jquant1.c
上传用户:tongfa
上传日期:2007-01-06
资源大小:1071k
文件大小:31k
源码类别:

图片显示

开发平台:

WINDOWS

  1. /*
  2.  * jquant1.c
  3.  *
  4.  * Copyright (C) 1991-1996, 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 1-pass color quantization (color mapping) routines.
  9.  * These routines provide mapping to a fixed color map using equally spaced
  10.  * color values.  Optional Floyd-Steinberg or ordered dithering is available.
  11.  */
  12. #define JPEG_INTERNALS
  13. #include "jinclude.h"
  14. #include "jpeglib.h"
  15. #ifdef QUANT_1PASS_SUPPORTED
  16. /*
  17.  * The main purpose of 1-pass quantization is to provide a fast, if not very
  18.  * high quality, colormapped output capability.  A 2-pass quantizer usually
  19.  * gives better visual quality; however, for quantized grayscale output this
  20.  * quantizer is perfectly adequate.  Dithering is highly recommended with this
  21.  * quantizer, though you can turn it off if you really want to.
  22.  *
  23.  * In 1-pass quantization the colormap must be chosen in advance of seeing the
  24.  * image.  We use a map consisting of all combinations of Ncolors[i] color
  25.  * values for the i'th component.  The Ncolors[] values are chosen so that
  26.  * their product, the total number of colors, is no more than that requested.
  27.  * (In most cases, the product will be somewhat less.)
  28.  *
  29.  * Since the colormap is orthogonal, the representative value for each color
  30.  * component can be determined without considering the other components;
  31.  * then these indexes can be combined into a colormap index by a standard
  32.  * N-dimensional-array-subscript calculation.  Most of the arithmetic involved
  33.  * can be precalculated and stored in the lookup table colorindex[].
  34.  * colorindex[i][j] maps pixel value j in component i to the nearest
  35.  * representative value (grid plane) for that component; this index is
  36.  * multiplied by the array stride for component i, so that the
  37.  * index of the colormap entry closest to a given pixel value is just
  38.  *    sum( colorindex[component-number][pixel-component-value] )
  39.  * Aside from being fast, this scheme allows for variable spacing between
  40.  * representative values with no additional lookup cost.
  41.  *
  42.  * If gamma correction has been applied in color conversion, it might be wise
  43.  * to adjust the color grid spacing so that the representative colors are
  44.  * equidistant in linear space.  At this writing, gamma correction is not
  45.  * implemented by jdcolor, so nothing is done here.
  46.  */
  47. /* Declarations for ordered dithering.
  48.  *
  49.  * We use a standard 16x16 ordered dither array.  The basic concept of ordered
  50.  * dithering is described in many references, for instance Dale Schumacher's
  51.  * chapter II.2 of Graphics Gems II (James Arvo, ed. Academic Press, 1991).
  52.  * In place of Schumacher's comparisons against a "threshold" value, we add a
  53.  * "dither" value to the input pixel and then round the result to the nearest
  54.  * output value.  The dither value is equivalent to (0.5 - threshold) times
  55.  * the distance between output values.  For ordered dithering, we assume that
  56.  * the output colors are equally spaced; if not, results will probably be
  57.  * worse, since the dither may be too much or too little at a given point.
  58.  *
  59.  * The normal calculation would be to form pixel value + dither, range-limit
  60.  * this to 0..MAXJSAMPLE, and then index into the colorindex table as usual.
  61.  * We can skip the separate range-limiting step by extending the colorindex
  62.  * table in both directions.
  63.  */
  64. #define ODITHER_SIZE  16 /* dimension of dither matrix */
  65. /* NB: if ODITHER_SIZE is not a power of 2, ODITHER_MASK uses will break */
  66. #define ODITHER_CELLS (ODITHER_SIZE*ODITHER_SIZE) /* # cells in matrix */
  67. #define ODITHER_MASK  (ODITHER_SIZE-1) /* mask for wrapping around counters */
  68. typedef int ODITHER_MATRIX[ODITHER_SIZE][ODITHER_SIZE];
  69. typedef int (*ODITHER_MATRIX_PTR)[ODITHER_SIZE];
  70. static const UINT8 base_dither_matrix[ODITHER_SIZE][ODITHER_SIZE] = {
  71.   /* Bayer's order-4 dither array.  Generated by the code given in
  72.    * Stephen Hawley's article "Ordered Dithering" in Graphics Gems I.
  73.    * The values in this array must range from 0 to ODITHER_CELLS-1.
  74.    */
  75.   {   0,192, 48,240, 12,204, 60,252,  3,195, 51,243, 15,207, 63,255 },
  76.   { 128, 64,176,112,140, 76,188,124,131, 67,179,115,143, 79,191,127 },
  77.   {  32,224, 16,208, 44,236, 28,220, 35,227, 19,211, 47,239, 31,223 },
  78.   { 160, 96,144, 80,172,108,156, 92,163, 99,147, 83,175,111,159, 95 },
  79.   {   8,200, 56,248,  4,196, 52,244, 11,203, 59,251,  7,199, 55,247 },
  80.   { 136, 72,184,120,132, 68,180,116,139, 75,187,123,135, 71,183,119 },
  81.   {  40,232, 24,216, 36,228, 20,212, 43,235, 27,219, 39,231, 23,215 },
  82.   { 168,104,152, 88,164,100,148, 84,171,107,155, 91,167,103,151, 87 },
  83.   {   2,194, 50,242, 14,206, 62,254,  1,193, 49,241, 13,205, 61,253 },
  84.   { 130, 66,178,114,142, 78,190,126,129, 65,177,113,141, 77,189,125 },
  85.   {  34,226, 18,210, 46,238, 30,222, 33,225, 17,209, 45,237, 29,221 },
  86.   { 162, 98,146, 82,174,110,158, 94,161, 97,145, 81,173,109,157, 93 },
  87.   {  10,202, 58,250,  6,198, 54,246,  9,201, 57,249,  5,197, 53,245 },
  88.   { 138, 74,186,122,134, 70,182,118,137, 73,185,121,133, 69,181,117 },
  89.   {  42,234, 26,218, 38,230, 22,214, 41,233, 25,217, 37,229, 21,213 },
  90.   { 170,106,154, 90,166,102,150, 86,169,105,153, 89,165,101,149, 85 }
  91. };
  92. /* Declarations for Floyd-Steinberg dithering.
  93.  *
  94.  * Errors are accumulated into the array fserrors[], at a resolution of
  95.  * 1/16th of a pixel count.  The error at a given pixel is propagated
  96.  * to its not-yet-processed neighbors using the standard F-S fractions,
  97.  * ... (here) 7/16
  98.  * 3/16 5/16 1/16
  99.  * We work left-to-right on even rows, right-to-left on odd rows.
  100.  *
  101.  * We can get away with a single array (holding one row's worth of errors)
  102.  * by using it to store the current row's errors at pixel columns not yet
  103.  * processed, but the next row's errors at columns already processed.  We
  104.  * need only a few extra variables to hold the errors immediately around the
  105.  * current column.  (If we are lucky, those variables are in registers, but
  106.  * even if not, they're probably cheaper to access than array elements are.)
  107.  *
  108.  * The fserrors[] array is indexed [component#][position].
  109.  * We provide (#columns + 2) entries per component; the extra entry at each
  110.  * end saves us from special-casing the first and last pixels.
  111.  *
  112.  * Note: on a wide image, we might not have enough room in a PC's near data
  113.  * segment to hold the error array; so it is allocated with alloc_large.
  114.  */
  115. #if BITS_IN_JSAMPLE == 8
  116. typedef INT16 FSERROR; /* 16 bits should be enough */
  117. typedef int LOCFSERROR; /* use 'int' for calculation temps */
  118. #else
  119. typedef INT32 FSERROR; /* may need more than 16 bits */
  120. typedef INT32 LOCFSERROR; /* be sure calculation temps are big enough */
  121. #endif
  122. typedef FSERROR FAR *FSERRPTR; /* pointer to error array (in FAR storage!) */
  123. /* Private subobject */
  124. #define MAX_Q_COMPS 4 /* max components I can handle */
  125. typedef struct {
  126.   struct jpeg_color_quantizer pub; /* public fields */
  127.   /* Initially allocated colormap is saved here */
  128.   JSAMPARRAY sv_colormap; /* The color map as a 2-D pixel array */
  129.   int sv_actual; /* number of entries in use */
  130.   JSAMPARRAY colorindex; /* Precomputed mapping for speed */
  131.   /* colorindex[i][j] = index of color closest to pixel value j in component i,
  132.    * premultiplied as described above.  Since colormap indexes must fit into
  133.    * JSAMPLEs, the entries of this array will too.
  134.    */
  135.   boolean is_padded; /* is the colorindex padded for odither? */
  136.   int Ncolors[MAX_Q_COMPS]; /* # of values alloced to each component */
  137.   /* Variables for ordered dithering */
  138.   int row_index; /* cur row's vertical index in dither matrix */
  139.   ODITHER_MATRIX_PTR odither[MAX_Q_COMPS]; /* one dither array per component */
  140.   /* Variables for Floyd-Steinberg dithering */
  141.   FSERRPTR fserrors[MAX_Q_COMPS]; /* accumulated errors */
  142.   boolean on_odd_row; /* flag to remember which row we are on */
  143. } my_cquantizer;
  144. typedef my_cquantizer * my_cquantize_ptr;
  145. /*
  146.  * Policy-making subroutines for create_colormap and create_colorindex.
  147.  * These routines determine the colormap to be used.  The rest of the module
  148.  * only assumes that the colormap is orthogonal.
  149.  *
  150.  *  * select_ncolors decides how to divvy up the available colors
  151.  *    among the components.
  152.  *  * output_value defines the set of representative values for a component.
  153.  *  * largest_input_value defines the mapping from input values to
  154.  *    representative values for a component.
  155.  * Note that the latter two routines may impose different policies for
  156.  * different components, though this is not currently done.
  157.  */
  158. LOCAL(int)
  159. select_ncolors (j_decompress_ptr cinfo, int Ncolors[])
  160. /* Determine allocation of desired colors to components, */
  161. /* and fill in Ncolors[] array to indicate choice. */
  162. /* Return value is total number of colors (product of Ncolors[] values). */
  163. {
  164.   int nc = cinfo->out_color_components; /* number of color components */
  165.   int max_colors = cinfo->desired_number_of_colors;
  166.   int total_colors, iroot, i, j;
  167.   boolean changed;
  168.   long temp;
  169.   static const int RGB_order[3] = { RGB_GREEN, RGB_RED, RGB_BLUE };
  170.   /* We can allocate at least the nc'th root of max_colors per component. */
  171.   /* Compute floor(nc'th root of max_colors). */
  172.   iroot = 1;
  173.   do {
  174.     iroot++;
  175.     temp = iroot; /* set temp = iroot ** nc */
  176.     for (i = 1; i < nc; i++)
  177.       temp *= iroot;
  178.   } while (temp <= (long) max_colors); /* repeat till iroot exceeds root */
  179.   iroot--; /* now iroot = floor(root) */
  180.   /* Must have at least 2 color values per component */
  181.   if (iroot < 2)
  182.     ERREXIT1(cinfo, JERR_QUANT_FEW_COLORS, (int) temp);
  183.   /* Initialize to iroot color values for each component */
  184.   total_colors = 1;
  185.   for (i = 0; i < nc; i++) {
  186.     Ncolors[i] = iroot;
  187.     total_colors *= iroot;
  188.   }
  189.   /* We may be able to increment the count for one or more components without
  190.    * exceeding max_colors, though we know not all can be incremented.
  191.    * Sometimes, the first component can be incremented more than once!
  192.    * (Example: for 16 colors, we start at 2*2*2, go to 3*2*2, then 4*2*2.)
  193.    * In RGB colorspace, try to increment G first, then R, then B.
  194.    */
  195.   do {
  196.     changed = FALSE;
  197.     for (i = 0; i < nc; i++) {
  198.       j = (cinfo->out_color_space == JCS_RGB ? RGB_order[i] : i);
  199.       /* calculate new total_colors if Ncolors[j] is incremented */
  200.       temp = total_colors / Ncolors[j];
  201.       temp *= Ncolors[j]+1; /* done in long arith to avoid oflo */
  202.       if (temp > (long) max_colors)
  203. break; /* won't fit, done with this pass */
  204.       Ncolors[j]++; /* OK, apply the increment */
  205.       total_colors = (int) temp;
  206.       changed = TRUE;
  207.     }
  208.   } while (changed);
  209.   return total_colors;
  210. }
  211. LOCAL(int)
  212. output_value (j_decompress_ptr cinfo, int ci, int j, int maxj)
  213. /* Return j'th output value, where j will range from 0 to maxj */
  214. /* The output values must fall in 0..MAXJSAMPLE in increasing order */
  215. {
  216.   /* We always provide values 0 and MAXJSAMPLE for each component;
  217.    * any additional values are equally spaced between these limits.
  218.    * (Forcing the upper and lower values to the limits ensures that
  219.    * dithering can't produce a color outside the selected gamut.)
  220.    */
  221.   return (int) (((INT32) j * MAXJSAMPLE + maxj/2) / maxj);
  222. }
  223. LOCAL(int)
  224. largest_input_value (j_decompress_ptr cinfo, int ci, int j, int maxj)
  225. /* Return largest input value that should map to j'th output value */
  226. /* Must have largest(j=0) >= 0, and largest(j=maxj) >= MAXJSAMPLE */
  227. {
  228.   /* Breakpoints are halfway between values returned by output_value */
  229.   return (int) (((INT32) (2*j + 1) * MAXJSAMPLE + maxj) / (2*maxj));
  230. }
  231. /*
  232.  * Create the colormap.
  233.  */
  234. LOCAL(void)
  235. create_colormap (j_decompress_ptr cinfo)
  236. {
  237.   my_cquantize_ptr cquantize = (my_cquantize_ptr) cinfo->cquantize;
  238.   JSAMPARRAY colormap; /* Created colormap */
  239.   int total_colors; /* Number of distinct output colors */
  240.   int i,j,k, nci, blksize, blkdist, ptr, val;
  241.   /* Select number of colors for each component */
  242.   total_colors = select_ncolors(cinfo, cquantize->Ncolors);
  243.   /* Report selected color counts */
  244.   if (cinfo->out_color_components == 3)
  245.     TRACEMS4(cinfo, 1, JTRC_QUANT_3_NCOLORS,
  246.      total_colors, cquantize->Ncolors[0],
  247.      cquantize->Ncolors[1], cquantize->Ncolors[2]);
  248.   else
  249.     TRACEMS1(cinfo, 1, JTRC_QUANT_NCOLORS, total_colors);
  250.   /* Allocate and fill in the colormap. */
  251.   /* The colors are ordered in the map in standard row-major order, */
  252.   /* i.e. rightmost (highest-indexed) color changes most rapidly. */
  253.   colormap = (*cinfo->mem->alloc_sarray)
  254.     ((j_common_ptr) cinfo, JPOOL_IMAGE,
  255.      (JDIMENSION) total_colors, (JDIMENSION) cinfo->out_color_components);
  256.   /* blksize is number of adjacent repeated entries for a component */
  257.   /* blkdist is distance between groups of identical entries for a component */
  258.   blkdist = total_colors;
  259.   for (i = 0; i < cinfo->out_color_components; i++) {
  260.     /* fill in colormap entries for i'th color component */
  261.     nci = cquantize->Ncolors[i]; /* # of distinct values for this color */
  262.     blksize = blkdist / nci;
  263.     for (j = 0; j < nci; j++) {
  264.       /* Compute j'th output value (out of nci) for component */
  265.       val = output_value(cinfo, i, j, nci-1);
  266.       /* Fill in all colormap entries that have this value of this component */
  267.       for (ptr = j * blksize; ptr < total_colors; ptr += blkdist) {
  268. /* fill in blksize entries beginning at ptr */
  269. for (k = 0; k < blksize; k++)
  270.   colormap[i][ptr+k] = (JSAMPLE) val;
  271.       }
  272.     }
  273.     blkdist = blksize; /* blksize of this color is blkdist of next */
  274.   }
  275.   /* Save the colormap in private storage,
  276.    * where it will survive color quantization mode changes.
  277.    */
  278.   cquantize->sv_colormap = colormap;
  279.   cquantize->sv_actual = total_colors;
  280. }
  281. /*
  282.  * Create the color index table.
  283.  */
  284. LOCAL(void)
  285. create_colorindex (j_decompress_ptr cinfo)
  286. {
  287.   my_cquantize_ptr cquantize = (my_cquantize_ptr) cinfo->cquantize;
  288.   JSAMPROW indexptr;
  289.   int i,j,k, nci, blksize, val, pad;
  290.   /* For ordered dither, we pad the color index tables by MAXJSAMPLE in
  291.    * each direction (input index values can be -MAXJSAMPLE .. 2*MAXJSAMPLE).
  292.    * This is not necessary in the other dithering modes.  However, we
  293.    * flag whether it was done in case user changes dithering mode.
  294.    */
  295.   if (cinfo->dither_mode == JDITHER_ORDERED) {
  296.     pad = MAXJSAMPLE*2;
  297.     cquantize->is_padded = TRUE;
  298.   } else {
  299.     pad = 0;
  300.     cquantize->is_padded = FALSE;
  301.   }
  302.   cquantize->colorindex = (*cinfo->mem->alloc_sarray)
  303.     ((j_common_ptr) cinfo, JPOOL_IMAGE,
  304.      (JDIMENSION) (MAXJSAMPLE+1 + pad),
  305.      (JDIMENSION) cinfo->out_color_components);
  306.   /* blksize is number of adjacent repeated entries for a component */
  307.   blksize = cquantize->sv_actual;
  308.   for (i = 0; i < cinfo->out_color_components; i++) {
  309.     /* fill in colorindex entries for i'th color component */
  310.     nci = cquantize->Ncolors[i]; /* # of distinct values for this color */
  311.     blksize = blksize / nci;
  312.     /* adjust colorindex pointers to provide padding at negative indexes. */
  313.     if (pad)
  314.       cquantize->colorindex[i] += MAXJSAMPLE;
  315.     /* in loop, val = index of current output value, */
  316.     /* and k = largest j that maps to current val */
  317.     indexptr = cquantize->colorindex[i];
  318.     val = 0;
  319.     k = largest_input_value(cinfo, i, 0, nci-1);
  320.     for (j = 0; j <= MAXJSAMPLE; j++) {
  321.       while (j > k) /* advance val if past boundary */
  322. k = largest_input_value(cinfo, i, ++val, nci-1);
  323.       /* premultiply so that no multiplication needed in main processing */
  324.       indexptr[j] = (JSAMPLE) (val * blksize);
  325.     }
  326.     /* Pad at both ends if necessary */
  327.     if (pad)
  328.       for (j = 1; j <= MAXJSAMPLE; j++) {
  329. indexptr[-j] = indexptr[0];
  330. indexptr[MAXJSAMPLE+j] = indexptr[MAXJSAMPLE];
  331.       }
  332.   }
  333. }
  334. /*
  335.  * Create an ordered-dither array for a component having ncolors
  336.  * distinct output values.
  337.  */
  338. LOCAL(ODITHER_MATRIX_PTR)
  339. make_odither_array (j_decompress_ptr cinfo, int ncolors)
  340. {
  341.   ODITHER_MATRIX_PTR odither;
  342.   int j,k;
  343.   INT32 num,den;
  344.   odither = (ODITHER_MATRIX_PTR)
  345.     (*cinfo->mem->alloc_small) ((j_common_ptr) cinfo, JPOOL_IMAGE,
  346. SIZEOF(ODITHER_MATRIX));
  347.   /* The inter-value distance for this color is MAXJSAMPLE/(ncolors-1).
  348.    * Hence the dither value for the matrix cell with fill order f
  349.    * (f=0..N-1) should be (N-1-2*f)/(2*N) * MAXJSAMPLE/(ncolors-1).
  350.    * On 16-bit-int machine, be careful to avoid overflow.
  351.    */
  352.   den = 2 * ODITHER_CELLS * ((INT32) (ncolors - 1));
  353.   for (j = 0; j < ODITHER_SIZE; j++) {
  354.     for (k = 0; k < ODITHER_SIZE; k++) {
  355.       num = ((INT32) (ODITHER_CELLS-1 - 2*((int)base_dither_matrix[j][k])))
  356.     * MAXJSAMPLE;
  357.       /* Ensure round towards zero despite C's lack of consistency
  358.        * about rounding negative values in integer division...
  359.        */
  360.       odither[j][k] = (int) (num<0 ? -((-num)/den) : num/den);
  361.     }
  362.   }
  363.   return odither;
  364. }
  365. /*
  366.  * Create the ordered-dither tables.
  367.  * Components having the same number of representative colors may 
  368.  * share a dither table.
  369.  */
  370. LOCAL(void)
  371. create_odither_tables (j_decompress_ptr cinfo)
  372. {
  373.   my_cquantize_ptr cquantize = (my_cquantize_ptr) cinfo->cquantize;
  374.   ODITHER_MATRIX_PTR odither;
  375.   int i, j, nci;
  376.   for (i = 0; i < cinfo->out_color_components; i++) {
  377.     nci = cquantize->Ncolors[i]; /* # of distinct values for this color */
  378.     odither = NULL; /* search for matching prior component */
  379.     for (j = 0; j < i; j++) {
  380.       if (nci == cquantize->Ncolors[j]) {
  381. odither = cquantize->odither[j];
  382. break;
  383.       }
  384.     }
  385.     if (odither == NULL) /* need a new table? */
  386.       odither = make_odither_array(cinfo, nci);
  387.     cquantize->odither[i] = odither;
  388.   }
  389. }
  390. /*
  391.  * Map some rows of pixels to the output colormapped representation.
  392.  */
  393. METHODDEF(void)
  394. color_quantize (j_decompress_ptr cinfo, JSAMPARRAY input_buf,
  395. JSAMPARRAY output_buf, int num_rows)
  396. /* General case, no dithering */
  397. {
  398.   my_cquantize_ptr cquantize = (my_cquantize_ptr) cinfo->cquantize;
  399.   JSAMPARRAY colorindex = cquantize->colorindex;
  400.   register int pixcode, ci;
  401.   register JSAMPROW ptrin, ptrout;
  402.   int row;
  403.   JDIMENSION col;
  404.   JDIMENSION width = cinfo->output_width;
  405.   register int nc = cinfo->out_color_components;
  406.   for (row = 0; row < num_rows; row++) {
  407.     ptrin = input_buf[row];
  408.     ptrout = output_buf[row];
  409.     for (col = width; col > 0; col--) {
  410.       pixcode = 0;
  411.       for (ci = 0; ci < nc; ci++) {
  412. pixcode += GETJSAMPLE(colorindex[ci][GETJSAMPLE(*ptrin++)]);
  413.       }
  414.       *ptrout++ = (JSAMPLE) pixcode;
  415.     }
  416.   }
  417. }
  418. METHODDEF(void)
  419. color_quantize3 (j_decompress_ptr cinfo, JSAMPARRAY input_buf,
  420.  JSAMPARRAY output_buf, int num_rows)
  421. /* Fast path for out_color_components==3, no dithering */
  422. {
  423.   my_cquantize_ptr cquantize = (my_cquantize_ptr) cinfo->cquantize;
  424.   register int pixcode;
  425.   register JSAMPROW ptrin, ptrout;
  426.   JSAMPROW colorindex0 = cquantize->colorindex[0];
  427.   JSAMPROW colorindex1 = cquantize->colorindex[1];
  428.   JSAMPROW colorindex2 = cquantize->colorindex[2];
  429.   int row;
  430.   JDIMENSION col;
  431.   JDIMENSION width = cinfo->output_width;
  432.   for (row = 0; row < num_rows; row++) {
  433.     ptrin = input_buf[row];
  434.     ptrout = output_buf[row];
  435.     for (col = width; col > 0; col--) {
  436.       pixcode  = GETJSAMPLE(colorindex0[GETJSAMPLE(*ptrin++)]);
  437.       pixcode += GETJSAMPLE(colorindex1[GETJSAMPLE(*ptrin++)]);
  438.       pixcode += GETJSAMPLE(colorindex2[GETJSAMPLE(*ptrin++)]);
  439.       *ptrout++ = (JSAMPLE) pixcode;
  440.     }
  441.   }
  442. }
  443. METHODDEF(void)
  444. quantize_ord_dither (j_decompress_ptr cinfo, JSAMPARRAY input_buf,
  445.      JSAMPARRAY output_buf, int num_rows)
  446. /* General case, with ordered dithering */
  447. {
  448.   my_cquantize_ptr cquantize = (my_cquantize_ptr) cinfo->cquantize;
  449.   register JSAMPROW input_ptr;
  450.   register JSAMPROW output_ptr;
  451.   JSAMPROW colorindex_ci;
  452.   int * dither; /* points to active row of dither matrix */
  453.   int row_index, col_index; /* current indexes into dither matrix */
  454.   int nc = cinfo->out_color_components;
  455.   int ci;
  456.   int row;
  457.   JDIMENSION col;
  458.   JDIMENSION width = cinfo->output_width;
  459.   for (row = 0; row < num_rows; row++) {
  460.     /* Initialize output values to 0 so can process components separately */
  461.     jzero_far((void FAR *) output_buf[row],
  462.       (size_t) (width * SIZEOF(JSAMPLE)));
  463.     row_index = cquantize->row_index;
  464.     for (ci = 0; ci < nc; ci++) {
  465.       input_ptr = input_buf[row] + ci;
  466.       output_ptr = output_buf[row];
  467.       colorindex_ci = cquantize->colorindex[ci];
  468.       dither = cquantize->odither[ci][row_index];
  469.       col_index = 0;
  470.       for (col = width; col > 0; col--) {
  471. /* Form pixel value + dither, range-limit to 0..MAXJSAMPLE,
  472.  * select output value, accumulate into output code for this pixel.
  473.  * Range-limiting need not be done explicitly, as we have extended
  474.  * the colorindex table to produce the right answers for out-of-range
  475.  * inputs.  The maximum dither is +- MAXJSAMPLE; this sets the
  476.  * required amount of padding.
  477.  */
  478. *output_ptr += colorindex_ci[GETJSAMPLE(*input_ptr)+dither[col_index]];
  479. input_ptr += nc;
  480. output_ptr++;
  481. col_index = (col_index + 1) & ODITHER_MASK;
  482.       }
  483.     }
  484.     /* Advance row index for next row */
  485.     row_index = (row_index + 1) & ODITHER_MASK;
  486.     cquantize->row_index = row_index;
  487.   }
  488. }
  489. METHODDEF(void)
  490. quantize3_ord_dither (j_decompress_ptr cinfo, JSAMPARRAY input_buf,
  491.       JSAMPARRAY output_buf, int num_rows)
  492. /* Fast path for out_color_components==3, with ordered dithering */
  493. {
  494.   my_cquantize_ptr cquantize = (my_cquantize_ptr) cinfo->cquantize;
  495.   register int pixcode;
  496.   register JSAMPROW input_ptr;
  497.   register JSAMPROW output_ptr;
  498.   JSAMPROW colorindex0 = cquantize->colorindex[0];
  499.   JSAMPROW colorindex1 = cquantize->colorindex[1];
  500.   JSAMPROW colorindex2 = cquantize->colorindex[2];
  501.   int * dither0; /* points to active row of dither matrix */
  502.   int * dither1;
  503.   int * dither2;
  504.   int row_index, col_index; /* current indexes into dither matrix */
  505.   int row;
  506.   JDIMENSION col;
  507.   JDIMENSION width = cinfo->output_width;
  508.   for (row = 0; row < num_rows; row++) {
  509.     row_index = cquantize->row_index;
  510.     input_ptr = input_buf[row];
  511.     output_ptr = output_buf[row];
  512.     dither0 = cquantize->odither[0][row_index];
  513.     dither1 = cquantize->odither[1][row_index];
  514.     dither2 = cquantize->odither[2][row_index];
  515.     col_index = 0;
  516.     for (col = width; col > 0; col--) {
  517.       pixcode  = GETJSAMPLE(colorindex0[GETJSAMPLE(*input_ptr++) +
  518. dither0[col_index]]);
  519.       pixcode += GETJSAMPLE(colorindex1[GETJSAMPLE(*input_ptr++) +
  520. dither1[col_index]]);
  521.       pixcode += GETJSAMPLE(colorindex2[GETJSAMPLE(*input_ptr++) +
  522. dither2[col_index]]);
  523.       *output_ptr++ = (JSAMPLE) pixcode;
  524.       col_index = (col_index + 1) & ODITHER_MASK;
  525.     }
  526.     row_index = (row_index + 1) & ODITHER_MASK;
  527.     cquantize->row_index = row_index;
  528.   }
  529. }
  530. METHODDEF(void)
  531. quantize_fs_dither (j_decompress_ptr cinfo, JSAMPARRAY input_buf,
  532.     JSAMPARRAY output_buf, int num_rows)
  533. /* General case, with Floyd-Steinberg dithering */
  534. {
  535.   my_cquantize_ptr cquantize = (my_cquantize_ptr) cinfo->cquantize;
  536.   register LOCFSERROR cur; /* current error or pixel value */
  537.   LOCFSERROR belowerr; /* error for pixel below cur */
  538.   LOCFSERROR bpreverr; /* error for below/prev col */
  539.   LOCFSERROR bnexterr; /* error for below/next col */
  540.   LOCFSERROR delta;
  541.   register FSERRPTR errorptr; /* => fserrors[] at column before current */
  542.   register JSAMPROW input_ptr;
  543.   register JSAMPROW output_ptr;
  544.   JSAMPROW colorindex_ci;
  545.   JSAMPROW colormap_ci;
  546.   int pixcode;
  547.   int nc = cinfo->out_color_components;
  548.   int dir; /* 1 for left-to-right, -1 for right-to-left */
  549.   int dirnc; /* dir * nc */
  550.   int ci;
  551.   int row;
  552.   JDIMENSION col;
  553.   JDIMENSION width = cinfo->output_width;
  554.   JSAMPLE *range_limit = cinfo->sample_range_limit;
  555.   SHIFT_TEMPS
  556.   for (row = 0; row < num_rows; row++) {
  557.     /* Initialize output values to 0 so can process components separately */
  558.     jzero_far((void FAR *) output_buf[row],
  559.       (size_t) (width * SIZEOF(JSAMPLE)));
  560.     for (ci = 0; ci < nc; ci++) {
  561.       input_ptr = input_buf[row] + ci;
  562.       output_ptr = output_buf[row];
  563.       if (cquantize->on_odd_row) {
  564. /* work right to left in this row */
  565. input_ptr += (width-1) * nc; /* so point to rightmost pixel */
  566. output_ptr += width-1;
  567. dir = -1;
  568. dirnc = -nc;
  569. errorptr = cquantize->fserrors[ci] + (width+1); /* => entry after last column */
  570.       } else {
  571. /* work left to right in this row */
  572. dir = 1;
  573. dirnc = nc;
  574. errorptr = cquantize->fserrors[ci]; /* => entry before first column */
  575.       }
  576.       colorindex_ci = cquantize->colorindex[ci];
  577.       colormap_ci = cquantize->sv_colormap[ci];
  578.       /* Preset error values: no error propagated to first pixel from left */
  579.       cur = 0;
  580.       /* and no error propagated to row below yet */
  581.       belowerr = bpreverr = 0;
  582.       for (col = width; col > 0; col--) {
  583. /* cur holds the error propagated from the previous pixel on the
  584.  * current line.  Add the error propagated from the previous line
  585.  * to form the complete error correction term for this pixel, and
  586.  * round the error term (which is expressed * 16) to an integer.
  587.  * RIGHT_SHIFT rounds towards minus infinity, so adding 8 is correct
  588.  * for either sign of the error value.
  589.  * Note: errorptr points to *previous* column's array entry.
  590.  */
  591. cur = RIGHT_SHIFT(cur + errorptr[dir] + 8, 4);
  592. /* Form pixel value + error, and range-limit to 0..MAXJSAMPLE.
  593.  * The maximum error is +- MAXJSAMPLE; this sets the required size
  594.  * of the range_limit array.
  595.  */
  596. cur += GETJSAMPLE(*input_ptr);
  597. cur = GETJSAMPLE(range_limit[cur]);
  598. /* Select output value, accumulate into output code for this pixel */
  599. pixcode = GETJSAMPLE(colorindex_ci[cur]);
  600. *output_ptr += (JSAMPLE) pixcode;
  601. /* Compute actual representation error at this pixel */
  602. /* Note: we can do this even though we don't have the final */
  603. /* pixel code, because the colormap is orthogonal. */
  604. cur -= GETJSAMPLE(colormap_ci[pixcode]);
  605. /* Compute error fractions to be propagated to adjacent pixels.
  606.  * Add these into the running sums, and simultaneously shift the
  607.  * next-line error sums left by 1 column.
  608.  */
  609. bnexterr = cur;
  610. delta = cur * 2;
  611. cur += delta; /* form error * 3 */
  612. errorptr[0] = (FSERROR) (bpreverr + cur);
  613. cur += delta; /* form error * 5 */
  614. bpreverr = belowerr + cur;
  615. belowerr = bnexterr;
  616. cur += delta; /* form error * 7 */
  617. /* At this point cur contains the 7/16 error value to be propagated
  618.  * to the next pixel on the current line, and all the errors for the
  619.  * next line have been shifted over. We are therefore ready to move on.
  620.  */
  621. input_ptr += dirnc; /* advance input ptr to next column */
  622. output_ptr += dir; /* advance output ptr to next column */
  623. errorptr += dir; /* advance errorptr to current column */
  624.       }
  625.       /* Post-loop cleanup: we must unload the final error value into the
  626.        * final fserrors[] entry.  Note we need not unload belowerr because
  627.        * it is for the dummy column before or after the actual array.
  628.        */
  629.       errorptr[0] = (FSERROR) bpreverr; /* unload prev err into array */
  630.     }
  631.     cquantize->on_odd_row = (cquantize->on_odd_row ? FALSE : TRUE);
  632.   }
  633. }
  634. /*
  635.  * Allocate workspace for Floyd-Steinberg errors.
  636.  */
  637. LOCAL(void)
  638. alloc_fs_workspace (j_decompress_ptr cinfo)
  639. {
  640.   my_cquantize_ptr cquantize = (my_cquantize_ptr) cinfo->cquantize;
  641.   size_t arraysize;
  642.   int i;
  643.   arraysize = (size_t) ((cinfo->output_width + 2) * SIZEOF(FSERROR));
  644.   for (i = 0; i < cinfo->out_color_components; i++) {
  645.     cquantize->fserrors[i] = (FSERRPTR)
  646.       (*cinfo->mem->alloc_large)((j_common_ptr) cinfo, JPOOL_IMAGE, arraysize);
  647.   }
  648. }
  649. /*
  650.  * Initialize for one-pass color quantization.
  651.  */
  652. METHODDEF(void)
  653. start_pass_1_quant (j_decompress_ptr cinfo, boolean is_pre_scan)
  654. {
  655.   my_cquantize_ptr cquantize = (my_cquantize_ptr) cinfo->cquantize;
  656.   size_t arraysize;
  657.   int i;
  658.   /* Install my colormap. */
  659.   cinfo->colormap = cquantize->sv_colormap;
  660.   cinfo->actual_number_of_colors = cquantize->sv_actual;
  661.   /* Initialize for desired dithering mode. */
  662.   switch (cinfo->dither_mode) {
  663.   case JDITHER_NONE:
  664.     if (cinfo->out_color_components == 3)
  665.       cquantize->pub.color_quantize = color_quantize3;
  666.     else
  667.       cquantize->pub.color_quantize = color_quantize;
  668.     break;
  669.   case JDITHER_ORDERED:
  670.     if (cinfo->out_color_components == 3)
  671.       cquantize->pub.color_quantize = quantize3_ord_dither;
  672.     else
  673.       cquantize->pub.color_quantize = quantize_ord_dither;
  674.     cquantize->row_index = 0; /* initialize state for ordered dither */
  675.     /* If user changed to ordered dither from another mode,
  676.      * we must recreate the color index table with padding.
  677.      * This will cost extra space, but probably isn't very likely.
  678.      */
  679.     if (! cquantize->is_padded)
  680.       create_colorindex(cinfo);
  681.     /* Create ordered-dither tables if we didn't already. */
  682.     if (cquantize->odither[0] == NULL)
  683.       create_odither_tables(cinfo);
  684.     break;
  685.   case JDITHER_FS:
  686.     cquantize->pub.color_quantize = quantize_fs_dither;
  687.     cquantize->on_odd_row = FALSE; /* initialize state for F-S dither */
  688.     /* Allocate Floyd-Steinberg workspace if didn't already. */
  689.     if (cquantize->fserrors[0] == NULL)
  690.       alloc_fs_workspace(cinfo);
  691.     /* Initialize the propagated errors to zero. */
  692.     arraysize = (size_t) ((cinfo->output_width + 2) * SIZEOF(FSERROR));
  693.     for (i = 0; i < cinfo->out_color_components; i++)
  694.       jzero_far((void FAR *) cquantize->fserrors[i], arraysize);
  695.     break;
  696.   default:
  697.     ERREXIT(cinfo, JERR_NOT_COMPILED);
  698.     break;
  699.   }
  700. }
  701. /*
  702.  * Finish up at the end of the pass.
  703.  */
  704. METHODDEF(void)
  705. finish_pass_1_quant (j_decompress_ptr cinfo)
  706. {
  707.   /* no work in 1-pass case */
  708. }
  709. /*
  710.  * Switch to a new external colormap between output passes.
  711.  * Shouldn't get to this module!
  712.  */
  713. METHODDEF(void)
  714. new_color_map_1_quant (j_decompress_ptr cinfo)
  715. {
  716.   ERREXIT(cinfo, JERR_MODE_CHANGE);
  717. }
  718. /*
  719.  * Module initialization routine for 1-pass color quantization.
  720.  */
  721. GLOBAL(void)
  722. jinit_1pass_quantizer (j_decompress_ptr cinfo)
  723. {
  724.   my_cquantize_ptr cquantize;
  725.   cquantize = (my_cquantize_ptr)
  726.     (*cinfo->mem->alloc_small) ((j_common_ptr) cinfo, JPOOL_IMAGE,
  727. SIZEOF(my_cquantizer));
  728.   cinfo->cquantize = (struct jpeg_color_quantizer *) cquantize;
  729.   cquantize->pub.start_pass = start_pass_1_quant;
  730.   cquantize->pub.finish_pass = finish_pass_1_quant;
  731.   cquantize->pub.new_color_map = new_color_map_1_quant;
  732.   cquantize->fserrors[0] = NULL; /* Flag FS workspace not allocated */
  733.   cquantize->odither[0] = NULL; /* Also flag odither arrays not allocated */
  734.   /* Make sure my internal arrays won't overflow */
  735.   if (cinfo->out_color_components > MAX_Q_COMPS)
  736.     ERREXIT1(cinfo, JERR_QUANT_COMPONENTS, MAX_Q_COMPS);
  737.   /* Make sure colormap indexes can be represented by JSAMPLEs */
  738.   if (cinfo->desired_number_of_colors > (MAXJSAMPLE+1))
  739.     ERREXIT1(cinfo, JERR_QUANT_MANY_COLORS, MAXJSAMPLE+1);
  740.   /* Create the colormap and color index table. */
  741.   create_colormap(cinfo);
  742.   create_colorindex(cinfo);
  743.   /* Allocate Floyd-Steinberg workspace now if requested.
  744.    * We do this now since it is FAR storage and may affect the memory
  745.    * manager's space calculations.  If the user changes to FS dither
  746.    * mode in a later pass, we will allocate the space then, and will
  747.    * possibly overrun the max_memory_to_use setting.
  748.    */
  749.   if (cinfo->dither_mode == JDITHER_FS)
  750.     alloc_fs_workspace(cinfo);
  751. }
  752. #endif /* QUANT_1PASS_SUPPORTED */