home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Tools / WinSN5.0Ver.iso / NETSCAP.50 / WIN1998.ZIP / ns / jpeg / jccolor.c < prev    next >
Encoding:
C/C++ Source or Header  |  1998-04-08  |  15.0 KB  |  461 lines
  1. /*
  2.  * jccolor.c
  3.  *
  4.  * Copyright (C) 1991-1994, 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 input colorspace conversion routines.
  9.  */
  10.  
  11. #define JPEG_INTERNALS
  12. #include "xp_core.h"/*defines of int32 ect*/
  13. #include "jinclude.h"
  14. #include "jpeglib.h"
  15.  
  16.  
  17. /* Private subobject */
  18.  
  19. typedef struct {
  20.   struct jpeg_color_converter pub; /* public fields */
  21.  
  22.   /* Private state for RGB->YCC conversion */
  23.   int32 * rgb_ycc_tab;        /* => table for RGB to YCbCr conversion */
  24. } my_color_converter;
  25.  
  26. typedef my_color_converter * my_cconvert_ptr;
  27.  
  28.  
  29. /**************** RGB -> YCbCr conversion: most common case **************/
  30.  
  31. /*
  32.  * YCbCr is defined per CCIR 601-1, except that Cb and Cr are
  33.  * normalized to the range 0..MAXJSAMPLE rather than -0.5 .. 0.5.
  34.  * The conversion equations to be implemented are therefore
  35.  *    Y  =  0.29900 * R + 0.58700 * G + 0.11400 * B
  36.  *    Cb = -0.16874 * R - 0.33126 * G + 0.50000 * B  + CENTERJSAMPLE
  37.  *    Cr =  0.50000 * R - 0.41869 * G - 0.08131 * B  + CENTERJSAMPLE
  38.  * (These numbers are derived from TIFF 6.0 section 21, dated 3-June-92.)
  39.  * Note: older versions of the IJG code used a zero offset of MAXJSAMPLE/2,
  40.  * rather than CENTERJSAMPLE, for Cb and Cr.  This gave equal positive and
  41.  * negative swings for Cb/Cr, but meant that grayscale values (Cb=Cr=0)
  42.  * were not represented exactly.  Now we sacrifice exact representation of
  43.  * maximum red and maximum blue in order to get exact grayscales.
  44.  *
  45.  * To avoid floating-point arithmetic, we represent the fractional constants
  46.  * as integers scaled up by 2^16 (about 4 digits precision); we have to divide
  47.  * the products by 2^16, with appropriate rounding, to get the correct answer.
  48.  *
  49.  * For even more speed, we avoid doing any multiplications in the inner loop
  50.  * by precalculating the constants times R,G,B for all possible values.
  51.  * For 8-bit JSAMPLEs this is very reasonable (only 256 entries per table);
  52.  * for 12-bit samples it is still acceptable.  It's not very reasonable for
  53.  * 16-bit samples, but if you want lossless storage you shouldn't be changing
  54.  * colorspace anyway.
  55.  * The CENTERJSAMPLE offsets and the rounding fudge-factor of 0.5 are included
  56.  * in the tables to save adding them separately in the inner loop.
  57.  */
  58.  
  59. #define SCALEBITS    16    /* speediest right-shift on some machines */
  60. #define CBCR_OFFSET    ((int32) CENTERJSAMPLE << SCALEBITS)
  61. #define ONE_HALF    ((int32) 1 << (SCALEBITS-1))
  62. #define FIX(x)        ((int32) ((x) * (1L<<SCALEBITS) + 0.5))
  63.  
  64. /* We allocate one big table and divide it up into eight parts, instead of
  65.  * doing eight alloc_small requests.  This lets us use a single table base
  66.  * address, which can be held in a register in the inner loops on many
  67.  * machines (more than can hold all eight addresses, anyway).
  68.  */
  69.  
  70. #define R_Y_OFF        0            /* offset to R => Y section */
  71. #define G_Y_OFF        (1*(MAXJSAMPLE+1))    /* offset to G => Y section */
  72. #define B_Y_OFF        (2*(MAXJSAMPLE+1))    /* etc. */
  73. #define R_CB_OFF    (3*(MAXJSAMPLE+1))
  74. #define G_CB_OFF    (4*(MAXJSAMPLE+1))
  75. #define B_CB_OFF    (5*(MAXJSAMPLE+1))
  76. #define R_CR_OFF    B_CB_OFF        /* B=>Cb, R=>Cr are the same */
  77. #define G_CR_OFF    (6*(MAXJSAMPLE+1))
  78. #define B_CR_OFF    (7*(MAXJSAMPLE+1))
  79. #define TABLE_SIZE    (8*(MAXJSAMPLE+1))
  80.  
  81.  
  82. /*
  83.  * Initialize for RGB->YCC colorspace conversion.
  84.  */
  85.  
  86. METHODDEF void
  87. rgb_ycc_start (j_compress_ptr cinfo)
  88. {
  89.   my_cconvert_ptr cconvert = (my_cconvert_ptr) cinfo->cconvert;
  90.   int32 * rgb_ycc_tab;
  91.   int32 i;
  92.  
  93.   /* Allocate and fill in the conversion tables. */
  94.   cconvert->rgb_ycc_tab = rgb_ycc_tab = (int32 *)
  95.     (*cinfo->mem->alloc_small) ((j_common_ptr) cinfo, JPOOL_IMAGE,
  96.                 (TABLE_SIZE * SIZEOF(int32)));
  97.  
  98.   for (i = 0; i <= MAXJSAMPLE; i++) {
  99.     rgb_ycc_tab[i+R_Y_OFF] = FIX(0.29900) * i;
  100.     rgb_ycc_tab[i+G_Y_OFF] = FIX(0.58700) * i;
  101.     rgb_ycc_tab[i+B_Y_OFF] = FIX(0.11400) * i     + ONE_HALF;
  102.     rgb_ycc_tab[i+R_CB_OFF] = (-FIX(0.16874)) * i;
  103.     rgb_ycc_tab[i+G_CB_OFF] = (-FIX(0.33126)) * i;
  104.     /* We use a rounding fudge-factor of 0.5-epsilon for Cb and Cr.
  105.      * This ensures that the maximum output will round to MAXJSAMPLE
  106.      * not MAXJSAMPLE+1, and thus that we don't have to range-limit.
  107.      */
  108.     rgb_ycc_tab[i+B_CB_OFF] = FIX(0.50000) * i    + CBCR_OFFSET + ONE_HALF-1;
  109. /*  B=>Cb and R=>Cr tables are the same
  110.     rgb_ycc_tab[i+R_CR_OFF] = FIX(0.50000) * i    + CBCR_OFFSET + ONE_HALF-1;
  111. */
  112.     rgb_ycc_tab[i+G_CR_OFF] = (-FIX(0.41869)) * i;
  113.     rgb_ycc_tab[i+B_CR_OFF] = (-FIX(0.08131)) * i;
  114.   }
  115. }
  116.  
  117.  
  118. /*
  119.  * Convert some rows of samples to the JPEG colorspace.
  120.  *
  121.  * Note that we change from the application's interleaved-pixel format
  122.  * to our internal noninterleaved, one-plane-per-component format.
  123.  * The input buffer is therefore three times as wide as the output buffer.
  124.  *
  125.  * A starting row offset is provided only for the output buffer.  The caller
  126.  * can easily adjust the passed input_buf value to accommodate any row
  127.  * offset required on that side.
  128.  */
  129.  
  130. METHODDEF void
  131. rgb_ycc_convert (j_compress_ptr cinfo,
  132.          JSAMPARRAY input_buf, JSAMPIMAGE output_buf,
  133.          JDIMENSION output_row, int num_rows)
  134. {
  135.   my_cconvert_ptr cconvert = (my_cconvert_ptr) cinfo->cconvert;
  136.   register int16 r, g, b;
  137.   register int32 * ctab = cconvert->rgb_ycc_tab;
  138.   register JSAMPROW inptr;
  139.   register JSAMPROW outptr0, outptr1, outptr2;
  140.   register JDIMENSION col;
  141.   JDIMENSION num_cols = cinfo->image_width;
  142.  
  143.   while (--num_rows >= 0) {
  144.     inptr = *input_buf++;
  145.     outptr0 = output_buf[0][output_row];
  146.     outptr1 = output_buf[1][output_row];
  147.     outptr2 = output_buf[2][output_row];
  148.     output_row++;
  149.     for (col = 0; col < num_cols; col++) {
  150.       r = GETJSAMPLE(inptr[RGB_RED]);
  151.       g = GETJSAMPLE(inptr[RGB_GREEN]);
  152.       b = GETJSAMPLE(inptr[RGB_BLUE]);
  153.       inptr += RGB_PIXELSIZE;
  154.       /* If the inputs are 0..MAXJSAMPLE, the outputs of these equations
  155.        * must be too; we do not need an explicit range-limiting operation.
  156.        * Hence the value being shifted is never negative, and we don't
  157.        * need the general RIGHT_SHIFT macro.
  158.        */
  159.       /* Y */
  160.       outptr0[col] = (JSAMPLE)
  161.         ((ctab[r+R_Y_OFF] + ctab[g+G_Y_OFF] + ctab[b+B_Y_OFF])
  162.          >> SCALEBITS);
  163.       /* Cb */
  164.       outptr1[col] = (JSAMPLE)
  165.         ((ctab[r+R_CB_OFF] + ctab[g+G_CB_OFF] + ctab[b+B_CB_OFF])
  166.          >> SCALEBITS);
  167.       /* Cr */
  168.       outptr2[col] = (JSAMPLE)
  169.         ((ctab[r+R_CR_OFF] + ctab[g+G_CR_OFF] + ctab[b+B_CR_OFF])
  170.          >> SCALEBITS);
  171.     }
  172.   }
  173. }
  174.  
  175.  
  176. /**************** Cases other than RGB -> YCbCr **************/
  177.  
  178.  
  179. /*
  180.  * Convert some rows of samples to the JPEG colorspace.
  181.  * This version handles RGB->grayscale conversion, which is the same
  182.  * as the RGB->Y portion of RGB->YCbCr.
  183.  * We assume rgb_ycc_start has been called (we only use the Y tables).
  184.  */
  185.  
  186. METHODDEF void
  187. rgb_gray_convert (j_compress_ptr cinfo,
  188.           JSAMPARRAY input_buf, JSAMPIMAGE output_buf,
  189.           JDIMENSION output_row, int num_rows)
  190. {
  191.   my_cconvert_ptr cconvert = (my_cconvert_ptr) cinfo->cconvert;
  192.   register int16 r, g, b;
  193.   register int32 * ctab = cconvert->rgb_ycc_tab;
  194.   register JSAMPROW inptr;
  195.   register JSAMPROW outptr;
  196.   register JDIMENSION col;
  197.   JDIMENSION num_cols = cinfo->image_width;
  198.  
  199.   while (--num_rows >= 0) {
  200.     inptr = *input_buf++;
  201.     outptr = output_buf[0][output_row];
  202.     output_row++;
  203.     for (col = 0; col < num_cols; col++) {
  204.       r = GETJSAMPLE(inptr[RGB_RED]);
  205.       g = GETJSAMPLE(inptr[RGB_GREEN]);
  206.       b = GETJSAMPLE(inptr[RGB_BLUE]);
  207.       inptr += RGB_PIXELSIZE;
  208.       /* Y */
  209.       outptr[col] = (JSAMPLE)
  210.         ((ctab[r+R_Y_OFF] + ctab[g+G_Y_OFF] + ctab[b+B_Y_OFF])
  211.          >> SCALEBITS);
  212.     }
  213.   }
  214. }
  215.  
  216.  
  217. /*
  218.  * Convert some rows of samples to the JPEG colorspace.
  219.  * This version handles Adobe-style CMYK->YCCK conversion,
  220.  * where we convert R=1-C, G=1-M, and B=1-Y to YCbCr using the same
  221.  * conversion as above, while passing K (black) unchanged.
  222.  * We assume rgb_ycc_start has been called.
  223.  */
  224.  
  225. METHODDEF void
  226. cmyk_ycck_convert (j_compress_ptr cinfo,
  227.            JSAMPARRAY input_buf, JSAMPIMAGE output_buf,
  228.            JDIMENSION output_row, int num_rows)
  229. {
  230.   my_cconvert_ptr cconvert = (my_cconvert_ptr) cinfo->cconvert;
  231.   register int16 r, g, b;
  232.   register int32 * ctab = cconvert->rgb_ycc_tab;
  233.   register JSAMPROW inptr;
  234.   register JSAMPROW outptr0, outptr1, outptr2, outptr3;
  235.   register JDIMENSION col;
  236.   JDIMENSION num_cols = cinfo->image_width;
  237.  
  238.   while (--num_rows >= 0) {
  239.     inptr = *input_buf++;
  240.     outptr0 = output_buf[0][output_row];
  241.     outptr1 = output_buf[1][output_row];
  242.     outptr2 = output_buf[2][output_row];
  243.     outptr3 = output_buf[3][output_row];
  244.     output_row++;
  245.     for (col = 0; col < num_cols; col++) {
  246.       r = MAXJSAMPLE - GETJSAMPLE(inptr[0]);
  247.       g = MAXJSAMPLE - GETJSAMPLE(inptr[1]);
  248.       b = MAXJSAMPLE - GETJSAMPLE(inptr[2]);
  249.       /* K passes through as-is */
  250.       outptr3[col] = inptr[3];    /* don't need GETJSAMPLE here */
  251.       inptr += 4;
  252.       /* If the inputs are 0..MAXJSAMPLE, the outputs of these equations
  253.        * must be too; we do not need an explicit range-limiting operation.
  254.        * Hence the value being shifted is never negative, and we don't
  255.        * need the general RIGHT_SHIFT macro.
  256.        */
  257.       /* Y */
  258.       outptr0[col] = (JSAMPLE)
  259.         ((ctab[r+R_Y_OFF] + ctab[g+G_Y_OFF] + ctab[b+B_Y_OFF])
  260.          >> SCALEBITS);
  261.       /* Cb */
  262.       outptr1[col] = (JSAMPLE)
  263.         ((ctab[r+R_CB_OFF] + ctab[g+G_CB_OFF] + ctab[b+B_CB_OFF])
  264.          >> SCALEBITS);
  265.       /* Cr */
  266.       outptr2[col] = (JSAMPLE)
  267.         ((ctab[r+R_CR_OFF] + ctab[g+G_CR_OFF] + ctab[b+B_CR_OFF])
  268.          >> SCALEBITS);
  269.     }
  270.   }
  271. }
  272.  
  273.  
  274. /*
  275.  * Convert some rows of samples to the JPEG colorspace.
  276.  * This version handles grayscale output with no conversion.
  277.  * The source can be either plain grayscale or YCbCr (since Y == gray).
  278.  */
  279.  
  280. METHODDEF void
  281. grayscale_convert (j_compress_ptr cinfo,
  282.            JSAMPARRAY input_buf, JSAMPIMAGE output_buf,
  283.            JDIMENSION output_row, int num_rows)
  284. {
  285.   register JSAMPROW inptr;
  286.   register JSAMPROW outptr;
  287.   register JDIMENSION col;
  288.   JDIMENSION num_cols = cinfo->image_width;
  289.   int16 instride = cinfo->input_components;
  290.  
  291.   while (--num_rows >= 0) {
  292.     inptr = *input_buf++;
  293.     outptr = output_buf[0][output_row];
  294.     output_row++;
  295.     for (col = 0; col < num_cols; col++) {
  296.       outptr[col] = inptr[0];    /* don't need GETJSAMPLE() here */
  297.       inptr += instride;
  298.     }
  299.   }
  300. }
  301.  
  302.  
  303. /*
  304.  * Convert some rows of samples to the JPEG colorspace.
  305.  * This version handles multi-component colorspaces without conversion.
  306.  * We assume input_components == num_components.
  307.  */
  308.  
  309. METHODDEF void
  310. null_convert (j_compress_ptr cinfo,
  311.           JSAMPARRAY input_buf, JSAMPIMAGE output_buf,
  312.           JDIMENSION output_row, int num_rows)
  313. {
  314.   register JSAMPROW inptr;
  315.   register JSAMPROW outptr;
  316.   register JDIMENSION col;
  317.   register int16 ci;
  318.   int16 nc = cinfo->num_components;
  319.   JDIMENSION num_cols = cinfo->image_width;
  320.  
  321.   while (--num_rows >= 0) {
  322.     /* It seems fastest to make a separate pass for each component. */
  323.     for (ci = 0; ci < nc; ci++) {
  324.       inptr = *input_buf;
  325.       outptr = output_buf[ci][output_row];
  326.       for (col = 0; col < num_cols; col++) {
  327.     outptr[col] = inptr[ci]; /* don't need GETJSAMPLE() here */
  328.     inptr += nc;
  329.       }
  330.     }
  331.     input_buf++;
  332.     output_row++;
  333.   }
  334. }
  335.  
  336.  
  337. /*
  338.  * Empty method for start_pass.
  339.  */
  340.  
  341. METHODDEF void
  342. null_method (j_compress_ptr cinfo)
  343. {
  344.   /* no work needed */
  345. }
  346.  
  347.  
  348. /*
  349.  * Module initialization routine for input colorspace conversion.
  350.  */
  351.  
  352. GLOBAL void
  353. jinit_color_converter (j_compress_ptr cinfo)
  354. {
  355.   my_cconvert_ptr cconvert;
  356.  
  357.   cconvert = (my_cconvert_ptr)
  358.     (*cinfo->mem->alloc_small) ((j_common_ptr) cinfo, JPOOL_IMAGE,
  359.                 SIZEOF(my_color_converter));
  360.   cinfo->cconvert = (struct jpeg_color_converter *) cconvert;
  361.   /* set start_pass to null method until we find out differently */
  362.   cconvert->pub.start_pass = null_method;
  363.  
  364.   /* Make sure input_components agrees with in_color_space */
  365.   switch (cinfo->in_color_space) {
  366.   case JCS_GRAYSCALE:
  367.     if (cinfo->input_components != 1)
  368.       ERREXIT(cinfo, JERR_BAD_IN_COLORSPACE);
  369.     break;
  370.  
  371.   case JCS_RGB:
  372. #if RGB_PIXELSIZE != 3
  373.     if (cinfo->input_components != RGB_PIXELSIZE)
  374.       ERREXIT(cinfo, JERR_BAD_IN_COLORSPACE);
  375.     break;
  376. #endif /* else share code with YCbCr */
  377.  
  378.   case JCS_YCbCr:
  379.     if (cinfo->input_components != 3)
  380.       ERREXIT(cinfo, JERR_BAD_IN_COLORSPACE);
  381.     break;
  382.  
  383.   case JCS_CMYK:
  384.   case JCS_YCCK:
  385.     if (cinfo->input_components != 4)
  386.       ERREXIT(cinfo, JERR_BAD_IN_COLORSPACE);
  387.     break;
  388.  
  389.   default:            /* JCS_UNKNOWN can be anything */
  390.     if (cinfo->input_components < 1)
  391.       ERREXIT(cinfo, JERR_BAD_IN_COLORSPACE);
  392.     break;
  393.   }
  394.  
  395.   /* Check num_components, set conversion method based on requested space */
  396.   switch (cinfo->jpeg_color_space) {
  397.   case JCS_GRAYSCALE:
  398.     if (cinfo->num_components != 1)
  399.       ERREXIT(cinfo, JERR_BAD_J_COLORSPACE);
  400.     if (cinfo->in_color_space == JCS_GRAYSCALE)
  401.       cconvert->pub.color_convert = grayscale_convert;
  402.     else if (cinfo->in_color_space == JCS_RGB) {
  403.       cconvert->pub.start_pass = rgb_ycc_start;
  404.       cconvert->pub.color_convert = rgb_gray_convert;
  405.     } else if (cinfo->in_color_space == JCS_YCbCr)
  406.       cconvert->pub.color_convert = grayscale_convert;
  407.     else
  408.       ERREXIT(cinfo, JERR_CONVERSION_NOTIMPL);
  409.     break;
  410.  
  411.   case JCS_RGB:
  412.     if (cinfo->num_components != 3)
  413.       ERREXIT(cinfo, JERR_BAD_J_COLORSPACE);
  414.     if (cinfo->in_color_space == JCS_RGB && RGB_PIXELSIZE == 3)
  415.       cconvert->pub.color_convert = null_convert;
  416.     else
  417.       ERREXIT(cinfo, JERR_CONVERSION_NOTIMPL);
  418.     break;
  419.  
  420.   case JCS_YCbCr:
  421.     if (cinfo->num_components != 3)
  422.       ERREXIT(cinfo, JERR_BAD_J_COLORSPACE);
  423.     if (cinfo->in_color_space == JCS_RGB) {
  424.       cconvert->pub.start_pass = rgb_ycc_start;
  425.       cconvert->pub.color_convert = rgb_ycc_convert;
  426.     } else if (cinfo->in_color_space == JCS_YCbCr)
  427.       cconvert->pub.color_convert = null_convert;
  428.     else
  429.       ERREXIT(cinfo, JERR_CONVERSION_NOTIMPL);
  430.     break;
  431.  
  432.   case JCS_CMYK:
  433.     if (cinfo->num_components != 4)
  434.       ERREXIT(cinfo, JERR_BAD_J_COLORSPACE);
  435.     if (cinfo->in_color_space == JCS_CMYK)
  436.       cconvert->pub.color_convert = null_convert;
  437.     else
  438.       ERREXIT(cinfo, JERR_CONVERSION_NOTIMPL);
  439.     break;
  440.  
  441.   case JCS_YCCK:
  442.     if (cinfo->num_components != 4)
  443.       ERREXIT(cinfo, JERR_BAD_J_COLORSPACE);
  444.     if (cinfo->in_color_space == JCS_CMYK) {
  445.       cconvert->pub.start_pass = rgb_ycc_start;
  446.       cconvert->pub.color_convert = cmyk_ycck_convert;
  447.     } else if (cinfo->in_color_space == JCS_YCCK)
  448.       cconvert->pub.color_convert = null_convert;
  449.     else
  450.       ERREXIT(cinfo, JERR_CONVERSION_NOTIMPL);
  451.     break;
  452.  
  453.   default:            /* allow null conversion of JCS_UNKNOWN */
  454.     if (cinfo->jpeg_color_space != cinfo->in_color_space ||
  455.     cinfo->num_components != cinfo->input_components)
  456.       ERREXIT(cinfo, JERR_CONVERSION_NOTIMPL);
  457.     cconvert->pub.color_convert = null_convert;
  458.     break;
  459.   }
  460. }
  461.