jfdctint.c
上传用户:wstnjxml
上传日期:2014-04-03
资源大小:7248k
文件大小:14k
源码类别:

Windows CE

开发平台:

C/C++

  1. /*
  2.  * jfdctint.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 a slow-but-accurate integer implementation of the
  9.  * forward DCT (Discrete Cosine Transform).
  10.  *
  11.  * A 2-D DCT can be done by 1-D DCT on each row followed by 1-D DCT
  12.  * on each column.  Direct algorithms are also available, but they are
  13.  * much more complex and seem not to be any faster when reduced to code.
  14.  *
  15.  * This implementation is based on an algorithm described in
  16.  *   C. Loeffler, A. Ligtenberg and G. Moschytz, "Practical Fast 1-D DCT
  17.  *   Algorithms with 11 Multiplications", Proc. Int'l. Conf. on Acoustics,
  18.  *   Speech, and Signal Processing 1989 (ICASSP '89), pp. 988-991.
  19.  * The primary algorithm described there uses 11 multiplies and 29 adds.
  20.  * We use their alternate method with 12 multiplies and 32 adds.
  21.  * The advantage of this method is that no data path contains more than one
  22.  * multiplication; this allows a very simple and accurate implementation in
  23.  * scaled fixed-point arithmetic, with a minimal number of shifts.
  24.  */
  25. /**
  26.  * @file jfdctint.c
  27.  * Independent JPEG Group's slow & accurate dct.
  28.  */
  29.  
  30. #include <stdlib.h>
  31. #include <stdio.h>
  32. #include "common.h"
  33. #include "dsputil.h"
  34. #define SHIFT_TEMPS
  35. #define DCTSIZE 8
  36. #define BITS_IN_JSAMPLE 8
  37. #define GLOBAL(x) x
  38. #define RIGHT_SHIFT(x, n) ((x) >> (n))
  39. #define MULTIPLY16C16(var,const) ((var)*(const))
  40. #if 1 //def USE_ACCURATE_ROUNDING
  41. #define DESCALE(x,n)  RIGHT_SHIFT((x) + (1 << ((n) - 1)), n)
  42. #else
  43. #define DESCALE(x,n)  RIGHT_SHIFT(x, n)
  44. #endif
  45. /*
  46.  * This module is specialized to the case DCTSIZE = 8.
  47.  */
  48. #if DCTSIZE != 8
  49.   Sorry, this code only copes with 8x8 DCTs. /* deliberate syntax err */
  50. #endif
  51. /*
  52.  * The poop on this scaling stuff is as follows:
  53.  *
  54.  * Each 1-D DCT step produces outputs which are a factor of sqrt(N)
  55.  * larger than the true DCT outputs.  The final outputs are therefore
  56.  * a factor of N larger than desired; since N=8 this can be cured by
  57.  * a simple right shift at the end of the algorithm.  The advantage of
  58.  * this arrangement is that we save two multiplications per 1-D DCT,
  59.  * because the y0 and y4 outputs need not be divided by sqrt(N).
  60.  * In the IJG code, this factor of 8 is removed by the quantization step
  61.  * (in jcdctmgr.c), NOT in this module.
  62.  *
  63.  * We have to do addition and subtraction of the integer inputs, which
  64.  * is no problem, and multiplication by fractional constants, which is
  65.  * a problem to do in integer arithmetic.  We multiply all the constants
  66.  * by CONST_SCALE and convert them to integer constants (thus retaining
  67.  * CONST_BITS bits of precision in the constants).  After doing a
  68.  * multiplication we have to divide the product by CONST_SCALE, with proper
  69.  * rounding, to produce the correct output.  This division can be done
  70.  * cheaply as a right shift of CONST_BITS bits.  We postpone shifting
  71.  * as long as possible so that partial sums can be added together with
  72.  * full fractional precision.
  73.  *
  74.  * The outputs of the first pass are scaled up by PASS1_BITS bits so that
  75.  * they are represented to better-than-integral precision.  These outputs
  76.  * require BITS_IN_JSAMPLE + PASS1_BITS + 3 bits; this fits in a 16-bit word
  77.  * with the recommended scaling.  (For 12-bit sample data, the intermediate
  78.  * array is int32_t anyway.)
  79.  *
  80.  * To avoid overflow of the 32-bit intermediate results in pass 2, we must
  81.  * have BITS_IN_JSAMPLE + CONST_BITS + PASS1_BITS <= 26.  Error analysis
  82.  * shows that the values given below are the most effective.
  83.  */
  84. #if BITS_IN_JSAMPLE == 8
  85. #define CONST_BITS  13
  86. #define PASS1_BITS  4 /* set this to 2 if 16x16 multiplies are faster */
  87. #else
  88. #define CONST_BITS  13
  89. #define PASS1_BITS  1 /* lose a little precision to avoid overflow */
  90. #endif
  91. /* Some C compilers fail to reduce "FIX(constant)" at compile time, thus
  92.  * causing a lot of useless floating-point operations at run time.
  93.  * To get around this we use the following pre-calculated constants.
  94.  * If you change CONST_BITS you may want to add appropriate values.
  95.  * (With a reasonable C compiler, you can just rely on the FIX() macro...)
  96.  */
  97. #if CONST_BITS == 13
  98. #define FIX_0_298631336  ((int32_t)  2446) /* FIX(0.298631336) */
  99. #define FIX_0_390180644  ((int32_t)  3196) /* FIX(0.390180644) */
  100. #define FIX_0_541196100  ((int32_t)  4433) /* FIX(0.541196100) */
  101. #define FIX_0_765366865  ((int32_t)  6270) /* FIX(0.765366865) */
  102. #define FIX_0_899976223  ((int32_t)  7373) /* FIX(0.899976223) */
  103. #define FIX_1_175875602  ((int32_t)  9633) /* FIX(1.175875602) */
  104. #define FIX_1_501321110  ((int32_t)  12299) /* FIX(1.501321110) */
  105. #define FIX_1_847759065  ((int32_t)  15137) /* FIX(1.847759065) */
  106. #define FIX_1_961570560  ((int32_t)  16069) /* FIX(1.961570560) */
  107. #define FIX_2_053119869  ((int32_t)  16819) /* FIX(2.053119869) */
  108. #define FIX_2_562915447  ((int32_t)  20995) /* FIX(2.562915447) */
  109. #define FIX_3_072711026  ((int32_t)  25172) /* FIX(3.072711026) */
  110. #else
  111. #define FIX_0_298631336  FIX(0.298631336)
  112. #define FIX_0_390180644  FIX(0.390180644)
  113. #define FIX_0_541196100  FIX(0.541196100)
  114. #define FIX_0_765366865  FIX(0.765366865)
  115. #define FIX_0_899976223  FIX(0.899976223)
  116. #define FIX_1_175875602  FIX(1.175875602)
  117. #define FIX_1_501321110  FIX(1.501321110)
  118. #define FIX_1_847759065  FIX(1.847759065)
  119. #define FIX_1_961570560  FIX(1.961570560)
  120. #define FIX_2_053119869  FIX(2.053119869)
  121. #define FIX_2_562915447  FIX(2.562915447)
  122. #define FIX_3_072711026  FIX(3.072711026)
  123. #endif
  124. /* Multiply an int32_t variable by an int32_t constant to yield an int32_t result.
  125.  * For 8-bit samples with the recommended scaling, all the variable
  126.  * and constant values involved are no more than 16 bits wide, so a
  127.  * 16x16->32 bit multiply can be used instead of a full 32x32 multiply.
  128.  * For 12-bit samples, a full 32-bit multiplication will be needed.
  129.  */
  130. #if BITS_IN_JSAMPLE == 8 && CONST_BITS<=13 && PASS1_BITS<=2
  131. #define MULTIPLY(var,const)  MULTIPLY16C16(var,const)
  132. #else
  133. #define MULTIPLY(var,const)  ((var) * (const))
  134. #endif
  135. static always_inline void row_fdct(DCTELEM * data){
  136.   int_fast32_t tmp0, tmp1, tmp2, tmp3, tmp4, tmp5, tmp6, tmp7;
  137.   int_fast32_t tmp10, tmp11, tmp12, tmp13;
  138.   int_fast32_t z1, z2, z3, z4, z5;
  139.   DCTELEM *dataptr;
  140.   int ctr;
  141.   SHIFT_TEMPS
  142.   /* Pass 1: process rows. */
  143.   /* Note results are scaled up by sqrt(8) compared to a true DCT; */
  144.   /* furthermore, we scale the results by 2**PASS1_BITS. */
  145.   dataptr = data;
  146.   for (ctr = DCTSIZE-1; ctr >= 0; ctr--) {
  147.     tmp0 = dataptr[0] + dataptr[7];
  148.     tmp7 = dataptr[0] - dataptr[7];
  149.     tmp1 = dataptr[1] + dataptr[6];
  150.     tmp6 = dataptr[1] - dataptr[6];
  151.     tmp2 = dataptr[2] + dataptr[5];
  152.     tmp5 = dataptr[2] - dataptr[5];
  153.     tmp3 = dataptr[3] + dataptr[4];
  154.     tmp4 = dataptr[3] - dataptr[4];
  155.     
  156.     /* Even part per LL&M figure 1 --- note that published figure is faulty;
  157.      * rotator "sqrt(2)*c1" should be "sqrt(2)*c6".
  158.      */
  159.     
  160.     tmp10 = tmp0 + tmp3;
  161.     tmp13 = tmp0 - tmp3;
  162.     tmp11 = tmp1 + tmp2;
  163.     tmp12 = tmp1 - tmp2;
  164.     
  165.     dataptr[0] = (DCTELEM) ((tmp10 + tmp11) << PASS1_BITS);
  166.     dataptr[4] = (DCTELEM) ((tmp10 - tmp11) << PASS1_BITS);
  167.     
  168.     z1 = MULTIPLY(tmp12 + tmp13, FIX_0_541196100);
  169.     dataptr[2] = (DCTELEM) DESCALE(z1 + MULTIPLY(tmp13, FIX_0_765366865),
  170.    CONST_BITS-PASS1_BITS);
  171.     dataptr[6] = (DCTELEM) DESCALE(z1 + MULTIPLY(tmp12, - FIX_1_847759065),
  172.    CONST_BITS-PASS1_BITS);
  173.     
  174.     /* Odd part per figure 8 --- note paper omits factor of sqrt(2).
  175.      * cK represents cos(K*pi/16).
  176.      * i0..i3 in the paper are tmp4..tmp7 here.
  177.      */
  178.     
  179.     z1 = tmp4 + tmp7;
  180.     z2 = tmp5 + tmp6;
  181.     z3 = tmp4 + tmp6;
  182.     z4 = tmp5 + tmp7;
  183.     z5 = MULTIPLY(z3 + z4, FIX_1_175875602); /* sqrt(2) * c3 */
  184.     
  185.     tmp4 = MULTIPLY(tmp4, FIX_0_298631336); /* sqrt(2) * (-c1+c3+c5-c7) */
  186.     tmp5 = MULTIPLY(tmp5, FIX_2_053119869); /* sqrt(2) * ( c1+c3-c5+c7) */
  187.     tmp6 = MULTIPLY(tmp6, FIX_3_072711026); /* sqrt(2) * ( c1+c3+c5-c7) */
  188.     tmp7 = MULTIPLY(tmp7, FIX_1_501321110); /* sqrt(2) * ( c1+c3-c5-c7) */
  189.     z1 = MULTIPLY(z1, - FIX_0_899976223); /* sqrt(2) * (c7-c3) */
  190.     z2 = MULTIPLY(z2, - FIX_2_562915447); /* sqrt(2) * (-c1-c3) */
  191.     z3 = MULTIPLY(z3, - FIX_1_961570560); /* sqrt(2) * (-c3-c5) */
  192.     z4 = MULTIPLY(z4, - FIX_0_390180644); /* sqrt(2) * (c5-c3) */
  193.     
  194.     z3 += z5;
  195.     z4 += z5;
  196.     
  197.     dataptr[7] = (DCTELEM) DESCALE(tmp4 + z1 + z3, CONST_BITS-PASS1_BITS);
  198.     dataptr[5] = (DCTELEM) DESCALE(tmp5 + z2 + z4, CONST_BITS-PASS1_BITS);
  199.     dataptr[3] = (DCTELEM) DESCALE(tmp6 + z2 + z3, CONST_BITS-PASS1_BITS);
  200.     dataptr[1] = (DCTELEM) DESCALE(tmp7 + z1 + z4, CONST_BITS-PASS1_BITS);
  201.     
  202.     dataptr += DCTSIZE; /* advance pointer to next row */
  203.   }
  204. }
  205. /*
  206.  * Perform the forward DCT on one block of samples.
  207.  */
  208. GLOBAL(void)
  209. ff_jpeg_fdct_islow (DCTELEM * data)
  210. {
  211.   int_fast32_t tmp0, tmp1, tmp2, tmp3, tmp4, tmp5, tmp6, tmp7;
  212.   int_fast32_t tmp10, tmp11, tmp12, tmp13;
  213.   int_fast32_t z1, z2, z3, z4, z5;
  214.   DCTELEM *dataptr;
  215.   int ctr;
  216.   SHIFT_TEMPS
  217.   row_fdct(data);
  218.   /* Pass 2: process columns.
  219.    * We remove the PASS1_BITS scaling, but leave the results scaled up
  220.    * by an overall factor of 8.
  221.    */
  222.   dataptr = data;
  223.   for (ctr = DCTSIZE-1; ctr >= 0; ctr--) {
  224.     tmp0 = dataptr[DCTSIZE*0] + dataptr[DCTSIZE*7];
  225.     tmp7 = dataptr[DCTSIZE*0] - dataptr[DCTSIZE*7];
  226.     tmp1 = dataptr[DCTSIZE*1] + dataptr[DCTSIZE*6];
  227.     tmp6 = dataptr[DCTSIZE*1] - dataptr[DCTSIZE*6];
  228.     tmp2 = dataptr[DCTSIZE*2] + dataptr[DCTSIZE*5];
  229.     tmp5 = dataptr[DCTSIZE*2] - dataptr[DCTSIZE*5];
  230.     tmp3 = dataptr[DCTSIZE*3] + dataptr[DCTSIZE*4];
  231.     tmp4 = dataptr[DCTSIZE*3] - dataptr[DCTSIZE*4];
  232.     
  233.     /* Even part per LL&M figure 1 --- note that published figure is faulty;
  234.      * rotator "sqrt(2)*c1" should be "sqrt(2)*c6".
  235.      */
  236.     
  237.     tmp10 = tmp0 + tmp3;
  238.     tmp13 = tmp0 - tmp3;
  239.     tmp11 = tmp1 + tmp2;
  240.     tmp12 = tmp1 - tmp2;
  241.     
  242.     dataptr[DCTSIZE*0] = (DCTELEM) DESCALE(tmp10 + tmp11, PASS1_BITS);
  243.     dataptr[DCTSIZE*4] = (DCTELEM) DESCALE(tmp10 - tmp11, PASS1_BITS);
  244.     
  245.     z1 = MULTIPLY(tmp12 + tmp13, FIX_0_541196100);
  246.     dataptr[DCTSIZE*2] = (DCTELEM) DESCALE(z1 + MULTIPLY(tmp13, FIX_0_765366865),
  247.    CONST_BITS+PASS1_BITS);
  248.     dataptr[DCTSIZE*6] = (DCTELEM) DESCALE(z1 + MULTIPLY(tmp12, - FIX_1_847759065),
  249.    CONST_BITS+PASS1_BITS);
  250.     
  251.     /* Odd part per figure 8 --- note paper omits factor of sqrt(2).
  252.      * cK represents cos(K*pi/16).
  253.      * i0..i3 in the paper are tmp4..tmp7 here.
  254.      */
  255.     
  256.     z1 = tmp4 + tmp7;
  257.     z2 = tmp5 + tmp6;
  258.     z3 = tmp4 + tmp6;
  259.     z4 = tmp5 + tmp7;
  260.     z5 = MULTIPLY(z3 + z4, FIX_1_175875602); /* sqrt(2) * c3 */
  261.     
  262.     tmp4 = MULTIPLY(tmp4, FIX_0_298631336); /* sqrt(2) * (-c1+c3+c5-c7) */
  263.     tmp5 = MULTIPLY(tmp5, FIX_2_053119869); /* sqrt(2) * ( c1+c3-c5+c7) */
  264.     tmp6 = MULTIPLY(tmp6, FIX_3_072711026); /* sqrt(2) * ( c1+c3+c5-c7) */
  265.     tmp7 = MULTIPLY(tmp7, FIX_1_501321110); /* sqrt(2) * ( c1+c3-c5-c7) */
  266.     z1 = MULTIPLY(z1, - FIX_0_899976223); /* sqrt(2) * (c7-c3) */
  267.     z2 = MULTIPLY(z2, - FIX_2_562915447); /* sqrt(2) * (-c1-c3) */
  268.     z3 = MULTIPLY(z3, - FIX_1_961570560); /* sqrt(2) * (-c3-c5) */
  269.     z4 = MULTIPLY(z4, - FIX_0_390180644); /* sqrt(2) * (c5-c3) */
  270.     
  271.     z3 += z5;
  272.     z4 += z5;
  273.     
  274.     dataptr[DCTSIZE*7] = (DCTELEM) DESCALE(tmp4 + z1 + z3,
  275.    CONST_BITS+PASS1_BITS);
  276.     dataptr[DCTSIZE*5] = (DCTELEM) DESCALE(tmp5 + z2 + z4,
  277.    CONST_BITS+PASS1_BITS);
  278.     dataptr[DCTSIZE*3] = (DCTELEM) DESCALE(tmp6 + z2 + z3,
  279.    CONST_BITS+PASS1_BITS);
  280.     dataptr[DCTSIZE*1] = (DCTELEM) DESCALE(tmp7 + z1 + z4,
  281.    CONST_BITS+PASS1_BITS);
  282.     
  283.     dataptr++; /* advance pointer to next column */
  284.   }
  285. }
  286. /*
  287.  * The secret of DCT2-4-8 is really simple -- you do the usual 1-DCT
  288.  * on the rows and then, instead of doing even and odd, part on the colums
  289.  * you do even part two times.
  290.  */
  291. GLOBAL(void)
  292. ff_fdct248_islow (DCTELEM * data)
  293. {
  294.   int_fast32_t tmp0, tmp1, tmp2, tmp3, tmp4, tmp5, tmp6, tmp7;
  295.   int_fast32_t tmp10, tmp11, tmp12, tmp13;
  296.   int_fast32_t z1;
  297.   DCTELEM *dataptr;
  298.   int ctr;
  299.   SHIFT_TEMPS
  300.   row_fdct(data);
  301.   /* Pass 2: process columns.
  302.    * We remove the PASS1_BITS scaling, but leave the results scaled up
  303.    * by an overall factor of 8.
  304.    */
  305.   dataptr = data;
  306.   for (ctr = DCTSIZE-1; ctr >= 0; ctr--) {
  307.      tmp0 = dataptr[DCTSIZE*0] + dataptr[DCTSIZE*1];
  308.      tmp1 = dataptr[DCTSIZE*2] + dataptr[DCTSIZE*3];
  309.      tmp2 = dataptr[DCTSIZE*4] + dataptr[DCTSIZE*5];
  310.      tmp3 = dataptr[DCTSIZE*6] + dataptr[DCTSIZE*7];
  311.      tmp4 = dataptr[DCTSIZE*0] - dataptr[DCTSIZE*1];
  312.      tmp5 = dataptr[DCTSIZE*2] - dataptr[DCTSIZE*3];
  313.      tmp6 = dataptr[DCTSIZE*4] - dataptr[DCTSIZE*5];
  314.      tmp7 = dataptr[DCTSIZE*6] - dataptr[DCTSIZE*7];
  315.       
  316.      tmp10 = tmp0 + tmp3;
  317.      tmp11 = tmp1 + tmp2;
  318.      tmp12 = tmp1 - tmp2;
  319.      tmp13 = tmp0 - tmp3;
  320.      
  321.      dataptr[DCTSIZE*0] = (DCTELEM) DESCALE(tmp10 + tmp11, PASS1_BITS);
  322.      dataptr[DCTSIZE*4] = (DCTELEM) DESCALE(tmp10 - tmp11, PASS1_BITS);
  323.      
  324.      z1 = MULTIPLY(tmp12 + tmp13, FIX_0_541196100);
  325.      dataptr[DCTSIZE*2] = (DCTELEM) DESCALE(z1 + MULTIPLY(tmp13, FIX_0_765366865),
  326.             CONST_BITS+PASS1_BITS);
  327.      dataptr[DCTSIZE*6] = (DCTELEM) DESCALE(z1 + MULTIPLY(tmp12, - FIX_1_847759065),
  328.             CONST_BITS+PASS1_BITS);
  329.      tmp10 = tmp4 + tmp7;
  330.      tmp11 = tmp5 + tmp6;
  331.      tmp12 = tmp5 - tmp6;
  332.      tmp13 = tmp4 - tmp7;
  333.      dataptr[DCTSIZE*1] = (DCTELEM) DESCALE(tmp10 + tmp11, PASS1_BITS);
  334.      dataptr[DCTSIZE*5] = (DCTELEM) DESCALE(tmp10 - tmp11, PASS1_BITS);
  335.      
  336.      z1 = MULTIPLY(tmp12 + tmp13, FIX_0_541196100);
  337.      dataptr[DCTSIZE*3] = (DCTELEM) DESCALE(z1 + MULTIPLY(tmp13, FIX_0_765366865),
  338.             CONST_BITS+PASS1_BITS);
  339.      dataptr[DCTSIZE*7] = (DCTELEM) DESCALE(z1 + MULTIPLY(tmp12, - FIX_1_847759065),
  340.             CONST_BITS+PASS1_BITS);
  341.     
  342.      dataptr++; /* advance pointer to next column */
  343.   }
  344. }