jddctmgr.c

   1 /*
   2  * jddctmgr.c
   3  *
   4  * This file was part of the Independent JPEG Group's software:
   5  * Copyright (C) 1994-1996, Thomas G. Lane.
   6  * Modified 2002-2010 by Guido Vollbeding.
   7  * libjpeg-turbo Modifications:
   8  * Copyright 2009 Pierre Ossman <ossman@cendio.se> for Cendio AB
   9  * Copyright (C) 2010, D. R. Commander.
  10  * For conditions of distribution and use, see the accompanying README file.
  11  *
  12  * This file contains the inverse-DCT management logic.
  13  * This code selects a particular IDCT implementation to be used,
  14  * and it performs related housekeeping chores.  No code in this file
  15  * is executed per IDCT step, only during output pass setup.
  16  *
  17  * Note that the IDCT routines are responsible for performing coefficient
  18  * dequantization as well as the IDCT proper.  This module sets up the
  19  * dequantization multiplier table needed by the IDCT routine.
  20  */
  21
  22 #define JPEG_INTERNALS
  23 #include "jinclude.h"
  24 #include "jpeglib.h"
  25 #include "jdct.h"               /* Private declarations for DCT subsystem */
  26 #include "jsimddct.h"
  27 #include "jpegcomp.h"
  28
  29
  30 /*
  31  * The decompressor input side (jdinput.c) saves away the appropriate
  32  * quantization table for each component at the start of the first scan
  33  * involving that component.  (This is necessary in order to correctly
  34  * decode files that reuse Q-table slots.)
  35  * When we are ready to make an output pass, the saved Q-table is converted
  36  * to a multiplier table that will actually be used by the IDCT routine.
  37  * The multiplier table contents are IDCT-method-dependent.  To support
  38  * application changes in IDCT method between scans, we can remake the
  39  * multiplier tables if necessary.
  40  * In buffered-image mode, the first output pass may occur before any data
  41  * has been seen for some components, and thus before their Q-tables have
  42  * been saved away.  To handle this case, multiplier tables are preset
  43  * to zeroes; the result of the IDCT will be a neutral gray level.
  44  */
  45
  46
  47 /* Private subobject for this module */
  48
  49 typedef struct {
  50   struct jpeg_inverse_dct pub;  /* public fields */
  51
  52   /* This array contains the IDCT method code that each multiplier table
  53    * is currently set up for, or -1 if it's not yet set up.
  54    * The actual multiplier tables are pointed to by dct_table in the
  55    * per-component comp_info structures.
  56    */
  57   int cur_method[MAX_COMPONENTS];
  58 } my_idct_controller;
  59
  60 typedef my_idct_controller * my_idct_ptr;
  61
  62
  63 /* Allocated multiplier tables: big enough for any supported variant */
  64
  65 typedef union {
  66   ISLOW_MULT_TYPE islow_array[DCTSIZE2];
  67 #ifdef DCT_IFAST_SUPPORTED
  68   IFAST_MULT_TYPE ifast_array[DCTSIZE2];
  69 #endif
  70 #ifdef DCT_FLOAT_SUPPORTED
  71   FLOAT_MULT_TYPE float_array[DCTSIZE2];
  72 #endif
  73 } multiplier_table;
  74
  75
  76 /* The current scaled-IDCT routines require ISLOW-style multiplier tables,
  77  * so be sure to compile that code if either ISLOW or SCALING is requested.
  78  */
  79 #ifdef DCT_ISLOW_SUPPORTED
  80 #define PROVIDE_ISLOW_TABLES
  81 #else
  82 #ifdef IDCT_SCALING_SUPPORTED
  83 #define PROVIDE_ISLOW_TABLES
  84 #endif
  85 #endif
  86
  87
  88 /*
  89  * Prepare for an output pass.
  90  * Here we select the proper IDCT routine for each component and build
  91  * a matching multiplier table.
  92  */
  93
  94 METHODDEF(void)
  95 start_pass (j_decompress_ptr cinfo)
  96 {
  97   my_idct_ptr idct = (my_idct_ptr) cinfo->idct;
  98   int ci, i;
  99   jpeg_component_info *compptr;
 100   int method = 0;
 101   inverse_DCT_method_ptr method_ptr = NULL;
 102   JQUANT_TBL * qtbl;
 103
 104   for (ci = 0, compptr = cinfo->comp_info; ci < cinfo->num_components;
 105        ci++, compptr++) {
 106     /* Select the proper IDCT routine for this component's scaling */
 107     switch (compptr->_DCT_scaled_size) {
 108 #ifdef IDCT_SCALING_SUPPORTED
 109     case 1:
 110       method_ptr = jpeg_idct_1x1;
 111       method = JDCT_ISLOW;      /* jidctred uses islow-style table */
 112       break;
 113     case 2:
 114       if (jsimd_can_idct_2x2())
 115         method_ptr = jsimd_idct_2x2;
 116       else
 117         method_ptr = jpeg_idct_2x2;
 118       method = JDCT_ISLOW;      /* jidctred uses islow-style table */
 119       break;
 120     case 3:
 121       method_ptr = jpeg_idct_3x3;
 122       method = JDCT_ISLOW;      /* jidctint uses islow-style table */
 123       break;
 124     case 4:
 125       if (jsimd_can_idct_4x4())
 126         method_ptr = jsimd_idct_4x4;
 127       else
 128         method_ptr = jpeg_idct_4x4;
 129       method = JDCT_ISLOW;      /* jidctred uses islow-style table */
 130       break;
 131     case 5:
 132       method_ptr = jpeg_idct_5x5;
 133       method = JDCT_ISLOW;      /* jidctint uses islow-style table */
 134       break;
 135     case 6:
 136       method_ptr = jpeg_idct_6x6;
 137       method = JDCT_ISLOW;      /* jidctint uses islow-style table */
 138       break;
 139     case 7:
 140       method_ptr = jpeg_idct_7x7;
 141       method = JDCT_ISLOW;      /* jidctint uses islow-style table */
 142       break;
 143 #endif
 144     case DCTSIZE:
 145       switch (cinfo->dct_method) {
 146 #ifdef DCT_ISLOW_SUPPORTED
 147       case JDCT_ISLOW:
 148         if (jsimd_can_idct_islow())
 149           method_ptr = jsimd_idct_islow;
 150         else
 151           method_ptr = jpeg_idct_islow;
 152         method = JDCT_ISLOW;
 153         break;
 154 #endif
 155 #ifdef DCT_IFAST_SUPPORTED
 156       case JDCT_IFAST:
 157         if (jsimd_can_idct_ifast())
 158           method_ptr = jsimd_idct_ifast;
 159         else
 160           method_ptr = jpeg_idct_ifast;
 161         method = JDCT_IFAST;
 162         break;
 163 #endif
 164 #ifdef DCT_FLOAT_SUPPORTED
 165       case JDCT_FLOAT:
 166         if (jsimd_can_idct_float())
 167           method_ptr = jsimd_idct_float;
 168         else
 169           method_ptr = jpeg_idct_float;
 170         method = JDCT_FLOAT;
 171         break;
 172 #endif
 173       default:
 174         ERREXIT(cinfo, JERR_NOT_COMPILED);
 175         break;
 176       }
 177       break;
 178     case 9:
 179       method_ptr = jpeg_idct_9x9;
 180       method = JDCT_ISLOW;      /* jidctint uses islow-style table */
 181       break;
 182     case 10:
 183       method_ptr = jpeg_idct_10x10;
 184       method = JDCT_ISLOW;      /* jidctint uses islow-style table */
 185       break;
 186     case 11:
 187       method_ptr = jpeg_idct_11x11;
 188       method = JDCT_ISLOW;      /* jidctint uses islow-style table */
 189       break;
 190     case 12:
 191       method_ptr = jpeg_idct_12x12;
 192       method = JDCT_ISLOW;      /* jidctint uses islow-style table */
 193       break;
 194     case 13:
 195       method_ptr = jpeg_idct_13x13;
 196       method = JDCT_ISLOW;      /* jidctint uses islow-style table */
 197       break;
 198     case 14:
 199       method_ptr = jpeg_idct_14x14;
 200       method = JDCT_ISLOW;      /* jidctint uses islow-style table */
 201       break;
 202     case 15:
 203       method_ptr = jpeg_idct_15x15;
 204       method = JDCT_ISLOW;      /* jidctint uses islow-style table */
 205       break;
 206     case 16:
 207       method_ptr = jpeg_idct_16x16;
 208       method = JDCT_ISLOW;      /* jidctint uses islow-style table */
 209       break;
 210     default:
 211       ERREXIT1(cinfo, JERR_BAD_DCTSIZE, compptr->_DCT_scaled_size);
 212       break;
 213     }
 214     idct->pub.inverse_DCT[ci] = method_ptr;
 215     /* Create multiplier table from quant table.
 216      * However, we can skip this if the component is uninteresting
 217      * or if we already built the table.  Also, if no quant table
 218      * has yet been saved for the component, we leave the
 219      * multiplier table all-zero; we'll be reading zeroes from the
 220      * coefficient controller's buffer anyway.
 221      */
 222     if (! compptr->component_needed || idct->cur_method[ci] == method)
 223       continue;
 224     qtbl = compptr->quant_table;
 225     if (qtbl == NULL)           /* happens if no data yet for component */
 226       continue;
 227     idct->cur_method[ci] = method;
 228     switch (method) {
 229 #ifdef PROVIDE_ISLOW_TABLES
 230     case JDCT_ISLOW:
 231       {
 232         /* For LL&M IDCT method, multipliers are equal to raw quantization
 233          * coefficients, but are stored as ints to ensure access efficiency.
 234          */
 235         ISLOW_MULT_TYPE * ismtbl = (ISLOW_MULT_TYPE *) compptr->dct_table;
 236         for (i = 0; i < DCTSIZE2; i++) {
 237           ismtbl[i] = (ISLOW_MULT_TYPE) qtbl->quantval[i];
 238         }
 239       }
 240       break;
 241 #endif
 242 #ifdef DCT_IFAST_SUPPORTED
 243     case JDCT_IFAST:
 244       {
 245         /* For AA&N IDCT method, multipliers are equal to quantization
 246          * coefficients scaled by scalefactor[row]*scalefactor[col], where
 247          *   scalefactor[0] = 1
 248          *   scalefactor[k] = cos(k*PI/16) * sqrt(2)    for k=1..7
 249          * For integer operation, the multiplier table is to be scaled by
 250          * IFAST_SCALE_BITS.
 251          */
 252         IFAST_MULT_TYPE * ifmtbl = (IFAST_MULT_TYPE *) compptr->dct_table;
 253 #define CONST_BITS 14
 254         static const INT16 aanscales[DCTSIZE2] = {
 255           /* precomputed values scaled up by 14 bits */
 256           16384, 22725, 21407, 19266, 16384, 12873,  8867,  4520,
 257           22725, 31521, 29692, 26722, 22725, 17855, 12299,  6270,
 258           21407, 29692, 27969, 25172, 21407, 16819, 11585,  5906,
 259           19266, 26722, 25172, 22654, 19266, 15137, 10426,  5315,
 260           16384, 22725, 21407, 19266, 16384, 12873,  8867,  4520,
 261           12873, 17855, 16819, 15137, 12873, 10114,  6967,  3552,
 262            8867, 12299, 11585, 10426,  8867,  6967,  4799,  2446,
 263            4520,  6270,  5906,  5315,  4520,  3552,  2446,  1247
 264         };
 265         SHIFT_TEMPS
 266
 267         for (i = 0; i < DCTSIZE2; i++) {
 268           ifmtbl[i] = (IFAST_MULT_TYPE)
 269             DESCALE(MULTIPLY16V16((INT32) qtbl->quantval[i],
 270                                   (INT32) aanscales[i]),
 271                     CONST_BITS-IFAST_SCALE_BITS);
 272         }
 273       }
 274       break;
 275 #endif
 276 #ifdef DCT_FLOAT_SUPPORTED
 277     case JDCT_FLOAT:
 278       {
 279         /* For float AA&N IDCT method, multipliers are equal to quantization
 280          * coefficients scaled by scalefactor[row]*scalefactor[col], where
 281          *   scalefactor[0] = 1
 282          *   scalefactor[k] = cos(k*PI/16) * sqrt(2)    for k=1..7
 283          */
 284         FLOAT_MULT_TYPE * fmtbl = (FLOAT_MULT_TYPE *) compptr->dct_table;
 285         int row, col;
 286         static const double aanscalefactor[DCTSIZE] = {
 287           1.0, 1.387039845, 1.306562965, 1.175875602,
 288           1.0, 0.785694958, 0.541196100, 0.275899379
 289         };
 290
 291         i = 0;
 292         for (row = 0; row < DCTSIZE; row++) {
 293           for (col = 0; col < DCTSIZE; col++) {
 294             fmtbl[i] = (FLOAT_MULT_TYPE)
 295               ((double) qtbl->quantval[i] *
 296                aanscalefactor[row] * aanscalefactor[col]);
 297             i++;
 298           }
 299         }
 300       }
 301       break;
 302 #endif
 303     default:
 304       ERREXIT(cinfo, JERR_NOT_COMPILED);
 305       break;
 306     }
 307   }
 308 }
 309
 310
 311 /*
 312  * Initialize IDCT manager.
 313  */
 314
 315 GLOBAL(void)
 316 jinit_inverse_dct (j_decompress_ptr cinfo)
 317 {
 318   my_idct_ptr idct;
 319   int ci;
 320   jpeg_component_info *compptr;
 321
 322   idct = (my_idct_ptr)
 323     (*cinfo->mem->alloc_small) ((j_common_ptr) cinfo, JPOOL_IMAGE,
 324                                 SIZEOF(my_idct_controller));
 325   cinfo->idct = (struct jpeg_inverse_dct *) idct;
 326   idct->pub.start_pass = start_pass;
 327
 328   for (ci = 0, compptr = cinfo->comp_info; ci < cinfo->num_components;
 329        ci++, compptr++) {
 330     /* Allocate and pre-zero a multiplier table for each component */
 331     compptr->dct_table =
 332       (*cinfo->mem->alloc_small) ((j_common_ptr) cinfo, JPOOL_IMAGE,
 333                                   SIZEOF(multiplier_table));
 334     MEMZERO(compptr->dct_table, SIZEOF(multiplier_table));
 335     /* Mark multiplier table not yet set up for any method */
 336     idct->cur_method[ci] = -1;
 337   }
 338 }