home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Windows Graphics Programming / Feng_Yuan_Win32_GDI_DirectX.iso / Samples / include / jlib / jidctred.cpp < prev    next >
C/C++ Source or Header  |  2000-05-16  |  14KB  |  404 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.  * jidctred.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 inverse-DCT routines that produce reduced-size output:
  18.  * either 4x4, 2x2, or 1x1 pixels from an 8x8 DCT block.
  19.  *
  20.  * The implementation is based on the Loeffler, Ligtenberg and Moschytz (LL&M)
  21.  * algorithm used in jidctint.c.  We simply replace each 8-to-8 1-D IDCT step
  22.  * with an 8-to-4 step that produces the four averages of two adjacent outputs
  23.  * (or an 8-to-2 step producing two averages of four outputs, for 2x2 output).
  24.  * These steps were derived by computing the corresponding values at the end
  25.  * of the normal LL&M code, then simplifying as much as possible.
  26.  *
  27.  * 1x1 is trivial: just take the DC coefficient divided by 8.
  28.  *
  29.  * See jidctint.c for additional comments.
  30.  */
  31.  
  32. #define JPEG_INTERNALS
  33. #include "jinclude.h"
  34. #include "jpeglib.h"
  35. #include "jdct.h"        /* Private declarations for DCT subsystem */
  36.  
  37. #ifdef IDCT_SCALING_SUPPORTED
  38.  
  39.  
  40. /*
  41.  * This module is specialized to the case DCTSIZE = 8.
  42.  */
  43.  
  44. #if DCTSIZE != 8
  45.   Sorry, this code only copes with 8x8 DCTs. /* deliberate syntax err */
  46. #endif
  47.  
  48.  
  49. /* Scaling is the same as in jidctint.c. */
  50.  
  51. #if BITS_IN_JSAMPLE == 8
  52. #define CONST_BITS  13
  53. #define PASS1_BITS  2
  54. #else
  55. #define CONST_BITS  13
  56. #define PASS1_BITS  1        /* lose a little precision to avoid overflow */
  57. #endif
  58.  
  59. /* Some C compilers fail to reduce "FIX(constant)" at compile time, thus
  60.  * causing a lot of useless floating-point operations at run time.
  61.  * To get around this we use the following pre-calculated constants.
  62.  * If you change CONST_BITS you may want to add appropriate values.
  63.  * (With a reasonable C compiler, you can just rely on the FIX() macro...)
  64.  */
  65.  
  66. #if CONST_BITS == 13
  67. #define FIX_0_211164243  ((long)  1730)    /* FIX(0.211164243) */
  68. #define FIX_0_509795579  ((long)  4176)    /* FIX(0.509795579) */
  69. #define FIX_0_601344887  ((long)  4926)    /* FIX(0.601344887) */
  70. #define FIX_0_720959822  ((long)  5906)    /* FIX(0.720959822) */
  71. #define FIX_0_765366865  ((long)  6270)    /* FIX(0.765366865) */
  72. #define FIX_0_850430095  ((long)  6967)    /* FIX(0.850430095) */
  73. #define FIX_0_899976223  ((long)  7373)    /* FIX(0.899976223) */
  74. #define FIX_1_061594337  ((long)  8697)    /* FIX(1.061594337) */
  75. #define FIX_1_272758580  ((long)  10426)    /* FIX(1.272758580) */
  76. #define FIX_1_451774981  ((long)  11893)    /* FIX(1.451774981) */
  77. #define FIX_1_847759065  ((long)  15137)    /* FIX(1.847759065) */
  78. #define FIX_2_172734803  ((long)  17799)    /* FIX(2.172734803) */
  79. #define FIX_2_562915447  ((long)  20995)    /* FIX(2.562915447) */
  80. #define FIX_3_624509785  ((long)  29692)    /* FIX(3.624509785) */
  81. #else
  82. #define FIX_0_211164243  FIX(0.211164243)
  83. #define FIX_0_509795579  FIX(0.509795579)
  84. #define FIX_0_601344887  FIX(0.601344887)
  85. #define FIX_0_720959822  FIX(0.720959822)
  86. #define FIX_0_765366865  FIX(0.765366865)
  87. #define FIX_0_850430095  FIX(0.850430095)
  88. #define FIX_0_899976223  FIX(0.899976223)
  89. #define FIX_1_061594337  FIX(1.061594337)
  90. #define FIX_1_272758580  FIX(1.272758580)
  91. #define FIX_1_451774981  FIX(1.451774981)
  92. #define FIX_1_847759065  FIX(1.847759065)
  93. #define FIX_2_172734803  FIX(2.172734803)
  94. #define FIX_2_562915447  FIX(2.562915447)
  95. #define FIX_3_624509785  FIX(3.624509785)
  96. #endif
  97.  
  98.  
  99. /* Multiply an long variable by an long constant to yield an long result.
  100.  * For 8-bit samples with the recommended scaling, all the variable
  101.  * and constant values involved are no more than 16 bits wide, so a
  102.  * 16x16->32 bit multiply can be used instead of a full 32x32 multiply.
  103.  * For 12-bit samples, a full 32-bit multiplication will be needed.
  104.  */
  105.  
  106. #define MULTIPLY(var,const)  ((var) * (const))
  107.  
  108.  
  109. /* Dequantize a coefficient by multiplying it by the multiplier-table
  110.  * entry; produce an int result.  In this module, both inputs and result
  111.  * are 16 bits or less, so either int or short multiply will work.
  112.  */
  113.  
  114. #define DEQUANTIZE(coef,quantval)  (((ISLOW_MULT_TYPE) (coef)) * (quantval))
  115.  
  116.  
  117. /*
  118.  * Perform dequantization and inverse DCT on one block of coefficients,
  119.  * producing a reduced-size 4x4 output block.
  120.  */
  121.  
  122. GLOBAL(void)
  123. jpeg_idct_4x4 (j_decompress_ptr cinfo, jpeg_component_info * compptr,
  124.            JCOEFPTR coef_block,
  125.            JSAMPARRAY output_buf, JDIMENSION output_col)
  126. {
  127.   long tmp0, tmp2, tmp10, tmp12;
  128.   long z1, z2, z3, z4;
  129.   JCOEFPTR inptr;
  130.   ISLOW_MULT_TYPE * quantptr;
  131.   int * wsptr;
  132.   JSAMPROW outptr;
  133.   JSAMPLE *range_limit = IDCT_range_limit(cinfo);
  134.   int ctr;
  135.   int workspace[DCTSIZE*4];    /* buffers data between passes */
  136.   SHIFT_TEMPS
  137.  
  138.   /* Pass 1: process columns from input, store into work array. */
  139.  
  140.   inptr = coef_block;
  141.   quantptr = (ISLOW_MULT_TYPE *) compptr->dct_table;
  142.   wsptr = workspace;
  143.   for (ctr = DCTSIZE; ctr > 0; inptr++, quantptr++, wsptr++, ctr--) {
  144.     /* Don't bother to process column 4, because second pass won't use it */
  145.     if (ctr == DCTSIZE-4)
  146.       continue;
  147.     if (inptr[DCTSIZE*1] == 0 && inptr[DCTSIZE*2] == 0 &&
  148.     inptr[DCTSIZE*3] == 0 && inptr[DCTSIZE*5] == 0 &&
  149.     inptr[DCTSIZE*6] == 0 && inptr[DCTSIZE*7] == 0) {
  150.       /* AC terms all zero; we need not examine term 4 for 4x4 output */
  151.       int dcval = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*0], quantptr[DCTSIZE*0]) << PASS1_BITS;
  152.       
  153.       wsptr[DCTSIZE*0] = dcval;
  154.       wsptr[DCTSIZE*1] = dcval;
  155.       wsptr[DCTSIZE*2] = dcval;
  156.       wsptr[DCTSIZE*3] = dcval;
  157.       
  158.       continue;
  159.     }
  160.     
  161.     /* Even part */
  162.     
  163.     tmp0 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*0], quantptr[DCTSIZE*0]);
  164.     tmp0 <<= (CONST_BITS+1);
  165.     
  166.     z2 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*2], quantptr[DCTSIZE*2]);
  167.     z3 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*6], quantptr[DCTSIZE*6]);
  168.  
  169.     tmp2 = MULTIPLY(z2, FIX_1_847759065) + MULTIPLY(z3, - FIX_0_765366865);
  170.     
  171.     tmp10 = tmp0 + tmp2;
  172.     tmp12 = tmp0 - tmp2;
  173.     
  174.     /* Odd part */
  175.     
  176.     z1 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*7], quantptr[DCTSIZE*7]);
  177.     z2 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*5], quantptr[DCTSIZE*5]);
  178.     z3 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*3], quantptr[DCTSIZE*3]);
  179.     z4 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*1], quantptr[DCTSIZE*1]);
  180.     
  181.     tmp0 = MULTIPLY(z1, - FIX_0_211164243) /* sqrt(2) * (c3-c1) */
  182.      + MULTIPLY(z2, FIX_1_451774981) /* sqrt(2) * (c3+c7) */
  183.      + MULTIPLY(z3, - FIX_2_172734803) /* sqrt(2) * (-c1-c5) */
  184.      + MULTIPLY(z4, FIX_1_061594337); /* sqrt(2) * (c5+c7) */
  185.     
  186.     tmp2 = MULTIPLY(z1, - FIX_0_509795579) /* sqrt(2) * (c7-c5) */
  187.      + MULTIPLY(z2, - FIX_0_601344887) /* sqrt(2) * (c5-c1) */
  188.      + MULTIPLY(z3, FIX_0_899976223) /* sqrt(2) * (c3-c7) */
  189.      + MULTIPLY(z4, FIX_2_562915447); /* sqrt(2) * (c1+c3) */
  190.  
  191.     /* Final output stage */
  192.     
  193.     wsptr[DCTSIZE*0] = (int) DESCALE(tmp10 + tmp2, CONST_BITS-PASS1_BITS+1);
  194.     wsptr[DCTSIZE*3] = (int) DESCALE(tmp10 - tmp2, CONST_BITS-PASS1_BITS+1);
  195.     wsptr[DCTSIZE*1] = (int) DESCALE(tmp12 + tmp0, CONST_BITS-PASS1_BITS+1);
  196.     wsptr[DCTSIZE*2] = (int) DESCALE(tmp12 - tmp0, CONST_BITS-PASS1_BITS+1);
  197.   }
  198.   
  199.   /* Pass 2: process 4 rows from work array, store into output array. */
  200.  
  201.   wsptr = workspace;
  202.   for (ctr = 0; ctr < 4; ctr++) {
  203.     outptr = output_buf[ctr] + output_col;
  204.     /* It's not clear whether a zero row test is worthwhile here ... */
  205.  
  206. #ifndef NO_ZERO_ROW_TEST
  207.     if (wsptr[1] == 0 && wsptr[2] == 0 && wsptr[3] == 0 &&
  208.     wsptr[5] == 0 && wsptr[6] == 0 && wsptr[7] == 0) {
  209.       /* AC terms all zero */
  210.       JSAMPLE dcval = range_limit[(int) DESCALE((long) wsptr[0], PASS1_BITS+3)
  211.                   & RANGE_MASK];
  212.       
  213.       outptr[0] = dcval;
  214.       outptr[1] = dcval;
  215.       outptr[2] = dcval;
  216.       outptr[3] = dcval;
  217.       
  218.       wsptr += DCTSIZE;        /* advance pointer to next row */
  219.       continue;
  220.     }
  221. #endif
  222.     
  223.     /* Even part */
  224.     
  225.     tmp0 = ((long) wsptr[0]) << (CONST_BITS+1);
  226.     
  227.     tmp2 = MULTIPLY((long) wsptr[2], FIX_1_847759065)
  228.      + MULTIPLY((long) wsptr[6], - FIX_0_765366865);
  229.     
  230.     tmp10 = tmp0 + tmp2;
  231.     tmp12 = tmp0 - tmp2;
  232.     
  233.     /* Odd part */
  234.     
  235.     z1 = (long) wsptr[7];
  236.     z2 = (long) wsptr[5];
  237.     z3 = (long) wsptr[3];
  238.     z4 = (long) wsptr[1];
  239.     
  240.     tmp0 = MULTIPLY(z1, - FIX_0_211164243) /* sqrt(2) * (c3-c1) */
  241.      + MULTIPLY(z2, FIX_1_451774981) /* sqrt(2) * (c3+c7) */
  242.      + MULTIPLY(z3, - FIX_2_172734803) /* sqrt(2) * (-c1-c5) */
  243.      + MULTIPLY(z4, FIX_1_061594337); /* sqrt(2) * (c5+c7) */
  244.     
  245.     tmp2 = MULTIPLY(z1, - FIX_0_509795579) /* sqrt(2) * (c7-c5) */
  246.      + MULTIPLY(z2, - FIX_0_601344887) /* sqrt(2) * (c5-c1) */
  247.      + MULTIPLY(z3, FIX_0_899976223) /* sqrt(2) * (c3-c7) */
  248.      + MULTIPLY(z4, FIX_2_562915447); /* sqrt(2) * (c1+c3) */
  249.  
  250.     /* Final output stage */
  251.     
  252.     outptr[0] = range_limit[(int) DESCALE(tmp10 + tmp2,
  253.                       CONST_BITS+PASS1_BITS+3+1)
  254.                 & RANGE_MASK];
  255.     outptr[3] = range_limit[(int) DESCALE(tmp10 - tmp2,
  256.                       CONST_BITS+PASS1_BITS+3+1)
  257.                 & RANGE_MASK];
  258.     outptr[1] = range_limit[(int) DESCALE(tmp12 + tmp0,
  259.                       CONST_BITS+PASS1_BITS+3+1)
  260.                 & RANGE_MASK];
  261.     outptr[2] = range_limit[(int) DESCALE(tmp12 - tmp0,
  262.                       CONST_BITS+PASS1_BITS+3+1)
  263.                 & RANGE_MASK];
  264.     
  265.     wsptr += DCTSIZE;        /* advance pointer to next row */
  266.   }
  267. }
  268.  
  269.  
  270. /*
  271.  * Perform dequantization and inverse DCT on one block of coefficients,
  272.  * producing a reduced-size 2x2 output block.
  273.  */
  274.  
  275. GLOBAL(void)
  276. jpeg_idct_2x2 (j_decompress_ptr cinfo, jpeg_component_info * compptr,
  277.            JCOEFPTR coef_block,
  278.            JSAMPARRAY output_buf, JDIMENSION output_col)
  279. {
  280.   long tmp0, tmp10, z1;
  281.   JCOEFPTR inptr;
  282.   ISLOW_MULT_TYPE * quantptr;
  283.   int * wsptr;
  284.   JSAMPROW outptr;
  285.   JSAMPLE *range_limit = IDCT_range_limit(cinfo);
  286.   int ctr;
  287.   int workspace[DCTSIZE*2];    /* buffers data between passes */
  288.   SHIFT_TEMPS
  289.  
  290.   /* Pass 1: process columns from input, store into work array. */
  291.  
  292.   inptr = coef_block;
  293.   quantptr = (ISLOW_MULT_TYPE *) compptr->dct_table;
  294.   wsptr = workspace;
  295.   for (ctr = DCTSIZE; ctr > 0; inptr++, quantptr++, wsptr++, ctr--) {
  296.     /* Don't bother to process columns 2,4,6 */
  297.     if (ctr == DCTSIZE-2 || ctr == DCTSIZE-4 || ctr == DCTSIZE-6)
  298.       continue;
  299.     if (inptr[DCTSIZE*1] == 0 && inptr[DCTSIZE*3] == 0 &&
  300.     inptr[DCTSIZE*5] == 0 && inptr[DCTSIZE*7] == 0) {
  301.       /* AC terms all zero; we need not examine terms 2,4,6 for 2x2 output */
  302.       int dcval = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*0], quantptr[DCTSIZE*0]) << PASS1_BITS;
  303.       
  304.       wsptr[DCTSIZE*0] = dcval;
  305.       wsptr[DCTSIZE*1] = dcval;
  306.       
  307.       continue;
  308.     }
  309.     
  310.     /* Even part */
  311.     
  312.     z1 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*0], quantptr[DCTSIZE*0]);
  313.     tmp10 = z1 << (CONST_BITS+2);
  314.     
  315.     /* Odd part */
  316.  
  317.     z1 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*7], quantptr[DCTSIZE*7]);
  318.     tmp0 = MULTIPLY(z1, - FIX_0_720959822); /* sqrt(2) * (c7-c5+c3-c1) */
  319.     z1 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*5], quantptr[DCTSIZE*5]);
  320.     tmp0 += MULTIPLY(z1, FIX_0_850430095); /* sqrt(2) * (-c1+c3+c5+c7) */
  321.     z1 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*3], quantptr[DCTSIZE*3]);
  322.     tmp0 += MULTIPLY(z1, - FIX_1_272758580); /* sqrt(2) * (-c1+c3-c5-c7) */
  323.     z1 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*1], quantptr[DCTSIZE*1]);
  324.     tmp0 += MULTIPLY(z1, FIX_3_624509785); /* sqrt(2) * (c1+c3+c5+c7) */
  325.  
  326.     /* Final output stage */
  327.     
  328.     wsptr[DCTSIZE*0] = (int) DESCALE(tmp10 + tmp0, CONST_BITS-PASS1_BITS+2);
  329.     wsptr[DCTSIZE*1] = (int) DESCALE(tmp10 - tmp0, CONST_BITS-PASS1_BITS+2);
  330.   }
  331.   
  332.   /* Pass 2: process 2 rows from work array, store into output array. */
  333.  
  334.   wsptr = workspace;
  335.   for (ctr = 0; ctr < 2; ctr++) {
  336.     outptr = output_buf[ctr] + output_col;
  337.     /* It's not clear whether a zero row test is worthwhile here ... */
  338.  
  339. #ifndef NO_ZERO_ROW_TEST
  340.     if (wsptr[1] == 0 && wsptr[3] == 0 && wsptr[5] == 0 && wsptr[7] == 0) {
  341.       /* AC terms all zero */
  342.       JSAMPLE dcval = range_limit[(int) DESCALE((long) wsptr[0], PASS1_BITS+3)
  343.                   & RANGE_MASK];
  344.       
  345.       outptr[0] = dcval;
  346.       outptr[1] = dcval;
  347.       
  348.       wsptr += DCTSIZE;        /* advance pointer to next row */
  349.       continue;
  350.     }
  351. #endif
  352.     
  353.     /* Even part */
  354.     
  355.     tmp10 = ((long) wsptr[0]) << (CONST_BITS+2);
  356.     
  357.     /* Odd part */
  358.  
  359.     tmp0 = MULTIPLY((long) wsptr[7], - FIX_0_720959822) /* sqrt(2) * (c7-c5+c3-c1) */
  360.      + MULTIPLY((long) wsptr[5], FIX_0_850430095) /* sqrt(2) * (-c1+c3+c5+c7) */
  361.      + MULTIPLY((long) wsptr[3], - FIX_1_272758580) /* sqrt(2) * (-c1+c3-c5-c7) */
  362.      + MULTIPLY((long) wsptr[1], FIX_3_624509785); /* sqrt(2) * (c1+c3+c5+c7) */
  363.  
  364.     /* Final output stage */
  365.     
  366.     outptr[0] = range_limit[(int) DESCALE(tmp10 + tmp0,
  367.                       CONST_BITS+PASS1_BITS+3+2)
  368.                 & RANGE_MASK];
  369.     outptr[1] = range_limit[(int) DESCALE(tmp10 - tmp0,
  370.                       CONST_BITS+PASS1_BITS+3+2)
  371.                 & RANGE_MASK];
  372.     
  373.     wsptr += DCTSIZE;        /* advance pointer to next row */
  374.   }
  375. }
  376.  
  377.  
  378. /*
  379.  * Perform dequantization and inverse DCT on one block of coefficients,
  380.  * producing a reduced-size 1x1 output block.
  381.  */
  382.  
  383. GLOBAL(void)
  384. jpeg_idct_1x1 (j_decompress_ptr cinfo, jpeg_component_info * compptr,
  385.            JCOEFPTR coef_block,
  386.            JSAMPARRAY output_buf, JDIMENSION output_col)
  387. {
  388.   int dcval;
  389.   ISLOW_MULT_TYPE * quantptr;
  390.   JSAMPLE *range_limit = IDCT_range_limit(cinfo);
  391.   SHIFT_TEMPS
  392.  
  393.   /* We hardly need an inverse DCT routine for this: just take the
  394.    * average pixel value, which is one-eighth of the DC coefficient.
  395.    */
  396.   quantptr = (ISLOW_MULT_TYPE *) compptr->dct_table;
  397.   dcval = DEQUANTIZE(coef_block[0], quantptr[0]);
  398.   dcval = (int) DESCALE((long) dcval, 3);
  399.  
  400.   output_buf[0][output_col] = range_limit[dcval & RANGE_MASK];
  401. }
  402.  
  403. #endif /* IDCT_SCALING_SUPPORTED */
  404.