home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Encyclopedia of Graphics File Formats Companion / GFF_CD.ISO / software / unix / jpeg / jpegv4a.tar / jcdeflts.c < prev    next >
C/C++ Source or Header  |  1993-02-15  |  15KB  |  392 lines
  1. /*
  2.  * jcdeflts.c
  3.  *
  4.  * Copyright (C) 1991, 1992, 1993, 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 optional default-setting code for the JPEG compressor.
  9.  * User interfaces do not have to use this file, but those that don't use it
  10.  * must know a lot more about the innards of the JPEG code.
  11.  */
  12.  
  13. #include "jinclude.h"
  14.  
  15.  
  16. /* Default do-nothing progress monitoring routine.
  17.  * This can be overridden by a user interface that wishes to
  18.  * provide progress monitoring; just set methods->progress_monitor
  19.  * after j_c_defaults is done.  The routine will be called periodically
  20.  * during the compression process.
  21.  *
  22.  * During any one pass, loopcounter increases from 0 up to (not including)
  23.  * looplimit; the step size is not necessarily 1.  Both the step size and
  24.  * the limit may differ between passes.  The expected total number of passes
  25.  * is in cinfo->total_passes, and the number of passes already completed is
  26.  * in cinfo->completed_passes.  Thus the fraction of work completed may be
  27.  * estimated as
  28.  *        completed_passes + (loopcounter/looplimit)
  29.  *        ------------------------------------------
  30.  *                total_passes
  31.  * ignoring the fact that the passes may not be equal amounts of work.
  32.  */
  33.  
  34. METHODDEF void
  35. progress_monitor (compress_info_ptr cinfo, long loopcounter, long looplimit)
  36. {
  37.   /* do nothing */
  38. }
  39.  
  40.  
  41. /*
  42.  * Huffman table setup routines
  43.  */
  44.  
  45. LOCAL void
  46. add_huff_table (compress_info_ptr cinfo,
  47.         HUFF_TBL **htblptr, const UINT8 *bits, const UINT8 *val)
  48. /* Define a Huffman table */
  49. {
  50.   if (*htblptr == NULL)
  51.     *htblptr = (HUFF_TBL *) (*cinfo->emethods->alloc_small) (SIZEOF(HUFF_TBL));
  52.   
  53.   MEMCOPY((*htblptr)->bits, bits, SIZEOF((*htblptr)->bits));
  54.   MEMCOPY((*htblptr)->huffval, val, SIZEOF((*htblptr)->huffval));
  55.  
  56.   /* Initialize sent_table FALSE so table will be written to JPEG file.
  57.    * In an application where we are writing non-interchange JPEG files,
  58.    * it might be desirable to save space by leaving default Huffman tables
  59.    * out of the file.  To do that, just initialize sent_table = TRUE...
  60.    */
  61.  
  62.   (*htblptr)->sent_table = FALSE;
  63. }
  64.  
  65.  
  66. LOCAL void
  67. std_huff_tables (compress_info_ptr cinfo)
  68. /* Set up the standard Huffman tables (cf. JPEG standard section K.3) */
  69. /* IMPORTANT: these are only valid for 8-bit data precision! */
  70. {
  71.   static const UINT8 dc_luminance_bits[17] =
  72.     { /* 0-base */ 0, 0, 1, 5, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 };
  73.   static const UINT8 dc_luminance_val[] =
  74.     { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 };
  75.   
  76.   static const UINT8 dc_chrominance_bits[17] =
  77.     { /* 0-base */ 0, 0, 3, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0 };
  78.   static const UINT8 dc_chrominance_val[] =
  79.     { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 };
  80.   
  81.   static const UINT8 ac_luminance_bits[17] =
  82.     { /* 0-base */ 0, 0, 2, 1, 3, 3, 2, 4, 3, 5, 5, 4, 4, 0, 0, 1, 0x7d };
  83.   static const UINT8 ac_luminance_val[] =
  84.     { 0x01, 0x02, 0x03, 0x00, 0x04, 0x11, 0x05, 0x12,
  85.       0x21, 0x31, 0x41, 0x06, 0x13, 0x51, 0x61, 0x07,
  86.       0x22, 0x71, 0x14, 0x32, 0x81, 0x91, 0xa1, 0x08,
  87.       0x23, 0x42, 0xb1, 0xc1, 0x15, 0x52, 0xd1, 0xf0,
  88.       0x24, 0x33, 0x62, 0x72, 0x82, 0x09, 0x0a, 0x16,
  89.       0x17, 0x18, 0x19, 0x1a, 0x25, 0x26, 0x27, 0x28,
  90.       0x29, 0x2a, 0x34, 0x35, 0x36, 0x37, 0x38, 0x39,
  91.       0x3a, 0x43, 0x44, 0x45, 0x46, 0x47, 0x48, 0x49,
  92.       0x4a, 0x53, 0x54, 0x55, 0x56, 0x57, 0x58, 0x59,
  93.       0x5a, 0x63, 0x64, 0x65, 0x66, 0x67, 0x68, 0x69,
  94.       0x6a, 0x73, 0x74, 0x75, 0x76, 0x77, 0x78, 0x79,
  95.       0x7a, 0x83, 0x84, 0x85, 0x86, 0x87, 0x88, 0x89,
  96.       0x8a, 0x92, 0x93, 0x94, 0x95, 0x96, 0x97, 0x98,
  97.       0x99, 0x9a, 0xa2, 0xa3, 0xa4, 0xa5, 0xa6, 0xa7,
  98.       0xa8, 0xa9, 0xaa, 0xb2, 0xb3, 0xb4, 0xb5, 0xb6,
  99.       0xb7, 0xb8, 0xb9, 0xba, 0xc2, 0xc3, 0xc4, 0xc5,
  100.       0xc6, 0xc7, 0xc8, 0xc9, 0xca, 0xd2, 0xd3, 0xd4,
  101.       0xd5, 0xd6, 0xd7, 0xd8, 0xd9, 0xda, 0xe1, 0xe2,
  102.       0xe3, 0xe4, 0xe5, 0xe6, 0xe7, 0xe8, 0xe9, 0xea,
  103.       0xf1, 0xf2, 0xf3, 0xf4, 0xf5, 0xf6, 0xf7, 0xf8,
  104.       0xf9, 0xfa };
  105.   
  106.   static const UINT8 ac_chrominance_bits[17] =
  107.     { /* 0-base */ 0, 0, 2, 1, 2, 4, 4, 3, 4, 7, 5, 4, 4, 0, 1, 2, 0x77 };
  108.   static const UINT8 ac_chrominance_val[] =
  109.     { 0x00, 0x01, 0x02, 0x03, 0x11, 0x04, 0x05, 0x21,
  110.       0x31, 0x06, 0x12, 0x41, 0x51, 0x07, 0x61, 0x71,
  111.       0x13, 0x22, 0x32, 0x81, 0x08, 0x14, 0x42, 0x91,
  112.       0xa1, 0xb1, 0xc1, 0x09, 0x23, 0x33, 0x52, 0xf0,
  113.       0x15, 0x62, 0x72, 0xd1, 0x0a, 0x16, 0x24, 0x34,
  114.       0xe1, 0x25, 0xf1, 0x17, 0x18, 0x19, 0x1a, 0x26,
  115.       0x27, 0x28, 0x29, 0x2a, 0x35, 0x36, 0x37, 0x38,
  116.       0x39, 0x3a, 0x43, 0x44, 0x45, 0x46, 0x47, 0x48,
  117.       0x49, 0x4a, 0x53, 0x54, 0x55, 0x56, 0x57, 0x58,
  118.       0x59, 0x5a, 0x63, 0x64, 0x65, 0x66, 0x67, 0x68,
  119.       0x69, 0x6a, 0x73, 0x74, 0x75, 0x76, 0x77, 0x78,
  120.       0x79, 0x7a, 0x82, 0x83, 0x84, 0x85, 0x86, 0x87,
  121.       0x88, 0x89, 0x8a, 0x92, 0x93, 0x94, 0x95, 0x96,
  122.       0x97, 0x98, 0x99, 0x9a, 0xa2, 0xa3, 0xa4, 0xa5,
  123.       0xa6, 0xa7, 0xa8, 0xa9, 0xaa, 0xb2, 0xb3, 0xb4,
  124.       0xb5, 0xb6, 0xb7, 0xb8, 0xb9, 0xba, 0xc2, 0xc3,
  125.       0xc4, 0xc5, 0xc6, 0xc7, 0xc8, 0xc9, 0xca, 0xd2,
  126.       0xd3, 0xd4, 0xd5, 0xd6, 0xd7, 0xd8, 0xd9, 0xda,
  127.       0xe2, 0xe3, 0xe4, 0xe5, 0xe6, 0xe7, 0xe8, 0xe9,
  128.       0xea, 0xf2, 0xf3, 0xf4, 0xf5, 0xf6, 0xf7, 0xf8,
  129.       0xf9, 0xfa };
  130.   
  131.   add_huff_table(cinfo, &cinfo->dc_huff_tbl_ptrs[0],
  132.          dc_luminance_bits, dc_luminance_val);
  133.   add_huff_table(cinfo, &cinfo->ac_huff_tbl_ptrs[0],
  134.          ac_luminance_bits, ac_luminance_val);
  135.   add_huff_table(cinfo, &cinfo->dc_huff_tbl_ptrs[1],
  136.          dc_chrominance_bits, dc_chrominance_val);
  137.   add_huff_table(cinfo, &cinfo->ac_huff_tbl_ptrs[1],
  138.          ac_chrominance_bits, ac_chrominance_val);
  139. }
  140.  
  141.  
  142. /*
  143.  * Quantization table setup routines
  144.  */
  145.  
  146. GLOBAL void
  147. j_add_quant_table (compress_info_ptr cinfo, int which_tbl,
  148.            const QUANT_VAL *basic_table, int scale_factor,
  149.            boolean force_baseline)
  150. /* Define a quantization table equal to the basic_table times
  151.  * a scale factor (given as a percentage).
  152.  * If force_baseline is TRUE, the computed quantization table entries
  153.  * are limited to 1..255 for JPEG baseline compatibility.
  154.  */
  155. {
  156.   QUANT_TBL_PTR * qtblptr = & cinfo->quant_tbl_ptrs[which_tbl];
  157.   int i;
  158.   long temp;
  159.  
  160.   if (*qtblptr == NULL)
  161.     *qtblptr = (QUANT_TBL_PTR) (*cinfo->emethods->alloc_small) (SIZEOF(QUANT_TBL));
  162.  
  163.   for (i = 0; i < DCTSIZE2; i++) {
  164.     temp = ((long) basic_table[i] * scale_factor + 50L) / 100L;
  165.     /* limit the values to the valid range */
  166.     if (temp <= 0L) temp = 1L;
  167. #ifdef EIGHT_BIT_SAMPLES
  168.     if (temp > 32767L) temp = 32767L; /* QUANT_VALs are 'short' */
  169. #else
  170.     if (temp > 65535L) temp = 65535L; /* QUANT_VALs are 'UINT16' */
  171. #endif
  172.     if (force_baseline && temp > 255L)
  173.       temp = 255L;        /* limit to baseline range if requested */
  174.     (*qtblptr)[i] = (QUANT_VAL) temp;
  175.   }
  176. }
  177.  
  178.  
  179. GLOBAL int
  180. j_quality_scaling (int quality)
  181. /* Convert a user-specified quality rating to a percentage scaling factor
  182.  * for an underlying quantization table, using our recommended scaling curve.
  183.  * The input 'quality' factor should be 0 (terrible) to 100 (very good).
  184.  */
  185. {
  186.   /* Safety limit on quality factor.  Convert 0 to 1 to avoid zero divide. */
  187.   if (quality <= 0) quality = 1;
  188.   if (quality > 100) quality = 100;
  189.  
  190.   /* The basic table is used as-is (scaling 100) for a quality of 50.
  191.    * Qualities 50..100 are converted to scaling percentage 200 - 2*Q;
  192.    * note that at Q=100 the scaling is 0, which will cause j_add_quant_table
  193.    * to make all the table entries 1 (hence, no quantization loss).
  194.    * Qualities 1..50 are converted to scaling percentage 5000/Q.
  195.    */
  196.   if (quality < 50)
  197.     quality = 5000 / quality;
  198.   else
  199.     quality = 200 - quality*2;
  200.  
  201.   return quality;
  202. }
  203.  
  204.  
  205. GLOBAL void
  206. j_set_quality (compress_info_ptr cinfo, int quality, boolean force_baseline)
  207. /* Set or change the 'quality' (quantization) setting, using default tables.
  208.  * This is the standard quality-adjusting entry point for typical user
  209.  * interfaces; only those who want detailed control over quantization tables
  210.  * would use the preceding two routines directly.
  211.  */
  212. {
  213.   /* This is the sample quantization table given in the JPEG spec section K.1,
  214.    * but expressed in zigzag order (as are all of our quant. tables).
  215.    * The spec says that the values given produce "good" quality, and
  216.    * when divided by 2, "very good" quality.  (These two settings are
  217.    * selected by quality=50 and quality=75 respectively.)
  218.    */
  219.   static const QUANT_VAL std_luminance_quant_tbl[DCTSIZE2] = {
  220.     16,  11,  12,  14,  12,  10,  16,  14,
  221.     13,  14,  18,  17,  16,  19,  24,  40,
  222.     26,  24,  22,  22,  24,  49,  35,  37,
  223.     29,  40,  58,  51,  61,  60,  57,  51,
  224.     56,  55,  64,  72,  92,  78,  64,  68,
  225.     87,  69,  55,  56,  80, 109,  81,  87,
  226.     95,  98, 103, 104, 103,  62,  77, 113,
  227.     121, 112, 100, 120,  92, 101, 103,  99
  228.     };
  229.   static const QUANT_VAL std_chrominance_quant_tbl[DCTSIZE2] = {
  230.     17,  18,  18,  24,  21,  24,  47,  26,
  231.     26,  47,  99,  66,  56,  66,  99,  99,
  232.     99,  99,  99,  99,  99,  99,  99,  99,
  233.     99,  99,  99,  99,  99,  99,  99,  99,
  234.     99,  99,  99,  99,  99,  99,  99,  99,
  235.     99,  99,  99,  99,  99,  99,  99,  99,
  236.     99,  99,  99,  99,  99,  99,  99,  99,
  237.     99,  99,  99,  99,  99,  99,  99,  99
  238.     };
  239.  
  240.   /* Convert user 0-100 rating to percentage scaling */
  241.   quality = j_quality_scaling(quality);
  242.  
  243.   /* Set up two quantization tables using the specified quality scaling */
  244.   j_add_quant_table(cinfo, 0, std_luminance_quant_tbl,
  245.             quality, force_baseline);
  246.   j_add_quant_table(cinfo, 1, std_chrominance_quant_tbl,
  247.             quality, force_baseline);
  248. }
  249.  
  250.  
  251.  
  252. /* Default parameter setup for compression.
  253.  *
  254.  * User interfaces that don't choose to use this routine must do their
  255.  * own setup of all these parameters.  Alternately, you can call this
  256.  * to establish defaults and then alter parameters selectively.  This
  257.  * is the recommended approach since, if we add any new parameters,
  258.  * your code will still work (they'll be set to reasonable defaults).
  259.  *
  260.  * See above for the meaning of the 'quality' and 'force_baseline' parameters.
  261.  * Typically, the application's default quality setting will be passed to this
  262.  * routine.  A later call on j_set_quality() can be used to change to a
  263.  * user-specified quality setting.
  264.  *
  265.  * This routine sets up for a color image; to output a grayscale image,
  266.  * do this first and call j_monochrome_default() afterwards.
  267.  * (The latter can be called within c_ui_method_selection, so the
  268.  * choice can depend on the input file header.)
  269.  * Note that if you want a JPEG colorspace other than GRAYSCALE or YCbCr,
  270.  * you should also change the component ID codes, and you should NOT emit
  271.  * a JFIF header (set write_JFIF_header = FALSE).
  272.  *
  273.  * CAUTION: if you want to compress multiple images per run, it's necessary
  274.  * to call j_c_defaults before *each* call to jpeg_compress, since subsidiary
  275.  * structures like the Huffman tables are automatically freed during cleanup.
  276.  */
  277.  
  278. GLOBAL void
  279. j_c_defaults (compress_info_ptr cinfo, int quality, boolean force_baseline)
  280. /* NB: the external methods must already be set up. */
  281. {
  282.   short i;
  283.   jpeg_component_info * compptr;
  284.  
  285.   /* Initialize pointers as needed to mark stuff unallocated. */
  286.   cinfo->comp_info = NULL;
  287.   for (i = 0; i < NUM_QUANT_TBLS; i++)
  288.     cinfo->quant_tbl_ptrs[i] = NULL;
  289.   for (i = 0; i < NUM_HUFF_TBLS; i++) {
  290.     cinfo->dc_huff_tbl_ptrs[i] = NULL;
  291.     cinfo->ac_huff_tbl_ptrs[i] = NULL;
  292.   }
  293.  
  294.   cinfo->data_precision = BITS_IN_JSAMPLE; /* default; can be overridden by input_init */
  295.   cinfo->density_unit = 0;    /* Pixel size is unknown by default */
  296.   cinfo->X_density = 1;        /* Pixel aspect ratio is square by default */
  297.   cinfo->Y_density = 1;
  298.  
  299.   cinfo->input_gamma = 1.0;    /* no gamma correction by default */
  300.  
  301.   cinfo->write_JFIF_header = TRUE; /* write a JFIF marker */
  302.   cinfo->comment_text = NULL;    /* but no COM block */
  303.  
  304.   /* Prepare three color components; first is luminance which is also usable */
  305.   /* for grayscale.  The others are assumed to be UV or similar chrominance. */
  306.   cinfo->jpeg_color_space = CS_YCbCr;
  307.   cinfo->num_components = 3;
  308.   cinfo->comp_info = (jpeg_component_info *)
  309.     (*cinfo->emethods->alloc_small) (4 * SIZEOF(jpeg_component_info));
  310.   /* Note: we allocate a 4-entry comp_info array so that user interface can
  311.    * easily change over to CMYK color space if desired.
  312.    */
  313.  
  314.   compptr = &cinfo->comp_info[0];
  315.   compptr->component_index = 0;
  316.   compptr->component_id = 1;    /* JFIF specifies IDs 1,2,3 */
  317.   compptr->h_samp_factor = 2;    /* default to 2x2 subsamples of chrominance */
  318.   compptr->v_samp_factor = 2;
  319.   compptr->quant_tbl_no = 0;    /* use tables 0 for luminance */
  320.   compptr->dc_tbl_no = 0;
  321.   compptr->ac_tbl_no = 0;
  322.  
  323.   compptr = &cinfo->comp_info[1];
  324.   compptr->component_index = 1;
  325.   compptr->component_id = 2;
  326.   compptr->h_samp_factor = 1;
  327.   compptr->v_samp_factor = 1;
  328.   compptr->quant_tbl_no = 1;    /* use tables 1 for chrominance */
  329.   compptr->dc_tbl_no = 1;
  330.   compptr->ac_tbl_no = 1;
  331.  
  332.   compptr = &cinfo->comp_info[2];
  333.   compptr->component_index = 2;
  334.   compptr->component_id = 3;
  335.   compptr->h_samp_factor = 1;
  336.   compptr->v_samp_factor = 1;
  337.   compptr->quant_tbl_no = 1;    /* use tables 1 for chrominance */
  338.   compptr->dc_tbl_no = 1;
  339.   compptr->ac_tbl_no = 1;
  340.  
  341.   /* Set up two quantization tables using the specified quality scaling */
  342.   j_set_quality(cinfo, quality, force_baseline);
  343.  
  344.   /* Set up two Huffman tables in case user interface wants Huffman coding */
  345.   std_huff_tables(cinfo);
  346.  
  347.   /* Initialize default arithmetic coding conditioning */
  348.   for (i = 0; i < NUM_ARITH_TBLS; i++) {
  349.     cinfo->arith_dc_L[i] = 0;
  350.     cinfo->arith_dc_U[i] = 1;
  351.     cinfo->arith_ac_K[i] = 5;
  352.   }
  353.  
  354.   /* Use Huffman coding, not arithmetic coding, by default */
  355.   cinfo->arith_code = FALSE;
  356.  
  357.   /* Color images are interleaved by default */
  358.   cinfo->interleave = TRUE;
  359.  
  360.   /* By default, don't do extra passes to optimize entropy coding */
  361.   cinfo->optimize_coding = FALSE;
  362.  
  363.   /* By default, use the simpler non-cosited sampling alignment */
  364.   cinfo->CCIR601_sampling = FALSE;
  365.  
  366.   /* No input smoothing */
  367.   cinfo->smoothing_factor = 0;
  368.  
  369.   /* No restart markers */
  370.   cinfo->restart_interval = 0;
  371.   cinfo->restart_in_rows = 0;
  372.  
  373.   /* Install default do-nothing progress monitoring method. */
  374.   cinfo->methods->progress_monitor = progress_monitor;
  375. }
  376.  
  377.  
  378.  
  379. GLOBAL void
  380. j_monochrome_default (compress_info_ptr cinfo)
  381. /* Change the j_c_defaults() values to emit a monochrome JPEG file. */
  382. {
  383.   jpeg_component_info * compptr;
  384.  
  385.   cinfo->jpeg_color_space = CS_GRAYSCALE;
  386.   cinfo->num_components = 1;
  387.   /* Set single component to 1x1 subsampling */
  388.   compptr = &cinfo->comp_info[0];
  389.   compptr->h_samp_factor = 1;
  390.   compptr->v_samp_factor = 1;
  391. }
  392.