309f9d3b4637b346b5e3d3678fd3e220d2b0774b
[platform/upstream/libjpeg-turbo.git] / libjpeg.txt
1 USING THE IJG JPEG LIBRARY
2
3 This file was part of the Independent JPEG Group's software:
4 Copyright (C) 1994-2013, Thomas G. Lane, Guido Vollbeding.
5 libjpeg-turbo Modifications:
6 Copyright (C) 2010, 2014-2018, 2020, 2022, D. R. Commander.
7 Copyright (C) 2015, Google, Inc.
8 For conditions of distribution and use, see the accompanying README.ijg file.
9
10
11 This file describes how to use the IJG JPEG library within an application
12 program.  Read it if you want to write a program that uses the library.
13
14 The file example.txt provides heavily commented skeleton code for calling the
15 JPEG library.  Also see jpeglib.h (the include file to be used by application
16 programs) for full details about data structures and function parameter lists.
17 The library source code, of course, is the ultimate reference.
18
19 Note that there have been *major* changes from the application interface
20 presented by IJG version 4 and earlier versions.  The old design had several
21 inherent limitations, and it had accumulated a lot of cruft as we added
22 features while trying to minimize application-interface changes.  We have
23 sacrificed backward compatibility in the version 5 rewrite, but we think the
24 improvements justify this.
25
26
27 TABLE OF CONTENTS
28 -----------------
29
30 Overview:
31         Functions provided by the library
32         Outline of typical usage
33 Basic library usage:
34         Data formats
35         Compression details
36         Decompression details
37         Partial image decompression
38         Mechanics of usage: include files, linking, etc
39 Advanced features:
40         Compression parameter selection
41         Decompression parameter selection
42         Special color spaces
43         Error handling
44         Compressed data handling (source and destination managers)
45         I/O suspension
46         Progressive JPEG support
47         Buffered-image mode
48         Abbreviated datastreams and multiple images
49         Special markers
50         ICC profiles
51         Raw (downsampled) image data
52         Really raw data: DCT coefficients
53         Progress monitoring
54         Memory management
55         Memory usage
56         Library compile-time options
57         Portability considerations
58
59 You should read at least the overview and basic usage sections before trying
60 to program with the library.  The sections on advanced features can be read
61 if and when you need them.
62
63
64 OVERVIEW
65 ========
66
67 Functions provided by the library
68 ---------------------------------
69
70 The IJG JPEG library provides C code to read and write JPEG-compressed image
71 files.  The surrounding application program receives or supplies image data a
72 scanline at a time, using a straightforward uncompressed image format.  All
73 details of color conversion and other preprocessing/postprocessing can be
74 handled by the library.
75
76 The library includes a substantial amount of code that is not covered by the
77 JPEG standard but is necessary for typical applications of JPEG.  These
78 functions preprocess the image before JPEG compression or postprocess it after
79 decompression.  They include colorspace conversion, downsampling/upsampling,
80 and color quantization.  The application indirectly selects use of this code
81 by specifying the format in which it wishes to supply or receive image data.
82 For example, if colormapped output is requested, then the decompression
83 library automatically invokes color quantization.
84
85 A wide range of quality vs. speed tradeoffs are possible in JPEG processing,
86 and even more so in decompression postprocessing.  The decompression library
87 provides multiple implementations that cover most of the useful tradeoffs,
88 ranging from very-high-quality down to fast-preview operation.  On the
89 compression side we have generally not provided low-quality choices, since
90 compression is normally less time-critical.  It should be understood that the
91 low-quality modes may not meet the JPEG standard's accuracy requirements;
92 nonetheless, they are useful for viewers.
93
94 A word about functions *not* provided by the library.  We handle a subset of
95 the ISO JPEG standard; most baseline, extended-sequential, and progressive
96 JPEG processes are supported.  (Our subset includes all features now in common
97 use.)  Unsupported ISO options include:
98         * Hierarchical storage
99         * Lossless JPEG
100         * DNL marker
101         * Nonintegral subsampling ratios
102 We support both 8- and 12-bit data precision, but this is a compile-time
103 choice rather than a run-time choice; hence it is difficult to use both
104 precisions in a single application.
105
106 By itself, the library handles only interchange JPEG datastreams --- in
107 particular the widely used JFIF file format.  The library can be used by
108 surrounding code to process interchange or abbreviated JPEG datastreams that
109 are embedded in more complex file formats.  (For example, this library is
110 used by the free LIBTIFF library to support JPEG compression in TIFF.)
111
112
113 Outline of typical usage
114 ------------------------
115
116 The rough outline of a JPEG compression operation is:
117
118         Allocate and initialize a JPEG compression object
119         Specify the destination for the compressed data (eg, a file)
120         Set parameters for compression, including image size & colorspace
121         jpeg_start_compress(...);
122         while (scan lines remain to be written)
123                 jpeg_write_scanlines(...);
124         jpeg_finish_compress(...);
125         Release the JPEG compression object
126
127 A JPEG compression object holds parameters and working state for the JPEG
128 library.  We make creation/destruction of the object separate from starting
129 or finishing compression of an image; the same object can be re-used for a
130 series of image compression operations.  This makes it easy to re-use the
131 same parameter settings for a sequence of images.  Re-use of a JPEG object
132 also has important implications for processing abbreviated JPEG datastreams,
133 as discussed later.
134
135 The image data to be compressed is supplied to jpeg_write_scanlines() from
136 in-memory buffers.  If the application is doing file-to-file compression,
137 reading image data from the source file is the application's responsibility.
138 The library emits compressed data by calling a "data destination manager",
139 which typically will write the data into a file; but the application can
140 provide its own destination manager to do something else.
141
142 Similarly, the rough outline of a JPEG decompression operation is:
143
144         Allocate and initialize a JPEG decompression object
145         Specify the source of the compressed data (eg, a file)
146         Call jpeg_read_header() to obtain image info
147         Set parameters for decompression
148         jpeg_start_decompress(...);
149         while (scan lines remain to be read)
150                 jpeg_read_scanlines(...);
151         jpeg_finish_decompress(...);
152         Release the JPEG decompression object
153
154 This is comparable to the compression outline except that reading the
155 datastream header is a separate step.  This is helpful because information
156 about the image's size, colorspace, etc is available when the application
157 selects decompression parameters.  For example, the application can choose an
158 output scaling ratio that will fit the image into the available screen size.
159
160 The decompression library obtains compressed data by calling a data source
161 manager, which typically will read the data from a file; but other behaviors
162 can be obtained with a custom source manager.  Decompressed data is delivered
163 into in-memory buffers passed to jpeg_read_scanlines().
164
165 It is possible to abort an incomplete compression or decompression operation
166 by calling jpeg_abort(); or, if you do not need to retain the JPEG object,
167 simply release it by calling jpeg_destroy().
168
169 JPEG compression and decompression objects are two separate struct types.
170 However, they share some common fields, and certain routines such as
171 jpeg_destroy() can work on either type of object.
172
173 The JPEG library has no static variables: all state is in the compression
174 or decompression object.  Therefore it is possible to process multiple
175 compression and decompression operations concurrently, using multiple JPEG
176 objects.
177
178 Both compression and decompression can be done in an incremental memory-to-
179 memory fashion, if suitable source/destination managers are used.  See the
180 section on "I/O suspension" for more details.
181
182
183 BASIC LIBRARY USAGE
184 ===================
185
186 Data formats
187 ------------
188
189 Before diving into procedural details, it is helpful to understand the
190 image data format that the JPEG library expects or returns.
191
192 The standard input image format is a rectangular array of pixels, with each
193 pixel having the same number of "component" or "sample" values (color
194 channels).  You must specify how many components there are and the colorspace
195 interpretation of the components.  Most applications will use RGB data
196 (three components per pixel) or grayscale data (one component per pixel).
197 PLEASE NOTE THAT RGB DATA IS THREE SAMPLES PER PIXEL, GRAYSCALE ONLY ONE.
198 A remarkable number of people manage to miss this, only to find that their
199 programs don't work with grayscale JPEG files.
200
201 There is no provision for colormapped input.  JPEG files are always full-color
202 or full grayscale (or sometimes another colorspace such as CMYK).  You can
203 feed in a colormapped image by expanding it to full-color format.  However
204 JPEG often doesn't work very well with source data that has been colormapped,
205 because of dithering noise.  This is discussed in more detail in the JPEG FAQ
206 and the other references mentioned in the README.ijg file.
207
208 Pixels are stored by scanlines, with each scanline running from left to
209 right.  The component values for each pixel are adjacent in the row; for
210 example, R,G,B,R,G,B,R,G,B,... for 24-bit RGB color.  Each scanline is an
211 array of data type JSAMPLE --- which is typically "unsigned char", unless
212 you've changed jmorecfg.h.  (You can also change the RGB pixel layout, say
213 to B,G,R order, by modifying jmorecfg.h.  But see the restrictions listed in
214 that file before doing so.)
215
216 A 2-D array of pixels is formed by making a list of pointers to the starts of
217 scanlines; so the scanlines need not be physically adjacent in memory.  Even
218 if you process just one scanline at a time, you must make a one-element
219 pointer array to conform to this structure.  Pointers to JSAMPLE rows are of
220 type JSAMPROW, and the pointer to the pointer array is of type JSAMPARRAY.
221
222 The library accepts or supplies one or more complete scanlines per call.
223 It is not possible to process part of a row at a time.  Scanlines are always
224 processed top-to-bottom.  You can process an entire image in one call if you
225 have it all in memory, but usually it's simplest to process one scanline at
226 a time.
227
228 For best results, source data values should have the precision specified by
229 BITS_IN_JSAMPLE (normally 8 bits).  For instance, if you choose to compress
230 data that's only 6 bits/channel, you should left-justify each value in a
231 byte before passing it to the compressor.  If you need to compress data
232 that has more than 8 bits/channel, compile with BITS_IN_JSAMPLE = 12.
233 (See "Library compile-time options", later.)
234
235
236 The data format returned by the decompressor is the same in all details,
237 except that colormapped output is supported.  (Again, a JPEG file is never
238 colormapped.  But you can ask the decompressor to perform on-the-fly color
239 quantization to deliver colormapped output.)  If you request colormapped
240 output then the returned data array contains a single JSAMPLE per pixel;
241 its value is an index into a color map.  The color map is represented as
242 a 2-D JSAMPARRAY in which each row holds the values of one color component,
243 that is, colormap[i][j] is the value of the i'th color component for pixel
244 value (map index) j.  Note that since the colormap indexes are stored in
245 JSAMPLEs, the maximum number of colors is limited by the size of JSAMPLE
246 (ie, at most 256 colors for an 8-bit JPEG library).
247
248
249 Compression details
250 -------------------
251
252 Here we revisit the JPEG compression outline given in the overview.
253
254 1. Allocate and initialize a JPEG compression object.
255
256 A JPEG compression object is a "struct jpeg_compress_struct".  (It also has
257 a bunch of subsidiary structures which are allocated via malloc(), but the
258 application doesn't control those directly.)  This struct can be just a local
259 variable in the calling routine, if a single routine is going to execute the
260 whole JPEG compression sequence.  Otherwise it can be static or allocated
261 from malloc().
262
263 You will also need a structure representing a JPEG error handler.  The part
264 of this that the library cares about is a "struct jpeg_error_mgr".  If you
265 are providing your own error handler, you'll typically want to embed the
266 jpeg_error_mgr struct in a larger structure; this is discussed later under
267 "Error handling".  For now we'll assume you are just using the default error
268 handler.  The default error handler will print JPEG error/warning messages
269 on stderr, and it will call exit() if a fatal error occurs.
270
271 You must initialize the error handler structure, store a pointer to it into
272 the JPEG object's "err" field, and then call jpeg_create_compress() to
273 initialize the rest of the JPEG object.
274
275 Typical code for this step, if you are using the default error handler, is
276
277         struct jpeg_compress_struct cinfo;
278         struct jpeg_error_mgr jerr;
279         ...
280         cinfo.err = jpeg_std_error(&jerr);
281         jpeg_create_compress(&cinfo);
282
283 jpeg_create_compress allocates a small amount of memory, so it could fail
284 if you are out of memory.  In that case it will exit via the error handler;
285 that's why the error handler must be initialized first.
286
287
288 2. Specify the destination for the compressed data (eg, a file).
289
290 As previously mentioned, the JPEG library delivers compressed data to a
291 "data destination" module.  The library includes one data destination
292 module which knows how to write to a stdio stream.  You can use your own
293 destination module if you want to do something else, as discussed later.
294
295 If you use the standard destination module, you must open the target stdio
296 stream beforehand.  Typical code for this step looks like:
297
298         FILE *outfile;
299         ...
300         if ((outfile = fopen(filename, "wb")) == NULL) {
301             fprintf(stderr, "can't open %s\n", filename);
302             exit(1);
303         }
304         jpeg_stdio_dest(&cinfo, outfile);
305
306 where the last line invokes the standard destination module.
307
308 WARNING: it is critical that the binary compressed data be delivered to the
309 output file unchanged.  On non-Unix systems the stdio library may perform
310 newline translation or otherwise corrupt binary data.  To suppress this
311 behavior, you may need to use a "b" option to fopen (as shown above), or use
312 setmode() or another routine to put the stdio stream in binary mode.  See
313 cjpeg.c and djpeg.c for code that has been found to work on many systems.
314
315 You can select the data destination after setting other parameters (step 3),
316 if that's more convenient.  You may not change the destination between
317 calling jpeg_start_compress() and jpeg_finish_compress().
318
319
320 3. Set parameters for compression, including image size & colorspace.
321
322 You must supply information about the source image by setting the following
323 fields in the JPEG object (cinfo structure):
324
325         image_width             Width of image, in pixels
326         image_height            Height of image, in pixels
327         input_components        Number of color channels (samples per pixel)
328         in_color_space          Color space of source image
329
330 The image dimensions are, hopefully, obvious.  JPEG supports image dimensions
331 of 1 to 64K pixels in either direction.  The input color space is typically
332 RGB or grayscale, and input_components is 3 or 1 accordingly.  (See "Special
333 color spaces", later, for more info.)  The in_color_space field must be
334 assigned one of the J_COLOR_SPACE enum constants, typically JCS_RGB or
335 JCS_GRAYSCALE.
336
337 JPEG has a large number of compression parameters that determine how the
338 image is encoded.  Most applications don't need or want to know about all
339 these parameters.  You can set all the parameters to reasonable defaults by
340 calling jpeg_set_defaults(); then, if there are particular values you want
341 to change, you can do so after that.  The "Compression parameter selection"
342 section tells about all the parameters.
343
344 You must set in_color_space correctly before calling jpeg_set_defaults(),
345 because the defaults depend on the source image colorspace.  However the
346 other three source image parameters need not be valid until you call
347 jpeg_start_compress().  There's no harm in calling jpeg_set_defaults() more
348 than once, if that happens to be convenient.
349
350 Typical code for a 24-bit RGB source image is
351
352         cinfo.image_width = Width;      /* image width and height, in pixels */
353         cinfo.image_height = Height;
354         cinfo.input_components = 3;     /* # of color components per pixel */
355         cinfo.in_color_space = JCS_RGB; /* colorspace of input image */
356
357         jpeg_set_defaults(&cinfo);
358         /* Make optional parameter settings here */
359
360
361 4. jpeg_start_compress(...);
362
363 After you have established the data destination and set all the necessary
364 source image info and other parameters, call jpeg_start_compress() to begin
365 a compression cycle.  This will initialize internal state, allocate working
366 storage, and emit the first few bytes of the JPEG datastream header.
367
368 Typical code:
369
370         jpeg_start_compress(&cinfo, TRUE);
371
372 The "TRUE" parameter ensures that a complete JPEG interchange datastream
373 will be written.  This is appropriate in most cases.  If you think you might
374 want to use an abbreviated datastream, read the section on abbreviated
375 datastreams, below.
376
377 Once you have called jpeg_start_compress(), you may not alter any JPEG
378 parameters or other fields of the JPEG object until you have completed
379 the compression cycle.
380
381
382 5. while (scan lines remain to be written)
383         jpeg_write_scanlines(...);
384
385 Now write all the required image data by calling jpeg_write_scanlines()
386 one or more times.  You can pass one or more scanlines in each call, up
387 to the total image height.  In most applications it is convenient to pass
388 just one or a few scanlines at a time.  The expected format for the passed
389 data is discussed under "Data formats", above.
390
391 Image data should be written in top-to-bottom scanline order.
392 Rec. ITU-T T.81 | ISO/IEC 10918-1 says, "Applications determine which edges of
393 a source image are defined as top, bottom, left, and right."  However, if you
394 want your files to be compatible with everyone else's, then top-to-bottom order
395 must be used.  If the source data must be read in bottom-to-top order, then you
396 can use the JPEG library's virtual array mechanism to invert the data
397 efficiently.  Examples of this can be found in the sample application cjpeg.
398
399 The library maintains a count of the number of scanlines written so far
400 in the next_scanline field of the JPEG object.  Usually you can just use
401 this variable as the loop counter, so that the loop test looks like
402 "while (cinfo.next_scanline < cinfo.image_height)".
403
404 Code for this step depends heavily on the way that you store the source data.
405 example.txt shows the following code for the case of a full-size 2-D source
406 array containing 3-byte RGB pixels:
407
408         JSAMPROW row_pointer[1];        /* pointer to a single row */
409         int row_stride;                 /* physical row width in buffer */
410
411         row_stride = image_width * 3;   /* JSAMPLEs per row in image_buffer */
412
413         while (cinfo.next_scanline < cinfo.image_height) {
414             row_pointer[0] = &image_buffer[cinfo.next_scanline * row_stride];
415             jpeg_write_scanlines(&cinfo, row_pointer, 1);
416         }
417
418 jpeg_write_scanlines() returns the number of scanlines actually written.
419 This will normally be equal to the number passed in, so you can usually
420 ignore the return value.  It is different in just two cases:
421   * If you try to write more scanlines than the declared image height,
422     the additional scanlines are ignored.
423   * If you use a suspending data destination manager, output buffer overrun
424     will cause the compressor to return before accepting all the passed lines.
425     This feature is discussed under "I/O suspension", below.  The normal
426     stdio destination manager will NOT cause this to happen.
427 In any case, the return value is the same as the change in the value of
428 next_scanline.
429
430
431 6. jpeg_finish_compress(...);
432
433 After all the image data has been written, call jpeg_finish_compress() to
434 complete the compression cycle.  This step is ESSENTIAL to ensure that the
435 last bufferload of data is written to the data destination.
436 jpeg_finish_compress() also releases working memory associated with the JPEG
437 object.
438
439 Typical code:
440
441         jpeg_finish_compress(&cinfo);
442
443 If using the stdio destination manager, don't forget to close the output
444 stdio stream (if necessary) afterwards.
445
446 If you have requested a multi-pass operating mode, such as Huffman code
447 optimization, jpeg_finish_compress() will perform the additional passes using
448 data buffered by the first pass.  In this case jpeg_finish_compress() may take
449 quite a while to complete.  With the default compression parameters, this will
450 not happen.
451
452 It is an error to call jpeg_finish_compress() before writing the necessary
453 total number of scanlines.  If you wish to abort compression, call
454 jpeg_abort() as discussed below.
455
456 After completing a compression cycle, you may dispose of the JPEG object
457 as discussed next, or you may use it to compress another image.  In that case
458 return to step 2, 3, or 4 as appropriate.  If you do not change the
459 destination manager, the new datastream will be written to the same target.
460 If you do not change any JPEG parameters, the new datastream will be written
461 with the same parameters as before.  Note that you can change the input image
462 dimensions freely between cycles, but if you change the input colorspace, you
463 should call jpeg_set_defaults() to adjust for the new colorspace; and then
464 you'll need to repeat all of step 3.
465
466
467 7. Release the JPEG compression object.
468
469 When you are done with a JPEG compression object, destroy it by calling
470 jpeg_destroy_compress().  This will free all subsidiary memory (regardless of
471 the previous state of the object).  Or you can call jpeg_destroy(), which
472 works for either compression or decompression objects --- this may be more
473 convenient if you are sharing code between compression and decompression
474 cases.  (Actually, these routines are equivalent except for the declared type
475 of the passed pointer.  To avoid gripes from ANSI C compilers, jpeg_destroy()
476 should be passed a j_common_ptr.)
477
478 If you allocated the jpeg_compress_struct structure from malloc(), freeing
479 it is your responsibility --- jpeg_destroy() won't.  Ditto for the error
480 handler structure.
481
482 Typical code:
483
484         jpeg_destroy_compress(&cinfo);
485
486
487 8. Aborting.
488
489 If you decide to abort a compression cycle before finishing, you can clean up
490 in either of two ways:
491
492 * If you don't need the JPEG object any more, just call
493   jpeg_destroy_compress() or jpeg_destroy() to release memory.  This is
494   legitimate at any point after calling jpeg_create_compress() --- in fact,
495   it's safe even if jpeg_create_compress() fails.
496
497 * If you want to re-use the JPEG object, call jpeg_abort_compress(), or call
498   jpeg_abort() which works on both compression and decompression objects.
499   This will return the object to an idle state, releasing any working memory.
500   jpeg_abort() is allowed at any time after successful object creation.
501
502 Note that cleaning up the data destination, if required, is your
503 responsibility; neither of these routines will call term_destination().
504 (See "Compressed data handling", below, for more about that.)
505
506 jpeg_destroy() and jpeg_abort() are the only safe calls to make on a JPEG
507 object that has reported an error by calling error_exit (see "Error handling"
508 for more info).  The internal state of such an object is likely to be out of
509 whack.  Either of these two routines will return the object to a known state.
510
511
512 Decompression details
513 ---------------------
514
515 Here we revisit the JPEG decompression outline given in the overview.
516
517 1. Allocate and initialize a JPEG decompression object.
518
519 This is just like initialization for compression, as discussed above,
520 except that the object is a "struct jpeg_decompress_struct" and you
521 call jpeg_create_decompress().  Error handling is exactly the same.
522
523 Typical code:
524
525         struct jpeg_decompress_struct cinfo;
526         struct jpeg_error_mgr jerr;
527         ...
528         cinfo.err = jpeg_std_error(&jerr);
529         jpeg_create_decompress(&cinfo);
530
531 (Both here and in the IJG code, we usually use variable name "cinfo" for
532 both compression and decompression objects.)
533
534
535 2. Specify the source of the compressed data (eg, a file).
536
537 As previously mentioned, the JPEG library reads compressed data from a "data
538 source" module.  The library includes one data source module which knows how
539 to read from a stdio stream.  You can use your own source module if you want
540 to do something else, as discussed later.
541
542 If you use the standard source module, you must open the source stdio stream
543 beforehand.  Typical code for this step looks like:
544
545         FILE *infile;
546         ...
547         if ((infile = fopen(filename, "rb")) == NULL) {
548             fprintf(stderr, "can't open %s\n", filename);
549             exit(1);
550         }
551         jpeg_stdio_src(&cinfo, infile);
552
553 where the last line invokes the standard source module.
554
555 WARNING: it is critical that the binary compressed data be read unchanged.
556 On non-Unix systems the stdio library may perform newline translation or
557 otherwise corrupt binary data.  To suppress this behavior, you may need to use
558 a "b" option to fopen (as shown above), or use setmode() or another routine to
559 put the stdio stream in binary mode.  See cjpeg.c and djpeg.c for code that
560 has been found to work on many systems.
561
562 You may not change the data source between calling jpeg_read_header() and
563 jpeg_finish_decompress().  If you wish to read a series of JPEG images from
564 a single source file, you should repeat the jpeg_read_header() to
565 jpeg_finish_decompress() sequence without reinitializing either the JPEG
566 object or the data source module; this prevents buffered input data from
567 being discarded.
568
569
570 3. Call jpeg_read_header() to obtain image info.
571
572 Typical code for this step is just
573
574         jpeg_read_header(&cinfo, TRUE);
575
576 This will read the source datastream header markers, up to the beginning
577 of the compressed data proper.  On return, the image dimensions and other
578 info have been stored in the JPEG object.  The application may wish to
579 consult this information before selecting decompression parameters.
580
581 More complex code is necessary if
582   * A suspending data source is used --- in that case jpeg_read_header()
583     may return before it has read all the header data.  See "I/O suspension",
584     below.  The normal stdio source manager will NOT cause this to happen.
585   * Abbreviated JPEG files are to be processed --- see the section on
586     abbreviated datastreams.  Standard applications that deal only in
587     interchange JPEG files need not be concerned with this case either.
588
589 It is permissible to stop at this point if you just wanted to find out the
590 image dimensions and other header info for a JPEG file.  In that case,
591 call jpeg_destroy() when you are done with the JPEG object, or call
592 jpeg_abort() to return it to an idle state before selecting a new data
593 source and reading another header.
594
595
596 4. Set parameters for decompression.
597
598 jpeg_read_header() sets appropriate default decompression parameters based on
599 the properties of the image (in particular, its colorspace).  However, you
600 may well want to alter these defaults before beginning the decompression.
601 For example, the default is to produce full color output from a color file.
602 If you want colormapped output you must ask for it.  Other options allow the
603 returned image to be scaled and allow various speed/quality tradeoffs to be
604 selected.  "Decompression parameter selection", below, gives details.
605
606 If the defaults are appropriate, nothing need be done at this step.
607
608 Note that all default values are set by each call to jpeg_read_header().
609 If you reuse a decompression object, you cannot expect your parameter
610 settings to be preserved across cycles, as you can for compression.
611 You must set desired parameter values each time.
612
613
614 5. jpeg_start_decompress(...);
615
616 Once the parameter values are satisfactory, call jpeg_start_decompress() to
617 begin decompression.  This will initialize internal state, allocate working
618 memory, and prepare for returning data.
619
620 Typical code is just
621
622         jpeg_start_decompress(&cinfo);
623
624 If you have requested a multi-pass operating mode, such as 2-pass color
625 quantization, jpeg_start_decompress() will do everything needed before data
626 output can begin.  In this case jpeg_start_decompress() may take quite a while
627 to complete.  With a single-scan (non progressive) JPEG file and default
628 decompression parameters, this will not happen; jpeg_start_decompress() will
629 return quickly.
630
631 After this call, the final output image dimensions, including any requested
632 scaling, are available in the JPEG object; so is the selected colormap, if
633 colormapped output has been requested.  Useful fields include
634
635         output_width            image width and height, as scaled
636         output_height
637         out_color_components    # of color components in out_color_space
638         output_components       # of color components returned per pixel
639         colormap                the selected colormap, if any
640         actual_number_of_colors         number of entries in colormap
641
642 output_components is 1 (a colormap index) when quantizing colors; otherwise it
643 equals out_color_components.  It is the number of JSAMPLE values that will be
644 emitted per pixel in the output arrays.
645
646 Typically you will need to allocate data buffers to hold the incoming image.
647 You will need output_width * output_components JSAMPLEs per scanline in your
648 output buffer, and a total of output_height scanlines will be returned.
649
650 Note: if you are using the JPEG library's internal memory manager to allocate
651 data buffers (as djpeg does), then the manager's protocol requires that you
652 request large buffers *before* calling jpeg_start_decompress().  This is a
653 little tricky since the output_XXX fields are not normally valid then.  You
654 can make them valid by calling jpeg_calc_output_dimensions() after setting the
655 relevant parameters (scaling, output color space, and quantization flag).
656
657
658 6. while (scan lines remain to be read)
659         jpeg_read_scanlines(...);
660
661 Now you can read the decompressed image data by calling jpeg_read_scanlines()
662 one or more times.  At each call, you pass in the maximum number of scanlines
663 to be read (ie, the height of your working buffer); jpeg_read_scanlines()
664 will return up to that many lines.  The return value is the number of lines
665 actually read.  The format of the returned data is discussed under "Data
666 formats", above.  Don't forget that grayscale and color JPEGs will return
667 different data formats!
668
669 Image data is returned in top-to-bottom scanline order.  If you must write
670 out the image in bottom-to-top order, you can use the JPEG library's virtual
671 array mechanism to invert the data efficiently.  Examples of this can be
672 found in the sample application djpeg.
673
674 The library maintains a count of the number of scanlines returned so far
675 in the output_scanline field of the JPEG object.  Usually you can just use
676 this variable as the loop counter, so that the loop test looks like
677 "while (cinfo.output_scanline < cinfo.output_height)".  (Note that the test
678 should NOT be against image_height, unless you never use scaling.  The
679 image_height field is the height of the original unscaled image.)
680 The return value always equals the change in the value of output_scanline.
681
682 If you don't use a suspending data source, it is safe to assume that
683 jpeg_read_scanlines() reads at least one scanline per call, until the
684 bottom of the image has been reached.
685
686 If you use a buffer larger than one scanline, it is NOT safe to assume that
687 jpeg_read_scanlines() fills it.  (The current implementation returns only a
688 few scanlines per call, no matter how large a buffer you pass.)  So you must
689 always provide a loop that calls jpeg_read_scanlines() repeatedly until the
690 whole image has been read.
691
692
693 7. jpeg_finish_decompress(...);
694
695 After all the image data has been read, call jpeg_finish_decompress() to
696 complete the decompression cycle.  This causes working memory associated
697 with the JPEG object to be released.
698
699 Typical code:
700
701         jpeg_finish_decompress(&cinfo);
702
703 If using the stdio source manager, don't forget to close the source stdio
704 stream if necessary.
705
706 It is an error to call jpeg_finish_decompress() before reading the correct
707 total number of scanlines.  If you wish to abort decompression, call
708 jpeg_abort() as discussed below.
709
710 After completing a decompression cycle, you may dispose of the JPEG object as
711 discussed next, or you may use it to decompress another image.  In that case
712 return to step 2 or 3 as appropriate.  If you do not change the source
713 manager, the next image will be read from the same source.
714
715
716 8. Release the JPEG decompression object.
717
718 When you are done with a JPEG decompression object, destroy it by calling
719 jpeg_destroy_decompress() or jpeg_destroy().  The previous discussion of
720 destroying compression objects applies here too.
721
722 Typical code:
723
724         jpeg_destroy_decompress(&cinfo);
725
726
727 9. Aborting.
728
729 You can abort a decompression cycle by calling jpeg_destroy_decompress() or
730 jpeg_destroy() if you don't need the JPEG object any more, or
731 jpeg_abort_decompress() or jpeg_abort() if you want to reuse the object.
732 The previous discussion of aborting compression cycles applies here too.
733
734
735 Partial image decompression
736 ---------------------------
737
738 Partial image decompression is convenient for performance-critical applications
739 that wish to view only a portion of a large JPEG image without decompressing
740 the whole thing.  It it also useful in memory-constrained environments (such as
741 on mobile devices.)  This library provides the following functions to support
742 partial image decompression:
743
744 1. Skipping rows when decompressing
745
746         jpeg_skip_scanlines(j_decompress_ptr cinfo, JDIMENSION num_lines);
747
748 This function provides application programmers with the ability to skip over
749 multiple rows in the JPEG image.
750
751 Suspending data sources are not supported by this function.  Calling
752 jpeg_skip_scanlines() with a suspending data source will result in undefined
753 behavior.  Two-pass color quantization is also not supported by this function.
754 Calling jpeg_skip_scanlines() with two-pass color quantization enabled will
755 result in an error.
756
757 jpeg_skip_scanlines() will not allow skipping past the bottom of the image.  If
758 the value of num_lines is large enough to skip past the bottom of the image,
759 then the function will skip to the end of the image instead.
760
761 If the value of num_lines is valid, then jpeg_skip_scanlines() will always
762 skip all of the input rows requested.  There is no need to inspect the return
763 value of the function in that case.
764
765 Best results will be achieved by calling jpeg_skip_scanlines() for large chunks
766 of rows.  The function should be viewed as a way to quickly jump to a
767 particular vertical offset in the JPEG image in order to decode a subset of the
768 image.  Used in this manner, it will provide significant performance
769 improvements.
770
771 Calling jpeg_skip_scanlines() for small values of num_lines has several
772 potential drawbacks:
773     1) JPEG decompression occurs in blocks, so if jpeg_skip_scanlines() is
774        called from the middle of a decompression block, then it is likely that
775        much of the decompression work has already been done for the first
776        couple of rows that need to be skipped.
777     2) When this function returns, it must leave the decompressor in a state
778        such that it is ready to read the next line.  This may involve
779        decompressing a block that must be partially skipped.
780 These issues are especially tricky for cases in which upsampling requires
781 context rows.  In the worst case, jpeg_skip_scanlines() will perform similarly
782 to jpeg_read_scanlines() (since it will actually call jpeg_read_scanlines().)
783
784 2. Decompressing partial scanlines
785
786         jpeg_crop_scanline (j_decompress_ptr cinfo, JDIMENSION *xoffset,
787                             JDIMENSION *width)
788
789 This function provides application programmers with the ability to decompress
790 only a portion of each row in the JPEG image.  It must be called after
791 jpeg_start_decompress() and before any calls to jpeg_read_scanlines() or
792 jpeg_skip_scanlines().
793
794 If xoffset and width do not form a valid subset of the image row, then this
795 function will generate an error.  Note that if the output image is scaled, then
796 xoffset and width are relative to the scaled image dimensions.
797
798 xoffset and width are passed by reference because xoffset must fall on an iMCU
799 boundary.  If it doesn't, then it will be moved left to the nearest iMCU
800 boundary, and width will be increased accordingly.  If the calling program does
801 not like the adjusted values of xoffset and width, then it can call
802 jpeg_crop_scanline() again with new values (for instance, if it wants to move
803 xoffset to the nearest iMCU boundary to the right instead of to the left.)
804
805 After calling this function, cinfo->output_width will be set to the adjusted
806 width.  This value should be used when allocating an output buffer to pass to
807 jpeg_read_scanlines().
808
809 The output image from a partial-width decompression will be identical to the
810 corresponding image region from a full decode, with one exception:  The "fancy"
811 (smooth) h2v2 (4:2:0) and h2v1 (4:2:2) upsampling algorithms fill in the
812 missing chroma components by averaging the chroma components from neighboring
813 pixels, except on the right and left edges of the image (where there are no
814 neighboring pixels.)  When performing a partial-width decompression, these
815 "fancy" upsampling algorithms may treat the left and right edges of the partial
816 image region as if they are the left and right edges of the image, meaning that
817 the upsampling algorithm may be simplified.  The result is that the pixels on
818 the left or right edge of the partial image may not be exactly identical to the
819 corresponding pixels in the original image.
820
821
822 Mechanics of usage: include files, linking, etc
823 -----------------------------------------------
824
825 Applications using the JPEG library should include the header file jpeglib.h
826 to obtain declarations of data types and routines.  Before including
827 jpeglib.h, include system headers that define at least the typedefs FILE and
828 size_t.  On ANSI-conforming systems, including <stdio.h> is sufficient; on
829 older Unix systems, you may need <sys/types.h> to define size_t.
830
831 If the application needs to refer to individual JPEG library error codes, also
832 include jerror.h to define those symbols.
833
834 jpeglib.h indirectly includes the files jconfig.h and jmorecfg.h.  If you are
835 installing the JPEG header files in a system directory, you will want to
836 install all four files: jpeglib.h, jerror.h, jconfig.h, jmorecfg.h.
837
838 The most convenient way to include the JPEG code into your executable program
839 is to prepare a library file ("libjpeg.a", or a corresponding name on non-Unix
840 machines) and reference it at your link step.  If you use only half of the
841 library (only compression or only decompression), only that much code will be
842 included from the library, unless your linker is hopelessly brain-damaged.
843 The supplied build system builds libjpeg.a automatically.
844
845 It may be worth pointing out that the core JPEG library does not actually
846 require the stdio library: only the default source/destination managers and
847 error handler need it.  You can use the library in a stdio-less environment
848 if you replace those modules and use jmemnobs.c (or another memory manager of
849 your own devising).  More info about the minimum system library requirements
850 may be found in jinclude.h.
851
852
853 ADVANCED FEATURES
854 =================
855
856 Compression parameter selection
857 -------------------------------
858
859 This section describes all the optional parameters you can set for JPEG
860 compression, as well as the "helper" routines provided to assist in this
861 task.  Proper setting of some parameters requires detailed understanding
862 of the JPEG standard; if you don't know what a parameter is for, it's best
863 not to mess with it!  See REFERENCES in the README.ijg file for pointers to
864 more info about JPEG.
865
866 It's a good idea to call jpeg_set_defaults() first, even if you plan to set
867 all the parameters; that way your code is more likely to work with future JPEG
868 libraries that have additional parameters.  For the same reason, we recommend
869 you use a helper routine where one is provided, in preference to twiddling
870 cinfo fields directly.
871
872 The helper routines are:
873
874 jpeg_set_defaults (j_compress_ptr cinfo)
875         This routine sets all JPEG parameters to reasonable defaults, using
876         only the input image's color space (field in_color_space, which must
877         already be set in cinfo).  Many applications will only need to use
878         this routine and perhaps jpeg_set_quality().
879
880 jpeg_set_colorspace (j_compress_ptr cinfo, J_COLOR_SPACE colorspace)
881         Sets the JPEG file's colorspace (field jpeg_color_space) as specified,
882         and sets other color-space-dependent parameters appropriately.  See
883         "Special color spaces", below, before using this.  A large number of
884         parameters, including all per-component parameters, are set by this
885         routine; if you want to twiddle individual parameters you should call
886         jpeg_set_colorspace() before rather than after.
887
888 jpeg_default_colorspace (j_compress_ptr cinfo)
889         Selects an appropriate JPEG colorspace based on cinfo->in_color_space,
890         and calls jpeg_set_colorspace().  This is actually a subroutine of
891         jpeg_set_defaults().  It's broken out in case you want to change
892         just the colorspace-dependent JPEG parameters.
893
894 jpeg_set_quality (j_compress_ptr cinfo, int quality, boolean force_baseline)
895         Constructs JPEG quantization tables appropriate for the indicated
896         quality setting.  The quality value is expressed on the 0..100 scale
897         recommended by IJG (cjpeg's "-quality" switch uses this routine).
898         Note that the exact mapping from quality values to tables may change
899         in future IJG releases as more is learned about DCT quantization.
900         If the force_baseline parameter is TRUE, then the quantization table
901         entries are constrained to the range 1..255 for full JPEG baseline
902         compatibility.  In the current implementation, this only makes a
903         difference for quality settings below 25, and it effectively prevents
904         very small/low quality files from being generated.  The IJG decoder
905         is capable of reading the non-baseline files generated at low quality
906         settings when force_baseline is FALSE, but other decoders may not be.
907
908 jpeg_set_linear_quality (j_compress_ptr cinfo, int scale_factor,
909                          boolean force_baseline)
910         Same as jpeg_set_quality() except that the generated tables are the
911         sample tables given in Annex K (Clause K.1) of
912         Rec. ITU-T T.81 (1992) | ISO/IEC 10918-1:1994, multiplied by the
913         specified scale factor (which is expressed as a percentage; thus
914         scale_factor = 100 reproduces the spec's tables).  Note that larger
915         scale factors give lower quality.  This entry point is useful for
916         conforming to the Adobe PostScript DCT conventions, but we do not
917         recommend linear scaling as a user-visible quality scale otherwise.
918         force_baseline again constrains the computed table entries to 1..255.
919
920 int jpeg_quality_scaling (int quality)
921         Converts a value on the IJG-recommended quality scale to a linear
922         scaling percentage.  Note that this routine may change or go away
923         in future releases --- IJG may choose to adopt a scaling method that
924         can't be expressed as a simple scalar multiplier, in which case the
925         premise of this routine collapses.  Caveat user.
926
927 jpeg_default_qtables (j_compress_ptr cinfo, boolean force_baseline)
928         [libjpeg v7+ API/ABI emulation only]
929         Set default quantization tables with linear q_scale_factor[] values
930         (see below).
931
932 jpeg_add_quant_table (j_compress_ptr cinfo, int which_tbl,
933                       const unsigned int *basic_table,
934                       int scale_factor, boolean force_baseline)
935         Allows an arbitrary quantization table to be created.  which_tbl
936         indicates which table slot to fill.  basic_table points to an array
937         of 64 unsigned ints given in normal array order.  These values are
938         multiplied by scale_factor/100 and then clamped to the range 1..65535
939         (or to 1..255 if force_baseline is TRUE).
940         CAUTION: prior to library version 6a, jpeg_add_quant_table expected
941         the basic table to be given in JPEG zigzag order.  If you need to
942         write code that works with either older or newer versions of this
943         routine, you must check the library version number.  Something like
944         "#if JPEG_LIB_VERSION >= 61" is the right test.
945
946 jpeg_simple_progression (j_compress_ptr cinfo)
947         Generates a default scan script for writing a progressive-JPEG file.
948         This is the recommended method of creating a progressive file,
949         unless you want to make a custom scan sequence.  You must ensure that
950         the JPEG color space is set correctly before calling this routine.
951
952
953 Compression parameters (cinfo fields) include:
954
955 boolean arith_code
956         If TRUE, use arithmetic coding.
957         If FALSE, use Huffman coding.
958
959 J_DCT_METHOD dct_method
960         Selects the algorithm used for the DCT step.  Choices are:
961                 JDCT_ISLOW: accurate integer method
962                 JDCT_IFAST: less accurate integer method [legacy feature]
963                 JDCT_FLOAT: floating-point method [legacy feature]
964                 JDCT_DEFAULT: default method (normally JDCT_ISLOW)
965                 JDCT_FASTEST: fastest method (normally JDCT_IFAST)
966         When the Independent JPEG Group's software was first released in 1991,
967         the compression time for a 1-megapixel JPEG image on a mainstream PC
968         was measured in minutes.  Thus, JDCT_IFAST provided noticeable
969         performance benefits.  On modern CPUs running libjpeg-turbo, however,
970         the compression time for a 1-megapixel JPEG image is measured in
971         milliseconds, and thus the performance benefits of JDCT_IFAST are much
972         less noticeable.  On modern x86/x86-64 CPUs that support AVX2
973         instructions, JDCT_IFAST and JDCT_ISLOW have similar performance.  On
974         other types of CPUs, JDCT_IFAST is generally about 5-15% faster than
975         JDCT_ISLOW.
976
977         For quality levels of 90 and below, there should be little or no
978         perceptible quality difference between the two algorithms.  For quality
979         levels above 90, however, the difference between JDCT_IFAST and
980         JDCT_ISLOW becomes more pronounced.  With quality=97, for instance,
981         JDCT_IFAST incurs generally about a 1-3 dB loss in PSNR relative to
982         JDCT_ISLOW, but this can be larger for some images.  Do not use
983         JDCT_IFAST with quality levels above 97.  The algorithm often
984         degenerates at quality=98 and above and can actually produce a more
985         lossy image than if lower quality levels had been used.  Also, in
986         libjpeg-turbo, JDCT_IFAST is not fully accelerated for quality levels
987         above 97, so it will be slower than JDCT_ISLOW.
988
989         JDCT_FLOAT does not produce significantly more accurate results than
990         JDCT_ISLOW, and it is much slower.  JDCT_FLOAT may also give different
991         results on different machines due to varying roundoff behavior, whereas
992         the integer methods should give the same results on all machines.
993
994 J_COLOR_SPACE jpeg_color_space
995 int num_components
996         The JPEG color space and corresponding number of components; see
997         "Special color spaces", below, for more info.  We recommend using
998         jpeg_set_color_space() if you want to change these.
999
1000 boolean optimize_coding
1001         TRUE causes the compressor to compute optimal Huffman coding tables
1002         for the image.  This requires an extra pass over the data and
1003         therefore costs a good deal of space and time.  The default is
1004         FALSE, which tells the compressor to use the supplied or default
1005         Huffman tables.  In most cases optimal tables save only a few percent
1006         of file size compared to the default tables.  Note that when this is
1007         TRUE, you need not supply Huffman tables at all, and any you do
1008         supply will be overwritten.
1009
1010 unsigned int restart_interval
1011 int restart_in_rows
1012         To emit restart markers in the JPEG file, set one of these nonzero.
1013         Set restart_interval to specify the exact interval in MCU blocks.
1014         Set restart_in_rows to specify the interval in MCU rows.  (If
1015         restart_in_rows is not 0, then restart_interval is set after the
1016         image width in MCUs is computed.)  Defaults are zero (no restarts).
1017         One restart marker per MCU row is often a good choice.
1018         NOTE: the overhead of restart markers is higher in grayscale JPEG
1019         files than in color files, and MUCH higher in progressive JPEGs.
1020         If you use restarts, you may want to use larger intervals in those
1021         cases.
1022
1023 const jpeg_scan_info *scan_info
1024 int num_scans
1025         By default, scan_info is NULL; this causes the compressor to write a
1026         single-scan sequential JPEG file.  If not NULL, scan_info points to
1027         an array of scan definition records of length num_scans.  The
1028         compressor will then write a JPEG file having one scan for each scan
1029         definition record.  This is used to generate noninterleaved or
1030         progressive JPEG files.  The library checks that the scan array
1031         defines a valid JPEG scan sequence.  (jpeg_simple_progression creates
1032         a suitable scan definition array for progressive JPEG.)  This is
1033         discussed further under "Progressive JPEG support".
1034
1035 int smoothing_factor
1036         If non-zero, the input image is smoothed; the value should be 1 for
1037         minimal smoothing to 100 for maximum smoothing.  Consult jcsample.c
1038         for details of the smoothing algorithm.  The default is zero.
1039
1040 boolean write_JFIF_header
1041         If TRUE, a JFIF APP0 marker is emitted.  jpeg_set_defaults() and
1042         jpeg_set_colorspace() set this TRUE if a JFIF-legal JPEG color space
1043         (ie, YCbCr or grayscale) is selected, otherwise FALSE.
1044
1045 UINT8 JFIF_major_version
1046 UINT8 JFIF_minor_version
1047         The version number to be written into the JFIF marker.
1048         jpeg_set_defaults() initializes the version to 1.01 (major=minor=1).
1049         You should set it to 1.02 (major=1, minor=2) if you plan to write
1050         any JFIF 1.02 extension markers.
1051
1052 UINT8 density_unit
1053 UINT16 X_density
1054 UINT16 Y_density
1055         The resolution information to be written into the JFIF marker;
1056         not used otherwise.  density_unit may be 0 for unknown,
1057         1 for dots/inch, or 2 for dots/cm.  The default values are 0,1,1
1058         indicating square pixels of unknown size.
1059
1060 boolean write_Adobe_marker
1061         If TRUE, an Adobe APP14 marker is emitted.  jpeg_set_defaults() and
1062         jpeg_set_colorspace() set this TRUE if JPEG color space RGB, CMYK,
1063         or YCCK is selected, otherwise FALSE.  It is generally a bad idea
1064         to set both write_JFIF_header and write_Adobe_marker.  In fact,
1065         you probably shouldn't change the default settings at all --- the
1066         default behavior ensures that the JPEG file's color space can be
1067         recognized by the decoder.
1068
1069 JQUANT_TBL *quant_tbl_ptrs[NUM_QUANT_TBLS]
1070         Pointers to coefficient quantization tables, one per table slot,
1071         or NULL if no table is defined for a slot.  Usually these should
1072         be set via one of the above helper routines; jpeg_add_quant_table()
1073         is general enough to define any quantization table.  The other
1074         routines will set up table slot 0 for luminance quality and table
1075         slot 1 for chrominance.
1076
1077 int q_scale_factor[NUM_QUANT_TBLS]
1078         [libjpeg v7+ API/ABI emulation only]
1079         Linear quantization scaling factors (0-100, default 100)
1080         for use with jpeg_default_qtables().
1081         See rdswitch.c and cjpeg.c for an example of usage.
1082         Note that the q_scale_factor[] values use "linear" scales, so JPEG
1083         quality levels chosen by the user must be converted to these scales
1084         using jpeg_quality_scaling().  Here is an example that corresponds to
1085         cjpeg -quality 90,70:
1086
1087                 jpeg_set_defaults(cinfo);
1088
1089                 /* Set luminance quality 90. */
1090                 cinfo->q_scale_factor[0] = jpeg_quality_scaling(90);
1091                 /* Set chrominance quality 70. */
1092                 cinfo->q_scale_factor[1] = jpeg_quality_scaling(70);
1093
1094                 jpeg_default_qtables(cinfo, force_baseline);
1095
1096         CAUTION: Setting separate quality levels for chrominance and luminance
1097         is mainly only useful if chrominance subsampling is disabled.  2x2
1098         chrominance subsampling (AKA "4:2:0") is the default, but you can
1099         explicitly disable subsampling as follows:
1100
1101                 cinfo->comp_info[0].v_samp_factor = 1;
1102                 cinfo->comp_info[0].h_samp_factor = 1;
1103
1104 JHUFF_TBL *dc_huff_tbl_ptrs[NUM_HUFF_TBLS]
1105 JHUFF_TBL *ac_huff_tbl_ptrs[NUM_HUFF_TBLS]
1106         Pointers to Huffman coding tables, one per table slot, or NULL if
1107         no table is defined for a slot.  Slots 0 and 1 are filled with the
1108         JPEG sample tables by jpeg_set_defaults().  If you need to allocate
1109         more table structures, jpeg_alloc_huff_table() may be used.
1110         Note that optimal Huffman tables can be computed for an image
1111         by setting optimize_coding, as discussed above; there's seldom
1112         any need to mess with providing your own Huffman tables.
1113
1114
1115 [libjpeg v7+ API/ABI emulation only]
1116 The actual dimensions of the JPEG image that will be written to the file are
1117 given by the following fields.  These are computed from the input image
1118 dimensions and the compression parameters by jpeg_start_compress().  You can
1119 also call jpeg_calc_jpeg_dimensions() to obtain the values that will result
1120 from the current parameter settings.  This can be useful if you are trying
1121 to pick a scaling ratio that will get close to a desired target size.
1122
1123 JDIMENSION jpeg_width           Actual dimensions of output image.
1124 JDIMENSION jpeg_height
1125
1126
1127 Per-component parameters are stored in the struct cinfo.comp_info[i] for
1128 component number i.  Note that components here refer to components of the
1129 JPEG color space, *not* the source image color space.  A suitably large
1130 comp_info[] array is allocated by jpeg_set_defaults(); if you choose not
1131 to use that routine, it's up to you to allocate the array.
1132
1133 int component_id
1134         The one-byte identifier code to be recorded in the JPEG file for
1135         this component.  For the standard color spaces, we recommend you
1136         leave the default values alone.
1137
1138 int h_samp_factor
1139 int v_samp_factor
1140         Horizontal and vertical sampling factors for the component; must
1141         be 1..4 according to the JPEG standard.  Note that larger sampling
1142         factors indicate a higher-resolution component; many people find
1143         this behavior quite unintuitive.  The default values are 2,2 for
1144         luminance components and 1,1 for chrominance components, except
1145         for grayscale where 1,1 is used.
1146
1147 int quant_tbl_no
1148         Quantization table number for component.  The default value is
1149         0 for luminance components and 1 for chrominance components.
1150
1151 int dc_tbl_no
1152 int ac_tbl_no
1153         DC and AC entropy coding table numbers.  The default values are
1154         0 for luminance components and 1 for chrominance components.
1155
1156 int component_index
1157         Must equal the component's index in comp_info[].  (Beginning in
1158         release v6, the compressor library will fill this in automatically;
1159         you don't have to.)
1160
1161
1162 Decompression parameter selection
1163 ---------------------------------
1164
1165 Decompression parameter selection is somewhat simpler than compression
1166 parameter selection, since all of the JPEG internal parameters are
1167 recorded in the source file and need not be supplied by the application.
1168 (Unless you are working with abbreviated files, in which case see
1169 "Abbreviated datastreams", below.)  Decompression parameters control
1170 the postprocessing done on the image to deliver it in a format suitable
1171 for the application's use.  Many of the parameters control speed/quality
1172 tradeoffs, in which faster decompression may be obtained at the price of
1173 a poorer-quality image.  The defaults select the highest quality (slowest)
1174 processing.
1175
1176 The following fields in the JPEG object are set by jpeg_read_header() and
1177 may be useful to the application in choosing decompression parameters:
1178
1179 JDIMENSION image_width                  Width and height of image
1180 JDIMENSION image_height
1181 int num_components                      Number of color components
1182 J_COLOR_SPACE jpeg_color_space          Colorspace of image
1183 boolean saw_JFIF_marker                 TRUE if a JFIF APP0 marker was seen
1184   UINT8 JFIF_major_version              Version information from JFIF marker
1185   UINT8 JFIF_minor_version
1186   UINT8 density_unit                    Resolution data from JFIF marker
1187   UINT16 X_density
1188   UINT16 Y_density
1189 boolean saw_Adobe_marker                TRUE if an Adobe APP14 marker was seen
1190   UINT8 Adobe_transform                 Color transform code from Adobe marker
1191
1192 The JPEG color space, unfortunately, is something of a guess since the JPEG
1193 standard proper does not provide a way to record it.  In practice most files
1194 adhere to the JFIF or Adobe conventions, and the decoder will recognize these
1195 correctly.  See "Special color spaces", below, for more info.
1196
1197
1198 The decompression parameters that determine the basic properties of the
1199 returned image are:
1200
1201 J_COLOR_SPACE out_color_space
1202         Output color space.  jpeg_read_header() sets an appropriate default
1203         based on jpeg_color_space; typically it will be RGB or grayscale.
1204         The application can change this field to request output in a different
1205         colorspace.  For example, set it to JCS_GRAYSCALE to get grayscale
1206         output from a color file.  (This is useful for previewing: grayscale
1207         output is faster than full color since the color components need not
1208         be processed.)  Note that not all possible color space transforms are
1209         currently implemented; you may need to extend jdcolor.c if you want an
1210         unusual conversion.
1211
1212 unsigned int scale_num, scale_denom
1213         Scale the image by the fraction scale_num/scale_denom.  Default is
1214         1/1, or no scaling.  Currently, the only supported scaling ratios
1215         are M/8 with all M from 1 to 16, or any reduced fraction thereof (such
1216         as 1/2, 3/4, etc.)  (The library design allows for arbitrary
1217         scaling ratios but this is not likely to be implemented any time soon.)
1218         Smaller scaling ratios permit significantly faster decoding since
1219         fewer pixels need be processed and a simpler IDCT method can be used.
1220
1221 boolean quantize_colors
1222         If set TRUE, colormapped output will be delivered.  Default is FALSE,
1223         meaning that full-color output will be delivered.
1224
1225 The next three parameters are relevant only if quantize_colors is TRUE.
1226
1227 int desired_number_of_colors
1228         Maximum number of colors to use in generating a library-supplied color
1229         map (the actual number of colors is returned in a different field).
1230         Default 256.  Ignored when the application supplies its own color map.
1231
1232 boolean two_pass_quantize
1233         If TRUE, an extra pass over the image is made to select a custom color
1234         map for the image.  This usually looks a lot better than the one-size-
1235         fits-all colormap that is used otherwise.  Default is TRUE.  Ignored
1236         when the application supplies its own color map.
1237
1238 J_DITHER_MODE dither_mode
1239         Selects color dithering method.  Supported values are:
1240                 JDITHER_NONE    no dithering: fast, very low quality
1241                 JDITHER_ORDERED ordered dither: moderate speed and quality
1242                 JDITHER_FS      Floyd-Steinberg dither: slow, high quality
1243         Default is JDITHER_FS.  (At present, ordered dither is implemented
1244         only in the single-pass, standard-colormap case.  If you ask for
1245         ordered dither when two_pass_quantize is TRUE or when you supply
1246         an external color map, you'll get F-S dithering.)
1247
1248 When quantize_colors is TRUE, the target color map is described by the next
1249 two fields.  colormap is set to NULL by jpeg_read_header().  The application
1250 can supply a color map by setting colormap non-NULL and setting
1251 actual_number_of_colors to the map size.  Otherwise, jpeg_start_decompress()
1252 selects a suitable color map and sets these two fields itself.
1253 [Implementation restriction: at present, an externally supplied colormap is
1254 only accepted for 3-component output color spaces.]
1255
1256 JSAMPARRAY colormap
1257         The color map, represented as a 2-D pixel array of out_color_components
1258         rows and actual_number_of_colors columns.  Ignored if not quantizing.
1259         CAUTION: if the JPEG library creates its own colormap, the storage
1260         pointed to by this field is released by jpeg_finish_decompress().
1261         Copy the colormap somewhere else first, if you want to save it.
1262
1263 int actual_number_of_colors
1264         The number of colors in the color map.
1265
1266 Additional decompression parameters that the application may set include:
1267
1268 J_DCT_METHOD dct_method
1269         Selects the algorithm used for the DCT step.  Choices are:
1270                 JDCT_ISLOW: accurate integer method
1271                 JDCT_IFAST: less accurate integer method [legacy feature]
1272                 JDCT_FLOAT: floating-point method [legacy feature]
1273                 JDCT_DEFAULT: default method (normally JDCT_ISLOW)
1274                 JDCT_FASTEST: fastest method (normally JDCT_IFAST)
1275         When the Independent JPEG Group's software was first released in 1991,
1276         the decompression time for a 1-megapixel JPEG image on a mainstream PC
1277         was measured in minutes.  Thus, JDCT_IFAST provided noticeable
1278         performance benefits.  On modern CPUs running libjpeg-turbo, however,
1279         the decompression time for a 1-megapixel JPEG image is measured in
1280         milliseconds, and thus the performance benefits of JDCT_IFAST are much
1281         less noticeable.  On modern x86/x86-64 CPUs that support AVX2
1282         instructions, JDCT_IFAST and JDCT_ISLOW have similar performance.  On
1283         other types of CPUs, JDCT_IFAST is generally about 5-15% faster than
1284         JDCT_ISLOW.
1285
1286         If the JPEG image was compressed using a quality level of 85 or below,
1287         then there should be little or no perceptible quality difference
1288         between the two algorithms.  When decompressing images that were
1289         compressed using quality levels above 85, however, the difference
1290         between JDCT_IFAST and JDCT_ISLOW becomes more pronounced.  With images
1291         compressed using quality=97, for instance, JDCT_IFAST incurs generally
1292         about a 4-6 dB loss in PSNR relative to JDCT_ISLOW, but this can be
1293         larger for some images.  If you can avoid it, do not use JDCT_IFAST
1294         when decompressing images that were compressed using quality levels
1295         above 97.  The algorithm often degenerates for such images and can
1296         actually produce a more lossy output image than if the JPEG image had
1297         been compressed using lower quality levels.
1298
1299         JDCT_FLOAT does not produce significantly more accurate results than
1300         JDCT_ISLOW, and it is much slower.  JDCT_FLOAT may also give different
1301         results on different machines due to varying roundoff behavior, whereas
1302         the integer methods should give the same results on all machines.
1303
1304 boolean do_fancy_upsampling
1305         If TRUE, do careful upsampling of chroma components.  If FALSE,
1306         a faster but sloppier method is used.  Default is TRUE.  The visual
1307         impact of the sloppier method is often very small.
1308
1309 boolean do_block_smoothing
1310         If TRUE, interblock smoothing is applied in early stages of decoding
1311         progressive JPEG files; if FALSE, not.  Default is TRUE.  Early
1312         progression stages look "fuzzy" with smoothing, "blocky" without.
1313         In any case, block smoothing ceases to be applied after the first few
1314         AC coefficients are known to full accuracy, so it is relevant only
1315         when using buffered-image mode for progressive images.
1316
1317 boolean enable_1pass_quant
1318 boolean enable_external_quant
1319 boolean enable_2pass_quant
1320         These are significant only in buffered-image mode, which is
1321         described in its own section below.
1322
1323
1324 The output image dimensions are given by the following fields.  These are
1325 computed from the source image dimensions and the decompression parameters
1326 by jpeg_start_decompress().  You can also call jpeg_calc_output_dimensions()
1327 to obtain the values that will result from the current parameter settings.
1328 This can be useful if you are trying to pick a scaling ratio that will get
1329 close to a desired target size.  It's also important if you are using the
1330 JPEG library's memory manager to allocate output buffer space, because you
1331 are supposed to request such buffers *before* jpeg_start_decompress().
1332
1333 JDIMENSION output_width         Actual dimensions of output image.
1334 JDIMENSION output_height
1335 int out_color_components        Number of color components in out_color_space.
1336 int output_components           Number of color components returned.
1337 int rec_outbuf_height           Recommended height of scanline buffer.
1338
1339 When quantizing colors, output_components is 1, indicating a single color map
1340 index per pixel.  Otherwise it equals out_color_components.  The output arrays
1341 are required to be output_width * output_components JSAMPLEs wide.
1342
1343 rec_outbuf_height is the recommended minimum height (in scanlines) of the
1344 buffer passed to jpeg_read_scanlines().  If the buffer is smaller, the
1345 library will still work, but time will be wasted due to unnecessary data
1346 copying.  In high-quality modes, rec_outbuf_height is always 1, but some
1347 faster, lower-quality modes set it to larger values (typically 2 to 4).
1348 If you are going to ask for a high-speed processing mode, you may as well
1349 go to the trouble of honoring rec_outbuf_height so as to avoid data copying.
1350 (An output buffer larger than rec_outbuf_height lines is OK, but won't
1351 provide any material speed improvement over that height.)
1352
1353
1354 Special color spaces
1355 --------------------
1356
1357 The JPEG standard itself is "color blind" and doesn't specify any particular
1358 color space.  It is customary to convert color data to a luminance/chrominance
1359 color space before compressing, since this permits greater compression.  The
1360 existing de-facto JPEG file format standards specify YCbCr or grayscale data
1361 (JFIF), or grayscale, RGB, YCbCr, CMYK, or YCCK (Adobe).  For special
1362 applications such as multispectral images, other color spaces can be used,
1363 but it must be understood that such files will be unportable.
1364
1365 The JPEG library can handle the most common colorspace conversions (namely
1366 RGB <=> YCbCr and CMYK <=> YCCK).  It can also deal with data of an unknown
1367 color space, passing it through without conversion.  If you deal extensively
1368 with an unusual color space, you can easily extend the library to understand
1369 additional color spaces and perform appropriate conversions.
1370
1371 For compression, the source data's color space is specified by field
1372 in_color_space.  This is transformed to the JPEG file's color space given
1373 by jpeg_color_space.  jpeg_set_defaults() chooses a reasonable JPEG color
1374 space depending on in_color_space, but you can override this by calling
1375 jpeg_set_colorspace().  Of course you must select a supported transformation.
1376 jccolor.c currently supports the following transformations:
1377         RGB => YCbCr
1378         RGB => GRAYSCALE
1379         YCbCr => GRAYSCALE
1380         CMYK => YCCK
1381 plus the null transforms: GRAYSCALE => GRAYSCALE, RGB => RGB,
1382 YCbCr => YCbCr, CMYK => CMYK, YCCK => YCCK, and UNKNOWN => UNKNOWN.
1383
1384 The de-facto file format standards (JFIF and Adobe) specify APPn markers that
1385 indicate the color space of the JPEG file.  It is important to ensure that
1386 these are written correctly, or omitted if the JPEG file's color space is not
1387 one of the ones supported by the de-facto standards.  jpeg_set_colorspace()
1388 will set the compression parameters to include or omit the APPn markers
1389 properly, so long as it is told the truth about the JPEG color space.
1390 For example, if you are writing some random 3-component color space without
1391 conversion, don't try to fake out the library by setting in_color_space and
1392 jpeg_color_space to JCS_YCbCr; use JCS_UNKNOWN.  You may want to write an
1393 APPn marker of your own devising to identify the colorspace --- see "Special
1394 markers", below.
1395
1396 When told that the color space is UNKNOWN, the library will default to using
1397 luminance-quality compression parameters for all color components.  You may
1398 well want to change these parameters.  See the source code for
1399 jpeg_set_colorspace(), in jcparam.c, for details.
1400
1401 For decompression, the JPEG file's color space is given in jpeg_color_space,
1402 and this is transformed to the output color space out_color_space.
1403 jpeg_read_header's setting of jpeg_color_space can be relied on if the file
1404 conforms to JFIF or Adobe conventions, but otherwise it is no better than a
1405 guess.  If you know the JPEG file's color space for certain, you can override
1406 jpeg_read_header's guess by setting jpeg_color_space.  jpeg_read_header also
1407 selects a default output color space based on (its guess of) jpeg_color_space;
1408 set out_color_space to override this.  Again, you must select a supported
1409 transformation.  jdcolor.c currently supports
1410         YCbCr => RGB
1411         YCbCr => GRAYSCALE
1412         RGB => GRAYSCALE
1413         GRAYSCALE => RGB
1414         YCCK => CMYK
1415 as well as the null transforms.  (Since GRAYSCALE=>RGB is provided, an
1416 application can force grayscale JPEGs to look like color JPEGs if it only
1417 wants to handle one case.)
1418
1419 The two-pass color quantizer, jquant2.c, is specialized to handle RGB data
1420 (it weights distances appropriately for RGB colors).  You'll need to modify
1421 the code if you want to use it for non-RGB output color spaces.  Note that
1422 jquant2.c is used to map to an application-supplied colormap as well as for
1423 the normal two-pass colormap selection process.
1424
1425 CAUTION: it appears that Adobe Photoshop writes inverted data in CMYK JPEG
1426 files: 0 represents 100% ink coverage, rather than 0% ink as you'd expect.
1427 This is arguably a bug in Photoshop, but if you need to work with Photoshop
1428 CMYK files, you will have to deal with it in your application.  We cannot
1429 "fix" this in the library by inverting the data during the CMYK<=>YCCK
1430 transform, because that would break other applications, notably Ghostscript.
1431 Photoshop versions prior to 3.0 write EPS files containing JPEG-encoded CMYK
1432 data in the same inverted-YCCK representation used in bare JPEG files, but
1433 the surrounding PostScript code performs an inversion using the PS image
1434 operator.  I am told that Photoshop 3.0 will write uninverted YCCK in
1435 EPS/JPEG files, and will omit the PS-level inversion.  (But the data
1436 polarity used in bare JPEG files will not change in 3.0.)  In either case,
1437 the JPEG library must not invert the data itself, or else Ghostscript would
1438 read these EPS files incorrectly.
1439
1440
1441 Error handling
1442 --------------
1443
1444 When the default error handler is used, any error detected inside the JPEG
1445 routines will cause a message to be printed on stderr, followed by exit().
1446 You can supply your own error handling routines to override this behavior
1447 and to control the treatment of nonfatal warnings and trace/debug messages.
1448 The file example.txt illustrates the most common case, which is to have the
1449 application regain control after an error rather than exiting.
1450
1451 The JPEG library never writes any message directly; it always goes through
1452 the error handling routines.  Three classes of messages are recognized:
1453   * Fatal errors: the library cannot continue.
1454   * Warnings: the library can continue, but the data is corrupt, and a
1455     damaged output image is likely to result.
1456   * Trace/informational messages.  These come with a trace level indicating
1457     the importance of the message; you can control the verbosity of the
1458     program by adjusting the maximum trace level that will be displayed.
1459
1460 You may, if you wish, simply replace the entire JPEG error handling module
1461 (jerror.c) with your own code.  However, you can avoid code duplication by
1462 only replacing some of the routines depending on the behavior you need.
1463 This is accomplished by calling jpeg_std_error() as usual, but then overriding
1464 some of the method pointers in the jpeg_error_mgr struct, as illustrated by
1465 example.txt.
1466
1467 All of the error handling routines will receive a pointer to the JPEG object
1468 (a j_common_ptr which points to either a jpeg_compress_struct or a
1469 jpeg_decompress_struct; if you need to tell which, test the is_decompressor
1470 field).  This struct includes a pointer to the error manager struct in its
1471 "err" field.  Frequently, custom error handler routines will need to access
1472 additional data which is not known to the JPEG library or the standard error
1473 handler.  The most convenient way to do this is to embed either the JPEG
1474 object or the jpeg_error_mgr struct in a larger structure that contains
1475 additional fields; then casting the passed pointer provides access to the
1476 additional fields.  Again, see example.txt for one way to do it.  (Beginning
1477 with IJG version 6b, there is also a void pointer "client_data" in each
1478 JPEG object, which the application can also use to find related data.
1479 The library does not touch client_data at all.)
1480
1481 The individual methods that you might wish to override are:
1482
1483 error_exit (j_common_ptr cinfo)
1484         Receives control for a fatal error.  Information sufficient to
1485         generate the error message has been stored in cinfo->err; call
1486         output_message to display it.  Control must NOT return to the caller;
1487         generally this routine will exit() or longjmp() somewhere.
1488         Typically you would override this routine to get rid of the exit()
1489         default behavior.  Note that if you continue processing, you should
1490         clean up the JPEG object with jpeg_abort() or jpeg_destroy().
1491
1492 output_message (j_common_ptr cinfo)
1493         Actual output of any JPEG message.  Override this to send messages
1494         somewhere other than stderr.  Note that this method does not know
1495         how to generate a message, only where to send it.
1496
1497 format_message (j_common_ptr cinfo, char *buffer)
1498         Constructs a readable error message string based on the error info
1499         stored in cinfo->err.  This method is called by output_message.  Few
1500         applications should need to override this method.  One possible
1501         reason for doing so is to implement dynamic switching of error message
1502         language.
1503
1504 emit_message (j_common_ptr cinfo, int msg_level)
1505         Decide whether or not to emit a warning or trace message; if so,
1506         calls output_message.  The main reason for overriding this method
1507         would be to abort on warnings.  msg_level is -1 for warnings,
1508         0 and up for trace messages.
1509
1510 Only error_exit() and emit_message() are called from the rest of the JPEG
1511 library; the other two are internal to the error handler.
1512
1513 The actual message texts are stored in an array of strings which is pointed to
1514 by the field err->jpeg_message_table.  The messages are numbered from 0 to
1515 err->last_jpeg_message, and it is these code numbers that are used in the
1516 JPEG library code.  You could replace the message texts (for instance, with
1517 messages in French or German) by changing the message table pointer.  See
1518 jerror.h for the default texts.  CAUTION: this table will almost certainly
1519 change or grow from one library version to the next.
1520
1521 It may be useful for an application to add its own message texts that are
1522 handled by the same mechanism.  The error handler supports a second "add-on"
1523 message table for this purpose.  To define an addon table, set the pointer
1524 err->addon_message_table and the message numbers err->first_addon_message and
1525 err->last_addon_message.  If you number the addon messages beginning at 1000
1526 or so, you won't have to worry about conflicts with the library's built-in
1527 messages.  See the sample applications cjpeg/djpeg for an example of using
1528 addon messages (the addon messages are defined in cderror.h).
1529
1530 Actual invocation of the error handler is done via macros defined in jerror.h:
1531         ERREXITn(...)   for fatal errors
1532         WARNMSn(...)    for corrupt-data warnings
1533         TRACEMSn(...)   for trace and informational messages.
1534 These macros store the message code and any additional parameters into the
1535 error handler struct, then invoke the error_exit() or emit_message() method.
1536 The variants of each macro are for varying numbers of additional parameters.
1537 The additional parameters are inserted into the generated message using
1538 standard printf() format codes.
1539
1540 See jerror.h and jerror.c for further details.
1541
1542
1543 Compressed data handling (source and destination managers)
1544 ----------------------------------------------------------
1545
1546 The JPEG compression library sends its compressed data to a "destination
1547 manager" module.  The default destination manager just writes the data to a
1548 memory buffer or to a stdio stream, but you can provide your own manager to
1549 do something else.  Similarly, the decompression library calls a "source
1550 manager" to obtain the compressed data; you can provide your own source
1551 manager if you want the data to come from somewhere other than a memory
1552 buffer or a stdio stream.
1553
1554 In both cases, compressed data is processed a bufferload at a time: the
1555 destination or source manager provides a work buffer, and the library invokes
1556 the manager only when the buffer is filled or emptied.  (You could define a
1557 one-character buffer to force the manager to be invoked for each byte, but
1558 that would be rather inefficient.)  The buffer's size and location are
1559 controlled by the manager, not by the library.  For example, the memory
1560 source manager just makes the buffer pointer and length point to the original
1561 data in memory.  In this case the buffer-reload procedure will be invoked
1562 only if the decompressor ran off the end of the datastream, which would
1563 indicate an erroneous datastream.
1564
1565 The work buffer is defined as an array of datatype JOCTET, which is generally
1566 "char" or "unsigned char".  On a machine where char is not exactly 8 bits
1567 wide, you must define JOCTET as a wider data type and then modify the data
1568 source and destination modules to transcribe the work arrays into 8-bit units
1569 on external storage.
1570
1571 A data destination manager struct contains a pointer and count defining the
1572 next byte to write in the work buffer and the remaining free space:
1573
1574         JOCTET *next_output_byte;   /* => next byte to write in buffer */
1575         size_t free_in_buffer;      /* # of byte spaces remaining in buffer */
1576
1577 The library increments the pointer and decrements the count until the buffer
1578 is filled.  The manager's empty_output_buffer method must reset the pointer
1579 and count.  The manager is expected to remember the buffer's starting address
1580 and total size in private fields not visible to the library.
1581
1582 A data destination manager provides three methods:
1583
1584 init_destination (j_compress_ptr cinfo)
1585         Initialize destination.  This is called by jpeg_start_compress()
1586         before any data is actually written.  It must initialize
1587         next_output_byte and free_in_buffer.  free_in_buffer must be
1588         initialized to a positive value.
1589
1590 empty_output_buffer (j_compress_ptr cinfo)
1591         This is called whenever the buffer has filled (free_in_buffer
1592         reaches zero).  In typical applications, it should write out the
1593         *entire* buffer (use the saved start address and buffer length;
1594         ignore the current state of next_output_byte and free_in_buffer).
1595         Then reset the pointer & count to the start of the buffer, and
1596         return TRUE indicating that the buffer has been dumped.
1597         free_in_buffer must be set to a positive value when TRUE is
1598         returned.  A FALSE return should only be used when I/O suspension is
1599         desired (this operating mode is discussed in the next section).
1600
1601 term_destination (j_compress_ptr cinfo)
1602         Terminate destination --- called by jpeg_finish_compress() after all
1603         data has been written.  In most applications, this must flush any
1604         data remaining in the buffer.  Use either next_output_byte or
1605         free_in_buffer to determine how much data is in the buffer.
1606
1607 term_destination() is NOT called by jpeg_abort() or jpeg_destroy().  If you
1608 want the destination manager to be cleaned up during an abort, you must do it
1609 yourself.
1610
1611 You will also need code to create a jpeg_destination_mgr struct, fill in its
1612 method pointers, and insert a pointer to the struct into the "dest" field of
1613 the JPEG compression object.  This can be done in-line in your setup code if
1614 you like, but it's probably cleaner to provide a separate routine similar to
1615 the jpeg_stdio_dest() or jpeg_mem_dest() routines of the supplied destination
1616 managers.
1617
1618 Decompression source managers follow a parallel design, but with some
1619 additional frammishes.  The source manager struct contains a pointer and count
1620 defining the next byte to read from the work buffer and the number of bytes
1621 remaining:
1622
1623         const JOCTET *next_input_byte;  /* => next byte to read from buffer */
1624         size_t bytes_in_buffer;         /* # of bytes remaining in buffer */
1625
1626 The library increments the pointer and decrements the count until the buffer
1627 is emptied.  The manager's fill_input_buffer method must reset the pointer and
1628 count.  In most applications, the manager must remember the buffer's starting
1629 address and total size in private fields not visible to the library.
1630
1631 A data source manager provides five methods:
1632
1633 init_source (j_decompress_ptr cinfo)
1634         Initialize source.  This is called by jpeg_read_header() before any
1635         data is actually read.  Unlike init_destination(), it may leave
1636         bytes_in_buffer set to 0 (in which case a fill_input_buffer() call
1637         will occur immediately).
1638
1639 fill_input_buffer (j_decompress_ptr cinfo)
1640         This is called whenever bytes_in_buffer has reached zero and more
1641         data is wanted.  In typical applications, it should read fresh data
1642         into the buffer (ignoring the current state of next_input_byte and
1643         bytes_in_buffer), reset the pointer & count to the start of the
1644         buffer, and return TRUE indicating that the buffer has been reloaded.
1645         It is not necessary to fill the buffer entirely, only to obtain at
1646         least one more byte.  bytes_in_buffer MUST be set to a positive value
1647         if TRUE is returned.  A FALSE return should only be used when I/O
1648         suspension is desired (this mode is discussed in the next section).
1649
1650 skip_input_data (j_decompress_ptr cinfo, long num_bytes)
1651         Skip num_bytes worth of data.  The buffer pointer and count should
1652         be advanced over num_bytes input bytes, refilling the buffer as
1653         needed.  This is used to skip over a potentially large amount of
1654         uninteresting data (such as an APPn marker).  In some applications
1655         it may be possible to optimize away the reading of the skipped data,
1656         but it's not clear that being smart is worth much trouble; large
1657         skips are uncommon.  bytes_in_buffer may be zero on return.
1658         A zero or negative skip count should be treated as a no-op.
1659
1660 resync_to_restart (j_decompress_ptr cinfo, int desired)
1661         This routine is called only when the decompressor has failed to find
1662         a restart (RSTn) marker where one is expected.  Its mission is to
1663         find a suitable point for resuming decompression.  For most
1664         applications, we recommend that you just use the default resync
1665         procedure, jpeg_resync_to_restart().  However, if you are able to back
1666         up in the input data stream, or if you have a-priori knowledge about
1667         the likely location of restart markers, you may be able to do better.
1668         Read the read_restart_marker() and jpeg_resync_to_restart() routines
1669         in jdmarker.c if you think you'd like to implement your own resync
1670         procedure.
1671
1672 term_source (j_decompress_ptr cinfo)
1673         Terminate source --- called by jpeg_finish_decompress() after all
1674         data has been read.  Often a no-op.
1675
1676 For both fill_input_buffer() and skip_input_data(), there is no such thing
1677 as an EOF return.  If the end of the file has been reached, the routine has
1678 a choice of exiting via ERREXIT() or inserting fake data into the buffer.
1679 In most cases, generating a warning message and inserting a fake EOI marker
1680 is the best course of action --- this will allow the decompressor to output
1681 however much of the image is there.  In pathological cases, the decompressor
1682 may swallow the EOI and again demand data ... just keep feeding it fake EOIs.
1683 jdatasrc.c illustrates the recommended error recovery behavior.
1684
1685 term_source() is NOT called by jpeg_abort() or jpeg_destroy().  If you want
1686 the source manager to be cleaned up during an abort, you must do it yourself.
1687
1688 You will also need code to create a jpeg_source_mgr struct, fill in its method
1689 pointers, and insert a pointer to the struct into the "src" field of the JPEG
1690 decompression object.  This can be done in-line in your setup code if you
1691 like, but it's probably cleaner to provide a separate routine similar to the
1692 jpeg_stdio_src() or jpeg_mem_src() routines of the supplied source managers.
1693
1694 For more information, consult the memory and stdio source and destination
1695 managers in jdatasrc.c and jdatadst.c.
1696
1697
1698 I/O suspension
1699 --------------
1700
1701 Some applications need to use the JPEG library as an incremental memory-to-
1702 memory filter: when the compressed data buffer is filled or emptied, they want
1703 control to return to the outer loop, rather than expecting that the buffer can
1704 be emptied or reloaded within the data source/destination manager subroutine.
1705 The library supports this need by providing an "I/O suspension" mode, which we
1706 describe in this section.
1707
1708 The I/O suspension mode is not a panacea: nothing is guaranteed about the
1709 maximum amount of time spent in any one call to the library, so it will not
1710 eliminate response-time problems in single-threaded applications.  If you
1711 need guaranteed response time, we suggest you "bite the bullet" and implement
1712 a real multi-tasking capability.
1713
1714 To use I/O suspension, cooperation is needed between the calling application
1715 and the data source or destination manager; you will always need a custom
1716 source/destination manager.  (Please read the previous section if you haven't
1717 already.)  The basic idea is that the empty_output_buffer() or
1718 fill_input_buffer() routine is a no-op, merely returning FALSE to indicate
1719 that it has done nothing.  Upon seeing this, the JPEG library suspends
1720 operation and returns to its caller.  The surrounding application is
1721 responsible for emptying or refilling the work buffer before calling the
1722 JPEG library again.
1723
1724 Compression suspension:
1725
1726 For compression suspension, use an empty_output_buffer() routine that returns
1727 FALSE; typically it will not do anything else.  This will cause the
1728 compressor to return to the caller of jpeg_write_scanlines(), with the return
1729 value indicating that not all the supplied scanlines have been accepted.
1730 The application must make more room in the output buffer, adjust the output
1731 buffer pointer/count appropriately, and then call jpeg_write_scanlines()
1732 again, pointing to the first unconsumed scanline.
1733
1734 When forced to suspend, the compressor will backtrack to a convenient stopping
1735 point (usually the start of the current MCU); it will regenerate some output
1736 data when restarted.  Therefore, although empty_output_buffer() is only
1737 called when the buffer is filled, you should NOT write out the entire buffer
1738 after a suspension.  Write only the data up to the current position of
1739 next_output_byte/free_in_buffer.  The data beyond that point will be
1740 regenerated after resumption.
1741
1742 Because of the backtracking behavior, a good-size output buffer is essential
1743 for efficiency; you don't want the compressor to suspend often.  (In fact, an
1744 overly small buffer could lead to infinite looping, if a single MCU required
1745 more data than would fit in the buffer.)  We recommend a buffer of at least
1746 several Kbytes.  You may want to insert explicit code to ensure that you don't
1747 call jpeg_write_scanlines() unless there is a reasonable amount of space in
1748 the output buffer; in other words, flush the buffer before trying to compress
1749 more data.
1750
1751 The compressor does not allow suspension while it is trying to write JPEG
1752 markers at the beginning and end of the file.  This means that:
1753   * At the beginning of a compression operation, there must be enough free
1754     space in the output buffer to hold the header markers (typically 600 or
1755     so bytes).  The recommended buffer size is bigger than this anyway, so
1756     this is not a problem as long as you start with an empty buffer.  However,
1757     this restriction might catch you if you insert large special markers, such
1758     as a JFIF thumbnail image, without flushing the buffer afterwards.
1759   * When you call jpeg_finish_compress(), there must be enough space in the
1760     output buffer to emit any buffered data and the final EOI marker.  In the
1761     current implementation, half a dozen bytes should suffice for this, but
1762     for safety's sake we recommend ensuring that at least 100 bytes are free
1763     before calling jpeg_finish_compress().
1764
1765 A more significant restriction is that jpeg_finish_compress() cannot suspend.
1766 This means you cannot use suspension with multi-pass operating modes, namely
1767 Huffman code optimization and multiple-scan output.  Those modes write the
1768 whole file during jpeg_finish_compress(), which will certainly result in
1769 buffer overrun.  (Note that this restriction applies only to compression,
1770 not decompression.  The decompressor supports input suspension in all of its
1771 operating modes.)
1772
1773 Decompression suspension:
1774
1775 For decompression suspension, use a fill_input_buffer() routine that simply
1776 returns FALSE (except perhaps during error recovery, as discussed below).
1777 This will cause the decompressor to return to its caller with an indication
1778 that suspension has occurred.  This can happen at four places:
1779   * jpeg_read_header(): will return JPEG_SUSPENDED.
1780   * jpeg_start_decompress(): will return FALSE, rather than its usual TRUE.
1781   * jpeg_read_scanlines(): will return the number of scanlines already
1782         completed (possibly 0).
1783   * jpeg_finish_decompress(): will return FALSE, rather than its usual TRUE.
1784 The surrounding application must recognize these cases, load more data into
1785 the input buffer, and repeat the call.  In the case of jpeg_read_scanlines(),
1786 increment the passed pointers past any scanlines successfully read.
1787
1788 Just as with compression, the decompressor will typically backtrack to a
1789 convenient restart point before suspending.  When fill_input_buffer() is
1790 called, next_input_byte/bytes_in_buffer point to the current restart point,
1791 which is where the decompressor will backtrack to if FALSE is returned.
1792 The data beyond that position must NOT be discarded if you suspend; it needs
1793 to be re-read upon resumption.  In most implementations, you'll need to shift
1794 this data down to the start of your work buffer and then load more data after
1795 it.  Again, this behavior means that a several-Kbyte work buffer is essential
1796 for decent performance; furthermore, you should load a reasonable amount of
1797 new data before resuming decompression.  (If you loaded, say, only one new
1798 byte each time around, you could waste a LOT of cycles.)
1799
1800 The skip_input_data() source manager routine requires special care in a
1801 suspension scenario.  This routine is NOT granted the ability to suspend the
1802 decompressor; it can decrement bytes_in_buffer to zero, but no more.  If the
1803 requested skip distance exceeds the amount of data currently in the input
1804 buffer, then skip_input_data() must set bytes_in_buffer to zero and record the
1805 additional skip distance somewhere else.  The decompressor will immediately
1806 call fill_input_buffer(), which should return FALSE, which will cause a
1807 suspension return.  The surrounding application must then arrange to discard
1808 the recorded number of bytes before it resumes loading the input buffer.
1809 (Yes, this design is rather baroque, but it avoids complexity in the far more
1810 common case where a non-suspending source manager is used.)
1811
1812 If the input data has been exhausted, we recommend that you emit a warning
1813 and insert dummy EOI markers just as a non-suspending data source manager
1814 would do.  This can be handled either in the surrounding application logic or
1815 within fill_input_buffer(); the latter is probably more efficient.  If
1816 fill_input_buffer() knows that no more data is available, it can set the
1817 pointer/count to point to a dummy EOI marker and then return TRUE just as
1818 though it had read more data in a non-suspending situation.
1819
1820 The decompressor does not attempt to suspend within standard JPEG markers;
1821 instead it will backtrack to the start of the marker and reprocess the whole
1822 marker next time.  Hence the input buffer must be large enough to hold the
1823 longest standard marker in the file.  Standard JPEG markers should normally
1824 not exceed a few hundred bytes each (DHT tables are typically the longest).
1825 We recommend at least a 2K buffer for performance reasons, which is much
1826 larger than any correct marker is likely to be.  For robustness against
1827 damaged marker length counts, you may wish to insert a test in your
1828 application for the case that the input buffer is completely full and yet
1829 the decoder has suspended without consuming any data --- otherwise, if this
1830 situation did occur, it would lead to an endless loop.  (The library can't
1831 provide this test since it has no idea whether "the buffer is full", or
1832 even whether there is a fixed-size input buffer.)
1833
1834 The input buffer would need to be 64K to allow for arbitrary COM or APPn
1835 markers, but these are handled specially: they are either saved into allocated
1836 memory, or skipped over by calling skip_input_data().  In the former case,
1837 suspension is handled correctly, and in the latter case, the problem of
1838 buffer overrun is placed on skip_input_data's shoulders, as explained above.
1839 Note that if you provide your own marker handling routine for large markers,
1840 you should consider how to deal with buffer overflow.
1841
1842 Multiple-buffer management:
1843
1844 In some applications it is desirable to store the compressed data in a linked
1845 list of buffer areas, so as to avoid data copying.  This can be handled by
1846 having empty_output_buffer() or fill_input_buffer() set the pointer and count
1847 to reference the next available buffer; FALSE is returned only if no more
1848 buffers are available.  Although seemingly straightforward, there is a
1849 pitfall in this approach: the backtrack that occurs when FALSE is returned
1850 could back up into an earlier buffer.  For example, when fill_input_buffer()
1851 is called, the current pointer & count indicate the backtrack restart point.
1852 Since fill_input_buffer() will set the pointer and count to refer to a new
1853 buffer, the restart position must be saved somewhere else.  Suppose a second
1854 call to fill_input_buffer() occurs in the same library call, and no
1855 additional input data is available, so fill_input_buffer must return FALSE.
1856 If the JPEG library has not moved the pointer/count forward in the current
1857 buffer, then *the correct restart point is the saved position in the prior
1858 buffer*.  Prior buffers may be discarded only after the library establishes
1859 a restart point within a later buffer.  Similar remarks apply for output into
1860 a chain of buffers.
1861
1862 The library will never attempt to backtrack over a skip_input_data() call,
1863 so any skipped data can be permanently discarded.  You still have to deal
1864 with the case of skipping not-yet-received data, however.
1865
1866 It's much simpler to use only a single buffer; when fill_input_buffer() is
1867 called, move any unconsumed data (beyond the current pointer/count) down to
1868 the beginning of this buffer and then load new data into the remaining buffer
1869 space.  This approach requires a little more data copying but is far easier
1870 to get right.
1871
1872
1873 Progressive JPEG support
1874 ------------------------
1875
1876 Progressive JPEG rearranges the stored data into a series of scans of
1877 increasing quality.  In situations where a JPEG file is transmitted across a
1878 slow communications link, a decoder can generate a low-quality image very
1879 quickly from the first scan, then gradually improve the displayed quality as
1880 more scans are received.  The final image after all scans are complete is
1881 identical to that of a regular (sequential) JPEG file of the same quality
1882 setting.  Progressive JPEG files are often slightly smaller than equivalent
1883 sequential JPEG files, but the possibility of incremental display is the main
1884 reason for using progressive JPEG.
1885
1886 The IJG encoder library generates progressive JPEG files when given a
1887 suitable "scan script" defining how to divide the data into scans.
1888 Creation of progressive JPEG files is otherwise transparent to the encoder.
1889 Progressive JPEG files can also be read transparently by the decoder library.
1890 If the decoding application simply uses the library as defined above, it
1891 will receive a final decoded image without any indication that the file was
1892 progressive.  Of course, this approach does not allow incremental display.
1893 To perform incremental display, an application needs to use the decoder
1894 library's "buffered-image" mode, in which it receives a decoded image
1895 multiple times.
1896
1897 Each displayed scan requires about as much work to decode as a full JPEG
1898 image of the same size, so the decoder must be fairly fast in relation to the
1899 data transmission rate in order to make incremental display useful.  However,
1900 it is possible to skip displaying the image and simply add the incoming bits
1901 to the decoder's coefficient buffer.  This is fast because only Huffman
1902 decoding need be done, not IDCT, upsampling, colorspace conversion, etc.
1903 The IJG decoder library allows the application to switch dynamically between
1904 displaying the image and simply absorbing the incoming bits.  A properly
1905 coded application can automatically adapt the number of display passes to
1906 suit the time available as the image is received.  Also, a final
1907 higher-quality display cycle can be performed from the buffered data after
1908 the end of the file is reached.
1909
1910 Progressive compression:
1911
1912 To create a progressive JPEG file (or a multiple-scan sequential JPEG file),
1913 set the scan_info cinfo field to point to an array of scan descriptors, and
1914 perform compression as usual.  Instead of constructing your own scan list,
1915 you can call the jpeg_simple_progression() helper routine to create a
1916 recommended progression sequence; this method should be used by all
1917 applications that don't want to get involved in the nitty-gritty of
1918 progressive scan sequence design.  (If you want to provide user control of
1919 scan sequences, you may wish to borrow the scan script reading code found
1920 in rdswitch.c, so that you can read scan script files just like cjpeg's.)
1921 When scan_info is not NULL, the compression library will store DCT'd data
1922 into a buffer array as jpeg_write_scanlines() is called, and will emit all
1923 the requested scans during jpeg_finish_compress().  This implies that
1924 multiple-scan output cannot be created with a suspending data destination
1925 manager, since jpeg_finish_compress() does not support suspension.  We
1926 should also note that the compressor currently forces Huffman optimization
1927 mode when creating a progressive JPEG file, because the default Huffman
1928 tables are unsuitable for progressive files.
1929
1930 Progressive decompression:
1931
1932 When buffered-image mode is not used, the decoder library will read all of
1933 a multi-scan file during jpeg_start_decompress(), so that it can provide a
1934 final decoded image.  (Here "multi-scan" means either progressive or
1935 multi-scan sequential.)  This makes multi-scan files transparent to the
1936 decoding application.  However, existing applications that used suspending
1937 input with version 5 of the IJG library will need to be modified to check
1938 for a suspension return from jpeg_start_decompress().
1939
1940 To perform incremental display, an application must use the library's
1941 buffered-image mode.  This is described in the next section.
1942
1943
1944 Buffered-image mode
1945 -------------------
1946
1947 In buffered-image mode, the library stores the partially decoded image in a
1948 coefficient buffer, from which it can be read out as many times as desired.
1949 This mode is typically used for incremental display of progressive JPEG files,
1950 but it can be used with any JPEG file.  Each scan of a progressive JPEG file
1951 adds more data (more detail) to the buffered image.  The application can
1952 display in lockstep with the source file (one display pass per input scan),
1953 or it can allow input processing to outrun display processing.  By making
1954 input and display processing run independently, it is possible for the
1955 application to adapt progressive display to a wide range of data transmission
1956 rates.
1957
1958 The basic control flow for buffered-image decoding is
1959
1960         jpeg_create_decompress()
1961         set data source
1962         jpeg_read_header()
1963         set overall decompression parameters
1964         cinfo.buffered_image = TRUE;    /* select buffered-image mode */
1965         jpeg_start_decompress()
1966         for (each output pass) {
1967             adjust output decompression parameters if required
1968             jpeg_start_output()         /* start a new output pass */
1969             for (all scanlines in image) {
1970                 jpeg_read_scanlines()
1971                 display scanlines
1972             }
1973             jpeg_finish_output()        /* terminate output pass */
1974         }
1975         jpeg_finish_decompress()
1976         jpeg_destroy_decompress()
1977
1978 This differs from ordinary unbuffered decoding in that there is an additional
1979 level of looping.  The application can choose how many output passes to make
1980 and how to display each pass.
1981
1982 The simplest approach to displaying progressive images is to do one display
1983 pass for each scan appearing in the input file.  In this case the outer loop
1984 condition is typically
1985         while (!jpeg_input_complete(&cinfo))
1986 and the start-output call should read
1987         jpeg_start_output(&cinfo, cinfo.input_scan_number);
1988 The second parameter to jpeg_start_output() indicates which scan of the input
1989 file is to be displayed; the scans are numbered starting at 1 for this
1990 purpose.  (You can use a loop counter starting at 1 if you like, but using
1991 the library's input scan counter is easier.)  The library automatically reads
1992 data as necessary to complete each requested scan, and jpeg_finish_output()
1993 advances to the next scan or end-of-image marker (hence input_scan_number
1994 will be incremented by the time control arrives back at jpeg_start_output()).
1995 With this technique, data is read from the input file only as needed, and
1996 input and output processing run in lockstep.
1997
1998 After reading the final scan and reaching the end of the input file, the
1999 buffered image remains available; it can be read additional times by
2000 repeating the jpeg_start_output()/jpeg_read_scanlines()/jpeg_finish_output()
2001 sequence.  For example, a useful technique is to use fast one-pass color
2002 quantization for display passes made while the image is arriving, followed by
2003 a final display pass using two-pass quantization for highest quality.  This
2004 is done by changing the library parameters before the final output pass.
2005 Changing parameters between passes is discussed in detail below.
2006
2007 In general the last scan of a progressive file cannot be recognized as such
2008 until after it is read, so a post-input display pass is the best approach if
2009 you want special processing in the final pass.
2010
2011 When done with the image, be sure to call jpeg_finish_decompress() to release
2012 the buffered image (or just use jpeg_destroy_decompress()).
2013
2014 If input data arrives faster than it can be displayed, the application can
2015 cause the library to decode input data in advance of what's needed to produce
2016 output.  This is done by calling the routine jpeg_consume_input().
2017 The return value is one of the following:
2018         JPEG_REACHED_SOS:    reached an SOS marker (the start of a new scan)
2019         JPEG_REACHED_EOI:    reached the EOI marker (end of image)
2020         JPEG_ROW_COMPLETED:  completed reading one MCU row of compressed data
2021         JPEG_SCAN_COMPLETED: completed reading last MCU row of current scan
2022         JPEG_SUSPENDED:      suspended before completing any of the above
2023 (JPEG_SUSPENDED can occur only if a suspending data source is used.)  This
2024 routine can be called at any time after initializing the JPEG object.  It
2025 reads some additional data and returns when one of the indicated significant
2026 events occurs.  (If called after the EOI marker is reached, it will
2027 immediately return JPEG_REACHED_EOI without attempting to read more data.)
2028
2029 The library's output processing will automatically call jpeg_consume_input()
2030 whenever the output processing overtakes the input; thus, simple lockstep
2031 display requires no direct calls to jpeg_consume_input().  But by adding
2032 calls to jpeg_consume_input(), you can absorb data in advance of what is
2033 being displayed.  This has two benefits:
2034   * You can limit buildup of unprocessed data in your input buffer.
2035   * You can eliminate extra display passes by paying attention to the
2036     state of the library's input processing.
2037
2038 The first of these benefits only requires interspersing calls to
2039 jpeg_consume_input() with your display operations and any other processing
2040 you may be doing.  To avoid wasting cycles due to backtracking, it's best to
2041 call jpeg_consume_input() only after a hundred or so new bytes have arrived.
2042 This is discussed further under "I/O suspension", above.  (Note: the JPEG
2043 library currently is not thread-safe.  You must not call jpeg_consume_input()
2044 from one thread of control if a different library routine is working on the
2045 same JPEG object in another thread.)
2046
2047 When input arrives fast enough that more than one new scan is available
2048 before you start a new output pass, you may as well skip the output pass
2049 corresponding to the completed scan.  This occurs for free if you pass
2050 cinfo.input_scan_number as the target scan number to jpeg_start_output().
2051 The input_scan_number field is simply the index of the scan currently being
2052 consumed by the input processor.  You can ensure that this is up-to-date by
2053 emptying the input buffer just before calling jpeg_start_output(): call
2054 jpeg_consume_input() repeatedly until it returns JPEG_SUSPENDED or
2055 JPEG_REACHED_EOI.
2056
2057 The target scan number passed to jpeg_start_output() is saved in the
2058 cinfo.output_scan_number field.  The library's output processing calls
2059 jpeg_consume_input() whenever the current input scan number and row within
2060 that scan is less than or equal to the current output scan number and row.
2061 Thus, input processing can "get ahead" of the output processing but is not
2062 allowed to "fall behind".  You can achieve several different effects by
2063 manipulating this interlock rule.  For example, if you pass a target scan
2064 number greater than the current input scan number, the output processor will
2065 wait until that scan starts to arrive before producing any output.  (To avoid
2066 an infinite loop, the target scan number is automatically reset to the last
2067 scan number when the end of image is reached.  Thus, if you specify a large
2068 target scan number, the library will just absorb the entire input file and
2069 then perform an output pass.  This is effectively the same as what
2070 jpeg_start_decompress() does when you don't select buffered-image mode.)
2071 When you pass a target scan number equal to the current input scan number,
2072 the image is displayed no faster than the current input scan arrives.  The
2073 final possibility is to pass a target scan number less than the current input
2074 scan number; this disables the input/output interlock and causes the output
2075 processor to simply display whatever it finds in the image buffer, without
2076 waiting for input.  (However, the library will not accept a target scan
2077 number less than one, so you can't avoid waiting for the first scan.)
2078
2079 When data is arriving faster than the output display processing can advance
2080 through the image, jpeg_consume_input() will store data into the buffered
2081 image beyond the point at which the output processing is reading data out
2082 again.  If the input arrives fast enough, it may "wrap around" the buffer to
2083 the point where the input is more than one whole scan ahead of the output.
2084 If the output processing simply proceeds through its display pass without
2085 paying attention to the input, the effect seen on-screen is that the lower
2086 part of the image is one or more scans better in quality than the upper part.
2087 Then, when the next output scan is started, you have a choice of what target
2088 scan number to use.  The recommended choice is to use the current input scan
2089 number at that time, which implies that you've skipped the output scans
2090 corresponding to the input scans that were completed while you processed the
2091 previous output scan.  In this way, the decoder automatically adapts its
2092 speed to the arriving data, by skipping output scans as necessary to keep up
2093 with the arriving data.
2094
2095 When using this strategy, you'll want to be sure that you perform a final
2096 output pass after receiving all the data; otherwise your last display may not
2097 be full quality across the whole screen.  So the right outer loop logic is
2098 something like this:
2099         do {
2100             absorb any waiting input by calling jpeg_consume_input()
2101             final_pass = jpeg_input_complete(&cinfo);
2102             adjust output decompression parameters if required
2103             jpeg_start_output(&cinfo, cinfo.input_scan_number);
2104             ...
2105             jpeg_finish_output()
2106         } while (!final_pass);
2107 rather than quitting as soon as jpeg_input_complete() returns TRUE.  This
2108 arrangement makes it simple to use higher-quality decoding parameters
2109 for the final pass.  But if you don't want to use special parameters for
2110 the final pass, the right loop logic is like this:
2111         for (;;) {
2112             absorb any waiting input by calling jpeg_consume_input()
2113             jpeg_start_output(&cinfo, cinfo.input_scan_number);
2114             ...
2115             jpeg_finish_output()
2116             if (jpeg_input_complete(&cinfo) &&
2117                 cinfo.input_scan_number == cinfo.output_scan_number)
2118               break;
2119         }
2120 In this case you don't need to know in advance whether an output pass is to
2121 be the last one, so it's not necessary to have reached EOF before starting
2122 the final output pass; rather, what you want to test is whether the output
2123 pass was performed in sync with the final input scan.  This form of the loop
2124 will avoid an extra output pass whenever the decoder is able (or nearly able)
2125 to keep up with the incoming data.
2126
2127 When the data transmission speed is high, you might begin a display pass,
2128 then find that much or all of the file has arrived before you can complete
2129 the pass.  (You can detect this by noting the JPEG_REACHED_EOI return code
2130 from jpeg_consume_input(), or equivalently by testing jpeg_input_complete().)
2131 In this situation you may wish to abort the current display pass and start a
2132 new one using the newly arrived information.  To do so, just call
2133 jpeg_finish_output() and then start a new pass with jpeg_start_output().
2134
2135 A variant strategy is to abort and restart display if more than one complete
2136 scan arrives during an output pass; this can be detected by noting
2137 JPEG_REACHED_SOS returns and/or examining cinfo.input_scan_number.  This
2138 idea should be employed with caution, however, since the display process
2139 might never get to the bottom of the image before being aborted, resulting
2140 in the lower part of the screen being several passes worse than the upper.
2141 In most cases it's probably best to abort an output pass only if the whole
2142 file has arrived and you want to begin the final output pass immediately.
2143
2144 When receiving data across a communication link, we recommend always using
2145 the current input scan number for the output target scan number; if a
2146 higher-quality final pass is to be done, it should be started (aborting any
2147 incomplete output pass) as soon as the end of file is received.  However,
2148 many other strategies are possible.  For example, the application can examine
2149 the parameters of the current input scan and decide whether to display it or
2150 not.  If the scan contains only chroma data, one might choose not to use it
2151 as the target scan, expecting that the scan will be small and will arrive
2152 quickly.  To skip to the next scan, call jpeg_consume_input() until it
2153 returns JPEG_REACHED_SOS or JPEG_REACHED_EOI.  Or just use the next higher
2154 number as the target scan for jpeg_start_output(); but that method doesn't
2155 let you inspect the next scan's parameters before deciding to display it.
2156
2157
2158 In buffered-image mode, jpeg_start_decompress() never performs input and
2159 thus never suspends.  An application that uses input suspension with
2160 buffered-image mode must be prepared for suspension returns from these
2161 routines:
2162 * jpeg_start_output() performs input only if you request 2-pass quantization
2163   and the target scan isn't fully read yet.  (This is discussed below.)
2164 * jpeg_read_scanlines(), as always, returns the number of scanlines that it
2165   was able to produce before suspending.
2166 * jpeg_finish_output() will read any markers following the target scan,
2167   up to the end of the file or the SOS marker that begins another scan.
2168   (But it reads no input if jpeg_consume_input() has already reached the
2169   end of the file or a SOS marker beyond the target output scan.)
2170 * jpeg_finish_decompress() will read until the end of file, and thus can
2171   suspend if the end hasn't already been reached (as can be tested by
2172   calling jpeg_input_complete()).
2173 jpeg_start_output(), jpeg_finish_output(), and jpeg_finish_decompress()
2174 all return TRUE if they completed their tasks, FALSE if they had to suspend.
2175 In the event of a FALSE return, the application must load more input data
2176 and repeat the call.  Applications that use non-suspending data sources need
2177 not check the return values of these three routines.
2178
2179
2180 It is possible to change decoding parameters between output passes in the
2181 buffered-image mode.  The decoder library currently supports only very
2182 limited changes of parameters.  ONLY THE FOLLOWING parameter changes are
2183 allowed after jpeg_start_decompress() is called:
2184 * dct_method can be changed before each call to jpeg_start_output().
2185   For example, one could use a fast DCT method for early scans, changing
2186   to a higher quality method for the final scan.
2187 * dither_mode can be changed before each call to jpeg_start_output();
2188   of course this has no impact if not using color quantization.  Typically
2189   one would use ordered dither for initial passes, then switch to
2190   Floyd-Steinberg dither for the final pass.  Caution: changing dither mode
2191   can cause more memory to be allocated by the library.  Although the amount
2192   of memory involved is not large (a scanline or so), it may cause the
2193   initial max_memory_to_use specification to be exceeded, which in the worst
2194   case would result in an out-of-memory failure.
2195 * do_block_smoothing can be changed before each call to jpeg_start_output().
2196   This setting is relevant only when decoding a progressive JPEG image.
2197   During the first DC-only scan, block smoothing provides a very "fuzzy" look
2198   instead of the very "blocky" look seen without it; which is better seems a
2199   matter of personal taste.  But block smoothing is nearly always a win
2200   during later stages, especially when decoding a successive-approximation
2201   image: smoothing helps to hide the slight blockiness that otherwise shows
2202   up on smooth gradients until the lowest coefficient bits are sent.
2203 * Color quantization mode can be changed under the rules described below.
2204   You *cannot* change between full-color and quantized output (because that
2205   would alter the required I/O buffer sizes), but you can change which
2206   quantization method is used.
2207
2208 When generating color-quantized output, changing quantization method is a
2209 very useful way of switching between high-speed and high-quality display.
2210 The library allows you to change among its three quantization methods:
2211 1. Single-pass quantization to a fixed color cube.
2212    Selected by cinfo.two_pass_quantize = FALSE and cinfo.colormap = NULL.
2213 2. Single-pass quantization to an application-supplied colormap.
2214    Selected by setting cinfo.colormap to point to the colormap (the value of
2215    two_pass_quantize is ignored); also set cinfo.actual_number_of_colors.
2216 3. Two-pass quantization to a colormap chosen specifically for the image.
2217    Selected by cinfo.two_pass_quantize = TRUE and cinfo.colormap = NULL.
2218    (This is the default setting selected by jpeg_read_header, but it is
2219    probably NOT what you want for the first pass of progressive display!)
2220 These methods offer successively better quality and lesser speed.  However,
2221 only the first method is available for quantizing in non-RGB color spaces.
2222
2223 IMPORTANT: because the different quantizer methods have very different
2224 working-storage requirements, the library requires you to indicate which
2225 one(s) you intend to use before you call jpeg_start_decompress().  (If we did
2226 not require this, the max_memory_to_use setting would be a complete fiction.)
2227 You do this by setting one or more of these three cinfo fields to TRUE:
2228         enable_1pass_quant              Fixed color cube colormap
2229         enable_external_quant           Externally-supplied colormap
2230         enable_2pass_quant              Two-pass custom colormap
2231 All three are initialized FALSE by jpeg_read_header().  But
2232 jpeg_start_decompress() automatically sets TRUE the one selected by the
2233 current two_pass_quantize and colormap settings, so you only need to set the
2234 enable flags for any other quantization methods you plan to change to later.
2235
2236 After setting the enable flags correctly at jpeg_start_decompress() time, you
2237 can change to any enabled quantization method by setting two_pass_quantize
2238 and colormap properly just before calling jpeg_start_output().  The following
2239 special rules apply:
2240 1. You must explicitly set cinfo.colormap to NULL when switching to 1-pass
2241    or 2-pass mode from a different mode, or when you want the 2-pass
2242    quantizer to be re-run to generate a new colormap.
2243 2. To switch to an external colormap, or to change to a different external
2244    colormap than was used on the prior pass, you must call
2245    jpeg_new_colormap() after setting cinfo.colormap.
2246 NOTE: if you want to use the same colormap as was used in the prior pass,
2247 you should not do either of these things.  This will save some nontrivial
2248 switchover costs.
2249 (These requirements exist because cinfo.colormap will always be non-NULL
2250 after completing a prior output pass, since both the 1-pass and 2-pass
2251 quantizers set it to point to their output colormaps.  Thus you have to
2252 do one of these two things to notify the library that something has changed.
2253 Yup, it's a bit klugy, but it's necessary to do it this way for backwards
2254 compatibility.)
2255
2256 Note that in buffered-image mode, the library generates any requested colormap
2257 during jpeg_start_output(), not during jpeg_start_decompress().
2258
2259 When using two-pass quantization, jpeg_start_output() makes a pass over the
2260 buffered image to determine the optimum color map; it therefore may take a
2261 significant amount of time, whereas ordinarily it does little work.  The
2262 progress monitor hook is called during this pass, if defined.  It is also
2263 important to realize that if the specified target scan number is greater than
2264 or equal to the current input scan number, jpeg_start_output() will attempt
2265 to consume input as it makes this pass.  If you use a suspending data source,
2266 you need to check for a FALSE return from jpeg_start_output() under these
2267 conditions.  The combination of 2-pass quantization and a not-yet-fully-read
2268 target scan is the only case in which jpeg_start_output() will consume input.
2269
2270
2271 Application authors who support buffered-image mode may be tempted to use it
2272 for all JPEG images, even single-scan ones.  This will work, but it is
2273 inefficient: there is no need to create an image-sized coefficient buffer for
2274 single-scan images.  Requesting buffered-image mode for such an image wastes
2275 memory.  Worse, it can cost time on large images, since the buffered data has
2276 to be swapped out or written to a temporary file.  If you are concerned about
2277 maximum performance on baseline JPEG files, you should use buffered-image
2278 mode only when the incoming file actually has multiple scans.  This can be
2279 tested by calling jpeg_has_multiple_scans(), which will return a correct
2280 result at any time after jpeg_read_header() completes.
2281
2282 It is also worth noting that when you use jpeg_consume_input() to let input
2283 processing get ahead of output processing, the resulting pattern of access to
2284 the coefficient buffer is quite nonsequential.  It's best to use the memory
2285 manager jmemnobs.c if you can (ie, if you have enough real or virtual main
2286 memory).  If not, at least make sure that max_memory_to_use is set as high as
2287 possible.  If the JPEG memory manager has to use a temporary file, you will
2288 probably see a lot of disk traffic and poor performance.  (This could be
2289 improved with additional work on the memory manager, but we haven't gotten
2290 around to it yet.)
2291
2292 In some applications it may be convenient to use jpeg_consume_input() for all
2293 input processing, including reading the initial markers; that is, you may
2294 wish to call jpeg_consume_input() instead of jpeg_read_header() during
2295 startup.  This works, but note that you must check for JPEG_REACHED_SOS and
2296 JPEG_REACHED_EOI return codes as the equivalent of jpeg_read_header's codes.
2297 Once the first SOS marker has been reached, you must call
2298 jpeg_start_decompress() before jpeg_consume_input() will consume more input;
2299 it'll just keep returning JPEG_REACHED_SOS until you do.  If you read a
2300 tables-only file this way, jpeg_consume_input() will return JPEG_REACHED_EOI
2301 without ever returning JPEG_REACHED_SOS; be sure to check for this case.
2302 If this happens, the decompressor will not read any more input until you call
2303 jpeg_abort() to reset it.  It is OK to call jpeg_consume_input() even when not
2304 using buffered-image mode, but in that case it's basically a no-op after the
2305 initial markers have been read: it will just return JPEG_SUSPENDED.
2306
2307
2308 Abbreviated datastreams and multiple images
2309 -------------------------------------------
2310
2311 A JPEG compression or decompression object can be reused to process multiple
2312 images.  This saves a small amount of time per image by eliminating the
2313 "create" and "destroy" operations, but that isn't the real purpose of the
2314 feature.  Rather, reuse of an object provides support for abbreviated JPEG
2315 datastreams.  Object reuse can also simplify processing a series of images in
2316 a single input or output file.  This section explains these features.
2317
2318 A JPEG file normally contains several hundred bytes worth of quantization
2319 and Huffman tables.  In a situation where many images will be stored or
2320 transmitted with identical tables, this may represent an annoying overhead.
2321 The JPEG standard therefore permits tables to be omitted.  The standard
2322 defines three classes of JPEG datastreams:
2323   * "Interchange" datastreams contain an image and all tables needed to decode
2324      the image.  These are the usual kind of JPEG file.
2325   * "Abbreviated image" datastreams contain an image, but are missing some or
2326     all of the tables needed to decode that image.
2327   * "Abbreviated table specification" (henceforth "tables-only") datastreams
2328     contain only table specifications.
2329 To decode an abbreviated image, it is necessary to load the missing table(s)
2330 into the decoder beforehand.  This can be accomplished by reading a separate
2331 tables-only file.  A variant scheme uses a series of images in which the first
2332 image is an interchange (complete) datastream, while subsequent ones are
2333 abbreviated and rely on the tables loaded by the first image.  It is assumed
2334 that once the decoder has read a table, it will remember that table until a
2335 new definition for the same table number is encountered.
2336
2337 It is the application designer's responsibility to figure out how to associate
2338 the correct tables with an abbreviated image.  While abbreviated datastreams
2339 can be useful in a closed environment, their use is strongly discouraged in
2340 any situation where data exchange with other applications might be needed.
2341 Caveat designer.
2342
2343 The JPEG library provides support for reading and writing any combination of
2344 tables-only datastreams and abbreviated images.  In both compression and
2345 decompression objects, a quantization or Huffman table will be retained for
2346 the lifetime of the object, unless it is overwritten by a new table definition.
2347
2348
2349 To create abbreviated image datastreams, it is only necessary to tell the
2350 compressor not to emit some or all of the tables it is using.  Each
2351 quantization and Huffman table struct contains a boolean field "sent_table",
2352 which normally is initialized to FALSE.  For each table used by the image, the
2353 header-writing process emits the table and sets sent_table = TRUE unless it is
2354 already TRUE.  (In normal usage, this prevents outputting the same table
2355 definition multiple times, as would otherwise occur because the chroma
2356 components typically share tables.)  Thus, setting this field to TRUE before
2357 calling jpeg_start_compress() will prevent the table from being written at
2358 all.
2359
2360 If you want to create a "pure" abbreviated image file containing no tables,
2361 just call "jpeg_suppress_tables(&cinfo, TRUE)" after constructing all the
2362 tables.  If you want to emit some but not all tables, you'll need to set the
2363 individual sent_table fields directly.
2364
2365 To create an abbreviated image, you must also call jpeg_start_compress()
2366 with a second parameter of FALSE, not TRUE.  Otherwise jpeg_start_compress()
2367 will force all the sent_table fields to FALSE.  (This is a safety feature to
2368 prevent abbreviated images from being created accidentally.)
2369
2370 To create a tables-only file, perform the same parameter setup that you
2371 normally would, but instead of calling jpeg_start_compress() and so on, call
2372 jpeg_write_tables(&cinfo).  This will write an abbreviated datastream
2373 containing only SOI, DQT and/or DHT markers, and EOI.  All the quantization
2374 and Huffman tables that are currently defined in the compression object will
2375 be emitted unless their sent_tables flag is already TRUE, and then all the
2376 sent_tables flags will be set TRUE.
2377
2378 A sure-fire way to create matching tables-only and abbreviated image files
2379 is to proceed as follows:
2380
2381         create JPEG compression object
2382         set JPEG parameters
2383         set destination to tables-only file
2384         jpeg_write_tables(&cinfo);
2385         set destination to image file
2386         jpeg_start_compress(&cinfo, FALSE);
2387         write data...
2388         jpeg_finish_compress(&cinfo);
2389
2390 Since the JPEG parameters are not altered between writing the table file and
2391 the abbreviated image file, the same tables are sure to be used.  Of course,
2392 you can repeat the jpeg_start_compress() ... jpeg_finish_compress() sequence
2393 many times to produce many abbreviated image files matching the table file.
2394
2395 You cannot suppress output of the computed Huffman tables when Huffman
2396 optimization is selected.  (If you could, there'd be no way to decode the
2397 image...)  Generally, you don't want to set optimize_coding = TRUE when
2398 you are trying to produce abbreviated files.
2399
2400 In some cases you might want to compress an image using tables which are
2401 not stored in the application, but are defined in an interchange or
2402 tables-only file readable by the application.  This can be done by setting up
2403 a JPEG decompression object to read the specification file, then copying the
2404 tables into your compression object.  See jpeg_copy_critical_parameters()
2405 for an example of copying quantization tables.
2406
2407
2408 To read abbreviated image files, you simply need to load the proper tables
2409 into the decompression object before trying to read the abbreviated image.
2410 If the proper tables are stored in the application program, you can just
2411 allocate the table structs and fill in their contents directly.  For example,
2412 to load a fixed quantization table into table slot "n":
2413
2414     if (cinfo.quant_tbl_ptrs[n] == NULL)
2415       cinfo.quant_tbl_ptrs[n] = jpeg_alloc_quant_table((j_common_ptr) &cinfo);
2416     quant_ptr = cinfo.quant_tbl_ptrs[n];        /* quant_ptr is JQUANT_TBL* */
2417     for (i = 0; i < 64; i++) {
2418       /* Qtable[] is desired quantization table, in natural array order */
2419       quant_ptr->quantval[i] = Qtable[i];
2420     }
2421
2422 Code to load a fixed Huffman table is typically (for AC table "n"):
2423
2424     if (cinfo.ac_huff_tbl_ptrs[n] == NULL)
2425       cinfo.ac_huff_tbl_ptrs[n] = jpeg_alloc_huff_table((j_common_ptr) &cinfo);
2426     huff_ptr = cinfo.ac_huff_tbl_ptrs[n];       /* huff_ptr is JHUFF_TBL* */
2427     for (i = 1; i <= 16; i++) {
2428       /* counts[i] is number of Huffman codes of length i bits, i=1..16 */
2429       huff_ptr->bits[i] = counts[i];
2430     }
2431     for (i = 0; i < 256; i++) {
2432       /* symbols[] is the list of Huffman symbols, in code-length order */
2433       huff_ptr->huffval[i] = symbols[i];
2434     }
2435
2436 (Note that trying to set cinfo.quant_tbl_ptrs[n] to point directly at a
2437 constant JQUANT_TBL object is not safe.  If the incoming file happened to
2438 contain a quantization table definition, your master table would get
2439 overwritten!  Instead allocate a working table copy and copy the master table
2440 into it, as illustrated above.  Ditto for Huffman tables, of course.)
2441
2442 You might want to read the tables from a tables-only file, rather than
2443 hard-wiring them into your application.  The jpeg_read_header() call is
2444 sufficient to read a tables-only file.  You must pass a second parameter of
2445 FALSE to indicate that you do not require an image to be present.  Thus, the
2446 typical scenario is
2447
2448         create JPEG decompression object
2449         set source to tables-only file
2450         jpeg_read_header(&cinfo, FALSE);
2451         set source to abbreviated image file
2452         jpeg_read_header(&cinfo, TRUE);
2453         set decompression parameters
2454         jpeg_start_decompress(&cinfo);
2455         read data...
2456         jpeg_finish_decompress(&cinfo);
2457
2458 In some cases, you may want to read a file without knowing whether it contains
2459 an image or just tables.  In that case, pass FALSE and check the return value
2460 from jpeg_read_header(): it will be JPEG_HEADER_OK if an image was found,
2461 JPEG_HEADER_TABLES_ONLY if only tables were found.  (A third return value,
2462 JPEG_SUSPENDED, is possible when using a suspending data source manager.)
2463 Note that jpeg_read_header() will not complain if you read an abbreviated
2464 image for which you haven't loaded the missing tables; the missing-table check
2465 occurs later, in jpeg_start_decompress().
2466
2467
2468 It is possible to read a series of images from a single source file by
2469 repeating the jpeg_read_header() ... jpeg_finish_decompress() sequence,
2470 without releasing/recreating the JPEG object or the data source module.
2471 (If you did reinitialize, any partial bufferload left in the data source
2472 buffer at the end of one image would be discarded, causing you to lose the
2473 start of the next image.)  When you use this method, stored tables are
2474 automatically carried forward, so some of the images can be abbreviated images
2475 that depend on tables from earlier images.
2476
2477 If you intend to write a series of images into a single destination file,
2478 you might want to make a specialized data destination module that doesn't
2479 flush the output buffer at term_destination() time.  This would speed things
2480 up by some trifling amount.  Of course, you'd need to remember to flush the
2481 buffer after the last image.  You can make the later images be abbreviated
2482 ones by passing FALSE to jpeg_start_compress().
2483
2484
2485 Special markers
2486 ---------------
2487
2488 Some applications may need to insert or extract special data in the JPEG
2489 datastream.  The JPEG standard provides marker types "COM" (comment) and
2490 "APP0" through "APP15" (application) to hold application-specific data.
2491 Unfortunately, the use of these markers is not specified by the standard.
2492 COM markers are fairly widely used to hold user-supplied text.  The JFIF file
2493 format spec uses APP0 markers with specified initial strings to hold certain
2494 data.  Adobe applications use APP14 markers beginning with the string "Adobe"
2495 for miscellaneous data.  Other APPn markers are rarely seen, but might
2496 contain almost anything.
2497
2498 If you wish to store user-supplied text, we recommend you use COM markers
2499 and place readable 7-bit ASCII text in them.  Newline conventions are not
2500 standardized --- expect to find LF (Unix style), CR/LF (DOS style), or CR
2501 (Mac style).  A robust COM reader should be able to cope with random binary
2502 garbage, including nulls, since some applications generate COM markers
2503 containing non-ASCII junk.  (But yours should not be one of them.)
2504
2505 For program-supplied data, use an APPn marker, and be sure to begin it with an
2506 identifying string so that you can tell whether the marker is actually yours.
2507 It's probably best to avoid using APP0 or APP14 for any private markers.
2508 (NOTE: the upcoming SPIFF standard will use APP8 markers; we recommend you
2509 not use APP8 markers for any private purposes, either.)
2510
2511 Keep in mind that at most 65533 bytes can be put into one marker, but you
2512 can have as many markers as you like.
2513
2514 By default, the IJG compression library will write a JFIF APP0 marker if the
2515 selected JPEG colorspace is grayscale or YCbCr, or an Adobe APP14 marker if
2516 the selected colorspace is RGB, CMYK, or YCCK.  You can disable this, but
2517 we don't recommend it.  The decompression library will recognize JFIF and
2518 Adobe markers and will set the JPEG colorspace properly when one is found.
2519
2520
2521 You can write special markers immediately following the datastream header by
2522 calling jpeg_write_marker() after jpeg_start_compress() and before the first
2523 call to jpeg_write_scanlines().  When you do this, the markers appear after
2524 the SOI and the JFIF APP0 and Adobe APP14 markers (if written), but before
2525 all else.  Specify the marker type parameter as "JPEG_COM" for COM or
2526 "JPEG_APP0 + n" for APPn.  (Actually, jpeg_write_marker will let you write
2527 any marker type, but we don't recommend writing any other kinds of marker.)
2528 For example, to write a user comment string pointed to by comment_text:
2529         jpeg_write_marker(cinfo, JPEG_COM, comment_text, strlen(comment_text));
2530
2531 If it's not convenient to store all the marker data in memory at once,
2532 you can instead call jpeg_write_m_header() followed by multiple calls to
2533 jpeg_write_m_byte().  If you do it this way, it's your responsibility to
2534 call jpeg_write_m_byte() exactly the number of times given in the length
2535 parameter to jpeg_write_m_header().  (This method lets you empty the
2536 output buffer partway through a marker, which might be important when
2537 using a suspending data destination module.  In any case, if you are using
2538 a suspending destination, you should flush its buffer after inserting
2539 any special markers.  See "I/O suspension".)
2540
2541 Or, if you prefer to synthesize the marker byte sequence yourself,
2542 you can just cram it straight into the data destination module.
2543
2544 If you are writing JFIF 1.02 extension markers (thumbnail images), don't
2545 forget to set cinfo.JFIF_minor_version = 2 so that the encoder will write the
2546 correct JFIF version number in the JFIF header marker.  The library's default
2547 is to write version 1.01, but that's wrong if you insert any 1.02 extension
2548 markers.  (We could probably get away with just defaulting to 1.02, but there
2549 used to be broken decoders that would complain about unknown minor version
2550 numbers.  To reduce compatibility risks it's safest not to write 1.02 unless
2551 you are actually using 1.02 extensions.)
2552
2553
2554 When reading, two methods of handling special markers are available:
2555 1. You can ask the library to save the contents of COM and/or APPn markers
2556 into memory, and then examine them at your leisure afterwards.
2557 2. You can supply your own routine to process COM and/or APPn markers
2558 on-the-fly as they are read.
2559 The first method is simpler to use, especially if you are using a suspending
2560 data source; writing a marker processor that copes with input suspension is
2561 not easy (consider what happens if the marker is longer than your available
2562 input buffer).  However, the second method conserves memory since the marker
2563 data need not be kept around after it's been processed.
2564
2565 For either method, you'd normally set up marker handling after creating a
2566 decompression object and before calling jpeg_read_header(), because the
2567 markers of interest will typically be near the head of the file and so will
2568 be scanned by jpeg_read_header.  Once you've established a marker handling
2569 method, it will be used for the life of that decompression object
2570 (potentially many datastreams), unless you change it.  Marker handling is
2571 determined separately for COM markers and for each APPn marker code.
2572
2573
2574 To save the contents of special markers in memory, call
2575         jpeg_save_markers(cinfo, marker_code, length_limit)
2576 where marker_code is the marker type to save, JPEG_COM or JPEG_APP0+n.
2577 (To arrange to save all the special marker types, you need to call this
2578 routine 17 times, for COM and APP0-APP15.)  If the incoming marker is longer
2579 than length_limit data bytes, only length_limit bytes will be saved; this
2580 parameter allows you to avoid chewing up memory when you only need to see the
2581 first few bytes of a potentially large marker.  If you want to save all the
2582 data, set length_limit to 0xFFFF; that is enough since marker lengths are only
2583 16 bits.  As a special case, setting length_limit to 0 prevents that marker
2584 type from being saved at all.  (That is the default behavior, in fact.)
2585
2586 After jpeg_read_header() completes, you can examine the special markers by
2587 following the cinfo->marker_list pointer chain.  All the special markers in
2588 the file appear in this list, in order of their occurrence in the file (but
2589 omitting any markers of types you didn't ask for).  Both the original data
2590 length and the saved data length are recorded for each list entry; the latter
2591 will not exceed length_limit for the particular marker type.  Note that these
2592 lengths exclude the marker length word, whereas the stored representation
2593 within the JPEG file includes it.  (Hence the maximum data length is really
2594 only 65533.)
2595
2596 It is possible that additional special markers appear in the file beyond the
2597 SOS marker at which jpeg_read_header stops; if so, the marker list will be
2598 extended during reading of the rest of the file.  This is not expected to be
2599 common, however.  If you are short on memory you may want to reset the length
2600 limit to zero for all marker types after finishing jpeg_read_header, to
2601 ensure that the max_memory_to_use setting cannot be exceeded due to addition
2602 of later markers.
2603
2604 The marker list remains stored until you call jpeg_finish_decompress or
2605 jpeg_abort, at which point the memory is freed and the list is set to empty.
2606 (jpeg_destroy also releases the storage, of course.)
2607
2608 Note that the library is internally interested in APP0 and APP14 markers;
2609 if you try to set a small nonzero length limit on these types, the library
2610 will silently force the length up to the minimum it wants.  (But you can set
2611 a zero length limit to prevent them from being saved at all.)  Also, in a
2612 16-bit environment, the maximum length limit may be constrained to less than
2613 65533 by malloc() limitations.  It is therefore best not to assume that the
2614 effective length limit is exactly what you set it to be.
2615
2616
2617 If you want to supply your own marker-reading routine, you do it by calling
2618 jpeg_set_marker_processor().  A marker processor routine must have the
2619 signature
2620         boolean jpeg_marker_parser_method (j_decompress_ptr cinfo)
2621 Although the marker code is not explicitly passed, the routine can find it
2622 in cinfo->unread_marker.  At the time of call, the marker proper has been
2623 read from the data source module.  The processor routine is responsible for
2624 reading the marker length word and the remaining parameter bytes, if any.
2625 Return TRUE to indicate success.  (FALSE should be returned only if you are
2626 using a suspending data source and it tells you to suspend.  See the standard
2627 marker processors in jdmarker.c for appropriate coding methods if you need to
2628 use a suspending data source.)
2629
2630 If you override the default APP0 or APP14 processors, it is up to you to
2631 recognize JFIF and Adobe markers if you want colorspace recognition to occur
2632 properly.  We recommend copying and extending the default processors if you
2633 want to do that.  (A better idea is to save these marker types for later
2634 examination by calling jpeg_save_markers(); that method doesn't interfere
2635 with the library's own processing of these markers.)
2636
2637 jpeg_set_marker_processor() and jpeg_save_markers() are mutually exclusive
2638 --- if you call one it overrides any previous call to the other, for the
2639 particular marker type specified.
2640
2641 A simple example of an external COM processor can be found in djpeg.c.
2642 Also, see jpegtran.c for an example of using jpeg_save_markers.
2643
2644
2645 ICC profiles
2646 ------------
2647
2648 Two functions are provided for writing and reading International Color
2649 Consortium (ICC) device profiles embedded in JFIF JPEG image files:
2650
2651         void jpeg_write_icc_profile (j_compress_ptr cinfo,
2652                                      const JOCTET *icc_data_ptr,
2653                                      unsigned int icc_data_len);
2654         boolean jpeg_read_icc_profile (j_decompress_ptr cinfo,
2655                                        JOCTET **icc_data_ptr,
2656                                        unsigned int *icc_data_len);
2657
2658 The ICC has defined a standard for including such data in JPEG "APP2" markers.
2659 The aforementioned functions do not know anything about the internal structure
2660 of the ICC profile data; they just know how to embed the profile data into a
2661 JPEG file while writing it, or to extract the profile data from a JPEG file
2662 while reading it.
2663
2664 jpeg_write_icc_profile() must be called after calling jpeg_start_compress() and
2665 before the first call to jpeg_write_scanlines() or jpeg_write_raw_data().  This
2666 ordering ensures that the APP2 marker(s) will appear after the SOI and JFIF or
2667 Adobe markers, but before all other data.
2668
2669 jpeg_read_icc_profile() returns TRUE if an ICC profile was found and FALSE
2670 otherwise.  If an ICC profile was found, then the function will allocate a
2671 memory region containing the profile and will return a pointer to that memory
2672 region in *icc_data_ptr, as well as the length of the region in *icc_data_len.
2673 This memory region is allocated by the library using malloc() and must be freed
2674 by the caller using free() when the memory region is no longer needed.  Callers
2675 wishing to use jpeg_read_icc_profile() must call
2676
2677         jpeg_save_markers(cinfo, JPEG_APP0 + 2, 0xFFFF);
2678
2679 prior to calling jpeg_read_header().  jpeg_read_icc_profile() can be called at
2680 any point between jpeg_read_header() and jpeg_finish_decompress().
2681
2682
2683 Raw (downsampled) image data
2684 ----------------------------
2685
2686 Some applications need to supply already-downsampled image data to the JPEG
2687 compressor, or to receive raw downsampled data from the decompressor.  The
2688 library supports this requirement by allowing the application to write or
2689 read raw data, bypassing the normal preprocessing or postprocessing steps.
2690 The interface is different from the standard one and is somewhat harder to
2691 use.  If your interest is merely in bypassing color conversion, we recommend
2692 that you use the standard interface and simply set jpeg_color_space =
2693 in_color_space (or jpeg_color_space = out_color_space for decompression).
2694 The mechanism described in this section is necessary only to supply or
2695 receive downsampled image data, in which not all components have the same
2696 dimensions.
2697
2698
2699 To compress raw data, you must supply the data in the colorspace to be used
2700 in the JPEG file (please read the earlier section on Special color spaces)
2701 and downsampled to the sampling factors specified in the JPEG parameters.
2702 You must supply the data in the format used internally by the JPEG library,
2703 namely a JSAMPIMAGE array.  This is an array of pointers to two-dimensional
2704 arrays, each of type JSAMPARRAY.  Each 2-D array holds the values for one
2705 color component.  This structure is necessary since the components are of
2706 different sizes.  If the image dimensions are not a multiple of the MCU size,
2707 you must also pad the data correctly (usually, this is done by replicating
2708 the last column and/or row).  The data must be padded to a multiple of a DCT
2709 block in each component: that is, each downsampled row must contain a
2710 multiple of 8 valid samples, and there must be a multiple of 8 sample rows
2711 for each component.  (For applications such as conversion of digital TV
2712 images, the standard image size is usually a multiple of the DCT block size,
2713 so that no padding need actually be done.)
2714
2715 The procedure for compression of raw data is basically the same as normal
2716 compression, except that you call jpeg_write_raw_data() in place of
2717 jpeg_write_scanlines().  Before calling jpeg_start_compress(), you must do
2718 the following:
2719   * Set cinfo->raw_data_in to TRUE.  (It is set FALSE by jpeg_set_defaults().)
2720     This notifies the library that you will be supplying raw data.
2721   * Ensure jpeg_color_space is correct --- an explicit jpeg_set_colorspace()
2722     call is a good idea.  Note that since color conversion is bypassed,
2723     in_color_space is ignored, except that jpeg_set_defaults() uses it to
2724     choose the default jpeg_color_space setting.
2725   * Ensure the sampling factors, cinfo->comp_info[i].h_samp_factor and
2726     cinfo->comp_info[i].v_samp_factor, are correct.  Since these indicate the
2727     dimensions of the data you are supplying, it's wise to set them
2728     explicitly, rather than assuming the library's defaults are what you want.
2729
2730 To pass raw data to the library, call jpeg_write_raw_data() in place of
2731 jpeg_write_scanlines().  The two routines work similarly except that
2732 jpeg_write_raw_data takes a JSAMPIMAGE data array rather than JSAMPARRAY.
2733 The scanlines count passed to and returned from jpeg_write_raw_data is
2734 measured in terms of the component with the largest v_samp_factor.
2735
2736 jpeg_write_raw_data() processes one MCU row per call, which is to say
2737 v_samp_factor*DCTSIZE sample rows of each component.  The passed num_lines
2738 value must be at least max_v_samp_factor*DCTSIZE, and the return value will
2739 be exactly that amount (or possibly some multiple of that amount, in future
2740 library versions).  This is true even on the last call at the bottom of the
2741 image; don't forget to pad your data as necessary.
2742
2743 The required dimensions of the supplied data can be computed for each
2744 component as
2745         cinfo->comp_info[i].width_in_blocks*DCTSIZE  samples per row
2746         cinfo->comp_info[i].height_in_blocks*DCTSIZE rows in image
2747 after jpeg_start_compress() has initialized those fields.  If the valid data
2748 is smaller than this, it must be padded appropriately.  For some sampling
2749 factors and image sizes, additional dummy DCT blocks are inserted to make
2750 the image a multiple of the MCU dimensions.  The library creates such dummy
2751 blocks itself; it does not read them from your supplied data.  Therefore you
2752 need never pad by more than DCTSIZE samples.  An example may help here.
2753 Assume 2h2v downsampling of YCbCr data, that is
2754         cinfo->comp_info[0].h_samp_factor = 2           for Y
2755         cinfo->comp_info[0].v_samp_factor = 2
2756         cinfo->comp_info[1].h_samp_factor = 1           for Cb
2757         cinfo->comp_info[1].v_samp_factor = 1
2758         cinfo->comp_info[2].h_samp_factor = 1           for Cr
2759         cinfo->comp_info[2].v_samp_factor = 1
2760 and suppose that the nominal image dimensions (cinfo->image_width and
2761 cinfo->image_height) are 101x101 pixels.  Then jpeg_start_compress() will
2762 compute downsampled_width = 101 and width_in_blocks = 13 for Y,
2763 downsampled_width = 51 and width_in_blocks = 7 for Cb and Cr (and the same
2764 for the height fields).  You must pad the Y data to at least 13*8 = 104
2765 columns and rows, the Cb/Cr data to at least 7*8 = 56 columns and rows.  The
2766 MCU height is max_v_samp_factor = 2 DCT rows so you must pass at least 16
2767 scanlines on each call to jpeg_write_raw_data(), which is to say 16 actual
2768 sample rows of Y and 8 each of Cb and Cr.  A total of 7 MCU rows are needed,
2769 so you must pass a total of 7*16 = 112 "scanlines".  The last DCT block row
2770 of Y data is dummy, so it doesn't matter what you pass for it in the data
2771 arrays, but the scanlines count must total up to 112 so that all of the Cb
2772 and Cr data gets passed.
2773
2774 Output suspension is supported with raw-data compression: if the data
2775 destination module suspends, jpeg_write_raw_data() will return 0.
2776 In this case the same data rows must be passed again on the next call.
2777
2778
2779 Decompression with raw data output implies bypassing all postprocessing:
2780 you cannot ask for rescaling or color quantization, for instance.  More
2781 seriously, you must deal with the color space and sampling factors present in
2782 the incoming file.  If your application only handles, say, 2h1v YCbCr data,
2783 you must check for and fail on other color spaces or other sampling factors.
2784 The library will not convert to a different color space for you.
2785
2786 To obtain raw data output, set cinfo->raw_data_out = TRUE before
2787 jpeg_start_decompress() (it is set FALSE by jpeg_read_header()).  Be sure to
2788 verify that the color space and sampling factors are ones you can handle.
2789 Then call jpeg_read_raw_data() in place of jpeg_read_scanlines().  The
2790 decompression process is otherwise the same as usual.
2791
2792 jpeg_read_raw_data() returns one MCU row per call, and thus you must pass a
2793 buffer of at least max_v_samp_factor*DCTSIZE scanlines (scanline counting is
2794 the same as for raw-data compression).  The buffer you pass must be large
2795 enough to hold the actual data plus padding to DCT-block boundaries.  As with
2796 compression, any entirely dummy DCT blocks are not processed so you need not
2797 allocate space for them, but the total scanline count includes them.  The
2798 above example of computing buffer dimensions for raw-data compression is
2799 equally valid for decompression.
2800
2801 Input suspension is supported with raw-data decompression: if the data source
2802 module suspends, jpeg_read_raw_data() will return 0.  You can also use
2803 buffered-image mode to read raw data in multiple passes.
2804
2805
2806 Really raw data: DCT coefficients
2807 ---------------------------------
2808
2809 It is possible to read or write the contents of a JPEG file as raw DCT
2810 coefficients.  This facility is mainly intended for use in lossless
2811 transcoding between different JPEG file formats.  Other possible applications
2812 include lossless cropping of a JPEG image, lossless reassembly of a
2813 multi-strip or multi-tile TIFF/JPEG file into a single JPEG datastream, etc.
2814
2815 To read the contents of a JPEG file as DCT coefficients, open the file and do
2816 jpeg_read_header() as usual.  But instead of calling jpeg_start_decompress()
2817 and jpeg_read_scanlines(), call jpeg_read_coefficients().  This will read the
2818 entire image into a set of virtual coefficient-block arrays, one array per
2819 component.  The return value is a pointer to an array of virtual-array
2820 descriptors.  Each virtual array can be accessed directly using the JPEG
2821 memory manager's access_virt_barray method (see Memory management, below,
2822 and also read structure.txt's discussion of virtual array handling).  Or,
2823 for simple transcoding to a different JPEG file format, the array list can
2824 just be handed directly to jpeg_write_coefficients().
2825
2826 Each block in the block arrays contains quantized coefficient values in
2827 normal array order (not JPEG zigzag order).  The block arrays contain only
2828 DCT blocks containing real data; any entirely-dummy blocks added to fill out
2829 interleaved MCUs at the right or bottom edges of the image are discarded
2830 during reading and are not stored in the block arrays.  (The size of each
2831 block array can be determined from the width_in_blocks and height_in_blocks
2832 fields of the component's comp_info entry.)  This is also the data format
2833 expected by jpeg_write_coefficients().
2834
2835 When you are done using the virtual arrays, call jpeg_finish_decompress()
2836 to release the array storage and return the decompression object to an idle
2837 state; or just call jpeg_destroy() if you don't need to reuse the object.
2838
2839 If you use a suspending data source, jpeg_read_coefficients() will return
2840 NULL if it is forced to suspend; a non-NULL return value indicates successful
2841 completion.  You need not test for a NULL return value when using a
2842 non-suspending data source.
2843
2844 It is also possible to call jpeg_read_coefficients() to obtain access to the
2845 decoder's coefficient arrays during a normal decode cycle in buffered-image
2846 mode.  This frammish might be useful for progressively displaying an incoming
2847 image and then re-encoding it without loss.  To do this, decode in buffered-
2848 image mode as discussed previously, then call jpeg_read_coefficients() after
2849 the last jpeg_finish_output() call.  The arrays will be available for your use
2850 until you call jpeg_finish_decompress().
2851
2852
2853 To write the contents of a JPEG file as DCT coefficients, you must provide
2854 the DCT coefficients stored in virtual block arrays.  You can either pass
2855 block arrays read from an input JPEG file by jpeg_read_coefficients(), or
2856 allocate virtual arrays from the JPEG compression object and fill them
2857 yourself.  In either case, jpeg_write_coefficients() is substituted for
2858 jpeg_start_compress() and jpeg_write_scanlines().  Thus the sequence is
2859   * Create compression object
2860   * Set all compression parameters as necessary
2861   * Request virtual arrays if needed
2862   * jpeg_write_coefficients()
2863   * jpeg_finish_compress()
2864   * Destroy or re-use compression object
2865 jpeg_write_coefficients() is passed a pointer to an array of virtual block
2866 array descriptors; the number of arrays is equal to cinfo.num_components.
2867
2868 The virtual arrays need only have been requested, not realized, before
2869 jpeg_write_coefficients() is called.  A side-effect of
2870 jpeg_write_coefficients() is to realize any virtual arrays that have been
2871 requested from the compression object's memory manager.  Thus, when obtaining
2872 the virtual arrays from the compression object, you should fill the arrays
2873 after calling jpeg_write_coefficients().  The data is actually written out
2874 when you call jpeg_finish_compress(); jpeg_write_coefficients() only writes
2875 the file header.
2876
2877 When writing raw DCT coefficients, it is crucial that the JPEG quantization
2878 tables and sampling factors match the way the data was encoded, or the
2879 resulting file will be invalid.  For transcoding from an existing JPEG file,
2880 we recommend using jpeg_copy_critical_parameters().  This routine initializes
2881 all the compression parameters to default values (like jpeg_set_defaults()),
2882 then copies the critical information from a source decompression object.
2883 The decompression object should have just been used to read the entire
2884 JPEG input file --- that is, it should be awaiting jpeg_finish_decompress().
2885
2886 jpeg_write_coefficients() marks all tables stored in the compression object
2887 as needing to be written to the output file (thus, it acts like
2888 jpeg_start_compress(cinfo, TRUE)).  This is for safety's sake, to avoid
2889 emitting abbreviated JPEG files by accident.  If you really want to emit an
2890 abbreviated JPEG file, call jpeg_suppress_tables(), or set the tables'
2891 individual sent_table flags, between calling jpeg_write_coefficients() and
2892 jpeg_finish_compress().
2893
2894
2895 Progress monitoring
2896 -------------------
2897
2898 Some applications may need to regain control from the JPEG library every so
2899 often.  The typical use of this feature is to produce a percent-done bar or
2900 other progress display.  (For a simple example, see cjpeg.c or djpeg.c.)
2901 Although you do get control back frequently during the data-transferring pass
2902 (the jpeg_read_scanlines or jpeg_write_scanlines loop), any additional passes
2903 will occur inside jpeg_finish_compress or jpeg_start_decompress; those
2904 routines may take a long time to execute, and you don't get control back
2905 until they are done.
2906
2907 You can define a progress-monitor routine which will be called periodically
2908 by the library.  No guarantees are made about how often this call will occur,
2909 so we don't recommend you use it for mouse tracking or anything like that.
2910 At present, a call will occur once per MCU row, scanline, or sample row
2911 group, whichever unit is convenient for the current processing mode; so the
2912 wider the image, the longer the time between calls.  During the data
2913 transferring pass, only one call occurs per call of jpeg_read_scanlines or
2914 jpeg_write_scanlines, so don't pass a large number of scanlines at once if
2915 you want fine resolution in the progress count.  (If you really need to use
2916 the callback mechanism for time-critical tasks like mouse tracking, you could
2917 insert additional calls inside some of the library's inner loops.)
2918
2919 To establish a progress-monitor callback, create a struct jpeg_progress_mgr,
2920 fill in its progress_monitor field with a pointer to your callback routine,
2921 and set cinfo->progress to point to the struct.  The callback will be called
2922 whenever cinfo->progress is non-NULL.  (This pointer is set to NULL by
2923 jpeg_create_compress or jpeg_create_decompress; the library will not change
2924 it thereafter.  So if you allocate dynamic storage for the progress struct,
2925 make sure it will live as long as the JPEG object does.  Allocating from the
2926 JPEG memory manager with lifetime JPOOL_PERMANENT will work nicely.)  You
2927 can use the same callback routine for both compression and decompression.
2928
2929 The jpeg_progress_mgr struct contains four fields which are set by the library:
2930         long pass_counter;      /* work units completed in this pass */
2931         long pass_limit;        /* total number of work units in this pass */
2932         int completed_passes;   /* passes completed so far */
2933         int total_passes;       /* total number of passes expected */
2934 During any one pass, pass_counter increases from 0 up to (not including)
2935 pass_limit; the step size is usually but not necessarily 1.  The pass_limit
2936 value may change from one pass to another.  The expected total number of
2937 passes is in total_passes, and the number of passes already completed is in
2938 completed_passes.  Thus the fraction of work completed may be estimated as
2939                 completed_passes + (pass_counter/pass_limit)
2940                 --------------------------------------------
2941                                 total_passes
2942 ignoring the fact that the passes may not be equal amounts of work.
2943
2944 When decompressing, pass_limit can even change within a pass, because it
2945 depends on the number of scans in the JPEG file, which isn't always known in
2946 advance.  The computed fraction-of-work-done may jump suddenly (if the library
2947 discovers it has overestimated the number of scans) or even decrease (in the
2948 opposite case).  It is not wise to put great faith in the work estimate.
2949
2950 When using the decompressor's buffered-image mode, the progress monitor work
2951 estimate is likely to be completely unhelpful, because the library has no way
2952 to know how many output passes will be demanded of it.  Currently, the library
2953 sets total_passes based on the assumption that there will be one more output
2954 pass if the input file end hasn't yet been read (jpeg_input_complete() isn't
2955 TRUE), but no more output passes if the file end has been reached when the
2956 output pass is started.  This means that total_passes will rise as additional
2957 output passes are requested.  If you have a way of determining the input file
2958 size, estimating progress based on the fraction of the file that's been read
2959 will probably be more useful than using the library's value.
2960
2961
2962 Memory management
2963 -----------------
2964
2965 This section covers some key facts about the JPEG library's built-in memory
2966 manager.  For more info, please read structure.txt's section about the memory
2967 manager, and consult the source code if necessary.
2968
2969 All memory and temporary file allocation within the library is done via the
2970 memory manager.  If necessary, you can replace the "back end" of the memory
2971 manager to control allocation yourself (for example, if you don't want the
2972 library to use malloc() and free() for some reason).
2973
2974 Some data is allocated "permanently" and will not be freed until the JPEG
2975 object is destroyed.  Most data is allocated "per image" and is freed by
2976 jpeg_finish_compress, jpeg_finish_decompress, or jpeg_abort.  You can call the
2977 memory manager yourself to allocate structures that will automatically be
2978 freed at these times.  Typical code for this is
2979   ptr = (*cinfo->mem->alloc_small) ((j_common_ptr)cinfo, JPOOL_IMAGE, size);
2980 Use JPOOL_PERMANENT to get storage that lasts as long as the JPEG object.
2981 Use alloc_large instead of alloc_small for anything bigger than a few Kbytes.
2982 There are also alloc_sarray and alloc_barray routines that automatically
2983 build 2-D sample or block arrays.
2984
2985 The library's minimum space requirements to process an image depend on the
2986 image's width, but not on its height, because the library ordinarily works
2987 with "strip" buffers that are as wide as the image but just a few rows high.
2988 Some operating modes (eg, two-pass color quantization) require full-image
2989 buffers.  Such buffers are treated as "virtual arrays": only the current strip
2990 need be in memory, and the rest can be swapped out to a temporary file.
2991
2992 When using temporary files, the library will make the in-memory buffers for
2993 its virtual arrays just big enough to stay within a "maximum memory" setting.
2994 Your application can set this limit by setting cinfo->mem->max_memory_to_use
2995 after creating the JPEG object.  (Of course, there is still a minimum size for
2996 the buffers, so the max-memory setting is effective only if it is bigger than
2997 the minimum space needed.)  If you allocate any large structures yourself, you
2998 must allocate them before jpeg_start_compress() or jpeg_start_decompress() in
2999 order to have them counted against the max memory limit.  Also keep in mind
3000 that space allocated with alloc_small() is ignored, on the assumption that
3001 it's too small to be worth worrying about; so a reasonable safety margin
3002 should be left when setting max_memory_to_use.
3003
3004 NOTE: Unless you develop your own memory manager back end, then temporary files
3005 will never be used.  The back end provided in libjpeg-turbo (jmemnobs.c) simply
3006 malloc()s and free()s virtual arrays, and an error occurs if the required
3007 memory exceeds the limit specified in cinfo->mem->max_memory_to_use.
3008
3009
3010 Memory usage
3011 ------------
3012
3013 Working memory requirements while performing compression or decompression
3014 depend on image dimensions, image characteristics (such as colorspace and
3015 JPEG process), and operating mode (application-selected options).
3016
3017 As of v6b, the decompressor requires:
3018  1. About 24K in more-or-less-fixed-size data.  This varies a bit depending
3019     on operating mode and image characteristics (particularly color vs.
3020     grayscale), but it doesn't depend on image dimensions.
3021  2. Strip buffers (of size proportional to the image width) for IDCT and
3022     upsampling results.  The worst case for commonly used sampling factors
3023     is about 34 bytes * width in pixels for a color image.  A grayscale image
3024     only needs about 8 bytes per pixel column.
3025  3. A full-image DCT coefficient buffer is needed to decode a multi-scan JPEG
3026     file (including progressive JPEGs), or whenever you select buffered-image
3027     mode.  This takes 2 bytes/coefficient.  At typical 2x2 sampling, that's
3028     3 bytes per pixel for a color image.  Worst case (1x1 sampling) requires
3029     6 bytes/pixel.  For grayscale, figure 2 bytes/pixel.
3030  4. To perform 2-pass color quantization, the decompressor also needs a
3031     128K color lookup table and a full-image pixel buffer (3 bytes/pixel).
3032 This does not count any memory allocated by the application, such as a
3033 buffer to hold the final output image.
3034
3035 The above figures are valid for 8-bit JPEG data precision and a machine with
3036 32-bit ints.  For 12-bit JPEG data, double the size of the strip buffers and
3037 quantization pixel buffer.  The "fixed-size" data will be somewhat smaller
3038 with 16-bit ints, larger with 64-bit ints.  Also, CMYK or other unusual
3039 color spaces will require different amounts of space.
3040
3041 The full-image coefficient and pixel buffers, if needed at all, do not
3042 have to be fully RAM resident; you can have the library use temporary
3043 files instead when the total memory usage would exceed a limit you set.
3044 (But if your OS supports virtual memory, it's probably better to just use
3045 jmemnobs and let the OS do the swapping.)
3046
3047 The compressor's memory requirements are similar, except that it has no need
3048 for color quantization.  Also, it needs a full-image DCT coefficient buffer
3049 if Huffman-table optimization is asked for, even if progressive mode is not
3050 requested.
3051
3052 If you need more detailed information about memory usage in a particular
3053 situation, you can enable the MEM_STATS code in jmemmgr.c.
3054
3055
3056 Library compile-time options
3057 ----------------------------
3058
3059 A number of compile-time options are available by modifying jmorecfg.h.
3060
3061 The JPEG standard provides for both the baseline 8-bit DCT process and
3062 a 12-bit DCT process.  The IJG code supports 12-bit lossy JPEG if you define
3063 BITS_IN_JSAMPLE as 12 rather than 8.  Note that this causes JSAMPLE to be
3064 larger than a char, so it affects the surrounding application's image data.
3065 The sample applications cjpeg and djpeg can support 12-bit mode only for PPM
3066 and GIF file formats; you must disable the other file formats to compile a
3067 12-bit cjpeg or djpeg.  At present, a 12-bit library can handle *only* 12-bit
3068 images, not both precisions.
3069
3070 Note that a 12-bit library always compresses in Huffman optimization mode,
3071 in order to generate valid Huffman tables.  This is necessary because our
3072 default Huffman tables only cover 8-bit data.  If you need to output 12-bit
3073 files in one pass, you'll have to supply suitable default Huffman tables.
3074 You may also want to supply your own DCT quantization tables; the existing
3075 quality-scaling code has been developed for 8-bit use, and probably doesn't
3076 generate especially good tables for 12-bit.
3077
3078 The maximum number of components (color channels) in the image is determined
3079 by MAX_COMPONENTS.  The JPEG standard allows up to 255 components, but we
3080 expect that few applications will need more than four or so.
3081
3082 On machines with unusual data type sizes, you may be able to improve
3083 performance or reduce memory space by tweaking the various typedefs in
3084 jmorecfg.h.  In particular, on some RISC CPUs, access to arrays of "short"s
3085 is quite slow; consider trading memory for speed by making JCOEF, INT16, and
3086 UINT16 be "int" or "unsigned int".  UINT8 is also a candidate to become int.
3087 You probably don't want to make JSAMPLE be int unless you have lots of memory
3088 to burn.
3089
3090 You can reduce the size of the library by compiling out various optional
3091 functions.  To do this, undefine xxx_SUPPORTED symbols as necessary.
3092
3093 You can also save a few K by not having text error messages in the library;
3094 the standard error message table occupies about 5Kb.  This is particularly
3095 reasonable for embedded applications where there's no good way to display
3096 a message anyway.  To do this, remove the creation of the message table
3097 (jpeg_std_message_table[]) from jerror.c, and alter format_message to do
3098 something reasonable without it.  You could output the numeric value of the
3099 message code number, for example.  If you do this, you can also save a couple
3100 more K by modifying the TRACEMSn() macros in jerror.h to expand to nothing;
3101 you don't need trace capability anyway, right?
3102
3103
3104 Portability considerations
3105 --------------------------
3106
3107 The JPEG library has been written to be extremely portable; the sample
3108 applications cjpeg and djpeg are slightly less so.  This section summarizes
3109 the design goals in this area.  (If you encounter any bugs that cause the
3110 library to be less portable than is claimed here, we'd appreciate hearing
3111 about them.)
3112
3113 The code works fine on ANSI C and C++ compilers, using any of the popular
3114 system include file setups, and some not-so-popular ones too.
3115
3116 The code is not dependent on the exact sizes of the C data types.  As
3117 distributed, we make the assumptions that
3118         char    is at least 8 bits wide
3119         short   is at least 16 bits wide
3120         int     is at least 16 bits wide
3121         long    is at least 32 bits wide
3122 (These are the minimum requirements of the ANSI C standard.)  Wider types will
3123 work fine, although memory may be used inefficiently if char is much larger
3124 than 8 bits or short is much bigger than 16 bits.  The code should work
3125 equally well with 16- or 32-bit ints.
3126
3127 In a system where these assumptions are not met, you may be able to make the
3128 code work by modifying the typedefs in jmorecfg.h.  However, you will probably
3129 have difficulty if int is less than 16 bits wide, since references to plain
3130 int abound in the code.
3131
3132 char can be either signed or unsigned, although the code runs faster if an
3133 unsigned char type is available.  If char is wider than 8 bits, you will need
3134 to redefine JOCTET and/or provide custom data source/destination managers so
3135 that JOCTET represents exactly 8 bits of data on external storage.
3136
3137 The JPEG library proper does not assume ASCII representation of characters.
3138 But some of the image file I/O modules in cjpeg/djpeg do have ASCII
3139 dependencies in file-header manipulation; so does cjpeg's select_file_type()
3140 routine.
3141
3142 The JPEG library does not rely heavily on the C library.  In particular, C
3143 stdio is used only by the data source/destination modules and the error
3144 handler, all of which are application-replaceable.  (cjpeg/djpeg are more
3145 heavily dependent on stdio.)  malloc and free are called only from the memory
3146 manager "back end" module, so you can use a different memory allocator by
3147 replacing that one file.
3148
3149 More info about porting the code may be gleaned by reading jconfig.txt,
3150 jmorecfg.h, and jinclude.h.