JQUANT1.C
Upload User: wep9318
Upload Date: 2007-01-07
Package Size: 893k
Code Size: 29k
Category:

Picture Viewer

Development Platform:

Visual C++

  1. /*
  2.  * jquant1.c
  3.  *
  4.  * Copyright (C) 1991-1995, 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 1-pass color quantization (color mapping) routines.
  9.  * These routines provide mapping to a fixed color map using equally spaced
  10.  * color values.  Optional Floyd-Steinberg or ordered dithering is available.
  11.  */
  12. #define JPEG_INTERNALS
  13. #include "jinclude.h"
  14. #include "jpeglib.h"
  15. #ifdef QUANT_1PASS_SUPPORTED
  16. /*
  17.  * The main purpose of 1-pass quantization is to provide a fast, if not very
  18.  * high quality, colormapped output capability.  A 2-pass quantizer usually
  19.  * gives better visual quality; however, for quantized grayscale output this
  20.  * quantizer is perfectly adequate.  Dithering is highly recommended with this
  21.  * quantizer, though you can turn it off if you really want to.
  22.  *
  23.  * In 1-pass quantization the colormap must be chosen in advance of seeing the
  24.  * image.  We use a map consisting of all combinations of Ncolors[i] color
  25.  * values for the i'th component.  The Ncolors[] values are chosen so that
  26.  * their product, the total number of colors, is no more than that requested.
  27.  * (In most cases, the product will be somewhat less.)
  28.  *
  29.  * Since the colormap is orthogonal, the representative value for each color
  30.  * component can be determined without considering the other components;
  31.  * then these indexes can be combined into a colormap index by a standard
  32.  * N-dimensional-array-subscript calculation.  Most of the arithmetic involved
  33.  * can be precalculated and stored in the lookup table colorindex[].
  34.  * colorindex[i][j] maps pixel value j in component i to the nearest
  35.  * representative value (grid plane) for that component; this index is
  36.  * multiplied by the array stride for component i, so that the
  37.  * index of the colormap entry closest to a given pixel value is just
  38.  *    sum( colorindex[component-number][pixel-component-value] )
  39.  * Aside from being fast, this scheme allows for variable spacing between
  40.  * representative values with no additional lookup cost.
  41.  *
  42.  * If gamma correction has been applied in color conversion, it might be wise
  43.  * to adjust the color grid spacing so that the representative colors are
  44.  * equidistant in linear space.  At this writing, gamma correction is not
  45.  * implemented by jdcolor, so nothing is done here.
  46.  */
  47. /* Declarations for ordered dithering.
  48.  *
  49.  * We use a standard 16x16 ordered dither array.  The basic concept of ordered
  50.  * dithering is described in many references, for instance Dale Schumacher's
  51.  * chapter II.2 of Graphics Gems II (James Arvo, ed. Academic Press, 1991).
  52.  * In place of Schumacher's comparisons against a "threshold" value, we add a
  53.  * "dither" value to the input pixel and then round the result to the nearest
  54.  * output value.  The dither value is equivalent to (0.5 - threshold) times
  55.  * the distance between output values.  For ordered dithering, we assume that
  56.  * the output colors are equally spaced; if not, results will probably be
  57.  * worse, since the dither may be too much or too little at a given point.
  58.  *
  59.  * The normal calculation would be to form pixel value + dither, range-limit
  60.  * this to 0..MAXJSAMPLE, and then index into the colorindex table as usual.
  61.  * We can skip the separate range-limiting step by extending the colorindex
  62.  * table in both directions.
  63.  */
  64. #define ODITHER_SIZE  16 /* dimension of dither matrix */
  65. /* NB: if ODITHER_SIZE is not a power of 2, ODITHER_MASK uses will break */
  66. #define ODITHER_CELLS (ODITHER_SIZE*ODITHER_SIZE) /* # cells in matrix */
  67. #define ODITHER_MASK  (ODITHER_SIZE-1) /* mask for wrapping around counters */
  68. typedef int ODITHER_MATRIX[ODITHER_SIZE][ODITHER_SIZE];
  69. typedef int (*ODITHER_MATRIX_PTR)[ODITHER_SIZE];
  70. static const UINT8 base_dither_matrix[ODITHER_SIZE][ODITHER_SIZE] = {
  71.   /* Bayer's order-4 dither array.  Generated by the code given in
  72.    * Stephen Hawley's article "Ordered Dithering" in Graphics Gems I.
  73.    * The values in this array must range from 0 to ODITHER_CELLS-1.
  74.    */
  75.   {   0,192, 48,240, 12,204, 60,252,  3,195, 51,243, 15,207, 63,255 },
  76.   { 128, 64,176,112,140, 76,188,124,131, 67,179,115,143, 79,191,127 },
  77.   {  32,224, 16,208, 44,236, 28,220, 35,227, 19,211, 47,239, 31,223 },
  78.   { 160, 96,144, 80,172,108,156, 92,163, 99,147, 83,175,111,159, 95 },
  79.   {   8,200, 56,248,  4,196, 52,244, 11,203, 59,251,  7,199, 55,247 },
  80.   { 136, 72,184,120,132, 68,180,116,139, 75,187,123,135, 71,183,119 },
  81.   {  40,232, 24,216, 36,228, 20,212, 43,235, 27,219, 39,231, 23,215 },
  82.   { 168,104,152, 88,164,100,148, 84,171,107,155, 91,167,103,151, 87 },
  83.   {   2,194, 50,242, 14,206, 62,254,  1,193, 49,241, 13,205, 61,253 },
  84.   { 130, 66,178,114,142, 78,190,126,129, 65,177,113,141, 77,189,125 },
  85.   {  34,226, 18,210, 46,238, 30,222, 33,225, 17,209, 45,237, 29,221 },
  86.   { 162, 98,146, 82,174,110,158, 94,161, 97,145, 81,173,109,157, 93 },
  87.   {  10,202, 58,250,  6,198, 54,246,  9,201, 57,249,  5,197, 53,245 },
  88.   { 138, 74,186,122,134, 70,182,118,137, 73,185,121,133, 69,181,117 },
  89.   {  42,234, 26,218, 38,230, 22,214, 41,233, 25,217, 37,229, 21,213 },
  90.   { 170,106,154, 90,166,102,150, 86,169,105,153, 89,165,101,149, 85 }
  91. };
  92. /* Declarations for Floyd-Steinberg dithering.
  93.  *
  94.  * Errors are accumulated into the array fserrors[], at a resolution of
  95.  * 1/16th of a pixel count.  The error at a given pixel is propagated
  96.  * to its not-yet-processed neighbors using the standard F-S fractions,
  97.  * ... (here) 7/16
  98.  * 3/16 5/16 1/16
  99.  * We work left-to-right on even rows, right-to-left on odd rows.
  100.  *
  101.  * We can get away with a single array (holding one row's worth of errors)
  102.  * by using it to store the current row's errors at pixel columns not yet
  103.  * processed, but the next row's errors at columns already processed.  We
  104.  * need only a few extra variables to hold the errors immediately around the
  105.  * current column.  (If we are lucky, those variables are in registers, but
  106.  * even if not, they're probably cheaper to access than array elements are.)
  107.  *
  108.  * The fserrors[] array is indexed [component#][position].
  109.  * We provide (#columns + 2) entries per component; the extra entry at each
  110.  * end saves us from special-casing the first and last pixels.
  111.  *
  112.  * Note: on a wide image, we might not have enough room in a PC's near data
  113.  * segment to hold the error array; so it is allocated with alloc_large.
  114.  */
  115. #if BITS_IN_JSAMPLE == 8
  116. typedef INT16 FSERROR; /* 16 bits should be enough */
  117. typedef int LOCFSERROR; /* use 'int' for calculation temps */
  118. #else
  119. typedef INT32 FSERROR; /* may need more than 16 bits */
  120. typedef INT32 LOCFSERROR; /* be sure calculation temps are big enough */
  121. #endif
  122. typedef FSERROR FAR *FSERRPTR; /* pointer to error array (in FAR storage!) */
  123. /* Private subobject */
  124. #define MAX_Q_COMPS 4 /* max components I can handle */
  125. typedef struct {
  126.   struct jpeg_color_quantizer pub; /* public fields */
  127.   JSAMPARRAY colorindex; /* Precomputed mapping for speed */
  128.   /* colorindex[i][j] = index of color closest to pixel value j in component i,
  129.    * premultiplied as described above.  Since colormap indexes must fit into
  130.    * JSAMPLEs, the entries of this array will too.
  131.    */
  132.   /* Variables for ordered dithering */
  133.   int row_index; /* cur row's vertical index in dither matrix */
  134.   ODITHER_MATRIX_PTR odither[MAX_Q_COMPS]; /* one dither array per component */
  135.   /* Variables for Floyd-Steinberg dithering */
  136.   FSERRPTR fserrors[MAX_Q_COMPS]; /* accumulated errors */
  137.   boolean on_odd_row; /* flag to remember which row we are on */
  138. } my_cquantizer;
  139. typedef my_cquantizer * my_cquantize_ptr;
  140. /*
  141.  * Policy-making subroutines for create_colormap: these routines determine
  142.  * the colormap to be used.  The rest of the module only assumes that the
  143.  * colormap is orthogonal.
  144.  *
  145.  *  * select_ncolors decides how to divvy up the available colors
  146.  *    among the components.
  147.  *  * output_value defines the set of representative values for a component.
  148.  *  * largest_input_value defines the mapping from input values to
  149.  *    representative values for a component.
  150.  * Note that the latter two routines may impose different policies for
  151.  * different components, though this is not currently done.
  152.  */
  153. LOCAL int
  154. select_ncolors (j_decompress_ptr cinfo, int Ncolors[])
  155. /* Determine allocation of desired colors to components, */
  156. /* and fill in Ncolors[] array to indicate choice. */
  157. /* Return value is total number of colors (product of Ncolors[] values). */
  158. {
  159.   int nc = cinfo->out_color_components; /* number of color components */
  160.   int max_colors = cinfo->desired_number_of_colors;
  161.   int total_colors, iroot, i, j;
  162.   boolean changed;
  163.   long temp;
  164.   static const int RGB_order[3] = { RGB_GREEN, RGB_RED, RGB_BLUE };
  165.   /* We can allocate at least the nc'th root of max_colors per component. */
  166.   /* Compute floor(nc'th root of max_colors). */
  167.   iroot = 1;
  168.   do {
  169.     iroot++;
  170.     temp = iroot; /* set temp = iroot ** nc */
  171.     for (i = 1; i < nc; i++)
  172.       temp *= iroot;
  173.   } while (temp <= (long) max_colors); /* repeat till iroot exceeds root */
  174.   iroot--; /* now iroot = floor(root) */
  175.   /* Must have at least 2 color values per component */
  176.   if (iroot < 2)
  177.     ERREXIT1(cinfo, JERR_QUANT_FEW_COLORS, (int) temp);
  178.   /* Initialize to iroot color values for each component */
  179.   total_colors = 1;
  180.   for (i = 0; i < nc; i++) {
  181.     Ncolors[i] = iroot;
  182.     total_colors *= iroot;
  183.   }
  184.   /* We may be able to increment the count for one or more components without
  185.    * exceeding max_colors, though we know not all can be incremented.
  186.    * Sometimes, the first component can be incremented more than once!
  187.    * (Example: for 16 colors, we start at 2*2*2, go to 3*2*2, then 4*2*2.)
  188.    * In RGB colorspace, try to increment G first, then R, then B.
  189.    */
  190.   do {
  191.     changed = FALSE;
  192.     for (i = 0; i < nc; i++) {
  193.       j = (cinfo->out_color_space == JCS_RGB ? RGB_order[i] : i);
  194.       /* calculate new total_colors if Ncolors[j] is incremented */
  195.       temp = total_colors / Ncolors[j];
  196.       temp *= Ncolors[j]+1; /* done in long arith to avoid oflo */
  197.       if (temp > (long) max_colors)
  198. break; /* won't fit, done with this pass */
  199.       Ncolors[j]++; /* OK, apply the increment */
  200.       total_colors = (int) temp;
  201.       changed = TRUE;
  202.     }
  203.   } while (changed);
  204.   return total_colors;
  205. }
  206. LOCAL int
  207. output_value (j_decompress_ptr cinfo, int ci, int j, int maxj)
  208. /* Return j'th output value, where j will range from 0 to maxj */
  209. /* The output values must fall in 0..MAXJSAMPLE in increasing order */
  210. {
  211.   /* We always provide values 0 and MAXJSAMPLE for each component;
  212.    * any additional values are equally spaced between these limits.
  213.    * (Forcing the upper and lower values to the limits ensures that
  214.    * dithering can't produce a color outside the selected gamut.)
  215.    */
  216.   return (int) (((INT32) j * MAXJSAMPLE + maxj/2) / maxj);
  217. }
  218. LOCAL int
  219. largest_input_value (j_decompress_ptr cinfo, int ci, int j, int maxj)
  220. /* Return largest input value that should map to j'th output value */
  221. /* Must have largest(j=0) >= 0, and largest(j=maxj) >= MAXJSAMPLE */
  222. {
  223.   /* Breakpoints are halfway between values returned by output_value */
  224.   return (int) (((INT32) (2*j + 1) * MAXJSAMPLE + maxj) / (2*maxj));
  225. }
  226. /*
  227.  * Create an ordered-dither array for a component having ncolors
  228.  * distinct output values.
  229.  */
  230. LOCAL ODITHER_MATRIX_PTR
  231. make_odither_array (j_decompress_ptr cinfo, int ncolors)
  232. {
  233.   ODITHER_MATRIX_PTR odither;
  234.   int j,k;
  235.   INT32 num,den;
  236.   odither = (ODITHER_MATRIX_PTR)
  237.     (*cinfo->mem->alloc_small) ((j_common_ptr) cinfo, JPOOL_IMAGE,
  238. SIZEOF(ODITHER_MATRIX));
  239.   /* The inter-value distance for this color is MAXJSAMPLE/(ncolors-1).
  240.    * Hence the dither value for the matrix cell with fill order f
  241.    * (f=0..N-1) should be (N-1-2*f)/(2*N) * MAXJSAMPLE/(ncolors-1).
  242.    * On 16-bit-int machine, be careful to avoid overflow.
  243.    */
  244.   den = 2 * ODITHER_CELLS * ((INT32) (ncolors - 1));
  245.   for (j = 0; j < ODITHER_SIZE; j++) {
  246.     for (k = 0; k < ODITHER_SIZE; k++) {
  247.       num = ((INT32) (ODITHER_CELLS-1 - 2*((int)base_dither_matrix[j][k])))
  248.     * MAXJSAMPLE;
  249.       /* Ensure round towards zero despite C's lack of consistency
  250.        * about rounding negative values in integer division...
  251.        */
  252.       odither[j][k] = (int) (num<0 ? -((-num)/den) : num/den);
  253.     }
  254.   }
  255.   return odither;
  256. }
  257. /*
  258.  * Create the colormap and color index table.
  259.  * Also creates the ordered-dither tables, if required.
  260.  */
  261. LOCAL void
  262. create_colormap (j_decompress_ptr cinfo)
  263. {
  264.   my_cquantize_ptr cquantize = (my_cquantize_ptr) cinfo->cquantize;
  265.   JSAMPARRAY colormap; /* Created colormap */
  266.   JSAMPROW indexptr;
  267.   int total_colors; /* Number of distinct output colors */
  268.   int Ncolors[MAX_Q_COMPS]; /* # of values alloced to each component */
  269.   ODITHER_MATRIX_PTR odither;
  270.   int i,j,k, nci, blksize, blkdist, ptr, val, pad;
  271.   /* Select number of colors for each component */
  272.   total_colors = select_ncolors(cinfo, Ncolors);
  273.   /* Report selected color counts */
  274.   if (cinfo->out_color_components == 3)
  275.     TRACEMS4(cinfo, 1, JTRC_QUANT_3_NCOLORS,
  276.      total_colors, Ncolors[0], Ncolors[1], Ncolors[2]);
  277.   else
  278.     TRACEMS1(cinfo, 1, JTRC_QUANT_NCOLORS, total_colors);
  279.   /* For ordered dither, we pad the color index tables by MAXJSAMPLE in
  280.    * each direction (input index values can be -MAXJSAMPLE .. 2*MAXJSAMPLE).
  281.    * This is not necessary in the other dithering modes.
  282.    */
  283.   pad = (cinfo->dither_mode == JDITHER_ORDERED) ? MAXJSAMPLE*2 : 0;
  284.   /* Allocate and fill in the colormap and color index. */
  285.   /* The colors are ordered in the map in standard row-major order, */
  286.   /* i.e. rightmost (highest-indexed) color changes most rapidly. */
  287.   colormap = (*cinfo->mem->alloc_sarray)
  288.     ((j_common_ptr) cinfo, JPOOL_IMAGE,
  289.      (JDIMENSION) total_colors, (JDIMENSION) cinfo->out_color_components);
  290.   cquantize->colorindex = (*cinfo->mem->alloc_sarray)
  291.     ((j_common_ptr) cinfo, JPOOL_IMAGE,
  292.      (JDIMENSION) (MAXJSAMPLE+1 + pad),
  293.      (JDIMENSION) cinfo->out_color_components);
  294.   /* blksize is number of adjacent repeated entries for a component */
  295.   /* blkdist is distance between groups of identical entries for a component */
  296.   blkdist = total_colors;
  297.   for (i = 0; i < cinfo->out_color_components; i++) {
  298.     /* fill in colormap entries for i'th color component */
  299.     nci = Ncolors[i]; /* # of distinct values for this color */
  300.     blksize = blkdist / nci;
  301.     for (j = 0; j < nci; j++) {
  302.       /* Compute j'th output value (out of nci) for component */
  303.       val = output_value(cinfo, i, j, nci-1);
  304.       /* Fill in all colormap entries that have this value of this component */
  305.       for (ptr = j * blksize; ptr < total_colors; ptr += blkdist) {
  306. /* fill in blksize entries beginning at ptr */
  307. for (k = 0; k < blksize; k++)
  308.   colormap[i][ptr+k] = (JSAMPLE) val;
  309.       }
  310.     }
  311.     blkdist = blksize; /* blksize of this color is blkdist of next */
  312.     /* adjust colorindex pointers to provide padding at negative indexes. */
  313.     if (pad)
  314.       cquantize->colorindex[i] += MAXJSAMPLE;
  315.     /* fill in colorindex entries for i'th color component */
  316.     /* in loop, val = index of current output value, */
  317.     /* and k = largest j that maps to current val */
  318.     indexptr = cquantize->colorindex[i];
  319.     val = 0;
  320.     k = largest_input_value(cinfo, i, 0, nci-1);
  321.     for (j = 0; j <= MAXJSAMPLE; j++) {
  322.       while (j > k) /* advance val if past boundary */
  323. k = largest_input_value(cinfo, i, ++val, nci-1);
  324.       /* premultiply so that no multiplication needed in main processing */
  325.       indexptr[j] = (JSAMPLE) (val * blksize);
  326.     }
  327.     /* Pad at both ends if necessary */
  328.     if (pad)
  329.       for (j = 1; j <= MAXJSAMPLE; j++) {
  330. indexptr[-j] = indexptr[0];
  331. indexptr[MAXJSAMPLE+j] = indexptr[MAXJSAMPLE];
  332.       }
  333.   }
  334.   /* Make the colormap available to the application. */
  335.   cinfo->colormap = colormap;
  336.   cinfo->actual_number_of_colors = total_colors;
  337.   if (cinfo->dither_mode == JDITHER_ORDERED) {
  338.     /* Allocate and fill in the ordered-dither tables.  Components having
  339.      * the same number of representative colors may share a dither table.
  340.      */
  341.     for (i = 0; i < cinfo->out_color_components; i++) {
  342.       nci = Ncolors[i]; /* # of distinct values for this color */
  343.       odither = NULL; /* search for matching prior component */
  344.       for (j = 0; j < i; j++) {
  345. if (nci == Ncolors[j]) {
  346.   odither = cquantize->odither[j];
  347.   break;
  348. }
  349.       }
  350.       if (odither == NULL) /* need a new table? */
  351. odither = make_odither_array(cinfo, nci);
  352.       cquantize->odither[i] = odither;
  353.     }
  354.   }
  355. }
  356. /*
  357.  * Map some rows of pixels to the output colormapped representation.
  358.  */
  359. METHODDEF void
  360. color_quantize (j_decompress_ptr cinfo, JSAMPARRAY input_buf,
  361. JSAMPARRAY output_buf, int num_rows)
  362. /* General case, no dithering */
  363. {
  364.   my_cquantize_ptr cquantize = (my_cquantize_ptr) cinfo->cquantize;
  365.   JSAMPARRAY colorindex = cquantize->colorindex;
  366.   register int pixcode, ci;
  367.   register JSAMPROW ptrin, ptrout;
  368.   int row;
  369.   JDIMENSION col;
  370.   JDIMENSION width = cinfo->output_width;
  371.   register int nc = cinfo->out_color_components;
  372.   for (row = 0; row < num_rows; row++) {
  373.     ptrin = input_buf[row];
  374.     ptrout = output_buf[row];
  375.     for (col = width; col > 0; col--) {
  376.       pixcode = 0;
  377.       for (ci = 0; ci < nc; ci++) {
  378. pixcode += GETJSAMPLE(colorindex[ci][GETJSAMPLE(*ptrin++)]);
  379.       }
  380.       *ptrout++ = (JSAMPLE) pixcode;
  381.     }
  382.   }
  383. }
  384. METHODDEF void
  385. color_quantize3 (j_decompress_ptr cinfo, JSAMPARRAY input_buf,
  386.  JSAMPARRAY output_buf, int num_rows)
  387. /* Fast path for out_color_components==3, no dithering */
  388. {
  389.   my_cquantize_ptr cquantize = (my_cquantize_ptr) cinfo->cquantize;
  390.   register int pixcode;
  391.   register JSAMPROW ptrin, ptrout;
  392.   JSAMPROW colorindex0 = cquantize->colorindex[0];
  393.   JSAMPROW colorindex1 = cquantize->colorindex[1];
  394.   JSAMPROW colorindex2 = cquantize->colorindex[2];
  395.   int row;
  396.   JDIMENSION col;
  397.   JDIMENSION width = cinfo->output_width;
  398.   for (row = 0; row < num_rows; row++) {
  399.     ptrin = input_buf[row];
  400.     ptrout = output_buf[row];
  401.     for (col = width; col > 0; col--) {
  402.       pixcode  = GETJSAMPLE(colorindex0[GETJSAMPLE(*ptrin++)]);
  403.       pixcode += GETJSAMPLE(colorindex1[GETJSAMPLE(*ptrin++)]);
  404.       pixcode += GETJSAMPLE(colorindex2[GETJSAMPLE(*ptrin++)]);
  405.       *ptrout++ = (JSAMPLE) pixcode;
  406.     }
  407.   }
  408. }
  409. METHODDEF void
  410. quantize_ord_dither (j_decompress_ptr cinfo, JSAMPARRAY input_buf,
  411.      JSAMPARRAY output_buf, int num_rows)
  412. /* General case, with ordered dithering */
  413. {
  414.   my_cquantize_ptr cquantize = (my_cquantize_ptr) cinfo->cquantize;
  415.   register JSAMPROW input_ptr;
  416.   register JSAMPROW output_ptr;
  417.   JSAMPROW colorindex_ci;
  418.   int * dither; /* points to active row of dither matrix */
  419.   int row_index, col_index; /* current indexes into dither matrix */
  420.   int nc = cinfo->out_color_components;
  421.   int ci;
  422.   int row;
  423.   JDIMENSION col;
  424.   JDIMENSION width = cinfo->output_width;
  425.   for (row = 0; row < num_rows; row++) {
  426.     /* Initialize output values to 0 so can process components separately */
  427.     jzero_far((void FAR *) output_buf[row],
  428.       (size_t) (width * SIZEOF(JSAMPLE)));
  429.     row_index = cquantize->row_index;
  430.     for (ci = 0; ci < nc; ci++) {
  431.       input_ptr = input_buf[row] + ci;
  432.       output_ptr = output_buf[row];
  433.       colorindex_ci = cquantize->colorindex[ci];
  434.       dither = cquantize->odither[ci][row_index];
  435.       col_index = 0;
  436.       for (col = width; col > 0; col--) {
  437. /* Form pixel value + dither, range-limit to 0..MAXJSAMPLE,
  438.  * select output value, accumulate into output code for this pixel.
  439.  * Range-limiting need not be done explicitly, as we have extended
  440.  * the colorindex table to produce the right answers for out-of-range
  441.  * inputs.  The maximum dither is +- MAXJSAMPLE; this sets the
  442.  * required amount of padding.
  443.  */
  444. *output_ptr += colorindex_ci[GETJSAMPLE(*input_ptr)+dither[col_index]];
  445. input_ptr += nc;
  446. output_ptr++;
  447. col_index = (col_index + 1) & ODITHER_MASK;
  448.       }
  449.     }
  450.     /* Advance row index for next row */
  451.     row_index = (row_index + 1) & ODITHER_MASK;
  452.     cquantize->row_index = row_index;
  453.   }
  454. }
  455. METHODDEF void
  456. quantize3_ord_dither (j_decompress_ptr cinfo, JSAMPARRAY input_buf,
  457.       JSAMPARRAY output_buf, int num_rows)
  458. /* Fast path for out_color_components==3, with ordered dithering */
  459. {
  460.   my_cquantize_ptr cquantize = (my_cquantize_ptr) cinfo->cquantize;
  461.   register int pixcode;
  462.   register JSAMPROW input_ptr;
  463.   register JSAMPROW output_ptr;
  464.   JSAMPROW colorindex0 = cquantize->colorindex[0];
  465.   JSAMPROW colorindex1 = cquantize->colorindex[1];
  466.   JSAMPROW colorindex2 = cquantize->colorindex[2];
  467.   int * dither0; /* points to active row of dither matrix */
  468.   int * dither1;
  469.   int * dither2;
  470.   int row_index, col_index; /* current indexes into dither matrix */
  471.   int row;
  472.   JDIMENSION col;
  473.   JDIMENSION width = cinfo->output_width;
  474.   for (row = 0; row < num_rows; row++) {
  475.     row_index = cquantize->row_index;
  476.     input_ptr = input_buf[row];
  477.     output_ptr = output_buf[row];
  478.     dither0 = cquantize->odither[0][row_index];
  479.     dither1 = cquantize->odither[1][row_index];
  480.     dither2 = cquantize->odither[2][row_index];
  481.     col_index = 0;
  482.     for (col = width; col > 0; col--) {
  483.       pixcode  = GETJSAMPLE(colorindex0[GETJSAMPLE(*input_ptr++) +
  484. dither0[col_index]]);
  485.       pixcode += GETJSAMPLE(colorindex1[GETJSAMPLE(*input_ptr++) +
  486. dither1[col_index]]);
  487.       pixcode += GETJSAMPLE(colorindex2[GETJSAMPLE(*input_ptr++) +
  488. dither2[col_index]]);
  489.       *output_ptr++ = (JSAMPLE) pixcode;
  490.       col_index = (col_index + 1) & ODITHER_MASK;
  491.     }
  492.     row_index = (row_index + 1) & ODITHER_MASK;
  493.     cquantize->row_index = row_index;
  494.   }
  495. }
  496. METHODDEF void
  497. quantize_fs_dither (j_decompress_ptr cinfo, JSAMPARRAY input_buf,
  498.     JSAMPARRAY output_buf, int num_rows)
  499. /* General case, with Floyd-Steinberg dithering */
  500. {
  501.   my_cquantize_ptr cquantize = (my_cquantize_ptr) cinfo->cquantize;
  502.   register LOCFSERROR cur; /* current error or pixel value */
  503.   LOCFSERROR belowerr; /* error for pixel below cur */
  504.   LOCFSERROR bpreverr; /* error for below/prev col */
  505.   LOCFSERROR bnexterr; /* error for below/next col */
  506.   LOCFSERROR delta;
  507.   register FSERRPTR errorptr; /* => fserrors[] at column before current */
  508.   register JSAMPROW input_ptr;
  509.   register JSAMPROW output_ptr;
  510.   JSAMPROW colorindex_ci;
  511.   JSAMPROW colormap_ci;
  512.   int pixcode;
  513.   int nc = cinfo->out_color_components;
  514.   int dir; /* 1 for left-to-right, -1 for right-to-left */
  515.   int dirnc; /* dir * nc */
  516.   int ci;
  517.   int row;
  518.   JDIMENSION col;
  519.   JDIMENSION width = cinfo->output_width;
  520.   JSAMPLE *range_limit = cinfo->sample_range_limit;
  521.   SHIFT_TEMPS
  522.   for (row = 0; row < num_rows; row++) {
  523.     /* Initialize output values to 0 so can process components separately */
  524.     jzero_far((void FAR *) output_buf[row],
  525.       (size_t) (width * SIZEOF(JSAMPLE)));
  526.     for (ci = 0; ci < nc; ci++) {
  527.       input_ptr = input_buf[row] + ci;
  528.       output_ptr = output_buf[row];
  529.       if (cquantize->on_odd_row) {
  530. /* work right to left in this row */
  531. input_ptr += (width-1) * nc; /* so point to rightmost pixel */
  532. output_ptr += width-1;
  533. dir = -1;
  534. dirnc = -nc;
  535. errorptr = cquantize->fserrors[ci] + (width+1); /* => entry after last column */
  536.       } else {
  537. /* work left to right in this row */
  538. dir = 1;
  539. dirnc = nc;
  540. errorptr = cquantize->fserrors[ci]; /* => entry before first column */
  541.       }
  542.       colorindex_ci = cquantize->colorindex[ci];
  543.       colormap_ci = cinfo->colormap[ci];
  544.       /* Preset error values: no error propagated to first pixel from left */
  545.       cur = 0;
  546.       /* and no error propagated to row below yet */
  547.       belowerr = bpreverr = 0;
  548.       for (col = width; col > 0; col--) {
  549. /* cur holds the error propagated from the previous pixel on the
  550.  * current line.  Add the error propagated from the previous line
  551.  * to form the complete error correction term for this pixel, and
  552.  * round the error term (which is expressed * 16) to an integer.
  553.  * RIGHT_SHIFT rounds towards minus infinity, so adding 8 is correct
  554.  * for either sign of the error value.
  555.  * Note: errorptr points to *previous* column's array entry.
  556.  */
  557. cur = RIGHT_SHIFT(cur + errorptr[dir] + 8, 4);
  558. /* Form pixel value + error, and range-limit to 0..MAXJSAMPLE.
  559.  * The maximum error is +- MAXJSAMPLE; this sets the required size
  560.  * of the range_limit array.
  561.  */
  562. cur += GETJSAMPLE(*input_ptr);
  563. cur = GETJSAMPLE(range_limit[cur]);
  564. /* Select output value, accumulate into output code for this pixel */
  565. pixcode = GETJSAMPLE(colorindex_ci[cur]);
  566. *output_ptr += (JSAMPLE) pixcode;
  567. /* Compute actual representation error at this pixel */
  568. /* Note: we can do this even though we don't have the final */
  569. /* pixel code, because the colormap is orthogonal. */
  570. cur -= GETJSAMPLE(colormap_ci[pixcode]);
  571. /* Compute error fractions to be propagated to adjacent pixels.
  572.  * Add these into the running sums, and simultaneously shift the
  573.  * next-line error sums left by 1 column.
  574.  */
  575. bnexterr = cur;
  576. delta = cur * 2;
  577. cur += delta; /* form error * 3 */
  578. errorptr[0] = (FSERROR) (bpreverr + cur);
  579. cur += delta; /* form error * 5 */
  580. bpreverr = belowerr + cur;
  581. belowerr = bnexterr;
  582. cur += delta; /* form error * 7 */
  583. /* At this point cur contains the 7/16 error value to be propagated
  584.  * to the next pixel on the current line, and all the errors for the
  585.  * next line have been shifted over. We are therefore ready to move on.
  586.  */
  587. input_ptr += dirnc; /* advance input ptr to next column */
  588. output_ptr += dir; /* advance output ptr to next column */
  589. errorptr += dir; /* advance errorptr to current column */
  590.       }
  591.       /* Post-loop cleanup: we must unload the final error value into the
  592.        * final fserrors[] entry.  Note we need not unload belowerr because
  593.        * it is for the dummy column before or after the actual array.
  594.        */
  595.       errorptr[0] = (FSERROR) bpreverr; /* unload prev err into array */
  596.     }
  597.     cquantize->on_odd_row = (cquantize->on_odd_row ? FALSE : TRUE);
  598.   }
  599. }
  600. /*
  601.  * Initialize for one-pass color quantization.
  602.  */
  603. METHODDEF void
  604. start_pass_1_quant (j_decompress_ptr cinfo, boolean is_pre_scan)
  605. {
  606.   /* no work in 1-pass case */
  607. }
  608. /*
  609.  * Finish up at the end of the pass.
  610.  */
  611. METHODDEF void
  612. finish_pass_1_quant (j_decompress_ptr cinfo)
  613. {
  614.   /* no work in 1-pass case */
  615. }
  616. /*
  617.  * Module initialization routine for 1-pass color quantization.
  618.  */
  619. GLOBAL void
  620. jinit_1pass_quantizer (j_decompress_ptr cinfo)
  621. {
  622.   my_cquantize_ptr cquantize;
  623.   size_t arraysize;
  624.   int i;
  625.   cquantize = (my_cquantize_ptr)
  626.     (*cinfo->mem->alloc_small) ((j_common_ptr) cinfo, JPOOL_IMAGE,
  627. SIZEOF(my_cquantizer));
  628.   cinfo->cquantize = (struct jpeg_color_quantizer *) cquantize;
  629.   cquantize->pub.start_pass = start_pass_1_quant;
  630.   cquantize->pub.finish_pass = finish_pass_1_quant;
  631.   /* Make sure my internal arrays won't overflow */
  632.   if (cinfo->out_color_components > MAX_Q_COMPS)
  633.     ERREXIT1(cinfo, JERR_QUANT_COMPONENTS, MAX_Q_COMPS);
  634.   /* Make sure colormap indexes can be represented by JSAMPLEs */
  635.   if (cinfo->desired_number_of_colors > (MAXJSAMPLE+1))
  636.     ERREXIT1(cinfo, JERR_QUANT_MANY_COLORS, MAXJSAMPLE+1);
  637.   /* Initialize for desired dithering mode. */
  638.   switch (cinfo->dither_mode) {
  639.   case JDITHER_NONE:
  640.     if (cinfo->out_color_components == 3)
  641.       cquantize->pub.color_quantize = color_quantize3;
  642.     else
  643.       cquantize->pub.color_quantize = color_quantize;
  644.     break;
  645.   case JDITHER_ORDERED:
  646.     if (cinfo->out_color_components == 3)
  647.       cquantize->pub.color_quantize = quantize3_ord_dither;
  648.     else
  649.       cquantize->pub.color_quantize = quantize_ord_dither;
  650.     cquantize->row_index = 0; /* initialize state for ordered dither */
  651.     break;
  652.   case JDITHER_FS:
  653.     cquantize->pub.color_quantize = quantize_fs_dither;
  654.     cquantize->on_odd_row = FALSE; /* initialize state for F-S dither */
  655.     /* Allocate Floyd-Steinberg workspace if necessary. */
  656.     /* We do this now since it is FAR storage and may affect the memory */
  657.     /* manager's space calculations. */
  658.     arraysize = (size_t) ((cinfo->output_width + 2) * SIZEOF(FSERROR));
  659.     for (i = 0; i < cinfo->out_color_components; i++) {
  660.       cquantize->fserrors[i] = (FSERRPTR) (*cinfo->mem->alloc_large)
  661. ((j_common_ptr) cinfo, JPOOL_IMAGE, arraysize);
  662.       /* Initialize the propagated errors to zero. */
  663.       jzero_far((void FAR *) cquantize->fserrors[i], arraysize);
  664.     }
  665.     break;
  666.   default:
  667.     ERREXIT(cinfo, JERR_NOT_COMPILED);
  668.     break;
  669.   }
  670.   /* Create the colormap. */
  671.   create_colormap(cinfo);
  672. }
  673. #endif /* QUANT_1PASS_SUPPORTED */