~baltix/+junk/irrlicht-test

« back to all changes in this revision

Viewing changes to source/Irrlicht/jpeglib/libjpeg.txt

  • Committer: Mantas Kriaučiūnas
  • Date: 2011-07-18 13:06:25 UTC
  • Revision ID: mantas@akl.lt-20110718130625-c5pvifp61e7kj1ol
Included whole irrlicht SVN libraries to work around launchpad recipe issue with quilt, see https://answers.launchpad.net/launchpad/+question/165193

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
 
1
USING THE IJG JPEG LIBRARY
 
2
 
 
3
Copyright (C) 1994-2009, Thomas G. Lane, Guido Vollbeding.
 
4
This file is part of the Independent JPEG Group's software.
 
5
For conditions of distribution and use, see the accompanying README file.
 
6
 
 
7
 
 
8
This file describes how to use the IJG JPEG library within an application
 
9
program.  Read it if you want to write a program that uses the library.
 
10
 
 
11
The file example.c provides heavily commented skeleton code for calling the
 
12
JPEG library.  Also see jpeglib.h (the include file to be used by application
 
13
programs) for full details about data structures and function parameter lists.
 
14
The library source code, of course, is the ultimate reference.
 
15
 
 
16
Note that there have been *major* changes from the application interface
 
17
presented by IJG version 4 and earlier versions.  The old design had several
 
18
inherent limitations, and it had accumulated a lot of cruft as we added
 
19
features while trying to minimize application-interface changes.  We have
 
20
sacrificed backward compatibility in the version 5 rewrite, but we think the
 
21
improvements justify this.
 
22
 
 
23
 
 
24
TABLE OF CONTENTS
 
25
-----------------
 
26
 
 
27
Overview:
 
28
        Functions provided by the library
 
29
        Outline of typical usage
 
30
Basic library usage:
 
31
        Data formats
 
32
        Compression details
 
33
        Decompression details
 
34
        Mechanics of usage: include files, linking, etc
 
35
Advanced features:
 
36
        Compression parameter selection
 
37
        Decompression parameter selection
 
38
        Special color spaces
 
39
        Error handling
 
40
        Compressed data handling (source and destination managers)
 
41
        I/O suspension
 
42
        Progressive JPEG support
 
43
        Buffered-image mode
 
44
        Abbreviated datastreams and multiple images
 
45
        Special markers
 
46
        Raw (downsampled) image data
 
47
        Really raw data: DCT coefficients
 
48
        Progress monitoring
 
49
        Memory management
 
50
        Memory usage
 
51
        Library compile-time options
 
52
        Portability considerations
 
53
        Notes for MS-DOS implementors
 
54
 
 
55
You should read at least the overview and basic usage sections before trying
 
56
to program with the library.  The sections on advanced features can be read
 
57
if and when you need them.
 
58
 
 
59
 
 
60
OVERVIEW
 
61
========
 
62
 
 
63
Functions provided by the library
 
64
---------------------------------
 
65
 
 
66
The IJG JPEG library provides C code to read and write JPEG-compressed image
 
67
files.  The surrounding application program receives or supplies image data a
 
68
scanline at a time, using a straightforward uncompressed image format.  All
 
69
details of color conversion and other preprocessing/postprocessing can be
 
70
handled by the library.
 
71
 
 
72
The library includes a substantial amount of code that is not covered by the
 
73
JPEG standard but is necessary for typical applications of JPEG.  These
 
74
functions preprocess the image before JPEG compression or postprocess it after
 
75
decompression.  They include colorspace conversion, downsampling/upsampling,
 
76
and color quantization.  The application indirectly selects use of this code
 
77
by specifying the format in which it wishes to supply or receive image data.
 
78
For example, if colormapped output is requested, then the decompression
 
79
library automatically invokes color quantization.
 
80
 
 
81
A wide range of quality vs. speed tradeoffs are possible in JPEG processing,
 
82
and even more so in decompression postprocessing.  The decompression library
 
83
provides multiple implementations that cover most of the useful tradeoffs,
 
84
ranging from very-high-quality down to fast-preview operation.  On the
 
85
compression side we have generally not provided low-quality choices, since
 
86
compression is normally less time-critical.  It should be understood that the
 
87
low-quality modes may not meet the JPEG standard's accuracy requirements;
 
88
nonetheless, they are useful for viewers.
 
89
 
 
90
A word about functions *not* provided by the library.  We handle a subset of
 
91
the ISO JPEG standard; most baseline, extended-sequential, and progressive
 
92
JPEG processes are supported.  (Our subset includes all features now in common
 
93
use.)  Unsupported ISO options include:
 
94
        * Hierarchical storage
 
95
        * Lossless JPEG
 
96
        * DNL marker
 
97
        * Nonintegral subsampling ratios
 
98
We support both 8- and 12-bit data precision, but this is a compile-time
 
99
choice rather than a run-time choice; hence it is difficult to use both
 
100
precisions in a single application.
 
101
 
 
102
By itself, the library handles only interchange JPEG datastreams --- in
 
103
particular the widely used JFIF file format.  The library can be used by
 
104
surrounding code to process interchange or abbreviated JPEG datastreams that
 
105
are embedded in more complex file formats.  (For example, this library is
 
106
used by the free LIBTIFF library to support JPEG compression in TIFF.)
 
107
 
 
108
 
 
109
Outline of typical usage
 
110
------------------------
 
111
 
 
112
The rough outline of a JPEG compression operation is:
 
113
 
 
114
        Allocate and initialize a JPEG compression object
 
115
        Specify the destination for the compressed data (eg, a file)
 
116
        Set parameters for compression, including image size & colorspace
 
117
        jpeg_start_compress(...);
 
118
        while (scan lines remain to be written)
 
119
                jpeg_write_scanlines(...);
 
120
        jpeg_finish_compress(...);
 
121
        Release the JPEG compression object
 
122
 
 
123
A JPEG compression object holds parameters and working state for the JPEG
 
124
library.  We make creation/destruction of the object separate from starting
 
125
or finishing compression of an image; the same object can be re-used for a
 
126
series of image compression operations.  This makes it easy to re-use the
 
127
same parameter settings for a sequence of images.  Re-use of a JPEG object
 
128
also has important implications for processing abbreviated JPEG datastreams,
 
129
as discussed later.
 
130
 
 
131
The image data to be compressed is supplied to jpeg_write_scanlines() from
 
132
in-memory buffers.  If the application is doing file-to-file compression,
 
133
reading image data from the source file is the application's responsibility.
 
134
The library emits compressed data by calling a "data destination manager",
 
135
which typically will write the data into a file; but the application can
 
136
provide its own destination manager to do something else.
 
137
 
 
138
Similarly, the rough outline of a JPEG decompression operation is:
 
139
 
 
140
        Allocate and initialize a JPEG decompression object
 
141
        Specify the source of the compressed data (eg, a file)
 
142
        Call jpeg_read_header() to obtain image info
 
143
        Set parameters for decompression
 
144
        jpeg_start_decompress(...);
 
145
        while (scan lines remain to be read)
 
146
                jpeg_read_scanlines(...);
 
147
        jpeg_finish_decompress(...);
 
148
        Release the JPEG decompression object
 
149
 
 
150
This is comparable to the compression outline except that reading the
 
151
datastream header is a separate step.  This is helpful because information
 
152
about the image's size, colorspace, etc is available when the application
 
153
selects decompression parameters.  For example, the application can choose an
 
154
output scaling ratio that will fit the image into the available screen size.
 
155
 
 
156
The decompression library obtains compressed data by calling a data source
 
157
manager, which typically will read the data from a file; but other behaviors
 
158
can be obtained with a custom source manager.  Decompressed data is delivered
 
159
into in-memory buffers passed to jpeg_read_scanlines().
 
160
 
 
161
It is possible to abort an incomplete compression or decompression operation
 
162
by calling jpeg_abort(); or, if you do not need to retain the JPEG object,
 
163
simply release it by calling jpeg_destroy().
 
164
 
 
165
JPEG compression and decompression objects are two separate struct types.
 
166
However, they share some common fields, and certain routines such as
 
167
jpeg_destroy() can work on either type of object.
 
168
 
 
169
The JPEG library has no static variables: all state is in the compression
 
170
or decompression object.  Therefore it is possible to process multiple
 
171
compression and decompression operations concurrently, using multiple JPEG
 
172
objects.
 
173
 
 
174
Both compression and decompression can be done in an incremental memory-to-
 
175
memory fashion, if suitable source/destination managers are used.  See the
 
176
section on "I/O suspension" for more details.
 
177
 
 
178
 
 
179
BASIC LIBRARY USAGE
 
180
===================
 
181
 
 
182
Data formats
 
183
------------
 
184
 
 
185
Before diving into procedural details, it is helpful to understand the
 
186
image data format that the JPEG library expects or returns.
 
187
 
 
188
The standard input image format is a rectangular array of pixels, with each
 
189
pixel having the same number of "component" or "sample" values (color
 
190
channels).  You must specify how many components there are and the colorspace
 
191
interpretation of the components.  Most applications will use RGB data
 
192
(three components per pixel) or grayscale data (one component per pixel).
 
193
PLEASE NOTE THAT RGB DATA IS THREE SAMPLES PER PIXEL, GRAYSCALE ONLY ONE.
 
194
A remarkable number of people manage to miss this, only to find that their
 
195
programs don't work with grayscale JPEG files.
 
196
 
 
197
There is no provision for colormapped input.  JPEG files are always full-color
 
198
or full grayscale (or sometimes another colorspace such as CMYK).  You can
 
199
feed in a colormapped image by expanding it to full-color format.  However
 
200
JPEG often doesn't work very well with source data that has been colormapped,
 
201
because of dithering noise.  This is discussed in more detail in the JPEG FAQ
 
202
and the other references mentioned in the README file.
 
203
 
 
204
Pixels are stored by scanlines, with each scanline running from left to
 
205
right.  The component values for each pixel are adjacent in the row; for
 
206
example, R,G,B,R,G,B,R,G,B,... for 24-bit RGB color.  Each scanline is an
 
207
array of data type JSAMPLE --- which is typically "unsigned char", unless
 
208
you've changed jmorecfg.h.  (You can also change the RGB pixel layout, say
 
209
to B,G,R order, by modifying jmorecfg.h.  But see the restrictions listed in
 
210
that file before doing so.)
 
211
 
 
212
A 2-D array of pixels is formed by making a list of pointers to the starts of
 
213
scanlines; so the scanlines need not be physically adjacent in memory.  Even
 
214
if you process just one scanline at a time, you must make a one-element
 
215
pointer array to conform to this structure.  Pointers to JSAMPLE rows are of
 
216
type JSAMPROW, and the pointer to the pointer array is of type JSAMPARRAY.
 
217
 
 
218
The library accepts or supplies one or more complete scanlines per call.
 
219
It is not possible to process part of a row at a time.  Scanlines are always
 
220
processed top-to-bottom.  You can process an entire image in one call if you
 
221
have it all in memory, but usually it's simplest to process one scanline at
 
222
a time.
 
223
 
 
224
For best results, source data values should have the precision specified by
 
225
BITS_IN_JSAMPLE (normally 8 bits).  For instance, if you choose to compress
 
226
data that's only 6 bits/channel, you should left-justify each value in a
 
227
byte before passing it to the compressor.  If you need to compress data
 
228
that has more than 8 bits/channel, compile with BITS_IN_JSAMPLE = 12.
 
229
(See "Library compile-time options", later.)
 
230
 
 
231
 
 
232
The data format returned by the decompressor is the same in all details,
 
233
except that colormapped output is supported.  (Again, a JPEG file is never
 
234
colormapped.  But you can ask the decompressor to perform on-the-fly color
 
235
quantization to deliver colormapped output.)  If you request colormapped
 
236
output then the returned data array contains a single JSAMPLE per pixel;
 
237
its value is an index into a color map.  The color map is represented as
 
238
a 2-D JSAMPARRAY in which each row holds the values of one color component,
 
239
that is, colormap[i][j] is the value of the i'th color component for pixel
 
240
value (map index) j.  Note that since the colormap indexes are stored in
 
241
JSAMPLEs, the maximum number of colors is limited by the size of JSAMPLE
 
242
(ie, at most 256 colors for an 8-bit JPEG library).
 
243
 
 
244
 
 
245
Compression details
 
246
-------------------
 
247
 
 
248
Here we revisit the JPEG compression outline given in the overview.
 
249
 
 
250
1. Allocate and initialize a JPEG compression object.
 
251
 
 
252
A JPEG compression object is a "struct jpeg_compress_struct".  (It also has
 
253
a bunch of subsidiary structures which are allocated via malloc(), but the
 
254
application doesn't control those directly.)  This struct can be just a local
 
255
variable in the calling routine, if a single routine is going to execute the
 
256
whole JPEG compression sequence.  Otherwise it can be static or allocated
 
257
from malloc().
 
258
 
 
259
You will also need a structure representing a JPEG error handler.  The part
 
260
of this that the library cares about is a "struct jpeg_error_mgr".  If you
 
261
are providing your own error handler, you'll typically want to embed the
 
262
jpeg_error_mgr struct in a larger structure; this is discussed later under
 
263
"Error handling".  For now we'll assume you are just using the default error
 
264
handler.  The default error handler will print JPEG error/warning messages
 
265
on stderr, and it will call exit() if a fatal error occurs.
 
266
 
 
267
You must initialize the error handler structure, store a pointer to it into
 
268
the JPEG object's "err" field, and then call jpeg_create_compress() to
 
269
initialize the rest of the JPEG object.
 
270
 
 
271
Typical code for this step, if you are using the default error handler, is
 
272
 
 
273
        struct jpeg_compress_struct cinfo;
 
274
        struct jpeg_error_mgr jerr;
 
275
        ...
 
276
        cinfo.err = jpeg_std_error(&jerr);
 
277
        jpeg_create_compress(&cinfo);
 
278
 
 
279
jpeg_create_compress allocates a small amount of memory, so it could fail
 
280
if you are out of memory.  In that case it will exit via the error handler;
 
281
that's why the error handler must be initialized first.
 
282
 
 
283
 
 
284
2. Specify the destination for the compressed data (eg, a file).
 
285
 
 
286
As previously mentioned, the JPEG library delivers compressed data to a
 
287
"data destination" module.  The library includes one data destination
 
288
module which knows how to write to a stdio stream.  You can use your own
 
289
destination module if you want to do something else, as discussed later.
 
290
 
 
291
If you use the standard destination module, you must open the target stdio
 
292
stream beforehand.  Typical code for this step looks like:
 
293
 
 
294
        FILE * outfile;
 
295
        ...
 
296
        if ((outfile = fopen(filename, "wb")) == NULL) {
 
297
            fprintf(stderr, "can't open %s\n", filename);
 
298
            exit(1);
 
299
        }
 
300
        jpeg_stdio_dest(&cinfo, outfile);
 
301
 
 
302
where the last line invokes the standard destination module.
 
303
 
 
304
WARNING: it is critical that the binary compressed data be delivered to the
 
305
output file unchanged.  On non-Unix systems the stdio library may perform
 
306
newline translation or otherwise corrupt binary data.  To suppress this
 
307
behavior, you may need to use a "b" option to fopen (as shown above), or use
 
308
setmode() or another routine to put the stdio stream in binary mode.  See
 
309
cjpeg.c and djpeg.c for code that has been found to work on many systems.
 
310
 
 
311
You can select the data destination after setting other parameters (step 3),
 
312
if that's more convenient.  You may not change the destination between
 
313
calling jpeg_start_compress() and jpeg_finish_compress().
 
314
 
 
315
 
 
316
3. Set parameters for compression, including image size & colorspace.
 
317
 
 
318
You must supply information about the source image by setting the following
 
319
fields in the JPEG object (cinfo structure):
 
320
 
 
321
        image_width             Width of image, in pixels
 
322
        image_height            Height of image, in pixels
 
323
        input_components        Number of color channels (samples per pixel)
 
324
        in_color_space          Color space of source image
 
325
 
 
326
The image dimensions are, hopefully, obvious.  JPEG supports image dimensions
 
327
of 1 to 64K pixels in either direction.  The input color space is typically
 
328
RGB or grayscale, and input_components is 3 or 1 accordingly.  (See "Special
 
329
color spaces", later, for more info.)  The in_color_space field must be
 
330
assigned one of the J_COLOR_SPACE enum constants, typically JCS_RGB or
 
331
JCS_GRAYSCALE.
 
332
 
 
333
JPEG has a large number of compression parameters that determine how the
 
334
image is encoded.  Most applications don't need or want to know about all
 
335
these parameters.  You can set all the parameters to reasonable defaults by
 
336
calling jpeg_set_defaults(); then, if there are particular values you want
 
337
to change, you can do so after that.  The "Compression parameter selection"
 
338
section tells about all the parameters.
 
339
 
 
340
You must set in_color_space correctly before calling jpeg_set_defaults(),
 
341
because the defaults depend on the source image colorspace.  However the
 
342
other three source image parameters need not be valid until you call
 
343
jpeg_start_compress().  There's no harm in calling jpeg_set_defaults() more
 
344
than once, if that happens to be convenient.
 
345
 
 
346
Typical code for a 24-bit RGB source image is
 
347
 
 
348
        cinfo.image_width = Width;      /* image width and height, in pixels */
 
349
        cinfo.image_height = Height;
 
350
        cinfo.input_components = 3;     /* # of color components per pixel */
 
351
        cinfo.in_color_space = JCS_RGB; /* colorspace of input image */
 
352
 
 
353
        jpeg_set_defaults(&cinfo);
 
354
        /* Make optional parameter settings here */
 
355
 
 
356
 
 
357
4. jpeg_start_compress(...);
 
358
 
 
359
After you have established the data destination and set all the necessary
 
360
source image info and other parameters, call jpeg_start_compress() to begin
 
361
a compression cycle.  This will initialize internal state, allocate working
 
362
storage, and emit the first few bytes of the JPEG datastream header.
 
363
 
 
364
Typical code:
 
365
 
 
366
        jpeg_start_compress(&cinfo, TRUE);
 
367
 
 
368
The "TRUE" parameter ensures that a complete JPEG interchange datastream
 
369
will be written.  This is appropriate in most cases.  If you think you might
 
370
want to use an abbreviated datastream, read the section on abbreviated
 
371
datastreams, below.
 
372
 
 
373
Once you have called jpeg_start_compress(), you may not alter any JPEG
 
374
parameters or other fields of the JPEG object until you have completed
 
375
the compression cycle.
 
376
 
 
377
 
 
378
5. while (scan lines remain to be written)
 
379
        jpeg_write_scanlines(...);
 
380
 
 
381
Now write all the required image data by calling jpeg_write_scanlines()
 
382
one or more times.  You can pass one or more scanlines in each call, up
 
383
to the total image height.  In most applications it is convenient to pass
 
384
just one or a few scanlines at a time.  The expected format for the passed
 
385
data is discussed under "Data formats", above.
 
386
 
 
387
Image data should be written in top-to-bottom scanline order.  The JPEG spec
 
388
contains some weasel wording about how top and bottom are application-defined
 
389
terms (a curious interpretation of the English language...) but if you want
 
390
your files to be compatible with everyone else's, you WILL use top-to-bottom
 
391
order.  If the source data must be read in bottom-to-top order, you can use
 
392
the JPEG library's virtual array mechanism to invert the data efficiently.
 
393
Examples of this can be found in the sample application cjpeg.
 
394
 
 
395
The library maintains a count of the number of scanlines written so far
 
396
in the next_scanline field of the JPEG object.  Usually you can just use
 
397
this variable as the loop counter, so that the loop test looks like
 
398
"while (cinfo.next_scanline < cinfo.image_height)".
 
399
 
 
400
Code for this step depends heavily on the way that you store the source data.
 
401
example.c shows the following code for the case of a full-size 2-D source
 
402
array containing 3-byte RGB pixels:
 
403
 
 
404
        JSAMPROW row_pointer[1];        /* pointer to a single row */
 
405
        int row_stride;                 /* physical row width in buffer */
 
406
 
 
407
        row_stride = image_width * 3;   /* JSAMPLEs per row in image_buffer */
 
408
 
 
409
        while (cinfo.next_scanline < cinfo.image_height) {
 
410
            row_pointer[0] = & image_buffer[cinfo.next_scanline * row_stride];
 
411
            jpeg_write_scanlines(&cinfo, row_pointer, 1);
 
412
        }
 
413
 
 
414
jpeg_write_scanlines() returns the number of scanlines actually written.
 
415
This will normally be equal to the number passed in, so you can usually
 
416
ignore the return value.  It is different in just two cases:
 
417
  * If you try to write more scanlines than the declared image height,
 
418
    the additional scanlines are ignored.
 
419
  * If you use a suspending data destination manager, output buffer overrun
 
420
    will cause the compressor to return before accepting all the passed lines.
 
421
    This feature is discussed under "I/O suspension", below.  The normal
 
422
    stdio destination manager will NOT cause this to happen.
 
423
In any case, the return value is the same as the change in the value of
 
424
next_scanline.
 
425
 
 
426
 
 
427
6. jpeg_finish_compress(...);
 
428
 
 
429
After all the image data has been written, call jpeg_finish_compress() to
 
430
complete the compression cycle.  This step is ESSENTIAL to ensure that the
 
431
last bufferload of data is written to the data destination.
 
432
jpeg_finish_compress() also releases working memory associated with the JPEG
 
433
object.
 
434
 
 
435
Typical code:
 
436
 
 
437
        jpeg_finish_compress(&cinfo);
 
438
 
 
439
If using the stdio destination manager, don't forget to close the output
 
440
stdio stream (if necessary) afterwards.
 
441
 
 
442
If you have requested a multi-pass operating mode, such as Huffman code
 
443
optimization, jpeg_finish_compress() will perform the additional passes using
 
444
data buffered by the first pass.  In this case jpeg_finish_compress() may take
 
445
quite a while to complete.  With the default compression parameters, this will
 
446
not happen.
 
447
 
 
448
It is an error to call jpeg_finish_compress() before writing the necessary
 
449
total number of scanlines.  If you wish to abort compression, call
 
450
jpeg_abort() as discussed below.
 
451
 
 
452
After completing a compression cycle, you may dispose of the JPEG object
 
453
as discussed next, or you may use it to compress another image.  In that case
 
454
return to step 2, 3, or 4 as appropriate.  If you do not change the
 
455
destination manager, the new datastream will be written to the same target.
 
456
If you do not change any JPEG parameters, the new datastream will be written
 
457
with the same parameters as before.  Note that you can change the input image
 
458
dimensions freely between cycles, but if you change the input colorspace, you
 
459
should call jpeg_set_defaults() to adjust for the new colorspace; and then
 
460
you'll need to repeat all of step 3.
 
461
 
 
462
 
 
463
7. Release the JPEG compression object.
 
464
 
 
465
When you are done with a JPEG compression object, destroy it by calling
 
466
jpeg_destroy_compress().  This will free all subsidiary memory (regardless of
 
467
the previous state of the object).  Or you can call jpeg_destroy(), which
 
468
works for either compression or decompression objects --- this may be more
 
469
convenient if you are sharing code between compression and decompression
 
470
cases.  (Actually, these routines are equivalent except for the declared type
 
471
of the passed pointer.  To avoid gripes from ANSI C compilers, jpeg_destroy()
 
472
should be passed a j_common_ptr.)
 
473
 
 
474
If you allocated the jpeg_compress_struct structure from malloc(), freeing
 
475
it is your responsibility --- jpeg_destroy() won't.  Ditto for the error
 
476
handler structure.
 
477
 
 
478
Typical code:
 
479
 
 
480
        jpeg_destroy_compress(&cinfo);
 
481
 
 
482
 
 
483
8. Aborting.
 
484
 
 
485
If you decide to abort a compression cycle before finishing, you can clean up
 
486
in either of two ways:
 
487
 
 
488
* If you don't need the JPEG object any more, just call
 
489
  jpeg_destroy_compress() or jpeg_destroy() to release memory.  This is
 
490
  legitimate at any point after calling jpeg_create_compress() --- in fact,
 
491
  it's safe even if jpeg_create_compress() fails.
 
492
 
 
493
* If you want to re-use the JPEG object, call jpeg_abort_compress(), or call
 
494
  jpeg_abort() which works on both compression and decompression objects.
 
495
  This will return the object to an idle state, releasing any working memory.
 
496
  jpeg_abort() is allowed at any time after successful object creation.
 
497
 
 
498
Note that cleaning up the data destination, if required, is your
 
499
responsibility; neither of these routines will call term_destination().
 
500
(See "Compressed data handling", below, for more about that.)
 
501
 
 
502
jpeg_destroy() and jpeg_abort() are the only safe calls to make on a JPEG
 
503
object that has reported an error by calling error_exit (see "Error handling"
 
504
for more info).  The internal state of such an object is likely to be out of
 
505
whack.  Either of these two routines will return the object to a known state.
 
506
 
 
507
 
 
508
Decompression details
 
509
---------------------
 
510
 
 
511
Here we revisit the JPEG decompression outline given in the overview.
 
512
 
 
513
1. Allocate and initialize a JPEG decompression object.
 
514
 
 
515
This is just like initialization for compression, as discussed above,
 
516
except that the object is a "struct jpeg_decompress_struct" and you
 
517
call jpeg_create_decompress().  Error handling is exactly the same.
 
518
 
 
519
Typical code:
 
520
 
 
521
        struct jpeg_decompress_struct cinfo;
 
522
        struct jpeg_error_mgr jerr;
 
523
        ...
 
524
        cinfo.err = jpeg_std_error(&jerr);
 
525
        jpeg_create_decompress(&cinfo);
 
526
 
 
527
(Both here and in the IJG code, we usually use variable name "cinfo" for
 
528
both compression and decompression objects.)
 
529
 
 
530
 
 
531
2. Specify the source of the compressed data (eg, a file).
 
532
 
 
533
As previously mentioned, the JPEG library reads compressed data from a "data
 
534
source" module.  The library includes one data source module which knows how
 
535
to read from a stdio stream.  You can use your own source module if you want
 
536
to do something else, as discussed later.
 
537
 
 
538
If you use the standard source module, you must open the source stdio stream
 
539
beforehand.  Typical code for this step looks like:
 
540
 
 
541
        FILE * infile;
 
542
        ...
 
543
        if ((infile = fopen(filename, "rb")) == NULL) {
 
544
            fprintf(stderr, "can't open %s\n", filename);
 
545
            exit(1);
 
546
        }
 
547
        jpeg_stdio_src(&cinfo, infile);
 
548
 
 
549
where the last line invokes the standard source module.
 
550
 
 
551
WARNING: it is critical that the binary compressed data be read unchanged.
 
552
On non-Unix systems the stdio library may perform newline translation or
 
553
otherwise corrupt binary data.  To suppress this behavior, you may need to use
 
554
a "b" option to fopen (as shown above), or use setmode() or another routine to
 
555
put the stdio stream in binary mode.  See cjpeg.c and djpeg.c for code that
 
556
has been found to work on many systems.
 
557
 
 
558
You may not change the data source between calling jpeg_read_header() and
 
559
jpeg_finish_decompress().  If you wish to read a series of JPEG images from
 
560
a single source file, you should repeat the jpeg_read_header() to
 
561
jpeg_finish_decompress() sequence without reinitializing either the JPEG
 
562
object or the data source module; this prevents buffered input data from
 
563
being discarded.
 
564
 
 
565
 
 
566
3. Call jpeg_read_header() to obtain image info.
 
567
 
 
568
Typical code for this step is just
 
569
 
 
570
        jpeg_read_header(&cinfo, TRUE);
 
571
 
 
572
This will read the source datastream header markers, up to the beginning
 
573
of the compressed data proper.  On return, the image dimensions and other
 
574
info have been stored in the JPEG object.  The application may wish to
 
575
consult this information before selecting decompression parameters.
 
576
 
 
577
More complex code is necessary if
 
578
  * A suspending data source is used --- in that case jpeg_read_header()
 
579
    may return before it has read all the header data.  See "I/O suspension",
 
580
    below.  The normal stdio source manager will NOT cause this to happen.
 
581
  * Abbreviated JPEG files are to be processed --- see the section on
 
582
    abbreviated datastreams.  Standard applications that deal only in
 
583
    interchange JPEG files need not be concerned with this case either.
 
584
 
 
585
It is permissible to stop at this point if you just wanted to find out the
 
586
image dimensions and other header info for a JPEG file.  In that case,
 
587
call jpeg_destroy() when you are done with the JPEG object, or call
 
588
jpeg_abort() to return it to an idle state before selecting a new data
 
589
source and reading another header.
 
590
 
 
591
 
 
592
4. Set parameters for decompression.
 
593
 
 
594
jpeg_read_header() sets appropriate default decompression parameters based on
 
595
the properties of the image (in particular, its colorspace).  However, you
 
596
may well want to alter these defaults before beginning the decompression.
 
597
For example, the default is to produce full color output from a color file.
 
598
If you want colormapped output you must ask for it.  Other options allow the
 
599
returned image to be scaled and allow various speed/quality tradeoffs to be
 
600
selected.  "Decompression parameter selection", below, gives details.
 
601
 
 
602
If the defaults are appropriate, nothing need be done at this step.
 
603
 
 
604
Note that all default values are set by each call to jpeg_read_header().
 
605
If you reuse a decompression object, you cannot expect your parameter
 
606
settings to be preserved across cycles, as you can for compression.
 
607
You must set desired parameter values each time.
 
608
 
 
609
 
 
610
5. jpeg_start_decompress(...);
 
611
 
 
612
Once the parameter values are satisfactory, call jpeg_start_decompress() to
 
613
begin decompression.  This will initialize internal state, allocate working
 
614
memory, and prepare for returning data.
 
615
 
 
616
Typical code is just
 
617
 
 
618
        jpeg_start_decompress(&cinfo);
 
619
 
 
620
If you have requested a multi-pass operating mode, such as 2-pass color
 
621
quantization, jpeg_start_decompress() will do everything needed before data
 
622
output can begin.  In this case jpeg_start_decompress() may take quite a while
 
623
to complete.  With a single-scan (non progressive) JPEG file and default
 
624
decompression parameters, this will not happen; jpeg_start_decompress() will
 
625
return quickly.
 
626
 
 
627
After this call, the final output image dimensions, including any requested
 
628
scaling, are available in the JPEG object; so is the selected colormap, if
 
629
colormapped output has been requested.  Useful fields include
 
630
 
 
631
        output_width            image width and height, as scaled
 
632
        output_height
 
633
        out_color_components    # of color components in out_color_space
 
634
        output_components       # of color components returned per pixel
 
635
        colormap                the selected colormap, if any
 
636
        actual_number_of_colors         number of entries in colormap
 
637
 
 
638
output_components is 1 (a colormap index) when quantizing colors; otherwise it
 
639
equals out_color_components.  It is the number of JSAMPLE values that will be
 
640
emitted per pixel in the output arrays.
 
641
 
 
642
Typically you will need to allocate data buffers to hold the incoming image.
 
643
You will need output_width * output_components JSAMPLEs per scanline in your
 
644
output buffer, and a total of output_height scanlines will be returned.
 
645
 
 
646
Note: if you are using the JPEG library's internal memory manager to allocate
 
647
data buffers (as djpeg does), then the manager's protocol requires that you
 
648
request large buffers *before* calling jpeg_start_decompress().  This is a
 
649
little tricky since the output_XXX fields are not normally valid then.  You
 
650
can make them valid by calling jpeg_calc_output_dimensions() after setting the
 
651
relevant parameters (scaling, output color space, and quantization flag).
 
652
 
 
653
 
 
654
6. while (scan lines remain to be read)
 
655
        jpeg_read_scanlines(...);
 
656
 
 
657
Now you can read the decompressed image data by calling jpeg_read_scanlines()
 
658
one or more times.  At each call, you pass in the maximum number of scanlines
 
659
to be read (ie, the height of your working buffer); jpeg_read_scanlines()
 
660
will return up to that many lines.  The return value is the number of lines
 
661
actually read.  The format of the returned data is discussed under "Data
 
662
formats", above.  Don't forget that grayscale and color JPEGs will return
 
663
different data formats!
 
664
 
 
665
Image data is returned in top-to-bottom scanline order.  If you must write
 
666
out the image in bottom-to-top order, you can use the JPEG library's virtual
 
667
array mechanism to invert the data efficiently.  Examples of this can be
 
668
found in the sample application djpeg.
 
669
 
 
670
The library maintains a count of the number of scanlines returned so far
 
671
in the output_scanline field of the JPEG object.  Usually you can just use
 
672
this variable as the loop counter, so that the loop test looks like
 
673
"while (cinfo.output_scanline < cinfo.output_height)".  (Note that the test
 
674
should NOT be against image_height, unless you never use scaling.  The
 
675
image_height field is the height of the original unscaled image.)
 
676
The return value always equals the change in the value of output_scanline.
 
677
 
 
678
If you don't use a suspending data source, it is safe to assume that
 
679
jpeg_read_scanlines() reads at least one scanline per call, until the
 
680
bottom of the image has been reached.
 
681
 
 
682
If you use a buffer larger than one scanline, it is NOT safe to assume that
 
683
jpeg_read_scanlines() fills it.  (The current implementation returns only a
 
684
few scanlines per call, no matter how large a buffer you pass.)  So you must
 
685
always provide a loop that calls jpeg_read_scanlines() repeatedly until the
 
686
whole image has been read.
 
687
 
 
688
 
 
689
7. jpeg_finish_decompress(...);
 
690
 
 
691
After all the image data has been read, call jpeg_finish_decompress() to
 
692
complete the decompression cycle.  This causes working memory associated
 
693
with the JPEG object to be released.
 
694
 
 
695
Typical code:
 
696
 
 
697
        jpeg_finish_decompress(&cinfo);
 
698
 
 
699
If using the stdio source manager, don't forget to close the source stdio
 
700
stream if necessary.
 
701
 
 
702
It is an error to call jpeg_finish_decompress() before reading the correct
 
703
total number of scanlines.  If you wish to abort decompression, call
 
704
jpeg_abort() as discussed below.
 
705
 
 
706
After completing a decompression cycle, you may dispose of the JPEG object as
 
707
discussed next, or you may use it to decompress another image.  In that case
 
708
return to step 2 or 3 as appropriate.  If you do not change the source
 
709
manager, the next image will be read from the same source.
 
710
 
 
711
 
 
712
8. Release the JPEG decompression object.
 
713
 
 
714
When you are done with a JPEG decompression object, destroy it by calling
 
715
jpeg_destroy_decompress() or jpeg_destroy().  The previous discussion of
 
716
destroying compression objects applies here too.
 
717
 
 
718
Typical code:
 
719
 
 
720
        jpeg_destroy_decompress(&cinfo);
 
721
 
 
722
 
 
723
9. Aborting.
 
724
 
 
725
You can abort a decompression cycle by calling jpeg_destroy_decompress() or
 
726
jpeg_destroy() if you don't need the JPEG object any more, or
 
727
jpeg_abort_decompress() or jpeg_abort() if you want to reuse the object.
 
728
The previous discussion of aborting compression cycles applies here too.
 
729
 
 
730
 
 
731
Mechanics of usage: include files, linking, etc
 
732
-----------------------------------------------
 
733
 
 
734
Applications using the JPEG library should include the header file jpeglib.h
 
735
to obtain declarations of data types and routines.  Before including
 
736
jpeglib.h, include system headers that define at least the typedefs FILE and
 
737
size_t.  On ANSI-conforming systems, including <stdio.h> is sufficient; on
 
738
older Unix systems, you may need <sys/types.h> to define size_t.
 
739
 
 
740
If the application needs to refer to individual JPEG library error codes, also
 
741
include jerror.h to define those symbols.
 
742
 
 
743
jpeglib.h indirectly includes the files jconfig.h and jmorecfg.h.  If you are
 
744
installing the JPEG header files in a system directory, you will want to
 
745
install all four files: jpeglib.h, jerror.h, jconfig.h, jmorecfg.h.
 
746
 
 
747
The most convenient way to include the JPEG code into your executable program
 
748
is to prepare a library file ("libjpeg.a", or a corresponding name on non-Unix
 
749
machines) and reference it at your link step.  If you use only half of the
 
750
library (only compression or only decompression), only that much code will be
 
751
included from the library, unless your linker is hopelessly brain-damaged.
 
752
The supplied makefiles build libjpeg.a automatically (see install.txt).
 
753
 
 
754
While you can build the JPEG library as a shared library if the whim strikes
 
755
you, we don't really recommend it.  The trouble with shared libraries is that
 
756
at some point you'll probably try to substitute a new version of the library
 
757
without recompiling the calling applications.  That generally doesn't work
 
758
because the parameter struct declarations usually change with each new
 
759
version.  In other words, the library's API is *not* guaranteed binary
 
760
compatible across versions; we only try to ensure source-code compatibility.
 
761
(In hindsight, it might have been smarter to hide the parameter structs from
 
762
applications and introduce a ton of access functions instead.  Too late now,
 
763
however.)
 
764
 
 
765
On some systems your application may need to set up a signal handler to ensure
 
766
that temporary files are deleted if the program is interrupted.  This is most
 
767
critical if you are on MS-DOS and use the jmemdos.c memory manager back end;
 
768
it will try to grab extended memory for temp files, and that space will NOT be
 
769
freed automatically.  See cjpeg.c or djpeg.c for an example signal handler.
 
770
 
 
771
It may be worth pointing out that the core JPEG library does not actually
 
772
require the stdio library: only the default source/destination managers and
 
773
error handler need it.  You can use the library in a stdio-less environment
 
774
if you replace those modules and use jmemnobs.c (or another memory manager of
 
775
your own devising).  More info about the minimum system library requirements
 
776
may be found in jinclude.h.
 
777
 
 
778
 
 
779
ADVANCED FEATURES
 
780
=================
 
781
 
 
782
Compression parameter selection
 
783
-------------------------------
 
784
 
 
785
This section describes all the optional parameters you can set for JPEG
 
786
compression, as well as the "helper" routines provided to assist in this
 
787
task.  Proper setting of some parameters requires detailed understanding
 
788
of the JPEG standard; if you don't know what a parameter is for, it's best
 
789
not to mess with it!  See REFERENCES in the README file for pointers to
 
790
more info about JPEG.
 
791
 
 
792
It's a good idea to call jpeg_set_defaults() first, even if you plan to set
 
793
all the parameters; that way your code is more likely to work with future JPEG
 
794
libraries that have additional parameters.  For the same reason, we recommend
 
795
you use a helper routine where one is provided, in preference to twiddling
 
796
cinfo fields directly.
 
797
 
 
798
The helper routines are:
 
799
 
 
800
jpeg_set_defaults (j_compress_ptr cinfo)
 
801
        This routine sets all JPEG parameters to reasonable defaults, using
 
802
        only the input image's color space (field in_color_space, which must
 
803
        already be set in cinfo).  Many applications will only need to use
 
804
        this routine and perhaps jpeg_set_quality().
 
805
 
 
806
jpeg_set_colorspace (j_compress_ptr cinfo, J_COLOR_SPACE colorspace)
 
807
        Sets the JPEG file's colorspace (field jpeg_color_space) as specified,
 
808
        and sets other color-space-dependent parameters appropriately.  See
 
809
        "Special color spaces", below, before using this.  A large number of
 
810
        parameters, including all per-component parameters, are set by this
 
811
        routine; if you want to twiddle individual parameters you should call
 
812
        jpeg_set_colorspace() before rather than after.
 
813
 
 
814
jpeg_default_colorspace (j_compress_ptr cinfo)
 
815
        Selects an appropriate JPEG colorspace based on cinfo->in_color_space,
 
816
        and calls jpeg_set_colorspace().  This is actually a subroutine of
 
817
        jpeg_set_defaults().  It's broken out in case you want to change
 
818
        just the colorspace-dependent JPEG parameters.
 
819
 
 
820
jpeg_set_quality (j_compress_ptr cinfo, int quality, boolean force_baseline)
 
821
        Constructs JPEG quantization tables appropriate for the indicated
 
822
        quality setting.  The quality value is expressed on the 0..100 scale
 
823
        recommended by IJG (cjpeg's "-quality" switch uses this routine).
 
824
        Note that the exact mapping from quality values to tables may change
 
825
        in future IJG releases as more is learned about DCT quantization.
 
826
        If the force_baseline parameter is TRUE, then the quantization table
 
827
        entries are constrained to the range 1..255 for full JPEG baseline
 
828
        compatibility.  In the current implementation, this only makes a
 
829
        difference for quality settings below 25, and it effectively prevents
 
830
        very small/low quality files from being generated.  The IJG decoder
 
831
        is capable of reading the non-baseline files generated at low quality
 
832
        settings when force_baseline is FALSE, but other decoders may not be.
 
833
 
 
834
jpeg_set_linear_quality (j_compress_ptr cinfo, int scale_factor,
 
835
                         boolean force_baseline)
 
836
        Same as jpeg_set_quality() except that the generated tables are the
 
837
        sample tables given in the JPEC spec section K.1, multiplied by the
 
838
        specified scale factor (which is expressed as a percentage; thus
 
839
        scale_factor = 100 reproduces the spec's tables).  Note that larger
 
840
        scale factors give lower quality.  This entry point is useful for
 
841
        conforming to the Adobe PostScript DCT conventions, but we do not
 
842
        recommend linear scaling as a user-visible quality scale otherwise.
 
843
        force_baseline again constrains the computed table entries to 1..255.
 
844
 
 
845
int jpeg_quality_scaling (int quality)
 
846
        Converts a value on the IJG-recommended quality scale to a linear
 
847
        scaling percentage.  Note that this routine may change or go away
 
848
        in future releases --- IJG may choose to adopt a scaling method that
 
849
        can't be expressed as a simple scalar multiplier, in which case the
 
850
        premise of this routine collapses.  Caveat user.
 
851
 
 
852
jpeg_default_qtables (j_compress_ptr cinfo, boolean force_baseline)
 
853
        Set default quantization tables with linear q_scale_factor[] values
 
854
        (see below).
 
855
 
 
856
jpeg_add_quant_table (j_compress_ptr cinfo, int which_tbl,
 
857
                      const unsigned int *basic_table,
 
858
                      int scale_factor, boolean force_baseline)
 
859
        Allows an arbitrary quantization table to be created.  which_tbl
 
860
        indicates which table slot to fill.  basic_table points to an array
 
861
        of 64 unsigned ints given in normal array order.  These values are
 
862
        multiplied by scale_factor/100 and then clamped to the range 1..65535
 
863
        (or to 1..255 if force_baseline is TRUE).
 
864
        CAUTION: prior to library version 6a, jpeg_add_quant_table expected
 
865
        the basic table to be given in JPEG zigzag order.  If you need to
 
866
        write code that works with either older or newer versions of this
 
867
        routine, you must check the library version number.  Something like
 
868
        "#if JPEG_LIB_VERSION >= 61" is the right test.
 
869
 
 
870
jpeg_simple_progression (j_compress_ptr cinfo)
 
871
        Generates a default scan script for writing a progressive-JPEG file.
 
872
        This is the recommended method of creating a progressive file,
 
873
        unless you want to make a custom scan sequence.  You must ensure that
 
874
        the JPEG color space is set correctly before calling this routine.
 
875
 
 
876
 
 
877
Compression parameters (cinfo fields) include:
 
878
 
 
879
J_DCT_METHOD dct_method
 
880
        Selects the algorithm used for the DCT step.  Choices are:
 
881
                JDCT_ISLOW: slow but accurate integer algorithm
 
882
                JDCT_IFAST: faster, less accurate integer method
 
883
                JDCT_FLOAT: floating-point method
 
884
                JDCT_DEFAULT: default method (normally JDCT_ISLOW)
 
885
                JDCT_FASTEST: fastest method (normally JDCT_IFAST)
 
886
        The FLOAT method is very slightly more accurate than the ISLOW method,
 
887
        but may give different results on different machines due to varying
 
888
        roundoff behavior.  The integer methods should give the same results
 
889
        on all machines.  On machines with sufficiently fast FP hardware, the
 
890
        floating-point method may also be the fastest.  The IFAST method is
 
891
        considerably less accurate than the other two; its use is not
 
892
        recommended if high quality is a concern.  JDCT_DEFAULT and
 
893
        JDCT_FASTEST are macros configurable by each installation.
 
894
 
 
895
unsigned int scale_num, scale_denom
 
896
        Scale the image by the fraction scale_num/scale_denom.  Default is
 
897
        1/1, or no scaling.  Currently, the supported scaling ratios are
 
898
        8/N with all N from 1 to 16.  (The library design allows for arbitrary
 
899
        scaling ratios but this is not likely to be implemented any time soon.)
 
900
 
 
901
J_COLOR_SPACE jpeg_color_space
 
902
int num_components
 
903
        The JPEG color space and corresponding number of components; see
 
904
        "Special color spaces", below, for more info.  We recommend using
 
905
        jpeg_set_color_space() if you want to change these.
 
906
 
 
907
boolean optimize_coding
 
908
        TRUE causes the compressor to compute optimal Huffman coding tables
 
909
        for the image.  This requires an extra pass over the data and
 
910
        therefore costs a good deal of space and time.  The default is
 
911
        FALSE, which tells the compressor to use the supplied or default
 
912
        Huffman tables.  In most cases optimal tables save only a few percent
 
913
        of file size compared to the default tables.  Note that when this is
 
914
        TRUE, you need not supply Huffman tables at all, and any you do
 
915
        supply will be overwritten.
 
916
 
 
917
unsigned int restart_interval
 
918
int restart_in_rows
 
919
        To emit restart markers in the JPEG file, set one of these nonzero.
 
920
        Set restart_interval to specify the exact interval in MCU blocks.
 
921
        Set restart_in_rows to specify the interval in MCU rows.  (If
 
922
        restart_in_rows is not 0, then restart_interval is set after the
 
923
        image width in MCUs is computed.)  Defaults are zero (no restarts).
 
924
        One restart marker per MCU row is often a good choice.
 
925
        NOTE: the overhead of restart markers is higher in grayscale JPEG
 
926
        files than in color files, and MUCH higher in progressive JPEGs.
 
927
        If you use restarts, you may want to use larger intervals in those
 
928
        cases.
 
929
 
 
930
const jpeg_scan_info * scan_info
 
931
int num_scans
 
932
        By default, scan_info is NULL; this causes the compressor to write a
 
933
        single-scan sequential JPEG file.  If not NULL, scan_info points to
 
934
        an array of scan definition records of length num_scans.  The
 
935
        compressor will then write a JPEG file having one scan for each scan
 
936
        definition record.  This is used to generate noninterleaved or
 
937
        progressive JPEG files.  The library checks that the scan array
 
938
        defines a valid JPEG scan sequence.  (jpeg_simple_progression creates
 
939
        a suitable scan definition array for progressive JPEG.)  This is
 
940
        discussed further under "Progressive JPEG support".
 
941
 
 
942
boolean do_fancy_downsampling
 
943
        If TRUE, use direct DCT scaling with DCT size > 8 for downsampling
 
944
        of chroma components.
 
945
        If FALSE, use only DCT size <= 8 and simple separate downsampling.
 
946
        Default is TRUE.
 
947
        For better image stability in multiple generation compression cycles
 
948
        it is preferable that this value matches the corresponding
 
949
        do_fancy_upsampling value in decompression.
 
950
 
 
951
int smoothing_factor
 
952
        If non-zero, the input image is smoothed; the value should be 1 for
 
953
        minimal smoothing to 100 for maximum smoothing.  Consult jcsample.c
 
954
        for details of the smoothing algorithm.  The default is zero.
 
955
 
 
956
boolean write_JFIF_header
 
957
        If TRUE, a JFIF APP0 marker is emitted.  jpeg_set_defaults() and
 
958
        jpeg_set_colorspace() set this TRUE if a JFIF-legal JPEG color space
 
959
        (ie, YCbCr or grayscale) is selected, otherwise FALSE.
 
960
 
 
961
UINT8 JFIF_major_version
 
962
UINT8 JFIF_minor_version
 
963
        The version number to be written into the JFIF marker.
 
964
        jpeg_set_defaults() initializes the version to 1.01 (major=minor=1).
 
965
        You should set it to 1.02 (major=1, minor=2) if you plan to write
 
966
        any JFIF 1.02 extension markers.
 
967
 
 
968
UINT8 density_unit
 
969
UINT16 X_density
 
970
UINT16 Y_density
 
971
        The resolution information to be written into the JFIF marker;
 
972
        not used otherwise.  density_unit may be 0 for unknown,
 
973
        1 for dots/inch, or 2 for dots/cm.  The default values are 0,1,1
 
974
        indicating square pixels of unknown size.
 
975
 
 
976
boolean write_Adobe_marker
 
977
        If TRUE, an Adobe APP14 marker is emitted.  jpeg_set_defaults() and
 
978
        jpeg_set_colorspace() set this TRUE if JPEG color space RGB, CMYK,
 
979
        or YCCK is selected, otherwise FALSE.  It is generally a bad idea
 
980
        to set both write_JFIF_header and write_Adobe_marker.  In fact,
 
981
        you probably shouldn't change the default settings at all --- the
 
982
        default behavior ensures that the JPEG file's color space can be
 
983
        recognized by the decoder.
 
984
 
 
985
JQUANT_TBL * quant_tbl_ptrs[NUM_QUANT_TBLS]
 
986
        Pointers to coefficient quantization tables, one per table slot,
 
987
        or NULL if no table is defined for a slot.  Usually these should
 
988
        be set via one of the above helper routines; jpeg_add_quant_table()
 
989
        is general enough to define any quantization table.  The other
 
990
        routines will set up table slot 0 for luminance quality and table
 
991
        slot 1 for chrominance.
 
992
 
 
993
int q_scale_factor[NUM_QUANT_TBLS]
 
994
        Linear quantization scaling factors (percentage, initialized 100)
 
995
        for use with jpeg_default_qtables().
 
996
        See rdswitch.c and cjpeg.c for an example of usage.
 
997
        Note that the q_scale_factor[] fields are the "linear" scales, so you
 
998
        have to convert from user-defined ratings via jpeg_quality_scaling().
 
999
        Here is an example code which corresponds to cjpeg -quality 90,70:
 
1000
 
 
1001
                jpeg_set_defaults(cinfo);
 
1002
 
 
1003
                /* Set luminance quality 90. */
 
1004
                cinfo->q_scale_factor[0] = jpeg_quality_scaling(90);
 
1005
                /* Set chrominance quality 70. */
 
1006
                cinfo->q_scale_factor[1] = jpeg_quality_scaling(70);
 
1007
 
 
1008
                jpeg_default_qtables(cinfo, force_baseline);
 
1009
 
 
1010
        CAUTION: You must also set 1x1 subsampling for efficient separate
 
1011
        color quality selection, since the default value used by library
 
1012
        is 2x2:
 
1013
 
 
1014
                cinfo->comp_info[0].v_samp_factor = 1;
 
1015
                cinfo->comp_info[0].h_samp_factor = 1;
 
1016
 
 
1017
JHUFF_TBL * dc_huff_tbl_ptrs[NUM_HUFF_TBLS]
 
1018
JHUFF_TBL * ac_huff_tbl_ptrs[NUM_HUFF_TBLS]
 
1019
        Pointers to Huffman coding tables, one per table slot, or NULL if
 
1020
        no table is defined for a slot.  Slots 0 and 1 are filled with the
 
1021
        JPEG sample tables by jpeg_set_defaults().  If you need to allocate
 
1022
        more table structures, jpeg_alloc_huff_table() may be used.
 
1023
        Note that optimal Huffman tables can be computed for an image
 
1024
        by setting optimize_coding, as discussed above; there's seldom
 
1025
        any need to mess with providing your own Huffman tables.
 
1026
 
 
1027
 
 
1028
The actual dimensions of the JPEG image that will be written to the file are
 
1029
given by the following fields.  These are computed from the input image
 
1030
dimensions and the compression parameters by jpeg_start_compress().  You can
 
1031
also call jpeg_calc_jpeg_dimensions() to obtain the values that will result
 
1032
from the current parameter settings.  This can be useful if you are trying
 
1033
to pick a scaling ratio that will get close to a desired target size.
 
1034
 
 
1035
JDIMENSION jpeg_width           Actual dimensions of output image.
 
1036
JDIMENSION jpeg_height
 
1037
 
 
1038
 
 
1039
Per-component parameters are stored in the struct cinfo.comp_info[i] for
 
1040
component number i.  Note that components here refer to components of the
 
1041
JPEG color space, *not* the source image color space.  A suitably large
 
1042
comp_info[] array is allocated by jpeg_set_defaults(); if you choose not
 
1043
to use that routine, it's up to you to allocate the array.
 
1044
 
 
1045
int component_id
 
1046
        The one-byte identifier code to be recorded in the JPEG file for
 
1047
        this component.  For the standard color spaces, we recommend you
 
1048
        leave the default values alone.
 
1049
 
 
1050
int h_samp_factor
 
1051
int v_samp_factor
 
1052
        Horizontal and vertical sampling factors for the component; must
 
1053
        be 1..4 according to the JPEG standard.  Note that larger sampling
 
1054
        factors indicate a higher-resolution component; many people find
 
1055
        this behavior quite unintuitive.  The default values are 2,2 for
 
1056
        luminance components and 1,1 for chrominance components, except
 
1057
        for grayscale where 1,1 is used.
 
1058
 
 
1059
int quant_tbl_no
 
1060
        Quantization table number for component.  The default value is
 
1061
        0 for luminance components and 1 for chrominance components.
 
1062
 
 
1063
int dc_tbl_no
 
1064
int ac_tbl_no
 
1065
        DC and AC entropy coding table numbers.  The default values are
 
1066
        0 for luminance components and 1 for chrominance components.
 
1067
 
 
1068
int component_index
 
1069
        Must equal the component's index in comp_info[].  (Beginning in
 
1070
        release v6, the compressor library will fill this in automatically;
 
1071
        you don't have to.)
 
1072
 
 
1073
 
 
1074
Decompression parameter selection
 
1075
---------------------------------
 
1076
 
 
1077
Decompression parameter selection is somewhat simpler than compression
 
1078
parameter selection, since all of the JPEG internal parameters are
 
1079
recorded in the source file and need not be supplied by the application.
 
1080
(Unless you are working with abbreviated files, in which case see
 
1081
"Abbreviated datastreams", below.)  Decompression parameters control
 
1082
the postprocessing done on the image to deliver it in a format suitable
 
1083
for the application's use.  Many of the parameters control speed/quality
 
1084
tradeoffs, in which faster decompression may be obtained at the price of
 
1085
a poorer-quality image.  The defaults select the highest quality (slowest)
 
1086
processing.
 
1087
 
 
1088
The following fields in the JPEG object are set by jpeg_read_header() and
 
1089
may be useful to the application in choosing decompression parameters:
 
1090
 
 
1091
JDIMENSION image_width                  Width and height of image
 
1092
JDIMENSION image_height
 
1093
int num_components                      Number of color components
 
1094
J_COLOR_SPACE jpeg_color_space          Colorspace of image
 
1095
boolean saw_JFIF_marker                 TRUE if a JFIF APP0 marker was seen
 
1096
  UINT8 JFIF_major_version              Version information from JFIF marker
 
1097
  UINT8 JFIF_minor_version
 
1098
  UINT8 density_unit                    Resolution data from JFIF marker
 
1099
  UINT16 X_density
 
1100
  UINT16 Y_density
 
1101
boolean saw_Adobe_marker                TRUE if an Adobe APP14 marker was seen
 
1102
  UINT8 Adobe_transform                 Color transform code from Adobe marker
 
1103
 
 
1104
The JPEG color space, unfortunately, is something of a guess since the JPEG
 
1105
standard proper does not provide a way to record it.  In practice most files
 
1106
adhere to the JFIF or Adobe conventions, and the decoder will recognize these
 
1107
correctly.  See "Special color spaces", below, for more info.
 
1108
 
 
1109
 
 
1110
The decompression parameters that determine the basic properties of the
 
1111
returned image are:
 
1112
 
 
1113
J_COLOR_SPACE out_color_space
 
1114
        Output color space.  jpeg_read_header() sets an appropriate default
 
1115
        based on jpeg_color_space; typically it will be RGB or grayscale.
 
1116
        The application can change this field to request output in a different
 
1117
        colorspace.  For example, set it to JCS_GRAYSCALE to get grayscale
 
1118
        output from a color file.  (This is useful for previewing: grayscale
 
1119
        output is faster than full color since the color components need not
 
1120
        be processed.)  Note that not all possible color space transforms are
 
1121
        currently implemented; you may need to extend jdcolor.c if you want an
 
1122
        unusual conversion.
 
1123
 
 
1124
unsigned int scale_num, scale_denom
 
1125
        Scale the image by the fraction scale_num/scale_denom.  Currently,
 
1126
        the supported scaling ratios are M/N with all M from 1 to 16, where
 
1127
        N is the source DCT size, which is 8 for baseline JPEG.  (The library
 
1128
        design allows for arbitrary scaling ratios but this is not likely
 
1129
        to be implemented any time soon.)  The values are initialized by
 
1130
        jpeg_read_header() with the source DCT size.  For baseline JPEG
 
1131
        this is 8/8.  If you change only the scale_num value while leaving
 
1132
        the other unchanged, then this specifies the DCT scaled size to be
 
1133
        applied on the given input.  For baseline JPEG this is equivalent
 
1134
        to M/8 scaling, since the source DCT size for baseline JPEG is 8.
 
1135
        Smaller scaling ratios permit significantly faster decoding since
 
1136
        fewer pixels need be processed and a simpler IDCT method can be used.
 
1137
 
 
1138
boolean quantize_colors
 
1139
        If set TRUE, colormapped output will be delivered.  Default is FALSE,
 
1140
        meaning that full-color output will be delivered.
 
1141
 
 
1142
The next three parameters are relevant only if quantize_colors is TRUE.
 
1143
 
 
1144
int desired_number_of_colors
 
1145
        Maximum number of colors to use in generating a library-supplied color
 
1146
        map (the actual number of colors is returned in a different field).
 
1147
        Default 256.  Ignored when the application supplies its own color map.
 
1148
 
 
1149
boolean two_pass_quantize
 
1150
        If TRUE, an extra pass over the image is made to select a custom color
 
1151
        map for the image.  This usually looks a lot better than the one-size-
 
1152
        fits-all colormap that is used otherwise.  Default is TRUE.  Ignored
 
1153
        when the application supplies its own color map.
 
1154
 
 
1155
J_DITHER_MODE dither_mode
 
1156
        Selects color dithering method.  Supported values are:
 
1157
                JDITHER_NONE    no dithering: fast, very low quality
 
1158
                JDITHER_ORDERED ordered dither: moderate speed and quality
 
1159
                JDITHER_FS      Floyd-Steinberg dither: slow, high quality
 
1160
        Default is JDITHER_FS.  (At present, ordered dither is implemented
 
1161
        only in the single-pass, standard-colormap case.  If you ask for
 
1162
        ordered dither when two_pass_quantize is TRUE or when you supply
 
1163
        an external color map, you'll get F-S dithering.)
 
1164
 
 
1165
When quantize_colors is TRUE, the target color map is described by the next
 
1166
two fields.  colormap is set to NULL by jpeg_read_header().  The application
 
1167
can supply a color map by setting colormap non-NULL and setting
 
1168
actual_number_of_colors to the map size.  Otherwise, jpeg_start_decompress()
 
1169
selects a suitable color map and sets these two fields itself.
 
1170
[Implementation restriction: at present, an externally supplied colormap is
 
1171
only accepted for 3-component output color spaces.]
 
1172
 
 
1173
JSAMPARRAY colormap
 
1174
        The color map, represented as a 2-D pixel array of out_color_components
 
1175
        rows and actual_number_of_colors columns.  Ignored if not quantizing.
 
1176
        CAUTION: if the JPEG library creates its own colormap, the storage
 
1177
        pointed to by this field is released by jpeg_finish_decompress().
 
1178
        Copy the colormap somewhere else first, if you want to save it.
 
1179
 
 
1180
int actual_number_of_colors
 
1181
        The number of colors in the color map.
 
1182
 
 
1183
Additional decompression parameters that the application may set include:
 
1184
 
 
1185
J_DCT_METHOD dct_method
 
1186
        Selects the algorithm used for the DCT step.  Choices are the same
 
1187
        as described above for compression.
 
1188
 
 
1189
boolean do_fancy_upsampling
 
1190
        If TRUE, use direct DCT scaling with DCT size > 8 for upsampling
 
1191
        of chroma components.
 
1192
        If FALSE, use only DCT size <= 8 and simple separate upsampling.
 
1193
        Default is TRUE.
 
1194
        For better image stability in multiple generation compression cycles
 
1195
        it is preferable that this value matches the corresponding
 
1196
        do_fancy_downsampling value in compression.
 
1197
 
 
1198
boolean do_block_smoothing
 
1199
        If TRUE, interblock smoothing is applied in early stages of decoding
 
1200
        progressive JPEG files; if FALSE, not.  Default is TRUE.  Early
 
1201
        progression stages look "fuzzy" with smoothing, "blocky" without.
 
1202
        In any case, block smoothing ceases to be applied after the first few
 
1203
        AC coefficients are known to full accuracy, so it is relevant only
 
1204
        when using buffered-image mode for progressive images.
 
1205
 
 
1206
boolean enable_1pass_quant
 
1207
boolean enable_external_quant
 
1208
boolean enable_2pass_quant
 
1209
        These are significant only in buffered-image mode, which is
 
1210
        described in its own section below.
 
1211
 
 
1212
 
 
1213
The output image dimensions are given by the following fields.  These are
 
1214
computed from the source image dimensions and the decompression parameters
 
1215
by jpeg_start_decompress().  You can also call jpeg_calc_output_dimensions()
 
1216
to obtain the values that will result from the current parameter settings.
 
1217
This can be useful if you are trying to pick a scaling ratio that will get
 
1218
close to a desired target size.  It's also important if you are using the
 
1219
JPEG library's memory manager to allocate output buffer space, because you
 
1220
are supposed to request such buffers *before* jpeg_start_decompress().
 
1221
 
 
1222
JDIMENSION output_width         Actual dimensions of output image.
 
1223
JDIMENSION output_height
 
1224
int out_color_components        Number of color components in out_color_space.
 
1225
int output_components           Number of color components returned.
 
1226
int rec_outbuf_height           Recommended height of scanline buffer.
 
1227
 
 
1228
When quantizing colors, output_components is 1, indicating a single color map
 
1229
index per pixel.  Otherwise it equals out_color_components.  The output arrays
 
1230
are required to be output_width * output_components JSAMPLEs wide.
 
1231
 
 
1232
rec_outbuf_height is the recommended minimum height (in scanlines) of the
 
1233
buffer passed to jpeg_read_scanlines().  If the buffer is smaller, the
 
1234
library will still work, but time will be wasted due to unnecessary data
 
1235
copying.  In high-quality modes, rec_outbuf_height is always 1, but some
 
1236
faster, lower-quality modes set it to larger values (typically 2 to 4).
 
1237
If you are going to ask for a high-speed processing mode, you may as well
 
1238
go to the trouble of honoring rec_outbuf_height so as to avoid data copying.
 
1239
(An output buffer larger than rec_outbuf_height lines is OK, but won't
 
1240
provide any material speed improvement over that height.)
 
1241
 
 
1242
 
 
1243
Special color spaces
 
1244
--------------------
 
1245
 
 
1246
The JPEG standard itself is "color blind" and doesn't specify any particular
 
1247
color space.  It is customary to convert color data to a luminance/chrominance
 
1248
color space before compressing, since this permits greater compression.  The
 
1249
existing de-facto JPEG file format standards specify YCbCr or grayscale data
 
1250
(JFIF), or grayscale, RGB, YCbCr, CMYK, or YCCK (Adobe).  For special
 
1251
applications such as multispectral images, other color spaces can be used,
 
1252
but it must be understood that such files will be unportable.
 
1253
 
 
1254
The JPEG library can handle the most common colorspace conversions (namely
 
1255
RGB <=> YCbCr and CMYK <=> YCCK).  It can also deal with data of an unknown
 
1256
color space, passing it through without conversion.  If you deal extensively
 
1257
with an unusual color space, you can easily extend the library to understand
 
1258
additional color spaces and perform appropriate conversions.
 
1259
 
 
1260
For compression, the source data's color space is specified by field
 
1261
in_color_space.  This is transformed to the JPEG file's color space given
 
1262
by jpeg_color_space.  jpeg_set_defaults() chooses a reasonable JPEG color
 
1263
space depending on in_color_space, but you can override this by calling
 
1264
jpeg_set_colorspace().  Of course you must select a supported transformation.
 
1265
jccolor.c currently supports the following transformations:
 
1266
        RGB => YCbCr
 
1267
        RGB => GRAYSCALE
 
1268
        YCbCr => GRAYSCALE
 
1269
        CMYK => YCCK
 
1270
plus the null transforms: GRAYSCALE => GRAYSCALE, RGB => RGB,
 
1271
YCbCr => YCbCr, CMYK => CMYK, YCCK => YCCK, and UNKNOWN => UNKNOWN.
 
1272
 
 
1273
The de-facto file format standards (JFIF and Adobe) specify APPn markers that
 
1274
indicate the color space of the JPEG file.  It is important to ensure that
 
1275
these are written correctly, or omitted if the JPEG file's color space is not
 
1276
one of the ones supported by the de-facto standards.  jpeg_set_colorspace()
 
1277
will set the compression parameters to include or omit the APPn markers
 
1278
properly, so long as it is told the truth about the JPEG color space.
 
1279
For example, if you are writing some random 3-component color space without
 
1280
conversion, don't try to fake out the library by setting in_color_space and
 
1281
jpeg_color_space to JCS_YCbCr; use JCS_UNKNOWN.  You may want to write an
 
1282
APPn marker of your own devising to identify the colorspace --- see "Special
 
1283
markers", below.
 
1284
 
 
1285
When told that the color space is UNKNOWN, the library will default to using
 
1286
luminance-quality compression parameters for all color components.  You may
 
1287
well want to change these parameters.  See the source code for
 
1288
jpeg_set_colorspace(), in jcparam.c, for details.
 
1289
 
 
1290
For decompression, the JPEG file's color space is given in jpeg_color_space,
 
1291
and this is transformed to the output color space out_color_space.
 
1292
jpeg_read_header's setting of jpeg_color_space can be relied on if the file
 
1293
conforms to JFIF or Adobe conventions, but otherwise it is no better than a
 
1294
guess.  If you know the JPEG file's color space for certain, you can override
 
1295
jpeg_read_header's guess by setting jpeg_color_space.  jpeg_read_header also
 
1296
selects a default output color space based on (its guess of) jpeg_color_space;
 
1297
set out_color_space to override this.  Again, you must select a supported
 
1298
transformation.  jdcolor.c currently supports
 
1299
        YCbCr => GRAYSCALE
 
1300
        YCbCr => RGB
 
1301
        GRAYSCALE => RGB
 
1302
        YCCK => CMYK
 
1303
as well as the null transforms.  (Since GRAYSCALE=>RGB is provided, an
 
1304
application can force grayscale JPEGs to look like color JPEGs if it only
 
1305
wants to handle one case.)
 
1306
 
 
1307
The two-pass color quantizer, jquant2.c, is specialized to handle RGB data
 
1308
(it weights distances appropriately for RGB colors).  You'll need to modify
 
1309
the code if you want to use it for non-RGB output color spaces.  Note that
 
1310
jquant2.c is used to map to an application-supplied colormap as well as for
 
1311
the normal two-pass colormap selection process.
 
1312
 
 
1313
CAUTION: it appears that Adobe Photoshop writes inverted data in CMYK JPEG
 
1314
files: 0 represents 100% ink coverage, rather than 0% ink as you'd expect.
 
1315
This is arguably a bug in Photoshop, but if you need to work with Photoshop
 
1316
CMYK files, you will have to deal with it in your application.  We cannot
 
1317
"fix" this in the library by inverting the data during the CMYK<=>YCCK
 
1318
transform, because that would break other applications, notably Ghostscript.
 
1319
Photoshop versions prior to 3.0 write EPS files containing JPEG-encoded CMYK
 
1320
data in the same inverted-YCCK representation used in bare JPEG files, but
 
1321
the surrounding PostScript code performs an inversion using the PS image
 
1322
operator.  I am told that Photoshop 3.0 will write uninverted YCCK in
 
1323
EPS/JPEG files, and will omit the PS-level inversion.  (But the data
 
1324
polarity used in bare JPEG files will not change in 3.0.)  In either case,
 
1325
the JPEG library must not invert the data itself, or else Ghostscript would
 
1326
read these EPS files incorrectly.
 
1327
 
 
1328
 
 
1329
Error handling
 
1330
--------------
 
1331
 
 
1332
When the default error handler is used, any error detected inside the JPEG
 
1333
routines will cause a message to be printed on stderr, followed by exit().
 
1334
You can supply your own error handling routines to override this behavior
 
1335
and to control the treatment of nonfatal warnings and trace/debug messages.
 
1336
The file example.c illustrates the most common case, which is to have the
 
1337
application regain control after an error rather than exiting.
 
1338
 
 
1339
The JPEG library never writes any message directly; it always goes through
 
1340
the error handling routines.  Three classes of messages are recognized:
 
1341
  * Fatal errors: the library cannot continue.
 
1342
  * Warnings: the library can continue, but the data is corrupt, and a
 
1343
    damaged output image is likely to result.
 
1344
  * Trace/informational messages.  These come with a trace level indicating
 
1345
    the importance of the message; you can control the verbosity of the
 
1346
    program by adjusting the maximum trace level that will be displayed.
 
1347
 
 
1348
You may, if you wish, simply replace the entire JPEG error handling module
 
1349
(jerror.c) with your own code.  However, you can avoid code duplication by
 
1350
only replacing some of the routines depending on the behavior you need.
 
1351
This is accomplished by calling jpeg_std_error() as usual, but then overriding
 
1352
some of the method pointers in the jpeg_error_mgr struct, as illustrated by
 
1353
example.c.
 
1354
 
 
1355
All of the error handling routines will receive a pointer to the JPEG object
 
1356
(a j_common_ptr which points to either a jpeg_compress_struct or a
 
1357
jpeg_decompress_struct; if you need to tell which, test the is_decompressor
 
1358
field).  This struct includes a pointer to the error manager struct in its
 
1359
"err" field.  Frequently, custom error handler routines will need to access
 
1360
additional data which is not known to the JPEG library or the standard error
 
1361
handler.  The most convenient way to do this is to embed either the JPEG
 
1362
object or the jpeg_error_mgr struct in a larger structure that contains
 
1363
additional fields; then casting the passed pointer provides access to the
 
1364
additional fields.  Again, see example.c for one way to do it.  (Beginning
 
1365
with IJG version 6b, there is also a void pointer "client_data" in each
 
1366
JPEG object, which the application can also use to find related data.
 
1367
The library does not touch client_data at all.)
 
1368
 
 
1369
The individual methods that you might wish to override are:
 
1370
 
 
1371
error_exit (j_common_ptr cinfo)
 
1372
        Receives control for a fatal error.  Information sufficient to
 
1373
        generate the error message has been stored in cinfo->err; call
 
1374
        output_message to display it.  Control must NOT return to the caller;
 
1375
        generally this routine will exit() or longjmp() somewhere.
 
1376
        Typically you would override this routine to get rid of the exit()
 
1377
        default behavior.  Note that if you continue processing, you should
 
1378
        clean up the JPEG object with jpeg_abort() or jpeg_destroy().
 
1379
 
 
1380
output_message (j_common_ptr cinfo)
 
1381
        Actual output of any JPEG message.  Override this to send messages
 
1382
        somewhere other than stderr.  Note that this method does not know
 
1383
        how to generate a message, only where to send it.
 
1384
 
 
1385
format_message (j_common_ptr cinfo, char * buffer)
 
1386
        Constructs a readable error message string based on the error info
 
1387
        stored in cinfo->err.  This method is called by output_message.  Few
 
1388
        applications should need to override this method.  One possible
 
1389
        reason for doing so is to implement dynamic switching of error message
 
1390
        language.
 
1391
 
 
1392
emit_message (j_common_ptr cinfo, int msg_level)
 
1393
        Decide whether or not to emit a warning or trace message; if so,
 
1394
        calls output_message.  The main reason for overriding this method
 
1395
        would be to abort on warnings.  msg_level is -1 for warnings,
 
1396
        0 and up for trace messages.
 
1397
 
 
1398
Only error_exit() and emit_message() are called from the rest of the JPEG
 
1399
library; the other two are internal to the error handler.
 
1400
 
 
1401
The actual message texts are stored in an array of strings which is pointed to
 
1402
by the field err->jpeg_message_table.  The messages are numbered from 0 to
 
1403
err->last_jpeg_message, and it is these code numbers that are used in the
 
1404
JPEG library code.  You could replace the message texts (for instance, with
 
1405
messages in French or German) by changing the message table pointer.  See
 
1406
jerror.h for the default texts.  CAUTION: this table will almost certainly
 
1407
change or grow from one library version to the next.
 
1408
 
 
1409
It may be useful for an application to add its own message texts that are
 
1410
handled by the same mechanism.  The error handler supports a second "add-on"
 
1411
message table for this purpose.  To define an addon table, set the pointer
 
1412
err->addon_message_table and the message numbers err->first_addon_message and
 
1413
err->last_addon_message.  If you number the addon messages beginning at 1000
 
1414
or so, you won't have to worry about conflicts with the library's built-in
 
1415
messages.  See the sample applications cjpeg/djpeg for an example of using
 
1416
addon messages (the addon messages are defined in cderror.h).
 
1417
 
 
1418
Actual invocation of the error handler is done via macros defined in jerror.h:
 
1419
        ERREXITn(...)   for fatal errors
 
1420
        WARNMSn(...)    for corrupt-data warnings
 
1421
        TRACEMSn(...)   for trace and informational messages.
 
1422
These macros store the message code and any additional parameters into the
 
1423
error handler struct, then invoke the error_exit() or emit_message() method.
 
1424
The variants of each macro are for varying numbers of additional parameters.
 
1425
The additional parameters are inserted into the generated message using
 
1426
standard printf() format codes.
 
1427
 
 
1428
See jerror.h and jerror.c for further details.
 
1429
 
 
1430
 
 
1431
Compressed data handling (source and destination managers)
 
1432
----------------------------------------------------------
 
1433
 
 
1434
The JPEG compression library sends its compressed data to a "destination
 
1435
manager" module.  The default destination manager just writes the data to a
 
1436
memory buffer or to a stdio stream, but you can provide your own manager to
 
1437
do something else.  Similarly, the decompression library calls a "source
 
1438
manager" to obtain the compressed data; you can provide your own source
 
1439
manager if you want the data to come from somewhere other than a memory
 
1440
buffer or a stdio stream.
 
1441
 
 
1442
In both cases, compressed data is processed a bufferload at a time: the
 
1443
destination or source manager provides a work buffer, and the library invokes
 
1444
the manager only when the buffer is filled or emptied.  (You could define a
 
1445
one-character buffer to force the manager to be invoked for each byte, but
 
1446
that would be rather inefficient.)  The buffer's size and location are
 
1447
controlled by the manager, not by the library.  For example, the memory
 
1448
source manager just makes the buffer pointer and length point to the original
 
1449
data in memory.  In this case the buffer-reload procedure will be invoked
 
1450
only if the decompressor ran off the end of the datastream, which would
 
1451
indicate an erroneous datastream.
 
1452
 
 
1453
The work buffer is defined as an array of datatype JOCTET, which is generally
 
1454
"char" or "unsigned char".  On a machine where char is not exactly 8 bits
 
1455
wide, you must define JOCTET as a wider data type and then modify the data
 
1456
source and destination modules to transcribe the work arrays into 8-bit units
 
1457
on external storage.
 
1458
 
 
1459
A data destination manager struct contains a pointer and count defining the
 
1460
next byte to write in the work buffer and the remaining free space:
 
1461
 
 
1462
        JOCTET * next_output_byte;  /* => next byte to write in buffer */
 
1463
        size_t free_in_buffer;      /* # of byte spaces remaining in buffer */
 
1464
 
 
1465
The library increments the pointer and decrements the count until the buffer
 
1466
is filled.  The manager's empty_output_buffer method must reset the pointer
 
1467
and count.  The manager is expected to remember the buffer's starting address
 
1468
and total size in private fields not visible to the library.
 
1469
 
 
1470
A data destination manager provides three methods:
 
1471
 
 
1472
init_destination (j_compress_ptr cinfo)
 
1473
        Initialize destination.  This is called by jpeg_start_compress()
 
1474
        before any data is actually written.  It must initialize
 
1475
        next_output_byte and free_in_buffer.  free_in_buffer must be
 
1476
        initialized to a positive value.
 
1477
 
 
1478
empty_output_buffer (j_compress_ptr cinfo)
 
1479
        This is called whenever the buffer has filled (free_in_buffer
 
1480
        reaches zero).  In typical applications, it should write out the
 
1481
        *entire* buffer (use the saved start address and buffer length;
 
1482
        ignore the current state of next_output_byte and free_in_buffer).
 
1483
        Then reset the pointer & count to the start of the buffer, and
 
1484
        return TRUE indicating that the buffer has been dumped.
 
1485
        free_in_buffer must be set to a positive value when TRUE is
 
1486
        returned.  A FALSE return should only be used when I/O suspension is
 
1487
        desired (this operating mode is discussed in the next section).
 
1488
 
 
1489
term_destination (j_compress_ptr cinfo)
 
1490
        Terminate destination --- called by jpeg_finish_compress() after all
 
1491
        data has been written.  In most applications, this must flush any
 
1492
        data remaining in the buffer.  Use either next_output_byte or
 
1493
        free_in_buffer to determine how much data is in the buffer.
 
1494
 
 
1495
term_destination() is NOT called by jpeg_abort() or jpeg_destroy().  If you
 
1496
want the destination manager to be cleaned up during an abort, you must do it
 
1497
yourself.
 
1498
 
 
1499
You will also need code to create a jpeg_destination_mgr struct, fill in its
 
1500
method pointers, and insert a pointer to the struct into the "dest" field of
 
1501
the JPEG compression object.  This can be done in-line in your setup code if
 
1502
you like, but it's probably cleaner to provide a separate routine similar to
 
1503
the jpeg_stdio_dest() or jpeg_mem_dest() routines of the supplied destination
 
1504
managers.
 
1505
 
 
1506
Decompression source managers follow a parallel design, but with some
 
1507
additional frammishes.  The source manager struct contains a pointer and count
 
1508
defining the next byte to read from the work buffer and the number of bytes
 
1509
remaining:
 
1510
 
 
1511
        const JOCTET * next_input_byte; /* => next byte to read from buffer */
 
1512
        size_t bytes_in_buffer;         /* # of bytes remaining in buffer */
 
1513
 
 
1514
The library increments the pointer and decrements the count until the buffer
 
1515
is emptied.  The manager's fill_input_buffer method must reset the pointer and
 
1516
count.  In most applications, the manager must remember the buffer's starting
 
1517
address and total size in private fields not visible to the library.
 
1518
 
 
1519
A data source manager provides five methods:
 
1520
 
 
1521
init_source (j_decompress_ptr cinfo)
 
1522
        Initialize source.  This is called by jpeg_read_header() before any
 
1523
        data is actually read.  Unlike init_destination(), it may leave
 
1524
        bytes_in_buffer set to 0 (in which case a fill_input_buffer() call
 
1525
        will occur immediately).
 
1526
 
 
1527
fill_input_buffer (j_decompress_ptr cinfo)
 
1528
        This is called whenever bytes_in_buffer has reached zero and more
 
1529
        data is wanted.  In typical applications, it should read fresh data
 
1530
        into the buffer (ignoring the current state of next_input_byte and
 
1531
        bytes_in_buffer), reset the pointer & count to the start of the
 
1532
        buffer, and return TRUE indicating that the buffer has been reloaded.
 
1533
        It is not necessary to fill the buffer entirely, only to obtain at
 
1534
        least one more byte.  bytes_in_buffer MUST be set to a positive value
 
1535
        if TRUE is returned.  A FALSE return should only be used when I/O
 
1536
        suspension is desired (this mode is discussed in the next section).
 
1537
 
 
1538
skip_input_data (j_decompress_ptr cinfo, long num_bytes)
 
1539
        Skip num_bytes worth of data.  The buffer pointer and count should
 
1540
        be advanced over num_bytes input bytes, refilling the buffer as
 
1541
        needed.  This is used to skip over a potentially large amount of
 
1542
        uninteresting data (such as an APPn marker).  In some applications
 
1543
        it may be possible to optimize away the reading of the skipped data,
 
1544
        but it's not clear that being smart is worth much trouble; large
 
1545
        skips are uncommon.  bytes_in_buffer may be zero on return.
 
1546
        A zero or negative skip count should be treated as a no-op.
 
1547
 
 
1548
resync_to_restart (j_decompress_ptr cinfo, int desired)
 
1549
        This routine is called only when the decompressor has failed to find
 
1550
        a restart (RSTn) marker where one is expected.  Its mission is to
 
1551
        find a suitable point for resuming decompression.  For most
 
1552
        applications, we recommend that you just use the default resync
 
1553
        procedure, jpeg_resync_to_restart().  However, if you are able to back
 
1554
        up in the input data stream, or if you have a-priori knowledge about
 
1555
        the likely location of restart markers, you may be able to do better.
 
1556
        Read the read_restart_marker() and jpeg_resync_to_restart() routines
 
1557
        in jdmarker.c if you think you'd like to implement your own resync
 
1558
        procedure.
 
1559
 
 
1560
term_source (j_decompress_ptr cinfo)
 
1561
        Terminate source --- called by jpeg_finish_decompress() after all
 
1562
        data has been read.  Often a no-op.
 
1563
 
 
1564
For both fill_input_buffer() and skip_input_data(), there is no such thing
 
1565
as an EOF return.  If the end of the file has been reached, the routine has
 
1566
a choice of exiting via ERREXIT() or inserting fake data into the buffer.
 
1567
In most cases, generating a warning message and inserting a fake EOI marker
 
1568
is the best course of action --- this will allow the decompressor to output
 
1569
however much of the image is there.  In pathological cases, the decompressor
 
1570
may swallow the EOI and again demand data ... just keep feeding it fake EOIs.
 
1571
jdatasrc.c illustrates the recommended error recovery behavior.
 
1572
 
 
1573
term_source() is NOT called by jpeg_abort() or jpeg_destroy().  If you want
 
1574
the source manager to be cleaned up during an abort, you must do it yourself.
 
1575
 
 
1576
You will also need code to create a jpeg_source_mgr struct, fill in its method
 
1577
pointers, and insert a pointer to the struct into the "src" field of the JPEG
 
1578
decompression object.  This can be done in-line in your setup code if you
 
1579
like, but it's probably cleaner to provide a separate routine similar to the
 
1580
jpeg_stdio_src() or jpeg_mem_src() routines of the supplied source managers.
 
1581
 
 
1582
For more information, consult the memory and stdio source and destination
 
1583
managers in jdatasrc.c and jdatadst.c.
 
1584
 
 
1585
 
 
1586
I/O suspension
 
1587
--------------
 
1588
 
 
1589
Some applications need to use the JPEG library as an incremental memory-to-
 
1590
memory filter: when the compressed data buffer is filled or emptied, they want
 
1591
control to return to the outer loop, rather than expecting that the buffer can
 
1592
be emptied or reloaded within the data source/destination manager subroutine.
 
1593
The library supports this need by providing an "I/O suspension" mode, which we
 
1594
describe in this section.
 
1595
 
 
1596
The I/O suspension mode is not a panacea: nothing is guaranteed about the
 
1597
maximum amount of time spent in any one call to the library, so it will not
 
1598
eliminate response-time problems in single-threaded applications.  If you
 
1599
need guaranteed response time, we suggest you "bite the bullet" and implement
 
1600
a real multi-tasking capability.
 
1601
 
 
1602
To use I/O suspension, cooperation is needed between the calling application
 
1603
and the data source or destination manager; you will always need a custom
 
1604
source/destination manager.  (Please read the previous section if you haven't
 
1605
already.)  The basic idea is that the empty_output_buffer() or
 
1606
fill_input_buffer() routine is a no-op, merely returning FALSE to indicate
 
1607
that it has done nothing.  Upon seeing this, the JPEG library suspends
 
1608
operation and returns to its caller.  The surrounding application is
 
1609
responsible for emptying or refilling the work buffer before calling the
 
1610
JPEG library again.
 
1611
 
 
1612
Compression suspension:
 
1613
 
 
1614
For compression suspension, use an empty_output_buffer() routine that returns
 
1615
FALSE; typically it will not do anything else.  This will cause the
 
1616
compressor to return to the caller of jpeg_write_scanlines(), with the return
 
1617
value indicating that not all the supplied scanlines have been accepted.
 
1618
The application must make more room in the output buffer, adjust the output
 
1619
buffer pointer/count appropriately, and then call jpeg_write_scanlines()
 
1620
again, pointing to the first unconsumed scanline.
 
1621
 
 
1622
When forced to suspend, the compressor will backtrack to a convenient stopping
 
1623
point (usually the start of the current MCU); it will regenerate some output
 
1624
data when restarted.  Therefore, although empty_output_buffer() is only
 
1625
called when the buffer is filled, you should NOT write out the entire buffer
 
1626
after a suspension.  Write only the data up to the current position of
 
1627
next_output_byte/free_in_buffer.  The data beyond that point will be
 
1628
regenerated after resumption.
 
1629
 
 
1630
Because of the backtracking behavior, a good-size output buffer is essential
 
1631
for efficiency; you don't want the compressor to suspend often.  (In fact, an
 
1632
overly small buffer could lead to infinite looping, if a single MCU required
 
1633
more data than would fit in the buffer.)  We recommend a buffer of at least
 
1634
several Kbytes.  You may want to insert explicit code to ensure that you don't
 
1635
call jpeg_write_scanlines() unless there is a reasonable amount of space in
 
1636
the output buffer; in other words, flush the buffer before trying to compress
 
1637
more data.
 
1638
 
 
1639
The compressor does not allow suspension while it is trying to write JPEG
 
1640
markers at the beginning and end of the file.  This means that:
 
1641
  * At the beginning of a compression operation, there must be enough free
 
1642
    space in the output buffer to hold the header markers (typically 600 or
 
1643
    so bytes).  The recommended buffer size is bigger than this anyway, so
 
1644
    this is not a problem as long as you start with an empty buffer.  However,
 
1645
    this restriction might catch you if you insert large special markers, such
 
1646
    as a JFIF thumbnail image, without flushing the buffer afterwards.
 
1647
  * When you call jpeg_finish_compress(), there must be enough space in the
 
1648
    output buffer to emit any buffered data and the final EOI marker.  In the
 
1649
    current implementation, half a dozen bytes should suffice for this, but
 
1650
    for safety's sake we recommend ensuring that at least 100 bytes are free
 
1651
    before calling jpeg_finish_compress().
 
1652
 
 
1653
A more significant restriction is that jpeg_finish_compress() cannot suspend.
 
1654
This means you cannot use suspension with multi-pass operating modes, namely
 
1655
Huffman code optimization and multiple-scan output.  Those modes write the
 
1656
whole file during jpeg_finish_compress(), which will certainly result in
 
1657
buffer overrun.  (Note that this restriction applies only to compression,
 
1658
not decompression.  The decompressor supports input suspension in all of its
 
1659
operating modes.)
 
1660
 
 
1661
Decompression suspension:
 
1662
 
 
1663
For decompression suspension, use a fill_input_buffer() routine that simply
 
1664
returns FALSE (except perhaps during error recovery, as discussed below).
 
1665
This will cause the decompressor to return to its caller with an indication
 
1666
that suspension has occurred.  This can happen at four places:
 
1667
  * jpeg_read_header(): will return JPEG_SUSPENDED.
 
1668
  * jpeg_start_decompress(): will return FALSE, rather than its usual TRUE.
 
1669
  * jpeg_read_scanlines(): will return the number of scanlines already
 
1670
        completed (possibly 0).
 
1671
  * jpeg_finish_decompress(): will return FALSE, rather than its usual TRUE.
 
1672
The surrounding application must recognize these cases, load more data into
 
1673
the input buffer, and repeat the call.  In the case of jpeg_read_scanlines(),
 
1674
increment the passed pointers past any scanlines successfully read.
 
1675
 
 
1676
Just as with compression, the decompressor will typically backtrack to a
 
1677
convenient restart point before suspending.  When fill_input_buffer() is
 
1678
called, next_input_byte/bytes_in_buffer point to the current restart point,
 
1679
which is where the decompressor will backtrack to if FALSE is returned.
 
1680
The data beyond that position must NOT be discarded if you suspend; it needs
 
1681
to be re-read upon resumption.  In most implementations, you'll need to shift
 
1682
this data down to the start of your work buffer and then load more data after
 
1683
it.  Again, this behavior means that a several-Kbyte work buffer is essential
 
1684
for decent performance; furthermore, you should load a reasonable amount of
 
1685
new data before resuming decompression.  (If you loaded, say, only one new
 
1686
byte each time around, you could waste a LOT of cycles.)
 
1687
 
 
1688
The skip_input_data() source manager routine requires special care in a
 
1689
suspension scenario.  This routine is NOT granted the ability to suspend the
 
1690
decompressor; it can decrement bytes_in_buffer to zero, but no more.  If the
 
1691
requested skip distance exceeds the amount of data currently in the input
 
1692
buffer, then skip_input_data() must set bytes_in_buffer to zero and record the
 
1693
additional skip distance somewhere else.  The decompressor will immediately
 
1694
call fill_input_buffer(), which should return FALSE, which will cause a
 
1695
suspension return.  The surrounding application must then arrange to discard
 
1696
the recorded number of bytes before it resumes loading the input buffer.
 
1697
(Yes, this design is rather baroque, but it avoids complexity in the far more
 
1698
common case where a non-suspending source manager is used.)
 
1699
 
 
1700
If the input data has been exhausted, we recommend that you emit a warning
 
1701
and insert dummy EOI markers just as a non-suspending data source manager
 
1702
would do.  This can be handled either in the surrounding application logic or
 
1703
within fill_input_buffer(); the latter is probably more efficient.  If
 
1704
fill_input_buffer() knows that no more data is available, it can set the
 
1705
pointer/count to point to a dummy EOI marker and then return TRUE just as
 
1706
though it had read more data in a non-suspending situation.
 
1707
 
 
1708
The decompressor does not attempt to suspend within standard JPEG markers;
 
1709
instead it will backtrack to the start of the marker and reprocess the whole
 
1710
marker next time.  Hence the input buffer must be large enough to hold the
 
1711
longest standard marker in the file.  Standard JPEG markers should normally
 
1712
not exceed a few hundred bytes each (DHT tables are typically the longest).
 
1713
We recommend at least a 2K buffer for performance reasons, which is much
 
1714
larger than any correct marker is likely to be.  For robustness against
 
1715
damaged marker length counts, you may wish to insert a test in your
 
1716
application for the case that the input buffer is completely full and yet
 
1717
the decoder has suspended without consuming any data --- otherwise, if this
 
1718
situation did occur, it would lead to an endless loop.  (The library can't
 
1719
provide this test since it has no idea whether "the buffer is full", or
 
1720
even whether there is a fixed-size input buffer.)
 
1721
 
 
1722
The input buffer would need to be 64K to allow for arbitrary COM or APPn
 
1723
markers, but these are handled specially: they are either saved into allocated
 
1724
memory, or skipped over by calling skip_input_data().  In the former case,
 
1725
suspension is handled correctly, and in the latter case, the problem of
 
1726
buffer overrun is placed on skip_input_data's shoulders, as explained above.
 
1727
Note that if you provide your own marker handling routine for large markers,
 
1728
you should consider how to deal with buffer overflow.
 
1729
 
 
1730
Multiple-buffer management:
 
1731
 
 
1732
In some applications it is desirable to store the compressed data in a linked
 
1733
list of buffer areas, so as to avoid data copying.  This can be handled by
 
1734
having empty_output_buffer() or fill_input_buffer() set the pointer and count
 
1735
to reference the next available buffer; FALSE is returned only if no more
 
1736
buffers are available.  Although seemingly straightforward, there is a
 
1737
pitfall in this approach: the backtrack that occurs when FALSE is returned
 
1738
could back up into an earlier buffer.  For example, when fill_input_buffer()
 
1739
is called, the current pointer & count indicate the backtrack restart point.
 
1740
Since fill_input_buffer() will set the pointer and count to refer to a new
 
1741
buffer, the restart position must be saved somewhere else.  Suppose a second
 
1742
call to fill_input_buffer() occurs in the same library call, and no
 
1743
additional input data is available, so fill_input_buffer must return FALSE.
 
1744
If the JPEG library has not moved the pointer/count forward in the current
 
1745
buffer, then *the correct restart point is the saved position in the prior
 
1746
buffer*.  Prior buffers may be discarded only after the library establishes
 
1747
a restart point within a later buffer.  Similar remarks apply for output into
 
1748
a chain of buffers.
 
1749
 
 
1750
The library will never attempt to backtrack over a skip_input_data() call,
 
1751
so any skipped data can be permanently discarded.  You still have to deal
 
1752
with the case of skipping not-yet-received data, however.
 
1753
 
 
1754
It's much simpler to use only a single buffer; when fill_input_buffer() is
 
1755
called, move any unconsumed data (beyond the current pointer/count) down to
 
1756
the beginning of this buffer and then load new data into the remaining buffer
 
1757
space.  This approach requires a little more data copying but is far easier
 
1758
to get right.
 
1759
 
 
1760
 
 
1761
Progressive JPEG support
 
1762
------------------------
 
1763
 
 
1764
Progressive JPEG rearranges the stored data into a series of scans of
 
1765
increasing quality.  In situations where a JPEG file is transmitted across a
 
1766
slow communications link, a decoder can generate a low-quality image very
 
1767
quickly from the first scan, then gradually improve the displayed quality as
 
1768
more scans are received.  The final image after all scans are complete is
 
1769
identical to that of a regular (sequential) JPEG file of the same quality
 
1770
setting.  Progressive JPEG files are often slightly smaller than equivalent
 
1771
sequential JPEG files, but the possibility of incremental display is the main
 
1772
reason for using progressive JPEG.
 
1773
 
 
1774
The IJG encoder library generates progressive JPEG files when given a
 
1775
suitable "scan script" defining how to divide the data into scans.
 
1776
Creation of progressive JPEG files is otherwise transparent to the encoder.
 
1777
Progressive JPEG files can also be read transparently by the decoder library.
 
1778
If the decoding application simply uses the library as defined above, it
 
1779
will receive a final decoded image without any indication that the file was
 
1780
progressive.  Of course, this approach does not allow incremental display.
 
1781
To perform incremental display, an application needs to use the decoder
 
1782
library's "buffered-image" mode, in which it receives a decoded image
 
1783
multiple times.
 
1784
 
 
1785
Each displayed scan requires about as much work to decode as a full JPEG
 
1786
image of the same size, so the decoder must be fairly fast in relation to the
 
1787
data transmission rate in order to make incremental display useful.  However,
 
1788
it is possible to skip displaying the image and simply add the incoming bits
 
1789
to the decoder's coefficient buffer.  This is fast because only Huffman
 
1790
decoding need be done, not IDCT, upsampling, colorspace conversion, etc.
 
1791
The IJG decoder library allows the application to switch dynamically between
 
1792
displaying the image and simply absorbing the incoming bits.  A properly
 
1793
coded application can automatically adapt the number of display passes to
 
1794
suit the time available as the image is received.  Also, a final
 
1795
higher-quality display cycle can be performed from the buffered data after
 
1796
the end of the file is reached.
 
1797
 
 
1798
Progressive compression:
 
1799
 
 
1800
To create a progressive JPEG file (or a multiple-scan sequential JPEG file),
 
1801
set the scan_info cinfo field to point to an array of scan descriptors, and
 
1802
perform compression as usual.  Instead of constructing your own scan list,
 
1803
you can call the jpeg_simple_progression() helper routine to create a
 
1804
recommended progression sequence; this method should be used by all
 
1805
applications that don't want to get involved in the nitty-gritty of
 
1806
progressive scan sequence design.  (If you want to provide user control of
 
1807
scan sequences, you may wish to borrow the scan script reading code found
 
1808
in rdswitch.c, so that you can read scan script files just like cjpeg's.)
 
1809
When scan_info is not NULL, the compression library will store DCT'd data
 
1810
into a buffer array as jpeg_write_scanlines() is called, and will emit all
 
1811
the requested scans during jpeg_finish_compress().  This implies that
 
1812
multiple-scan output cannot be created with a suspending data destination
 
1813
manager, since jpeg_finish_compress() does not support suspension.  We
 
1814
should also note that the compressor currently forces Huffman optimization
 
1815
mode when creating a progressive JPEG file, because the default Huffman
 
1816
tables are unsuitable for progressive files.
 
1817
 
 
1818
Progressive decompression:
 
1819
 
 
1820
When buffered-image mode is not used, the decoder library will read all of
 
1821
a multi-scan file during jpeg_start_decompress(), so that it can provide a
 
1822
final decoded image.  (Here "multi-scan" means either progressive or
 
1823
multi-scan sequential.)  This makes multi-scan files transparent to the
 
1824
decoding application.  However, existing applications that used suspending
 
1825
input with version 5 of the IJG library will need to be modified to check
 
1826
for a suspension return from jpeg_start_decompress().
 
1827
 
 
1828
To perform incremental display, an application must use the library's
 
1829
buffered-image mode.  This is described in the next section.
 
1830
 
 
1831
 
 
1832
Buffered-image mode
 
1833
-------------------
 
1834
 
 
1835
In buffered-image mode, the library stores the partially decoded image in a
 
1836
coefficient buffer, from which it can be read out as many times as desired.
 
1837
This mode is typically used for incremental display of progressive JPEG files,
 
1838
but it can be used with any JPEG file.  Each scan of a progressive JPEG file
 
1839
adds more data (more detail) to the buffered image.  The application can
 
1840
display in lockstep with the source file (one display pass per input scan),
 
1841
or it can allow input processing to outrun display processing.  By making
 
1842
input and display processing run independently, it is possible for the
 
1843
application to adapt progressive display to a wide range of data transmission
 
1844
rates.
 
1845
 
 
1846
The basic control flow for buffered-image decoding is
 
1847
 
 
1848
        jpeg_create_decompress()
 
1849
        set data source
 
1850
        jpeg_read_header()
 
1851
        set overall decompression parameters
 
1852
        cinfo.buffered_image = TRUE;    /* select buffered-image mode */
 
1853
        jpeg_start_decompress()
 
1854
        for (each output pass) {
 
1855
            adjust output decompression parameters if required
 
1856
            jpeg_start_output()         /* start a new output pass */
 
1857
            for (all scanlines in image) {
 
1858
                jpeg_read_scanlines()
 
1859
                display scanlines
 
1860
            }
 
1861
            jpeg_finish_output()        /* terminate output pass */
 
1862
        }
 
1863
        jpeg_finish_decompress()
 
1864
        jpeg_destroy_decompress()
 
1865
 
 
1866
This differs from ordinary unbuffered decoding in that there is an additional
 
1867
level of looping.  The application can choose how many output passes to make
 
1868
and how to display each pass.
 
1869
 
 
1870
The simplest approach to displaying progressive images is to do one display
 
1871
pass for each scan appearing in the input file.  In this case the outer loop
 
1872
condition is typically
 
1873
        while (! jpeg_input_complete(&cinfo))
 
1874
and the start-output call should read
 
1875
        jpeg_start_output(&cinfo, cinfo.input_scan_number);
 
1876
The second parameter to jpeg_start_output() indicates which scan of the input
 
1877
file is to be displayed; the scans are numbered starting at 1 for this
 
1878
purpose.  (You can use a loop counter starting at 1 if you like, but using
 
1879
the library's input scan counter is easier.)  The library automatically reads
 
1880
data as necessary to complete each requested scan, and jpeg_finish_output()
 
1881
advances to the next scan or end-of-image marker (hence input_scan_number
 
1882
will be incremented by the time control arrives back at jpeg_start_output()).
 
1883
With this technique, data is read from the input file only as needed, and
 
1884
input and output processing run in lockstep.
 
1885
 
 
1886
After reading the final scan and reaching the end of the input file, the
 
1887
buffered image remains available; it can be read additional times by
 
1888
repeating the jpeg_start_output()/jpeg_read_scanlines()/jpeg_finish_output()
 
1889
sequence.  For example, a useful technique is to use fast one-pass color
 
1890
quantization for display passes made while the image is arriving, followed by
 
1891
a final display pass using two-pass quantization for highest quality.  This
 
1892
is done by changing the library parameters before the final output pass.
 
1893
Changing parameters between passes is discussed in detail below.
 
1894
 
 
1895
In general the last scan of a progressive file cannot be recognized as such
 
1896
until after it is read, so a post-input display pass is the best approach if
 
1897
you want special processing in the final pass.
 
1898
 
 
1899
When done with the image, be sure to call jpeg_finish_decompress() to release
 
1900
the buffered image (or just use jpeg_destroy_decompress()).
 
1901
 
 
1902
If input data arrives faster than it can be displayed, the application can
 
1903
cause the library to decode input data in advance of what's needed to produce
 
1904
output.  This is done by calling the routine jpeg_consume_input().
 
1905
The return value is one of the following:
 
1906
        JPEG_REACHED_SOS:    reached an SOS marker (the start of a new scan)
 
1907
        JPEG_REACHED_EOI:    reached the EOI marker (end of image)
 
1908
        JPEG_ROW_COMPLETED:  completed reading one MCU row of compressed data
 
1909
        JPEG_SCAN_COMPLETED: completed reading last MCU row of current scan
 
1910
        JPEG_SUSPENDED:      suspended before completing any of the above
 
1911
(JPEG_SUSPENDED can occur only if a suspending data source is used.)  This
 
1912
routine can be called at any time after initializing the JPEG object.  It
 
1913
reads some additional data and returns when one of the indicated significant
 
1914
events occurs.  (If called after the EOI marker is reached, it will
 
1915
immediately return JPEG_REACHED_EOI without attempting to read more data.)
 
1916
 
 
1917
The library's output processing will automatically call jpeg_consume_input()
 
1918
whenever the output processing overtakes the input; thus, simple lockstep
 
1919
display requires no direct calls to jpeg_consume_input().  But by adding
 
1920
calls to jpeg_consume_input(), you can absorb data in advance of what is
 
1921
being displayed.  This has two benefits:
 
1922
  * You can limit buildup of unprocessed data in your input buffer.
 
1923
  * You can eliminate extra display passes by paying attention to the
 
1924
    state of the library's input processing.
 
1925
 
 
1926
The first of these benefits only requires interspersing calls to
 
1927
jpeg_consume_input() with your display operations and any other processing
 
1928
you may be doing.  To avoid wasting cycles due to backtracking, it's best to
 
1929
call jpeg_consume_input() only after a hundred or so new bytes have arrived.
 
1930
This is discussed further under "I/O suspension", above.  (Note: the JPEG
 
1931
library currently is not thread-safe.  You must not call jpeg_consume_input()
 
1932
from one thread of control if a different library routine is working on the
 
1933
same JPEG object in another thread.)
 
1934
 
 
1935
When input arrives fast enough that more than one new scan is available
 
1936
before you start a new output pass, you may as well skip the output pass
 
1937
corresponding to the completed scan.  This occurs for free if you pass
 
1938
cinfo.input_scan_number as the target scan number to jpeg_start_output().
 
1939
The input_scan_number field is simply the index of the scan currently being
 
1940
consumed by the input processor.  You can ensure that this is up-to-date by
 
1941
emptying the input buffer just before calling jpeg_start_output(): call
 
1942
jpeg_consume_input() repeatedly until it returns JPEG_SUSPENDED or
 
1943
JPEG_REACHED_EOI.
 
1944
 
 
1945
The target scan number passed to jpeg_start_output() is saved in the
 
1946
cinfo.output_scan_number field.  The library's output processing calls
 
1947
jpeg_consume_input() whenever the current input scan number and row within
 
1948
that scan is less than or equal to the current output scan number and row.
 
1949
Thus, input processing can "get ahead" of the output processing but is not
 
1950
allowed to "fall behind".  You can achieve several different effects by
 
1951
manipulating this interlock rule.  For example, if you pass a target scan
 
1952
number greater than the current input scan number, the output processor will
 
1953
wait until that scan starts to arrive before producing any output.  (To avoid
 
1954
an infinite loop, the target scan number is automatically reset to the last
 
1955
scan number when the end of image is reached.  Thus, if you specify a large
 
1956
target scan number, the library will just absorb the entire input file and
 
1957
then perform an output pass.  This is effectively the same as what
 
1958
jpeg_start_decompress() does when you don't select buffered-image mode.)
 
1959
When you pass a target scan number equal to the current input scan number,
 
1960
the image is displayed no faster than the current input scan arrives.  The
 
1961
final possibility is to pass a target scan number less than the current input
 
1962
scan number; this disables the input/output interlock and causes the output
 
1963
processor to simply display whatever it finds in the image buffer, without
 
1964
waiting for input.  (However, the library will not accept a target scan
 
1965
number less than one, so you can't avoid waiting for the first scan.)
 
1966
 
 
1967
When data is arriving faster than the output display processing can advance
 
1968
through the image, jpeg_consume_input() will store data into the buffered
 
1969
image beyond the point at which the output processing is reading data out
 
1970
again.  If the input arrives fast enough, it may "wrap around" the buffer to
 
1971
the point where the input is more than one whole scan ahead of the output.
 
1972
If the output processing simply proceeds through its display pass without
 
1973
paying attention to the input, the effect seen on-screen is that the lower
 
1974
part of the image is one or more scans better in quality than the upper part.
 
1975
Then, when the next output scan is started, you have a choice of what target
 
1976
scan number to use.  The recommended choice is to use the current input scan
 
1977
number at that time, which implies that you've skipped the output scans
 
1978
corresponding to the input scans that were completed while you processed the
 
1979
previous output scan.  In this way, the decoder automatically adapts its
 
1980
speed to the arriving data, by skipping output scans as necessary to keep up
 
1981
with the arriving data.
 
1982
 
 
1983
When using this strategy, you'll want to be sure that you perform a final
 
1984
output pass after receiving all the data; otherwise your last display may not
 
1985
be full quality across the whole screen.  So the right outer loop logic is
 
1986
something like this:
 
1987
        do {
 
1988
            absorb any waiting input by calling jpeg_consume_input()
 
1989
            final_pass = jpeg_input_complete(&cinfo);
 
1990
            adjust output decompression parameters if required
 
1991
            jpeg_start_output(&cinfo, cinfo.input_scan_number);
 
1992
            ...
 
1993
            jpeg_finish_output()
 
1994
        } while (! final_pass);
 
1995
rather than quitting as soon as jpeg_input_complete() returns TRUE.  This
 
1996
arrangement makes it simple to use higher-quality decoding parameters
 
1997
for the final pass.  But if you don't want to use special parameters for
 
1998
the final pass, the right loop logic is like this:
 
1999
        for (;;) {
 
2000
            absorb any waiting input by calling jpeg_consume_input()
 
2001
            jpeg_start_output(&cinfo, cinfo.input_scan_number);
 
2002
            ...
 
2003
            jpeg_finish_output()
 
2004
            if (jpeg_input_complete(&cinfo) &&
 
2005
                cinfo.input_scan_number == cinfo.output_scan_number)
 
2006
              break;
 
2007
        }
 
2008
In this case you don't need to know in advance whether an output pass is to
 
2009
be the last one, so it's not necessary to have reached EOF before starting
 
2010
the final output pass; rather, what you want to test is whether the output
 
2011
pass was performed in sync with the final input scan.  This form of the loop
 
2012
will avoid an extra output pass whenever the decoder is able (or nearly able)
 
2013
to keep up with the incoming data.
 
2014
 
 
2015
When the data transmission speed is high, you might begin a display pass,
 
2016
then find that much or all of the file has arrived before you can complete
 
2017
the pass.  (You can detect this by noting the JPEG_REACHED_EOI return code
 
2018
from jpeg_consume_input(), or equivalently by testing jpeg_input_complete().)
 
2019
In this situation you may wish to abort the current display pass and start a
 
2020
new one using the newly arrived information.  To do so, just call
 
2021
jpeg_finish_output() and then start a new pass with jpeg_start_output().
 
2022
 
 
2023
A variant strategy is to abort and restart display if more than one complete
 
2024
scan arrives during an output pass; this can be detected by noting
 
2025
JPEG_REACHED_SOS returns and/or examining cinfo.input_scan_number.  This
 
2026
idea should be employed with caution, however, since the display process
 
2027
might never get to the bottom of the image before being aborted, resulting
 
2028
in the lower part of the screen being several passes worse than the upper.
 
2029
In most cases it's probably best to abort an output pass only if the whole
 
2030
file has arrived and you want to begin the final output pass immediately.
 
2031
 
 
2032
When receiving data across a communication link, we recommend always using
 
2033
the current input scan number for the output target scan number; if a
 
2034
higher-quality final pass is to be done, it should be started (aborting any
 
2035
incomplete output pass) as soon as the end of file is received.  However,
 
2036
many other strategies are possible.  For example, the application can examine
 
2037
the parameters of the current input scan and decide whether to display it or
 
2038
not.  If the scan contains only chroma data, one might choose not to use it
 
2039
as the target scan, expecting that the scan will be small and will arrive
 
2040
quickly.  To skip to the next scan, call jpeg_consume_input() until it
 
2041
returns JPEG_REACHED_SOS or JPEG_REACHED_EOI.  Or just use the next higher
 
2042
number as the target scan for jpeg_start_output(); but that method doesn't
 
2043
let you inspect the next scan's parameters before deciding to display it.
 
2044
 
 
2045
 
 
2046
In buffered-image mode, jpeg_start_decompress() never performs input and
 
2047
thus never suspends.  An application that uses input suspension with
 
2048
buffered-image mode must be prepared for suspension returns from these
 
2049
routines:
 
2050
* jpeg_start_output() performs input only if you request 2-pass quantization
 
2051
  and the target scan isn't fully read yet.  (This is discussed below.)
 
2052
* jpeg_read_scanlines(), as always, returns the number of scanlines that it
 
2053
  was able to produce before suspending.
 
2054
* jpeg_finish_output() will read any markers following the target scan,
 
2055
  up to the end of the file or the SOS marker that begins another scan.
 
2056
  (But it reads no input if jpeg_consume_input() has already reached the
 
2057
  end of the file or a SOS marker beyond the target output scan.)
 
2058
* jpeg_finish_decompress() will read until the end of file, and thus can
 
2059
  suspend if the end hasn't already been reached (as can be tested by
 
2060
  calling jpeg_input_complete()).
 
2061
jpeg_start_output(), jpeg_finish_output(), and jpeg_finish_decompress()
 
2062
all return TRUE if they completed their tasks, FALSE if they had to suspend.
 
2063
In the event of a FALSE return, the application must load more input data
 
2064
and repeat the call.  Applications that use non-suspending data sources need
 
2065
not check the return values of these three routines.
 
2066
 
 
2067
 
 
2068
It is possible to change decoding parameters between output passes in the
 
2069
buffered-image mode.  The decoder library currently supports only very
 
2070
limited changes of parameters.  ONLY THE FOLLOWING parameter changes are
 
2071
allowed after jpeg_start_decompress() is called:
 
2072
* dct_method can be changed before each call to jpeg_start_output().
 
2073
  For example, one could use a fast DCT method for early scans, changing
 
2074
  to a higher quality method for the final scan.
 
2075
* dither_mode can be changed before each call to jpeg_start_output();
 
2076
  of course this has no impact if not using color quantization.  Typically
 
2077
  one would use ordered dither for initial passes, then switch to
 
2078
  Floyd-Steinberg dither for the final pass.  Caution: changing dither mode
 
2079
  can cause more memory to be allocated by the library.  Although the amount
 
2080
  of memory involved is not large (a scanline or so), it may cause the
 
2081
  initial max_memory_to_use specification to be exceeded, which in the worst
 
2082
  case would result in an out-of-memory failure.
 
2083
* do_block_smoothing can be changed before each call to jpeg_start_output().
 
2084
  This setting is relevant only when decoding a progressive JPEG image.
 
2085
  During the first DC-only scan, block smoothing provides a very "fuzzy" look
 
2086
  instead of the very "blocky" look seen without it; which is better seems a
 
2087
  matter of personal taste.  But block smoothing is nearly always a win
 
2088
  during later stages, especially when decoding a successive-approximation
 
2089
  image: smoothing helps to hide the slight blockiness that otherwise shows
 
2090
  up on smooth gradients until the lowest coefficient bits are sent.
 
2091
* Color quantization mode can be changed under the rules described below.
 
2092
  You *cannot* change between full-color and quantized output (because that
 
2093
  would alter the required I/O buffer sizes), but you can change which
 
2094
  quantization method is used.
 
2095
 
 
2096
When generating color-quantized output, changing quantization method is a
 
2097
very useful way of switching between high-speed and high-quality display.
 
2098
The library allows you to change among its three quantization methods:
 
2099
1. Single-pass quantization to a fixed color cube.
 
2100
   Selected by cinfo.two_pass_quantize = FALSE and cinfo.colormap = NULL.
 
2101
2. Single-pass quantization to an application-supplied colormap.
 
2102
   Selected by setting cinfo.colormap to point to the colormap (the value of
 
2103
   two_pass_quantize is ignored); also set cinfo.actual_number_of_colors.
 
2104
3. Two-pass quantization to a colormap chosen specifically for the image.
 
2105
   Selected by cinfo.two_pass_quantize = TRUE and cinfo.colormap = NULL.
 
2106
   (This is the default setting selected by jpeg_read_header, but it is
 
2107
   probably NOT what you want for the first pass of progressive display!)
 
2108
These methods offer successively better quality and lesser speed.  However,
 
2109
only the first method is available for quantizing in non-RGB color spaces.
 
2110
 
 
2111
IMPORTANT: because the different quantizer methods have very different
 
2112
working-storage requirements, the library requires you to indicate which
 
2113
one(s) you intend to use before you call jpeg_start_decompress().  (If we did
 
2114
not require this, the max_memory_to_use setting would be a complete fiction.)
 
2115
You do this by setting one or more of these three cinfo fields to TRUE:
 
2116
        enable_1pass_quant              Fixed color cube colormap
 
2117
        enable_external_quant           Externally-supplied colormap
 
2118
        enable_2pass_quant              Two-pass custom colormap
 
2119
All three are initialized FALSE by jpeg_read_header().  But
 
2120
jpeg_start_decompress() automatically sets TRUE the one selected by the
 
2121
current two_pass_quantize and colormap settings, so you only need to set the
 
2122
enable flags for any other quantization methods you plan to change to later.
 
2123
 
 
2124
After setting the enable flags correctly at jpeg_start_decompress() time, you
 
2125
can change to any enabled quantization method by setting two_pass_quantize
 
2126
and colormap properly just before calling jpeg_start_output().  The following
 
2127
special rules apply:
 
2128
1. You must explicitly set cinfo.colormap to NULL when switching to 1-pass
 
2129
   or 2-pass mode from a different mode, or when you want the 2-pass
 
2130
   quantizer to be re-run to generate a new colormap.
 
2131
2. To switch to an external colormap, or to change to a different external
 
2132
   colormap than was used on the prior pass, you must call
 
2133
   jpeg_new_colormap() after setting cinfo.colormap.
 
2134
NOTE: if you want to use the same colormap as was used in the prior pass,
 
2135
you should not do either of these things.  This will save some nontrivial
 
2136
switchover costs.
 
2137
(These requirements exist because cinfo.colormap will always be non-NULL
 
2138
after completing a prior output pass, since both the 1-pass and 2-pass
 
2139
quantizers set it to point to their output colormaps.  Thus you have to
 
2140
do one of these two things to notify the library that something has changed.
 
2141
Yup, it's a bit klugy, but it's necessary to do it this way for backwards
 
2142
compatibility.)
 
2143
 
 
2144
Note that in buffered-image mode, the library generates any requested colormap
 
2145
during jpeg_start_output(), not during jpeg_start_decompress().
 
2146
 
 
2147
When using two-pass quantization, jpeg_start_output() makes a pass over the
 
2148
buffered image to determine the optimum color map; it therefore may take a
 
2149
significant amount of time, whereas ordinarily it does little work.  The
 
2150
progress monitor hook is called during this pass, if defined.  It is also
 
2151
important to realize that if the specified target scan number is greater than
 
2152
or equal to the current input scan number, jpeg_start_output() will attempt
 
2153
to consume input as it makes this pass.  If you use a suspending data source,
 
2154
you need to check for a FALSE return from jpeg_start_output() under these
 
2155
conditions.  The combination of 2-pass quantization and a not-yet-fully-read
 
2156
target scan is the only case in which jpeg_start_output() will consume input.
 
2157
 
 
2158
 
 
2159
Application authors who support buffered-image mode may be tempted to use it
 
2160
for all JPEG images, even single-scan ones.  This will work, but it is
 
2161
inefficient: there is no need to create an image-sized coefficient buffer for
 
2162
single-scan images.  Requesting buffered-image mode for such an image wastes
 
2163
memory.  Worse, it can cost time on large images, since the buffered data has
 
2164
to be swapped out or written to a temporary file.  If you are concerned about
 
2165
maximum performance on baseline JPEG files, you should use buffered-image
 
2166
mode only when the incoming file actually has multiple scans.  This can be
 
2167
tested by calling jpeg_has_multiple_scans(), which will return a correct
 
2168
result at any time after jpeg_read_header() completes.
 
2169
 
 
2170
It is also worth noting that when you use jpeg_consume_input() to let input
 
2171
processing get ahead of output processing, the resulting pattern of access to
 
2172
the coefficient buffer is quite nonsequential.  It's best to use the memory
 
2173
manager jmemnobs.c if you can (ie, if you have enough real or virtual main
 
2174
memory).  If not, at least make sure that max_memory_to_use is set as high as
 
2175
possible.  If the JPEG memory manager has to use a temporary file, you will
 
2176
probably see a lot of disk traffic and poor performance.  (This could be
 
2177
improved with additional work on the memory manager, but we haven't gotten
 
2178
around to it yet.)
 
2179
 
 
2180
In some applications it may be convenient to use jpeg_consume_input() for all
 
2181
input processing, including reading the initial markers; that is, you may
 
2182
wish to call jpeg_consume_input() instead of jpeg_read_header() during
 
2183
startup.  This works, but note that you must check for JPEG_REACHED_SOS and
 
2184
JPEG_REACHED_EOI return codes as the equivalent of jpeg_read_header's codes.
 
2185
Once the first SOS marker has been reached, you must call
 
2186
jpeg_start_decompress() before jpeg_consume_input() will consume more input;
 
2187
it'll just keep returning JPEG_REACHED_SOS until you do.  If you read a
 
2188
tables-only file this way, jpeg_consume_input() will return JPEG_REACHED_EOI
 
2189
without ever returning JPEG_REACHED_SOS; be sure to check for this case.
 
2190
If this happens, the decompressor will not read any more input until you call
 
2191
jpeg_abort() to reset it.  It is OK to call jpeg_consume_input() even when not
 
2192
using buffered-image mode, but in that case it's basically a no-op after the
 
2193
initial markers have been read: it will just return JPEG_SUSPENDED.
 
2194
 
 
2195
 
 
2196
Abbreviated datastreams and multiple images
 
2197
-------------------------------------------
 
2198
 
 
2199
A JPEG compression or decompression object can be reused to process multiple
 
2200
images.  This saves a small amount of time per image by eliminating the
 
2201
"create" and "destroy" operations, but that isn't the real purpose of the
 
2202
feature.  Rather, reuse of an object provides support for abbreviated JPEG
 
2203
datastreams.  Object reuse can also simplify processing a series of images in
 
2204
a single input or output file.  This section explains these features.
 
2205
 
 
2206
A JPEG file normally contains several hundred bytes worth of quantization
 
2207
and Huffman tables.  In a situation where many images will be stored or
 
2208
transmitted with identical tables, this may represent an annoying overhead.
 
2209
The JPEG standard therefore permits tables to be omitted.  The standard
 
2210
defines three classes of JPEG datastreams:
 
2211
  * "Interchange" datastreams contain an image and all tables needed to decode
 
2212
     the image.  These are the usual kind of JPEG file.
 
2213
  * "Abbreviated image" datastreams contain an image, but are missing some or
 
2214
    all of the tables needed to decode that image.
 
2215
  * "Abbreviated table specification" (henceforth "tables-only") datastreams
 
2216
    contain only table specifications.
 
2217
To decode an abbreviated image, it is necessary to load the missing table(s)
 
2218
into the decoder beforehand.  This can be accomplished by reading a separate
 
2219
tables-only file.  A variant scheme uses a series of images in which the first
 
2220
image is an interchange (complete) datastream, while subsequent ones are
 
2221
abbreviated and rely on the tables loaded by the first image.  It is assumed
 
2222
that once the decoder has read a table, it will remember that table until a
 
2223
new definition for the same table number is encountered.
 
2224
 
 
2225
It is the application designer's responsibility to figure out how to associate
 
2226
the correct tables with an abbreviated image.  While abbreviated datastreams
 
2227
can be useful in a closed environment, their use is strongly discouraged in
 
2228
any situation where data exchange with other applications might be needed.
 
2229
Caveat designer.
 
2230
 
 
2231
The JPEG library provides support for reading and writing any combination of
 
2232
tables-only datastreams and abbreviated images.  In both compression and
 
2233
decompression objects, a quantization or Huffman table will be retained for
 
2234
the lifetime of the object, unless it is overwritten by a new table definition.
 
2235
 
 
2236
 
 
2237
To create abbreviated image datastreams, it is only necessary to tell the
 
2238
compressor not to emit some or all of the tables it is using.  Each
 
2239
quantization and Huffman table struct contains a boolean field "sent_table",
 
2240
which normally is initialized to FALSE.  For each table used by the image, the
 
2241
header-writing process emits the table and sets sent_table = TRUE unless it is
 
2242
already TRUE.  (In normal usage, this prevents outputting the same table
 
2243
definition multiple times, as would otherwise occur because the chroma
 
2244
components typically share tables.)  Thus, setting this field to TRUE before
 
2245
calling jpeg_start_compress() will prevent the table from being written at
 
2246
all.
 
2247
 
 
2248
If you want to create a "pure" abbreviated image file containing no tables,
 
2249
just call "jpeg_suppress_tables(&cinfo, TRUE)" after constructing all the
 
2250
tables.  If you want to emit some but not all tables, you'll need to set the
 
2251
individual sent_table fields directly.
 
2252
 
 
2253
To create an abbreviated image, you must also call jpeg_start_compress()
 
2254
with a second parameter of FALSE, not TRUE.  Otherwise jpeg_start_compress()
 
2255
will force all the sent_table fields to FALSE.  (This is a safety feature to
 
2256
prevent abbreviated images from being created accidentally.)
 
2257
 
 
2258
To create a tables-only file, perform the same parameter setup that you
 
2259
normally would, but instead of calling jpeg_start_compress() and so on, call
 
2260
jpeg_write_tables(&cinfo).  This will write an abbreviated datastream
 
2261
containing only SOI, DQT and/or DHT markers, and EOI.  All the quantization
 
2262
and Huffman tables that are currently defined in the compression object will
 
2263
be emitted unless their sent_tables flag is already TRUE, and then all the
 
2264
sent_tables flags will be set TRUE.
 
2265
 
 
2266
A sure-fire way to create matching tables-only and abbreviated image files
 
2267
is to proceed as follows:
 
2268
 
 
2269
        create JPEG compression object
 
2270
        set JPEG parameters
 
2271
        set destination to tables-only file
 
2272
        jpeg_write_tables(&cinfo);
 
2273
        set destination to image file
 
2274
        jpeg_start_compress(&cinfo, FALSE);
 
2275
        write data...
 
2276
        jpeg_finish_compress(&cinfo);
 
2277
 
 
2278
Since the JPEG parameters are not altered between writing the table file and
 
2279
the abbreviated image file, the same tables are sure to be used.  Of course,
 
2280
you can repeat the jpeg_start_compress() ... jpeg_finish_compress() sequence
 
2281
many times to produce many abbreviated image files matching the table file.
 
2282
 
 
2283
You cannot suppress output of the computed Huffman tables when Huffman
 
2284
optimization is selected.  (If you could, there'd be no way to decode the
 
2285
image...)  Generally, you don't want to set optimize_coding = TRUE when
 
2286
you are trying to produce abbreviated files.
 
2287
 
 
2288
In some cases you might want to compress an image using tables which are
 
2289
not stored in the application, but are defined in an interchange or
 
2290
tables-only file readable by the application.  This can be done by setting up
 
2291
a JPEG decompression object to read the specification file, then copying the
 
2292
tables into your compression object.  See jpeg_copy_critical_parameters()
 
2293
for an example of copying quantization tables.
 
2294
 
 
2295
 
 
2296
To read abbreviated image files, you simply need to load the proper tables
 
2297
into the decompression object before trying to read the abbreviated image.
 
2298
If the proper tables are stored in the application program, you can just
 
2299
allocate the table structs and fill in their contents directly.  For example,
 
2300
to load a fixed quantization table into table slot "n":
 
2301
 
 
2302
    if (cinfo.quant_tbl_ptrs[n] == NULL)
 
2303
      cinfo.quant_tbl_ptrs[n] = jpeg_alloc_quant_table((j_common_ptr) &cinfo);
 
2304
    quant_ptr = cinfo.quant_tbl_ptrs[n];        /* quant_ptr is JQUANT_TBL* */
 
2305
    for (i = 0; i < 64; i++) {
 
2306
      /* Qtable[] is desired quantization table, in natural array order */
 
2307
      quant_ptr->quantval[i] = Qtable[i];
 
2308
    }
 
2309
 
 
2310
Code to load a fixed Huffman table is typically (for AC table "n"):
 
2311
 
 
2312
    if (cinfo.ac_huff_tbl_ptrs[n] == NULL)
 
2313
      cinfo.ac_huff_tbl_ptrs[n] = jpeg_alloc_huff_table((j_common_ptr) &cinfo);
 
2314
    huff_ptr = cinfo.ac_huff_tbl_ptrs[n];       /* huff_ptr is JHUFF_TBL* */
 
2315
    for (i = 1; i <= 16; i++) {
 
2316
      /* counts[i] is number of Huffman codes of length i bits, i=1..16 */
 
2317
      huff_ptr->bits[i] = counts[i];
 
2318
    }
 
2319
    for (i = 0; i < 256; i++) {
 
2320
      /* symbols[] is the list of Huffman symbols, in code-length order */
 
2321
      huff_ptr->huffval[i] = symbols[i];
 
2322
    }
 
2323
 
 
2324
(Note that trying to set cinfo.quant_tbl_ptrs[n] to point directly at a
 
2325
constant JQUANT_TBL object is not safe.  If the incoming file happened to
 
2326
contain a quantization table definition, your master table would get
 
2327
overwritten!  Instead allocate a working table copy and copy the master table
 
2328
into it, as illustrated above.  Ditto for Huffman tables, of course.)
 
2329
 
 
2330
You might want to read the tables from a tables-only file, rather than
 
2331
hard-wiring them into your application.  The jpeg_read_header() call is
 
2332
sufficient to read a tables-only file.  You must pass a second parameter of
 
2333
FALSE to indicate that you do not require an image to be present.  Thus, the
 
2334
typical scenario is
 
2335
 
 
2336
        create JPEG decompression object
 
2337
        set source to tables-only file
 
2338
        jpeg_read_header(&cinfo, FALSE);
 
2339
        set source to abbreviated image file
 
2340
        jpeg_read_header(&cinfo, TRUE);
 
2341
        set decompression parameters
 
2342
        jpeg_start_decompress(&cinfo);
 
2343
        read data...
 
2344
        jpeg_finish_decompress(&cinfo);
 
2345
 
 
2346
In some cases, you may want to read a file without knowing whether it contains
 
2347
an image or just tables.  In that case, pass FALSE and check the return value
 
2348
from jpeg_read_header(): it will be JPEG_HEADER_OK if an image was found,
 
2349
JPEG_HEADER_TABLES_ONLY if only tables were found.  (A third return value,
 
2350
JPEG_SUSPENDED, is possible when using a suspending data source manager.)
 
2351
Note that jpeg_read_header() will not complain if you read an abbreviated
 
2352
image for which you haven't loaded the missing tables; the missing-table check
 
2353
occurs later, in jpeg_start_decompress().
 
2354
 
 
2355
 
 
2356
It is possible to read a series of images from a single source file by
 
2357
repeating the jpeg_read_header() ... jpeg_finish_decompress() sequence,
 
2358
without releasing/recreating the JPEG object or the data source module.
 
2359
(If you did reinitialize, any partial bufferload left in the data source
 
2360
buffer at the end of one image would be discarded, causing you to lose the
 
2361
start of the next image.)  When you use this method, stored tables are
 
2362
automatically carried forward, so some of the images can be abbreviated images
 
2363
that depend on tables from earlier images.
 
2364
 
 
2365
If you intend to write a series of images into a single destination file,
 
2366
you might want to make a specialized data destination module that doesn't
 
2367
flush the output buffer at term_destination() time.  This would speed things
 
2368
up by some trifling amount.  Of course, you'd need to remember to flush the
 
2369
buffer after the last image.  You can make the later images be abbreviated
 
2370
ones by passing FALSE to jpeg_start_compress().
 
2371
 
 
2372
 
 
2373
Special markers
 
2374
---------------
 
2375
 
 
2376
Some applications may need to insert or extract special data in the JPEG
 
2377
datastream.  The JPEG standard provides marker types "COM" (comment) and
 
2378
"APP0" through "APP15" (application) to hold application-specific data.
 
2379
Unfortunately, the use of these markers is not specified by the standard.
 
2380
COM markers are fairly widely used to hold user-supplied text.  The JFIF file
 
2381
format spec uses APP0 markers with specified initial strings to hold certain
 
2382
data.  Adobe applications use APP14 markers beginning with the string "Adobe"
 
2383
for miscellaneous data.  Other APPn markers are rarely seen, but might
 
2384
contain almost anything.
 
2385
 
 
2386
If you wish to store user-supplied text, we recommend you use COM markers
 
2387
and place readable 7-bit ASCII text in them.  Newline conventions are not
 
2388
standardized --- expect to find LF (Unix style), CR/LF (DOS style), or CR
 
2389
(Mac style).  A robust COM reader should be able to cope with random binary
 
2390
garbage, including nulls, since some applications generate COM markers
 
2391
containing non-ASCII junk.  (But yours should not be one of them.)
 
2392
 
 
2393
For program-supplied data, use an APPn marker, and be sure to begin it with an
 
2394
identifying string so that you can tell whether the marker is actually yours.
 
2395
It's probably best to avoid using APP0 or APP14 for any private markers.
 
2396
(NOTE: the upcoming SPIFF standard will use APP8 markers; we recommend you
 
2397
not use APP8 markers for any private purposes, either.)
 
2398
 
 
2399
Keep in mind that at most 65533 bytes can be put into one marker, but you
 
2400
can have as many markers as you like.
 
2401
 
 
2402
By default, the IJG compression library will write a JFIF APP0 marker if the
 
2403
selected JPEG colorspace is grayscale or YCbCr, or an Adobe APP14 marker if
 
2404
the selected colorspace is RGB, CMYK, or YCCK.  You can disable this, but
 
2405
we don't recommend it.  The decompression library will recognize JFIF and
 
2406
Adobe markers and will set the JPEG colorspace properly when one is found.
 
2407
 
 
2408
 
 
2409
You can write special markers immediately following the datastream header by
 
2410
calling jpeg_write_marker() after jpeg_start_compress() and before the first
 
2411
call to jpeg_write_scanlines().  When you do this, the markers appear after
 
2412
the SOI and the JFIF APP0 and Adobe APP14 markers (if written), but before
 
2413
all else.  Specify the marker type parameter as "JPEG_COM" for COM or
 
2414
"JPEG_APP0 + n" for APPn.  (Actually, jpeg_write_marker will let you write
 
2415
any marker type, but we don't recommend writing any other kinds of marker.)
 
2416
For example, to write a user comment string pointed to by comment_text:
 
2417
        jpeg_write_marker(cinfo, JPEG_COM, comment_text, strlen(comment_text));
 
2418
 
 
2419
If it's not convenient to store all the marker data in memory at once,
 
2420
you can instead call jpeg_write_m_header() followed by multiple calls to
 
2421
jpeg_write_m_byte().  If you do it this way, it's your responsibility to
 
2422
call jpeg_write_m_byte() exactly the number of times given in the length
 
2423
parameter to jpeg_write_m_header().  (This method lets you empty the
 
2424
output buffer partway through a marker, which might be important when
 
2425
using a suspending data destination module.  In any case, if you are using
 
2426
a suspending destination, you should flush its buffer after inserting
 
2427
any special markers.  See "I/O suspension".)
 
2428
 
 
2429
Or, if you prefer to synthesize the marker byte sequence yourself,
 
2430
you can just cram it straight into the data destination module.
 
2431
 
 
2432
If you are writing JFIF 1.02 extension markers (thumbnail images), don't
 
2433
forget to set cinfo.JFIF_minor_version = 2 so that the encoder will write the
 
2434
correct JFIF version number in the JFIF header marker.  The library's default
 
2435
is to write version 1.01, but that's wrong if you insert any 1.02 extension
 
2436
markers.  (We could probably get away with just defaulting to 1.02, but there
 
2437
used to be broken decoders that would complain about unknown minor version
 
2438
numbers.  To reduce compatibility risks it's safest not to write 1.02 unless
 
2439
you are actually using 1.02 extensions.)
 
2440
 
 
2441
 
 
2442
When reading, two methods of handling special markers are available:
 
2443
1. You can ask the library to save the contents of COM and/or APPn markers
 
2444
into memory, and then examine them at your leisure afterwards.
 
2445
2. You can supply your own routine to process COM and/or APPn markers
 
2446
on-the-fly as they are read.
 
2447
The first method is simpler to use, especially if you are using a suspending
 
2448
data source; writing a marker processor that copes with input suspension is
 
2449
not easy (consider what happens if the marker is longer than your available
 
2450
input buffer).  However, the second method conserves memory since the marker
 
2451
data need not be kept around after it's been processed.
 
2452
 
 
2453
For either method, you'd normally set up marker handling after creating a
 
2454
decompression object and before calling jpeg_read_header(), because the
 
2455
markers of interest will typically be near the head of the file and so will
 
2456
be scanned by jpeg_read_header.  Once you've established a marker handling
 
2457
method, it will be used for the life of that decompression object
 
2458
(potentially many datastreams), unless you change it.  Marker handling is
 
2459
determined separately for COM markers and for each APPn marker code.
 
2460
 
 
2461
 
 
2462
To save the contents of special markers in memory, call
 
2463
        jpeg_save_markers(cinfo, marker_code, length_limit)
 
2464
where marker_code is the marker type to save, JPEG_COM or JPEG_APP0+n.
 
2465
(To arrange to save all the special marker types, you need to call this
 
2466
routine 17 times, for COM and APP0-APP15.)  If the incoming marker is longer
 
2467
than length_limit data bytes, only length_limit bytes will be saved; this
 
2468
parameter allows you to avoid chewing up memory when you only need to see the
 
2469
first few bytes of a potentially large marker.  If you want to save all the
 
2470
data, set length_limit to 0xFFFF; that is enough since marker lengths are only
 
2471
16 bits.  As a special case, setting length_limit to 0 prevents that marker
 
2472
type from being saved at all.  (That is the default behavior, in fact.)
 
2473
 
 
2474
After jpeg_read_header() completes, you can examine the special markers by
 
2475
following the cinfo->marker_list pointer chain.  All the special markers in
 
2476
the file appear in this list, in order of their occurrence in the file (but
 
2477
omitting any markers of types you didn't ask for).  Both the original data
 
2478
length and the saved data length are recorded for each list entry; the latter
 
2479
will not exceed length_limit for the particular marker type.  Note that these
 
2480
lengths exclude the marker length word, whereas the stored representation
 
2481
within the JPEG file includes it.  (Hence the maximum data length is really
 
2482
only 65533.)
 
2483
 
 
2484
It is possible that additional special markers appear in the file beyond the
 
2485
SOS marker at which jpeg_read_header stops; if so, the marker list will be
 
2486
extended during reading of the rest of the file.  This is not expected to be
 
2487
common, however.  If you are short on memory you may want to reset the length
 
2488
limit to zero for all marker types after finishing jpeg_read_header, to
 
2489
ensure that the max_memory_to_use setting cannot be exceeded due to addition
 
2490
of later markers.
 
2491
 
 
2492
The marker list remains stored until you call jpeg_finish_decompress or
 
2493
jpeg_abort, at which point the memory is freed and the list is set to empty.
 
2494
(jpeg_destroy also releases the storage, of course.)
 
2495
 
 
2496
Note that the library is internally interested in APP0 and APP14 markers;
 
2497
if you try to set a small nonzero length limit on these types, the library
 
2498
will silently force the length up to the minimum it wants.  (But you can set
 
2499
a zero length limit to prevent them from being saved at all.)  Also, in a
 
2500
16-bit environment, the maximum length limit may be constrained to less than
 
2501
65533 by malloc() limitations.  It is therefore best not to assume that the
 
2502
effective length limit is exactly what you set it to be.
 
2503
 
 
2504
 
 
2505
If you want to supply your own marker-reading routine, you do it by calling
 
2506
jpeg_set_marker_processor().  A marker processor routine must have the
 
2507
signature
 
2508
        boolean jpeg_marker_parser_method (j_decompress_ptr cinfo)
 
2509
Although the marker code is not explicitly passed, the routine can find it
 
2510
in cinfo->unread_marker.  At the time of call, the marker proper has been
 
2511
read from the data source module.  The processor routine is responsible for
 
2512
reading the marker length word and the remaining parameter bytes, if any.
 
2513
Return TRUE to indicate success.  (FALSE should be returned only if you are
 
2514
using a suspending data source and it tells you to suspend.  See the standard
 
2515
marker processors in jdmarker.c for appropriate coding methods if you need to
 
2516
use a suspending data source.)
 
2517
 
 
2518
If you override the default APP0 or APP14 processors, it is up to you to
 
2519
recognize JFIF and Adobe markers if you want colorspace recognition to occur
 
2520
properly.  We recommend copying and extending the default processors if you
 
2521
want to do that.  (A better idea is to save these marker types for later
 
2522
examination by calling jpeg_save_markers(); that method doesn't interfere
 
2523
with the library's own processing of these markers.)
 
2524
 
 
2525
jpeg_set_marker_processor() and jpeg_save_markers() are mutually exclusive
 
2526
--- if you call one it overrides any previous call to the other, for the
 
2527
particular marker type specified.
 
2528
 
 
2529
A simple example of an external COM processor can be found in djpeg.c.
 
2530
Also, see jpegtran.c for an example of using jpeg_save_markers.
 
2531
 
 
2532
 
 
2533
Raw (downsampled) image data
 
2534
----------------------------
 
2535
 
 
2536
Some applications need to supply already-downsampled image data to the JPEG
 
2537
compressor, or to receive raw downsampled data from the decompressor.  The
 
2538
library supports this requirement by allowing the application to write or
 
2539
read raw data, bypassing the normal preprocessing or postprocessing steps.
 
2540
The interface is different from the standard one and is somewhat harder to
 
2541
use.  If your interest is merely in bypassing color conversion, we recommend
 
2542
that you use the standard interface and simply set jpeg_color_space =
 
2543
in_color_space (or jpeg_color_space = out_color_space for decompression).
 
2544
The mechanism described in this section is necessary only to supply or
 
2545
receive downsampled image data, in which not all components have the same
 
2546
dimensions.
 
2547
 
 
2548
 
 
2549
To compress raw data, you must supply the data in the colorspace to be used
 
2550
in the JPEG file (please read the earlier section on Special color spaces)
 
2551
and downsampled to the sampling factors specified in the JPEG parameters.
 
2552
You must supply the data in the format used internally by the JPEG library,
 
2553
namely a JSAMPIMAGE array.  This is an array of pointers to two-dimensional
 
2554
arrays, each of type JSAMPARRAY.  Each 2-D array holds the values for one
 
2555
color component.  This structure is necessary since the components are of
 
2556
different sizes.  If the image dimensions are not a multiple of the MCU size,
 
2557
you must also pad the data correctly (usually, this is done by replicating
 
2558
the last column and/or row).  The data must be padded to a multiple of a DCT
 
2559
block in each component: that is, each downsampled row must contain a
 
2560
multiple of 8 valid samples, and there must be a multiple of 8 sample rows
 
2561
for each component.  (For applications such as conversion of digital TV
 
2562
images, the standard image size is usually a multiple of the DCT block size,
 
2563
so that no padding need actually be done.)
 
2564
 
 
2565
The procedure for compression of raw data is basically the same as normal
 
2566
compression, except that you call jpeg_write_raw_data() in place of
 
2567
jpeg_write_scanlines().  Before calling jpeg_start_compress(), you must do
 
2568
the following:
 
2569
  * Set cinfo->raw_data_in to TRUE.  (It is set FALSE by jpeg_set_defaults().)
 
2570
    This notifies the library that you will be supplying raw data.
 
2571
    Furthermore, set cinfo->do_fancy_downsampling to FALSE if you want to use
 
2572
    real downsampled data.  (It is set TRUE by jpeg_set_defaults().)
 
2573
  * Ensure jpeg_color_space is correct --- an explicit jpeg_set_colorspace()
 
2574
    call is a good idea.  Note that since color conversion is bypassed,
 
2575
    in_color_space is ignored, except that jpeg_set_defaults() uses it to
 
2576
    choose the default jpeg_color_space setting.
 
2577
  * Ensure the sampling factors, cinfo->comp_info[i].h_samp_factor and
 
2578
    cinfo->comp_info[i].v_samp_factor, are correct.  Since these indicate the
 
2579
    dimensions of the data you are supplying, it's wise to set them
 
2580
    explicitly, rather than assuming the library's defaults are what you want.
 
2581
 
 
2582
To pass raw data to the library, call jpeg_write_raw_data() in place of
 
2583
jpeg_write_scanlines().  The two routines work similarly except that
 
2584
jpeg_write_raw_data takes a JSAMPIMAGE data array rather than JSAMPARRAY.
 
2585
The scanlines count passed to and returned from jpeg_write_raw_data is
 
2586
measured in terms of the component with the largest v_samp_factor.
 
2587
 
 
2588
jpeg_write_raw_data() processes one MCU row per call, which is to say
 
2589
v_samp_factor*DCTSIZE sample rows of each component.  The passed num_lines
 
2590
value must be at least max_v_samp_factor*DCTSIZE, and the return value will
 
2591
be exactly that amount (or possibly some multiple of that amount, in future
 
2592
library versions).  This is true even on the last call at the bottom of the
 
2593
image; don't forget to pad your data as necessary.
 
2594
 
 
2595
The required dimensions of the supplied data can be computed for each
 
2596
component as
 
2597
        cinfo->comp_info[i].width_in_blocks*DCTSIZE  samples per row
 
2598
        cinfo->comp_info[i].height_in_blocks*DCTSIZE rows in image
 
2599
after jpeg_start_compress() has initialized those fields.  If the valid data
 
2600
is smaller than this, it must be padded appropriately.  For some sampling
 
2601
factors and image sizes, additional dummy DCT blocks are inserted to make
 
2602
the image a multiple of the MCU dimensions.  The library creates such dummy
 
2603
blocks itself; it does not read them from your supplied data.  Therefore you
 
2604
need never pad by more than DCTSIZE samples.  An example may help here.
 
2605
Assume 2h2v downsampling of YCbCr data, that is
 
2606
        cinfo->comp_info[0].h_samp_factor = 2           for Y
 
2607
        cinfo->comp_info[0].v_samp_factor = 2
 
2608
        cinfo->comp_info[1].h_samp_factor = 1           for Cb
 
2609
        cinfo->comp_info[1].v_samp_factor = 1
 
2610
        cinfo->comp_info[2].h_samp_factor = 1           for Cr
 
2611
        cinfo->comp_info[2].v_samp_factor = 1
 
2612
and suppose that the nominal image dimensions (cinfo->image_width and
 
2613
cinfo->image_height) are 101x101 pixels.  Then jpeg_start_compress() will
 
2614
compute downsampled_width = 101 and width_in_blocks = 13 for Y,
 
2615
downsampled_width = 51 and width_in_blocks = 7 for Cb and Cr (and the same
 
2616
for the height fields).  You must pad the Y data to at least 13*8 = 104
 
2617
columns and rows, the Cb/Cr data to at least 7*8 = 56 columns and rows.  The
 
2618
MCU height is max_v_samp_factor = 2 DCT rows so you must pass at least 16
 
2619
scanlines on each call to jpeg_write_raw_data(), which is to say 16 actual
 
2620
sample rows of Y and 8 each of Cb and Cr.  A total of 7 MCU rows are needed,
 
2621
so you must pass a total of 7*16 = 112 "scanlines".  The last DCT block row
 
2622
of Y data is dummy, so it doesn't matter what you pass for it in the data
 
2623
arrays, but the scanlines count must total up to 112 so that all of the Cb
 
2624
and Cr data gets passed.
 
2625
 
 
2626
Output suspension is supported with raw-data compression: if the data
 
2627
destination module suspends, jpeg_write_raw_data() will return 0.
 
2628
In this case the same data rows must be passed again on the next call.
 
2629
 
 
2630
 
 
2631
Decompression with raw data output implies bypassing all postprocessing.
 
2632
You must deal with the color space and sampling factors present in the
 
2633
incoming file.  If your application only handles, say, 2h1v YCbCr data,
 
2634
you must check for and fail on other color spaces or other sampling factors.
 
2635
The library will not convert to a different color space for you.
 
2636
 
 
2637
To obtain raw data output, set cinfo->raw_data_out = TRUE before
 
2638
jpeg_start_decompress() (it is set FALSE by jpeg_read_header()).  Be sure to
 
2639
verify that the color space and sampling factors are ones you can handle.
 
2640
Furthermore, set cinfo->do_fancy_upsampling = FALSE if you want to get real
 
2641
downsampled data (it is set TRUE by jpeg_read_header()).
 
2642
Then call jpeg_read_raw_data() in place of jpeg_read_scanlines().  The
 
2643
decompression process is otherwise the same as usual.
 
2644
 
 
2645
jpeg_read_raw_data() returns one MCU row per call, and thus you must pass a
 
2646
buffer of at least max_v_samp_factor*DCTSIZE scanlines (scanline counting is
 
2647
the same as for raw-data compression).  The buffer you pass must be large
 
2648
enough to hold the actual data plus padding to DCT-block boundaries.  As with
 
2649
compression, any entirely dummy DCT blocks are not processed so you need not
 
2650
allocate space for them, but the total scanline count includes them.  The
 
2651
above example of computing buffer dimensions for raw-data compression is
 
2652
equally valid for decompression.
 
2653
 
 
2654
Input suspension is supported with raw-data decompression: if the data source
 
2655
module suspends, jpeg_read_raw_data() will return 0.  You can also use
 
2656
buffered-image mode to read raw data in multiple passes.
 
2657
 
 
2658
 
 
2659
Really raw data: DCT coefficients
 
2660
---------------------------------
 
2661
 
 
2662
It is possible to read or write the contents of a JPEG file as raw DCT
 
2663
coefficients.  This facility is mainly intended for use in lossless
 
2664
transcoding between different JPEG file formats.  Other possible applications
 
2665
include lossless cropping of a JPEG image, lossless reassembly of a
 
2666
multi-strip or multi-tile TIFF/JPEG file into a single JPEG datastream, etc.
 
2667
 
 
2668
To read the contents of a JPEG file as DCT coefficients, open the file and do
 
2669
jpeg_read_header() as usual.  But instead of calling jpeg_start_decompress()
 
2670
and jpeg_read_scanlines(), call jpeg_read_coefficients().  This will read the
 
2671
entire image into a set of virtual coefficient-block arrays, one array per
 
2672
component.  The return value is a pointer to an array of virtual-array
 
2673
descriptors.  Each virtual array can be accessed directly using the JPEG
 
2674
memory manager's access_virt_barray method (see Memory management, below,
 
2675
and also read structure.txt's discussion of virtual array handling).  Or,
 
2676
for simple transcoding to a different JPEG file format, the array list can
 
2677
just be handed directly to jpeg_write_coefficients().
 
2678
 
 
2679
Each block in the block arrays contains quantized coefficient values in
 
2680
normal array order (not JPEG zigzag order).  The block arrays contain only
 
2681
DCT blocks containing real data; any entirely-dummy blocks added to fill out
 
2682
interleaved MCUs at the right or bottom edges of the image are discarded
 
2683
during reading and are not stored in the block arrays.  (The size of each
 
2684
block array can be determined from the width_in_blocks and height_in_blocks
 
2685
fields of the component's comp_info entry.)  This is also the data format
 
2686
expected by jpeg_write_coefficients().
 
2687
 
 
2688
When you are done using the virtual arrays, call jpeg_finish_decompress()
 
2689
to release the array storage and return the decompression object to an idle
 
2690
state; or just call jpeg_destroy() if you don't need to reuse the object.
 
2691
 
 
2692
If you use a suspending data source, jpeg_read_coefficients() will return
 
2693
NULL if it is forced to suspend; a non-NULL return value indicates successful
 
2694
completion.  You need not test for a NULL return value when using a
 
2695
non-suspending data source.
 
2696
 
 
2697
It is also possible to call jpeg_read_coefficients() to obtain access to the
 
2698
decoder's coefficient arrays during a normal decode cycle in buffered-image
 
2699
mode.  This frammish might be useful for progressively displaying an incoming
 
2700
image and then re-encoding it without loss.  To do this, decode in buffered-
 
2701
image mode as discussed previously, then call jpeg_read_coefficients() after
 
2702
the last jpeg_finish_output() call.  The arrays will be available for your use
 
2703
until you call jpeg_finish_decompress().
 
2704
 
 
2705
 
 
2706
To write the contents of a JPEG file as DCT coefficients, you must provide
 
2707
the DCT coefficients stored in virtual block arrays.  You can either pass
 
2708
block arrays read from an input JPEG file by jpeg_read_coefficients(), or
 
2709
allocate virtual arrays from the JPEG compression object and fill them
 
2710
yourself.  In either case, jpeg_write_coefficients() is substituted for
 
2711
jpeg_start_compress() and jpeg_write_scanlines().  Thus the sequence is
 
2712
  * Create compression object
 
2713
  * Set all compression parameters as necessary
 
2714
  * Request virtual arrays if needed
 
2715
  * jpeg_write_coefficients()
 
2716
  * jpeg_finish_compress()
 
2717
  * Destroy or re-use compression object
 
2718
jpeg_write_coefficients() is passed a pointer to an array of virtual block
 
2719
array descriptors; the number of arrays is equal to cinfo.num_components.
 
2720
 
 
2721
The virtual arrays need only have been requested, not realized, before
 
2722
jpeg_write_coefficients() is called.  A side-effect of
 
2723
jpeg_write_coefficients() is to realize any virtual arrays that have been
 
2724
requested from the compression object's memory manager.  Thus, when obtaining
 
2725
the virtual arrays from the compression object, you should fill the arrays
 
2726
after calling jpeg_write_coefficients().  The data is actually written out
 
2727
when you call jpeg_finish_compress(); jpeg_write_coefficients() only writes
 
2728
the file header.
 
2729
 
 
2730
When writing raw DCT coefficients, it is crucial that the JPEG quantization
 
2731
tables and sampling factors match the way the data was encoded, or the
 
2732
resulting file will be invalid.  For transcoding from an existing JPEG file,
 
2733
we recommend using jpeg_copy_critical_parameters().  This routine initializes
 
2734
all the compression parameters to default values (like jpeg_set_defaults()),
 
2735
then copies the critical information from a source decompression object.
 
2736
The decompression object should have just been used to read the entire
 
2737
JPEG input file --- that is, it should be awaiting jpeg_finish_decompress().
 
2738
 
 
2739
jpeg_write_coefficients() marks all tables stored in the compression object
 
2740
as needing to be written to the output file (thus, it acts like
 
2741
jpeg_start_compress(cinfo, TRUE)).  This is for safety's sake, to avoid
 
2742
emitting abbreviated JPEG files by accident.  If you really want to emit an
 
2743
abbreviated JPEG file, call jpeg_suppress_tables(), or set the tables'
 
2744
individual sent_table flags, between calling jpeg_write_coefficients() and
 
2745
jpeg_finish_compress().
 
2746
 
 
2747
 
 
2748
Progress monitoring
 
2749
-------------------
 
2750
 
 
2751
Some applications may need to regain control from the JPEG library every so
 
2752
often.  The typical use of this feature is to produce a percent-done bar or
 
2753
other progress display.  (For a simple example, see cjpeg.c or djpeg.c.)
 
2754
Although you do get control back frequently during the data-transferring pass
 
2755
(the jpeg_read_scanlines or jpeg_write_scanlines loop), any additional passes
 
2756
will occur inside jpeg_finish_compress or jpeg_start_decompress; those
 
2757
routines may take a long time to execute, and you don't get control back
 
2758
until they are done.
 
2759
 
 
2760
You can define a progress-monitor routine which will be called periodically
 
2761
by the library.  No guarantees are made about how often this call will occur,
 
2762
so we don't recommend you use it for mouse tracking or anything like that.
 
2763
At present, a call will occur once per MCU row, scanline, or sample row
 
2764
group, whichever unit is convenient for the current processing mode; so the
 
2765
wider the image, the longer the time between calls.  During the data
 
2766
transferring pass, only one call occurs per call of jpeg_read_scanlines or
 
2767
jpeg_write_scanlines, so don't pass a large number of scanlines at once if
 
2768
you want fine resolution in the progress count.  (If you really need to use
 
2769
the callback mechanism for time-critical tasks like mouse tracking, you could
 
2770
insert additional calls inside some of the library's inner loops.)
 
2771
 
 
2772
To establish a progress-monitor callback, create a struct jpeg_progress_mgr,
 
2773
fill in its progress_monitor field with a pointer to your callback routine,
 
2774
and set cinfo->progress to point to the struct.  The callback will be called
 
2775
whenever cinfo->progress is non-NULL.  (This pointer is set to NULL by
 
2776
jpeg_create_compress or jpeg_create_decompress; the library will not change
 
2777
it thereafter.  So if you allocate dynamic storage for the progress struct,
 
2778
make sure it will live as long as the JPEG object does.  Allocating from the
 
2779
JPEG memory manager with lifetime JPOOL_PERMANENT will work nicely.)  You
 
2780
can use the same callback routine for both compression and decompression.
 
2781
 
 
2782
The jpeg_progress_mgr struct contains four fields which are set by the library:
 
2783
        long pass_counter;      /* work units completed in this pass */
 
2784
        long pass_limit;        /* total number of work units in this pass */
 
2785
        int completed_passes;   /* passes completed so far */
 
2786
        int total_passes;       /* total number of passes expected */
 
2787
During any one pass, pass_counter increases from 0 up to (not including)
 
2788
pass_limit; the step size is usually but not necessarily 1.  The pass_limit
 
2789
value may change from one pass to another.  The expected total number of
 
2790
passes is in total_passes, and the number of passes already completed is in
 
2791
completed_passes.  Thus the fraction of work completed may be estimated as
 
2792
                completed_passes + (pass_counter/pass_limit)
 
2793
                --------------------------------------------
 
2794
                                total_passes
 
2795
ignoring the fact that the passes may not be equal amounts of work.
 
2796
 
 
2797
When decompressing, pass_limit can even change within a pass, because it
 
2798
depends on the number of scans in the JPEG file, which isn't always known in
 
2799
advance.  The computed fraction-of-work-done may jump suddenly (if the library
 
2800
discovers it has overestimated the number of scans) or even decrease (in the
 
2801
opposite case).  It is not wise to put great faith in the work estimate.
 
2802
 
 
2803
When using the decompressor's buffered-image mode, the progress monitor work
 
2804
estimate is likely to be completely unhelpful, because the library has no way
 
2805
to know how many output passes will be demanded of it.  Currently, the library
 
2806
sets total_passes based on the assumption that there will be one more output
 
2807
pass if the input file end hasn't yet been read (jpeg_input_complete() isn't
 
2808
TRUE), but no more output passes if the file end has been reached when the
 
2809
output pass is started.  This means that total_passes will rise as additional
 
2810
output passes are requested.  If you have a way of determining the input file
 
2811
size, estimating progress based on the fraction of the file that's been read
 
2812
will probably be more useful than using the library's value.
 
2813
 
 
2814
 
 
2815
Memory management
 
2816
-----------------
 
2817
 
 
2818
This section covers some key facts about the JPEG library's built-in memory
 
2819
manager.  For more info, please read structure.txt's section about the memory
 
2820
manager, and consult the source code if necessary.
 
2821
 
 
2822
All memory and temporary file allocation within the library is done via the
 
2823
memory manager.  If necessary, you can replace the "back end" of the memory
 
2824
manager to control allocation yourself (for example, if you don't want the
 
2825
library to use malloc() and free() for some reason).
 
2826
 
 
2827
Some data is allocated "permanently" and will not be freed until the JPEG
 
2828
object is destroyed.  Most data is allocated "per image" and is freed by
 
2829
jpeg_finish_compress, jpeg_finish_decompress, or jpeg_abort.  You can call the
 
2830
memory manager yourself to allocate structures that will automatically be
 
2831
freed at these times.  Typical code for this is
 
2832
  ptr = (*cinfo->mem->alloc_small) ((j_common_ptr) cinfo, JPOOL_IMAGE, size);
 
2833
Use JPOOL_PERMANENT to get storage that lasts as long as the JPEG object.
 
2834
Use alloc_large instead of alloc_small for anything bigger than a few Kbytes.
 
2835
There are also alloc_sarray and alloc_barray routines that automatically
 
2836
build 2-D sample or block arrays.
 
2837
 
 
2838
The library's minimum space requirements to process an image depend on the
 
2839
image's width, but not on its height, because the library ordinarily works
 
2840
with "strip" buffers that are as wide as the image but just a few rows high.
 
2841
Some operating modes (eg, two-pass color quantization) require full-image
 
2842
buffers.  Such buffers are treated as "virtual arrays": only the current strip
 
2843
need be in memory, and the rest can be swapped out to a temporary file.
 
2844
 
 
2845
If you use the simplest memory manager back end (jmemnobs.c), then no
 
2846
temporary files are used; virtual arrays are simply malloc()'d.  Images bigger
 
2847
than memory can be processed only if your system supports virtual memory.
 
2848
The other memory manager back ends support temporary files of various flavors
 
2849
and thus work in machines without virtual memory.  They may also be useful on
 
2850
Unix machines if you need to process images that exceed available swap space.
 
2851
 
 
2852
When using temporary files, the library will make the in-memory buffers for
 
2853
its virtual arrays just big enough to stay within a "maximum memory" setting.
 
2854
Your application can set this limit by setting cinfo->mem->max_memory_to_use
 
2855
after creating the JPEG object.  (Of course, there is still a minimum size for
 
2856
the buffers, so the max-memory setting is effective only if it is bigger than
 
2857
the minimum space needed.)  If you allocate any large structures yourself, you
 
2858
must allocate them before jpeg_start_compress() or jpeg_start_decompress() in
 
2859
order to have them counted against the max memory limit.  Also keep in mind
 
2860
that space allocated with alloc_small() is ignored, on the assumption that
 
2861
it's too small to be worth worrying about; so a reasonable safety margin
 
2862
should be left when setting max_memory_to_use.
 
2863
 
 
2864
If you use the jmemname.c or jmemdos.c memory manager back end, it is
 
2865
important to clean up the JPEG object properly to ensure that the temporary
 
2866
files get deleted.  (This is especially crucial with jmemdos.c, where the
 
2867
"temporary files" may be extended-memory segments; if they are not freed,
 
2868
DOS will require a reboot to recover the memory.)  Thus, with these memory
 
2869
managers, it's a good idea to provide a signal handler that will trap any
 
2870
early exit from your program.  The handler should call either jpeg_abort()
 
2871
or jpeg_destroy() for any active JPEG objects.  A handler is not needed with
 
2872
jmemnobs.c, and shouldn't be necessary with jmemansi.c or jmemmac.c either,
 
2873
since the C library is supposed to take care of deleting files made with
 
2874
tmpfile().
 
2875
 
 
2876
 
 
2877
Memory usage
 
2878
------------
 
2879
 
 
2880
Working memory requirements while performing compression or decompression
 
2881
depend on image dimensions, image characteristics (such as colorspace and
 
2882
JPEG process), and operating mode (application-selected options).
 
2883
 
 
2884
As of v6b, the decompressor requires:
 
2885
 1. About 24K in more-or-less-fixed-size data.  This varies a bit depending
 
2886
    on operating mode and image characteristics (particularly color vs.
 
2887
    grayscale), but it doesn't depend on image dimensions.
 
2888
 2. Strip buffers (of size proportional to the image width) for IDCT and
 
2889
    upsampling results.  The worst case for commonly used sampling factors
 
2890
    is about 34 bytes * width in pixels for a color image.  A grayscale image
 
2891
    only needs about 8 bytes per pixel column.
 
2892
 3. A full-image DCT coefficient buffer is needed to decode a multi-scan JPEG
 
2893
    file (including progressive JPEGs), or whenever you select buffered-image
 
2894
    mode.  This takes 2 bytes/coefficient.  At typical 2x2 sampling, that's
 
2895
    3 bytes per pixel for a color image.  Worst case (1x1 sampling) requires
 
2896
    6 bytes/pixel.  For grayscale, figure 2 bytes/pixel.
 
2897
 4. To perform 2-pass color quantization, the decompressor also needs a
 
2898
    128K color lookup table and a full-image pixel buffer (3 bytes/pixel).
 
2899
This does not count any memory allocated by the application, such as a
 
2900
buffer to hold the final output image.
 
2901
 
 
2902
The above figures are valid for 8-bit JPEG data precision and a machine with
 
2903
32-bit ints.  For 12-bit JPEG data, double the size of the strip buffers and
 
2904
quantization pixel buffer.  The "fixed-size" data will be somewhat smaller
 
2905
with 16-bit ints, larger with 64-bit ints.  Also, CMYK or other unusual
 
2906
color spaces will require different amounts of space.
 
2907
 
 
2908
The full-image coefficient and pixel buffers, if needed at all, do not
 
2909
have to be fully RAM resident; you can have the library use temporary
 
2910
files instead when the total memory usage would exceed a limit you set.
 
2911
(But if your OS supports virtual memory, it's probably better to just use
 
2912
jmemnobs and let the OS do the swapping.)
 
2913
 
 
2914
The compressor's memory requirements are similar, except that it has no need
 
2915
for color quantization.  Also, it needs a full-image DCT coefficient buffer
 
2916
if Huffman-table optimization is asked for, even if progressive mode is not
 
2917
requested.
 
2918
 
 
2919
If you need more detailed information about memory usage in a particular
 
2920
situation, you can enable the MEM_STATS code in jmemmgr.c.
 
2921
 
 
2922
 
 
2923
Library compile-time options
 
2924
----------------------------
 
2925
 
 
2926
A number of compile-time options are available by modifying jmorecfg.h.
 
2927
 
 
2928
The JPEG standard provides for both the baseline 8-bit DCT process and
 
2929
a 12-bit DCT process.  The IJG code supports 12-bit lossy JPEG if you define
 
2930
BITS_IN_JSAMPLE as 12 rather than 8.  Note that this causes JSAMPLE to be
 
2931
larger than a char, so it affects the surrounding application's image data.
 
2932
The sample applications cjpeg and djpeg can support 12-bit mode only for PPM
 
2933
and GIF file formats; you must disable the other file formats to compile a
 
2934
12-bit cjpeg or djpeg.  (install.txt has more information about that.)
 
2935
At present, a 12-bit library can handle *only* 12-bit images, not both
 
2936
precisions.  (If you need to include both 8- and 12-bit libraries in a single
 
2937
application, you could probably do it by defining NEED_SHORT_EXTERNAL_NAMES
 
2938
for just one of the copies.  You'd have to access the 8-bit and 12-bit copies
 
2939
from separate application source files.  This is untested ... if you try it,
 
2940
we'd like to hear whether it works!)
 
2941
 
 
2942
Note that a 12-bit library always compresses in Huffman optimization mode,
 
2943
in order to generate valid Huffman tables.  This is necessary because our
 
2944
default Huffman tables only cover 8-bit data.  If you need to output 12-bit
 
2945
files in one pass, you'll have to supply suitable default Huffman tables.
 
2946
You may also want to supply your own DCT quantization tables; the existing
 
2947
quality-scaling code has been developed for 8-bit use, and probably doesn't
 
2948
generate especially good tables for 12-bit.
 
2949
 
 
2950
The maximum number of components (color channels) in the image is determined
 
2951
by MAX_COMPONENTS.  The JPEG standard allows up to 255 components, but we
 
2952
expect that few applications will need more than four or so.
 
2953
 
 
2954
On machines with unusual data type sizes, you may be able to improve
 
2955
performance or reduce memory space by tweaking the various typedefs in
 
2956
jmorecfg.h.  In particular, on some RISC CPUs, access to arrays of "short"s
 
2957
is quite slow; consider trading memory for speed by making JCOEF, INT16, and
 
2958
UINT16 be "int" or "unsigned int".  UINT8 is also a candidate to become int.
 
2959
You probably don't want to make JSAMPLE be int unless you have lots of memory
 
2960
to burn.
 
2961
 
 
2962
You can reduce the size of the library by compiling out various optional
 
2963
functions.  To do this, undefine xxx_SUPPORTED symbols as necessary.
 
2964
 
 
2965
You can also save a few K by not having text error messages in the library;
 
2966
the standard error message table occupies about 5Kb.  This is particularly
 
2967
reasonable for embedded applications where there's no good way to display 
 
2968
a message anyway.  To do this, remove the creation of the message table
 
2969
(jpeg_std_message_table[]) from jerror.c, and alter format_message to do
 
2970
something reasonable without it.  You could output the numeric value of the
 
2971
message code number, for example.  If you do this, you can also save a couple
 
2972
more K by modifying the TRACEMSn() macros in jerror.h to expand to nothing;
 
2973
you don't need trace capability anyway, right?
 
2974
 
 
2975
 
 
2976
Portability considerations
 
2977
--------------------------
 
2978
 
 
2979
The JPEG library has been written to be extremely portable; the sample
 
2980
applications cjpeg and djpeg are slightly less so.  This section summarizes
 
2981
the design goals in this area.  (If you encounter any bugs that cause the
 
2982
library to be less portable than is claimed here, we'd appreciate hearing
 
2983
about them.)
 
2984
 
 
2985
The code works fine on ANSI C, C++, and pre-ANSI C compilers, using any of
 
2986
the popular system include file setups, and some not-so-popular ones too.
 
2987
See install.txt for configuration procedures.
 
2988
 
 
2989
The code is not dependent on the exact sizes of the C data types.  As
 
2990
distributed, we make the assumptions that
 
2991
        char    is at least 8 bits wide
 
2992
        short   is at least 16 bits wide
 
2993
        int     is at least 16 bits wide
 
2994
        long    is at least 32 bits wide
 
2995
(These are the minimum requirements of the ANSI C standard.)  Wider types will
 
2996
work fine, although memory may be used inefficiently if char is much larger
 
2997
than 8 bits or short is much bigger than 16 bits.  The code should work
 
2998
equally well with 16- or 32-bit ints.
 
2999
 
 
3000
In a system where these assumptions are not met, you may be able to make the
 
3001
code work by modifying the typedefs in jmorecfg.h.  However, you will probably
 
3002
have difficulty if int is less than 16 bits wide, since references to plain
 
3003
int abound in the code.
 
3004
 
 
3005
char can be either signed or unsigned, although the code runs faster if an
 
3006
unsigned char type is available.  If char is wider than 8 bits, you will need
 
3007
to redefine JOCTET and/or provide custom data source/destination managers so
 
3008
that JOCTET represents exactly 8 bits of data on external storage.
 
3009
 
 
3010
The JPEG library proper does not assume ASCII representation of characters.
 
3011
But some of the image file I/O modules in cjpeg/djpeg do have ASCII
 
3012
dependencies in file-header manipulation; so does cjpeg's select_file_type()
 
3013
routine.
 
3014
 
 
3015
The JPEG library does not rely heavily on the C library.  In particular, C
 
3016
stdio is used only by the data source/destination modules and the error
 
3017
handler, all of which are application-replaceable.  (cjpeg/djpeg are more
 
3018
heavily dependent on stdio.)  malloc and free are called only from the memory
 
3019
manager "back end" module, so you can use a different memory allocator by
 
3020
replacing that one file.
 
3021
 
 
3022
The code generally assumes that C names must be unique in the first 15
 
3023
characters.  However, global function names can be made unique in the
 
3024
first 6 characters by defining NEED_SHORT_EXTERNAL_NAMES.
 
3025
 
 
3026
More info about porting the code may be gleaned by reading jconfig.txt,
 
3027
jmorecfg.h, and jinclude.h.
 
3028
 
 
3029
 
 
3030
Notes for MS-DOS implementors
 
3031
-----------------------------
 
3032
 
 
3033
The IJG code is designed to work efficiently in 80x86 "small" or "medium"
 
3034
memory models (i.e., data pointers are 16 bits unless explicitly declared
 
3035
"far"; code pointers can be either size).  You may be able to use small
 
3036
model to compile cjpeg or djpeg by itself, but you will probably have to use
 
3037
medium model for any larger application.  This won't make much difference in
 
3038
performance.  You *will* take a noticeable performance hit if you use a
 
3039
large-data memory model (perhaps 10%-25%), and you should avoid "huge" model
 
3040
if at all possible.
 
3041
 
 
3042
The JPEG library typically needs 2Kb-3Kb of stack space.  It will also
 
3043
malloc about 20K-30K of near heap space while executing (and lots of far
 
3044
heap, but that doesn't count in this calculation).  This figure will vary
 
3045
depending on selected operating mode, and to a lesser extent on image size.
 
3046
There is also about 5Kb-6Kb of constant data which will be allocated in the
 
3047
near data segment (about 4Kb of this is the error message table).
 
3048
Thus you have perhaps 20K available for other modules' static data and near
 
3049
heap space before you need to go to a larger memory model.  The C library's
 
3050
static data will account for several K of this, but that still leaves a good
 
3051
deal for your needs.  (If you are tight on space, you could reduce the sizes
 
3052
of the I/O buffers allocated by jdatasrc.c and jdatadst.c, say from 4K to
 
3053
1K.  Another possibility is to move the error message table to far memory;
 
3054
this should be doable with only localized hacking on jerror.c.)
 
3055
 
 
3056
About 2K of the near heap space is "permanent" memory that will not be
 
3057
released until you destroy the JPEG object.  This is only an issue if you
 
3058
save a JPEG object between compression or decompression operations.
 
3059
 
 
3060
Far data space may also be a tight resource when you are dealing with large
 
3061
images.  The most memory-intensive case is decompression with two-pass color
 
3062
quantization, or single-pass quantization to an externally supplied color
 
3063
map.  This requires a 128Kb color lookup table plus strip buffers amounting
 
3064
to about 40 bytes per column for typical sampling ratios (eg, about 25600
 
3065
bytes for a 640-pixel-wide image).  You may not be able to process wide
 
3066
images if you have large data structures of your own.
 
3067
 
 
3068
Of course, all of these concerns vanish if you use a 32-bit flat-memory-model
 
3069
compiler, such as DJGPP or Watcom C.  We highly recommend flat model if you
 
3070
can use it; the JPEG library is significantly faster in flat model.