home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Aminet 41 / Aminet 41 (2001)(Schatztruhe)[!][Feb 2001].iso / Aminet / dev / c / libmpeg_src.lha / hybriderr.c < prev    next >
Encoding:
C/C++ Source or Header  |  1995-09-25  |  10.7 KB  |  357 lines
  1. /*
  2.  * Copyright (c) 1992 The Regents of the University of California.
  3.  * All rights reserved.
  4.  * 
  5.  * Permission to use, copy, modify, and distribute this software and its
  6.  * documentation for any purpose, without fee, and without written agreement is
  7.  * hereby granted, provided that the above copyright notice and the following
  8.  * two paragraphs appear in all copies of this software.
  9.  * 
  10.  * IN NO EVENT SHALL THE UNIVERSITY OF CALIFORNIA BE LIABLE TO ANY PARTY FOR
  11.  * DIRECT, INDIRECT, SPECIAL, INCIDENTAL, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES ARISING OUT
  12.  * OF THE USE OF THIS SOFTWARE AND ITS DOCUMENTATION, EVEN IF THE UNIVERSITY OF
  13.  * CALIFORNIA HAS BEEN ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  14.  * 
  15.  * THE UNIVERSITY OF CALIFORNIA SPECIFICALLY DISCLAIMS ANY WARRANTIES,
  16.  * INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY
  17.  * AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  THE SOFTWARE PROVIDED HEREUNDER IS
  18.  * ON AN "AS IS" BASIS, AND THE UNIVERSITY OF CALIFORNIA HAS NO OBLIGATION TO
  19.  * PROVIDE MAINTENANCE, SUPPORT, UPDATES, ENHANCEMENTS, OR MODIFICATIONS.
  20.  */
  21. /* This file contains C code to implement an ordered dither in the 
  22.    luminance channel and F-S error diffusion on chrominance.
  23. */
  24.  
  25. #include <config.h>
  26. #include "video.h"
  27. #include "proto.h"
  28. #include "dither.h"
  29.  
  30. #define DITH_SIZE 16
  31.  
  32. /* Structures used for hybrid dither with errors propogated. */
  33.  
  34. static unsigned char *l_darrays[DITH_SIZE];
  35. static unsigned char *l_darrays0, *l_darrays1, *l_darrays2, *l_darrays3;
  36. static unsigned char *l_darrays4, *l_darrays5, *l_darrays6, *l_darrays7;
  37. static unsigned char *l_darrays8, *l_darrays9, *l_darrays10, *l_darrays11;
  38. static unsigned char *l_darrays12, *l_darrays13, *l_darrays14, *l_darrays15;
  39. static unsigned char cr_fsarray[256*256][4];
  40. static unsigned char cb_fsarray[256*256][4];
  41. static unsigned short  c_fserr[256*256][2];
  42.  
  43.  
  44. /*
  45.  *--------------------------------------------------------------
  46.  *
  47.  *  InitHybridErrorDither--
  48.  *
  49.  *    Initializes structures used for hybrid dither algorithm
  50.  *      with errors propogated on Cr and Cb. 
  51.  *
  52.  * Results:
  53.  *      None.
  54.  *
  55.  * Side effects:
  56.  *      None.
  57.  *
  58.  *--------------------------------------------------------------
  59.  */
  60.  
  61. void
  62. InitHybridErrorDither()
  63. {
  64.   int i, j, k, err_range, threshval;
  65.   unsigned char *lmark;
  66.  
  67.  
  68.   for (i=0; i<DITH_SIZE; i++) {
  69.     lmark = l_darrays[i] = (unsigned char *) malloc(256);
  70.  
  71.     for (j=0; j<lum_values[0]; j++) {
  72.       *lmark++ = 0;
  73.     }
  74.  
  75.     for (j=0; j<(LUM_RANGE-1); j++) {
  76.       err_range = lum_values[j+1] - lum_values[j];
  77.       threshval = ((i * err_range) / DITH_SIZE)+lum_values[j];
  78.  
  79.       for (k=lum_values[j]; k<lum_values[j+1]; k++) {
  80.     if (k > threshval) *lmark++ = ((j+1) * (CR_RANGE * CB_RANGE));
  81.     else *lmark++ = (j * (CR_RANGE * CB_RANGE));
  82.       }
  83.     }
  84.  
  85.     for (j=lum_values[LUM_RANGE-1]; j <256; j++) {
  86.       *lmark++ = (LUM_RANGE-1)*(CR_RANGE * CB_RANGE);
  87.     }
  88.   }
  89.   l_darrays0 = l_darrays[0]; l_darrays8 = l_darrays[8];
  90.   l_darrays1 = l_darrays[1]; l_darrays9 = l_darrays[9];
  91.   l_darrays2 = l_darrays[2]; l_darrays10 = l_darrays[10];
  92.   l_darrays3 = l_darrays[3]; l_darrays11 = l_darrays[11];
  93.   l_darrays4 = l_darrays[4]; l_darrays12 = l_darrays[12];
  94.   l_darrays5 = l_darrays[5]; l_darrays13 = l_darrays[13];
  95.   l_darrays6 = l_darrays[6]; l_darrays14 = l_darrays[14];
  96.   l_darrays7 = l_darrays[7]; l_darrays15 = l_darrays[15];
  97.   {
  98.     int cr1, cr2, cr3, cr4, err1, err2;
  99.     int cb1, cb2, cb3, cb4, val, nval;
  100.     int outerr1, outerr2, outerr3, outerr4;
  101.     int inerr1, inerr2, inerr3, inerr4;
  102.     unsigned short oe1, oe2, oe3, oe4;
  103.  
  104.     for (j=0; j<65536; j+= 256) {
  105.  
  106.       inerr1 = (((j & 0xc000) >> 14)*8) - 12;
  107.       inerr2 = (((j & 0x3000) >> 12)*8) - 12;
  108.       inerr3 = (((j & 0x0c00) >> 10)*8) - 12;
  109.       inerr4 = (((j & 0x0300) >> 8) *8) - 12;
  110.  
  111.       for (i=0; i<256; i++) {
  112.     val = i;
  113.  
  114.     nval = val+inerr1+inerr3;
  115.     if (nval < 0) nval = 0; else if (nval > 255) nval = 255;
  116.     cr1 = ((nval) * CR_RANGE) / 256;
  117.     err1 = ((nval) - cr_values[cr1])/2;
  118.     err2 = ((nval) - cr_values[cr1]) - err1;
  119.  
  120.     nval = val+err1+inerr2;
  121.     if (nval < 0) nval = 0; else if (nval > 255) nval = 255;
  122.     cr2 = ((nval) * CR_RANGE) / 256;
  123.     err1 = ((nval) - cr_values[cr2])/2;
  124.     outerr3 = ((nval) - cr_values[cr2])-err1;
  125.  
  126.     nval = val+err2+inerr4;
  127.     if (nval < 0) nval = 0; else if (nval > 255) nval = 255;
  128.     cr3 = ((nval) * CR_RANGE) / 256;
  129.     err2 = ((nval) - cr_values[cr3])/2;
  130.     outerr1 = ((nval) - cr_values[cr3]) - err2;
  131.  
  132.     nval = val+err1+err2;
  133.     if (nval < 0) nval = 0; else if (nval > 255) nval = 255;
  134.     cr4 = ((nval) * CR_RANGE) / 256;
  135.     outerr2 = ((nval) - cr_values[cr4])/2;
  136.     outerr4 = ((nval) - cr_values[cr4])-outerr2;
  137.  
  138.     cr_fsarray[i+j][0] = cr1*CB_RANGE;
  139.     cr_fsarray[i+j][1] = cr2*CB_RANGE;
  140.     cr_fsarray[i+j][2] = cr3*CB_RANGE;
  141.     cr_fsarray[i+j][3] = cr4*CB_RANGE;
  142.  
  143.     if (outerr1 < -16) outerr1++;
  144.     else if (outerr1 > 15) outerr1--;
  145.     if (outerr2 < -16) outerr2++;
  146.     else if (outerr2 > 15) outerr2--;
  147.     if (outerr3 < -16) outerr3++;
  148.     else if (outerr3 > 15) outerr3--;
  149.     if (outerr4 < -16) outerr4++;
  150.     else if (outerr4 > 15) outerr4--;
  151.  
  152.     oe1 = (outerr1 + 16) / 8;
  153.     oe2 = (outerr2 + 16) / 8;
  154.     oe3 = (outerr3 + 16) / 8;
  155.     oe4 = (outerr4 + 16) / 8;
  156.  
  157. /* This is a debugging check and should be removed if not needed. */
  158.     if ((oe1 > 3) || (oe2 > 3) || (oe3 > 3) || (oe4 > 3))
  159.       fprintf(stderr, "OE error!!!!\n");
  160.  
  161.  
  162.     c_fserr[i+j][0] = ((oe1 << 14) | (oe2 << 12));
  163.  
  164.     c_fserr[i+j][1] = ((oe3 << 10) | (oe4 << 8));
  165.       }
  166.  
  167.       for (i=0; i<256; i++) {
  168.     val = i;
  169.     nval = val+inerr1+inerr3;
  170.       if (nval < 0) nval = 0; else if (nval > 255) nval = 255;     
  171.     cb1 = ((nval) * CB_RANGE) / 256;
  172.     err1 = ((nval) - cb_values[cb1])/2;
  173.     err2 = ((nval) - cb_values[cb1]) - err1;
  174.  
  175.     nval = val+err1+inerr2;
  176.       if (nval < 0) nval = 0; else if (nval > 255) nval = 255;     
  177.     cb2 = ((nval) * CB_RANGE) / 256;
  178.     err1 = ((nval) - cb_values[cb2])/2;
  179.  
  180.     nval = val+err2+inerr4;
  181.       if (nval < 0) nval = 0; else if (nval > 255) nval = 255;     
  182.     cb3 = ((nval) * CB_RANGE) / 256;
  183.     err2 = ((nval) - cb_values[cb3])/2;
  184.  
  185.     nval = val+err1+err2;
  186.       if (nval < 0) nval = 0; else if (nval > 255) nval = 255;     
  187.     cb4 = ((nval) * CB_RANGE) / 256;
  188.  
  189.     cb_fsarray[i+j][0] = cb1;
  190.     cb_fsarray[i+j][1] = cb2;
  191.     cb_fsarray[i+j][2] = cb3;
  192.     cb_fsarray[i+j][3] = cb4;
  193.       }
  194.     }
  195.   }
  196. }
  197.  
  198. /*
  199.  *--------------------------------------------------------------
  200.  *
  201.  * HybridErrorDitherImage --
  202.  *
  203.  *    Dithers an image using a hybrid ordered/floyd-steinberg dither.
  204.  *    Assumptions made:
  205.  *      1) The color space is allocated y:cr:cb = 8:4:4
  206.  *      2) The spatial resolution of y:cr:cb is 4:1:1
  207.  *      This dither is almost exactly like the dither implemented in the
  208.  *      file odith.c (i.e. hybrid dithering) except a quantized amount of
  209.  *      error is propogated between 2x2 pixel areas in Cr and Cb.
  210.  *
  211.  * Results:
  212.  *    None.
  213.  *
  214.  * Side effects:
  215.  *    None.
  216.  *
  217.  *--------------------------------------------------------------
  218.  */
  219. void
  220. HybridErrorDitherImage (lum, cr, cb, out, h, w)
  221.     unsigned char *lum;
  222.     unsigned char *cr;
  223.     unsigned char *cb;
  224.     unsigned char *out;
  225.     int w, h;
  226. {
  227.   unsigned char *l, *r, *b, *o1, *o2;
  228.   unsigned char *l2;
  229.   static int *cr_row_errs;
  230.   static int *cb_row_errs;
  231.   int *cr_r_err;
  232.   int *cb_r_err;
  233.   int cr_c_err;
  234.   int cb_c_err;
  235.   unsigned char *cr_fsptr;
  236.   unsigned char *cb_fsptr;
  237.   static int first = 1;
  238.   int cr_code, cb_code;
  239.  
  240.   int i, j;
  241.   int row_advance, row_advance2;
  242.   int half_row_advance, half_row_advance2;
  243.  
  244.   /* If first time called, allocate error arrays. */
  245.  
  246.   if (first) {
  247.     cr_row_errs = (int *) malloc((w+5)*sizeof(int));
  248.     cb_row_errs = (int *) malloc((w+5)*sizeof(int));
  249.     first = 0;
  250.   }
  251.  
  252.   row_advance = (w << 1) - 1;
  253.   row_advance2 = row_advance+2;
  254.   half_row_advance = (w>>1)-1;
  255.   half_row_advance2 = half_row_advance+2;
  256.  
  257.   l = lum;
  258.   l2 = lum+w;
  259.   r = cr;
  260.   b = cb;
  261.   o1 = out;
  262.   o2 = out+w;
  263.  
  264.   memset( (char *) cr_row_errs, 0, (w+5)*sizeof(int));
  265.   cr_r_err = cr_row_errs;
  266.   cr_c_err = 0;
  267.   memset( (char *) cb_row_errs, 0, (w+5)*sizeof(int));
  268.   cb_r_err = cb_row_errs;
  269.   cb_c_err = 0;
  270.  
  271.   for (i=0; i<h; i+=4) {
  272.  
  273.     for (j=w; j>0; j-=4) {
  274.  
  275.       cr_code = (*cr_r_err | cr_c_err | *r++);
  276.       cb_code = (*cb_r_err | cb_c_err | *b++);
  277.  
  278.       cr_fsptr = cr_fsarray[cr_code];
  279.       cb_fsptr = cb_fsarray[cb_code];
  280.  
  281.       *o1++ = pixel[(l_darrays0[*l++] | *cr_fsptr++ | *cb_fsptr++)];
  282.       *o1++ = pixel[(l_darrays8[*l++] | *cr_fsptr++ | *cb_fsptr++)];
  283.       *o2++ = pixel[(l_darrays12[*l2++] | *cr_fsptr++ | *cb_fsptr++)];
  284.       *o2++ = pixel[(l_darrays4[*l2++] | *cr_fsptr++ | *cb_fsptr++)];
  285.  
  286.       cr_c_err = c_fserr[cr_code][1];
  287.       cb_c_err = c_fserr[cb_code][1];
  288.       *cr_r_err++ = c_fserr[cr_code][0];
  289.       *cb_r_err++ = c_fserr[cb_code][0];
  290.       cr_code = (*cr_r_err | cr_c_err | *r++);
  291.       cb_code = (*cb_r_err | cb_c_err | *b++);
  292.  
  293.       cr_fsptr = cr_fsarray[cr_code];
  294.       cb_fsptr = cb_fsarray[cb_code];
  295.  
  296.       *o1++ = pixel[(l_darrays2[*l++] | *cr_fsptr++ | *cb_fsptr++)];
  297.       *o1++ = pixel[(l_darrays10[*l++] | *cr_fsptr++ | *cb_fsptr++)];
  298.       *o2++ = pixel[(l_darrays14[*l2++] | *cr_fsptr++ | *cb_fsptr++)];
  299.       *o2++ = pixel[(l_darrays6[*l2++] | *cr_fsptr++ | *cb_fsptr++)];
  300.  
  301.       cr_c_err = c_fserr[cr_code][1];
  302.       cb_c_err = c_fserr[cb_code][1];
  303.       *cr_r_err++ = c_fserr[cr_code][0];
  304.       *cb_r_err++ = c_fserr[cb_code][0];
  305.     }
  306.  
  307.     l += row_advance; l2 += row_advance;
  308.     o1 += row_advance; o2 += row_advance;
  309.     cr_c_err = 0;
  310.     cb_c_err = 0;
  311.     cr_r_err--; cb_r_err--;
  312.     r += half_row_advance; b += half_row_advance;
  313.  
  314.     for (j=w; j>0; j-=4) {
  315.  
  316.       cr_code = (*cr_r_err | cr_c_err | *r--);
  317.       cb_code = (*cb_r_err | cb_c_err | *b--);
  318.       cr_fsptr = cr_fsarray[cr_code];
  319.       cb_fsptr = cb_fsarray[cb_code];
  320.  
  321.       *o1-- = pixel[(l_darrays9[*l--] | *cr_fsptr++ | *cb_fsptr++)];
  322.       *o1-- = pixel[(l_darrays1[*l--] | *cr_fsptr++ | *cb_fsptr++)];
  323.       *o2-- = pixel[(l_darrays5[*l2--] | *cr_fsptr++ | *cb_fsptr++)];
  324.       *o2-- = pixel[(l_darrays13[*l2--] | *cr_fsptr++ | *cb_fsptr++)];
  325.  
  326.       cr_c_err = c_fserr[cr_code][1];
  327.       cb_c_err = c_fserr[cb_code][1];
  328.       *cr_r_err-- = c_fserr[cr_code][0];
  329.       *cb_r_err-- = c_fserr[cb_code][0];
  330.       cr_code = (*cr_r_err | cr_c_err | *r--);
  331.       cb_code = (*cb_r_err | cb_c_err | *b--);
  332.       cr_fsptr = cr_fsarray[cr_code];
  333.       cb_fsptr = cb_fsarray[cb_code];
  334.  
  335.       *o1-- = pixel[(l_darrays11[*l--] | *cr_fsptr++ | *cb_fsptr++)];
  336.       *o1-- = pixel[(l_darrays3[*l--] | *cr_fsptr++ | *cb_fsptr++)];
  337.       *o2-- = pixel[(l_darrays7[*l2--] | *cr_fsptr++ | *cb_fsptr++)];
  338.       *o2-- = pixel[(l_darrays15[*l2--] | *cr_fsptr++ | *cb_fsptr++)];
  339.  
  340.       cr_c_err = c_fserr[cr_code][1];
  341.       cb_c_err = c_fserr[cb_code][1];
  342.       *cr_r_err-- = c_fserr[cr_code][0];
  343.       *cb_r_err-- = c_fserr[cb_code][0];
  344.  
  345.     }
  346.  
  347.     l += row_advance2; l2 += row_advance2;
  348.     o1 += row_advance2; o2 += row_advance2;
  349.     cr_c_err = 0; cb_c_err = 0;
  350.     cr_r_err++; cb_r_err++;
  351.     r += half_row_advance2; b += half_row_advance2;
  352.   }
  353. }
  354.  
  355.  
  356.   
  357.