java/TJExample.java

   1 /*
   2  * Copyright (C)2011-2012, 2014-2015, 2017-2018 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 /*
  31  * This program demonstrates how to compress, decompress, and transform JPEG
  32  * images using the TurboJPEG Java API
  33  */
  34
  35 import java.io.*;
  36 import java.awt.*;
  37 import java.awt.image.*;
  38 import java.nio.*;
  39 import javax.imageio.*;
  40 import javax.swing.*;
  41 import org.libjpegturbo.turbojpeg.*;
  42
  43
  44 @SuppressWarnings("checkstyle:JavadocType")
  45 class TJExample implements TJCustomFilter {
  46
  47   static final String CLASS_NAME =
  48     new TJExample().getClass().getName();
  49
  50   static final int DEFAULT_SUBSAMP = TJ.SAMP_444;
  51   static final int DEFAULT_QUALITY = 95;
  52
  53
  54   static final String[] SUBSAMP_NAME = {
  55     "4:4:4", "4:2:2", "4:2:0", "Grayscale", "4:4:0", "4:1:1"
  56   };
  57
  58   static final String[] COLORSPACE_NAME = {
  59     "RGB", "YCbCr", "GRAY", "CMYK", "YCCK"
  60   };
  61
  62
  63   /* DCT filter example.  This produces a negative of the image. */
  64
  65   @SuppressWarnings("checkstyle:JavadocMethod")
  66   public void customFilter(ShortBuffer coeffBuffer, Rectangle bufferRegion,
  67                            Rectangle planeRegion, int componentIndex,
  68                            int transformIndex, TJTransform transform)
  69                            throws TJException {
  70     for (int i = 0; i < bufferRegion.width * bufferRegion.height; i++) {
  71       coeffBuffer.put(i, (short)(-coeffBuffer.get(i)));
  72     }
  73   }
  74
  75
  76   static void usage() throws Exception {
  77     System.out.println("\nUSAGE: java [Java options] " + CLASS_NAME +
  78                        " <Input image> <Output image> [options]\n");
  79
  80     System.out.println("Input and output images can be in any image format that the Java Image I/O");
  81     System.out.println("extensions understand.  If either filename ends in a .jpg extension, then");
  82     System.out.println("the TurboJPEG API will be used to compress or decompress the image.\n");
  83
  84     System.out.println("Compression Options (used if the output image is a JPEG image)");
  85     System.out.println("--------------------------------------------------------------\n");
  86
  87     System.out.println("-subsamp <444|422|420|gray> = Apply this level of chrominance subsampling when");
  88     System.out.println("     compressing the output image.  The default is to use the same level of");
  89     System.out.println("     subsampling as in the input image, if the input image is also a JPEG");
  90     System.out.println("     image, or to use grayscale if the input image is a grayscale non-JPEG");
  91     System.out.println("     image, or to use " +
  92                        SUBSAMP_NAME[DEFAULT_SUBSAMP] +
  93                        " subsampling otherwise.\n");
  94
  95     System.out.println("-q <1-100> = Compress the output image with this JPEG quality level");
  96     System.out.println("     (default = " + DEFAULT_QUALITY + ").\n");
  97
  98     System.out.println("Decompression Options (used if the input image is a JPEG image)");
  99     System.out.println("---------------------------------------------------------------\n");
 100
 101     System.out.println("-scale M/N = Scale the input image by a factor of M/N when decompressing it.");
 102     System.out.print("(M/N = ");
 103     for (int i = 0; i < SCALING_FACTORS.length; i++) {
 104       System.out.print(SCALING_FACTORS[i].getNum() + "/" +
 105                        SCALING_FACTORS[i].getDenom());
 106       if (SCALING_FACTORS.length == 2 && i != SCALING_FACTORS.length - 1)
 107         System.out.print(" or ");
 108       else if (SCALING_FACTORS.length > 2) {
 109         if (i != SCALING_FACTORS.length - 1)
 110           System.out.print(", ");
 111         if (i == SCALING_FACTORS.length - 2)
 112           System.out.print("or ");
 113       }
 114     }
 115     System.out.println(")\n");
 116
 117     System.out.println("-hflip, -vflip, -transpose, -transverse, -rot90, -rot180, -rot270 =");
 118     System.out.println("     Perform one of these lossless transform operations on the input image");
 119     System.out.println("     prior to decompressing it (these options are mutually exclusive.)\n");
 120
 121     System.out.println("-grayscale = Perform lossless grayscale conversion on the input image prior");
 122     System.out.println("     to decompressing it (can be combined with the other transform operations");
 123     System.out.println("     above.)\n");
 124
 125     System.out.println("-crop WxH+X+Y = Perform lossless cropping on the input image prior to");
 126     System.out.println("     decompressing it.  X and Y specify the upper left corner of the cropping");
 127     System.out.println("     region, and W and H specify the width and height of the cropping region.");
 128     System.out.println("     X and Y must be evenly divible by the MCU block size (8x8 if the input");
 129     System.out.println("     image was compressed using no subsampling or grayscale, 16x8 if it was");
 130     System.out.println("     compressed using 4:2:2 subsampling, or 16x16 if it was compressed using");
 131     System.out.println("     4:2:0 subsampling.)\n");
 132
 133     System.out.println("General Options");
 134     System.out.println("---------------\n");
 135
 136     System.out.println("-display = Display output image (Output filename need not be specified in this");
 137     System.out.println("     case.)\n");
 138
 139     System.out.println("-fastupsample = Use the fastest chrominance upsampling algorithm available in");
 140     System.out.println("     the underlying codec.\n");
 141
 142     System.out.println("-fastdct = Use the fastest DCT/IDCT algorithms available in the underlying");
 143     System.out.println("     codec.\n");
 144
 145     System.out.println("-accuratedct = Use the most accurate DCT/IDCT algorithms available in the");
 146     System.out.println("     underlying codec.\n");
 147
 148     System.exit(1);
 149   }
 150
 151
 152   public static void main(String[] argv) {
 153
 154     try {
 155
 156       TJScalingFactor scalingFactor = new TJScalingFactor(1, 1);
 157       int outSubsamp = -1, outQual = -1;
 158       TJTransform xform = new TJTransform();
 159       boolean display = false;
 160       int flags = 0;
 161       int width, height;
 162       String inFormat = "jpg", outFormat = "jpg";
 163       BufferedImage img = null;
 164       byte[] imgBuf = null;
 165
 166       if (argv.length < 2)
 167         usage();
 168
 169       if (argv[1].substring(0, 2).equalsIgnoreCase("-d"))
 170         display = true;
 171
 172       /* Parse arguments. */
 173       for (int i = 2; i < argv.length; i++) {
 174         if (argv[i].length() < 2)
 175           continue;
 176         else if (argv[i].length() > 2 &&
 177                  argv[i].substring(0, 3).equalsIgnoreCase("-sc") &&
 178                  i < argv.length - 1) {
 179           int match = 0;
 180           String[] scaleArg = argv[++i].split("/");
 181           if (scaleArg.length == 2) {
 182             TJScalingFactor tempsf =
 183               new TJScalingFactor(Integer.parseInt(scaleArg[0]),
 184                                   Integer.parseInt(scaleArg[1]));
 185             for (int j = 0; j < SCALING_FACTORS.length; j++) {
 186               if (tempsf.equals(SCALING_FACTORS[j])) {
 187                 scalingFactor = SCALING_FACTORS[j];
 188                 match = 1;
 189                 break;
 190               }
 191             }
 192           }
 193           if (match != 1)
 194             usage();
 195         } else if (argv[i].length() > 2 &&
 196                    argv[i].substring(0, 3).equalsIgnoreCase("-su") &&
 197                    i < argv.length - 1) {
 198           i++;
 199           if (argv[i].substring(0, 1).equalsIgnoreCase("g"))
 200             outSubsamp = TJ.SAMP_GRAY;
 201           else if (argv[i].equals("444"))
 202             outSubsamp = TJ.SAMP_444;
 203           else if (argv[i].equals("422"))
 204             outSubsamp = TJ.SAMP_422;
 205           else if (argv[i].equals("420"))
 206             outSubsamp = TJ.SAMP_420;
 207           else
 208             usage();
 209         } else if (argv[i].substring(0, 2).equalsIgnoreCase("-q") &&
 210                    i < argv.length - 1) {
 211           outQual = Integer.parseInt(argv[++i]);
 212           if (outQual < 1 || outQual > 100)
 213             usage();
 214         } else if (argv[i].substring(0, 2).equalsIgnoreCase("-g"))
 215           xform.options |= TJTransform.OPT_GRAY;
 216         else if (argv[i].equalsIgnoreCase("-hflip"))
 217           xform.op = TJTransform.OP_HFLIP;
 218         else if (argv[i].equalsIgnoreCase("-vflip"))
 219           xform.op = TJTransform.OP_VFLIP;
 220         else if (argv[i].equalsIgnoreCase("-transpose"))
 221           xform.op = TJTransform.OP_TRANSPOSE;
 222         else if (argv[i].equalsIgnoreCase("-transverse"))
 223           xform.op = TJTransform.OP_TRANSVERSE;
 224         else if (argv[i].equalsIgnoreCase("-rot90"))
 225           xform.op = TJTransform.OP_ROT90;
 226         else if (argv[i].equalsIgnoreCase("-rot180"))
 227           xform.op = TJTransform.OP_ROT180;
 228         else if (argv[i].equalsIgnoreCase("-rot270"))
 229           xform.op = TJTransform.OP_ROT270;
 230         else if (argv[i].equalsIgnoreCase("-custom"))
 231           xform.cf = new TJExample();
 232         else if (argv[i].length() > 2 &&
 233                  argv[i].substring(0, 2).equalsIgnoreCase("-c") &&
 234                  i < argv.length - 1) {
 235           String[] cropArg = argv[++i].split("[x\\+]");
 236           if (cropArg.length != 4)
 237             usage();
 238           xform.width = Integer.parseInt(cropArg[0]);
 239           xform.height = Integer.parseInt(cropArg[1]);
 240           xform.x = Integer.parseInt(cropArg[2]);
 241           xform.y = Integer.parseInt(cropArg[3]);
 242           if (xform.x < 0 || xform.y < 0 || xform.width < 1 ||
 243               xform.height < 1)
 244             usage();
 245           xform.options |= TJTransform.OPT_CROP;
 246         } else if (argv[i].substring(0, 2).equalsIgnoreCase("-d"))
 247           display = true;
 248         else if (argv[i].equalsIgnoreCase("-fastupsample")) {
 249           System.out.println("Using fast upsampling code");
 250           flags |= TJ.FLAG_FASTUPSAMPLE;
 251         } else if (argv[i].equalsIgnoreCase("-fastdct")) {
 252           System.out.println("Using fastest DCT/IDCT algorithm");
 253           flags |= TJ.FLAG_FASTDCT;
 254         } else if (argv[i].equalsIgnoreCase("-accuratedct")) {
 255           System.out.println("Using most accurate DCT/IDCT algorithm");
 256           flags |= TJ.FLAG_ACCURATEDCT;
 257         } else usage();
 258       }
 259
 260       /* Determine input and output image formats based on file extensions. */
 261       String[] inFileTokens = argv[0].split("\\.");
 262       if (inFileTokens.length > 1)
 263         inFormat = inFileTokens[inFileTokens.length - 1];
 264       String[] outFileTokens;
 265       if (display)
 266         outFormat = "bmp";
 267       else {
 268         outFileTokens = argv[1].split("\\.");
 269         if (outFileTokens.length > 1)
 270           outFormat = outFileTokens[outFileTokens.length - 1];
 271       }
 272
 273       if (inFormat.equalsIgnoreCase("jpg")) {
 274         /* Input image is a JPEG image.  Decompress and/or transform it. */
 275         boolean doTransform = (xform.op != TJTransform.OP_NONE ||
 276                                xform.options != 0 || xform.cf != null);
 277
 278         /* Read the JPEG file into memory. */
 279         File jpegFile = new File(argv[0]);
 280         FileInputStream fis = new FileInputStream(jpegFile);
 281         int jpegSize = fis.available();
 282         if (jpegSize < 1) {
 283           System.out.println("Input file contains no data");
 284           System.exit(1);
 285         }
 286         byte[] jpegBuf = new byte[jpegSize];
 287         fis.read(jpegBuf);
 288         fis.close();
 289
 290         TJDecompressor tjd;
 291         if (doTransform) {
 292           /* Transform it. */
 293           TJTransformer tjt = new TJTransformer(jpegBuf);
 294           TJTransform[] xforms = new TJTransform[1];
 295           xforms[0] = xform;
 296           xforms[0].options |= TJTransform.OPT_TRIM;
 297           TJDecompressor[] tjds = tjt.transform(xforms, 0);
 298           tjd = tjds[0];
 299           tjt.close();
 300         } else
 301           tjd = new TJDecompressor(jpegBuf);
 302
 303         width = tjd.getWidth();
 304         height = tjd.getHeight();
 305         int inSubsamp = tjd.getSubsamp();
 306         int inColorspace = tjd.getColorspace();
 307
 308         System.out.println((doTransform ? "Transformed" : "Input") +
 309                            " Image (jpg):  " + width + " x " + height +
 310                            " pixels, " + SUBSAMP_NAME[inSubsamp] +
 311                            " subsampling, " + COLORSPACE_NAME[inColorspace]);
 312
 313         if (outFormat.equalsIgnoreCase("jpg") && doTransform &&
 314             scalingFactor.isOne() && outSubsamp < 0 && outQual < 0) {
 315           /* Input image has been transformed, and no re-compression options
 316              have been selected.  Write the transformed image to disk and
 317              exit. */
 318           File outFile = new File(argv[1]);
 319           FileOutputStream fos = new FileOutputStream(outFile);
 320           fos.write(tjd.getJPEGBuf(), 0, tjd.getJPEGSize());
 321           fos.close();
 322           System.exit(0);
 323         }
 324
 325         /* Scaling and/or a non-JPEG output image format and/or compression
 326            options have been selected, so we need to decompress the
 327            input/transformed image. */
 328         width = scalingFactor.getScaled(width);
 329         height = scalingFactor.getScaled(height);
 330         if (outSubsamp < 0)
 331           outSubsamp = inSubsamp;
 332
 333         if (!outFormat.equalsIgnoreCase("jpg"))
 334           img = tjd.decompress(width, height, BufferedImage.TYPE_INT_RGB,
 335                                flags);
 336         else
 337           imgBuf = tjd.decompress(width, 0, height, TJ.PF_BGRX, flags);
 338         tjd.close();
 339       } else {
 340         /* Input image is not a JPEG image.  Load it into memory. */
 341         img = ImageIO.read(new File(argv[0]));
 342         if (img == null)
 343           throw new Exception("Input image type not supported.");
 344         width = img.getWidth();
 345         height = img.getHeight();
 346         if (outSubsamp < 0) {
 347           if (img.getType() == BufferedImage.TYPE_BYTE_GRAY)
 348             outSubsamp = TJ.SAMP_GRAY;
 349           else
 350             outSubsamp = DEFAULT_SUBSAMP;
 351         }
 352         System.out.println("Input Image:  " + width + " x " + height +
 353                            " pixels");
 354       }
 355       System.gc();
 356       if (!display)
 357         System.out.print("Output Image (" + outFormat + "):  " + width +
 358                          " x " + height + " pixels");
 359
 360       if (display) {
 361         /* Display the uncompressed image */
 362         ImageIcon icon = new ImageIcon(img);
 363         JLabel label = new JLabel(icon, JLabel.CENTER);
 364         JOptionPane.showMessageDialog(null, label, "Output Image",
 365                                       JOptionPane.PLAIN_MESSAGE);
 366       } else if (outFormat.equalsIgnoreCase("jpg")) {
 367         /* Output image format is JPEG.  Compress the uncompressed image. */
 368         if (outQual < 0)
 369           outQual = DEFAULT_QUALITY;
 370         System.out.println(", " + SUBSAMP_NAME[outSubsamp] +
 371                            " subsampling, quality = " + outQual);
 372
 373         TJCompressor tjc = new TJCompressor();
 374         tjc.setSubsamp(outSubsamp);
 375         tjc.setJPEGQuality(outQual);
 376         if (img != null)
 377           tjc.setSourceImage(img, 0, 0, 0, 0);
 378         else
 379           tjc.setSourceImage(imgBuf, 0, 0, width, 0, height, TJ.PF_BGRX);
 380         byte[] jpegBuf = tjc.compress(flags);
 381         int jpegSize = tjc.getCompressedSize();
 382         tjc.close();
 383
 384         /* Write the JPEG image to disk. */
 385         File outFile = new File(argv[1]);
 386         FileOutputStream fos = new FileOutputStream(outFile);
 387         fos.write(jpegBuf, 0, jpegSize);
 388         fos.close();
 389       } else {
 390         /* Output image format is not JPEG.  Save the uncompressed image
 391            directly to disk. */
 392         System.out.print("\n");
 393         File outFile = new File(argv[1]);
 394         ImageIO.write(img, outFormat, outFile);
 395       }
 396
 397     } catch (Exception e) {
 398       e.printStackTrace();
 399       System.exit(-1);
 400     }
 401   }
 402
 403   static final TJScalingFactor[] SCALING_FACTORS =
 404     TJ.getScalingFactors();
 405 };