home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ OS/2 Shareware BBS: 10 Tools / 10-Tools.zip / wvis0626.zip / warpvision_20020626.zip / libavcodec / jfdctfst.c < prev    next >
C/C++ Source or Header  |  2002-06-19  |  8KB  |  232 lines
  1. /*
  2.  * jfdctfst.c
  3.  *
  4.  * Copyright (C) 1994-1996, 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 a fast, not so accurate integer implementation of the
  9.  * forward DCT (Discrete Cosine Transform).
  10.  *
  11.  * A 2-D DCT can be done by 1-D DCT on each row followed by 1-D DCT
  12.  * on each column.  Direct algorithms are also available, but they are
  13.  * much more complex and seem not to be any faster when reduced to code.
  14.  *
  15.  * This implementation is based on Arai, Agui, and Nakajima's algorithm for
  16.  * scaled DCT.  Their original paper (Trans. IEICE E-71(11):1095) is in
  17.  * Japanese, but the algorithm is described in the Pennebaker & Mitchell
  18.  * JPEG textbook (see REFERENCES section in file README).  The following code
  19.  * is based directly on figure 4-8 in P&M.
  20.  * While an 8-point DCT cannot be done in less than 11 multiplies, it is
  21.  * possible to arrange the computation so that many of the multiplies are
  22.  * simple scalings of the final outputs.  These multiplies can then be
  23.  * folded into the multiplications or divisions by the JPEG quantization
  24.  * table entries.  The AA&N method leaves only 5 multiplies and 29 adds
  25.  * to be done in the DCT itself.
  26.  * The primary disadvantage of this method is that with fixed-point math,
  27.  * accuracy is lost due to imprecise representation of the scaled
  28.  * quantization values.  The smaller the quantization table entry, the less
  29.  * precise the scaled value, so this implementation does worse with high-
  30.  * quality-setting files than with low-quality ones.
  31.  */
  32.  
  33. #include <stdlib.h>
  34. #include <stdio.h>
  35. #include "common.h"
  36. #include "dsputil.h"
  37.  
  38. #define DCTSIZE 8
  39. #define GLOBAL(x) x
  40. #define RIGHT_SHIFT(x, n) ((x) >> (n))
  41. #define SHIFT_TEMPS
  42.  
  43. /*
  44.  * This module is specialized to the case DCTSIZE = 8.
  45.  */
  46.  
  47. #if DCTSIZE != 8
  48.   Sorry, this code only copes with 8x8 DCTs. /* deliberate syntax err */
  49. #endif
  50.  
  51.  
  52. /* Scaling decisions are generally the same as in the LL&M algorithm;
  53.  * see jfdctint.c for more details.  However, we choose to descale
  54.  * (right shift) multiplication products as soon as they are formed,
  55.  * rather than carrying additional fractional bits into subsequent additions.
  56.  * This compromises accuracy slightly, but it lets us save a few shifts.
  57.  * More importantly, 16-bit arithmetic is then adequate (for 8-bit samples)
  58.  * everywhere except in the multiplications proper; this saves a good deal
  59.  * of work on 16-bit-int machines.
  60.  *
  61.  * Again to save a few shifts, the intermediate results between pass 1 and
  62.  * pass 2 are not upscaled, but are represented only to integral precision.
  63.  *
  64.  * A final compromise is to represent the multiplicative constants to only
  65.  * 8 fractional bits, rather than 13.  This saves some shifting work on some
  66.  * machines, and may also reduce the cost of multiplication (since there
  67.  * are fewer one-bits in the constants).
  68.  */
  69.  
  70. #define CONST_BITS  8
  71.  
  72.  
  73. /* Some C compilers fail to reduce "FIX(constant)" at compile time, thus
  74.  * causing a lot of useless floating-point operations at run time.
  75.  * To get around this we use the following pre-calculated constants.
  76.  * If you change CONST_BITS you may want to add appropriate values.
  77.  * (With a reasonable C compiler, you can just rely on the FIX() macro...)
  78.  */
  79.  
  80. #if CONST_BITS == 8
  81. #define FIX_0_382683433  ((INT32)   98)        /* FIX(0.382683433) */
  82. #define FIX_0_541196100  ((INT32)  139)        /* FIX(0.541196100) */
  83. #define FIX_0_707106781  ((INT32)  181)        /* FIX(0.707106781) */
  84. #define FIX_1_306562965  ((INT32)  334)        /* FIX(1.306562965) */
  85. #else
  86. #define FIX_0_382683433  FIX(0.382683433)
  87. #define FIX_0_541196100  FIX(0.541196100)
  88. #define FIX_0_707106781  FIX(0.707106781)
  89. #define FIX_1_306562965  FIX(1.306562965)
  90. #endif
  91.  
  92.  
  93. /* We can gain a little more speed, with a further compromise in accuracy,
  94.  * by omitting the addition in a descaling shift.  This yields an incorrectly
  95.  * rounded result half the time...
  96.  */
  97.  
  98. #ifndef USE_ACCURATE_ROUNDING
  99. #undef DESCALE
  100. #define DESCALE(x,n)  RIGHT_SHIFT(x, n)
  101. #endif
  102.  
  103.  
  104. /* Multiply a DCTELEM variable by an INT32 constant, and immediately
  105.  * descale to yield a DCTELEM result.
  106.  */
  107.  
  108. #define MULTIPLY(var,const)  ((DCTELEM) DESCALE((var) * (const), CONST_BITS))
  109.  
  110.  
  111. /*
  112.  * Perform the forward DCT on one block of samples.
  113.  */
  114.  
  115. GLOBAL(void)
  116. fdct_ifast (DCTELEM * data)
  117. {
  118.   DCTELEM tmp0, tmp1, tmp2, tmp3, tmp4, tmp5, tmp6, tmp7;
  119.   DCTELEM tmp10, tmp11, tmp12, tmp13;
  120.   DCTELEM z1, z2, z3, z4, z5, z11, z13;
  121.   DCTELEM *dataptr;
  122.   int ctr;
  123.   SHIFT_TEMPS
  124.  
  125.   /* Pass 1: process rows. */
  126.  
  127.   dataptr = data;
  128.   for (ctr = DCTSIZE-1; ctr >= 0; ctr--) {
  129.     tmp0 = dataptr[0] + dataptr[7];
  130.     tmp7 = dataptr[0] - dataptr[7];
  131.     tmp1 = dataptr[1] + dataptr[6];
  132.     tmp6 = dataptr[1] - dataptr[6];
  133.     tmp2 = dataptr[2] + dataptr[5];
  134.     tmp5 = dataptr[2] - dataptr[5];
  135.     tmp3 = dataptr[3] + dataptr[4];
  136.     tmp4 = dataptr[3] - dataptr[4];
  137.     
  138.     /* Even part */
  139.     
  140.     tmp10 = tmp0 + tmp3;    /* phase 2 */
  141.     tmp13 = tmp0 - tmp3;
  142.     tmp11 = tmp1 + tmp2;
  143.     tmp12 = tmp1 - tmp2;
  144.     
  145.     dataptr[0] = tmp10 + tmp11; /* phase 3 */
  146.     dataptr[4] = tmp10 - tmp11;
  147.     
  148.     z1 = MULTIPLY(tmp12 + tmp13, FIX_0_707106781); /* c4 */
  149.     dataptr[2] = tmp13 + z1;    /* phase 5 */
  150.     dataptr[6] = tmp13 - z1;
  151.     
  152.     /* Odd part */
  153.  
  154.     tmp10 = tmp4 + tmp5;    /* phase 2 */
  155.     tmp11 = tmp5 + tmp6;
  156.     tmp12 = tmp6 + tmp7;
  157.  
  158.     /* The rotator is modified from fig 4-8 to avoid extra negations. */
  159.     z5 = MULTIPLY(tmp10 - tmp12, FIX_0_382683433); /* c6 */
  160.     z2 = MULTIPLY(tmp10, FIX_0_541196100) + z5; /* c2-c6 */
  161.     z4 = MULTIPLY(tmp12, FIX_1_306562965) + z5; /* c2+c6 */
  162.     z3 = MULTIPLY(tmp11, FIX_0_707106781); /* c4 */
  163.  
  164.     z11 = tmp7 + z3;        /* phase 5 */
  165.     z13 = tmp7 - z3;
  166.  
  167.     dataptr[5] = z13 + z2;    /* phase 6 */
  168.     dataptr[3] = z13 - z2;
  169.     dataptr[1] = z11 + z4;
  170.     dataptr[7] = z11 - z4;
  171.  
  172.     dataptr += DCTSIZE;        /* advance pointer to next row */
  173.   }
  174.  
  175.   /* Pass 2: process columns. */
  176.  
  177.   dataptr = data;
  178.   for (ctr = DCTSIZE-1; ctr >= 0; ctr--) {
  179.     tmp0 = dataptr[DCTSIZE*0] + dataptr[DCTSIZE*7];
  180.     tmp7 = dataptr[DCTSIZE*0] - dataptr[DCTSIZE*7];
  181.     tmp1 = dataptr[DCTSIZE*1] + dataptr[DCTSIZE*6];
  182.     tmp6 = dataptr[DCTSIZE*1] - dataptr[DCTSIZE*6];
  183.     tmp2 = dataptr[DCTSIZE*2] + dataptr[DCTSIZE*5];
  184.     tmp5 = dataptr[DCTSIZE*2] - dataptr[DCTSIZE*5];
  185.     tmp3 = dataptr[DCTSIZE*3] + dataptr[DCTSIZE*4];
  186.     tmp4 = dataptr[DCTSIZE*3] - dataptr[DCTSIZE*4];
  187.     
  188.     /* Even part */
  189.     
  190.     tmp10 = tmp0 + tmp3;    /* phase 2 */
  191.     tmp13 = tmp0 - tmp3;
  192.     tmp11 = tmp1 + tmp2;
  193.     tmp12 = tmp1 - tmp2;
  194.     
  195.     dataptr[DCTSIZE*0] = tmp10 + tmp11; /* phase 3 */
  196.     dataptr[DCTSIZE*4] = tmp10 - tmp11;
  197.     
  198.     z1 = MULTIPLY(tmp12 + tmp13, FIX_0_707106781); /* c4 */
  199.     dataptr[DCTSIZE*2] = tmp13 + z1; /* phase 5 */
  200.     dataptr[DCTSIZE*6] = tmp13 - z1;
  201.     
  202.     /* Odd part */
  203.  
  204.     tmp10 = tmp4 + tmp5;    /* phase 2 */
  205.     tmp11 = tmp5 + tmp6;
  206.     tmp12 = tmp6 + tmp7;
  207.  
  208.     /* The rotator is modified from fig 4-8 to avoid extra negations. */
  209.     z5 = MULTIPLY(tmp10 - tmp12, FIX_0_382683433); /* c6 */
  210.     z2 = MULTIPLY(tmp10, FIX_0_541196100) + z5; /* c2-c6 */
  211.     z4 = MULTIPLY(tmp12, FIX_1_306562965) + z5; /* c2+c6 */
  212.     z3 = MULTIPLY(tmp11, FIX_0_707106781); /* c4 */
  213.  
  214.     z11 = tmp7 + z3;        /* phase 5 */
  215.     z13 = tmp7 - z3;
  216.  
  217.     dataptr[DCTSIZE*5] = z13 + z2; /* phase 6 */
  218.     dataptr[DCTSIZE*3] = z13 - z2;
  219.     dataptr[DCTSIZE*1] = z11 + z4;
  220.     dataptr[DCTSIZE*7] = z11 - z4;
  221.  
  222.     dataptr++;            /* advance pointer to next column */
  223.   }
  224. }
  225.  
  226.  
  227. #undef GLOBAL
  228. #undef CONST_BITS
  229. #undef DESCALE
  230. #undef FIX_0_541196100
  231. #undef FIX_1_306562965
  232.