Move zlib to third_party/
[pdfium.git] / third_party / libjpeg / fpdfapi_jdsample.c
1 #if !defined(_FX_JPEG_TURBO_)
2 /*
3  * jdsample.c
4  *
5  * Copyright (C) 1991-1996, Thomas G. Lane.
6  * This file is part of the Independent JPEG Group's software.
7  * For conditions of distribution and use, see the accompanying README file.
8  *
9  * This file contains upsampling routines.
10  *
11  * Upsampling input data is counted in "row groups".  A row group
12  * is defined to be (v_samp_factor * DCT_scaled_size / min_DCT_scaled_size)
13  * sample rows of each component.  Upsampling will normally produce
14  * max_v_samp_factor pixel rows from each row group (but this could vary
15  * if the upsampler is applying a scale factor of its own).
16  *
17  * An excellent reference for image resampling is
18  *   Digital Image Warping, George Wolberg, 1990.
19  *   Pub. by IEEE Computer Society Press, Los Alamitos, CA. ISBN 0-8186-8944-7.
20  */
21
22 #define JPEG_INTERNALS
23 #include "jinclude.h"
24 #include "jpeglib.h"
25
26
27 /* Pointer to routine to upsample a single component */
28 typedef JMETHOD(void, upsample1_ptr,
29                 (j_decompress_ptr cinfo, jpeg_component_info * compptr,
30                  JSAMPARRAY input_data, JSAMPARRAY * output_data_ptr));
31
32 /* Private subobject */
33
34 typedef struct {
35   struct jpeg_upsampler pub;    /* public fields */
36
37   /* Color conversion buffer.  When using separate upsampling and color
38    * conversion steps, this buffer holds one upsampled row group until it
39    * has been color converted and output.
40    * Note: we do not allocate any storage for component(s) which are full-size,
41    * ie do not need rescaling.  The corresponding entry of color_buf[] is
42    * simply set to point to the input data array, thereby avoiding copying.
43    */
44   JSAMPARRAY color_buf[MAX_COMPONENTS];
45
46   /* Per-component upsampling method pointers */
47   upsample1_ptr methods[MAX_COMPONENTS];
48
49   int next_row_out;             /* counts rows emitted from color_buf */
50   JDIMENSION rows_to_go;        /* counts rows remaining in image */
51
52   /* Height of an input row group for each component. */
53   int rowgroup_height[MAX_COMPONENTS];
54
55   /* These arrays save pixel expansion factors so that int_expand need not
56    * recompute them each time.  They are unused for other upsampling methods.
57    */
58   UINT8 h_expand[MAX_COMPONENTS];
59   UINT8 v_expand[MAX_COMPONENTS];
60 } my_upsampler;
61
62 typedef my_upsampler * my_upsample_ptr;
63
64
65 /*
66  * Initialize for an upsampling pass.
67  */
68
69 METHODDEF(void)
70 start_pass_upsample (j_decompress_ptr cinfo)
71 {
72   my_upsample_ptr upsample = (my_upsample_ptr) cinfo->upsample;
73
74   /* Mark the conversion buffer empty */
75   upsample->next_row_out = cinfo->max_v_samp_factor;
76   /* Initialize total-height counter for detecting bottom of image */
77   upsample->rows_to_go = cinfo->output_height;
78 }
79
80
81 /*
82  * Control routine to do upsampling (and color conversion).
83  *
84  * In this version we upsample each component independently.
85  * We upsample one row group into the conversion buffer, then apply
86  * color conversion a row at a time.
87  */
88
89 METHODDEF(void)
90 sep_upsample (j_decompress_ptr cinfo,
91               JSAMPIMAGE input_buf, JDIMENSION *in_row_group_ctr,
92               JDIMENSION in_row_groups_avail,
93               JSAMPARRAY output_buf, JDIMENSION *out_row_ctr,
94               JDIMENSION out_rows_avail)
95 {
96   my_upsample_ptr upsample = (my_upsample_ptr) cinfo->upsample;
97   int ci;
98   jpeg_component_info * compptr;
99   JDIMENSION num_rows;
100
101   /* Fill the conversion buffer, if it's empty */
102   if (upsample->next_row_out >= cinfo->max_v_samp_factor) {
103     for (ci = 0, compptr = cinfo->comp_info; ci < cinfo->num_components;
104          ci++, compptr++) {
105       /* Invoke per-component upsample method.  Notice we pass a POINTER
106        * to color_buf[ci], so that fullsize_upsample can change it.
107        */
108       (*upsample->methods[ci]) (cinfo, compptr,
109         input_buf[ci] + (*in_row_group_ctr * upsample->rowgroup_height[ci]),
110         upsample->color_buf + ci);
111     }
112     upsample->next_row_out = 0;
113   }
114
115   /* Color-convert and emit rows */
116
117   /* How many we have in the buffer: */
118   num_rows = (JDIMENSION) (cinfo->max_v_samp_factor - upsample->next_row_out);
119   /* Not more than the distance to the end of the image.  Need this test
120    * in case the image height is not a multiple of max_v_samp_factor:
121    */
122   if (num_rows > upsample->rows_to_go) 
123     num_rows = upsample->rows_to_go;
124   /* And not more than what the client can accept: */
125   out_rows_avail -= *out_row_ctr;
126   if (num_rows > out_rows_avail)
127     num_rows = out_rows_avail;
128
129   (*cinfo->cconvert->color_convert) (cinfo, upsample->color_buf,
130                                      (JDIMENSION) upsample->next_row_out,
131                                      output_buf + *out_row_ctr,
132                                      (int) num_rows);
133
134   /* Adjust counts */
135   *out_row_ctr += num_rows;
136   upsample->rows_to_go -= num_rows;
137   upsample->next_row_out += num_rows;
138   /* When the buffer is emptied, declare this input row group consumed */
139   if (upsample->next_row_out >= cinfo->max_v_samp_factor)
140     (*in_row_group_ctr)++;
141 }
142
143
144 /*
145  * These are the routines invoked by sep_upsample to upsample pixel values
146  * of a single component.  One row group is processed per call.
147  */
148
149
150 /*
151  * For full-size components, we just make color_buf[ci] point at the
152  * input buffer, and thus avoid copying any data.  Note that this is
153  * safe only because sep_upsample doesn't declare the input row group
154  * "consumed" until we are done color converting and emitting it.
155  */
156
157 METHODDEF(void)
158 fullsize_upsample (j_decompress_ptr cinfo, jpeg_component_info * compptr,
159                    JSAMPARRAY input_data, JSAMPARRAY * output_data_ptr)
160 {
161   *output_data_ptr = input_data;
162 }
163
164
165 /*
166  * This is a no-op version used for "uninteresting" components.
167  * These components will not be referenced by color conversion.
168  */
169
170 METHODDEF(void)
171 noop_upsample (j_decompress_ptr cinfo, jpeg_component_info * compptr,
172                JSAMPARRAY input_data, JSAMPARRAY * output_data_ptr)
173 {
174   *output_data_ptr = NULL;      /* safety check */
175 }
176
177
178 /*
179  * This version handles any integral sampling ratios.
180  * This is not used for typical JPEG files, so it need not be fast.
181  * Nor, for that matter, is it particularly accurate: the algorithm is
182  * simple replication of the input pixel onto the corresponding output
183  * pixels.  The hi-falutin sampling literature refers to this as a
184  * "box filter".  A box filter tends to introduce visible artifacts,
185  * so if you are actually going to use 3:1 or 4:1 sampling ratios
186  * you would be well advised to improve this code.
187  */
188
189 METHODDEF(void)
190 int_upsample (j_decompress_ptr cinfo, jpeg_component_info * compptr,
191               JSAMPARRAY input_data, JSAMPARRAY * output_data_ptr)
192 {
193   my_upsample_ptr upsample = (my_upsample_ptr) cinfo->upsample;
194   JSAMPARRAY output_data = *output_data_ptr;
195   register JSAMPROW inptr, outptr;
196   register JSAMPLE invalue;
197   register int h;
198   JSAMPROW outend;
199   int h_expand, v_expand;
200   int inrow, outrow;
201
202   h_expand = upsample->h_expand[compptr->component_index];
203   v_expand = upsample->v_expand[compptr->component_index];
204
205   inrow = outrow = 0;
206   while (outrow < cinfo->max_v_samp_factor) {
207     /* Generate one output row with proper horizontal expansion */
208     inptr = input_data[inrow];
209     outptr = output_data[outrow];
210     outend = outptr + cinfo->output_width;
211     while (outptr < outend) {
212       invalue = *inptr++;       /* don't need GETJSAMPLE() here */
213       for (h = h_expand; h > 0; h--) {
214         *outptr++ = invalue;
215       }
216     }
217     /* Generate any additional output rows by duplicating the first one */
218     if (v_expand > 1) {
219       jcopy_sample_rows(output_data, outrow, output_data, outrow+1,
220                         v_expand-1, cinfo->output_width);
221     }
222     inrow++;
223     outrow += v_expand;
224   }
225 }
226
227
228 /*
229  * Fast processing for the common case of 2:1 horizontal and 1:1 vertical.
230  * It's still a box filter.
231  */
232
233 METHODDEF(void)
234 h2v1_upsample (j_decompress_ptr cinfo, jpeg_component_info * compptr,
235                JSAMPARRAY input_data, JSAMPARRAY * output_data_ptr)
236 {
237   JSAMPARRAY output_data = *output_data_ptr;
238   register JSAMPROW inptr, outptr;
239   register JSAMPLE invalue;
240   JSAMPROW outend;
241   int inrow;
242
243   for (inrow = 0; inrow < cinfo->max_v_samp_factor; inrow++) {
244     inptr = input_data[inrow];
245     outptr = output_data[inrow];
246     outend = outptr + cinfo->output_width;
247     while (outptr < outend) {
248       invalue = *inptr++;       /* don't need GETJSAMPLE() here */
249       *outptr++ = invalue;
250       *outptr++ = invalue;
251     }
252   }
253 }
254
255
256 /*
257  * Fast processing for the common case of 2:1 horizontal and 2:1 vertical.
258  * It's still a box filter.
259  */
260
261 METHODDEF(void)
262 h2v2_upsample (j_decompress_ptr cinfo, jpeg_component_info * compptr,
263                JSAMPARRAY input_data, JSAMPARRAY * output_data_ptr)
264 {
265   JSAMPARRAY output_data = *output_data_ptr;
266   register JSAMPROW inptr, outptr;
267   register JSAMPLE invalue;
268   JSAMPROW outend;
269   int inrow, outrow;
270
271   inrow = outrow = 0;
272   while (outrow < cinfo->max_v_samp_factor) {
273     inptr = input_data[inrow];
274     outptr = output_data[outrow];
275     outend = outptr + cinfo->output_width;
276     while (outptr < outend) {
277       invalue = *inptr++;       /* don't need GETJSAMPLE() here */
278       *outptr++ = invalue;
279       *outptr++ = invalue;
280     }
281     jcopy_sample_rows(output_data, outrow, output_data, outrow+1,
282                       1, cinfo->output_width);
283     inrow++;
284     outrow += 2;
285   }
286 }
287
288
289 /*
290  * Fancy processing for the common case of 2:1 horizontal and 1:1 vertical.
291  *
292  * The upsampling algorithm is linear interpolation between pixel centers,
293  * also known as a "triangle filter".  This is a good compromise between
294  * speed and visual quality.  The centers of the output pixels are 1/4 and 3/4
295  * of the way between input pixel centers.
296  *
297  * A note about the "bias" calculations: when rounding fractional values to
298  * integer, we do not want to always round 0.5 up to the next integer.
299  * If we did that, we'd introduce a noticeable bias towards larger values.
300  * Instead, this code is arranged so that 0.5 will be rounded up or down at
301  * alternate pixel locations (a simple ordered dither pattern).
302  */
303
304 METHODDEF(void)
305 h2v1_fancy_upsample (j_decompress_ptr cinfo, jpeg_component_info * compptr,
306                      JSAMPARRAY input_data, JSAMPARRAY * output_data_ptr)
307 {
308   JSAMPARRAY output_data = *output_data_ptr;
309   register JSAMPROW inptr, outptr;
310   register int invalue;
311   register JDIMENSION colctr;
312   int inrow;
313
314   for (inrow = 0; inrow < cinfo->max_v_samp_factor; inrow++) {
315     inptr = input_data[inrow];
316     outptr = output_data[inrow];
317     /* Special case for first column */
318     invalue = GETJSAMPLE(*inptr++);
319     *outptr++ = (JSAMPLE) invalue;
320     *outptr++ = (JSAMPLE) ((invalue * 3 + GETJSAMPLE(*inptr) + 2) >> 2);
321
322     for (colctr = compptr->downsampled_width - 2; colctr > 0; colctr--) {
323       /* General case: 3/4 * nearer pixel + 1/4 * further pixel */
324       invalue = GETJSAMPLE(*inptr++) * 3;
325       *outptr++ = (JSAMPLE) ((invalue + GETJSAMPLE(inptr[-2]) + 1) >> 2);
326       *outptr++ = (JSAMPLE) ((invalue + GETJSAMPLE(*inptr) + 2) >> 2);
327     }
328
329     /* Special case for last column */
330     invalue = GETJSAMPLE(*inptr);
331     *outptr++ = (JSAMPLE) ((invalue * 3 + GETJSAMPLE(inptr[-1]) + 1) >> 2);
332     *outptr++ = (JSAMPLE) invalue;
333   }
334 }
335
336
337 /*
338  * Fancy processing for the common case of 2:1 horizontal and 2:1 vertical.
339  * Again a triangle filter; see comments for h2v1 case, above.
340  *
341  * It is OK for us to reference the adjacent input rows because we demanded
342  * context from the main buffer controller (see initialization code).
343  */
344
345 METHODDEF(void)
346 h2v2_fancy_upsample (j_decompress_ptr cinfo, jpeg_component_info * compptr,
347                      JSAMPARRAY input_data, JSAMPARRAY * output_data_ptr)
348 {
349   JSAMPARRAY output_data = *output_data_ptr;
350   register JSAMPROW inptr0, inptr1, outptr;
351 #if BITS_IN_JSAMPLE == 8
352   register int thiscolsum, lastcolsum, nextcolsum;
353 #else
354   register INT32 thiscolsum, lastcolsum, nextcolsum;
355 #endif
356   register JDIMENSION colctr;
357   int inrow, outrow, v;
358
359   inrow = outrow = 0;
360   while (outrow < cinfo->max_v_samp_factor) {
361     for (v = 0; v < 2; v++) {
362       /* inptr0 points to nearest input row, inptr1 points to next nearest */
363       inptr0 = input_data[inrow];
364       if (v == 0)               /* next nearest is row above */
365         inptr1 = input_data[inrow-1];
366       else                      /* next nearest is row below */
367         inptr1 = input_data[inrow+1];
368       outptr = output_data[outrow++];
369
370       /* Special case for first column */
371       thiscolsum = GETJSAMPLE(*inptr0++) * 3 + GETJSAMPLE(*inptr1++);
372       nextcolsum = GETJSAMPLE(*inptr0++) * 3 + GETJSAMPLE(*inptr1++);
373       *outptr++ = (JSAMPLE) ((thiscolsum * 4 + 8) >> 4);
374       *outptr++ = (JSAMPLE) ((thiscolsum * 3 + nextcolsum + 7) >> 4);
375       lastcolsum = thiscolsum; thiscolsum = nextcolsum;
376
377       for (colctr = compptr->downsampled_width - 2; colctr > 0; colctr--) {
378         /* General case: 3/4 * nearer pixel + 1/4 * further pixel in each */
379         /* dimension, thus 9/16, 3/16, 3/16, 1/16 overall */
380         nextcolsum = GETJSAMPLE(*inptr0++) * 3 + GETJSAMPLE(*inptr1++);
381         *outptr++ = (JSAMPLE) ((thiscolsum * 3 + lastcolsum + 8) >> 4);
382         *outptr++ = (JSAMPLE) ((thiscolsum * 3 + nextcolsum + 7) >> 4);
383         lastcolsum = thiscolsum; thiscolsum = nextcolsum;
384       }
385
386       /* Special case for last column */
387       *outptr++ = (JSAMPLE) ((thiscolsum * 3 + lastcolsum + 8) >> 4);
388       *outptr++ = (JSAMPLE) ((thiscolsum * 4 + 7) >> 4);
389     }
390     inrow++;
391   }
392 }
393
394
395 /*
396  * Module initialization routine for upsampling.
397  */
398
399 GLOBAL(void)
400 jinit_upsampler (j_decompress_ptr cinfo)
401 {
402   my_upsample_ptr upsample;
403   int ci;
404   jpeg_component_info * compptr;
405   boolean need_buffer, do_fancy;
406   int h_in_group, v_in_group, h_out_group, v_out_group;
407
408   upsample = (my_upsample_ptr)
409     (*cinfo->mem->alloc_small) ((j_common_ptr) cinfo, JPOOL_IMAGE,
410                                 SIZEOF(my_upsampler));
411   cinfo->upsample = (struct jpeg_upsampler *) upsample;
412   upsample->pub.start_pass = start_pass_upsample;
413   upsample->pub.upsample = sep_upsample;
414   upsample->pub.need_context_rows = FALSE; /* until we find out differently */
415
416   if (cinfo->CCIR601_sampling)  /* this isn't supported */
417     ERREXIT(cinfo, JERR_CCIR601_NOTIMPL);
418
419   /* jdmainct.c doesn't support context rows when min_DCT_scaled_size = 1,
420    * so don't ask for it.
421    */
422   do_fancy = cinfo->do_fancy_upsampling && cinfo->min_DCT_scaled_size > 1;
423
424   /* Verify we can handle the sampling factors, select per-component methods,
425    * and create storage as needed.
426    */
427   for (ci = 0, compptr = cinfo->comp_info; ci < cinfo->num_components;
428        ci++, compptr++) {
429     /* Compute size of an "input group" after IDCT scaling.  This many samples
430      * are to be converted to max_h_samp_factor * max_v_samp_factor pixels.
431      */
432     h_in_group = (compptr->h_samp_factor * compptr->DCT_scaled_size) /
433                  cinfo->min_DCT_scaled_size;
434     v_in_group = (compptr->v_samp_factor * compptr->DCT_scaled_size) /
435                  cinfo->min_DCT_scaled_size;
436     h_out_group = cinfo->max_h_samp_factor;
437     v_out_group = cinfo->max_v_samp_factor;
438     upsample->rowgroup_height[ci] = v_in_group; /* save for use later */
439     need_buffer = TRUE;
440     if (! compptr->component_needed) {
441       /* Don't bother to upsample an uninteresting component. */
442       upsample->methods[ci] = noop_upsample;
443       need_buffer = FALSE;
444     } else if (h_in_group == h_out_group && v_in_group == v_out_group) {
445       /* Fullsize components can be processed without any work. */
446       upsample->methods[ci] = fullsize_upsample;
447       need_buffer = FALSE;
448     } else if (h_in_group * 2 == h_out_group &&
449                v_in_group == v_out_group) {
450       /* Special cases for 2h1v upsampling */
451       if (do_fancy && compptr->downsampled_width > 2)
452         upsample->methods[ci] = h2v1_fancy_upsample;
453       else
454         upsample->methods[ci] = h2v1_upsample;
455     } else if (h_in_group * 2 == h_out_group &&
456                v_in_group * 2 == v_out_group) {
457       /* Special cases for 2h2v upsampling */
458       if (do_fancy && compptr->downsampled_width > 2) {
459         upsample->methods[ci] = h2v2_fancy_upsample;
460         upsample->pub.need_context_rows = TRUE;
461       } else
462         upsample->methods[ci] = h2v2_upsample;
463     } else if ((h_out_group % h_in_group) == 0 &&
464                (v_out_group % v_in_group) == 0) {
465       /* Generic integral-factors upsampling method */
466       upsample->methods[ci] = int_upsample;
467       upsample->h_expand[ci] = (UINT8) (h_out_group / h_in_group);
468       upsample->v_expand[ci] = (UINT8) (v_out_group / v_in_group);
469     } else
470       ERREXIT(cinfo, JERR_FRACT_SAMPLE_NOTIMPL);
471     if (need_buffer) {
472       upsample->color_buf[ci] = (*cinfo->mem->alloc_sarray)
473         ((j_common_ptr) cinfo, JPOOL_IMAGE,
474          (JDIMENSION) jround_up((long) cinfo->output_width,
475                                 (long) cinfo->max_h_samp_factor),
476          (JDIMENSION) cinfo->max_v_samp_factor);
477     }
478   }
479 }
480
481 #endif //_FX_JPEG_TURBO_