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