]> Creatis software - gdcm.git/blob - src/gdcmJpeg.cxx
ENH: Dummy cleanup patch
[gdcm.git] / src / gdcmJpeg.cxx
1 // gdcmJpeg.cxx
2 //-----------------------------------------------------------------------------
3 #include <stdio.h>
4 #include "gdcmFile.h"
5
6 #define BITS_IN_JSAMPLE 8
7
8 #ifdef GDCM_DEBUG
9 #define GDCM_jpr_DEBUG 0
10 #endif   //GDCM_DEBUG
11
12 /*
13 DICOM provides a mechanism for supporting the use of JPEG Image Compression 
14 through the Encapsulated Format (see PS 3.3 of the DICOM Standard). 
15 Annex A defines a number of Transfer Syntaxes which reference 
16 the JPEG Standard and provide a number of lossless (bit preserving) 
17 and lossy compression schemes.
18 In order to facilitate interoperability of implementations conforming 
19 to the DICOM Standard which elect to use one or more 
20 of the Transfer Syntaxes for JPEG Image Compression, the following policy is specified:
21
22   Any implementation which conforms to the DICOM Standard and has elected 
23   to support any one of the Transfer Syntaxes for lossless JPEG Image Compression, 
24   shall support the following lossless compression: 
25   The subset (first-order horizontal prediction [Selection Value 1) of JPEG Process 14 
26   (DPCM, non-hierarchical with Huffman coding) (see Annex F of the DICOM Standard).
27
28    Any implementation which conforms to the DICOM Standard and has elected 
29    to support any one of the Transfer Syntaxes for 8-bit lossy JPEG Image Compression, 
30    shall support the JPEG Baseline Compression (coding Process 1).
31
32    Any implementation which conforms to the DICOM Standard and has elected 
33    to support any one of the Transfer Syntaxes for 12-bit lossy JPEG Image Compression, 
34    shall support the JPEG Compression Process 4.
35
36 Note: The DICOM conformance statement shall differentiate between implementations 
37 that can simply receive JPEG encoded images and those that can receive and process 
38 JPEG encoded images (see PS 3.2 of the DICOM Standard).
39
40 The use of the DICOM Encapsulated Format to support JPEG Compressed Pixel Data 
41 implies that the Data Elements which are related to the Native Format Pixel Data encoding
42 (e.g. Bits Allocated, Bits Stored, High Bit, Pixel Representation, Rows, Columns, etc.) 
43 shall contain values which are consistent with the characteristics 
44 of the uncompressed pixel data from which the compressed Data Stream was derived. 
45 The Pixel Data characteristics included in the JPEG Interchange Format 
46 shall be used to decode the compressed data stream.
47
48 Run Length Encoding Compression
49
50 DICOM provides a mechanism for supporting the use of Run Length Encoding (RLE) 
51 Compression which is a byte oriented lossless compression scheme through 
52 the encapsulated Format (see PS 3.3 of this Standard). 
53 Annex G of the DICOM Standard defines RLE Compression and its Transfer Syntax.
54
55 Note: The RLE Compression algorithm described in Annex G 
56 of the DICOM Standard is the compression used in 
57 the TIFF 6.0 specification known as the "PackBits" scheme.
58
59 The use of the DICOM Encapsulated Format to support RLE Compressed Pixel Data 
60 implies that the Data Elements which are related to the Native Format Pixel Data encoding (
61 e.g. Bits Allocated, Bits Stored, High Bit, Pixel Representation, Rows, Columns, etc.) 
62 shall contain values which are consistent with the characteristics 
63 of the uncompressed pixel data from which the compressed data is derived
64 */
65
66 /*
67  * <setjmp.h> is used for the optional error recovery mechanism shown in
68  * the second part of the example.
69  */
70
71 /*
72  * Include file for users of JPEG library.
73  * You will need to have included system headers that define at least
74  * the typedefs FILE and size_t before you can include jpeglib.h.
75  * (stdio.h is sufficient on ANSI-conforming systems.)
76  * You may also wish to include "jerror.h".
77  */
78
79 extern "C" {
80 #include "jpeglib.h"
81 #include <setjmp.h>
82 }
83
84 /******************** JPEG DECOMPRESSION SAMPLE INTERFACE *******************/
85
86 /* This half of the example shows how to read data from the JPEG decompressor.
87  * It's a bit more refined than the above, in that we show:
88  *   (a) how to modify the JPEG library's standard error-reporting behavior;
89  *   (b) how to allocate workspace using the library's memory manager.
90  *
91  * Just to make this example a little different from the first one, we'll
92  * assume that we do not intend to put the whole image into an in-memory
93  * buffer, but to send it line-by-line someplace else.  We need a one-
94  * scanline-high JSAMPLE array as a work buffer, and we will let the JPEG
95  * memory manager allocate it for us.  This approach is actually quite useful
96  * because we don't need to remember to deallocate the buffer separately: it
97  * will go away automatically when the JPEG object is cleaned up.
98  */
99
100 /*
101  * ERROR HANDLING:
102  *
103  * The JPEG library's standard error handler (jerror.c) is divided into
104  * several "methods" which you can override individually.  This lets you
105  * adjust the behavior without duplicating a lot of code, which you might
106  * have to update with each future release.
107  *
108  * Our example here shows how to override the "error_exit" method so that
109  * control is returned to the library's caller when a fatal error occurs,
110  * rather than calling exit() as the standard error_exit method does.
111  *
112  * We use C's setjmp/longjmp facility to return control.  This means that the
113  * routine which calls the JPEG library must first execute a setjmp() call to
114  * establish the return point.  We want the replacement error_exit to do a
115  * longjmp().  But we need to make the setjmp buffer accessible to the
116  * error_exit routine.  To do this, we make a private extension of the
117  * standard JPEG error handler object.  (If we were using C++, we'd say we
118  * were making a subclass of the regular error handler.)
119  *
120  * Here's the extended error handler struct:
121  */
122
123 //-----------------------------------------------------------------------------
124 struct my_error_mgr {
125    struct jpeg_error_mgr pub; /* "public" fields */
126    jmp_buf setjmp_buffer;     /* for return to caller */
127 };
128
129 //-----------------------------------------------------------------------------
130 typedef struct my_error_mgr * my_error_ptr;
131
132 /*
133  * Here's the routine that will replace the standard error_exit method:
134  */
135 METHODDEF(void) my_error_exit (j_common_ptr cinfo) {
136    /* cinfo->err really points to a my_error_mgr struct, so coerce pointer */
137    my_error_ptr myerr = (my_error_ptr) cinfo->err;
138
139    /* Always display the message. */
140    /* We could postpone this until after returning, if we chose. */
141    (*cinfo->err->output_message) (cinfo);
142
143    /* Return control to the setjmp point */
144    longjmp(myerr->setjmp_buffer, 1);
145 }
146
147 //-----------------------------------------------------------------------------
148 /*
149  * Sample routine for JPEG decompression.  We assume that the source file name
150  * is passed in.  We want to return 1 on success, 0 on error.
151  */
152  
153  /**
154  * \ingroup gdcmFile
155  * \brief   routine for JPEG decompression 
156  * @param fp pointer to an already open file descriptor 
157  *                      8 significant bits per pixel
158  * @param image_buffer to receive uncompressed pixels
159  * @return 1 on success, 0 on error
160  */
161  
162 bool gdcmFile::gdcm_read_JPEG_file (FILE *fp,void * image_buffer) {
163    char *pimage;
164
165    /* This struct contains the JPEG decompression parameters and pointers to
166     * working space (which is allocated as needed by the JPEG library).
167     */
168    struct jpeg_decompress_struct cinfo;
169
170    /* -------------- inside, we found :
171     * JDIMENSION image_width;       // input image width 
172     * JDIMENSION image_height;      // input image height 
173     * int input_components;         // nb of color components in input image 
174     * J_COLOR_SPACE in_color_space; // colorspace of input image 
175     * double input_gamma;           // image gamma of input image 
176     * -------------- */
177
178    /* We use our private extension JPEG error handler.
179     * Note that this struct must live as long as the main JPEG parameter
180     * struct, to avoid dangling-pointer problems.
181     */
182    struct my_error_mgr jerr;
183    /* More stuff */
184
185    JSAMPARRAY buffer;/* Output row buffer */
186   
187    // rappel :
188    // ------
189    // typedef unsigned char JSAMPLE;
190    // typedef JSAMPLE FAR *JSAMPROW;/* ptr to one image row of pixel samples. */
191    // typedef JSAMPROW *JSAMPARRAY;/* ptr to some rows (a 2-D sample array) */
192    // typedef JSAMPARRAY *JSAMPIMAGE;/* a 3-D sample array: top index is color */
193
194    int row_stride;/* physical row width in output buffer */
195   
196 #ifdef GDCM_JPG_DEBUG
197    printf("entree dans gdcmFile::gdcm_read_JPEG_file12, depuis gdcmJpeg\n");
198 #endif //GDCM_JPG_DEBUG
199
200    /* In this example we want to open the input file before doing anything else,
201     * so that the setjmp() error recovery below can assume the file is open.
202     * VERY IMPORTANT: use "b" option to fopen() if you are on a machine that
203     * requires it in order to read binary files.
204     */
205     
206   /* Step 1: allocate and initialize JPEG decompression object */  
207 #ifdef GDCM_JPG_DEBUG
208   printf("Entree Step 1\n");
209 #endif //GDCM_JPG_DEBUG
210   
211   /* We set up the normal JPEG error routines, then override error_exit. */
212   
213   cinfo.err = jpeg_std_error(&jerr.pub);
214   jerr.pub.error_exit = my_error_exit;
215   
216   /* Establish the setjmp return context for my_error_exit to use. */  
217   if (setjmp(jerr.setjmp_buffer)) {
218     /* If we get here, the JPEG code has signaled an error.
219      * We need to clean up the JPEG object, close the input file, and return.
220      */
221     jpeg_destroy_decompress(&cinfo);
222     return 0;
223   }
224   /* Now we can initialize the JPEG decompression object. */
225   jpeg_create_decompress(&cinfo);
226
227    /* Step 2: specify data source (eg, a file) */
228 #ifdef GDCM_JPG_DEBUG
229   printf("Entree Step 2\n");
230 #endif //GDCM_JPG_DEBUG
231
232    jpeg_stdio_src(&cinfo, fp);
233
234    /* Step 3: read file parameters with jpeg_read_header() */
235 #ifdef GDCM_JPG_DEBUG
236   printf("Entree Step 3\n");
237 #endif //GDCM_JPG_DEBUG
238
239    (void) jpeg_read_header(&cinfo, TRUE);
240    
241    /* We can ignore the return value from jpeg_read_header since
242     *   (a) suspension is not possible with the stdio data source, and
243     *   (b) we passed TRUE to reject a tables-only JPEG file as an error.
244     * See libjpeg.doc for more info.
245     */
246
247 #ifdef GDCM_JPG_DEBUG
248       printf("--------------Header contents :----------------\n");
249       printf("image_width %d image_height %d\n", 
250               cinfo.image_width , cinfo.image_height);
251       printf("bits of precision in image data  %d \n", 
252               cinfo.output_components);
253       printf("nb of color components returned  %d \n", 
254               cinfo.data_precision);
255 #endif //GDCM_JPG_DEBUG
256
257
258    /*
259     * JDIMENSION image_width;       // input image width 
260     * JDIMENSION image_height;      // input image height 
261     * int output_components;        // # of color components returned 
262     * J_COLOR_SPACE in_color_space; // colorspace of input image 
263     * double input_gamma;           // image gamma of input image
264     * int data_precision;           // bits of precision in image data 
265     */
266
267    /* Step 4: set parameters for decompression */
268 #ifdef GDCM_JPG_DEBUG
269   printf("Entree Step 4\n");
270 #endif //GDCM_JPG_DEBUG
271    /* In this example, we don't need to change any of the defaults set by
272     * jpeg_read_header(), so we do nothing here.
273     */
274
275    /* Step 5: Start decompressor */
276 #ifdef GDCM_JPG_DEBUG
277    printf("Entree Step 5\n");
278 #endif //GDCM_JPG_DEBUG
279
280    (void) jpeg_start_decompress(&cinfo);
281    /* We can ignore the return value since suspension is not possible
282     * with the stdio data source.
283     */
284
285    /* We may need to do some setup of our own at this point before reading
286     * the data.  After jpeg_start_decompress() we have the correct scaled
287     * output image dimensions available, as well as the output colormap
288     * if we asked for color quantization.
289     * In this example, we need to make an output work buffer of the right size.
290     */ 
291
292    /* JSAMPLEs per row in output buffer */
293    row_stride = cinfo.output_width * cinfo.output_components;
294   
295 #ifdef GDCM_JPG_DEBUG
296   printf ("cinfo.output_width %d cinfo.output_components %d  row_stride %d\n",
297                       cinfo.output_width, cinfo.output_components,row_stride);
298 #endif //GDCM_JPG_DEBUG
299
300    /* Make a one-row-high sample array that will go away when done with image */
301    buffer = (*cinfo.mem->alloc_sarray)
302             ((j_common_ptr) &cinfo, JPOOL_IMAGE, row_stride, 1);
303
304    /* Step 6: while (scan lines remain to be read) */
305 #ifdef GDCM_JPG_DEBUG
306     printf("Entree Step 6\n"); 
307 #endif //GDCM_JPG_DEBUG
308    /*           jpeg_read_scanlines(...); */
309
310    /* Here we use the library's state variable cinfo.output_scanline as the
311     * loop counter, so that we don't have to keep track ourselves.
312     */
313 #ifdef GDCM_JPG_DEBUG
314       printf ("cinfo.output_height %d  cinfo.output_width %d\n",
315                cinfo.output_height,cinfo.output_width);
316 #endif //GDCM_JPG_DEBUG
317    pimage=(char *)image_buffer;
318   
319    while (cinfo.output_scanline < cinfo.output_height) {
320       /* jpeg_read_scanlines expects an array of pointers to scanlines.
321        * Here the array is only one element long, but you could ask for
322        * more than one scanline at a time if that's more convenient.
323        */
324      
325      // l'image est deja allouée (et passée en param)
326      // on ecrit directement les pixels
327      // (on DEVRAIT pouvoir)
328     
329     //(void) jpeg_read_scanlines(&cinfo, pimage, 1);
330     
331      (void) jpeg_read_scanlines(&cinfo, buffer, 1);
332       
333      if ( BITS_IN_JSAMPLE == 8) {
334          memcpy( pimage, buffer[0],row_stride); 
335          pimage+=row_stride;
336      } else {
337          memcpy( pimage, buffer[0],row_stride*2 ); // FIXME : *2  car 16 bits?!?
338          pimage+=row_stride*2;                     // FIXME : *2 car 16 bits?!?     
339      }
340   }
341  
342   /* Step 7: Finish decompression */
343 #ifdef GDCM_JPG_DEBUG
344    printf("Entree Step 7\n");
345 #endif //GDCM_JPG_DEBUG
346
347    (void) jpeg_finish_decompress(&cinfo);
348    
349    /* We can ignore the return value since suspension is not possible
350     * with the stdio data source.
351     */
352
353    /* Step 8: Release JPEG decompression object */
354
355 #ifdef GDCM_JPG_DEBUG
356   printf("Entree Step 8\n");
357 #endif //GDCM_JPG_DEBUG
358
359    /* This is an important step since it will release a good deal of memory. */
360
361    jpeg_destroy_decompress(&cinfo);
362
363    /* After finish_decompress, we can close the input file.
364     * Here we postpone it until after no more JPEG errors are possible,
365     * so as to simplify the setjmp error logic above.  (Actually, I don't
366     * think that jpeg_destroy can do an error exit, but why assume anything...)
367     */
368
369    /* At this point you may want to check to see whether any corrupt-data
370     * warnings occurred (test whether jerr.pub.num_warnings is nonzero).
371     */
372
373    /* And we're done! */
374
375    return(true);
376 }
377
378 /*
379  * SOME FINE POINTS:
380  *
381  * In the above code, we ignored the return value of jpeg_read_scanlines,
382  * which is the number of scanlines actually read.  We could get away with
383  * this because we asked for only one line at a time and we weren't using
384  * a suspending data source.  See libjpeg.doc for more info.
385  *
386  * We cheated a bit by calling alloc_sarray() after jpeg_start_decompress();
387  * we should have done it beforehand to ensure that the space would be
388  * counted against the JPEG max_memory setting.  In some systems the above
389  * code would risk an out-of-memory error.  However, in general we don't
390  * know the output image dimensions before jpeg_start_decompress(), unless we
391  * call jpeg_calc_output_dimensions().  See libjpeg.doc for more about this.
392  *
393  * Scanlines are returned in the same order as they appear in the JPEG file,
394  * which is standardly top-to-bottom.  If you must emit data bottom-to-top,
395  * you can use one of the virtual arrays provided by the JPEG memory manager
396  * to invert the data.  See wrbmp.c for an example.
397  *
398  * As with compression, some operating modes may require temporary files.
399  * On some systems you may need to set up a signal handler to ensure that
400  * temporary files are deleted if the program is interrupted.  See libjpeg.doc.
401  */
402  
403 //----------------------------------------------------------------------------