note GIF changes
[imager.git] / scale.im
1 #include "imager.h"
2 #include "imageri.h"
3
4 /*
5  * i_scale_mixing() is based on code contained in pnmscale.c, part of
6  * the netpbm distribution.  No code was copied from pnmscale but
7  * the algorthm was and for this I thank the netpbm crew.
8  *
9  * Tony
10  */
11
12 /* pnmscale.c - read a portable anymap and scale it
13 **
14 ** Copyright (C) 1989, 1991 by Jef Poskanzer.
15 **
16 ** Permission to use, copy, modify, and distribute this software and its
17 ** documentation for any purpose and without fee is hereby granted, provided
18 ** that the above copyright notice appear in all copies and that both that
19 ** copyright notice and this permission notice appear in supporting
20 ** documentation.  This software is provided "as is" without express or
21 ** implied warranty.
22 **
23 */
24
25
26 static void
27 zero_row(i_fcolor *row, i_img_dim width, int channels);
28
29 #code
30 static void
31 IM_SUFFIX(accum_output_row)(i_fcolor *accum, double fraction, IM_COLOR const *in,
32                  i_img_dim width, int channels);
33 static void
34 IM_SUFFIX(horizontal_scale)(IM_COLOR *out, i_img_dim out_width, 
35                             i_fcolor const *in, i_img_dim in_width,
36                             int channels);
37 #/code
38
39 /*
40 =item i_scale_mixing
41
42 Returns a new image scaled to the given size.
43
44 Unlike i_scale_axis() this does a simple coverage of pixels from
45 source to target and doesn't resample.
46
47 Adapted from pnmscale.
48
49 =cut
50 */
51 i_img *
52 i_scale_mixing(i_img *src, i_img_dim x_out, i_img_dim y_out) {
53   i_img *result = NULL;
54   i_fcolor *accum_row = NULL;
55   i_img_dim x, y;
56   int ch;
57   size_t accum_row_bytes;
58   double rowsleft, fracrowtofill;
59   i_img_dim rowsread;
60   double y_scale;
61
62   mm_log((1, "i_scale_mixing(src %p, out(" i_DFp "))\n", 
63           src, i_DFcp(x_out, y_out)));
64
65   i_clear_error();
66
67   if (x_out <= 0) {
68     i_push_errorf(0, "output width %" i_DF " invalid", i_DFc(x_out));
69     return NULL;
70   }
71   if (y_out <= 0) {
72     i_push_errorf(0, "output height %" i_DF " invalid", i_DFc(y_out));
73     return NULL;
74   }
75
76   if (x_out == src->xsize && y_out == src->ysize) {
77     return i_copy(src);
78   }
79
80   y_scale = y_out / (double)src->ysize;
81
82   accum_row_bytes = sizeof(i_fcolor) * src->xsize;
83   if (accum_row_bytes / sizeof(i_fcolor) != src->xsize) {
84     i_push_error(0, "integer overflow allocating accumulator row buffer");
85     return NULL;
86   }
87
88   result = i_sametype_chans(src, x_out, y_out, src->channels);
89   if (!result)
90     return NULL;
91
92   accum_row  = mymalloc(accum_row_bytes);
93
94 #code src->bits <= 8
95   IM_COLOR *in_row = NULL;
96   IM_COLOR *xscale_row = NULL;
97   size_t in_row_bytes, out_row_bytes;
98
99   in_row_bytes = sizeof(IM_COLOR) * src->xsize;
100   if (in_row_bytes / sizeof(IM_COLOR) != src->xsize) {
101     myfree(accum_row);
102     i_img_destroy(result);
103     i_push_error(0, "integer overflow allocating input row buffer");
104     return NULL;
105   }
106   out_row_bytes = sizeof(IM_COLOR) * x_out;
107   if (out_row_bytes / sizeof(IM_COLOR) != x_out) {
108     myfree(accum_row);
109     i_img_destroy(result);
110     i_push_error(0, "integer overflow allocating output row buffer");
111     return NULL;
112   }
113
114   in_row     = mymalloc(in_row_bytes);
115   xscale_row = mymalloc(out_row_bytes);
116
117   rowsread = 0;
118   rowsleft = 0.0;
119   for (y = 0; y < y_out; ++y) {
120     if (y_out == src->ysize) {
121       /* no vertical scaling, just load it */
122 #ifdef IM_EIGHT_BIT
123       i_img_dim x;
124       int ch;
125       /* load and convert to doubles */
126       IM_GLIN(src, 0, src->xsize, y, in_row);
127       for (x = 0; x < src->xsize; ++x) {
128         for (ch = 0; ch < src->channels; ++ch) {
129           accum_row[x].channel[ch] = in_row[x].channel[ch];
130         }
131       }
132 #else
133       IM_GLIN(src, 0, src->xsize, y, accum_row);
134 #endif
135       /* alpha adjust if needed */
136       if (src->channels == 2 || src->channels == 4) {
137         for (x = 0; x < src->xsize; ++x) {
138           for (ch = 0; ch < src->channels-1; ++ch) {
139             accum_row[x].channel[ch] *=
140               accum_row[x].channel[src->channels-1] / IM_SAMPLE_MAX;
141           }
142         }
143       }
144     }
145     else {
146       fracrowtofill = 1.0;
147       zero_row(accum_row, src->xsize, src->channels);
148       while (fracrowtofill > 0) {
149         if (rowsleft <= 0) {
150           if (rowsread < src->ysize) {
151             IM_GLIN(src, 0, src->xsize, rowsread, in_row);
152             ++rowsread;
153           }
154           /* else just use the last row read */
155
156           rowsleft = y_scale;
157         }
158         if (rowsleft < fracrowtofill) {
159           IM_SUFFIX(accum_output_row)(accum_row, rowsleft, in_row, 
160                                       src->xsize, src->channels);
161           fracrowtofill -= rowsleft;
162           rowsleft = 0;
163         }
164         else {
165           IM_SUFFIX(accum_output_row)(accum_row, fracrowtofill, in_row, 
166                                       src->xsize, src->channels);
167           rowsleft -= fracrowtofill;
168           fracrowtofill = 0;
169         }
170       }
171     }
172     /* we've accumulated a vertically scaled row */
173     if (x_out == src->xsize) {
174 #if IM_EIGHT_BIT
175       i_img_dim x;
176       int ch;
177       /* no need to scale, but we need to convert it */
178       if (result->channels == 2 || result->channels == 4) {
179         int alpha_chan = result->channels - 1;
180         for (x = 0; x < x_out; ++x) {
181           double alpha = accum_row[x].channel[alpha_chan] / IM_SAMPLE_MAX;
182           if (alpha) {
183             for (ch = 0; ch < alpha_chan; ++ch) {
184               int val = accum_row[x].channel[ch] / alpha + 0.5;
185               xscale_row[x].channel[ch] = IM_LIMIT(val);
186             }
187           }
188           else {
189             /* rather than leaving any color data as whatever was
190                originally in the buffer, set it to black.  This isn't
191                any more correct, but it gives us more compressible
192                image data.
193                RT #32324
194             */
195             for (ch = 0; ch < alpha_chan; ++ch) {
196               xscale_row[x].channel[ch] = 0;
197             }
198           }
199           xscale_row[x].channel[alpha_chan] = IM_LIMIT(accum_row[x].channel[alpha_chan]+0.5);
200         }
201       }
202       else {
203         for (x = 0; x < x_out; ++x) {
204           for (ch = 0; ch < result->channels; ++ch)
205             xscale_row[x].channel[ch] = IM_LIMIT(accum_row[x].channel[ch]+0.5);
206         }
207       }
208       IM_PLIN(result, 0, x_out, y, xscale_row);
209 #else
210       IM_PLIN(result, 0, x_out, y, accum_row);
211 #endif
212     }
213     else {
214       IM_SUFFIX(horizontal_scale)(xscale_row, x_out, accum_row, 
215                                   src->xsize, src->channels);
216       IM_PLIN(result, 0, x_out, y, xscale_row);
217     }
218   }
219   myfree(in_row);
220   myfree(xscale_row);
221 #/code
222   myfree(accum_row);
223
224   return result;
225 }
226
227 static void
228 zero_row(i_fcolor *row, i_img_dim width, int channels) {
229   i_img_dim x;
230   int ch;
231
232   /* with IEEE floats we could just use memset() but that's not
233      safe in general under ANSI C.
234      memset() is slightly faster.
235   */
236   for (x = 0; x < width; ++x) {
237     for (ch = 0; ch < channels; ++ch)
238       row[x].channel[ch] = 0.0;
239   }
240 }
241
242 #code
243
244 static void
245 IM_SUFFIX(accum_output_row)(i_fcolor *accum, double fraction, IM_COLOR const *in,
246                  i_img_dim width, int channels) {
247   i_img_dim x;
248   int ch;
249
250   /* it's tempting to change this into a pointer iteration loop but
251      modern CPUs do the indexing as part of the instruction */
252   if (channels == 2 || channels == 4) {
253     for (x = 0; x < width; ++x) {
254       for (ch = 0; ch < channels-1; ++ch) {
255         accum[x].channel[ch] += in[x].channel[ch] * fraction * in[x].channel[channels-1] / IM_SAMPLE_MAX;
256       }
257       accum[x].channel[channels-1] += in[x].channel[channels-1] * fraction;
258     }
259   }
260   else {
261     for (x = 0; x < width; ++x) {
262       for (ch = 0; ch < channels; ++ch) {
263         accum[x].channel[ch] += in[x].channel[ch] * fraction;
264       }
265     }
266   }
267 }
268
269 static void
270 IM_SUFFIX(horizontal_scale)(IM_COLOR *out, i_img_dim out_width, 
271                  i_fcolor const *in, i_img_dim in_width,
272                  int channels) {
273   double frac_col_to_fill, frac_col_left;
274   i_img_dim in_x;
275   i_img_dim out_x;
276   double x_scale = (double)out_width / in_width;
277   int ch;
278   double accum[MAXCHANNELS] = { 0 };
279   
280   frac_col_to_fill = 1.0;
281   out_x = 0;
282   for (in_x = 0; in_x < in_width; ++in_x) {
283     frac_col_left = x_scale;
284     while (frac_col_left >= frac_col_to_fill) {
285       for (ch = 0; ch < channels; ++ch)
286         accum[ch] += frac_col_to_fill * in[in_x].channel[ch];
287
288       if (channels == 2 || channels == 4) {
289         int alpha_chan = channels - 1;
290         double alpha = accum[alpha_chan] / IM_SAMPLE_MAX;
291         if (alpha) {
292           for (ch = 0; ch < alpha_chan; ++ch) {
293             IM_WORK_T val = IM_ROUND(accum[ch] / alpha);
294             out[out_x].channel[ch] = IM_LIMIT(val);
295           }
296         }
297         else {
298           for (ch = 0; ch < alpha_chan; ++ch) {
299             /* See RT #32324 (and mention above) */
300             out[out_x].channel[ch] = 0;
301           }
302         }
303         out[out_x].channel[alpha_chan] = IM_LIMIT(IM_ROUND(accum[alpha_chan]));
304       }
305       else {
306         for (ch = 0; ch < channels; ++ch) {
307           IM_WORK_T val = IM_ROUND(accum[ch]);
308           out[out_x].channel[ch] = IM_LIMIT(val);
309         }
310       }
311       for (ch = 0; ch < channels; ++ch)
312         accum[ch] = 0;
313       frac_col_left -= frac_col_to_fill;
314       frac_col_to_fill = 1.0;
315       ++out_x;
316     }
317
318     if (frac_col_left > 0) {
319       for (ch = 0; ch < channels; ++ch) {
320         accum[ch] += frac_col_left * in[in_x].channel[ch];
321       }
322       frac_col_to_fill -= frac_col_left;
323     }
324   }
325
326   if (out_x < out_width-1 || out_x > out_width) {
327     i_fatal(3, "Internal error: out_x %d out of range (width %d)", out_x, out_width);
328   }
329   
330   if (out_x < out_width) {
331     for (ch = 0; ch < channels; ++ch) {
332       accum[ch] += frac_col_to_fill * in[in_width-1].channel[ch];
333     }
334     if (channels == 2 || channels == 4) {
335       int alpha_chan = channels - 1;
336       double alpha = accum[alpha_chan] / IM_SAMPLE_MAX;
337       if (alpha) {
338         for (ch = 0; ch < alpha_chan; ++ch) {
339           IM_WORK_T val = IM_ROUND(accum[ch] / alpha);
340           out[out_x].channel[ch] = IM_LIMIT(val);
341         }
342       }
343       else {
344         for (ch = 0; ch < alpha_chan; ++ch) {
345           /* See RT #32324 (and mention above) */
346           out[out_x].channel[ch] = 0;
347         }
348       }
349       out[out_x].channel[alpha_chan] = IM_LIMIT(IM_ROUND(accum[alpha_chan]));
350     }
351     else {
352       for (ch = 0; ch < channels; ++ch) {
353         IM_WORK_T val = IM_ROUND(accum[ch]);
354         out[out_x].channel[ch] = IM_LIMIT(val);
355       }
356     }
357   }
358 }
359
360 #/code