home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Photo CD Demo 1 / Demo.bin / compresn / jpegv3sr / jdhuff.c < prev    next >
C/C++ Source or Header  |  1992-03-06  |  8KB  |  326 lines
  1. /*
  2.  * jdhuff.c
  3.  *
  4.  * Copyright (C) 1991, 1992, 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 Huffman entropy decoding routines.
  9.  * These routines are invoked via the methods entropy_decode
  10.  * and entropy_decoder_init/term.
  11.  */
  12.  
  13. #include "jinclude.h"
  14.  
  15.  
  16. /* Static variables to avoid passing 'round extra parameters */
  17.  
  18. static decompress_info_ptr dcinfo;
  19.  
  20. static INT32 get_buffer;    /* current bit-extraction buffer */
  21. static int bits_left;        /* # of unused bits in it */
  22.  
  23.  
  24. LOCAL void
  25. fix_huff_tbl (HUFF_TBL * htbl)
  26. /* Compute derived values for a Huffman table */
  27. {
  28.   int p, i, l, si;
  29.   char huffsize[257];
  30.   UINT16 huffcode[257];
  31.   UINT16 code;
  32.   
  33.   /* Figure C.1: make table of Huffman code length for each symbol */
  34.   /* Note that this is in code-length order. */
  35.  
  36.   p = 0;
  37.   for (l = 1; l <= 16; l++) {
  38.     for (i = 1; i <= (int) htbl->bits[l]; i++)
  39.       huffsize[p++] = (char) l;
  40.   }
  41.   huffsize[p] = 0;
  42.   
  43.   /* Figure C.2: generate the codes themselves */
  44.   /* Note that this is in code-length order. */
  45.   
  46.   code = 0;
  47.   si = huffsize[0];
  48.   p = 0;
  49.   while (huffsize[p]) {
  50.     while (((int) huffsize[p]) == si) {
  51.       huffcode[p++] = code;
  52.       code++;
  53.     }
  54.     code <<= 1;
  55.     si++;
  56.   }
  57.  
  58.   /* We don't bother to fill in the encoding tables ehufco[] and ehufsi[], */
  59.   /* since they are not used for decoding. */
  60.  
  61.   /* Figure F.15: generate decoding tables */
  62.  
  63.   p = 0;
  64.   for (l = 1; l <= 16; l++) {
  65.     if (htbl->bits[l]) {
  66.       htbl->valptr[l] = p;    /* huffval[] index of 1st sym of code len l */
  67.       htbl->mincode[l] = huffcode[p]; /* minimum code of length l */
  68.       p += htbl->bits[l];
  69.       htbl->maxcode[l] = huffcode[p-1];    /* maximum code of length l */
  70.     } else {
  71.       htbl->maxcode[l] = -1;
  72.     }
  73.   }
  74.   htbl->maxcode[17] = 0xFFFFFL;    /* ensures huff_DECODE terminates */
  75. }
  76.  
  77.  
  78. /* Extract the next N bits from the input stream (N <= 15) */
  79.  
  80. LOCAL int
  81. get_bits (int nbits)
  82. {
  83.   int result;
  84.   
  85.   while (nbits > bits_left) {
  86.     int c = JGETC(dcinfo);
  87.     
  88.     get_buffer <<= 8;
  89.     get_buffer |= c;
  90.     bits_left += 8;
  91.     /* If it's 0xFF, check and discard stuffed zero byte */
  92.     if (c == 0xff) {
  93.       c = JGETC(dcinfo);  /* Byte stuffing */
  94.       if (c != 0)
  95.     ERREXIT1(dcinfo->emethods,
  96.          "Unexpected marker 0x%02x in compressed data", c);
  97.     }
  98.   }
  99.   
  100.   bits_left -= nbits;
  101.   result = ((int) (get_buffer >> bits_left)) & ((1 << nbits) - 1);
  102.   return result;
  103. }
  104.  
  105. /* Macro to make things go at some speed! */
  106.  
  107. #define get_bit()    (bits_left ? \
  108.              ((int) (get_buffer >> (--bits_left))) & 1 : \
  109.              get_bits(1))
  110.  
  111.  
  112. /* Figure F.16: extract next coded symbol from input stream */
  113.   
  114. LOCAL int
  115. huff_DECODE (HUFF_TBL * htbl)
  116. {
  117.   int l, p;
  118.   INT32 code;
  119.   
  120.   code = get_bit();
  121.   l = 1;
  122.   while (code > htbl->maxcode[l]) {
  123.     code = (code << 1) + get_bit();
  124.     l++;
  125.   }
  126.  
  127.   /* With garbage input we may reach the sentinel value l = 17. */
  128.  
  129.   if (l > 16) {
  130.     ERREXIT(dcinfo->emethods, "Corrupted data in JPEG file");
  131.   }
  132.  
  133.   p = (int) (htbl->valptr[l] + (code - htbl->mincode[l]));
  134.   
  135.   return (int) htbl->huffval[p];
  136. }
  137.  
  138.  
  139. /* Figure F.12: extend sign bit */
  140.  
  141. /* NB: on some compilers this will only work for s > 0 */
  142.  
  143. #define huff_EXTEND(x, s)    ((x) < (1 << ((s)-1)) ? \
  144.                  (x) + (-1 << (s)) + 1 : \
  145.                  (x))
  146.  
  147.  
  148. /* Decode a single block's worth of coefficients */
  149. /* Note that only the difference is returned for the DC coefficient */
  150.  
  151. LOCAL void
  152. decode_one_block (JBLOCK block, HUFF_TBL *dctbl, HUFF_TBL *actbl)
  153. {
  154.   int s, k, r, n;
  155.  
  156.   /* zero out the coefficient block */
  157.  
  158.   MEMZERO((void *) block, SIZEOF(JBLOCK));
  159.   
  160.   /* Section F.2.2.1: decode the DC coefficient difference */
  161.  
  162.   s = huff_DECODE(dctbl);
  163.   if (s) {
  164.     r = get_bits(s);
  165.     s = huff_EXTEND(r, s);
  166.   }
  167.   block[0] = s;
  168.  
  169.   /* Section F.2.2.2: decode the AC coefficients */
  170.   
  171.   for (k = 1; k < DCTSIZE2; k++) {
  172.     r = huff_DECODE(actbl);
  173.     
  174.     s = r & 15;
  175.     n = r >> 4;
  176.     
  177.     if (s) {
  178.       k += n;
  179.       r = get_bits(s);
  180.       block[k] = huff_EXTEND(r, s);
  181.     } else {
  182.       if (n != 15)
  183.     break;
  184.       k += 15;
  185.     }
  186.   }
  187. }
  188.  
  189.  
  190. /*
  191.  * Initialize for a Huffman-compressed scan.
  192.  * This is invoked after reading the SOS marker.
  193.  */
  194.  
  195. METHODDEF void
  196. huff_decoder_init (decompress_info_ptr cinfo)
  197. {
  198.   short ci;
  199.   jpeg_component_info * compptr;
  200.  
  201.   /* Initialize static variables */
  202.   dcinfo = cinfo;
  203.   bits_left = 0;
  204.  
  205.   for (ci = 0; ci < cinfo->comps_in_scan; ci++) {
  206.     compptr = cinfo->cur_comp_info[ci];
  207.     /* Make sure requested tables are present */
  208.     if (cinfo->dc_huff_tbl_ptrs[compptr->dc_tbl_no] == NULL ||
  209.     cinfo->ac_huff_tbl_ptrs[compptr->ac_tbl_no] == NULL)
  210.       ERREXIT(cinfo->emethods, "Use of undefined Huffman table");
  211.     /* Compute derived values for Huffman tables */
  212.     /* We may do this more than once for same table, but it's not a big deal */
  213.     fix_huff_tbl(cinfo->dc_huff_tbl_ptrs[compptr->dc_tbl_no]);
  214.     fix_huff_tbl(cinfo->ac_huff_tbl_ptrs[compptr->ac_tbl_no]);
  215.     /* Initialize DC predictions to 0 */
  216.     cinfo->last_dc_val[ci] = 0;
  217.   }
  218.  
  219.   /* Initialize restart stuff */
  220.   cinfo->restarts_to_go = cinfo->restart_interval;
  221.   cinfo->next_restart_num = 0;
  222. }
  223.  
  224.  
  225. /*
  226.  * Check for a restart marker & resynchronize decoder.
  227.  */
  228.  
  229. LOCAL void
  230. process_restart (decompress_info_ptr cinfo)
  231. {
  232.   int c, nbytes;
  233.   short ci;
  234.  
  235.   /* Throw away any partial unread byte */
  236.   bits_left = 0;
  237.  
  238.   /* Scan for next JPEG marker */
  239.   nbytes = 0;
  240.   do {
  241.     do {            /* skip any non-FF bytes */
  242.       nbytes++;
  243.       c = JGETC(cinfo);
  244.     } while (c != 0xFF);
  245.     do {            /* skip any duplicate FFs */
  246.       nbytes++;
  247.       c = JGETC(cinfo);
  248.     } while (c == 0xFF);
  249.   } while (c == 0);        /* repeat if it was a stuffed FF/00 */
  250.  
  251.   if (c != (RST0 + cinfo->next_restart_num))
  252.     ERREXIT2(cinfo->emethods, "Found 0x%02x marker instead of RST%d",
  253.          c, cinfo->next_restart_num);
  254.  
  255.   if (nbytes != 2)
  256.     TRACEMS2(cinfo->emethods, 1, "Skipped %d bytes before RST%d",
  257.          nbytes-2, cinfo->next_restart_num);
  258.   else
  259.     TRACEMS1(cinfo->emethods, 2, "RST%d", cinfo->next_restart_num);
  260.  
  261.   /* Re-initialize DC predictions to 0 */
  262.   for (ci = 0; ci < cinfo->comps_in_scan; ci++)
  263.     cinfo->last_dc_val[ci] = 0;
  264.  
  265.   /* Update restart state */
  266.   cinfo->restarts_to_go = cinfo->restart_interval;
  267.   cinfo->next_restart_num++;
  268.   cinfo->next_restart_num &= 7;
  269. }
  270.  
  271.  
  272. /*
  273.  * Decode and return one MCU's worth of Huffman-compressed coefficients.
  274.  */
  275.  
  276. METHODDEF void
  277. huff_decode (decompress_info_ptr cinfo, JBLOCK *MCU_data)
  278. {
  279.   short blkn, ci;
  280.   jpeg_component_info * compptr;
  281.  
  282.   /* Account for restart interval, process restart marker if needed */
  283.   if (cinfo->restart_interval) {
  284.     if (cinfo->restarts_to_go == 0)
  285.       process_restart(cinfo);
  286.     cinfo->restarts_to_go--;
  287.   }
  288.  
  289.   for (blkn = 0; blkn < cinfo->blocks_in_MCU; blkn++) {
  290.     ci = cinfo->MCU_membership[blkn];
  291.     compptr = cinfo->cur_comp_info[ci];
  292.     decode_one_block(MCU_data[blkn],
  293.              cinfo->dc_huff_tbl_ptrs[compptr->dc_tbl_no],
  294.              cinfo->ac_huff_tbl_ptrs[compptr->ac_tbl_no]);
  295.     /* Convert DC difference to actual value, update last_dc_val */
  296.     MCU_data[blkn][0] += cinfo->last_dc_val[ci];
  297.     cinfo->last_dc_val[ci] = MCU_data[blkn][0];
  298.   }
  299. }
  300.  
  301.  
  302. /*
  303.  * Finish up at the end of a Huffman-compressed scan.
  304.  */
  305.  
  306. METHODDEF void
  307. huff_decoder_term (decompress_info_ptr cinfo)
  308. {
  309.   /* No work needed */
  310. }
  311.  
  312.  
  313. /*
  314.  * The method selection routine for Huffman entropy decoding.
  315.  */
  316.  
  317. GLOBAL void
  318. jseldhuffman (decompress_info_ptr cinfo)
  319. {
  320.   if (! cinfo->arith_code) {
  321.     cinfo->methods->entropy_decoder_init = huff_decoder_init;
  322.     cinfo->methods->entropy_decode = huff_decode;
  323.     cinfo->methods->entropy_decoder_term = huff_decoder_term;
  324.   }
  325. }
  326.