home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Windows Graphics Programming / Feng_Yuan_Win32_GDI_DirectX.iso / Samples / include / jlib / jidctflt.cpp < prev    next >
C/C++ Source or Header  |  2000-05-16  |  9KB  |  252 lines
  1. //-------------------------------------------------------------------------//
  2. //          Windows Graphics Programming: Win32 GDI and DirectDraw         //
  3. //                        ISBN  0-13-086985-6                              //
  4. //                                                                         //
  5. //  Modified by: Yuan, Feng                             www.fengyuan.com   //
  6. //  Changes    : C++, exception, in-memory source, BGR byte order          //
  7. //  Version    : 1.00.000, May 31, 2000                                    //
  8. //-------------------------------------------------------------------------//
  9.  
  10. /*
  11.  * jidctflt.c
  12.  *
  13.  * Copyright (C) 1994-1998, Thomas G. Lane.
  14.  * This file is part of the Independent JPEG Group's software.
  15.  * For conditions of distribution and use, see the accompanying README file.
  16.  *
  17.  * This file contains a floating-point implementation of the
  18.  * inverse DCT (Discrete Cosine Transform).  In the IJG code, this routine
  19.  * must also perform dequantization of the input coefficients.
  20.  *
  21.  * This implementation should be more accurate than either of the integer
  22.  * IDCT implementations.  However, it may not give the same results on all
  23.  * machines because of differences in roundoff behavior.  Speed will depend
  24.  * on the hardware's floating point capacity.
  25.  *
  26.  * A 2-D IDCT can be done by 1-D IDCT on each column followed by 1-D IDCT
  27.  * on each row (or vice versa, but it's more convenient to emit a row at
  28.  * a time).  Direct algorithms are also available, but they are much more
  29.  * complex and seem not to be any faster when reduced to code.
  30.  *
  31.  * This implementation is based on Arai, Agui, and Nakajima's algorithm for
  32.  * scaled DCT.  Their original paper (Trans. IEICE E-71(11):1095) is in
  33.  * Japanese, but the algorithm is described in the Pennebaker & Mitchell
  34.  * JPEG textbook (see REFERENCES section in file README).  The following code
  35.  * is based directly on figure 4-8 in P&M.
  36.  * While an 8-point DCT cannot be done in less than 11 multiplies, it is
  37.  * possible to arrange the computation so that many of the multiplies are
  38.  * simple scalings of the final outputs.  These multiplies can then be
  39.  * folded into the multiplications or divisions by the JPEG quantization
  40.  * table entries.  The AA&N method leaves only 5 multiplies and 29 adds
  41.  * to be done in the DCT itself.
  42.  * The primary disadvantage of this method is that with a fixed-point
  43.  * implementation, accuracy is lost due to imprecise representation of the
  44.  * scaled quantization values.  However, that problem does not arise if
  45.  * we use floating point arithmetic.
  46.  */
  47.  
  48. #define JPEG_INTERNALS
  49. #include "jinclude.h"
  50. #include "jpeglib.h"
  51. #include "jdct.h"        /* Private declarations for DCT subsystem */
  52.  
  53. #ifdef DCT_FLOAT_SUPPORTED
  54.  
  55.  
  56. /*
  57.  * This module is specialized to the case DCTSIZE = 8.
  58.  */
  59.  
  60. #if DCTSIZE != 8
  61.   Sorry, this code only copes with 8x8 DCTs. /* deliberate syntax err */
  62. #endif
  63.  
  64.  
  65. /* Dequantize a coefficient by multiplying it by the multiplier-table
  66.  * entry; produce a float result.
  67.  */
  68.  
  69. #define DEQUANTIZE(coef,quantval)  (((FAST_FLOAT) (coef)) * (quantval))
  70.  
  71.  
  72. /*
  73.  * Perform dequantization and inverse DCT on one block of coefficients.
  74.  */
  75.  
  76. GLOBAL(void)
  77. jpeg_idct_float (j_decompress_ptr cinfo, jpeg_component_info * compptr,
  78.          JCOEFPTR coef_block,
  79.          JSAMPARRAY output_buf, JDIMENSION output_col)
  80. {
  81.   FAST_FLOAT tmp0, tmp1, tmp2, tmp3, tmp4, tmp5, tmp6, tmp7;
  82.   FAST_FLOAT tmp10, tmp11, tmp12, tmp13;
  83.   FAST_FLOAT z5, z10, z11, z12, z13;
  84.   JCOEFPTR inptr;
  85.   FLOAT_MULT_TYPE * quantptr;
  86.   FAST_FLOAT * wsptr;
  87.   JSAMPROW outptr;
  88.   JSAMPLE *range_limit = IDCT_range_limit(cinfo);
  89.   int ctr;
  90.   FAST_FLOAT workspace[DCTSIZE2]; /* buffers data between passes */
  91.   SHIFT_TEMPS
  92.  
  93.   /* Pass 1: process columns from input, store into work array. */
  94.  
  95.   inptr = coef_block;
  96.   quantptr = (FLOAT_MULT_TYPE *) compptr->dct_table;
  97.   wsptr = workspace;
  98.   for (ctr = DCTSIZE; ctr > 0; ctr--) {
  99.     /* Due to quantization, we will usually find that many of the input
  100.      * coefficients are zero, especially the AC terms.  We can exploit this
  101.      * by short-circuiting the IDCT calculation for any column in which all
  102.      * the AC terms are zero.  In that case each output is equal to the
  103.      * DC coefficient (with scale factor as needed).
  104.      * With typical images and quantization tables, half or more of the
  105.      * column DCT calculations can be simplified this way.
  106.      */
  107.     
  108.     if (inptr[DCTSIZE*1] == 0 && inptr[DCTSIZE*2] == 0 &&
  109.     inptr[DCTSIZE*3] == 0 && inptr[DCTSIZE*4] == 0 &&
  110.     inptr[DCTSIZE*5] == 0 && inptr[DCTSIZE*6] == 0 &&
  111.     inptr[DCTSIZE*7] == 0) {
  112.       /* AC terms all zero */
  113.       FAST_FLOAT dcval = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*0], quantptr[DCTSIZE*0]);
  114.       
  115.       wsptr[DCTSIZE*0] = dcval;
  116.       wsptr[DCTSIZE*1] = dcval;
  117.       wsptr[DCTSIZE*2] = dcval;
  118.       wsptr[DCTSIZE*3] = dcval;
  119.       wsptr[DCTSIZE*4] = dcval;
  120.       wsptr[DCTSIZE*5] = dcval;
  121.       wsptr[DCTSIZE*6] = dcval;
  122.       wsptr[DCTSIZE*7] = dcval;
  123.       
  124.       inptr++;            /* advance pointers to next column */
  125.       quantptr++;
  126.       wsptr++;
  127.       continue;
  128.     }
  129.     
  130.     /* Even part */
  131.  
  132.     tmp0 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*0], quantptr[DCTSIZE*0]);
  133.     tmp1 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*2], quantptr[DCTSIZE*2]);
  134.     tmp2 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*4], quantptr[DCTSIZE*4]);
  135.     tmp3 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*6], quantptr[DCTSIZE*6]);
  136.  
  137.     tmp10 = tmp0 + tmp2;    /* phase 3 */
  138.     tmp11 = tmp0 - tmp2;
  139.  
  140.     tmp13 = tmp1 + tmp3;    /* phases 5-3 */
  141.     tmp12 = (tmp1 - tmp3) * ((FAST_FLOAT) 1.414213562) - tmp13; /* 2*c4 */
  142.  
  143.     tmp0 = tmp10 + tmp13;    /* phase 2 */
  144.     tmp3 = tmp10 - tmp13;
  145.     tmp1 = tmp11 + tmp12;
  146.     tmp2 = tmp11 - tmp12;
  147.     
  148.     /* Odd part */
  149.  
  150.     tmp4 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*1], quantptr[DCTSIZE*1]);
  151.     tmp5 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*3], quantptr[DCTSIZE*3]);
  152.     tmp6 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*5], quantptr[DCTSIZE*5]);
  153.     tmp7 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*7], quantptr[DCTSIZE*7]);
  154.  
  155.     z13 = tmp6 + tmp5;        /* phase 6 */
  156.     z10 = tmp6 - tmp5;
  157.     z11 = tmp4 + tmp7;
  158.     z12 = tmp4 - tmp7;
  159.  
  160.     tmp7 = z11 + z13;        /* phase 5 */
  161.     tmp11 = (z11 - z13) * ((FAST_FLOAT) 1.414213562); /* 2*c4 */
  162.  
  163.     z5 = (z10 + z12) * ((FAST_FLOAT) 1.847759065); /* 2*c2 */
  164.     tmp10 = ((FAST_FLOAT) 1.082392200) * z12 - z5; /* 2*(c2-c6) */
  165.     tmp12 = ((FAST_FLOAT) -2.613125930) * z10 + z5; /* -2*(c2+c6) */
  166.  
  167.     tmp6 = tmp12 - tmp7;    /* phase 2 */
  168.     tmp5 = tmp11 - tmp6;
  169.     tmp4 = tmp10 + tmp5;
  170.  
  171.     wsptr[DCTSIZE*0] = tmp0 + tmp7;
  172.     wsptr[DCTSIZE*7] = tmp0 - tmp7;
  173.     wsptr[DCTSIZE*1] = tmp1 + tmp6;
  174.     wsptr[DCTSIZE*6] = tmp1 - tmp6;
  175.     wsptr[DCTSIZE*2] = tmp2 + tmp5;
  176.     wsptr[DCTSIZE*5] = tmp2 - tmp5;
  177.     wsptr[DCTSIZE*4] = tmp3 + tmp4;
  178.     wsptr[DCTSIZE*3] = tmp3 - tmp4;
  179.  
  180.     inptr++;            /* advance pointers to next column */
  181.     quantptr++;
  182.     wsptr++;
  183.   }
  184.   
  185.   /* Pass 2: process rows from work array, store into output array. */
  186.   /* Note that we must descale the results by a factor of 8 == 2**3. */
  187.  
  188.   wsptr = workspace;
  189.   for (ctr = 0; ctr < DCTSIZE; ctr++) {
  190.     outptr = output_buf[ctr] + output_col;
  191.     /* Rows of zeroes can be exploited in the same way as we did with columns.
  192.      * However, the column calculation has created many nonzero AC terms, so
  193.      * the simplification applies less often (typically 5% to 10% of the time).
  194.      * And testing floats for zero is relatively expensive, so we don't bother.
  195.      */
  196.     
  197.     /* Even part */
  198.  
  199.     tmp10 = wsptr[0] + wsptr[4];
  200.     tmp11 = wsptr[0] - wsptr[4];
  201.  
  202.     tmp13 = wsptr[2] + wsptr[6];
  203.     tmp12 = (wsptr[2] - wsptr[6]) * ((FAST_FLOAT) 1.414213562) - tmp13;
  204.  
  205.     tmp0 = tmp10 + tmp13;
  206.     tmp3 = tmp10 - tmp13;
  207.     tmp1 = tmp11 + tmp12;
  208.     tmp2 = tmp11 - tmp12;
  209.  
  210.     /* Odd part */
  211.  
  212.     z13 = wsptr[5] + wsptr[3];
  213.     z10 = wsptr[5] - wsptr[3];
  214.     z11 = wsptr[1] + wsptr[7];
  215.     z12 = wsptr[1] - wsptr[7];
  216.  
  217.     tmp7 = z11 + z13;
  218.     tmp11 = (z11 - z13) * ((FAST_FLOAT) 1.414213562);
  219.  
  220.     z5 = (z10 + z12) * ((FAST_FLOAT) 1.847759065); /* 2*c2 */
  221.     tmp10 = ((FAST_FLOAT) 1.082392200) * z12 - z5; /* 2*(c2-c6) */
  222.     tmp12 = ((FAST_FLOAT) -2.613125930) * z10 + z5; /* -2*(c2+c6) */
  223.  
  224.     tmp6 = tmp12 - tmp7;
  225.     tmp5 = tmp11 - tmp6;
  226.     tmp4 = tmp10 + tmp5;
  227.  
  228.     /* Final output stage: scale down by a factor of 8 and range-limit */
  229.  
  230.     outptr[0] = range_limit[(int) DESCALE((long) (tmp0 + tmp7), 3)
  231.                 & RANGE_MASK];
  232.     outptr[7] = range_limit[(int) DESCALE((long) (tmp0 - tmp7), 3)
  233.                 & RANGE_MASK];
  234.     outptr[1] = range_limit[(int) DESCALE((long) (tmp1 + tmp6), 3)
  235.                 & RANGE_MASK];
  236.     outptr[6] = range_limit[(int) DESCALE((long) (tmp1 - tmp6), 3)
  237.                 & RANGE_MASK];
  238.     outptr[2] = range_limit[(int) DESCALE((long) (tmp2 + tmp5), 3)
  239.                 & RANGE_MASK];
  240.     outptr[5] = range_limit[(int) DESCALE((long) (tmp2 - tmp5), 3)
  241.                 & RANGE_MASK];
  242.     outptr[4] = range_limit[(int) DESCALE((long) (tmp3 + tmp4), 3)
  243.                 & RANGE_MASK];
  244.     outptr[3] = range_limit[(int) DESCALE((long) (tmp3 - tmp4), 3)
  245.                 & RANGE_MASK];
  246.     
  247.     wsptr += DCTSIZE;        /* advance pointer to next row */
  248.   }
  249. }
  250.  
  251. #endif /* DCT_FLOAT_SUPPORTED */
  252.