@jpeglibソリューション/jpeg-8c/jidctflt.c

   1 /*\r
   2  * jidctflt.c\r
   3  *\r
   4  * Copyright (C) 1994-1998, Thomas G. Lane.\r
   5  * Modified 2010 by Guido Vollbeding.\r
   6  * This file is part of the Independent JPEG Group's software.\r
   7  * For conditions of distribution and use, see the accompanying README file.\r
   8  *\r
   9  * This file contains a floating-point implementation of the\r
  10  * inverse DCT (Discrete Cosine Transform).  In the IJG code, this routine\r
  11  * must also perform dequantization of the input coefficients.\r
  12  *\r
  13  * This implementation should be more accurate than either of the integer\r
  14  * IDCT implementations.  However, it may not give the same results on all\r
  15  * machines because of differences in roundoff behavior.  Speed will depend\r
  16  * on the hardware's floating point capacity.\r
  17  *\r
  18  * A 2-D IDCT can be done by 1-D IDCT on each column followed by 1-D IDCT\r
  19  * on each row (or vice versa, but it's more convenient to emit a row at\r
  20  * a time).  Direct algorithms are also available, but they are much more\r
  21  * complex and seem not to be any faster when reduced to code.\r
  22  *\r
  23  * This implementation is based on Arai, Agui, and Nakajima's algorithm for\r
  24  * scaled DCT.  Their original paper (Trans. IEICE E-71(11):1095) is in\r
  25  * Japanese, but the algorithm is described in the Pennebaker & Mitchell\r
  26  * JPEG textbook (see REFERENCES section in file README).  The following code\r
  27  * is based directly on figure 4-8 in P&M.\r
  28  * While an 8-point DCT cannot be done in less than 11 multiplies, it is\r
  29  * possible to arrange the computation so that many of the multiplies are\r
  30  * simple scalings of the final outputs.  These multiplies can then be\r
  31  * folded into the multiplications or divisions by the JPEG quantization\r
  32  * table entries.  The AA&N method leaves only 5 multiplies and 29 adds\r
  33  * to be done in the DCT itself.\r
  34  * The primary disadvantage of this method is that with a fixed-point\r
  35  * implementation, accuracy is lost due to imprecise representation of the\r
  36  * scaled quantization values.  However, that problem does not arise if\r
  37  * we use floating point arithmetic.\r
  38  */\r
  39 \r
  40 #define JPEG_INTERNALS\r
  41 #include "jinclude.h"\r
  42 #include "jpeglib.h"\r
  43 #include "jdct.h"               /* Private declarations for DCT subsystem */\r
  44 \r
  45 #ifdef DCT_FLOAT_SUPPORTED\r
  46 \r
  47 \r
  48 /*\r
  49  * This module is specialized to the case DCTSIZE = 8.\r
  50  */\r
  51 \r
  52 #if DCTSIZE != 8\r
  53   Sorry, this code only copes with 8x8 DCTs. /* deliberate syntax err */\r
  54 #endif\r
  55 \r
  56 \r
  57 /* Dequantize a coefficient by multiplying it by the multiplier-table\r
  58  * entry; produce a float result.\r
  59  */\r
  60 \r
  61 #define DEQUANTIZE(coef,quantval)  (((FAST_FLOAT) (coef)) * (quantval))\r
  62 \r
  63 \r
  64 /*\r
  65  * Perform dequantization and inverse DCT on one block of coefficients.\r
  66  */\r
  67 \r
  68 GLOBAL(void)\r
  69 jpeg_idct_float (j_decompress_ptr cinfo, jpeg_component_info * compptr,\r
  70                  JCOEFPTR coef_block,\r
  71                  JSAMPARRAY output_buf, JDIMENSION output_col)\r
  72 {\r
  73   FAST_FLOAT tmp0, tmp1, tmp2, tmp3, tmp4, tmp5, tmp6, tmp7;\r
  74   FAST_FLOAT tmp10, tmp11, tmp12, tmp13;\r
  75   FAST_FLOAT z5, z10, z11, z12, z13;\r
  76   JCOEFPTR inptr;\r
  77   FLOAT_MULT_TYPE * quantptr;\r
  78   FAST_FLOAT * wsptr;\r
  79   JSAMPROW outptr;\r
  80   JSAMPLE *range_limit = cinfo->sample_range_limit;\r
  81   int ctr;\r
  82   FAST_FLOAT workspace[DCTSIZE2]; /* buffers data between passes */\r
  83 \r
  84   /* Pass 1: process columns from input, store into work array. */\r
  85 \r
  86   inptr = coef_block;\r
  87   quantptr = (FLOAT_MULT_TYPE *) compptr->dct_table;\r
  88   wsptr = workspace;\r
  89   for (ctr = DCTSIZE; ctr > 0; ctr--) {\r
  90     /* Due to quantization, we will usually find that many of the input\r
  91      * coefficients are zero, especially the AC terms.  We can exploit this\r
  92      * by short-circuiting the IDCT calculation for any column in which all\r
  93      * the AC terms are zero.  In that case each output is equal to the\r
  94      * DC coefficient (with scale factor as needed).\r
  95      * With typical images and quantization tables, half or more of the\r
  96      * column DCT calculations can be simplified this way.\r
  97      */\r
  98     \r
  99     if (inptr[DCTSIZE*1] == 0 && inptr[DCTSIZE*2] == 0 &&\r
 100         inptr[DCTSIZE*3] == 0 && inptr[DCTSIZE*4] == 0 &&\r
 101         inptr[DCTSIZE*5] == 0 && inptr[DCTSIZE*6] == 0 &&\r
 102         inptr[DCTSIZE*7] == 0) {\r
 103       /* AC terms all zero */\r
 104       FAST_FLOAT dcval = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*0], quantptr[DCTSIZE*0]);\r
 105       \r
 106       wsptr[DCTSIZE*0] = dcval;\r
 107       wsptr[DCTSIZE*1] = dcval;\r
 108       wsptr[DCTSIZE*2] = dcval;\r
 109       wsptr[DCTSIZE*3] = dcval;\r
 110       wsptr[DCTSIZE*4] = dcval;\r
 111       wsptr[DCTSIZE*5] = dcval;\r
 112       wsptr[DCTSIZE*6] = dcval;\r
 113       wsptr[DCTSIZE*7] = dcval;\r
 114       \r
 115       inptr++;                  /* advance pointers to next column */\r
 116       quantptr++;\r
 117       wsptr++;\r
 118       continue;\r
 119     }\r
 120     \r
 121     /* Even part */\r
 122 \r
 123     tmp0 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*0], quantptr[DCTSIZE*0]);\r
 124     tmp1 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*2], quantptr[DCTSIZE*2]);\r
 125     tmp2 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*4], quantptr[DCTSIZE*4]);\r
 126     tmp3 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*6], quantptr[DCTSIZE*6]);\r
 127 \r
 128     tmp10 = tmp0 + tmp2;        /* phase 3 */\r
 129     tmp11 = tmp0 - tmp2;\r
 130 \r
 131     tmp13 = tmp1 + tmp3;        /* phases 5-3 */\r
 132     tmp12 = (tmp1 - tmp3) * ((FAST_FLOAT) 1.414213562) - tmp13; /* 2*c4 */\r
 133 \r
 134     tmp0 = tmp10 + tmp13;       /* phase 2 */\r
 135     tmp3 = tmp10 - tmp13;\r
 136     tmp1 = tmp11 + tmp12;\r
 137     tmp2 = tmp11 - tmp12;\r
 138     \r
 139     /* Odd part */\r
 140 \r
 141     tmp4 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*1], quantptr[DCTSIZE*1]);\r
 142     tmp5 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*3], quantptr[DCTSIZE*3]);\r
 143     tmp6 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*5], quantptr[DCTSIZE*5]);\r
 144     tmp7 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*7], quantptr[DCTSIZE*7]);\r
 145 \r
 146     z13 = tmp6 + tmp5;          /* phase 6 */\r
 147     z10 = tmp6 - tmp5;\r
 148     z11 = tmp4 + tmp7;\r
 149     z12 = tmp4 - tmp7;\r
 150 \r
 151     tmp7 = z11 + z13;           /* phase 5 */\r
 152     tmp11 = (z11 - z13) * ((FAST_FLOAT) 1.414213562); /* 2*c4 */\r
 153 \r
 154     z5 = (z10 + z12) * ((FAST_FLOAT) 1.847759065); /* 2*c2 */\r
 155     tmp10 = z5 - z12 * ((FAST_FLOAT) 1.082392200); /* 2*(c2-c6) */\r
 156     tmp12 = z5 - z10 * ((FAST_FLOAT) 2.613125930); /* 2*(c2+c6) */\r
 157 \r
 158     tmp6 = tmp12 - tmp7;        /* phase 2 */\r
 159     tmp5 = tmp11 - tmp6;\r
 160     tmp4 = tmp10 - tmp5;\r
 161 \r
 162     wsptr[DCTSIZE*0] = tmp0 + tmp7;\r
 163     wsptr[DCTSIZE*7] = tmp0 - tmp7;\r
 164     wsptr[DCTSIZE*1] = tmp1 + tmp6;\r
 165     wsptr[DCTSIZE*6] = tmp1 - tmp6;\r
 166     wsptr[DCTSIZE*2] = tmp2 + tmp5;\r
 167     wsptr[DCTSIZE*5] = tmp2 - tmp5;\r
 168     wsptr[DCTSIZE*3] = tmp3 + tmp4;\r
 169     wsptr[DCTSIZE*4] = tmp3 - tmp4;\r
 170 \r
 171     inptr++;                    /* advance pointers to next column */\r
 172     quantptr++;\r
 173     wsptr++;\r
 174   }\r
 175   \r
 176   /* Pass 2: process rows from work array, store into output array. */\r
 177 \r
 178   wsptr = workspace;\r
 179   for (ctr = 0; ctr < DCTSIZE; ctr++) {\r
 180     outptr = output_buf[ctr] + output_col;\r
 181     /* Rows of zeroes can be exploited in the same way as we did with columns.\r
 182      * However, the column calculation has created many nonzero AC terms, so\r
 183      * the simplification applies less often (typically 5% to 10% of the time).\r
 184      * And testing floats for zero is relatively expensive, so we don't bother.\r
 185      */\r
 186     \r
 187     /* Even part */\r
 188 \r
 189     /* Apply signed->unsigned and prepare float->int conversion */\r
 190     z5 = wsptr[0] + ((FAST_FLOAT) CENTERJSAMPLE + (FAST_FLOAT) 0.5);\r
 191     tmp10 = z5 + wsptr[4];\r
 192     tmp11 = z5 - wsptr[4];\r
 193 \r
 194     tmp13 = wsptr[2] + wsptr[6];\r
 195     tmp12 = (wsptr[2] - wsptr[6]) * ((FAST_FLOAT) 1.414213562) - tmp13;\r
 196 \r
 197     tmp0 = tmp10 + tmp13;\r
 198     tmp3 = tmp10 - tmp13;\r
 199     tmp1 = tmp11 + tmp12;\r
 200     tmp2 = tmp11 - tmp12;\r
 201 \r
 202     /* Odd part */\r
 203 \r
 204     z13 = wsptr[5] + wsptr[3];\r
 205     z10 = wsptr[5] - wsptr[3];\r
 206     z11 = wsptr[1] + wsptr[7];\r
 207     z12 = wsptr[1] - wsptr[7];\r
 208 \r
 209     tmp7 = z11 + z13;\r
 210     tmp11 = (z11 - z13) * ((FAST_FLOAT) 1.414213562);\r
 211 \r
 212     z5 = (z10 + z12) * ((FAST_FLOAT) 1.847759065); /* 2*c2 */\r
 213     tmp10 = z5 - z12 * ((FAST_FLOAT) 1.082392200); /* 2*(c2-c6) */\r
 214     tmp12 = z5 - z10 * ((FAST_FLOAT) 2.613125930); /* 2*(c2+c6) */\r
 215 \r
 216     tmp6 = tmp12 - tmp7;\r
 217     tmp5 = tmp11 - tmp6;\r
 218     tmp4 = tmp10 - tmp5;\r
 219 \r
 220     /* Final output stage: float->int conversion and range-limit */\r
 221 \r
 222     outptr[0] = range_limit[((int) (tmp0 + tmp7)) & RANGE_MASK];\r
 223     outptr[7] = range_limit[((int) (tmp0 - tmp7)) & RANGE_MASK];\r
 224     outptr[1] = range_limit[((int) (tmp1 + tmp6)) & RANGE_MASK];\r
 225     outptr[6] = range_limit[((int) (tmp1 - tmp6)) & RANGE_MASK];\r
 226     outptr[2] = range_limit[((int) (tmp2 + tmp5)) & RANGE_MASK];\r
 227     outptr[5] = range_limit[((int) (tmp2 - tmp5)) & RANGE_MASK];\r
 228     outptr[3] = range_limit[((int) (tmp3 + tmp4)) & RANGE_MASK];\r
 229     outptr[4] = range_limit[((int) (tmp3 - tmp4)) & RANGE_MASK];\r
 230     \r
 231     wsptr += DCTSIZE;           /* advance pointer to next row */\r
 232   }\r
 233 }\r
 234 \r
 235 #endif /* DCT_FLOAT_SUPPORTED */\r