jddctmgr.c

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