src/jpeg/libijg/jdpred.c

   1 /*
   2  * jdpred.c
   3  *
   4  * Copyright (C) 1998, Thomas G. Lane.
   5  * This file is part of the Independent JPEG Group's software.
   6  * For conditions of distribution and use, see the accompanying README file.
   7  *
   8  * This file contains sample undifferencing (reconstruction) for lossless JPEG.
   9  *
  10  * In order to avoid paying the performance penalty of having to check the
  11  * predictor being used and the row being processed for each call of the
  12  * undifferencer, and to promote optimization, we have separate undifferencing
  13  * functions for each case.
  14  *
  15  * We are able to avoid duplicating source code by implementing the predictors
  16  * and undifferencers as macros.  Each of the undifferencing functions are
  17  * simply wrappers around an UNDIFFERENCE macro with the appropriate PREDICTOR
  18  * macro passed as an argument.
  19  */
  20
  21 #define JPEG_INTERNALS
  22 #include "jinclude.h"
  23 #include "jpeglib.h"
  24 #include "jlossls.h"    /* Private declarations for lossless codec */
  25
  26
  27 #ifdef D_LOSSLESS_SUPPORTED
  28
  29 /* Predictor for the first column of the first row: 2^(P-Pt-1) */
  30 #define INITIAL_PREDICTORx  (1 << (cinfo->data_precision - cinfo->Al - 1))
  31
  32 /* Predictor for the first column of the remaining rows: Rb */
  33 #define INITIAL_PREDICTOR2  GETJSAMPLE(prev_row[0])
  34
  35
  36 /*
  37  * 1-Dimensional undifferencer routine.
  38  *
  39  * This macro implements the 1-D horizontal predictor (1).  INITIAL_PREDICTOR
  40  * is used as the special case predictor for the first column, which must be
  41  * either INITIAL_PREDICTOR2 or INITIAL_PREDICTORx.  The remaining samples
  42  * use PREDICTOR1.
  43  *
  44  * The reconstructed sample is supposed to be calculated modulo 2^16, so we
  45  * logically AND the result with 0xFFFF.
  46 */
  47
  48 #define UNDIFFERENCE_1D(INITIAL_PREDICTOR) \
  49   unsigned int xindex; \
  50   int Ra; \
  51  \
  52   Ra = (diff_buf[0] + INITIAL_PREDICTOR) & 0xFFFF; \
  53   undiff_buf[0] = Ra; \
  54  \
  55   for (xindex = 1; xindex < width; xindex++) { \
  56     Ra = (diff_buf[xindex] + PREDICTOR1) & 0xFFFF; \
  57     undiff_buf[xindex] = Ra; \
  58   }
  59
  60 /*
  61  * 2-Dimensional undifferencer routine.
  62  *
  63  * This macro implements the 2-D horizontal predictors (#2-7).  PREDICTOR2 is
  64  * used as the special case predictor for the first column.  The remaining
  65  * samples use PREDICTOR, which is a function of Ra, Rb, Rc.
  66  *
  67  * Because prev_row and output_buf may point to the same storage area (in an
  68  * interleaved image with Vi=1, for example), we must take care to buffer Rb/Rc
  69  * before writing the current reconstructed sample value into output_buf.
  70  *
  71  * The reconstructed sample is supposed to be calculated modulo 2^16, so we
  72  * logically AND the result with 0xFFFF.
  73  */
  74
  75 #define UNDIFFERENCE_2D(PREDICTOR) \
  76   unsigned int xindex; \
  77   int Ra, Rb, Rc; \
  78  \
  79   Rb = GETJSAMPLE(prev_row[0]); \
  80   Ra = (diff_buf[0] + PREDICTOR2) & 0xFFFF; \
  81   undiff_buf[0] = Ra; \
  82  \
  83   for (xindex = 1; xindex < width; xindex++) { \
  84     Rc = Rb; \
  85     Rb = GETJSAMPLE(prev_row[xindex]); \
  86     Ra = (diff_buf[xindex] + PREDICTOR) & 0xFFFF; \
  87     undiff_buf[xindex] = Ra; \
  88   }
  89
  90
  91 /*
  92  * Undifferencers for the all rows but the first in a scan or restart interval.
  93  * The first sample in the row is undifferenced using the vertical
  94  * predictor (2).  The rest of the samples are undifferenced using the
  95  * predictor specified in the scan header.
  96  */
  97
  98 METHODDEF(void)
  99 jpeg_undifference1(j_decompress_ptr cinfo, int comp_index,
 100        JDIFFROW diff_buf, JDIFFROW prev_row,
 101        JDIFFROW undiff_buf, JDIMENSION width)
 102 {
 103   UNDIFFERENCE_1D(INITIAL_PREDICTOR2);
 104 }
 105
 106 METHODDEF(void)
 107 jpeg_undifference2(j_decompress_ptr cinfo, int comp_index,
 108        JDIFFROW diff_buf, JDIFFROW prev_row,
 109        JDIFFROW undiff_buf, JDIMENSION width)
 110 {
 111   UNDIFFERENCE_2D(PREDICTOR2);
 112 }
 113
 114 METHODDEF(void)
 115 jpeg_undifference3(j_decompress_ptr cinfo, int comp_index,
 116        JDIFFROW diff_buf, JDIFFROW prev_row,
 117        JDIFFROW undiff_buf, JDIMENSION width)
 118 {
 119   UNDIFFERENCE_2D(PREDICTOR3);
 120 }
 121
 122 METHODDEF(void)
 123 jpeg_undifference4(j_decompress_ptr cinfo, int comp_index,
 124        JDIFFROW diff_buf, JDIFFROW prev_row,
 125        JDIFFROW undiff_buf, JDIMENSION width)
 126 {
 127   UNDIFFERENCE_2D(PREDICTOR4);
 128 }
 129
 130 METHODDEF(void)
 131 jpeg_undifference5(j_decompress_ptr cinfo, int comp_index,
 132        JDIFFROW diff_buf, JDIFFROW prev_row,
 133        JDIFFROW undiff_buf, JDIMENSION width)
 134 {
 135   SHIFT_TEMPS
 136   UNDIFFERENCE_2D(PREDICTOR5);
 137 }
 138
 139 METHODDEF(void)
 140 jpeg_undifference6(j_decompress_ptr cinfo, int comp_index,
 141        JDIFFROW diff_buf, JDIFFROW prev_row,
 142        JDIFFROW undiff_buf, JDIMENSION width)
 143 {
 144   SHIFT_TEMPS
 145   UNDIFFERENCE_2D(PREDICTOR6);
 146 }
 147
 148 METHODDEF(void)
 149 jpeg_undifference7(j_decompress_ptr cinfo, int comp_index,
 150        JDIFFROW diff_buf, JDIFFROW prev_row,
 151        JDIFFROW undiff_buf, JDIMENSION width)
 152 {
 153   SHIFT_TEMPS
 154   UNDIFFERENCE_2D(PREDICTOR7);
 155 }
 156
 157
 158 /*
 159  * Undifferencer for the first row in a scan or restart interval.  The first
 160  * sample in the row is undifferenced using the special predictor constant
 161  * x=2^(P-Pt-1).  The rest of the samples are undifferenced using the
 162  * 1-D horizontal predictor (1).
 163  */
 164
 165 METHODDEF(void)
 166 jpeg_undifference_first_row(j_decompress_ptr cinfo, int comp_index,
 167           JDIFFROW diff_buf, JDIFFROW prev_row,
 168           JDIFFROW undiff_buf, JDIMENSION width)
 169 {
 170   j_lossless_d_ptr losslsd = (j_lossless_d_ptr) cinfo->codec;
 171
 172   UNDIFFERENCE_1D(INITIAL_PREDICTORx);
 173
 174   /*
 175    * Now that we have undifferenced the first row, we want to use the
 176    * undifferencer which corresponds to the predictor specified in the
 177    * scan header.
 178    */
 179   switch (cinfo->Ss) {
 180   case 1:
 181     losslsd->predict_undifference[comp_index] = jpeg_undifference1;
 182     break;
 183   case 2:
 184     losslsd->predict_undifference[comp_index] = jpeg_undifference2;
 185     break;
 186   case 3:
 187     losslsd->predict_undifference[comp_index] = jpeg_undifference3;
 188     break;
 189   case 4:
 190     losslsd->predict_undifference[comp_index] = jpeg_undifference4;
 191     break;
 192   case 5:
 193     losslsd->predict_undifference[comp_index] = jpeg_undifference5;
 194     break;
 195   case 6:
 196     losslsd->predict_undifference[comp_index] = jpeg_undifference6;
 197     break;
 198   case 7:
 199     losslsd->predict_undifference[comp_index] = jpeg_undifference7;
 200     break;
 201   }
 202 }
 203
 204
 205 /*
 206  * Initialize for an input processing pass.
 207  */
 208
 209 METHODDEF(void)
 210 predict_start_pass (j_decompress_ptr cinfo)
 211 {
 212   j_lossless_d_ptr losslsd = (j_lossless_d_ptr) cinfo->codec;
 213   int ci;
 214
 215   /* Check that the scan parameters Ss, Se, Ah, Al are OK for lossless JPEG.
 216    *
 217    * Ss is the predictor selection value (psv).  Legal values for sequential
 218    * lossless JPEG are: 1 <= psv <= 7.
 219    *
 220    * Se and Ah are not used and should be zero.
 221    *
 222    * Al specifies the point transform (Pt).  Legal values are: 0 <= Pt <= 15.
 223    */
 224   if (cinfo->Ss < 1 || cinfo->Ss > 7 ||
 225       cinfo->Se != 0 || cinfo->Ah != 0 ||
 226       cinfo->Al > 15)        /* need not check for < 0 */
 227     ERREXIT4(cinfo, JERR_BAD_LOSSLESS,
 228        cinfo->Ss, cinfo->Se, cinfo->Ah, cinfo->Al);
 229
 230   /* Set undifference functions to first row function */
 231   for (ci = 0; ci < cinfo->num_components; ci++)
 232     losslsd->predict_undifference[ci] = jpeg_undifference_first_row;
 233 }
 234
 235
 236 /*
 237  * Module initialization routine for the undifferencer.
 238  */
 239
 240 GLOBAL(void)
 241 jinit_undifferencer (j_decompress_ptr cinfo)
 242 {
 243   j_lossless_d_ptr losslsd = (j_lossless_d_ptr) cinfo->codec;
 244
 245   losslsd->predict_start_pass = predict_start_pass;
 246   losslsd->predict_process_restart = predict_start_pass;
 247 }
 248
 249 #endif /* D_LOSSLESS_SUPPORTED */
 250