home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ PC World Plus! (NZ) 2001 June / HDC50.iso / Info / Extras / Jpeg / SRC / JIDCTRED.C < prev    next >
C/C++ Source or Header  |  1999-08-11  |  14KB  |  398 lines
  1. /*
  2.  * jidctred.c
  3.  *
  4.  * Copyright (C) 1994-1996, 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 inverse-DCT routines that produce reduced-size output:
  9.  * either 4x4, 2x2, or 1x1 pixels from an 8x8 DCT block.
  10.  *
  11.  * The implementation is based on the Loeffler, Ligtenberg and Moschytz (LL&M)
  12.  * algorithm used in jidctint.c.  We simply replace each 8-to-8 1-D IDCT step
  13.  * with an 8-to-4 step that produces the four averages of two adjacent outputs
  14.  * (or an 8-to-2 step producing two averages of four outputs, for 2x2 output).
  15.  * These steps were derived by computing the corresponding values at the end
  16.  * of the normal LL&M code, then simplifying as much as possible.
  17.  *
  18.  * 1x1 is trivial: just take the DC coefficient divided by 8.
  19.  *
  20.  * See jidctint.c for additional comments.
  21.  */
  22.  
  23. #define JPEG_INTERNALS
  24. #include "jinclude.h"
  25. #include "jpeglib.h"
  26. #include "jdct.h"        /* Private declarations for DCT subsystem */
  27.  
  28. #ifdef IDCT_SCALING_SUPPORTED
  29.  
  30.  
  31. /*
  32.  * This module is specialized to the case DCTSIZE = 8.
  33.  */
  34.  
  35. #if DCTSIZE != 8
  36.   Sorry, this code only copes with 8x8 DCTs. /* deliberate syntax err */
  37. #endif
  38.  
  39.  
  40. /* Scaling is the same as in jidctint.c. */
  41.  
  42. #if BITS_IN_JSAMPLE == 8
  43. #define CONST_BITS  13
  44. #define PASS1_BITS  2
  45. #else
  46. #define CONST_BITS  13
  47. #define PASS1_BITS  1        /* lose a little precision to avoid overflow */
  48. #endif
  49.  
  50. /* Some C compilers fail to reduce "FIX(constant)" at compile time, thus
  51.  * causing a lot of useless floating-point operations at run time.
  52.  * To get around this we use the following pre-calculated constants.
  53.  * If you change CONST_BITS you may want to add appropriate values.
  54.  * (With a reasonable C compiler, you can just rely on the FIX() macro...)
  55.  */
  56.  
  57. #if CONST_BITS == 13
  58. #define FIX_0_211164243  ((INT32)  1730)    /* FIX(0.211164243) */
  59. #define FIX_0_509795579  ((INT32)  4176)    /* FIX(0.509795579) */
  60. #define FIX_0_601344887  ((INT32)  4926)    /* FIX(0.601344887) */
  61. #define FIX_0_720959822  ((INT32)  5906)    /* FIX(0.720959822) */
  62. #define FIX_0_765366865  ((INT32)  6270)    /* FIX(0.765366865) */
  63. #define FIX_0_850430095  ((INT32)  6967)    /* FIX(0.850430095) */
  64. #define FIX_0_899976223  ((INT32)  7373)    /* FIX(0.899976223) */
  65. #define FIX_1_061594337  ((INT32)  8697)    /* FIX(1.061594337) */
  66. #define FIX_1_272758580  ((INT32)  10426)    /* FIX(1.272758580) */
  67. #define FIX_1_451774981  ((INT32)  11893)    /* FIX(1.451774981) */
  68. #define FIX_1_847759065  ((INT32)  15137)    /* FIX(1.847759065) */
  69. #define FIX_2_172734803  ((INT32)  17799)    /* FIX(2.172734803) */
  70. #define FIX_2_562915447  ((INT32)  20995)    /* FIX(2.562915447) */
  71. #define FIX_3_624509785  ((INT32)  29692)    /* FIX(3.624509785) */
  72. #else
  73. #define FIX_0_211164243  FIX(0.211164243)
  74. #define FIX_0_509795579  FIX(0.509795579)
  75. #define FIX_0_601344887  FIX(0.601344887)
  76. #define FIX_0_720959822  FIX(0.720959822)
  77. #define FIX_0_765366865  FIX(0.765366865)
  78. #define FIX_0_850430095  FIX(0.850430095)
  79. #define FIX_0_899976223  FIX(0.899976223)
  80. #define FIX_1_061594337  FIX(1.061594337)
  81. #define FIX_1_272758580  FIX(1.272758580)
  82. #define FIX_1_451774981  FIX(1.451774981)
  83. #define FIX_1_847759065  FIX(1.847759065)
  84. #define FIX_2_172734803  FIX(2.172734803)
  85. #define FIX_2_562915447  FIX(2.562915447)
  86. #define FIX_3_624509785  FIX(3.624509785)
  87. #endif
  88.  
  89.  
  90. /* Multiply an INT32 variable by an INT32 constant to yield an INT32 result.
  91.  * For 8-bit samples with the recommended scaling, all the variable
  92.  * and constant values involved are no more than 16 bits wide, so a
  93.  * 16x16->32 bit multiply can be used instead of a full 32x32 multiply.
  94.  * For 12-bit samples, a full 32-bit multiplication will be needed.
  95.  */
  96.  
  97. #if BITS_IN_JSAMPLE == 8
  98. #define MULTIPLY(var,const)  MULTIPLY16C16(var,const)
  99. #else
  100. #define MULTIPLY(var,const)  ((var) * (const))
  101. #endif
  102.  
  103.  
  104. /* Dequantize a coefficient by multiplying it by the multiplier-table
  105.  * entry; produce an int result.  In this module, both inputs and result
  106.  * are 16 bits or less, so either int or short multiply will work.
  107.  */
  108.  
  109. #define DEQUANTIZE(coef,quantval)  (((ISLOW_MULT_TYPE) (coef)) * (quantval))
  110.  
  111.  
  112. /*
  113.  * Perform dequantization and inverse DCT on one block of coefficients,
  114.  * producing a reduced-size 4x4 output block.
  115.  */
  116.  
  117. GLOBAL(void)
  118. jpeg_idct_4x4 (j_decompress_ptr cinfo, jpeg_component_info * compptr,
  119.            JCOEFPTR coef_block,
  120.            JSAMPARRAY output_buf, JDIMENSION output_col)
  121. {
  122.   INT32 tmp0, tmp2, tmp10, tmp12;
  123.   INT32 z1, z2, z3, z4;
  124.   JCOEFPTR inptr;
  125.   ISLOW_MULT_TYPE * quantptr;
  126.   int * wsptr;
  127.   JSAMPROW outptr;
  128.   JSAMPLE *range_limit = IDCT_range_limit(cinfo);
  129.   int ctr;
  130.   int workspace[DCTSIZE*4];    /* buffers data between passes */
  131.   SHIFT_TEMPS
  132.  
  133.   /* Pass 1: process columns from input, store into work array. */
  134.  
  135.   inptr = coef_block;
  136.   quantptr = (ISLOW_MULT_TYPE *) compptr->dct_table;
  137.   wsptr = workspace;
  138.   for (ctr = DCTSIZE; ctr > 0; inptr++, quantptr++, wsptr++, ctr--) {
  139.     /* Don't bother to process column 4, because second pass won't use it */
  140.     if (ctr == DCTSIZE-4)
  141.       continue;
  142.     if ((inptr[DCTSIZE*1] | inptr[DCTSIZE*2] | inptr[DCTSIZE*3] |
  143.      inptr[DCTSIZE*5] | inptr[DCTSIZE*6] | inptr[DCTSIZE*7]) == 0) {
  144.       /* AC terms all zero; we need not examine term 4 for 4x4 output */
  145.       int dcval = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*0], quantptr[DCTSIZE*0]) << PASS1_BITS;
  146.       
  147.       wsptr[DCTSIZE*0] = dcval;
  148.       wsptr[DCTSIZE*1] = dcval;
  149.       wsptr[DCTSIZE*2] = dcval;
  150.       wsptr[DCTSIZE*3] = dcval;
  151.       
  152.       continue;
  153.     }
  154.     
  155.     /* Even part */
  156.     
  157.     tmp0 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*0], quantptr[DCTSIZE*0]);
  158.     tmp0 <<= (CONST_BITS+1);
  159.     
  160.     z2 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*2], quantptr[DCTSIZE*2]);
  161.     z3 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*6], quantptr[DCTSIZE*6]);
  162.  
  163.     tmp2 = MULTIPLY(z2, FIX_1_847759065) + MULTIPLY(z3, - FIX_0_765366865);
  164.     
  165.     tmp10 = tmp0 + tmp2;
  166.     tmp12 = tmp0 - tmp2;
  167.     
  168.     /* Odd part */
  169.     
  170.     z1 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*7], quantptr[DCTSIZE*7]);
  171.     z2 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*5], quantptr[DCTSIZE*5]);
  172.     z3 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*3], quantptr[DCTSIZE*3]);
  173.     z4 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*1], quantptr[DCTSIZE*1]);
  174.     
  175.     tmp0 = MULTIPLY(z1, - FIX_0_211164243) /* sqrt(2) * (c3-c1) */
  176.      + MULTIPLY(z2, FIX_1_451774981) /* sqrt(2) * (c3+c7) */
  177.      + MULTIPLY(z3, - FIX_2_172734803) /* sqrt(2) * (-c1-c5) */
  178.      + MULTIPLY(z4, FIX_1_061594337); /* sqrt(2) * (c5+c7) */
  179.     
  180.     tmp2 = MULTIPLY(z1, - FIX_0_509795579) /* sqrt(2) * (c7-c5) */
  181.      + MULTIPLY(z2, - FIX_0_601344887) /* sqrt(2) * (c5-c1) */
  182.      + MULTIPLY(z3, FIX_0_899976223) /* sqrt(2) * (c3-c7) */
  183.      + MULTIPLY(z4, FIX_2_562915447); /* sqrt(2) * (c1+c3) */
  184.  
  185.     /* Final output stage */
  186.     
  187.     wsptr[DCTSIZE*0] = (int) DESCALE(tmp10 + tmp2, CONST_BITS-PASS1_BITS+1);
  188.     wsptr[DCTSIZE*3] = (int) DESCALE(tmp10 - tmp2, CONST_BITS-PASS1_BITS+1);
  189.     wsptr[DCTSIZE*1] = (int) DESCALE(tmp12 + tmp0, CONST_BITS-PASS1_BITS+1);
  190.     wsptr[DCTSIZE*2] = (int) DESCALE(tmp12 - tmp0, CONST_BITS-PASS1_BITS+1);
  191.   }
  192.   
  193.   /* Pass 2: process 4 rows from work array, store into output array. */
  194.  
  195.   wsptr = workspace;
  196.   for (ctr = 0; ctr < 4; ctr++) {
  197.     outptr = output_buf[ctr] + output_col;
  198.     /* It's not clear whether a zero row test is worthwhile here ... */
  199.  
  200. #ifndef NO_ZERO_ROW_TEST
  201.     if ((wsptr[1] | wsptr[2] | wsptr[3] | wsptr[5] | wsptr[6] |
  202.      wsptr[7]) == 0) {
  203.       /* AC terms all zero */
  204.       JSAMPLE dcval = range_limit[(int) DESCALE((INT32) wsptr[0], PASS1_BITS+3)
  205.                   & RANGE_MASK];
  206.       
  207.       outptr[0] = dcval;
  208.       outptr[1] = dcval;
  209.       outptr[2] = dcval;
  210.       outptr[3] = dcval;
  211.       
  212.       wsptr += DCTSIZE;        /* advance pointer to next row */
  213.       continue;
  214.     }
  215. #endif
  216.     
  217.     /* Even part */
  218.     
  219.     tmp0 = ((INT32) wsptr[0]) << (CONST_BITS+1);
  220.     
  221.     tmp2 = MULTIPLY((INT32) wsptr[2], FIX_1_847759065)
  222.      + MULTIPLY((INT32) wsptr[6], - FIX_0_765366865);
  223.     
  224.     tmp10 = tmp0 + tmp2;
  225.     tmp12 = tmp0 - tmp2;
  226.     
  227.     /* Odd part */
  228.     
  229.     z1 = (INT32) wsptr[7];
  230.     z2 = (INT32) wsptr[5];
  231.     z3 = (INT32) wsptr[3];
  232.     z4 = (INT32) wsptr[1];
  233.     
  234.     tmp0 = MULTIPLY(z1, - FIX_0_211164243) /* sqrt(2) * (c3-c1) */
  235.      + MULTIPLY(z2, FIX_1_451774981) /* sqrt(2) * (c3+c7) */
  236.      + MULTIPLY(z3, - FIX_2_172734803) /* sqrt(2) * (-c1-c5) */
  237.      + MULTIPLY(z4, FIX_1_061594337); /* sqrt(2) * (c5+c7) */
  238.     
  239.     tmp2 = MULTIPLY(z1, - FIX_0_509795579) /* sqrt(2) * (c7-c5) */
  240.      + MULTIPLY(z2, - FIX_0_601344887) /* sqrt(2) * (c5-c1) */
  241.      + MULTIPLY(z3, FIX_0_899976223) /* sqrt(2) * (c3-c7) */
  242.      + MULTIPLY(z4, FIX_2_562915447); /* sqrt(2) * (c1+c3) */
  243.  
  244.     /* Final output stage */
  245.     
  246.     outptr[0] = range_limit[(int) DESCALE(tmp10 + tmp2,
  247.                       CONST_BITS+PASS1_BITS+3+1)
  248.                 & RANGE_MASK];
  249.     outptr[3] = range_limit[(int) DESCALE(tmp10 - tmp2,
  250.                       CONST_BITS+PASS1_BITS+3+1)
  251.                 & RANGE_MASK];
  252.     outptr[1] = range_limit[(int) DESCALE(tmp12 + tmp0,
  253.                       CONST_BITS+PASS1_BITS+3+1)
  254.                 & RANGE_MASK];
  255.     outptr[2] = range_limit[(int) DESCALE(tmp12 - tmp0,
  256.                       CONST_BITS+PASS1_BITS+3+1)
  257.                 & RANGE_MASK];
  258.     
  259.     wsptr += DCTSIZE;        /* advance pointer to next row */
  260.   }
  261. }
  262.  
  263.  
  264. /*
  265.  * Perform dequantization and inverse DCT on one block of coefficients,
  266.  * producing a reduced-size 2x2 output block.
  267.  */
  268.  
  269. GLOBAL(void)
  270. jpeg_idct_2x2 (j_decompress_ptr cinfo, jpeg_component_info * compptr,
  271.            JCOEFPTR coef_block,
  272.            JSAMPARRAY output_buf, JDIMENSION output_col)
  273. {
  274.   INT32 tmp0, tmp10, z1;
  275.   JCOEFPTR inptr;
  276.   ISLOW_MULT_TYPE * quantptr;
  277.   int * wsptr;
  278.   JSAMPROW outptr;
  279.   JSAMPLE *range_limit = IDCT_range_limit(cinfo);
  280.   int ctr;
  281.   int workspace[DCTSIZE*2];    /* buffers data between passes */
  282.   SHIFT_TEMPS
  283.  
  284.   /* Pass 1: process columns from input, store into work array. */
  285.  
  286.   inptr = coef_block;
  287.   quantptr = (ISLOW_MULT_TYPE *) compptr->dct_table;
  288.   wsptr = workspace;
  289.   for (ctr = DCTSIZE; ctr > 0; inptr++, quantptr++, wsptr++, ctr--) {
  290.     /* Don't bother to process columns 2,4,6 */
  291.     if (ctr == DCTSIZE-2 || ctr == DCTSIZE-4 || ctr == DCTSIZE-6)
  292.       continue;
  293.     if ((inptr[DCTSIZE*1] | inptr[DCTSIZE*3] |
  294.      inptr[DCTSIZE*5] | inptr[DCTSIZE*7]) == 0) {
  295.       /* AC terms all zero; we need not examine terms 2,4,6 for 2x2 output */
  296.       int dcval = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*0], quantptr[DCTSIZE*0]) << PASS1_BITS;
  297.       
  298.       wsptr[DCTSIZE*0] = dcval;
  299.       wsptr[DCTSIZE*1] = dcval;
  300.       
  301.       continue;
  302.     }
  303.     
  304.     /* Even part */
  305.     
  306.     z1 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*0], quantptr[DCTSIZE*0]);
  307.     tmp10 = z1 << (CONST_BITS+2);
  308.     
  309.     /* Odd part */
  310.  
  311.     z1 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*7], quantptr[DCTSIZE*7]);
  312.     tmp0 = MULTIPLY(z1, - FIX_0_720959822); /* sqrt(2) * (c7-c5+c3-c1) */
  313.     z1 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*5], quantptr[DCTSIZE*5]);
  314.     tmp0 += MULTIPLY(z1, FIX_0_850430095); /* sqrt(2) * (-c1+c3+c5+c7) */
  315.     z1 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*3], quantptr[DCTSIZE*3]);
  316.     tmp0 += MULTIPLY(z1, - FIX_1_272758580); /* sqrt(2) * (-c1+c3-c5-c7) */
  317.     z1 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*1], quantptr[DCTSIZE*1]);
  318.     tmp0 += MULTIPLY(z1, FIX_3_624509785); /* sqrt(2) * (c1+c3+c5+c7) */
  319.  
  320.     /* Final output stage */
  321.     
  322.     wsptr[DCTSIZE*0] = (int) DESCALE(tmp10 + tmp0, CONST_BITS-PASS1_BITS+2);
  323.     wsptr[DCTSIZE*1] = (int) DESCALE(tmp10 - tmp0, CONST_BITS-PASS1_BITS+2);
  324.   }
  325.   
  326.   /* Pass 2: process 2 rows from work array, store into output array. */
  327.  
  328.   wsptr = workspace;
  329.   for (ctr = 0; ctr < 2; ctr++) {
  330.     outptr = output_buf[ctr] + output_col;
  331.     /* It's not clear whether a zero row test is worthwhile here ... */
  332.  
  333. #ifndef NO_ZERO_ROW_TEST
  334.     if ((wsptr[1] | wsptr[3] | wsptr[5] | wsptr[7]) == 0) {
  335.       /* AC terms all zero */
  336.       JSAMPLE dcval = range_limit[(int) DESCALE((INT32) wsptr[0], PASS1_BITS+3)
  337.                   & RANGE_MASK];
  338.       
  339.       outptr[0] = dcval;
  340.       outptr[1] = dcval;
  341.       
  342.       wsptr += DCTSIZE;        /* advance pointer to next row */
  343.       continue;
  344.     }
  345. #endif
  346.     
  347.     /* Even part */
  348.     
  349.     tmp10 = ((INT32) wsptr[0]) << (CONST_BITS+2);
  350.     
  351.     /* Odd part */
  352.  
  353.     tmp0 = MULTIPLY((INT32) wsptr[7], - FIX_0_720959822) /* sqrt(2) * (c7-c5+c3-c1) */
  354.      + MULTIPLY((INT32) wsptr[5], FIX_0_850430095) /* sqrt(2) * (-c1+c3+c5+c7) */
  355.      + MULTIPLY((INT32) wsptr[3], - FIX_1_272758580) /* sqrt(2) * (-c1+c3-c5-c7) */
  356.      + MULTIPLY((INT32) wsptr[1], FIX_3_624509785); /* sqrt(2) * (c1+c3+c5+c7) */
  357.  
  358.     /* Final output stage */
  359.     
  360.     outptr[0] = range_limit[(int) DESCALE(tmp10 + tmp0,
  361.                       CONST_BITS+PASS1_BITS+3+2)
  362.                 & RANGE_MASK];
  363.     outptr[1] = range_limit[(int) DESCALE(tmp10 - tmp0,
  364.                       CONST_BITS+PASS1_BITS+3+2)
  365.                 & RANGE_MASK];
  366.     
  367.     wsptr += DCTSIZE;        /* advance pointer to next row */
  368.   }
  369. }
  370.  
  371.  
  372. /*
  373.  * Perform dequantization and inverse DCT on one block of coefficients,
  374.  * producing a reduced-size 1x1 output block.
  375.  */
  376.  
  377. GLOBAL(void)
  378. jpeg_idct_1x1 (j_decompress_ptr cinfo, jpeg_component_info * compptr,
  379.            JCOEFPTR coef_block,
  380.            JSAMPARRAY output_buf, JDIMENSION output_col)
  381. {
  382.   int dcval;
  383.   ISLOW_MULT_TYPE * quantptr;
  384.   JSAMPLE *range_limit = IDCT_range_limit(cinfo);
  385.   SHIFT_TEMPS
  386.  
  387.   /* We hardly need an inverse DCT routine for this: just take the
  388.    * average pixel value, which is one-eighth of the DC coefficient.
  389.    */
  390.   quantptr = (ISLOW_MULT_TYPE *) compptr->dct_table;
  391.   dcval = DEQUANTIZE(coef_block[0], quantptr[0]);
  392.   dcval = (int) DESCALE((INT32) dcval, 3);
  393.  
  394.   output_buf[0][output_col] = range_limit[dcval & RANGE_MASK];
  395. }
  396.  
  397. #endif /* IDCT_SCALING_SUPPORTED */
  398.