Subversion Repositories Kolibri OS

Rev

Blame | Last modification | View Log | RSS feed

  1. /*
  2.  * Copyright (c) 2002-2007, Communications and Remote Sensing Laboratory, Universite catholique de Louvain (UCL), Belgium
  3.  * Copyright (c) 2002-2007, Professor Benoit Macq
  4.  * Copyright (c) 2001-2003, David Janssens
  5.  * Copyright (c) 2002-2003, Yannick Verschueren
  6.  * Copyright (c) 2003-2007, Francois-Olivier Devaux and Antonin Descampe
  7.  * Copyright (c) 2005, Herve Drolon, FreeImage Team
  8.  * Copyright (c) 2007, Jonathan Ballard <dzonatas@dzonux.net>
  9.  * Copyright (c) 2007, Callum Lerwick <seg@haxxed.com>
  10.  * All rights reserved.
  11.  *
  12.  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  13.  * modification, are permitted provided that the following conditions
  14.  * are met:
  15.  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  16.  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  17.  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  18.  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  19.  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  20.  *
  21.  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS `AS IS'
  22.  * AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  23.  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  24.  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT OWNER OR CONTRIBUTORS BE
  25.  * LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
  26.  * CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
  27.  * SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
  28.  * INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
  29.  * CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
  30.  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
  31.  * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  32.  */
  33.  
  34. #ifdef __SSE__
  35. #include <xmmintrin.h>
  36. #endif
  37.  
  38. #include "opj_includes.h"
  39.  
  40. /** @defgroup DWT DWT - Implementation of a discrete wavelet transform */
  41. /*@{*/
  42.  
  43. #define WS(i) v->mem[(i)*2]
  44. #define WD(i) v->mem[(1+(i)*2)]
  45.  
  46. /** @name Local data structures */
  47. /*@{*/
  48.  
  49. typedef struct dwt_local {
  50.         int* mem;
  51.         int dn;
  52.         int sn;
  53.         int cas;
  54. } dwt_t;
  55.  
  56. typedef union {
  57.         float   f[4];
  58. } v4;
  59.  
  60. typedef struct v4dwt_local {
  61.         v4*     wavelet ;
  62.         int             dn ;
  63.         int             sn ;
  64.         int             cas ;
  65. } v4dwt_t ;
  66.  
  67. static const float dwt_alpha =  1.586134342f; //  12994
  68. static const float dwt_beta  =  0.052980118f; //    434
  69. static const float dwt_gamma = -0.882911075f; //  -7233
  70. static const float dwt_delta = -0.443506852f; //  -3633
  71.  
  72. static const float K      = 1.230174105f; //  10078
  73. /* FIXME: What is this constant? */
  74. static const float c13318 = 1.625732422f;
  75.  
  76. /*@}*/
  77.  
  78. /**
  79. Virtual function type for wavelet transform in 1-D
  80. */
  81. typedef void (*DWT1DFN)(dwt_t* v);
  82.  
  83. /** @name Local static functions */
  84. /*@{*/
  85.  
  86. /**
  87. Forward lazy transform (horizontal)
  88. */
  89. static void dwt_deinterleave_h(int *a, int *b, int dn, int sn, int cas);
  90. /**
  91. Forward lazy transform (vertical)
  92. */
  93. static void dwt_deinterleave_v(int *a, int *b, int dn, int sn, int x, int cas);
  94. /**
  95. Inverse lazy transform (horizontal)
  96. */
  97. static void dwt_interleave_h(dwt_t* h, int *a);
  98. /**
  99. Inverse lazy transform (vertical)
  100. */
  101. static void dwt_interleave_v(dwt_t* v, int *a, int x);
  102. /**
  103. Forward 5-3 wavelet transform in 1-D
  104. */
  105. static void dwt_encode_1(int *a, int dn, int sn, int cas);
  106. /**
  107. Inverse 5-3 wavelet transform in 1-D
  108. */
  109. static void dwt_decode_1(dwt_t *v);
  110. /**
  111. Forward 9-7 wavelet transform in 1-D
  112. */
  113. static void dwt_encode_1_real(int *a, int dn, int sn, int cas);
  114. /**
  115. Explicit calculation of the Quantization Stepsizes
  116. */
  117. static void dwt_encode_stepsize(int stepsize, int numbps, opj_stepsize_t *bandno_stepsize);
  118. /**
  119. Inverse wavelet transform in 2-D.
  120. */
  121. static void dwt_decode_tile(opj_tcd_tilecomp_t* tilec, int i, DWT1DFN fn);
  122.  
  123. /*@}*/
  124.  
  125. /*@}*/
  126.  
  127. #define S(i) a[(i)*2]
  128. #define D(i) a[(1+(i)*2)]
  129. #define S_(i) ((i)<0?S(0):((i)>=sn?S(sn-1):S(i)))
  130. #define D_(i) ((i)<0?D(0):((i)>=dn?D(dn-1):D(i)))
  131. /* new */
  132. #define SS_(i) ((i)<0?S(0):((i)>=dn?S(dn-1):S(i)))
  133. #define DD_(i) ((i)<0?D(0):((i)>=sn?D(sn-1):D(i)))
  134.  
  135. /* <summary>                                                              */
  136. /* This table contains the norms of the 5-3 wavelets for different bands. */
  137. /* </summary>                                                             */
  138. static const double dwt_norms[4][10] = {
  139.         {1.000, 1.500, 2.750, 5.375, 10.68, 21.34, 42.67, 85.33, 170.7, 341.3},
  140.         {1.038, 1.592, 2.919, 5.703, 11.33, 22.64, 45.25, 90.48, 180.9},
  141.         {1.038, 1.592, 2.919, 5.703, 11.33, 22.64, 45.25, 90.48, 180.9},
  142.         {.7186, .9218, 1.586, 3.043, 6.019, 12.01, 24.00, 47.97, 95.93}
  143. };
  144.  
  145. /* <summary>                                                              */
  146. /* This table contains the norms of the 9-7 wavelets for different bands. */
  147. /* </summary>                                                             */
  148. static const double dwt_norms_real[4][10] = {
  149.         {1.000, 1.965, 4.177, 8.403, 16.90, 33.84, 67.69, 135.3, 270.6, 540.9},
  150.         {2.022, 3.989, 8.355, 17.04, 34.27, 68.63, 137.3, 274.6, 549.0},
  151.         {2.022, 3.989, 8.355, 17.04, 34.27, 68.63, 137.3, 274.6, 549.0},
  152.         {2.080, 3.865, 8.307, 17.18, 34.71, 69.59, 139.3, 278.6, 557.2}
  153. };
  154.  
  155. /*
  156. ==========================================================
  157.    local functions
  158. ==========================================================
  159. */
  160.  
  161. /* <summary>                                     */
  162. /* Forward lazy transform (horizontal).  */
  163. /* </summary>                            */
  164. static void dwt_deinterleave_h(int *a, int *b, int dn, int sn, int cas) {
  165.         int i;
  166.     for (i=0; i<sn; i++) b[i]=a[2*i+cas];
  167.     for (i=0; i<dn; i++) b[sn+i]=a[(2*i+1-cas)];
  168. }
  169.  
  170. /* <summary>                             */  
  171. /* Forward lazy transform (vertical).    */
  172. /* </summary>                            */
  173. static void dwt_deinterleave_v(int *a, int *b, int dn, int sn, int x, int cas) {
  174.     int i;
  175.     for (i=0; i<sn; i++) b[i*x]=a[2*i+cas];
  176.     for (i=0; i<dn; i++) b[(sn+i)*x]=a[(2*i+1-cas)];
  177. }
  178.  
  179. /* <summary>                             */
  180. /* Inverse lazy transform (horizontal).  */
  181. /* </summary>                            */
  182. static void dwt_interleave_h(dwt_t* h, int *a) {
  183.     int *ai = a;
  184.     int *bi = h->mem + h->cas;
  185.     int  i      = h->sn;
  186.     while( i-- ) {
  187.       *bi = *(ai++);
  188.           bi += 2;
  189.     }
  190.     ai  = a + h->sn;
  191.     bi  = h->mem + 1 - h->cas;
  192.     i   = h->dn ;
  193.     while( i-- ) {
  194.       *bi = *(ai++);
  195.           bi += 2;
  196.     }
  197. }
  198.  
  199. /* <summary>                             */  
  200. /* Inverse lazy transform (vertical).    */
  201. /* </summary>                            */
  202. static void dwt_interleave_v(dwt_t* v, int *a, int x) {
  203.     int *ai = a;
  204.     int *bi = v->mem + v->cas;
  205.     int  i = v->sn;
  206.     while( i-- ) {
  207.       *bi = *ai;
  208.           bi += 2;
  209.           ai += x;
  210.     }
  211.     ai = a + (v->sn * x);
  212.     bi = v->mem + 1 - v->cas;
  213.     i = v->dn ;
  214.     while( i-- ) {
  215.       *bi = *ai;
  216.           bi += 2;  
  217.           ai += x;
  218.     }
  219. }
  220.  
  221.  
  222. /* <summary>                            */
  223. /* Forward 5-3 wavelet transform in 1-D. */
  224. /* </summary>                           */
  225. static void dwt_encode_1(int *a, int dn, int sn, int cas) {
  226.         int i;
  227.        
  228.         if (!cas) {
  229.                 if ((dn > 0) || (sn > 1)) {     /* NEW :  CASE ONE ELEMENT */
  230.                         for (i = 0; i < dn; i++) D(i) -= (S_(i) + S_(i + 1)) >> 1;
  231.                         for (i = 0; i < sn; i++) S(i) += (D_(i - 1) + D_(i) + 2) >> 2;
  232.                 }
  233.         } else {
  234.                 if (!sn && dn == 1)                 /* NEW :  CASE ONE ELEMENT */
  235.                         S(0) *= 2;
  236.                 else {
  237.                         for (i = 0; i < dn; i++) S(i) -= (DD_(i) + DD_(i - 1)) >> 1;
  238.                         for (i = 0; i < sn; i++) D(i) += (SS_(i) + SS_(i + 1) + 2) >> 2;
  239.                 }
  240.         }
  241. }
  242.  
  243. /* <summary>                            */
  244. /* Inverse 5-3 wavelet transform in 1-D. */
  245. /* </summary>                           */
  246. static void dwt_decode_1_(int *a, int dn, int sn, int cas) {
  247.         int i;
  248.        
  249.         if (!cas) {
  250.                 if ((dn > 0) || (sn > 1)) { /* NEW :  CASE ONE ELEMENT */
  251.                         for (i = 0; i < sn; i++) S(i) -= (D_(i - 1) + D_(i) + 2) >> 2;
  252.                         for (i = 0; i < dn; i++) D(i) += (S_(i) + S_(i + 1)) >> 1;
  253.                 }
  254.         } else {
  255.                 if (!sn  && dn == 1)          /* NEW :  CASE ONE ELEMENT */
  256.                         S(0) /= 2;
  257.                 else {
  258.                         for (i = 0; i < sn; i++) D(i) -= (SS_(i) + SS_(i + 1) + 2) >> 2;
  259.                         for (i = 0; i < dn; i++) S(i) += (DD_(i) + DD_(i - 1)) >> 1;
  260.                 }
  261.         }
  262. }
  263.  
  264. /* <summary>                            */
  265. /* Inverse 5-3 wavelet transform in 1-D. */
  266. /* </summary>                           */
  267. static void dwt_decode_1(dwt_t *v) {
  268.         dwt_decode_1_(v->mem, v->dn, v->sn, v->cas);
  269. }
  270.  
  271. /* <summary>                             */
  272. /* Forward 9-7 wavelet transform in 1-D. */
  273. /* </summary>                            */
  274. static void dwt_encode_1_real(int *a, int dn, int sn, int cas) {
  275.         int i;
  276.         if (!cas) {
  277.                 if ((dn > 0) || (sn > 1)) {     /* NEW :  CASE ONE ELEMENT */
  278.                         for (i = 0; i < dn; i++)
  279.                                 D(i) -= fix_mul(S_(i) + S_(i + 1), 12993);
  280.                         for (i = 0; i < sn; i++)
  281.                                 S(i) -= fix_mul(D_(i - 1) + D_(i), 434);
  282.                         for (i = 0; i < dn; i++)
  283.                                 D(i) += fix_mul(S_(i) + S_(i + 1), 7233);
  284.                         for (i = 0; i < sn; i++)
  285.                                 S(i) += fix_mul(D_(i - 1) + D_(i), 3633);
  286.                         for (i = 0; i < dn; i++)
  287.                                 D(i) = fix_mul(D(i), 5038);     /*5038 */
  288.                         for (i = 0; i < sn; i++)
  289.                                 S(i) = fix_mul(S(i), 6659);     /*6660 */
  290.                 }
  291.         } else {
  292.                 if ((sn > 0) || (dn > 1)) {     /* NEW :  CASE ONE ELEMENT */
  293.                         for (i = 0; i < dn; i++)
  294.                                 S(i) -= fix_mul(DD_(i) + DD_(i - 1), 12993);
  295.                         for (i = 0; i < sn; i++)
  296.                                 D(i) -= fix_mul(SS_(i) + SS_(i + 1), 434);
  297.                         for (i = 0; i < dn; i++)
  298.                                 S(i) += fix_mul(DD_(i) + DD_(i - 1), 7233);
  299.                         for (i = 0; i < sn; i++)
  300.                                 D(i) += fix_mul(SS_(i) + SS_(i + 1), 3633);
  301.                         for (i = 0; i < dn; i++)
  302.                                 S(i) = fix_mul(S(i), 5038);     /*5038 */
  303.                         for (i = 0; i < sn; i++)
  304.                                 D(i) = fix_mul(D(i), 6659);     /*6660 */
  305.                 }
  306.         }
  307. }
  308.  
  309. static void dwt_encode_stepsize(int stepsize, int numbps, opj_stepsize_t *bandno_stepsize) {
  310.         int p, n;
  311.         p = int_floorlog2(stepsize) - 13;
  312.         n = 11 - int_floorlog2(stepsize);
  313.         bandno_stepsize->mant = (n < 0 ? stepsize >> -n : stepsize << n) & 0x7ff;
  314.         bandno_stepsize->expn = numbps - p;
  315. }
  316.  
  317. /*
  318. ==========================================================
  319.    DWT interface
  320. ==========================================================
  321. */
  322.  
  323. /* <summary>                            */
  324. /* Forward 5-3 wavelet transform in 2-D. */
  325. /* </summary>                           */
  326. void dwt_encode(opj_tcd_tilecomp_t * tilec) {
  327.         int i, j, k;
  328.         int *a = NULL;
  329.         int *aj = NULL;
  330.         int *bj = NULL;
  331.         int w, l;
  332.        
  333.         w = tilec->x1-tilec->x0;
  334.         l = tilec->numresolutions-1;
  335.         a = tilec->data;
  336.        
  337.         for (i = 0; i < l; i++) {
  338.                 int rw;                 /* width of the resolution level computed                                                           */
  339.                 int rh;                 /* height of the resolution level computed                                                          */
  340.                 int rw1;                /* width of the resolution level once lower than computed one                                       */
  341.                 int rh1;                /* height of the resolution level once lower than computed one                                      */
  342.                 int cas_col;    /* 0 = non inversion on horizontal filtering 1 = inversion between low-pass and high-pass filtering */
  343.                 int cas_row;    /* 0 = non inversion on vertical filtering 1 = inversion between low-pass and high-pass filtering   */
  344.                 int dn, sn;
  345.                
  346.                 rw = tilec->resolutions[l - i].x1 - tilec->resolutions[l - i].x0;
  347.                 rh = tilec->resolutions[l - i].y1 - tilec->resolutions[l - i].y0;
  348.                 rw1= tilec->resolutions[l - i - 1].x1 - tilec->resolutions[l - i - 1].x0;
  349.                 rh1= tilec->resolutions[l - i - 1].y1 - tilec->resolutions[l - i - 1].y0;
  350.                
  351.                 cas_row = tilec->resolutions[l - i].x0 % 2;
  352.                 cas_col = tilec->resolutions[l - i].y0 % 2;
  353.        
  354.                 sn = rh1;
  355.                 dn = rh - rh1;
  356.                 bj = (int*)opj_malloc(rh * sizeof(int));
  357.                 for (j = 0; j < rw; j++) {
  358.                         aj = a + j;
  359.                         for (k = 0; k < rh; k++)  bj[k] = aj[k*w];
  360.                         dwt_encode_1(bj, dn, sn, cas_col);
  361.                         dwt_deinterleave_v(bj, aj, dn, sn, w, cas_col);
  362.                 }
  363.                 opj_free(bj);
  364.                
  365.                 sn = rw1;
  366.                 dn = rw - rw1;
  367.                 bj = (int*)opj_malloc(rw * sizeof(int));
  368.                 for (j = 0; j < rh; j++) {
  369.                         aj = a + j * w;
  370.                         for (k = 0; k < rw; k++)  bj[k] = aj[k];
  371.                         dwt_encode_1(bj, dn, sn, cas_row);
  372.                         dwt_deinterleave_h(bj, aj, dn, sn, cas_row);
  373.                 }
  374.                 opj_free(bj);
  375.         }
  376. }
  377.  
  378.  
  379. /* <summary>                            */
  380. /* Inverse 5-3 wavelet transform in 2-D. */
  381. /* </summary>                           */
  382. void dwt_decode(opj_tcd_tilecomp_t* tilec, int numres) {
  383.         dwt_decode_tile(tilec, numres, &dwt_decode_1);
  384. }
  385.  
  386.  
  387. /* <summary>                          */
  388. /* Get gain of 5-3 wavelet transform. */
  389. /* </summary>                         */
  390. int dwt_getgain(int orient) {
  391.         if (orient == 0)
  392.                 return 0;
  393.         if (orient == 1 || orient == 2)
  394.                 return 1;
  395.         return 2;
  396. }
  397.  
  398. /* <summary>                */
  399. /* Get norm of 5-3 wavelet. */
  400. /* </summary>               */
  401. double dwt_getnorm(int level, int orient) {
  402.         return dwt_norms[orient][level];
  403. }
  404.  
  405. /* <summary>                             */
  406. /* Forward 9-7 wavelet transform in 2-D. */
  407. /* </summary>                            */
  408.  
  409. void dwt_encode_real(opj_tcd_tilecomp_t * tilec) {
  410.         int i, j, k;
  411.         int *a = NULL;
  412.         int *aj = NULL;
  413.         int *bj = NULL;
  414.         int w, l;
  415.        
  416.         w = tilec->x1-tilec->x0;
  417.         l = tilec->numresolutions-1;
  418.         a = tilec->data;
  419.        
  420.         for (i = 0; i < l; i++) {
  421.                 int rw;                 /* width of the resolution level computed                                                     */
  422.                 int rh;                 /* height of the resolution level computed                                                    */
  423.                 int rw1;                /* width of the resolution level once lower than computed one                                 */
  424.                 int rh1;                /* height of the resolution level once lower than computed one                                */
  425.                 int cas_col;    /* 0 = non inversion on horizontal filtering 1 = inversion between low-pass and high-pass filtering */
  426.                 int cas_row;    /* 0 = non inversion on vertical filtering 1 = inversion between low-pass and high-pass filtering   */
  427.                 int dn, sn;
  428.                
  429.                 rw = tilec->resolutions[l - i].x1 - tilec->resolutions[l - i].x0;
  430.                 rh = tilec->resolutions[l - i].y1 - tilec->resolutions[l - i].y0;
  431.                 rw1= tilec->resolutions[l - i - 1].x1 - tilec->resolutions[l - i - 1].x0;
  432.                 rh1= tilec->resolutions[l - i - 1].y1 - tilec->resolutions[l - i - 1].y0;
  433.                
  434.                 cas_row = tilec->resolutions[l - i].x0 % 2;
  435.                 cas_col = tilec->resolutions[l - i].y0 % 2;
  436.                
  437.                 sn = rh1;
  438.                 dn = rh - rh1;
  439.                 bj = (int*)opj_malloc(rh * sizeof(int));
  440.                 for (j = 0; j < rw; j++) {
  441.                         aj = a + j;
  442.                         for (k = 0; k < rh; k++)  bj[k] = aj[k*w];
  443.                         dwt_encode_1_real(bj, dn, sn, cas_col);
  444.                         dwt_deinterleave_v(bj, aj, dn, sn, w, cas_col);
  445.                 }
  446.                 opj_free(bj);
  447.                
  448.                 sn = rw1;
  449.                 dn = rw - rw1;
  450.                 bj = (int*)opj_malloc(rw * sizeof(int));
  451.                 for (j = 0; j < rh; j++) {
  452.                         aj = a + j * w;
  453.                         for (k = 0; k < rw; k++)  bj[k] = aj[k];
  454.                         dwt_encode_1_real(bj, dn, sn, cas_row);
  455.                         dwt_deinterleave_h(bj, aj, dn, sn, cas_row);
  456.                 }
  457.                 opj_free(bj);
  458.         }
  459. }
  460.  
  461.  
  462. /* <summary>                          */
  463. /* Get gain of 9-7 wavelet transform. */
  464. /* </summary>                         */
  465. int dwt_getgain_real(int orient) {
  466.         (void)orient;
  467.         return 0;
  468. }
  469.  
  470. /* <summary>                */
  471. /* Get norm of 9-7 wavelet. */
  472. /* </summary>               */
  473. double dwt_getnorm_real(int level, int orient) {
  474.         return dwt_norms_real[orient][level];
  475. }
  476.  
  477. void dwt_calc_explicit_stepsizes(opj_tccp_t * tccp, int prec) {
  478.         int numbands, bandno;
  479.         numbands = 3 * tccp->numresolutions - 2;
  480.         for (bandno = 0; bandno < numbands; bandno++) {
  481.                 double stepsize;
  482.                 int resno, level, orient, gain;
  483.  
  484.                 resno = (bandno == 0) ? 0 : ((bandno - 1) / 3 + 1);
  485.                 orient = (bandno == 0) ? 0 : ((bandno - 1) % 3 + 1);
  486.                 level = tccp->numresolutions - 1 - resno;
  487.                 gain = (tccp->qmfbid == 0) ? 0 : ((orient == 0) ? 0 : (((orient == 1) || (orient == 2)) ? 1 : 2));
  488.                 if (tccp->qntsty == J2K_CCP_QNTSTY_NOQNT) {
  489.                         stepsize = 1.0;
  490.                 } else {
  491.                         double norm = dwt_norms_real[orient][level];
  492.                         stepsize = (1 << (gain)) / norm;
  493.                 }
  494.                 dwt_encode_stepsize((int) floor(stepsize * 8192.0), prec + gain, &tccp->stepsizes[bandno]);
  495.         }
  496. }
  497.  
  498.  
  499. /* <summary>                             */
  500. /* Determine maximum computed resolution level for inverse wavelet transform */
  501. /* </summary>                            */
  502. static int dwt_decode_max_resolution(opj_tcd_resolution_t* restrict r, int i) {
  503.         int mr  = 1;
  504.         int w;
  505.         while( --i ) {
  506.                 r++;
  507.                 if( mr < ( w = r->x1 - r->x0 ) )
  508.                         mr = w ;
  509.                 if( mr < ( w = r->y1 - r->y0 ) )
  510.                         mr = w ;
  511.         }
  512.         return mr ;
  513. }
  514.  
  515.  
  516. /* <summary>                            */
  517. /* Inverse wavelet transform in 2-D.     */
  518. /* </summary>                           */
  519. static void dwt_decode_tile(opj_tcd_tilecomp_t* tilec, int numres, DWT1DFN dwt_1D) {
  520.         dwt_t h;
  521.         dwt_t v;
  522.  
  523.         opj_tcd_resolution_t* tr = tilec->resolutions;
  524.  
  525.         int rw = tr->x1 - tr->x0;       /* width of the resolution level computed */
  526.         int rh = tr->y1 - tr->y0;       /* height of the resolution level computed */
  527.  
  528.         int w = tilec->x1 - tilec->x0;
  529.  
  530.         h.mem = opj_aligned_malloc(dwt_decode_max_resolution(tr, numres) * sizeof(int));
  531.         v.mem = h.mem;
  532.  
  533.         while( --numres) {
  534.                 int * restrict tiledp = tilec->data;
  535.                 int j;
  536.  
  537.                 ++tr;
  538.                 h.sn = rw;
  539.                 v.sn = rh;
  540.  
  541.                 rw = tr->x1 - tr->x0;
  542.                 rh = tr->y1 - tr->y0;
  543.  
  544.                 h.dn = rw - h.sn;
  545.                 h.cas = tr->x0 % 2;
  546.  
  547.                 for(j = 0; j < rh; ++j) {
  548.                         dwt_interleave_h(&h, &tiledp[j*w]);
  549.                         (dwt_1D)(&h);
  550.                         memcpy(&tiledp[j*w], h.mem, rw * sizeof(int));
  551.                 }
  552.  
  553.                 v.dn = rh - v.sn;
  554.                 v.cas = tr->y0 % 2;
  555.  
  556.                 for(j = 0; j < rw; ++j){
  557.                         int k;
  558.                         dwt_interleave_v(&v, &tiledp[j], w);
  559.                         (dwt_1D)(&v);
  560.                         for(k = 0; k < rh; ++k) {
  561.                                 tiledp[k * w + j] = v.mem[k];
  562.                         }
  563.                 }
  564.         }
  565.         opj_aligned_free(h.mem);
  566. }
  567.  
  568. static void v4dwt_interleave_h(v4dwt_t* restrict w, float* restrict a, int x, int size){
  569.         float* restrict bi = (float*) (w->wavelet + w->cas);
  570.         int count = w->sn;
  571.         int i, k;
  572.         for(k = 0; k < 2; ++k){
  573.                 if (count + 3 * x < size && ((int) a & 0x0f) == 0 && ((int) bi & 0x0f) == 0 && (x & 0x0f) == 0) {
  574.                         /* Fast code path */
  575.                         for(i = 0; i < count; ++i){
  576.                                 int j = i;
  577.                                 bi[i*8    ] = a[j];
  578.                                 j += x;
  579.                                 bi[i*8 + 1] = a[j];
  580.                                 j += x;
  581.                                 bi[i*8 + 2] = a[j];
  582.                                 j += x;
  583.                                 bi[i*8 + 3] = a[j];
  584.                         }
  585.                 } else {
  586.                         /* Slow code path */
  587.                 for(i = 0; i < count; ++i){
  588.                         int j = i;
  589.                         bi[i*8    ] = a[j];
  590.                         j += x;
  591.                         if(j > size) continue;
  592.                         bi[i*8 + 1] = a[j];
  593.                         j += x;
  594.                         if(j > size) continue;
  595.                         bi[i*8 + 2] = a[j];
  596.                         j += x;
  597.                         if(j > size) continue;
  598.                         bi[i*8 + 3] = a[j];
  599.                 }
  600.                 }
  601.                 bi = (float*) (w->wavelet + 1 - w->cas);
  602.                 a += w->sn;
  603.                 size -= w->sn;
  604.                 count = w->dn;
  605.         }
  606. }
  607.  
  608. static void v4dwt_interleave_v(v4dwt_t* restrict v , float* restrict a , int x){
  609.         v4* restrict bi = v->wavelet + v->cas;
  610.         int i;
  611.         for(i = 0; i < v->sn; ++i){
  612.                 memcpy(&bi[i*2], &a[i*x], 4 * sizeof(float));
  613.         }
  614.         a += v->sn * x;
  615.         bi = v->wavelet + 1 - v->cas;
  616.         for(i = 0; i < v->dn; ++i){
  617.                 memcpy(&bi[i*2], &a[i*x], 4 * sizeof(float));
  618.         }
  619. }
  620.  
  621. #ifdef __SSE__
  622.  
  623. static void v4dwt_decode_step1_sse(v4* w, int count, const __m128 c){
  624.         __m128* restrict vw = (__m128*) w;
  625.         int i;
  626.         /* 4x unrolled loop */
  627.         for(i = 0; i < count >> 2; ++i){
  628.                 *vw = _mm_mul_ps(*vw, c);
  629.                 vw += 2;
  630.                 *vw = _mm_mul_ps(*vw, c);
  631.                 vw += 2;
  632.                 *vw = _mm_mul_ps(*vw, c);
  633.                 vw += 2;
  634.                 *vw = _mm_mul_ps(*vw, c);
  635.                 vw += 2;
  636.         }
  637.         count &= 3;
  638.         for(i = 0; i < count; ++i){
  639.                 *vw = _mm_mul_ps(*vw, c);
  640.                 vw += 2;
  641.         }
  642. }
  643.  
  644. static void v4dwt_decode_step2_sse(v4* l, v4* w, int k, int m, __m128 c){
  645.         __m128* restrict vl = (__m128*) l;
  646.         __m128* restrict vw = (__m128*) w;
  647.         int i;
  648.         __m128 tmp1, tmp2, tmp3;
  649.         tmp1 = vl[0];
  650.         for(i = 0; i < m; ++i){
  651.                 tmp2 = vw[-1];
  652.                 tmp3 = vw[ 0];
  653.                 vw[-1] = _mm_add_ps(tmp2, _mm_mul_ps(_mm_add_ps(tmp1, tmp3), c));
  654.                 tmp1 = tmp3;
  655.                 vw += 2;
  656.         }
  657.         vl = vw - 2;
  658.         if(m >= k){
  659.                 return;
  660.         }
  661.         c = _mm_add_ps(c, c);
  662.         c = _mm_mul_ps(c, vl[0]);
  663.         for(; m < k; ++m){
  664.                 __m128 tmp = vw[-1];
  665.                 vw[-1] = _mm_add_ps(tmp, c);
  666.                 vw += 2;
  667.         }
  668. }
  669.  
  670. #else
  671.  
  672. static void v4dwt_decode_step1(v4* w, int count, const float c){
  673.         float* restrict fw = (float*) w;
  674.         int i;
  675.         for(i = 0; i < count; ++i){
  676.                 float tmp1 = fw[i*8    ];
  677.                 float tmp2 = fw[i*8 + 1];
  678.                 float tmp3 = fw[i*8 + 2];
  679.                 float tmp4 = fw[i*8 + 3];
  680.                 fw[i*8    ] = tmp1 * c;
  681.                 fw[i*8 + 1] = tmp2 * c;
  682.                 fw[i*8 + 2] = tmp3 * c;
  683.                 fw[i*8 + 3] = tmp4 * c;
  684.         }
  685. }
  686.  
  687. static void v4dwt_decode_step2(v4* l, v4* w, int k, int m, float c){
  688.         float* restrict fl = (float*) l;
  689.         float* restrict fw = (float*) w;
  690.         int i;
  691.         for(i = 0; i < m; ++i){
  692.                 float tmp1_1 = fl[0];
  693.                 float tmp1_2 = fl[1];
  694.                 float tmp1_3 = fl[2];
  695.                 float tmp1_4 = fl[3];
  696.                 float tmp2_1 = fw[-4];
  697.                 float tmp2_2 = fw[-3];
  698.                 float tmp2_3 = fw[-2];
  699.                 float tmp2_4 = fw[-1];
  700.                 float tmp3_1 = fw[0];
  701.                 float tmp3_2 = fw[1];
  702.                 float tmp3_3 = fw[2];
  703.                 float tmp3_4 = fw[3];
  704.                 fw[-4] = tmp2_1 + ((tmp1_1 + tmp3_1) * c);
  705.                 fw[-3] = tmp2_2 + ((tmp1_2 + tmp3_2) * c);
  706.                 fw[-2] = tmp2_3 + ((tmp1_3 + tmp3_3) * c);
  707.                 fw[-1] = tmp2_4 + ((tmp1_4 + tmp3_4) * c);
  708.                 fl = fw;
  709.                 fw += 8;
  710.         }
  711.         if(m < k){
  712.                 float c1;
  713.                 float c2;
  714.                 float c3;
  715.                 float c4;
  716.                 c += c;
  717.                 c1 = fl[0] * c;
  718.                 c2 = fl[1] * c;
  719.                 c3 = fl[2] * c;
  720.                 c4 = fl[3] * c;
  721.                 for(; m < k; ++m){
  722.                         float tmp1 = fw[-4];
  723.                         float tmp2 = fw[-3];
  724.                         float tmp3 = fw[-2];
  725.                         float tmp4 = fw[-1];
  726.                         fw[-4] = tmp1 + c1;
  727.                         fw[-3] = tmp2 + c2;
  728.                         fw[-2] = tmp3 + c3;
  729.                         fw[-1] = tmp4 + c4;
  730.                         fw += 8;
  731.                 }
  732.         }
  733. }
  734.  
  735. #endif
  736.  
  737. /* <summary>                             */
  738. /* Inverse 9-7 wavelet transform in 1-D. */
  739. /* </summary>                            */
  740. static void v4dwt_decode(v4dwt_t* restrict dwt){
  741.         int a, b;
  742.         if(dwt->cas == 0) {
  743.                 if(!((dwt->dn > 0) || (dwt->sn > 1))){
  744.                         return;
  745.                 }
  746.                 a = 0;
  747.                 b = 1;
  748.         }else{
  749.                 if(!((dwt->sn > 0) || (dwt->dn > 1))) {
  750.                         return;
  751.                 }
  752.                 a = 1;
  753.                 b = 0;
  754.         }
  755. #ifdef __SSE__
  756.         v4dwt_decode_step1_sse(dwt->wavelet+a, dwt->sn, _mm_set1_ps(K));
  757.         v4dwt_decode_step1_sse(dwt->wavelet+b, dwt->dn, _mm_set1_ps(c13318));
  758.         v4dwt_decode_step2_sse(dwt->wavelet+b, dwt->wavelet+a+1, dwt->sn, int_min(dwt->sn, dwt->dn-a), _mm_set1_ps(dwt_delta));
  759.         v4dwt_decode_step2_sse(dwt->wavelet+a, dwt->wavelet+b+1, dwt->dn, int_min(dwt->dn, dwt->sn-b), _mm_set1_ps(dwt_gamma));
  760.         v4dwt_decode_step2_sse(dwt->wavelet+b, dwt->wavelet+a+1, dwt->sn, int_min(dwt->sn, dwt->dn-a), _mm_set1_ps(dwt_beta));
  761.         v4dwt_decode_step2_sse(dwt->wavelet+a, dwt->wavelet+b+1, dwt->dn, int_min(dwt->dn, dwt->sn-b), _mm_set1_ps(dwt_alpha));
  762. #else
  763.         v4dwt_decode_step1(dwt->wavelet+a, dwt->sn, K);
  764.         v4dwt_decode_step1(dwt->wavelet+b, dwt->dn, c13318);
  765.         v4dwt_decode_step2(dwt->wavelet+b, dwt->wavelet+a+1, dwt->sn, int_min(dwt->sn, dwt->dn-a), dwt_delta);
  766.         v4dwt_decode_step2(dwt->wavelet+a, dwt->wavelet+b+1, dwt->dn, int_min(dwt->dn, dwt->sn-b), dwt_gamma);
  767.         v4dwt_decode_step2(dwt->wavelet+b, dwt->wavelet+a+1, dwt->sn, int_min(dwt->sn, dwt->dn-a), dwt_beta);
  768.         v4dwt_decode_step2(dwt->wavelet+a, dwt->wavelet+b+1, dwt->dn, int_min(dwt->dn, dwt->sn-b), dwt_alpha);
  769. #endif
  770. }
  771.  
  772. /* <summary>                             */
  773. /* Inverse 9-7 wavelet transform in 2-D. */
  774. /* </summary>                            */
  775. void dwt_decode_real(opj_tcd_tilecomp_t* restrict tilec, int numres){
  776.         v4dwt_t h;
  777.         v4dwt_t v;
  778.  
  779.         opj_tcd_resolution_t* res = tilec->resolutions;
  780.  
  781.         int rw = res->x1 - res->x0;     /* width of the resolution level computed */
  782.         int rh = res->y1 - res->y0;     /* height of the resolution level computed */
  783.  
  784.         int w = tilec->x1 - tilec->x0;
  785.  
  786.         h.wavelet = (v4*) opj_aligned_malloc((dwt_decode_max_resolution(res, numres)+5) * sizeof(v4));
  787.         v.wavelet = h.wavelet;
  788.  
  789.         while( --numres) {
  790.                 float * restrict aj = (float*) tilec->data;
  791.                 int bufsize = (tilec->x1 - tilec->x0) * (tilec->y1 - tilec->y0);
  792.                 int j;
  793.  
  794.                 h.sn = rw;
  795.                 v.sn = rh;
  796.  
  797.                 ++res;
  798.  
  799.                 rw = res->x1 - res->x0; /* width of the resolution level computed */
  800.                 rh = res->y1 - res->y0; /* height of the resolution level computed */
  801.  
  802.                 h.dn = rw - h.sn;
  803.                 h.cas = res->x0 % 2;
  804.  
  805.                 for(j = rh; j > 3; j -= 4){
  806.                         int k;
  807.                         v4dwt_interleave_h(&h, aj, w, bufsize);
  808.                         v4dwt_decode(&h);
  809.                                 for(k = rw; --k >= 0;){
  810.                                         aj[k    ] = h.wavelet[k].f[0];
  811.                                         aj[k+w  ] = h.wavelet[k].f[1];
  812.                                         aj[k+w*2] = h.wavelet[k].f[2];
  813.                                         aj[k+w*3] = h.wavelet[k].f[3];
  814.                                 }
  815.                         aj += w*4;
  816.                         bufsize -= w*4;
  817.                 }
  818.                 if (rh & 0x03) {
  819.                                 int k;
  820.                         j = rh & 0x03;
  821.                         v4dwt_interleave_h(&h, aj, w, bufsize);
  822.                         v4dwt_decode(&h);
  823.                                 for(k = rw; --k >= 0;){
  824.                                         switch(j) {
  825.                                                 case 3: aj[k+w*2] = h.wavelet[k].f[2];
  826.                                                 case 2: aj[k+w  ] = h.wavelet[k].f[1];
  827.                                                 case 1: aj[k    ] = h.wavelet[k].f[0];
  828.                                         }
  829.                                 }
  830.                         }
  831.  
  832.                 v.dn = rh - v.sn;
  833.                 v.cas = res->y0 % 2;
  834.  
  835.                 aj = (float*) tilec->data;
  836.                 for(j = rw; j > 3; j -= 4){
  837.                         int k;
  838.                         v4dwt_interleave_v(&v, aj, w);
  839.                         v4dwt_decode(&v);
  840.                                 for(k = 0; k < rh; ++k){
  841.                                         memcpy(&aj[k*w], &v.wavelet[k], 4 * sizeof(float));
  842.                                 }
  843.                         aj += 4;
  844.                 }
  845.                 if (rw & 0x03){
  846.                                 int k;
  847.                         j = rw & 0x03;
  848.                         v4dwt_interleave_v(&v, aj, w);
  849.                         v4dwt_decode(&v);
  850.                                 for(k = 0; k < rh; ++k){
  851.                                         memcpy(&aj[k*w], &v.wavelet[k], j * sizeof(float));
  852.                                 }
  853.                         }
  854.         }
  855.  
  856.         opj_aligned_free(h.wavelet);
  857. }
  858.  
  859.