Convert a bunch of raw pointers in fsdk_mgr to unique_ptrs.
[pdfium.git] / third_party / libjpeg / fpdfapi_jidctfst.c
1 #if !defined(_FX_JPEG_TURBO_)
2 /*
3  * jidctfst.c
4  *
5  * Copyright (C) 1994-1998, 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 a fast, not so accurate integer implementation of the
10  * inverse DCT (Discrete Cosine Transform).  In the IJG code, this routine
11  * must also perform dequantization of the input coefficients.
12  *
13  * A 2-D IDCT can be done by 1-D IDCT on each column followed by 1-D IDCT
14  * on each row (or vice versa, but it's more convenient to emit a row at
15  * a time).  Direct algorithms are also available, but they are much more
16  * complex and seem not to be any faster when reduced to code.
17  *
18  * This implementation is based on Arai, Agui, and Nakajima's algorithm for
19  * scaled DCT.  Their original paper (Trans. IEICE E-71(11):1095) is in
20  * Japanese, but the algorithm is described in the Pennebaker & Mitchell
21  * JPEG textbook (see REFERENCES section in file README).  The following code
22  * is based directly on figure 4-8 in P&M.
23  * While an 8-point DCT cannot be done in less than 11 multiplies, it is
24  * possible to arrange the computation so that many of the multiplies are
25  * simple scalings of the final outputs.  These multiplies can then be
26  * folded into the multiplications or divisions by the JPEG quantization
27  * table entries.  The AA&N method leaves only 5 multiplies and 29 adds
28  * to be done in the DCT itself.
29  * The primary disadvantage of this method is that with fixed-point math,
30  * accuracy is lost due to imprecise representation of the scaled
31  * quantization values.  The smaller the quantization table entry, the less
32  * precise the scaled value, so this implementation does worse with high-
33  * quality-setting files than with low-quality ones.
34  */
35
36 #define JPEG_INTERNALS
37 #include "jinclude.h"
38 #include "jpeglib.h"
39 #include "jdct.h"               /* Private declarations for DCT subsystem */
40
41 #ifdef DCT_IFAST_SUPPORTED
42
43
44 /*
45  * This module is specialized to the case DCTSIZE = 8.
46  */
47
48 #if DCTSIZE != 8
49   Sorry, this code only copes with 8x8 DCTs. /* deliberate syntax err */
50 #endif
51
52
53 /* Scaling decisions are generally the same as in the LL&M algorithm;
54  * see jidctint.c for more details.  However, we choose to descale
55  * (right shift) multiplication products as soon as they are formed,
56  * rather than carrying additional fractional bits into subsequent additions.
57  * This compromises accuracy slightly, but it lets us save a few shifts.
58  * More importantly, 16-bit arithmetic is then adequate (for 8-bit samples)
59  * everywhere except in the multiplications proper; this saves a good deal
60  * of work on 16-bit-int machines.
61  *
62  * The dequantized coefficients are not integers because the AA&N scaling
63  * factors have been incorporated.  We represent them scaled up by PASS1_BITS,
64  * so that the first and second IDCT rounds have the same input scaling.
65  * For 8-bit JSAMPLEs, we choose IFAST_SCALE_BITS = PASS1_BITS so as to
66  * avoid a descaling shift; this compromises accuracy rather drastically
67  * for small quantization table entries, but it saves a lot of shifts.
68  * For 12-bit JSAMPLEs, there's no hope of using 16x16 multiplies anyway,
69  * so we use a much larger scaling factor to preserve accuracy.
70  *
71  * A final compromise is to represent the multiplicative constants to only
72  * 8 fractional bits, rather than 13.  This saves some shifting work on some
73  * machines, and may also reduce the cost of multiplication (since there
74  * are fewer one-bits in the constants).
75  */
76
77 #if BITS_IN_JSAMPLE == 8
78 #define CONST_BITS  8
79 #define PASS1_BITS  2
80 #else
81 #define CONST_BITS  8
82 #define PASS1_BITS  1           /* lose a little precision to avoid overflow */
83 #endif
84
85 /* Some C compilers fail to reduce "FIX(constant)" at compile time, thus
86  * causing a lot of useless floating-point operations at run time.
87  * To get around this we use the following pre-calculated constants.
88  * If you change CONST_BITS you may want to add appropriate values.
89  * (With a reasonable C compiler, you can just rely on the FIX() macro...)
90  */
91
92 #if CONST_BITS == 8
93 #define FIX_1_082392200  ((INT32)  277)         /* FIX(1.082392200) */
94 #define FIX_1_414213562  ((INT32)  362)         /* FIX(1.414213562) */
95 #define FIX_1_847759065  ((INT32)  473)         /* FIX(1.847759065) */
96 #define FIX_2_613125930  ((INT32)  669)         /* FIX(2.613125930) */
97 #else
98 #define FIX_1_082392200  FIX(1.082392200)
99 #define FIX_1_414213562  FIX(1.414213562)
100 #define FIX_1_847759065  FIX(1.847759065)
101 #define FIX_2_613125930  FIX(2.613125930)
102 #endif
103
104
105 /* We can gain a little more speed, with a further compromise in accuracy,
106  * by omitting the addition in a descaling shift.  This yields an incorrectly
107  * rounded result half the time...
108  */
109
110 #ifndef USE_ACCURATE_ROUNDING
111 #undef DESCALE
112 #define DESCALE(x,n)  RIGHT_SHIFT(x, n)
113 #endif
114
115
116 /* Multiply a DCTELEM variable by an INT32 constant, and immediately
117  * descale to yield a DCTELEM result.
118  */
119
120 #define MULTIPLY(var,const)  ((DCTELEM) DESCALE((var) * (const), CONST_BITS))
121
122
123 /* Dequantize a coefficient by multiplying it by the multiplier-table
124  * entry; produce a DCTELEM result.  For 8-bit data a 16x16->16
125  * multiplication will do.  For 12-bit data, the multiplier table is
126  * declared INT32, so a 32-bit multiply will be used.
127  */
128
129 #if BITS_IN_JSAMPLE == 8
130 #define DEQUANTIZE(coef,quantval)  (((IFAST_MULT_TYPE) (coef)) * (quantval))
131 #else
132 #define DEQUANTIZE(coef,quantval)  \
133         DESCALE((coef)*(quantval), IFAST_SCALE_BITS-PASS1_BITS)
134 #endif
135
136
137 /* Like DESCALE, but applies to a DCTELEM and produces an int.
138  * We assume that int right shift is unsigned if INT32 right shift is.
139  */
140
141 #ifdef RIGHT_SHIFT_IS_UNSIGNED
142 #define ISHIFT_TEMPS    DCTELEM ishift_temp;
143 #if BITS_IN_JSAMPLE == 8
144 #define DCTELEMBITS  16         /* DCTELEM may be 16 or 32 bits */
145 #else
146 #define DCTELEMBITS  32         /* DCTELEM must be 32 bits */
147 #endif
148 #define IRIGHT_SHIFT(x,shft)  \
149     ((ishift_temp = (x)) < 0 ? \
150      (ishift_temp >> (shft)) | ((~((DCTELEM) 0)) << (DCTELEMBITS-(shft))) : \
151      (ishift_temp >> (shft)))
152 #else
153 #define ISHIFT_TEMPS
154 #define IRIGHT_SHIFT(x,shft)    ((x) >> (shft))
155 #endif
156
157 #ifdef USE_ACCURATE_ROUNDING
158 #define IDESCALE(x,n)  ((int) IRIGHT_SHIFT((x) + (1 << ((n)-1)), n))
159 #else
160 #define IDESCALE(x,n)  ((int) IRIGHT_SHIFT(x, n))
161 #endif
162
163
164 /*
165  * Perform dequantization and inverse DCT on one block of coefficients.
166  */
167
168 GLOBAL(void)
169 jpeg_idct_ifast (j_decompress_ptr cinfo, jpeg_component_info * compptr,
170                  JCOEFPTR coef_block,
171                  JSAMPARRAY output_buf, JDIMENSION output_col)
172 {
173   DCTELEM tmp0, tmp1, tmp2, tmp3, tmp4, tmp5, tmp6, tmp7;
174   DCTELEM tmp10, tmp11, tmp12, tmp13;
175   DCTELEM z5, z10, z11, z12, z13;
176   JCOEFPTR inptr;
177   IFAST_MULT_TYPE * quantptr;
178   int * wsptr;
179   JSAMPROW outptr;
180   JSAMPLE *range_limit = IDCT_range_limit(cinfo);
181   int ctr;
182   int workspace[DCTSIZE2];      /* buffers data between passes */
183   SHIFT_TEMPS                   /* for DESCALE */
184   ISHIFT_TEMPS                  /* for IDESCALE */
185
186   /* Pass 1: process columns from input, store into work array. */
187
188   inptr = coef_block;
189   quantptr = (IFAST_MULT_TYPE *) compptr->dct_table;
190   wsptr = workspace;
191   for (ctr = DCTSIZE; ctr > 0; ctr--) {
192     /* Due to quantization, we will usually find that many of the input
193      * coefficients are zero, especially the AC terms.  We can exploit this
194      * by short-circuiting the IDCT calculation for any column in which all
195      * the AC terms are zero.  In that case each output is equal to the
196      * DC coefficient (with scale factor as needed).
197      * With typical images and quantization tables, half or more of the
198      * column DCT calculations can be simplified this way.
199      */
200     
201     if (inptr[DCTSIZE*1] == 0 && inptr[DCTSIZE*2] == 0 &&
202         inptr[DCTSIZE*3] == 0 && inptr[DCTSIZE*4] == 0 &&
203         inptr[DCTSIZE*5] == 0 && inptr[DCTSIZE*6] == 0 &&
204         inptr[DCTSIZE*7] == 0) {
205       /* AC terms all zero */
206       int dcval = (int) DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*0], quantptr[DCTSIZE*0]);
207
208       wsptr[DCTSIZE*0] = dcval;
209       wsptr[DCTSIZE*1] = dcval;
210       wsptr[DCTSIZE*2] = dcval;
211       wsptr[DCTSIZE*3] = dcval;
212       wsptr[DCTSIZE*4] = dcval;
213       wsptr[DCTSIZE*5] = dcval;
214       wsptr[DCTSIZE*6] = dcval;
215       wsptr[DCTSIZE*7] = dcval;
216       
217       inptr++;                  /* advance pointers to next column */
218       quantptr++;
219       wsptr++;
220       continue;
221     }
222     
223     /* Even part */
224
225     tmp0 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*0], quantptr[DCTSIZE*0]);
226     tmp1 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*2], quantptr[DCTSIZE*2]);
227     tmp2 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*4], quantptr[DCTSIZE*4]);
228     tmp3 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*6], quantptr[DCTSIZE*6]);
229
230     tmp10 = tmp0 + tmp2;        /* phase 3 */
231     tmp11 = tmp0 - tmp2;
232
233     tmp13 = tmp1 + tmp3;        /* phases 5-3 */
234     tmp12 = MULTIPLY(tmp1 - tmp3, FIX_1_414213562) - tmp13; /* 2*c4 */
235
236     tmp0 = tmp10 + tmp13;       /* phase 2 */
237     tmp3 = tmp10 - tmp13;
238     tmp1 = tmp11 + tmp12;
239     tmp2 = tmp11 - tmp12;
240     
241     /* Odd part */
242
243     tmp4 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*1], quantptr[DCTSIZE*1]);
244     tmp5 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*3], quantptr[DCTSIZE*3]);
245     tmp6 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*5], quantptr[DCTSIZE*5]);
246     tmp7 = DEQUANTIZE(inptr[DCTSIZE*7], quantptr[DCTSIZE*7]);
247
248     z13 = tmp6 + tmp5;          /* phase 6 */
249     z10 = tmp6 - tmp5;
250     z11 = tmp4 + tmp7;
251     z12 = tmp4 - tmp7;
252
253     tmp7 = z11 + z13;           /* phase 5 */
254     tmp11 = MULTIPLY(z11 - z13, FIX_1_414213562); /* 2*c4 */
255
256     z5 = MULTIPLY(z10 + z12, FIX_1_847759065); /* 2*c2 */
257     tmp10 = MULTIPLY(z12, FIX_1_082392200) - z5; /* 2*(c2-c6) */
258     tmp12 = MULTIPLY(z10, - FIX_2_613125930) + z5; /* -2*(c2+c6) */
259
260     tmp6 = tmp12 - tmp7;        /* phase 2 */
261     tmp5 = tmp11 - tmp6;
262     tmp4 = tmp10 + tmp5;
263
264     wsptr[DCTSIZE*0] = (int) (tmp0 + tmp7);
265     wsptr[DCTSIZE*7] = (int) (tmp0 - tmp7);
266     wsptr[DCTSIZE*1] = (int) (tmp1 + tmp6);
267     wsptr[DCTSIZE*6] = (int) (tmp1 - tmp6);
268     wsptr[DCTSIZE*2] = (int) (tmp2 + tmp5);
269     wsptr[DCTSIZE*5] = (int) (tmp2 - tmp5);
270     wsptr[DCTSIZE*4] = (int) (tmp3 + tmp4);
271     wsptr[DCTSIZE*3] = (int) (tmp3 - tmp4);
272
273     inptr++;                    /* advance pointers to next column */
274     quantptr++;
275     wsptr++;
276   }
277   
278   /* Pass 2: process rows from work array, store into output array. */
279   /* Note that we must descale the results by a factor of 8 == 2**3, */
280   /* and also undo the PASS1_BITS scaling. */
281
282   wsptr = workspace;
283   for (ctr = 0; ctr < DCTSIZE; ctr++) {
284     outptr = output_buf[ctr] + output_col;
285     /* Rows of zeroes can be exploited in the same way as we did with columns.
286      * However, the column calculation has created many nonzero AC terms, so
287      * the simplification applies less often (typically 5% to 10% of the time).
288      * On machines with very fast multiplication, it's possible that the
289      * test takes more time than it's worth.  In that case this section
290      * may be commented out.
291      */
292     
293 #ifndef NO_ZERO_ROW_TEST
294     if (wsptr[1] == 0 && wsptr[2] == 0 && wsptr[3] == 0 && wsptr[4] == 0 &&
295         wsptr[5] == 0 && wsptr[6] == 0 && wsptr[7] == 0) {
296       /* AC terms all zero */
297       JSAMPLE dcval = range_limit[IDESCALE(wsptr[0], PASS1_BITS+3)
298                                   & RANGE_MASK];
299       
300       outptr[0] = dcval;
301       outptr[1] = dcval;
302       outptr[2] = dcval;
303       outptr[3] = dcval;
304       outptr[4] = dcval;
305       outptr[5] = dcval;
306       outptr[6] = dcval;
307       outptr[7] = dcval;
308
309       wsptr += DCTSIZE;         /* advance pointer to next row */
310       continue;
311     }
312 #endif
313     
314     /* Even part */
315
316     tmp10 = ((DCTELEM) wsptr[0] + (DCTELEM) wsptr[4]);
317     tmp11 = ((DCTELEM) wsptr[0] - (DCTELEM) wsptr[4]);
318
319     tmp13 = ((DCTELEM) wsptr[2] + (DCTELEM) wsptr[6]);
320     tmp12 = MULTIPLY((DCTELEM) wsptr[2] - (DCTELEM) wsptr[6], FIX_1_414213562)
321             - tmp13;
322
323     tmp0 = tmp10 + tmp13;
324     tmp3 = tmp10 - tmp13;
325     tmp1 = tmp11 + tmp12;
326     tmp2 = tmp11 - tmp12;
327
328     /* Odd part */
329
330     z13 = (DCTELEM) wsptr[5] + (DCTELEM) wsptr[3];
331     z10 = (DCTELEM) wsptr[5] - (DCTELEM) wsptr[3];
332     z11 = (DCTELEM) wsptr[1] + (DCTELEM) wsptr[7];
333     z12 = (DCTELEM) wsptr[1] - (DCTELEM) wsptr[7];
334
335     tmp7 = z11 + z13;           /* phase 5 */
336     tmp11 = MULTIPLY(z11 - z13, FIX_1_414213562); /* 2*c4 */
337
338     z5 = MULTIPLY(z10 + z12, FIX_1_847759065); /* 2*c2 */
339     tmp10 = MULTIPLY(z12, FIX_1_082392200) - z5; /* 2*(c2-c6) */
340     tmp12 = MULTIPLY(z10, - FIX_2_613125930) + z5; /* -2*(c2+c6) */
341
342     tmp6 = tmp12 - tmp7;        /* phase 2 */
343     tmp5 = tmp11 - tmp6;
344     tmp4 = tmp10 + tmp5;
345
346     /* Final output stage: scale down by a factor of 8 and range-limit */
347
348     outptr[0] = range_limit[IDESCALE(tmp0 + tmp7, PASS1_BITS+3)
349                             & RANGE_MASK];
350     outptr[7] = range_limit[IDESCALE(tmp0 - tmp7, PASS1_BITS+3)
351                             & RANGE_MASK];
352     outptr[1] = range_limit[IDESCALE(tmp1 + tmp6, PASS1_BITS+3)
353                             & RANGE_MASK];
354     outptr[6] = range_limit[IDESCALE(tmp1 - tmp6, PASS1_BITS+3)
355                             & RANGE_MASK];
356     outptr[2] = range_limit[IDESCALE(tmp2 + tmp5, PASS1_BITS+3)
357                             & RANGE_MASK];
358     outptr[5] = range_limit[IDESCALE(tmp2 - tmp5, PASS1_BITS+3)
359                             & RANGE_MASK];
360     outptr[4] = range_limit[IDESCALE(tmp3 + tmp4, PASS1_BITS+3)
361                             & RANGE_MASK];
362     outptr[3] = range_limit[IDESCALE(tmp3 - tmp4, PASS1_BITS+3)
363                             & RANGE_MASK];
364
365     wsptr += DCTSIZE;           /* advance pointer to next row */
366   }
367 }
368
369 #endif /* DCT_IFAST_SUPPORTED */
370
371 #endif //_FX_JPEG_TURBO_