  * on each row (or vice versa, but it's more convenient to emit a row at
  33.  * a time).  Direct algorithms are also available, but they are much more
  34.  * complex and seem not to be any faster when reduced to code.
  35.  *
  36.  * This implementation is based on Arai, Agui, and Nakajima's algorithm for
  37.  * scaled DCT.  Their original paper (Trans. IEICE E-71(11):1095) is in
  38.  * Japanese, but the algorithm is described in the Pennebaker & Mitchell
  39.  * JPEG textbook (see REFERENCES section in file README).  The following code
  40.  * is based directly on figure 4-8 in P&M.
  41.  * While an 8-point DCT cannot be done in less than 11 multiplies, it is
  42.  * possible to arrange the computation so that many of the multiplies are
  43.  * simple scalings of the final outputs.  These multiplies can then be
  44.  * folded into the multiplications or divisions by the JPEG quantization
  45.  * table entries.  The AA&N method leaves only 5 multiplies and 29 adds
  46.  * to be done in the DCT itself.
  47.  * The primary disadvantage of this method is that with fixed-point math,
  48.  * accuracy is lost due to imprecise representation of the scaled
  49.  * quantization values.  The smaller the quantization table entry, the less
  50.  * precise the scaled value, so this implementation does worse with high-
  51.  * quality-setting files than with low-quality ones.
  52.  */
  53. #define JPEG_INTERNALS
  54. #include "jinclude.h"
  55. #include "jpeglib.h"
  56. #include "jdct.h" /* Private declarations for DCT subsystem */
  57. #ifdef DCT_IFAST_SUPPORTED
  58. /*
  59.  * This module is specialized to the case DCTSIZE = 8.
  60.  */
  61. #if DCTSIZE != 8
  62.   Sorry, this code only copes with 8x8 DCTs. /* deliberate syntax err */
  63. #endif
  64. /* Scaling decisions are generally the same as in the LL&M algorithm;
  65.  * see jidctint.c for more details.  However, we choose to descale
  66.  * (right shift) multiplication products as soon as they are formed,
  67.  * rather than carrying additional fractional bits into subsequent additions.
  68.  * This compromises accuracy slightly, but it lets us save a few shifts.
  69.  * More importantly, 16-bit arithmetic is then adequate (for 8-bit samples)
  70.  * everywhere except in the multiplications proper; this saves a good deal
  71.  * of work on 16-bit-int machines.
  72.  *
  73.  * The dequantized coefficients are not integers because the AA&N scaling
  74.  * factors have been incorporated.  We represent them scaled up by PASS1_BITS,
  75.  * so that the first and second IDCT rounds have the same input scaling.
  76.  * For 8-bit JSAMPLEs, we choose IFAST_SCALE_BITS = PASS1_BITS so as to
  77.  * avoid a descaling shift; this compromises accuracy rather drastically
  78.  * for small quantization table entries, but it saves a lot of shifts.
  79.  * For 12-bit JSAMPLEs, there's no hope of using 16x16 multiplies anyway,
  80.  * so we use a much larger scaling factor to preserve accuracy.
  81.  *
  82.  * A final compromise is to represent the multiplicative constants to only
  83.  * 8 fractional bits, rather than 13.  This saves some shifting work on some
  84.  * machines, and may also reduce the cost of multiplication (since there
  85.  * are fewer one-bits in the constants).
  86.  */
  87. #if BITS_IN_JSAMPLE == 8
  88. #define CONST_BITS  8
  89. #define PASS1_BITS  2
  90. #else
  91. #define CONST_BITS  8
  92. #define PASS1_BITS  1 /* lose a little precision to avoid overflow */
  93. #endif
  94. /* Some C compilers fail to reduce "FIX(constant)" at compile time, thus
  95.  * causing a lot of useless floating-point operations at run time.
  96.  * To get around this we use the following pre-calculated constants.
  97.  * If you change CONST_BITS you may want to add appropriate values.
  98.  * (With a reasonable C compiler, you can just rely on the FIX() macro...)
  99.  */
  100. #if CONST_BITS == 8
  101. #define FIX_1_082392200  ((long)  277) /* FIX(1.082392200) */
  102. #define FIX_1_414213562  ((long)  362) /* FIX(1.414213562) */
  103. #define FIX_1_847759065  ((long)  473) /* FIX(1.847759065) */
  104. #define FIX_2_613125930  ((long)  669) /* FIX(2.613125930) */
  105. #else
  106. #define FIX_1_082392200  FIX(1.082392200)
  107. #define FIX_1_414213562  FIX(1.414213562)
  108. #define FIX_1_847759065  FIX(1.847759065)
  109. #define FIX_2_613125930  FIX(2.613125930)
  110. #endif
  111. /* We can gain a little more speed, with a further compromise in accuracy,
  112.  * by omitting the addition in a descaling shift.  This yields an incorrectly
  113.  * rounded result half the time...
  114.  */
  115. #ifndef USE_ACCURATE_ROUNDING
  116. #undef DESCALE
  117. #define DESCALE(x,n)  RIGHT_SHIFT(x, n)
  118. #endif
  119. /* Multiply a DCTELEM variable by an long constant, and immediately
  120.  * descale to yield a DCTELEM result.
  121.  */
  122. #define MULTIPLY(var,const)  ((DCTELEM) DESCALE((var) * (const), CONST_BITS))
  123. /* Dequantize a coefficient by multiplying it by the multiplier-table
  124.  * entry; produce a DCTELEM result.  For 8-bit data a 16x16->16
  125.  * multiplication will do.  For 12-bit data, the multiplier table is
  126.  * declared long, so a 32-bit multiply will be used.
  127.  */
  128. #if BITS_IN_JSAMPLE == 8
  129. #define DEQUANTIZE(coef,quantval)  (((IFAST_MULT_TYPE) (coef)) * (quantval))
  130. #else
  131. #define DEQUANTIZE(coef,quantval)  
  132. DESCALE((coef)*(quantval), IFAST_SCALE_BITS-PASS1_BITS)
  133. #endif
  134. /* Like DESCALE, but applies to a DCTELEM and produces an int.
  135.  * We assume that int right shift is unsigned if long right shift is.
  136.  */
  137. #ifdef RIGHT_SHIFT_IS_UNSIGNED
  138. #define ISHIFT_TEMPS DCTELEM ishift_temp;
  139. #if BITS_IN_JSAMPLE == 8
  140. #define DCTELEMBITS  16 /* DCTELEM may be 16 or 32 bits */
  141. #else
  142. #define DCTELEMBITS  32 /* DCTELEM must be 32 bits */
  143. #endif
  144. #define IRIGHT_SHIFT(x,shft)  
  145.     ((ishift_temp = (x)) < 0 ? 
  146.      (ishift_temp >> (shft)) | ((~((DCTELEM) 0)) << (DCTELEMBITS-(shft))) : 
  147.      (ishift_temp >> (shft)))
  148. #else
  149. #define ISHIFT_TEMPS
  150. #define IRIGHT_SHIFT(x,shft) ((x) >> (shft))
  151. #endif
  152. #ifdef USE_ACCURATE_ROUNDING
  153. #define IDESCALE(x,n)  ((int) IRIGHT_SHIFT((x) + (1 << ((n)-1)), n))
  154. #else
  155. #define IDESCALE(x,n)  ((int) IRIGHT_SHIFT(x, n))
  156. #endif
  157. /*
  158.  * Perform dequantization and inverse DCT on one block of coefficients.
  159.  */
  160. GLOBAL(void)
  161. jpeg_idct_ifast (j_decompress_ptr cinfo, jpeg_component_info * compptr,
  162.  JCOEFPTR coef_block,
  163.  JSAMPARRAY output_buf, JDIMENSION output_col)
  164. {
  165.   DCTELEM tmp0, tmp1, tmp2, tmp3, tmp4, tmp5, tmp6, tmp7;
  166.   DCTELEM tmp10, tmp11, tmp12, tmp13;
  167.   DCTELEM z5, z10, z11, z12, z13;
  168.   JCOEFPTR inptr;
  169.   IFAST_MULT_TYPE * quantptr;
  170.   int * wsptr;
  171.   JSAMPROW outptr;
  172.   JSAMPLE *range_limit = IDCT_range_limit(cinfo);
  173.   int ctr;
  174.   int workspace[DCTSIZE2]; /* buffers data between passes */
  175.   SHIFT_TEMPS /* for DESCALE */
  176.   ISHIFT_TEMPS /* for IDESCALE */
  177.   /* Pass 1: process columns from input, store into work array. */
  178.   inptr = coef_block;
  179.   quantptr = (IFAST_MULT_TYPE *) compptr->dct_table;
  180.   wsptr = workspace;
  181.   for (ctr = DCTSIZE; ctr > 0; ctr--) {
  182.     /* Due to quantization, we will usually find that many of the input
  183.      * coefficients are zero, especially the AC terms.  We can exploit this
  184.      * by short-circuiting the IDCT calculation for any column in which all
  185.      * the AC terms are zero.  In that case each output is equal to the
  186.      * DC coefficient (with scale factor as needed).
  187.      * With typical images and quantization tables, half or more of the
  188.      * column DCT calculations can be simplified this way.
  189.      */
  190.     
  191.     if ((inptr[DCTSIZE*1] | inptr[DCTSIZE*2] | inptr[DCTSIZE*3] |
  192.  inptr[DCTSIZE*4] | inptr[DCTSIZE*5] | inptr[DCTSIZE*6] |
  193.  inptr[DCTSIZE*7]) == 0) {
  194.       /* AC terms all zero */
  195.       int dcval = (int) DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*0], quantptr[DCTSIZE*0]);
  196.       wsptr[DCTSIZE*0] = dcval;
  197.       wsptr[DCTSIZE*1] = dcval;
  198.       wsptr[DCTSIZE*2] = dcval;
  199.       wsptr[DCTSIZE*3] = dcval;
  200.       wsptr[DCTSIZE*4] = dcval;
  201.       wsptr[DCTSIZE*5] = dcval;
  202.       wsptr[DCTSIZE*6] = dcval;
  203.       wsptr[DCTSIZE*7] = dcval;
  204.       
  205.       inptr++; /* advance pointers to next column */
  206.       quantptr++;
  207.       wsptr++;
  208.       continue;
  209.     }
  210.     
  211.     /* Even part */
  212.     tmp0 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*0], quantptr[DCTSIZE*0]);
  213.     tmp1 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*2], quantptr[DCTSIZE*2]);
  214.     tmp2 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*4], quantptr[DCTSIZE*4]);
  215.     tmp3 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*6], quantptr[DCTSIZE*6]);
  216.     tmp10 = tmp0 + tmp2; /* phase 3 */
  217.     tmp11 = tmp0 - tmp2;
  218.     tmp13 = tmp1 + tmp3; /* phases 5-3 */
  219.     tmp12 = MULTIPLY(tmp1 - tmp3, FIX_1_414213562) - tmp13; /* 2*c4 */
  220.     tmp0 = tmp10 + tmp13; /* phase 2 */
  221.     tmp3 = tmp10 - tmp13;
  222.     tmp1 = tmp11 + tmp12;
  223.     tmp2 = tmp11 - tmp12;
  224.     
  225.     /* Odd part */
  226.     tmp4 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*1], quantptr[DCTSIZE*1]);
  227.     tmp5 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*3], quantptr[DCTSIZE*3]);
  228.     tmp6 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*5], quantptr[DCTSIZE*5]);
  229.     tmp7 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*7], quantptr[DCTSIZE*7]);
  230.     z13 = tmp6 + tmp5; /* phase 6 */
  231.     z10 = tmp6 - tmp5;
  232.     z11 = tmp4 + tmp7;
  233.     z12 = tmp4 - tmp7;
  234.     tmp7 = z11 + z13; /* phase 5 */
  235.     tmp11 = MULTIPLY(z11 - z13, FIX_1_414213562); /* 2*c4 */
  236.     z5 = MULTIPLY(z10 + z12, FIX_1_847759065); /* 2*c2 */
  237.     tmp10 = MULTIPLY(z12, FIX_1_082392200) - z5; /* 2*(c2-c6) */
  238.     tmp12 = MULTIPLY(z10, - FIX_2_613125930) + z5; /* -2*(c2+c6) */
  239.     tmp6 = tmp12 - tmp7; /* phase 2 */
  240.     tmp5 = tmp11 - tmp6;
  241.     tmp4 = tmp10 + tmp5;
  242.     wsptr[DCTSIZE*0] = (int) (tmp0 + tmp7);
  243.     wsptr[DCTSIZE*7] = (int) (tmp0 - tmp7);
  244.     wsptr[DCTSIZE*1] = (int) (tmp1 + tmp6);
  245.     wsptr[DCTSIZE*6] = (int) (tmp1 - tmp6);
  246.     wsptr[DCTSIZE*2] = (int) (tmp2 + tmp5);
  247.     wsptr[DCTSIZE*5] = (int) (tmp2 - tmp5);
  248.     wsptr[DCTSIZE*4] = (int) (tmp3 + tmp4);
  249.     wsptr[DCTSIZE*3] = (int) (tmp3 - tmp4);
  250.     inptr++; /* advance pointers to next column */
  251.     quantptr++;
  252.     wsptr++;
  253.   }
  254.   
  255.   /* Pass 2: process rows from work array, store into output array. */
  256.   /* Note that we must descale the results by a factor of 8 == 2**3, */
  257.   /* and also undo the PASS1_BITS scaling. */
  258.   wsptr = workspace;
  259.   for (ctr = 0; ctr < DCTSIZE; ctr++) {
  260.     outptr = output_buf[ctr] + output_col;
  261.     /* Rows of zeroes can be exploited in the same way as we did with columns.
  262.      * However, the column calculation has created many nonzero AC terms, so
  263.      * the simplification applies less often (typically 5% to 10% of the time).
  264.      * On machines with very fast multiplication, it's possible that the
  265.      * test takes more time than it's worth.  In that case this section
  266.      * may be commented out.
  267.      */
  268.     
  269. #ifndef NO_ZERO_ROW_TEST
  270.     if ((wsptr[1] | wsptr[2] | wsptr[3] | wsptr[4] | wsptr[5] | wsptr[6] |
  271.  wsptr[7]) == 0) {
  272.       /* AC terms all zero */
  273.       JSAMPLE dcval = range_limit[IDESCALE(wsptr[0], PASS1_BITS+3)
  274.   & RANGE_MASK];
  275.       
  276.       outptr[0] = dcval;
  277.       outptr[1] = dcval;
  278.       outptr[2] = dcval;
  279.       outptr[3] = dcval;
  280.       outptr[4] = dcval;
  281.       outptr[5] = dcval;
  282.       outptr[6] = dcval;
  283.       outptr[7] = dcval;
  284.       wsptr += DCTSIZE; /* advance pointer to next row */
  285.       continue;
  286.     }
  287. #endif
  288.     
  289.     /* Even part */
  290.     tmp10 = ((DCTELEM) wsptr[0] + (DCTELEM) wsptr[4]);
  291.     tmp11 = ((DCTELEM) wsptr[0] - (DCTELEM) wsptr[4]);
  292.     tmp13 = ((DCTELEM) wsptr[2] + (DCTELEM) wsptr[6]);
  293.     tmp12 = MULTIPLY((DCTELEM) wsptr[2] - (DCTELEM) wsptr[6], FIX_1_414213562)
  294.     - tmp13;
  295.     tmp0 = tmp10 + tmp13;
  296.     tmp3 = tmp10 - tmp13;
  297.     tmp1 = tmp11 + tmp12;
  298.     tmp2 = tmp11 - tmp12;
  299.     /* Odd part */
  300.     z13 = (DCTELEM) wsptr[5] + (DCTELEM) wsptr[3];
  301.     z10 = (DCTELEM) wsptr[5] - (DCTELEM) wsptr[3];
  302.     z11 = (DCTELEM) wsptr[1] + (DCTELEM) wsptr[7];
  303.     z12 = (DCTELEM) wsptr[1] - (DCTELEM) wsptr[7];
  304.     tmp7 = z11 + z13; /* phase 5 */
  305.     tmp11 = MULTIPLY(z11 - z13, FIX_1_414213562); /* 2*c4 */
  306.     z5 = MULTIPLY(z10 + z12, FIX_1_847759065); /* 2*c2 */
  307.     tmp10 = MULTIPLY(z12, FIX_1_082392200) - z5; /* 2*(c2-c6) */
  308.     tmp12 = MULTIPLY(z10, - FIX_2_613125930) + z5; /* -2*(c2+c6) */
  309.     tmp6 = tmp12 - tmp7; /* phase 2 */
  310.     tmp5 = tmp11 - tmp6;
  311.     tmp4 = tmp10 + tmp5;
  312.     /* Final output stage: scale down by a factor of 8 and range-limit */
  313.     outptr[0] = range_limit[IDESCALE(tmp0 + tmp7, PASS1_BITS+3)
  314.     & RANGE_MASK];
  315.     outptr[7] = range_limit[IDESCALE(tmp0 - tmp7, PASS1_BITS+3)
  316.     & RANGE_MASK];
  317.     outptr[1] = range_limit[IDESCALE(tmp1 + tmp6, PASS1_BITS+3)
  318.     & RANGE_MASK];
  319.     outptr[6] = range_limit[IDESCALE(tmp1 - tmp6, PASS1_BITS+3)
  320.     & RANGE_MASK];
  321.     outptr[2] = range_limit[IDESCALE(tmp2 + tmp5, PASS1_BITS+3)
  322.     & RANGE_MASK];
  323.     outptr[5] = range_limit[IDESCALE(tmp2 - tmp5, PASS1_BITS+3)
  324.     & RANGE_MASK];
  325.     outptr[4] = range_limit[IDESCALE(tmp3 + tmp4, PASS1_BITS+3)
  326.     & RANGE_MASK];
  327.     outptr[3] = range_limit[IDESCALE(tmp3 - tmp4, PASS1_BITS+3)
  328.     & RANGE_MASK];
  329.     wsptr += DCTSIZE; /* advance pointer to next row */
  330.   }
  331. }
  332. #endif /* DCT_IFAST_SUPPORTED */