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/ Amiga Format CD 43 / Amiga Format CD43 (1999)(Future Publishing)(GB)(Track 1 of 2)[!][issue 1999-09].iso / -serious- / graphics / sfwjpg / doc / details.txt next >
Text File  |  1999-06-15  |  9KB  |  227 lines
  1. #
  2. # details.txt
  3. # 
  4. # Copyright (c) 1997-1999  Everett Lipman
  5. #
  6. # This document is free software; you can redistribute it and/or
  7. # modify it under the terms of the GNU General Public License
  8. # as published by the Free Software Foundation; either version 2
  9. # of the License, or (at your option) any later version.
  10. # 
  11. # This document is distributed in the hope that it will be useful,
  12. # but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13. # MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14. # GNU General Public License for more details.
  15. # 
  16. # The GNU General Public License is available at
  17. #
  18. #    http://www.fsf.org/copyleft/gpl.html
  19. #
  20. # Alternatively, you can write to the 
  21. #
  22. #    Free Software Foundation, Inc.
  23. #    59 Temple Place - Suite 330
  24. #    Boston, MA  02111-1307, USA
  25. #
  26.  
  27. #
  28. # 9 May 1999
  29. #
  30.  
  31. This file contains instructions for the compilation of, and
  32. information about the function of, the programs sfwjpg, pwpjpg, and
  33. flipjpeg.
  34.  
  35. NOTE: The Independent JPEG group's jpegtran program now performs
  36.       the function of flipjpeg, which was written before the present
  37.       version of jpegtran became available.
  38.  
  39.       Seattle FilmWorks recently began scanning pictures at
  40.       resolutions other than 640x480.  This change affects all
  41.       resolutions referred to throughout this document.
  42.  
  43.  
  44. Compilation:
  45.  
  46.   sfwjpg and pwpjpg
  47.  
  48.     sfwjpg.c and pwpjpg.c are standalone ANSI C programs which should
  49.     compile without any modifications under UNIX.  Compilation under
  50.     Windows with Microsoft Visual C++ requires that the strcasecmp()
  51.     function, which occurs in both programs, be replaced with
  52.     strcmp().
  53.  
  54.   flipjpeg - See NOTE above
  55.  
  56.     flipjpeg.c is an ANSI C program which uses the Independent JPEG
  57.     Group's (IJG) free JPEG software, which you can find at
  58.     ftp://ftp.uu.net/graphics/jpeg.  flipjpeg.c uses standard input
  59.     and output, and has only been tested under UNIX.  It is probably
  60.     possible to compile flipjpeg.c on another platform with a few
  61.     modifications, such as changing the input and output files.  See
  62.     the IJG software documentation for more information.
  63.  
  64.     In order to compile flipjpeg.c under UNIX, unpack the IJG
  65.     software and place flipjpeg.c in the same directory.  After
  66.     running 'configure' to create the Makefile for the IJG software,
  67.     add the following lines to Makefile:
  68.  
  69.     FJOBJECTS= flipjpeg.o rdswitch.o cdjpeg.o
  70.  
  71.     flipjpeg: $(FJOBJECTS) libjpeg.a
  72.         $(LN) $(LDFLAGS) -o flipjpeg $(FJOBJECTS) libjpeg.a $(LDLIBS)
  73.  
  74.     then type
  75.  
  76.       make flipjpeg
  77.  
  78.  
  79.  
  80. Program Operation
  81.  
  82.   This section contains a technical description of the function of
  83.   sfwjpg, pwpjpg, and flipjpeg.  If you need more information about
  84.   JPEG compression or the JFIF file format, you can consult
  85.  
  86.   THE JPEG STILL IMAGE DATA COMPRESSION STANDARD
  87.   by William Pennebaker and Joan Mitchell
  88.   Van Nostrand Reinhold, 1993
  89.  
  90.   The information presented here about .sfw files has been deduced
  91.   through examination of a number of example files, and may not be
  92.   complete.  None of this information has been supplied or confirmed
  93.   by Seattle FilmWorks.
  94.  
  95.   sfwjpg
  96.  
  97.     sfwjpg converts a file in the .sfw format to the standard JPEG
  98.     File Interchange Format (JFIF).  This is not terribly difficult,
  99.     since a .sfw file is really a JFIF file with a few
  100.     modifications.  Here are the steps in the conversion, as
  101.     performed by sfwjpg:
  102.  
  103.     1.  Find the start of the JFIF data.
  104.         In a .sfw file, this is delineated by the four byte
  105.         sequence
  106.  
  107.         0xff 0xc8 0xff 0xd0
  108.  
  109.         this sequence must be changed to 
  110.  
  111.         0xff 0xd8 0xff 0xe0
  112.  
  113.         These four bytes become the start of the JFIF (.jpg) file,
  114.         all prior data having been discarded.
  115.  
  116.     2.  Place JFIF identifier in the proper place.
  117.         The following 7 byte string must appear after the first six
  118.         bytes, which are the 4 initial bytes from step 1, plus two
  119.         others, which indicate the length of the data preceding
  120.         the next marker:
  121.  
  122.         "JFIF\0\001\0"  Note: no implicit trailing null in this string.
  123.  
  124.     3.  Fix the other JPEG markers in the file.
  125.         Two byte sequences beginning with 0xff, such as those in
  126.         step 1, are called markers, and indicate what type
  127.         of data follows in the JPEG stream or JFIF file.  In the
  128.         .sfw file, the following markers must be converted back
  129.         to those specified in the JPEG standard.  The .sfw
  130.         markers are on the left, and the corresponding JPEG
  131.         markers are on the right:
  132.  
  133.         0xff 0xa0  ->  0xff 0xc0
  134.         0xff 0xa4  ->  0xff 0xc4
  135.         0xff 0xc8  ->  0xff 0xd8   (done in step 1)
  136.         0xff 0xc9  ->  0xff 0xd9
  137.         0xff 0xca  ->  0xff 0xda
  138.         0xff 0xcb  ->  0xff 0xdb
  139.         0xff 0xd0  ->  0xff 0xe0   (done in step 1)
  140.  
  141.     4.  Remove trailing data after the 0xff 0xd9 (0xc9 before correction)
  142.         marker near the end of the file.
  143.     
  144.     5.  Insert the Huffman coding table if it is not present in the
  145.         .sfw file.  This table, along with its marker, can be found in
  146.         sfwjpg.c.  The table should be inserted just before the
  147.         0xff 0xda (0xca before correction) marker.
  148.  
  149.     Once these steps have been carried out, you will have a JFIF file
  150.     containing your image.  The image will still need to be flipped
  151.     vertically.
  152.  
  153.   pwpjpg
  154.   
  155.     A .pwp file consists of a group of .sfw files (typically all of
  156.     the pictures from a roll of film) which have had some additional
  157.     information prepended to them (such as the file name and length).
  158.     pwpjpg reads the length and file name information, and then passes
  159.     each .sfw file to the same routine used in sfwjpg, which converts
  160.     the file to JFIF and writes it to disk.
  161.  
  162.     The beginning of the first filename is located at byte 0x14 in the
  163.     .pwp file, with byte 0x00 being the first byte in the file.  The
  164.     start of the .sfw file corresponding to that filename can be
  165.     found by searching for "SFW94A".  The length of the .sfw file is
  166.     stored in little-endian order.  If the char pointer pwpptr
  167.     points to the start of the "SFW94A" string, the three bytes
  168.     of the file length can be found at pwpptr-0x0A, pwpptr-0x0B,
  169.     and pwpptr-0x0C.  The byte at pwpptr-0x0A is the most
  170.     significant.  The next filename begins right after the end
  171.     of the previous .sfw file.  See the pwpjpg.c code for
  172.     further details.
  173.  
  174.   flipjpeg
  175.  
  176.     flipjpeg does a lossless inversion of the image in a JFIF file.
  177.  
  178.     The JPEG compression process consists of a number of steps.
  179.     My (probably incomplete and possibly incorrect) understanding 
  180.     of this process is as follows:
  181.  
  182.     1.  The image to be compressed is converted to a
  183.         representation using the desired components, for
  184.         example, Y, Cb and Cr instead of R, G and B.
  185.  
  186.     2.  Each component is broken up into 8x8 pixel blocks, and
  187.         a two dimensional discrete cosine transform (DCT) is
  188.         performed on each block of pixels.  Sometimes at this
  189.         stage, various components are reduced in resolution.  In
  190.         .sfw files, the Y component is kept at 640x480, and the
  191.         Cb and Cr components are reduced to 320x240.
  192.  
  193.     4.  The DCT coefficients are "quantized" (reduced in numerical,
  194.         not spatial, resolution) in order to reduce the amount of
  195.         information in the image in such a way that the appearance
  196.         of the image will not be noticeably affected.
  197.  
  198.     5.  The zero frequency coefficients for each block are written
  199.         so that they represent the change in the coefficient from the
  200.         previous block instead of the actual value of the coefficient.
  201.  
  202.     6.  The coefficients are compressed using Huffman coding, and the
  203.         resulting data are written out along with some markers to
  204.         delineate coding tables, etc.
  205.  
  206.     In order to do a lossless inversion, flipjpeg operates on raw DCT
  207.     coefficients.  First, it uses the Independent JPEG Group's
  208.     (excellent) software to read the DCT coefficients for each
  209.     component into an array.  It then goes through each array,
  210.     flipping the sign of every DCT coefficient which corresponds to a
  211.     basis function that is asymmetric in the vertical direction.
  212.     This operation has the effect of vertically flipping each of the
  213.     8 pixel high horizontal stripes in the image.  The coefficient
  214.     block rows are finally rearranged in the proper order, and the
  215.     file is written out, again using the IJG software.
  216.  
  217.     This procedure works fine on .sfw-derived JPEG files, since
  218.     Seattle FilmWorks scans images at 640x480 resolution, and 480
  219.     happens to be a multiple of 16.  When the image height is not a
  220.     multiple of 8, the remaining pixel rows in the last block are
  221.     filled with the same values as the last row in the image.  If the
  222.     components of the image are not sampled at the same resolution
  223.     (and perhaps sometimes even if they are) the different components
  224.     will be offset from each other in the flipped image.  This can be
  225.     seen if flipjpeg is run on testimg.jpg from the IJG software
  226.     distribution.
  227.