tjexample.c

   1 /*
   2  * Copyright (C)2011-2012, 2014-2015, 2017, 2019, 2021-2022
   3  *           D. R. Commander.  All Rights Reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions are met:
   7  *
   8  * - Redistributions of source code must retain the above copyright notice,
   9  *   this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * - Redistributions in binary form must reproduce the above copyright notice,
  11  *   this list of conditions and the following disclaimer in the documentation
  12  *   and/or other materials provided with the distribution.
  13  * - Neither the name of the libjpeg-turbo Project nor the names of its
  14  *   contributors may be used to endorse or promote products derived from this
  15  *   software without specific prior written permission.
  16  *
  17  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS",
  18  * AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  19  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  20  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT HOLDERS OR CONTRIBUTORS BE
  21  * LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
  22  * CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
  23  * SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
  24  * INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
  25  * CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
  26  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
  27  * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  28  */
  29
  30 /*
  31  * This program demonstrates how to compress, decompress, and transform JPEG
  32  * images using the TurboJPEG C API
  33  */
  34
  35 #ifdef _MSC_VER
  36 #define _CRT_SECURE_NO_DEPRECATE
  37 #endif
  38
  39 #include <stdio.h>
  40 #include <stdlib.h>
  41 #include <string.h>
  42 #include <errno.h>
  43 #include <turbojpeg.h>
  44
  45
  46 #ifdef _WIN32
  47 #define strcasecmp  stricmp
  48 #define strncasecmp  strnicmp
  49 #endif
  50
  51 #define THROW(action, message) { \
  52   printf("ERROR in line %d while %s:\n%s\n", __LINE__, action, message); \
  53   retval = -1;  goto bailout; \
  54 }
  55
  56 #define THROW_TJ(action)  THROW(action, tjGetErrorStr2(tjInstance))
  57
  58 #define THROW_UNIX(action)  THROW(action, strerror(errno))
  59
  60 #define DEFAULT_SUBSAMP  TJSAMP_444
  61 #define DEFAULT_QUALITY  95
  62
  63
  64 const char *subsampName[TJ_NUMSAMP] = {
  65   "4:4:4", "4:2:2", "4:2:0", "Grayscale", "4:4:0", "4:1:1"
  66 };
  67
  68 const char *colorspaceName[TJ_NUMCS] = {
  69   "RGB", "YCbCr", "GRAY", "CMYK", "YCCK"
  70 };
  71
  72 tjscalingfactor *scalingFactors = NULL;
  73 int numScalingFactors = 0;
  74
  75
  76 /* DCT filter example.  This produces a negative of the image. */
  77
  78 static int customFilter(short *coeffs, tjregion arrayRegion,
  79                         tjregion planeRegion, int componentIndex,
  80                         int transformIndex, tjtransform *transform)
  81 {
  82   int i;
  83
  84   for (i = 0; i < arrayRegion.w * arrayRegion.h; i++)
  85     coeffs[i] = -coeffs[i];
  86
  87   return 0;
  88 }
  89
  90
  91 static void usage(char *programName)
  92 {
  93   int i;
  94
  95   printf("\nUSAGE: %s <Input image> <Output image> [options]\n\n",
  96          programName);
  97
  98   printf("Input and output images can be in Windows BMP or PBMPLUS (PPM/PGM) format.  If\n");
  99   printf("either filename ends in a .jpg extension, then the TurboJPEG API will be used\n");
 100   printf("to compress or decompress the image.\n\n");
 101
 102   printf("Compression Options (used if the output image is a JPEG image)\n");
 103   printf("--------------------------------------------------------------\n\n");
 104
 105   printf("-subsamp <444|422|420|gray> = Apply this level of chrominance subsampling when\n");
 106   printf("     compressing the output image.  The default is to use the same level of\n");
 107   printf("     subsampling as in the input image, if the input image is also a JPEG\n");
 108   printf("     image, or to use grayscale if the input image is a grayscale non-JPEG\n");
 109   printf("     image, or to use %s subsampling otherwise.\n\n",
 110          subsampName[DEFAULT_SUBSAMP]);
 111
 112   printf("-q <1-100> = Compress the output image with this JPEG quality level\n");
 113   printf("     (default = %d).\n\n", DEFAULT_QUALITY);
 114
 115   printf("Decompression Options (used if the input image is a JPEG image)\n");
 116   printf("---------------------------------------------------------------\n\n");
 117
 118   printf("-scale M/N = Scale the input image by a factor of M/N when decompressing it.\n");
 119   printf("(M/N = ");
 120   for (i = 0; i < numScalingFactors; i++) {
 121     printf("%d/%d", scalingFactors[i].num, scalingFactors[i].denom);
 122     if (numScalingFactors == 2 && i != numScalingFactors - 1)
 123       printf(" or ");
 124     else if (numScalingFactors > 2) {
 125       if (i != numScalingFactors - 1)
 126         printf(", ");
 127       if (i == numScalingFactors - 2)
 128         printf("or ");
 129     }
 130   }
 131   printf(")\n\n");
 132
 133   printf("-hflip, -vflip, -transpose, -transverse, -rot90, -rot180, -rot270 =\n");
 134   printf("     Perform one of these lossless transform operations on the input image\n");
 135   printf("     prior to decompressing it (these options are mutually exclusive.)\n\n");
 136
 137   printf("-grayscale = Perform lossless grayscale conversion on the input image prior\n");
 138   printf("     to decompressing it (can be combined with the other transform operations\n");
 139   printf("     above.)\n\n");
 140
 141   printf("-crop WxH+X+Y = Perform lossless cropping on the input image prior to\n");
 142   printf("     decompressing it.  X and Y specify the upper left corner of the cropping\n");
 143   printf("     region, and W and H specify the width and height of the cropping region.\n");
 144   printf("     X and Y must be evenly divible by the MCU block size (8x8 if the input\n");
 145   printf("     image was compressed using no subsampling or grayscale, 16x8 if it was\n");
 146   printf("     compressed using 4:2:2 subsampling, or 16x16 if it was compressed using\n");
 147   printf("     4:2:0 subsampling.)\n\n");
 148
 149   printf("General Options\n");
 150   printf("---------------\n\n");
 151
 152   printf("-fastupsample = Use the fastest chrominance upsampling algorithm available in\n");
 153   printf("     the underlying codec.\n\n");
 154
 155   printf("-fastdct = Use the fastest DCT/IDCT algorithms available in the underlying\n");
 156   printf("     codec.\n\n");
 157
 158   printf("-accuratedct = Use the most accurate DCT/IDCT algorithms available in the\n");
 159   printf("     underlying codec.\n\n");
 160
 161   exit(1);
 162 }
 163
 164
 165 int main(int argc, char **argv)
 166 {
 167   tjscalingfactor scalingFactor = { 1, 1 };
 168   int outSubsamp = -1, outQual = -1;
 169   tjtransform xform;
 170   int flags = 0;
 171   int width, height;
 172   char *inFormat, *outFormat;
 173   FILE *jpegFile = NULL;
 174   unsigned char *imgBuf = NULL, *jpegBuf = NULL;
 175   int retval = 0, i, pixelFormat = TJPF_UNKNOWN;
 176   tjhandle tjInstance = NULL;
 177
 178   if ((scalingFactors = tjGetScalingFactors(&numScalingFactors)) == NULL)
 179     THROW_TJ("getting scaling factors");
 180   memset(&xform, 0, sizeof(tjtransform));
 181
 182   if (argc < 3)
 183     usage(argv[0]);
 184
 185   /* Parse arguments. */
 186   for (i = 3; i < argc; i++) {
 187     if (!strncasecmp(argv[i], "-sc", 3) && i < argc - 1) {
 188       int match = 0, temp1 = 0, temp2 = 0, j;
 189
 190       if (sscanf(argv[++i], "%d/%d", &temp1, &temp2) < 2)
 191         usage(argv[0]);
 192       for (j = 0; j < numScalingFactors; j++) {
 193         if ((double)temp1 / (double)temp2 == (double)scalingFactors[j].num /
 194                                              (double)scalingFactors[j].denom) {
 195           scalingFactor = scalingFactors[j];
 196           match = 1;
 197           break;
 198         }
 199       }
 200       if (match != 1)
 201         usage(argv[0]);
 202     } else if (!strncasecmp(argv[i], "-su", 3) && i < argc - 1) {
 203       i++;
 204       if (!strncasecmp(argv[i], "g", 1))
 205         outSubsamp = TJSAMP_GRAY;
 206       else if (!strcasecmp(argv[i], "444"))
 207         outSubsamp = TJSAMP_444;
 208       else if (!strcasecmp(argv[i], "422"))
 209         outSubsamp = TJSAMP_422;
 210       else if (!strcasecmp(argv[i], "420"))
 211         outSubsamp = TJSAMP_420;
 212       else
 213         usage(argv[0]);
 214     } else if (!strncasecmp(argv[i], "-q", 2) && i < argc - 1) {
 215       outQual = atoi(argv[++i]);
 216       if (outQual < 1 || outQual > 100)
 217         usage(argv[0]);
 218     } else if (!strncasecmp(argv[i], "-g", 2))
 219       xform.options |= TJXOPT_GRAY;
 220     else if (!strcasecmp(argv[i], "-hflip"))
 221       xform.op = TJXOP_HFLIP;
 222     else if (!strcasecmp(argv[i], "-vflip"))
 223       xform.op = TJXOP_VFLIP;
 224     else if (!strcasecmp(argv[i], "-transpose"))
 225       xform.op = TJXOP_TRANSPOSE;
 226     else if (!strcasecmp(argv[i], "-transverse"))
 227       xform.op = TJXOP_TRANSVERSE;
 228     else if (!strcasecmp(argv[i], "-rot90"))
 229       xform.op = TJXOP_ROT90;
 230     else if (!strcasecmp(argv[i], "-rot180"))
 231       xform.op = TJXOP_ROT180;
 232     else if (!strcasecmp(argv[i], "-rot270"))
 233       xform.op = TJXOP_ROT270;
 234     else if (!strcasecmp(argv[i], "-custom"))
 235       xform.customFilter = customFilter;
 236     else if (!strncasecmp(argv[i], "-c", 2) && i < argc - 1) {
 237       if (sscanf(argv[++i], "%dx%d+%d+%d", &xform.r.w, &xform.r.h, &xform.r.x,
 238                  &xform.r.y) < 4 ||
 239           xform.r.x < 0 || xform.r.y < 0 || xform.r.w < 1 || xform.r.h < 1)
 240         usage(argv[0]);
 241       xform.options |= TJXOPT_CROP;
 242     } else if (!strcasecmp(argv[i], "-fastupsample")) {
 243       printf("Using fast upsampling code\n");
 244       flags |= TJFLAG_FASTUPSAMPLE;
 245     } else if (!strcasecmp(argv[i], "-fastdct")) {
 246       printf("Using fastest DCT/IDCT algorithm\n");
 247       flags |= TJFLAG_FASTDCT;
 248     } else if (!strcasecmp(argv[i], "-accuratedct")) {
 249       printf("Using most accurate DCT/IDCT algorithm\n");
 250       flags |= TJFLAG_ACCURATEDCT;
 251     } else usage(argv[0]);
 252   }
 253
 254   /* Determine input and output image formats based on file extensions. */
 255   inFormat = strrchr(argv[1], '.');
 256   outFormat = strrchr(argv[2], '.');
 257   if (inFormat == NULL || outFormat == NULL || strlen(inFormat) < 2 ||
 258       strlen(outFormat) < 2)
 259     usage(argv[0]);
 260   inFormat = &inFormat[1];
 261   outFormat = &outFormat[1];
 262
 263   if (!strcasecmp(inFormat, "jpg")) {
 264     /* Input image is a JPEG image.  Decompress and/or transform it. */
 265     long size;
 266     int inSubsamp, inColorspace;
 267     int doTransform = (xform.op != TJXOP_NONE || xform.options != 0 ||
 268                        xform.customFilter != NULL);
 269     unsigned long jpegSize;
 270
 271     /* Read the JPEG file into memory. */
 272     if ((jpegFile = fopen(argv[1], "rb")) == NULL)
 273       THROW_UNIX("opening input file");
 274     if (fseek(jpegFile, 0, SEEK_END) < 0 || ((size = ftell(jpegFile)) < 0) ||
 275         fseek(jpegFile, 0, SEEK_SET) < 0)
 276       THROW_UNIX("determining input file size");
 277     if (size == 0)
 278       THROW("determining input file size", "Input file contains no data");
 279     jpegSize = (unsigned long)size;
 280     if ((jpegBuf = (unsigned char *)tjAlloc(jpegSize)) == NULL)
 281       THROW_UNIX("allocating JPEG buffer");
 282     if (fread(jpegBuf, jpegSize, 1, jpegFile) < 1)
 283       THROW_UNIX("reading input file");
 284     fclose(jpegFile);  jpegFile = NULL;
 285
 286     if (doTransform) {
 287       /* Transform it. */
 288       unsigned char *dstBuf = NULL;  /* Dynamically allocate the JPEG buffer */
 289       unsigned long dstSize = 0;
 290
 291       if ((tjInstance = tjInitTransform()) == NULL)
 292         THROW_TJ("initializing transformer");
 293       xform.options |= TJXOPT_TRIM;
 294       if (tjTransform(tjInstance, jpegBuf, jpegSize, 1, &dstBuf, &dstSize,
 295                       &xform, flags) < 0) {
 296         tjFree(dstBuf);
 297         THROW_TJ("transforming input image");
 298       }
 299       tjFree(jpegBuf);
 300       jpegBuf = dstBuf;
 301       jpegSize = dstSize;
 302     } else {
 303       if ((tjInstance = tjInitDecompress()) == NULL)
 304         THROW_TJ("initializing decompressor");
 305     }
 306
 307     if (tjDecompressHeader3(tjInstance, jpegBuf, jpegSize, &width, &height,
 308                             &inSubsamp, &inColorspace) < 0)
 309       THROW_TJ("reading JPEG header");
 310
 311     printf("%s Image:  %d x %d pixels, %s subsampling, %s colorspace\n",
 312            (doTransform ? "Transformed" : "Input"), width, height,
 313            subsampName[inSubsamp], colorspaceName[inColorspace]);
 314
 315     if (!strcasecmp(outFormat, "jpg") && doTransform &&
 316         scalingFactor.num == 1 && scalingFactor.denom == 1 && outSubsamp < 0 &&
 317         outQual < 0) {
 318       /* Input image has been transformed, and no re-compression options
 319          have been selected.  Write the transformed image to disk and exit. */
 320       if ((jpegFile = fopen(argv[2], "wb")) == NULL)
 321         THROW_UNIX("opening output file");
 322       if (fwrite(jpegBuf, jpegSize, 1, jpegFile) < 1)
 323         THROW_UNIX("writing output file");
 324       fclose(jpegFile);  jpegFile = NULL;
 325       goto bailout;
 326     }
 327
 328     /* Scaling and/or a non-JPEG output image format and/or compression options
 329        have been selected, so we need to decompress the input/transformed
 330        image. */
 331     width = TJSCALED(width, scalingFactor);
 332     height = TJSCALED(height, scalingFactor);
 333     if (outSubsamp < 0)
 334       outSubsamp = inSubsamp;
 335
 336     pixelFormat = TJPF_BGRX;
 337     if ((imgBuf = (unsigned char *)tjAlloc(width * height *
 338                                            tjPixelSize[pixelFormat])) == NULL)
 339       THROW_UNIX("allocating uncompressed image buffer");
 340
 341     if (tjDecompress2(tjInstance, jpegBuf, jpegSize, imgBuf, width, 0, height,
 342                       pixelFormat, flags) < 0)
 343       THROW_TJ("decompressing JPEG image");
 344     tjFree(jpegBuf);  jpegBuf = NULL;
 345     tjDestroy(tjInstance);  tjInstance = NULL;
 346   } else {
 347     /* Input image is not a JPEG image.  Load it into memory. */
 348     if ((imgBuf = tjLoadImage(argv[1], &width, 1, &height, &pixelFormat,
 349                               0)) == NULL)
 350       THROW_TJ("loading input image");
 351     if (outSubsamp < 0) {
 352       if (pixelFormat == TJPF_GRAY)
 353         outSubsamp = TJSAMP_GRAY;
 354       else
 355         outSubsamp = TJSAMP_444;
 356     }
 357     printf("Input Image:  %d x %d pixels\n", width, height);
 358   }
 359
 360   printf("Output Image (%s):  %d x %d pixels", outFormat, width, height);
 361
 362   if (!strcasecmp(outFormat, "jpg")) {
 363     /* Output image format is JPEG.  Compress the uncompressed image. */
 364     unsigned long jpegSize = 0;
 365
 366     jpegBuf = NULL;  /* Dynamically allocate the JPEG buffer */
 367
 368     if (outQual < 0)
 369       outQual = DEFAULT_QUALITY;
 370     printf(", %s subsampling, quality = %d\n", subsampName[outSubsamp],
 371            outQual);
 372
 373     if ((tjInstance = tjInitCompress()) == NULL)
 374       THROW_TJ("initializing compressor");
 375     if (tjCompress2(tjInstance, imgBuf, width, 0, height, pixelFormat,
 376                     &jpegBuf, &jpegSize, outSubsamp, outQual, flags) < 0)
 377       THROW_TJ("compressing image");
 378     tjDestroy(tjInstance);  tjInstance = NULL;
 379
 380     /* Write the JPEG image to disk. */
 381     if ((jpegFile = fopen(argv[2], "wb")) == NULL)
 382       THROW_UNIX("opening output file");
 383     if (fwrite(jpegBuf, jpegSize, 1, jpegFile) < 1)
 384       THROW_UNIX("writing output file");
 385     tjDestroy(tjInstance);  tjInstance = NULL;
 386     fclose(jpegFile);  jpegFile = NULL;
 387     tjFree(jpegBuf);  jpegBuf = NULL;
 388   } else {
 389     /* Output image format is not JPEG.  Save the uncompressed image
 390        directly to disk. */
 391     printf("\n");
 392     if (tjSaveImage(argv[2], imgBuf, width, 0, height, pixelFormat, 0) < 0)
 393       THROW_TJ("saving output image");
 394   }
 395
 396 bailout:
 397   tjFree(imgBuf);
 398   if (tjInstance) tjDestroy(tjInstance);
 399   tjFree(jpegBuf);
 400   if (jpegFile) fclose(jpegFile);
 401   return retval;
 402 }