cde/lib/DtHelp/jpeg/jidctred.c

   1 /*
   2  * CDE - Common Desktop Environment
   3  *
   4  * Copyright (c) 1993-2012, The Open Group. All rights reserved.
   5  *
   6  * These libraries and programs are free software; you can
   7  * redistribute them and/or modify them under the terms of the GNU
   8  * Lesser General Public License as published by the Free Software
   9  * Foundation; either version 2 of the License, or (at your option)
  10  * any later version.
  11  *
  12  * These libraries and programs are distributed in the hope that
  13  * they will be useful, but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the
  14  * implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR
  15  * PURPOSE. See the GNU Lesser General Public License for more
  16  * details.
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  19  * License along with these librararies and programs; if not, write
  20  * to the Free Software Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth
  21  * Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  22  */
  23 /* $XConsortium: jidctred.c /main/2 1996/05/09 03:51:41 drk $ */
  24 /*
  25  * jidctred.c
  26  *
  27  * Copyright (C) 1994-1996, Thomas G. Lane.
  28  * This file is part of the Independent JPEG Group's software.
  29  * For conditions of distribution and use, see the accompanying README file.
  30  *
  31  * This file contains inverse-DCT routines that produce reduced-size output:
  32  * either 4x4, 2x2, or 1x1 pixels from an 8x8 DCT block.
  33  *
  34  * The implementation is based on the Loeffler, Ligtenberg and Moschytz (LL&M)
  35  * algorithm used in jidctint.c.  We simply replace each 8-to-8 1-D IDCT step
  36  * with an 8-to-4 step that produces the four averages of two adjacent outputs
  37  * (or an 8-to-2 step producing two averages of four outputs, for 2x2 output).
  38  * These steps were derived by computing the corresponding values at the end
  39  * of the normal LL&M code, then simplifying as much as possible.
  40  *
  41  * 1x1 is trivial: just take the DC coefficient divided by 8.
  42  *
  43  * See jidctint.c for additional comments.
  44  */
  45
  46 #define JPEG_INTERNALS
  47 #include "jinclude.h"
  48 #include "jpeglib.h"
  49 #include "jdct.h"               /* Private declarations for DCT subsystem */
  50
  51 #ifdef IDCT_SCALING_SUPPORTED
  52
  53
  54 /*
  55  * This module is specialized to the case DCTSIZE = 8.
  56  */
  57
  58 #if DCTSIZE != 8
  59   Sorry, this code only copes with 8x8 DCTs. /* deliberate syntax err */
  60 #endif
  61
  62
  63 /* Scaling is the same as in jidctint.c. */
  64
  65 #if BITS_IN_JSAMPLE == 8
  66 #define CONST_BITS  13
  67 #define PASS1_BITS  2
  68 #else
  69 #define CONST_BITS  13
  70 #define PASS1_BITS  1           /* lose a little precision to avoid overflow */
  71 #endif
  72
  73 /* Some C compilers fail to reduce "FIX(constant)" at compile time, thus
  74  * causing a lot of useless floating-point operations at run time.
  75  * To get around this we use the following pre-calculated constants.
  76  * If you change CONST_BITS you may want to add appropriate values.
  77  * (With a reasonable C compiler, you can just rely on the FIX() macro...)
  78  */
  79
  80 #if CONST_BITS == 13
  81 #define FIX_0_211164243  ((INT32)  1730)        /* FIX(0.211164243) */
  82 #define FIX_0_509795579  ((INT32)  4176)        /* FIX(0.509795579) */
  83 #define FIX_0_601344887  ((INT32)  4926)        /* FIX(0.601344887) */
  84 #define FIX_0_720959822  ((INT32)  5906)        /* FIX(0.720959822) */
  85 #define FIX_0_765366865  ((INT32)  6270)        /* FIX(0.765366865) */
  86 #define FIX_0_850430095  ((INT32)  6967)        /* FIX(0.850430095) */
  87 #define FIX_0_899976223  ((INT32)  7373)        /* FIX(0.899976223) */
  88 #define FIX_1_061594337  ((INT32)  8697)        /* FIX(1.061594337) */
  89 #define FIX_1_272758580  ((INT32)  10426)       /* FIX(1.272758580) */
  90 #define FIX_1_451774981  ((INT32)  11893)       /* FIX(1.451774981) */
  91 #define FIX_1_847759065  ((INT32)  15137)       /* FIX(1.847759065) */
  92 #define FIX_2_172734803  ((INT32)  17799)       /* FIX(2.172734803) */
  93 #define FIX_2_562915447  ((INT32)  20995)       /* FIX(2.562915447) */
  94 #define FIX_3_624509785  ((INT32)  29692)       /* FIX(3.624509785) */
  95 #else
  96 #define FIX_0_211164243  FIX(0.211164243)
  97 #define FIX_0_509795579  FIX(0.509795579)
  98 #define FIX_0_601344887  FIX(0.601344887)
  99 #define FIX_0_720959822  FIX(0.720959822)
 100 #define FIX_0_765366865  FIX(0.765366865)
 101 #define FIX_0_850430095  FIX(0.850430095)
 102 #define FIX_0_899976223  FIX(0.899976223)
 103 #define FIX_1_061594337  FIX(1.061594337)
 104 #define FIX_1_272758580  FIX(1.272758580)
 105 #define FIX_1_451774981  FIX(1.451774981)
 106 #define FIX_1_847759065  FIX(1.847759065)
 107 #define FIX_2_172734803  FIX(2.172734803)
 108 #define FIX_2_562915447  FIX(2.562915447)
 109 #define FIX_3_624509785  FIX(3.624509785)
 110 #endif
 111
 112
 113 /* Multiply an INT32 variable by an INT32 constant to yield an INT32 result.
 114  * For 8-bit samples with the recommended scaling, all the variable
 115  * and constant values involved are no more than 16 bits wide, so a
 116  * 16x16->32 bit multiply can be used instead of a full 32x32 multiply.
 117  * For 12-bit samples, a full 32-bit multiplication will be needed.
 118  */
 119
 120 #if BITS_IN_JSAMPLE == 8
 121 #define MULTIPLY(var,const)  MULTIPLY16C16(var,const)
 122 #else
 123 #define MULTIPLY(var,const)  ((var) * (const))
 124 #endif
 125
 126
 127 /* Dequantize a coefficient by multiplying it by the multiplier-table
 128  * entry; produce an int result.  In this module, both inputs and result
 129  * are 16 bits or less, so either int or short multiply will work.
 130  */
 131
 132 #define DEQUANTIZE(coef,quantval)  (((ISLOW_MULT_TYPE) (coef)) * (quantval))
 133
 134
 135 /*
 136  * Perform dequantization and inverse DCT on one block of coefficients,
 137  * producing a reduced-size 4x4 output block.
 138  */
 139
 140 GLOBAL(void)
 141 jpeg_idct_4x4 (j_decompress_ptr cinfo, jpeg_component_info * compptr,
 142                JCOEFPTR coef_block,
 143                JSAMPARRAY output_buf, JDIMENSION output_col)
 144 {
 145   INT32 tmp0, tmp2, tmp10, tmp12;
 146   INT32 z1, z2, z3, z4;
 147   JCOEFPTR inptr;
 148   ISLOW_MULT_TYPE * quantptr;
 149   int * wsptr;
 150   JSAMPROW outptr;
 151   JSAMPLE *range_limit = IDCT_range_limit(cinfo);
 152   int ctr;
 153   int workspace[DCTSIZE*4];     /* buffers data between passes */
 154   SHIFT_TEMPS
 155
 156   /* Pass 1: process columns from input, store into work array. */
 157
 158   inptr = coef_block;
 159   quantptr = (ISLOW_MULT_TYPE *) compptr->dct_table;
 160   wsptr = workspace;
 161   for (ctr = DCTSIZE; ctr > 0; inptr++, quantptr++, wsptr++, ctr--) {
 162     /* Don't bother to process column 4, because second pass won't use it */
 163     if (ctr == DCTSIZE-4)
 164       continue;
 165     if ((inptr[DCTSIZE*1] | inptr[DCTSIZE*2] | inptr[DCTSIZE*3] |
 166          inptr[DCTSIZE*5] | inptr[DCTSIZE*6] | inptr[DCTSIZE*7]) == 0) {
 167       /* AC terms all zero; we need not examine term 4 for 4x4 output */
 168       int dcval = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*0], quantptr[DCTSIZE*0]) << PASS1_BITS;
 169
 170       wsptr[DCTSIZE*0] = dcval;
 171       wsptr[DCTSIZE*1] = dcval;
 172       wsptr[DCTSIZE*2] = dcval;
 173       wsptr[DCTSIZE*3] = dcval;
 174
 175       continue;
 176     }
 177
 178     /* Even part */
 179
 180     tmp0 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*0], quantptr[DCTSIZE*0]);
 181     tmp0 <<= (CONST_BITS+1);
 182
 183     z2 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*2], quantptr[DCTSIZE*2]);
 184     z3 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*6], quantptr[DCTSIZE*6]);
 185
 186     tmp2 = MULTIPLY(z2, FIX_1_847759065) + MULTIPLY(z3, - FIX_0_765366865);
 187
 188     tmp10 = tmp0 + tmp2;
 189     tmp12 = tmp0 - tmp2;
 190
 191     /* Odd part */
 192
 193     z1 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*7], quantptr[DCTSIZE*7]);
 194     z2 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*5], quantptr[DCTSIZE*5]);
 195     z3 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*3], quantptr[DCTSIZE*3]);
 196     z4 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*1], quantptr[DCTSIZE*1]);
 197
 198     tmp0 = MULTIPLY(z1, - FIX_0_211164243) /* sqrt(2) * (c3-c1) */
 199          + MULTIPLY(z2, FIX_1_451774981) /* sqrt(2) * (c3+c7) */
 200          + MULTIPLY(z3, - FIX_2_172734803) /* sqrt(2) * (-c1-c5) */
 201          + MULTIPLY(z4, FIX_1_061594337); /* sqrt(2) * (c5+c7) */
 202
 203     tmp2 = MULTIPLY(z1, - FIX_0_509795579) /* sqrt(2) * (c7-c5) */
 204          + MULTIPLY(z2, - FIX_0_601344887) /* sqrt(2) * (c5-c1) */
 205          + MULTIPLY(z3, FIX_0_899976223) /* sqrt(2) * (c3-c7) */
 206          + MULTIPLY(z4, FIX_2_562915447); /* sqrt(2) * (c1+c3) */
 207
 208     /* Final output stage */
 209
 210     wsptr[DCTSIZE*0] = (int) DESCALE(tmp10 + tmp2, CONST_BITS-PASS1_BITS+1);
 211     wsptr[DCTSIZE*3] = (int) DESCALE(tmp10 - tmp2, CONST_BITS-PASS1_BITS+1);
 212     wsptr[DCTSIZE*1] = (int) DESCALE(tmp12 + tmp0, CONST_BITS-PASS1_BITS+1);
 213     wsptr[DCTSIZE*2] = (int) DESCALE(tmp12 - tmp0, CONST_BITS-PASS1_BITS+1);
 214   }
 215
 216   /* Pass 2: process 4 rows from work array, store into output array. */
 217
 218   wsptr = workspace;
 219   for (ctr = 0; ctr < 4; ctr++) {
 220     outptr = output_buf[ctr] + output_col;
 221     /* It's not clear whether a zero row test is worthwhile here ... */
 222
 223 #ifndef NO_ZERO_ROW_TEST
 224     if ((wsptr[1] | wsptr[2] | wsptr[3] | wsptr[5] | wsptr[6] |
 225          wsptr[7]) == 0) {
 226       /* AC terms all zero */
 227       JSAMPLE dcval = range_limit[(int) DESCALE((INT32) wsptr[0], PASS1_BITS+3)
 228                                   & RANGE_MASK];
 229
 230       outptr[0] = dcval;
 231       outptr[1] = dcval;
 232       outptr[2] = dcval;
 233       outptr[3] = dcval;
 234
 235       wsptr += DCTSIZE;         /* advance pointer to next row */
 236       continue;
 237     }
 238 #endif
 239
 240     /* Even part */
 241
 242     tmp0 = ((INT32) wsptr[0]) << (CONST_BITS+1);
 243
 244     tmp2 = MULTIPLY((INT32) wsptr[2], FIX_1_847759065)
 245          + MULTIPLY((INT32) wsptr[6], - FIX_0_765366865);
 246
 247     tmp10 = tmp0 + tmp2;
 248     tmp12 = tmp0 - tmp2;
 249
 250     /* Odd part */
 251
 252     z1 = (INT32) wsptr[7];
 253     z2 = (INT32) wsptr[5];
 254     z3 = (INT32) wsptr[3];
 255     z4 = (INT32) wsptr[1];
 256
 257     tmp0 = MULTIPLY(z1, - FIX_0_211164243) /* sqrt(2) * (c3-c1) */
 258          + MULTIPLY(z2, FIX_1_451774981) /* sqrt(2) * (c3+c7) */
 259          + MULTIPLY(z3, - FIX_2_172734803) /* sqrt(2) * (-c1-c5) */
 260          + MULTIPLY(z4, FIX_1_061594337); /* sqrt(2) * (c5+c7) */
 261
 262     tmp2 = MULTIPLY(z1, - FIX_0_509795579) /* sqrt(2) * (c7-c5) */
 263          + MULTIPLY(z2, - FIX_0_601344887) /* sqrt(2) * (c5-c1) */
 264          + MULTIPLY(z3, FIX_0_899976223) /* sqrt(2) * (c3-c7) */
 265          + MULTIPLY(z4, FIX_2_562915447); /* sqrt(2) * (c1+c3) */
 266
 267     /* Final output stage */
 268
 269     outptr[0] = range_limit[(int) DESCALE(tmp10 + tmp2,
 270                                           CONST_BITS+PASS1_BITS+3+1)
 271                             & RANGE_MASK];
 272     outptr[3] = range_limit[(int) DESCALE(tmp10 - tmp2,
 273                                           CONST_BITS+PASS1_BITS+3+1)
 274                             & RANGE_MASK];
 275     outptr[1] = range_limit[(int) DESCALE(tmp12 + tmp0,
 276                                           CONST_BITS+PASS1_BITS+3+1)
 277                             & RANGE_MASK];
 278     outptr[2] = range_limit[(int) DESCALE(tmp12 - tmp0,
 279                                           CONST_BITS+PASS1_BITS+3+1)
 280                             & RANGE_MASK];
 281
 282     wsptr += DCTSIZE;           /* advance pointer to next row */
 283   }
 284 }
 285
 286
 287 /*
 288  * Perform dequantization and inverse DCT on one block of coefficients,
 289  * producing a reduced-size 2x2 output block.
 290  */
 291
 292 GLOBAL(void)
 293 jpeg_idct_2x2 (j_decompress_ptr cinfo, jpeg_component_info * compptr,
 294                JCOEFPTR coef_block,
 295                JSAMPARRAY output_buf, JDIMENSION output_col)
 296 {
 297   INT32 tmp0, tmp10, z1;
 298   JCOEFPTR inptr;
 299   ISLOW_MULT_TYPE * quantptr;
 300   int * wsptr;
 301   JSAMPROW outptr;
 302   JSAMPLE *range_limit = IDCT_range_limit(cinfo);
 303   int ctr;
 304   int workspace[DCTSIZE*2];     /* buffers data between passes */
 305   SHIFT_TEMPS
 306
 307   /* Pass 1: process columns from input, store into work array. */
 308
 309   inptr = coef_block;
 310   quantptr = (ISLOW_MULT_TYPE *) compptr->dct_table;
 311   wsptr = workspace;
 312   for (ctr = DCTSIZE; ctr > 0; inptr++, quantptr++, wsptr++, ctr--) {
 313     /* Don't bother to process columns 2,4,6 */
 314     if (ctr == DCTSIZE-2 || ctr == DCTSIZE-4 || ctr == DCTSIZE-6)
 315       continue;
 316     if ((inptr[DCTSIZE*1] | inptr[DCTSIZE*3] |
 317          inptr[DCTSIZE*5] | inptr[DCTSIZE*7]) == 0) {
 318       /* AC terms all zero; we need not examine terms 2,4,6 for 2x2 output */
 319       int dcval = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*0], quantptr[DCTSIZE*0]) << PASS1_BITS;
 320
 321       wsptr[DCTSIZE*0] = dcval;
 322       wsptr[DCTSIZE*1] = dcval;
 323
 324       continue;
 325     }
 326
 327     /* Even part */
 328
 329     z1 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*0], quantptr[DCTSIZE*0]);
 330     tmp10 = z1 << (CONST_BITS+2);
 331
 332     /* Odd part */
 333
 334     z1 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*7], quantptr[DCTSIZE*7]);
 335     tmp0 = MULTIPLY(z1, - FIX_0_720959822); /* sqrt(2) * (c7-c5+c3-c1) */
 336     z1 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*5], quantptr[DCTSIZE*5]);
 337     tmp0 += MULTIPLY(z1, FIX_0_850430095); /* sqrt(2) * (-c1+c3+c5+c7) */
 338     z1 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*3], quantptr[DCTSIZE*3]);
 339     tmp0 += MULTIPLY(z1, - FIX_1_272758580); /* sqrt(2) * (-c1+c3-c5-c7) */
 340     z1 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*1], quantptr[DCTSIZE*1]);
 341     tmp0 += MULTIPLY(z1, FIX_3_624509785); /* sqrt(2) * (c1+c3+c5+c7) */
 342
 343     /* Final output stage */
 344
 345     wsptr[DCTSIZE*0] = (int) DESCALE(tmp10 + tmp0, CONST_BITS-PASS1_BITS+2);
 346     wsptr[DCTSIZE*1] = (int) DESCALE(tmp10 - tmp0, CONST_BITS-PASS1_BITS+2);
 347   }
 348
 349   /* Pass 2: process 2 rows from work array, store into output array. */
 350
 351   wsptr = workspace;
 352   for (ctr = 0; ctr < 2; ctr++) {
 353     outptr = output_buf[ctr] + output_col;
 354     /* It's not clear whether a zero row test is worthwhile here ... */
 355
 356 #ifndef NO_ZERO_ROW_TEST
 357     if ((wsptr[1] | wsptr[3] | wsptr[5] | wsptr[7]) == 0) {
 358       /* AC terms all zero */
 359       JSAMPLE dcval = range_limit[(int) DESCALE((INT32) wsptr[0], PASS1_BITS+3)
 360                                   & RANGE_MASK];
 361
 362       outptr[0] = dcval;
 363       outptr[1] = dcval;
 364
 365       wsptr += DCTSIZE;         /* advance pointer to next row */
 366       continue;
 367     }
 368 #endif
 369
 370     /* Even part */
 371
 372     tmp10 = ((INT32) wsptr[0]) << (CONST_BITS+2);
 373
 374     /* Odd part */
 375
 376     tmp0 = MULTIPLY((INT32) wsptr[7], - FIX_0_720959822) /* sqrt(2) * (c7-c5+c3-c1) */
 377          + MULTIPLY((INT32) wsptr[5], FIX_0_850430095) /* sqrt(2) * (-c1+c3+c5+c7) */
 378          + MULTIPLY((INT32) wsptr[3], - FIX_1_272758580) /* sqrt(2) * (-c1+c3-c5-c7) */
 379          + MULTIPLY((INT32) wsptr[1], FIX_3_624509785); /* sqrt(2) * (c1+c3+c5+c7) */
 380
 381     /* Final output stage */
 382
 383     outptr[0] = range_limit[(int) DESCALE(tmp10 + tmp0,
 384                                           CONST_BITS+PASS1_BITS+3+2)
 385                             & RANGE_MASK];
 386     outptr[1] = range_limit[(int) DESCALE(tmp10 - tmp0,
 387                                           CONST_BITS+PASS1_BITS+3+2)
 388                             & RANGE_MASK];
 389
 390     wsptr += DCTSIZE;           /* advance pointer to next row */
 391   }
 392 }
 393
 394
 395 /*
 396  * Perform dequantization and inverse DCT on one block of coefficients,
 397  * producing a reduced-size 1x1 output block.
 398  */
 399
 400 GLOBAL(void)
 401 jpeg_idct_1x1 (j_decompress_ptr cinfo, jpeg_component_info * compptr,
 402                JCOEFPTR coef_block,
 403                JSAMPARRAY output_buf, JDIMENSION output_col)
 404 {
 405   int dcval;
 406   ISLOW_MULT_TYPE * quantptr;
 407   JSAMPLE *range_limit = IDCT_range_limit(cinfo);
 408   SHIFT_TEMPS
 409
 410   /* We hardly need an inverse DCT routine for this: just take the
 411    * average pixel value, which is one-eighth of the DC coefficient.
 412    */
 413   quantptr = (ISLOW_MULT_TYPE *) compptr->dct_table;
 414   dcval = DEQUANTIZE(coef_block[0], quantptr[0]);
 415   dcval = (int) DESCALE((INT32) dcval, 3);
 416
 417   output_buf[0][output_col] = range_limit[dcval & RANGE_MASK];
 418 }
 419
 420 #endif /* IDCT_SCALING_SUPPORTED */