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