java/TJBench.java

   1 /*
   2  * Copyright (C)2009-2014, 2016-2019, 2021 D. R. Commander.
   3  *                                         All Rights Reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions are met:
   7  *
   8  * - Redistributions of source code must retain the above copyright notice,
   9  *   this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * - Redistributions in binary form must reproduce the above copyright notice,
  11  *   this list of conditions and the following disclaimer in the documentation
  12  *   and/or other materials provided with the distribution.
  13  * - Neither the name of the libjpeg-turbo Project nor the names of its
  14  *   contributors may be used to endorse or promote products derived from this
  15  *   software without specific prior written permission.
  16  *
  17  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS",
  18  * AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  19  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  20  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT HOLDERS OR CONTRIBUTORS BE
  21  * LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
  22  * CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
  23  * SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
  24  * INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
  25  * CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
  26  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
  27  * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  28  */
  29
  30 import java.io.*;
  31 import java.awt.image.*;
  32 import javax.imageio.*;
  33 import java.util.*;
  34 import org.libjpegturbo.turbojpeg.*;
  35
  36 final class TJBench {
  37
  38   private TJBench() {}
  39
  40   private static int flags = 0, quiet = 0, pf = TJ.PF_BGR, yuvPad = 1;
  41   private static boolean compOnly, decompOnly, doTile, doYUV, write = true;
  42
  43   static final String[] PIXFORMATSTR = {
  44     "RGB", "BGR", "RGBX", "BGRX", "XBGR", "XRGB", "GRAY"
  45   };
  46
  47   static final String[] SUBNAME_LONG = {
  48     "4:4:4", "4:2:2", "4:2:0", "GRAY", "4:4:0", "4:1:1"
  49   };
  50
  51   static final String[] SUBNAME = {
  52     "444", "422", "420", "GRAY", "440", "411"
  53   };
  54
  55   static final String[] CSNAME = {
  56     "RGB", "YCbCr", "GRAY", "CMYK", "YCCK"
  57   };
  58
  59   private static TJScalingFactor sf;
  60   private static int xformOp = TJTransform.OP_NONE, xformOpt = 0;
  61   private static double benchTime = 5.0, warmup = 1.0;
  62
  63
  64   static double getTime() {
  65     return (double)System.nanoTime() / 1.0e9;
  66   }
  67
  68
  69   private static String tjErrorMsg;
  70   private static int tjErrorCode = -1;
  71
  72   static void handleTJException(TJException e) throws TJException {
  73     String errorMsg = e.getMessage();
  74     int errorCode = e.getErrorCode();
  75
  76     if ((flags & TJ.FLAG_STOPONWARNING) == 0 &&
  77         errorCode == TJ.ERR_WARNING) {
  78       if (tjErrorMsg == null || !tjErrorMsg.equals(errorMsg) ||
  79           tjErrorCode != errorCode) {
  80         tjErrorMsg = errorMsg;
  81         tjErrorCode = errorCode;
  82         System.out.println("WARNING: " + errorMsg);
  83       }
  84     } else
  85       throw e;
  86   }
  87
  88
  89   static String formatName(int subsamp, int cs) {
  90     if (cs == TJ.CS_YCbCr)
  91       return SUBNAME_LONG[subsamp];
  92     else if (cs == TJ.CS_YCCK)
  93       return CSNAME[cs] + " " + SUBNAME_LONG[subsamp];
  94     else
  95       return CSNAME[cs];
  96   }
  97
  98
  99   static String sigFig(double val, int figs) {
 100     String format;
 101     int digitsAfterDecimal = figs - (int)Math.ceil(Math.log10(Math.abs(val)));
 102
 103     if (digitsAfterDecimal < 1)
 104       format = new String("%.0f");
 105     else
 106       format = new String("%." + digitsAfterDecimal + "f");
 107     return String.format(format, val);
 108   }
 109
 110
 111   static byte[] loadImage(String fileName, int[] w, int[] h, int pixelFormat)
 112                           throws Exception {
 113     BufferedImage img = ImageIO.read(new File(fileName));
 114
 115     if (img == null)
 116       throw new Exception("Could not read " + fileName);
 117     w[0] = img.getWidth();
 118     h[0] = img.getHeight();
 119
 120     int[] rgb = img.getRGB(0, 0, w[0], h[0], null, 0, w[0]);
 121     int ps = TJ.getPixelSize(pixelFormat);
 122     int rindex = TJ.getRedOffset(pixelFormat);
 123     int gindex = TJ.getGreenOffset(pixelFormat);
 124     int bindex = TJ.getBlueOffset(pixelFormat);
 125     if ((long)w[0] * (long)h[0] * (long)ps > (long)Integer.MAX_VALUE)
 126       throw new Exception("Image is too large");
 127     byte[] dstBuf = new byte[w[0] * h[0] * ps];
 128     int pixels = w[0] * h[0], dstPtr = 0, rgbPtr = 0;
 129
 130     while (pixels-- > 0) {
 131       dstBuf[dstPtr + rindex] = (byte)((rgb[rgbPtr] >> 16) & 0xff);
 132       dstBuf[dstPtr + gindex] = (byte)((rgb[rgbPtr] >> 8) & 0xff);
 133       dstBuf[dstPtr + bindex] = (byte)(rgb[rgbPtr] & 0xff);
 134       dstPtr += ps;
 135       rgbPtr++;
 136     }
 137     return dstBuf;
 138   }
 139
 140
 141   static void saveImage(String fileName, byte[] srcBuf, int w, int h,
 142                         int pixelFormat) throws Exception {
 143     BufferedImage img = new BufferedImage(w, h, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
 144     int pixels = w * h, srcPtr = 0;
 145     int ps = TJ.getPixelSize(pixelFormat);
 146     int rindex = TJ.getRedOffset(pixelFormat);
 147     int gindex = TJ.getGreenOffset(pixelFormat);
 148     int bindex = TJ.getBlueOffset(pixelFormat);
 149
 150     for (int y = 0; y < h; y++) {
 151       for (int x = 0; x < w; x++, srcPtr += ps) {
 152         int pixel = (srcBuf[srcPtr + rindex] & 0xff) << 16 |
 153                     (srcBuf[srcPtr + gindex] & 0xff) << 8 |
 154                     (srcBuf[srcPtr + bindex] & 0xff);
 155
 156         img.setRGB(x, y, pixel);
 157       }
 158     }
 159     ImageIO.write(img, "bmp", new File(fileName));
 160   }
 161
 162
 163   /* Decompression test */
 164   static void decomp(byte[] srcBuf, byte[][] jpegBuf, int[] jpegSize,
 165                      byte[] dstBuf, int w, int h, int subsamp, int jpegQual,
 166                      String fileName, int tilew, int tileh) throws Exception {
 167     String qualStr = new String(""), sizeStr, tempStr;
 168     TJDecompressor tjd;
 169     double elapsed, elapsedDecode;
 170     int ps = TJ.getPixelSize(pf), i, iter = 0;
 171     int scaledw = sf.getScaled(w);
 172     int scaledh = sf.getScaled(h);
 173     int pitch = scaledw * ps;
 174     YUVImage yuvImage = null;
 175
 176     if (jpegQual > 0)
 177       qualStr = new String("_Q" + jpegQual);
 178
 179     tjd = new TJDecompressor();
 180
 181     if (dstBuf == null) {
 182       if ((long)pitch * (long)scaledh > (long)Integer.MAX_VALUE)
 183         throw new Exception("Image is too large");
 184       dstBuf = new byte[pitch * scaledh];
 185     }
 186
 187     /* Set the destination buffer to gray so we know whether the decompressor
 188        attempted to write to it */
 189     Arrays.fill(dstBuf, (byte)127);
 190
 191     if (doYUV) {
 192       int width = doTile ? tilew : scaledw;
 193       int height = doTile ? tileh : scaledh;
 194
 195       yuvImage = new YUVImage(width, yuvPad, height, subsamp);
 196       Arrays.fill(yuvImage.getBuf(), (byte)127);
 197     }
 198
 199     /* Benchmark */
 200     iter = -1;
 201     elapsed = elapsedDecode = 0.0;
 202     while (true) {
 203       int tile = 0;
 204       double start = getTime();
 205
 206       for (int y = 0; y < h; y += tileh) {
 207         for (int x = 0; x < w; x += tilew, tile++) {
 208           int width = doTile ? Math.min(tilew, w - x) : scaledw;
 209           int height = doTile ? Math.min(tileh, h - y) : scaledh;
 210
 211           try {
 212             tjd.setSourceImage(jpegBuf[tile], jpegSize[tile]);
 213           } catch (TJException e) { handleTJException(e); }
 214           if (doYUV) {
 215             yuvImage.setBuf(yuvImage.getBuf(), width, yuvPad, height, subsamp);
 216             try {
 217               tjd.decompressToYUV(yuvImage, flags);
 218             } catch (TJException e) { handleTJException(e); }
 219             double startDecode = getTime();
 220             tjd.setSourceImage(yuvImage);
 221             try {
 222               tjd.decompress(dstBuf, x, y, width, pitch, height, pf, flags);
 223             } catch (TJException e) { handleTJException(e); }
 224             if (iter >= 0)
 225               elapsedDecode += getTime() - startDecode;
 226           } else {
 227             try {
 228               tjd.decompress(dstBuf, x, y, width, pitch, height, pf, flags);
 229             } catch (TJException e) { handleTJException(e); }
 230           }
 231         }
 232       }
 233       elapsed += getTime() - start;
 234       if (iter >= 0) {
 235         iter++;
 236         if (elapsed >= benchTime)
 237           break;
 238       } else if (elapsed >= warmup) {
 239         iter = 0;
 240         elapsed = elapsedDecode = 0.0;
 241       }
 242     }
 243     if (doYUV)
 244       elapsed -= elapsedDecode;
 245
 246     tjd = null;
 247     for (i = 0; i < jpegBuf.length; i++)
 248       jpegBuf[i] = null;
 249     jpegBuf = null;  jpegSize = null;
 250     System.gc();
 251
 252     if (quiet != 0) {
 253       System.out.format("%-6s%s",
 254                         sigFig((double)(w * h) / 1000000. *
 255                                (double)iter / elapsed, 4),
 256                         quiet == 2 ? "\n" : "  ");
 257       if (doYUV)
 258         System.out.format("%s\n",
 259                           sigFig((double)(w * h) / 1000000. *
 260                                  (double)iter / elapsedDecode, 4));
 261       else if (quiet != 2)
 262         System.out.print("\n");
 263     } else {
 264       System.out.format("%s --> Frame rate:         %f fps\n",
 265                         (doYUV ? "Decomp to YUV" : "Decompress   "),
 266                         (double)iter / elapsed);
 267       System.out.format("                  Throughput:         %f Megapixels/sec\n",
 268                         (double)(w * h) / 1000000. * (double)iter / elapsed);
 269       if (doYUV) {
 270         System.out.format("YUV Decode    --> Frame rate:         %f fps\n",
 271                           (double)iter / elapsedDecode);
 272         System.out.format("                  Throughput:         %f Megapixels/sec\n",
 273                           (double)(w * h) / 1000000. *
 274                           (double)iter / elapsedDecode);
 275       }
 276     }
 277
 278     if (!write) return;
 279
 280     if (sf.getNum() != 1 || sf.getDenom() != 1)
 281       sizeStr = new String(sf.getNum() + "_" + sf.getDenom());
 282     else if (tilew != w || tileh != h)
 283       sizeStr = new String(tilew + "x" + tileh);
 284     else
 285       sizeStr = new String("full");
 286     if (decompOnly)
 287       tempStr = new String(fileName + "_" + sizeStr + ".bmp");
 288     else
 289       tempStr = new String(fileName + "_" + SUBNAME[subsamp] + qualStr +
 290                            "_" + sizeStr + ".bmp");
 291
 292     saveImage(tempStr, dstBuf, scaledw, scaledh, pf);
 293     int ndx = tempStr.lastIndexOf('.');
 294     tempStr = new String(tempStr.substring(0, ndx) + "-err.bmp");
 295     if (srcBuf != null && sf.getNum() == 1 && sf.getDenom() == 1) {
 296       if (quiet == 0)
 297         System.out.println("Compression error written to " + tempStr + ".");
 298       if (subsamp == TJ.SAMP_GRAY) {
 299         for (int y = 0, index = 0; y < h; y++, index += pitch) {
 300           for (int x = 0, index2 = index; x < w; x++, index2 += ps) {
 301             int rindex = index2 + TJ.getRedOffset(pf);
 302             int gindex = index2 + TJ.getGreenOffset(pf);
 303             int bindex = index2 + TJ.getBlueOffset(pf);
 304             int lum = (int)((double)(srcBuf[rindex] & 0xff) * 0.299 +
 305                             (double)(srcBuf[gindex] & 0xff) * 0.587 +
 306                             (double)(srcBuf[bindex] & 0xff) * 0.114 + 0.5);
 307
 308             if (lum > 255) lum = 255;
 309             if (lum < 0) lum = 0;
 310             dstBuf[rindex] = (byte)Math.abs((dstBuf[rindex] & 0xff) - lum);
 311             dstBuf[gindex] = (byte)Math.abs((dstBuf[gindex] & 0xff) - lum);
 312             dstBuf[bindex] = (byte)Math.abs((dstBuf[bindex] & 0xff) - lum);
 313           }
 314         }
 315       } else {
 316         for (int y = 0; y < h; y++)
 317           for (int x = 0; x < w * ps; x++)
 318             dstBuf[pitch * y + x] =
 319               (byte)Math.abs((dstBuf[pitch * y + x] & 0xff) -
 320                              (srcBuf[pitch * y + x] & 0xff));
 321       }
 322       saveImage(tempStr, dstBuf, w, h, pf);
 323     }
 324   }
 325
 326
 327   static void fullTest(byte[] srcBuf, int w, int h, int subsamp, int jpegQual,
 328                        String fileName) throws Exception {
 329     TJCompressor tjc;
 330     byte[] tmpBuf;
 331     byte[][] jpegBuf;
 332     int[] jpegSize;
 333     double start, elapsed, elapsedEncode;
 334     int totalJpegSize = 0, tilew, tileh, i, iter;
 335     int ps = TJ.getPixelSize(pf);
 336     int ntilesw = 1, ntilesh = 1, pitch = w * ps;
 337     String pfStr = PIXFORMATSTR[pf];
 338     YUVImage yuvImage = null;
 339
 340     if ((long)pitch * (long)h > (long)Integer.MAX_VALUE)
 341       throw new Exception("Image is too large");
 342     tmpBuf = new byte[pitch * h];
 343
 344     if (quiet == 0)
 345       System.out.format(">>>>>  %s (%s) <--> JPEG %s Q%d  <<<<<\n", pfStr,
 346                         (flags & TJ.FLAG_BOTTOMUP) != 0 ?
 347                         "Bottom-up" : "Top-down",
 348                         SUBNAME_LONG[subsamp], jpegQual);
 349
 350     tjc = new TJCompressor();
 351
 352     for (tilew = doTile ? 8 : w, tileh = doTile ? 8 : h; ;
 353          tilew *= 2, tileh *= 2) {
 354       if (tilew > w)
 355         tilew = w;
 356       if (tileh > h)
 357         tileh = h;
 358       ntilesw = (w + tilew - 1) / tilew;
 359       ntilesh = (h + tileh - 1) / tileh;
 360
 361       jpegBuf = new byte[ntilesw * ntilesh][TJ.bufSize(tilew, tileh, subsamp)];
 362       jpegSize = new int[ntilesw * ntilesh];
 363
 364       /* Compression test */
 365       if (quiet == 1)
 366         System.out.format("%-4s (%s)  %-5s    %-3d   ", pfStr,
 367                           (flags & TJ.FLAG_BOTTOMUP) != 0 ? "BU" : "TD",
 368                           SUBNAME_LONG[subsamp], jpegQual);
 369       for (i = 0; i < h; i++)
 370         System.arraycopy(srcBuf, w * ps * i, tmpBuf, pitch * i, w * ps);
 371       tjc.setJPEGQuality(jpegQual);
 372       tjc.setSubsamp(subsamp);
 373
 374       if (doYUV) {
 375         yuvImage = new YUVImage(tilew, yuvPad, tileh, subsamp);
 376         Arrays.fill(yuvImage.getBuf(), (byte)127);
 377       }
 378
 379       /* Benchmark */
 380       iter = -1;
 381       elapsed = elapsedEncode = 0.0;
 382       while (true) {
 383         int tile = 0;
 384
 385         totalJpegSize = 0;
 386         start = getTime();
 387         for (int y = 0; y < h; y += tileh) {
 388           for (int x = 0; x < w; x += tilew, tile++) {
 389             int width = Math.min(tilew, w - x);
 390             int height = Math.min(tileh, h - y);
 391
 392             tjc.setSourceImage(srcBuf, x, y, width, pitch, height, pf);
 393             if (doYUV) {
 394               double startEncode = getTime();
 395
 396               yuvImage.setBuf(yuvImage.getBuf(), width, yuvPad, height,
 397                               subsamp);
 398               tjc.encodeYUV(yuvImage, flags);
 399               if (iter >= 0)
 400                 elapsedEncode += getTime() - startEncode;
 401               tjc.setSourceImage(yuvImage);
 402             }
 403             tjc.compress(jpegBuf[tile], flags);
 404             jpegSize[tile] = tjc.getCompressedSize();
 405             totalJpegSize += jpegSize[tile];
 406           }
 407         }
 408         elapsed += getTime() - start;
 409         if (iter >= 0) {
 410           iter++;
 411           if (elapsed >= benchTime)
 412             break;
 413         } else if (elapsed >= warmup) {
 414           iter = 0;
 415           elapsed = elapsedEncode = 0.0;
 416         }
 417       }
 418       if (doYUV)
 419         elapsed -= elapsedEncode;
 420
 421       if (quiet == 1)
 422         System.out.format("%-5d  %-5d   ", tilew, tileh);
 423       if (quiet != 0) {
 424         if (doYUV)
 425           System.out.format("%-6s%s",
 426                             sigFig((double)(w * h) / 1000000. *
 427                                    (double)iter / elapsedEncode, 4),
 428                             quiet == 2 ? "\n" : "  ");
 429         System.out.format("%-6s%s",
 430                           sigFig((double)(w * h) / 1000000. *
 431                                  (double)iter / elapsed, 4),
 432                           quiet == 2 ? "\n" : "  ");
 433         System.out.format("%-6s%s",
 434                           sigFig((double)(w * h * ps) / (double)totalJpegSize,
 435                                  4),
 436                           quiet == 2 ? "\n" : "  ");
 437       } else {
 438         System.out.format("\n%s size: %d x %d\n", doTile ? "Tile" : "Image",
 439                           tilew, tileh);
 440         if (doYUV) {
 441           System.out.format("Encode YUV    --> Frame rate:         %f fps\n",
 442                             (double)iter / elapsedEncode);
 443           System.out.format("                  Output image size:  %d bytes\n",
 444                             yuvImage.getSize());
 445           System.out.format("                  Compression ratio:  %f:1\n",
 446                             (double)(w * h * ps) / (double)yuvImage.getSize());
 447           System.out.format("                  Throughput:         %f Megapixels/sec\n",
 448                             (double)(w * h) / 1000000. *
 449                             (double)iter / elapsedEncode);
 450           System.out.format("                  Output bit stream:  %f Megabits/sec\n",
 451                             (double)yuvImage.getSize() * 8. / 1000000. *
 452                             (double)iter / elapsedEncode);
 453         }
 454         System.out.format("%s --> Frame rate:         %f fps\n",
 455                           doYUV ? "Comp from YUV" : "Compress     ",
 456                           (double)iter / elapsed);
 457         System.out.format("                  Output image size:  %d bytes\n",
 458                           totalJpegSize);
 459         System.out.format("                  Compression ratio:  %f:1\n",
 460                           (double)(w * h * ps) / (double)totalJpegSize);
 461         System.out.format("                  Throughput:         %f Megapixels/sec\n",
 462                           (double)(w * h) / 1000000. * (double)iter / elapsed);
 463         System.out.format("                  Output bit stream:  %f Megabits/sec\n",
 464                           (double)totalJpegSize * 8. / 1000000. *
 465                           (double)iter / elapsed);
 466       }
 467       if (tilew == w && tileh == h && write) {
 468         String tempStr = fileName + "_" + SUBNAME[subsamp] + "_" + "Q" +
 469                          jpegQual + ".jpg";
 470         FileOutputStream fos = new FileOutputStream(tempStr);
 471
 472         fos.write(jpegBuf[0], 0, jpegSize[0]);
 473         fos.close();
 474         if (quiet == 0)
 475           System.out.println("Reference image written to " + tempStr);
 476       }
 477
 478       /* Decompression test */
 479       if (!compOnly)
 480         decomp(srcBuf, jpegBuf, jpegSize, tmpBuf, w, h, subsamp, jpegQual,
 481                fileName, tilew, tileh);
 482       else if (quiet == 1)
 483         System.out.println("N/A");
 484
 485       if (tilew == w && tileh == h) break;
 486     }
 487   }
 488
 489
 490   static void decompTest(String fileName) throws Exception {
 491     TJTransformer tjt;
 492     byte[][] jpegBuf = null;
 493     byte[] srcBuf;
 494     int[] jpegSize = null;
 495     int totalJpegSize;
 496     double start, elapsed;
 497     int ps = TJ.getPixelSize(pf), tile, x, y, iter;
 498     // Original image
 499     int w = 0, h = 0, ntilesw = 1, ntilesh = 1, subsamp = -1, cs = -1;
 500     // Transformed image
 501     int tw, th, ttilew, ttileh, tntilesw, tntilesh, tsubsamp;
 502
 503     FileInputStream fis = new FileInputStream(fileName);
 504     if (fis.getChannel().size() > (long)Integer.MAX_VALUE)
 505       throw new Exception("Image is too large");
 506     int srcSize = (int)fis.getChannel().size();
 507     srcBuf = new byte[srcSize];
 508     fis.read(srcBuf, 0, srcSize);
 509     fis.close();
 510
 511     int index = fileName.lastIndexOf('.');
 512     if (index >= 0)
 513       fileName = new String(fileName.substring(0, index));
 514
 515     tjt = new TJTransformer();
 516
 517     try {
 518       tjt.setSourceImage(srcBuf, srcSize);
 519     } catch (TJException e) { handleTJException(e); }
 520     w = tjt.getWidth();
 521     h = tjt.getHeight();
 522     subsamp = tjt.getSubsamp();
 523     cs = tjt.getColorspace();
 524
 525     if (quiet == 1) {
 526       System.out.println("All performance values in Mpixels/sec\n");
 527       System.out.format("Bitmap     JPEG   JPEG     %s  %s   Xform   Comp    Decomp  ",
 528                         (doTile ? "Tile " : "Image"),
 529                         (doTile ? "Tile " : "Image"));
 530       if (doYUV)
 531         System.out.print("Decode");
 532       System.out.print("\n");
 533       System.out.print("Format     CS     Subsamp  Width  Height  Perf    Ratio   Perf    ");
 534       if (doYUV)
 535         System.out.print("Perf");
 536       System.out.println("\n");
 537     } else if (quiet == 0)
 538       System.out.format(">>>>>  JPEG %s --> %s (%s)  <<<<<\n",
 539                         formatName(subsamp, cs), PIXFORMATSTR[pf],
 540                         (flags & TJ.FLAG_BOTTOMUP) != 0 ?
 541                         "Bottom-up" : "Top-down");
 542
 543     for (int tilew = doTile ? 16 : w, tileh = doTile ? 16 : h; ;
 544          tilew *= 2, tileh *= 2) {
 545       if (tilew > w)
 546         tilew = w;
 547       if (tileh > h)
 548         tileh = h;
 549       ntilesw = (w + tilew - 1) / tilew;
 550       ntilesh = (h + tileh - 1) / tileh;
 551
 552       tw = w;  th = h;  ttilew = tilew;  ttileh = tileh;
 553       if (quiet == 0) {
 554         System.out.format("\n%s size: %d x %d", (doTile ? "Tile" : "Image"),
 555                           ttilew, ttileh);
 556         if (sf.getNum() != 1 || sf.getDenom() != 1)
 557           System.out.format(" --> %d x %d", sf.getScaled(tw),
 558                             sf.getScaled(th));
 559         System.out.println("");
 560       } else if (quiet == 1) {
 561         System.out.format("%-4s (%s)  %-5s  %-5s    ", PIXFORMATSTR[pf],
 562                           (flags & TJ.FLAG_BOTTOMUP) != 0 ? "BU" : "TD",
 563                           CSNAME[cs], SUBNAME_LONG[subsamp]);
 564         System.out.format("%-5d  %-5d   ", tilew, tileh);
 565       }
 566
 567       tsubsamp = subsamp;
 568       if (doTile || xformOp != TJTransform.OP_NONE || xformOpt != 0) {
 569         if (xformOp == TJTransform.OP_TRANSPOSE ||
 570             xformOp == TJTransform.OP_TRANSVERSE ||
 571             xformOp == TJTransform.OP_ROT90 ||
 572             xformOp == TJTransform.OP_ROT270) {
 573           tw = h;  th = w;  ttilew = tileh;  ttileh = tilew;
 574         }
 575
 576         if ((xformOpt & TJTransform.OPT_GRAY) != 0)
 577           tsubsamp = TJ.SAMP_GRAY;
 578         if (xformOp == TJTransform.OP_HFLIP ||
 579             xformOp == TJTransform.OP_ROT180)
 580           tw = tw - (tw % TJ.getMCUWidth(tsubsamp));
 581         if (xformOp == TJTransform.OP_VFLIP ||
 582             xformOp == TJTransform.OP_ROT180)
 583           th = th - (th % TJ.getMCUHeight(tsubsamp));
 584         if (xformOp == TJTransform.OP_TRANSVERSE ||
 585             xformOp == TJTransform.OP_ROT90)
 586           tw = tw - (tw % TJ.getMCUHeight(tsubsamp));
 587         if (xformOp == TJTransform.OP_TRANSVERSE ||
 588             xformOp == TJTransform.OP_ROT270)
 589           th = th - (th % TJ.getMCUWidth(tsubsamp));
 590         tntilesw = (tw + ttilew - 1) / ttilew;
 591         tntilesh = (th + ttileh - 1) / ttileh;
 592
 593         if (xformOp == TJTransform.OP_TRANSPOSE ||
 594             xformOp == TJTransform.OP_TRANSVERSE ||
 595             xformOp == TJTransform.OP_ROT90 ||
 596             xformOp == TJTransform.OP_ROT270) {
 597           if (tsubsamp == TJ.SAMP_422)
 598             tsubsamp = TJ.SAMP_440;
 599           else if (tsubsamp == TJ.SAMP_440)
 600             tsubsamp = TJ.SAMP_422;
 601         }
 602
 603         TJTransform[] t = new TJTransform[tntilesw * tntilesh];
 604         jpegBuf =
 605           new byte[tntilesw * tntilesh][TJ.bufSize(ttilew, ttileh, subsamp)];
 606
 607         for (y = 0, tile = 0; y < th; y += ttileh) {
 608           for (x = 0; x < tw; x += ttilew, tile++) {
 609             t[tile] = new TJTransform();
 610             t[tile].width = Math.min(ttilew, tw - x);
 611             t[tile].height = Math.min(ttileh, th - y);
 612             t[tile].x = x;
 613             t[tile].y = y;
 614             t[tile].op = xformOp;
 615             t[tile].options = xformOpt | TJTransform.OPT_TRIM;
 616             if ((t[tile].options & TJTransform.OPT_NOOUTPUT) != 0 &&
 617                 jpegBuf[tile] != null)
 618               jpegBuf[tile] = null;
 619           }
 620         }
 621
 622         iter = -1;
 623         elapsed = 0.;
 624         while (true) {
 625           start = getTime();
 626           try {
 627             tjt.transform(jpegBuf, t, flags);
 628           } catch (TJException e) { handleTJException(e); }
 629           jpegSize = tjt.getTransformedSizes();
 630           elapsed += getTime() - start;
 631           if (iter >= 0) {
 632             iter++;
 633             if (elapsed >= benchTime)
 634               break;
 635           } else if (elapsed >= warmup) {
 636             iter = 0;
 637             elapsed = 0.0;
 638           }
 639         }
 640         t = null;
 641
 642         for (tile = 0, totalJpegSize = 0; tile < tntilesw * tntilesh; tile++)
 643           totalJpegSize += jpegSize[tile];
 644
 645         if (quiet != 0) {
 646           System.out.format("%-6s%s%-6s%s",
 647                             sigFig((double)(w * h) / 1000000. / elapsed, 4),
 648                             quiet == 2 ? "\n" : "  ",
 649                             sigFig((double)(w * h * ps) /
 650                                    (double)totalJpegSize, 4),
 651                             quiet == 2 ? "\n" : "  ");
 652         } else {
 653           System.out.format("Transform     --> Frame rate:         %f fps\n",
 654                             1.0 / elapsed);
 655           System.out.format("                  Output image size:  %d bytes\n",
 656                             totalJpegSize);
 657           System.out.format("                  Compression ratio:  %f:1\n",
 658                             (double)(w * h * ps) / (double)totalJpegSize);
 659           System.out.format("                  Throughput:         %f Megapixels/sec\n",
 660                             (double)(w * h) / 1000000. / elapsed);
 661           System.out.format("                  Output bit stream:  %f Megabits/sec\n",
 662                             (double)totalJpegSize * 8. / 1000000. / elapsed);
 663         }
 664       } else {
 665         if (quiet == 1)
 666           System.out.print("N/A     N/A     ");
 667         jpegBuf = new byte[1][TJ.bufSize(ttilew, ttileh, subsamp)];
 668         jpegSize = new int[1];
 669         jpegBuf[0] = srcBuf;
 670         jpegSize[0] = srcSize;
 671       }
 672
 673       if (w == tilew)
 674         ttilew = tw;
 675       if (h == tileh)
 676         ttileh = th;
 677       if ((xformOpt & TJTransform.OPT_NOOUTPUT) == 0)
 678         decomp(null, jpegBuf, jpegSize, null, tw, th, tsubsamp, 0,
 679                fileName, ttilew, ttileh);
 680       else if (quiet == 1)
 681         System.out.println("N/A");
 682
 683       jpegBuf = null;
 684       jpegSize = null;
 685
 686       if (tilew == w && tileh == h) break;
 687     }
 688   }
 689
 690
 691   static void usage() throws Exception {
 692     int i;
 693     TJScalingFactor[] scalingFactors = TJ.getScalingFactors();
 694     int nsf = scalingFactors.length;
 695     String className = new TJBench().getClass().getName();
 696
 697     System.out.println("\nUSAGE: java " + className);
 698     System.out.println("       <Inputfile (BMP)> <Quality> [options]\n");
 699     System.out.println("       java " + className);
 700     System.out.println("       <Inputfile (JPG)> [options]\n");
 701     System.out.println("Options:\n");
 702     System.out.println("-alloc = Dynamically allocate JPEG image buffers");
 703     System.out.println("-bottomup = Test bottom-up compression/decompression");
 704     System.out.println("-tile = Test performance of the codec when the image is encoded as separate");
 705     System.out.println("     tiles of varying sizes.");
 706     System.out.println("-rgb, -bgr, -rgbx, -bgrx, -xbgr, -xrgb =");
 707     System.out.println("     Test the specified color conversion path in the codec (default = BGR)");
 708     System.out.println("-fastupsample = Use the fastest chrominance upsampling algorithm available in");
 709     System.out.println("     the underlying codec");
 710     System.out.println("-fastdct = Use the fastest DCT/IDCT algorithms available in the underlying");
 711     System.out.println("     codec");
 712     System.out.println("-accuratedct = Use the most accurate DCT/IDCT algorithms available in the");
 713     System.out.println("     underlying codec");
 714     System.out.println("-progressive = Use progressive entropy coding in JPEG images generated by");
 715     System.out.println("     compression and transform operations.");
 716     System.out.println("-subsamp <s> = When testing JPEG compression, this option specifies the level");
 717     System.out.println("     of chrominance subsampling to use (<s> = 444, 422, 440, 420, 411, or");
 718     System.out.println("     GRAY).  The default is to test Grayscale, 4:2:0, 4:2:2, and 4:4:4 in");
 719     System.out.println("     sequence.");
 720     System.out.println("-quiet = Output results in tabular rather than verbose format");
 721     System.out.println("-yuv = Test YUV encoding/decoding functions");
 722     System.out.println("-yuvpad <p> = If testing YUV encoding/decoding, this specifies the number of");
 723     System.out.println("     bytes to which each row of each plane in the intermediate YUV image is");
 724     System.out.println("     padded (default = 1)");
 725     System.out.println("-scale M/N = Scale down the width/height of the decompressed JPEG image by a");
 726     System.out.print("     factor of M/N (M/N = ");
 727     for (i = 0; i < nsf; i++) {
 728       System.out.format("%d/%d", scalingFactors[i].getNum(),
 729                         scalingFactors[i].getDenom());
 730       if (nsf == 2 && i != nsf - 1)
 731         System.out.print(" or ");
 732       else if (nsf > 2) {
 733         if (i != nsf - 1)
 734           System.out.print(", ");
 735         if (i == nsf - 2)
 736           System.out.print("or ");
 737       }
 738       if (i % 8 == 0 && i != 0)
 739         System.out.print("\n     ");
 740     }
 741     System.out.println(")");
 742     System.out.println("-hflip, -vflip, -transpose, -transverse, -rot90, -rot180, -rot270 =");
 743     System.out.println("     Perform the corresponding lossless transform prior to");
 744     System.out.println("     decompression (these options are mutually exclusive)");
 745     System.out.println("-grayscale = Perform lossless grayscale conversion prior to decompression");
 746     System.out.println("     test (can be combined with the other transforms above)");
 747     System.out.println("-copynone = Do not copy any extra markers (including EXIF and ICC profile data)");
 748     System.out.println("     when transforming the image.");
 749     System.out.println("-benchtime <t> = Run each benchmark for at least <t> seconds (default = 5.0)");
 750     System.out.println("-warmup <t> = Run each benchmark for <t> seconds (default = 1.0) prior to");
 751     System.out.println("     starting the timer, in order to prime the caches and thus improve the");
 752     System.out.println("     consistency of the results.");
 753     System.out.println("-componly = Stop after running compression tests.  Do not test decompression.");
 754     System.out.println("-nowrite = Do not write reference or output images (improves consistency");
 755     System.out.println("     of performance measurements.)");
 756     System.out.println("-limitscans = Refuse to decompress or transform progressive JPEG images that");
 757     System.out.println("     have an unreasonably large number of scans");
 758     System.out.println("-stoponwarning = Immediately discontinue the current");
 759     System.out.println("     compression/decompression/transform operation if the underlying codec");
 760     System.out.println("     throws a warning (non-fatal error)\n");
 761     System.out.println("NOTE:  If the quality is specified as a range (e.g. 90-100), a separate");
 762     System.out.println("test will be performed for all quality values in the range.\n");
 763     System.exit(1);
 764   }
 765
 766
 767   public static void main(String[] argv) {
 768     byte[] srcBuf = null;
 769     int w = 0, h = 0, minQual = -1, maxQual = -1;
 770     int minArg = 1, retval = 0;
 771     int subsamp = -1;
 772
 773     try {
 774
 775       if (argv.length < minArg)
 776         usage();
 777
 778       String tempStr = argv[0].toLowerCase();
 779       if (tempStr.endsWith(".jpg") || tempStr.endsWith(".jpeg"))
 780         decompOnly = true;
 781
 782       System.out.println("");
 783
 784       if (!decompOnly) {
 785         minArg = 2;
 786         if (argv.length < minArg)
 787           usage();
 788         try {
 789           minQual = Integer.parseInt(argv[1]);
 790         } catch (NumberFormatException e) {}
 791         if (minQual < 1 || minQual > 100)
 792           throw new Exception("Quality must be between 1 and 100.");
 793         int dashIndex = argv[1].indexOf('-');
 794         if (dashIndex > 0 && argv[1].length() > dashIndex + 1) {
 795           try {
 796             maxQual = Integer.parseInt(argv[1].substring(dashIndex + 1));
 797           } catch (NumberFormatException e) {}
 798         }
 799         if (maxQual < 1 || maxQual > 100)
 800           maxQual = minQual;
 801       }
 802
 803       if (argv.length > minArg) {
 804         for (int i = minArg; i < argv.length; i++) {
 805           if (argv[i].equalsIgnoreCase("-tile")) {
 806             doTile = true;  xformOpt |= TJTransform.OPT_CROP;
 807           } else if (argv[i].equalsIgnoreCase("-fastupsample")) {
 808             System.out.println("Using fast upsampling code\n");
 809             flags |= TJ.FLAG_FASTUPSAMPLE;
 810           } else if (argv[i].equalsIgnoreCase("-fastdct")) {
 811             System.out.println("Using fastest DCT/IDCT algorithm\n");
 812             flags |= TJ.FLAG_FASTDCT;
 813           } else if (argv[i].equalsIgnoreCase("-accuratedct")) {
 814             System.out.println("Using most accurate DCT/IDCT algorithm\n");
 815             flags |= TJ.FLAG_ACCURATEDCT;
 816           } else if (argv[i].equalsIgnoreCase("-progressive")) {
 817             System.out.println("Using progressive entropy coding\n");
 818             flags |= TJ.FLAG_PROGRESSIVE;
 819           } else if (argv[i].equalsIgnoreCase("-rgb"))
 820             pf = TJ.PF_RGB;
 821           else if (argv[i].equalsIgnoreCase("-rgbx"))
 822             pf = TJ.PF_RGBX;
 823           else if (argv[i].equalsIgnoreCase("-bgr"))
 824             pf = TJ.PF_BGR;
 825           else if (argv[i].equalsIgnoreCase("-bgrx"))
 826             pf = TJ.PF_BGRX;
 827           else if (argv[i].equalsIgnoreCase("-xbgr"))
 828             pf = TJ.PF_XBGR;
 829           else if (argv[i].equalsIgnoreCase("-xrgb"))
 830             pf = TJ.PF_XRGB;
 831           else if (argv[i].equalsIgnoreCase("-bottomup"))
 832             flags |= TJ.FLAG_BOTTOMUP;
 833           else if (argv[i].equalsIgnoreCase("-quiet"))
 834             quiet = 1;
 835           else if (argv[i].equalsIgnoreCase("-qq"))
 836             quiet = 2;
 837           else if (argv[i].equalsIgnoreCase("-scale") && i < argv.length - 1) {
 838             int temp1 = 0, temp2 = 0;
 839             boolean match = false, scanned = true;
 840             Scanner scanner = new Scanner(argv[++i]).useDelimiter("/");
 841
 842             try {
 843               temp1 = scanner.nextInt();
 844               temp2 = scanner.nextInt();
 845             } catch (Exception e) {}
 846             if (temp2 <= 0) temp2 = 1;
 847             if (temp1 > 0) {
 848               TJScalingFactor[] scalingFactors = TJ.getScalingFactors();
 849
 850               for (int j = 0; j < scalingFactors.length; j++) {
 851                 if ((double)temp1 / (double)temp2 ==
 852                     (double)scalingFactors[j].getNum() /
 853                     (double)scalingFactors[j].getDenom()) {
 854                   sf = scalingFactors[j];
 855                   match = true;  break;
 856                 }
 857               }
 858               if (!match) usage();
 859             } else
 860               usage();
 861           } else if (argv[i].equalsIgnoreCase("-hflip"))
 862             xformOp = TJTransform.OP_HFLIP;
 863           else if (argv[i].equalsIgnoreCase("-vflip"))
 864             xformOp = TJTransform.OP_VFLIP;
 865           else if (argv[i].equalsIgnoreCase("-transpose"))
 866             xformOp = TJTransform.OP_TRANSPOSE;
 867           else if (argv[i].equalsIgnoreCase("-transverse"))
 868             xformOp = TJTransform.OP_TRANSVERSE;
 869           else if (argv[i].equalsIgnoreCase("-rot90"))
 870             xformOp = TJTransform.OP_ROT90;
 871           else if (argv[i].equalsIgnoreCase("-rot180"))
 872             xformOp = TJTransform.OP_ROT180;
 873           else if (argv[i].equalsIgnoreCase("-rot270"))
 874             xformOp = TJTransform.OP_ROT270;
 875           else if (argv[i].equalsIgnoreCase("-grayscale"))
 876             xformOpt |= TJTransform.OPT_GRAY;
 877           else if (argv[i].equalsIgnoreCase("-nooutput"))
 878             xformOpt |= TJTransform.OPT_NOOUTPUT;
 879           else if (argv[i].equalsIgnoreCase("-copynone"))
 880             xformOpt |= TJTransform.OPT_COPYNONE;
 881           else if (argv[i].equalsIgnoreCase("-benchtime") &&
 882                    i < argv.length - 1) {
 883             double temp = -1;
 884
 885             try {
 886               temp = Double.parseDouble(argv[++i]);
 887             } catch (NumberFormatException e) {}
 888             if (temp > 0.0)
 889               benchTime = temp;
 890             else
 891               usage();
 892           } else if (argv[i].equalsIgnoreCase("-warmup") &&
 893                      i < argv.length - 1) {
 894             double temp = -1;
 895
 896             try {
 897               temp = Double.parseDouble(argv[++i]);
 898             } catch (NumberFormatException e) {}
 899             if (temp >= 0.0) {
 900               warmup = temp;
 901               System.out.format("Warmup time = %.1f seconds\n\n", warmup);
 902             } else
 903               usage();
 904           } else if (argv[i].equalsIgnoreCase("-yuv")) {
 905             System.out.println("Testing YUV planar encoding/decoding\n");
 906             doYUV = true;
 907           } else if (argv[i].equalsIgnoreCase("-yuvpad") &&
 908                      i < argv.length - 1) {
 909             int temp = 0;
 910
 911             try {
 912               temp = Integer.parseInt(argv[++i]);
 913             } catch (NumberFormatException e) {}
 914             if (temp >= 1)
 915               yuvPad = temp;
 916           } else if (argv[i].equalsIgnoreCase("-subsamp") &&
 917                      i < argv.length - 1) {
 918             i++;
 919             if (argv[i].toUpperCase().startsWith("G"))
 920               subsamp = TJ.SAMP_GRAY;
 921             else if (argv[i].equals("444"))
 922               subsamp = TJ.SAMP_444;
 923             else if (argv[i].equals("422"))
 924               subsamp = TJ.SAMP_422;
 925             else if (argv[i].equals("440"))
 926               subsamp = TJ.SAMP_440;
 927             else if (argv[i].equals("420"))
 928               subsamp = TJ.SAMP_420;
 929             else if (argv[i].equals("411"))
 930               subsamp = TJ.SAMP_411;
 931           } else if (argv[i].equalsIgnoreCase("-componly"))
 932             compOnly = true;
 933           else if (argv[i].equalsIgnoreCase("-nowrite"))
 934             write = false;
 935           else if (argv[i].equalsIgnoreCase("-limitscans"))
 936             flags |= TJ.FLAG_LIMITSCANS;
 937           else if (argv[i].equalsIgnoreCase("-stoponwarning"))
 938             flags |= TJ.FLAG_STOPONWARNING;
 939           else usage();
 940         }
 941       }
 942
 943       if (sf == null)
 944         sf = new TJScalingFactor(1, 1);
 945
 946       if ((sf.getNum() != 1 || sf.getDenom() != 1) && doTile) {
 947         System.out.println("Disabling tiled compression/decompression tests, because those tests do not");
 948         System.out.println("work when scaled decompression is enabled.");
 949         doTile = false;
 950       }
 951
 952       if (!decompOnly) {
 953         int[] width = new int[1], height = new int[1];
 954
 955         srcBuf = loadImage(argv[0], width, height, pf);
 956         w = width[0];  h = height[0];
 957         int index = -1;
 958         if ((index = argv[0].lastIndexOf('.')) >= 0)
 959           argv[0] = argv[0].substring(0, index);
 960       }
 961
 962       if (quiet == 1 && !decompOnly) {
 963         System.out.println("All performance values in Mpixels/sec\n");
 964         System.out.format("Bitmap     JPEG     JPEG  %s  %s   ",
 965                           (doTile ? "Tile " : "Image"),
 966                           (doTile ? "Tile " : "Image"));
 967         if (doYUV)
 968           System.out.print("Encode  ");
 969         System.out.print("Comp    Comp    Decomp  ");
 970         if (doYUV)
 971           System.out.print("Decode");
 972         System.out.print("\n");
 973         System.out.print("Format     Subsamp  Qual  Width  Height  ");
 974         if (doYUV)
 975           System.out.print("Perf    ");
 976         System.out.print("Perf    Ratio   Perf    ");
 977         if (doYUV)
 978           System.out.print("Perf");
 979         System.out.println("\n");
 980       }
 981
 982       if (decompOnly) {
 983         decompTest(argv[0]);
 984         System.out.println("");
 985         System.exit(retval);
 986       }
 987
 988       System.gc();
 989       if (subsamp >= 0 && subsamp < TJ.NUMSAMP) {
 990         for (int i = maxQual; i >= minQual; i--)
 991           fullTest(srcBuf, w, h, subsamp, i, argv[0]);
 992         System.out.println("");
 993       } else {
 994         for (int i = maxQual; i >= minQual; i--)
 995           fullTest(srcBuf, w, h, TJ.SAMP_GRAY, i, argv[0]);
 996         System.out.println("");
 997         System.gc();
 998         for (int i = maxQual; i >= minQual; i--)
 999           fullTest(srcBuf, w, h, TJ.SAMP_420, i, argv[0]);
1000         System.out.println("");
1001         System.gc();
1002         for (int i = maxQual; i >= minQual; i--)
1003           fullTest(srcBuf, w, h, TJ.SAMP_422, i, argv[0]);
1004         System.out.println("");
1005         System.gc();
1006         for (int i = maxQual; i >= minQual; i--)
1007           fullTest(srcBuf, w, h, TJ.SAMP_444, i, argv[0]);
1008         System.out.println("");
1009       }
1010
1011     } catch (Exception e) {
1012       if (e instanceof TJException) {
1013         TJException tje = (TJException)e;
1014
1015         System.out.println((tje.getErrorCode() == TJ.ERR_WARNING ?
1016                             "WARNING: " : "ERROR: ") + tje.getMessage());
1017       } else
1018         System.out.println("ERROR: " + e.getMessage());
1019       e.printStackTrace();
1020       retval = -1;
1021     }
1022
1023     System.exit(retval);
1024   }
1025
1026 }