In convert.c, corrected imagetobmp() conversion for grayscale. In tcd.c, corrected...
[openjpeg.git] / libopenjpeg / dwt.c
index 92d006ad39dc953ff8a07be91e2a0f8a0e43258b..78d18d175f4519e5965218b8eabc7c0a1a2f2915 100644 (file)
@@ -1,7 +1,12 @@
 /*
- * Copyright (c) 2001-2002, David Janssens
- * Copyright (c) 2002-2004, Yannick Verschueren
- * Copyright (c) 2002-2004, Communications and remote sensing Laboratory, Universite catholique de Louvain, Belgium
+ * Copyright (c) 2002-2007, Communications and Remote Sensing Laboratory, Universite catholique de Louvain (UCL), Belgium
+ * Copyright (c) 2002-2007, Professor Benoit Macq
+ * Copyright (c) 2001-2003, David Janssens
+ * Copyright (c) 2002-2003, Yannick Verschueren
+ * Copyright (c) 2003-2007, Francois-Olivier Devaux and Antonin Descampe
+ * Copyright (c) 2005, Herve Drolon, FreeImage Team
+ * Copyright (c) 2007, Jonathan Ballard <dzonatas@dzonux.net>
+ * Copyright (c) 2007, Callum Lerwick <seg@haxxed.com>
  * All rights reserved.
  *
  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  */
 
-#include "dwt.h"
-#include "int.h"
-#include "fix.h"
-#include "tcd.h"
-#include <stdlib.h>
-#include <stdio.h>
-//#include <math.h>
-
-#define S(i) a[x*(i)*2]
-#define D(i) a[x*(1+(i)*2)]
+#ifdef __SSE__
+#include <xmmintrin.h>
+#endif
+
+#include "opj_includes.h"
+
+/** @defgroup DWT DWT - Implementation of a discrete wavelet transform */
+/*@{*/
+
+#define WS(i) v->mem[(i)*2]
+#define WD(i) v->mem[(1+(i)*2)]
+
+/** @name Local data structures */
+/*@{*/
+
+typedef struct dwt_local {
+       int* mem;
+       int dn;
+       int sn;
+       int cas;
+} dwt_t;
+
+typedef union {
+       float   f[4];
+} v4;
+
+typedef struct v4dwt_local {
+       v4*     wavelet ;
+       int             dn ;
+       int             sn ;
+       int             cas ;
+} v4dwt_t ;
+
+static const float dwt_alpha =  1.586134342f; //  12994
+static const float dwt_beta  =  0.052980118f; //    434
+static const float dwt_gamma = -0.882911075f; //  -7233
+static const float dwt_delta = -0.443506852f; //  -3633
+
+static const float K      = 1.230174105f; //  10078
+/* FIXME: What is this constant? */
+static const float c13318 = 1.625732422f;
+
+/*@}*/
+
+/**
+Virtual function type for wavelet transform in 1-D 
+*/
+typedef void (*DWT1DFN)(dwt_t* v);
+
+/** @name Local static functions */
+/*@{*/
+
+/**
+Forward lazy transform (horizontal)
+*/
+static void dwt_deinterleave_h(int *a, int *b, int dn, int sn, int cas);
+/**
+Forward lazy transform (vertical)
+*/
+static void dwt_deinterleave_v(int *a, int *b, int dn, int sn, int x, int cas);
+/**
+Inverse lazy transform (horizontal)
+*/
+static void dwt_interleave_h(dwt_t* h, int *a);
+/**
+Inverse lazy transform (vertical)
+*/
+static void dwt_interleave_v(dwt_t* v, int *a, int x);
+/**
+Forward 5-3 wavelet transform in 1-D
+*/
+static void dwt_encode_1(int *a, int dn, int sn, int cas);
+/**
+Inverse 5-3 wavelet transform in 1-D
+*/
+static void dwt_decode_1(dwt_t *v);
+/**
+Forward 9-7 wavelet transform in 1-D
+*/
+static void dwt_encode_1_real(int *a, int dn, int sn, int cas);
+/**
+Explicit calculation of the Quantization Stepsizes 
+*/
+static void dwt_encode_stepsize(int stepsize, int numbps, opj_stepsize_t *bandno_stepsize);
+/**
+Inverse wavelet transform in 2-D.
+*/
+static void dwt_decode_tile(opj_tcd_tilecomp_t* tilec, int i, DWT1DFN fn);
+
+/*@}*/
+
+/*@}*/
+
+#define S(i) a[(i)*2]
+#define D(i) a[(1+(i)*2)]
 #define S_(i) ((i)<0?S(0):((i)>=sn?S(sn-1):S(i)))
 #define D_(i) ((i)<0?D(0):((i)>=dn?D(dn-1):D(i)))
 /* new */
 /* <summary>                                                              */
 /* This table contains the norms of the 5-3 wavelets for different bands. */
 /* </summary>                                                             */
-double dwt_norms[4][10] = {
-  {1.000, 1.500, 2.750, 5.375, 10.68, 21.34, 42.67, 85.33, 170.7, 341.3},
-  {1.038, 1.592, 2.919, 5.703, 11.33, 22.64, 45.25, 90.48, 180.9},
-  {1.038, 1.592, 2.919, 5.703, 11.33, 22.64, 45.25, 90.48, 180.9},
-  {.7186, .9218, 1.586, 3.043, 6.019, 12.01, 24.00, 47.97, 95.93}
+static const double dwt_norms[4][10] = {
+       {1.000, 1.500, 2.750, 5.375, 10.68, 21.34, 42.67, 85.33, 170.7, 341.3},
+       {1.038, 1.592, 2.919, 5.703, 11.33, 22.64, 45.25, 90.48, 180.9},
+       {1.038, 1.592, 2.919, 5.703, 11.33, 22.64, 45.25, 90.48, 180.9},
+       {.7186, .9218, 1.586, 3.043, 6.019, 12.01, 24.00, 47.97, 95.93}
 };
 
 /* <summary>                                                              */
 /* This table contains the norms of the 9-7 wavelets for different bands. */
 /* </summary>                                                             */
-double dwt_norms_real[4][10] = {
-  {1.000, 1.965, 4.177, 8.403, 16.90, 33.84, 67.69, 135.3, 270.6, 540.9},
-  {2.022, 3.989, 8.355, 17.04, 34.27, 68.63, 137.3, 274.6, 549.0},
-  {2.022, 3.989, 8.355, 17.04, 34.27, 68.63, 137.3, 274.6, 549.0},
-  {2.080, 3.865, 8.307, 17.18, 34.71, 69.59, 139.3, 278.6, 557.2}
+static const double dwt_norms_real[4][10] = {
+       {1.000, 1.965, 4.177, 8.403, 16.90, 33.84, 67.69, 135.3, 270.6, 540.9},
+       {2.022, 3.989, 8.355, 17.04, 34.27, 68.63, 137.3, 274.6, 549.0},
+       {2.022, 3.989, 8.355, 17.04, 34.27, 68.63, 137.3, 274.6, 549.0},
+       {2.080, 3.865, 8.307, 17.18, 34.71, 69.59, 139.3, 278.6, 557.2}
 };
 
-/* Add Patrick */
-static int *b = NULL;
-static int lastSizeOfB = 0;
-
-/* <summary>       */
-/* Cleaning memory. */
-/* </summary>      */
-
-void dwt_clean()
-{
-  if (b != NULL) {
-    free(b);
-  }
-  b = NULL;
-  lastSizeOfB = 0;
+/* 
+==========================================================
+   local functions
+==========================================================
+*/
+
+/* <summary>                                    */
+/* Forward lazy transform (horizontal).  */
+/* </summary>                            */ 
+static void dwt_deinterleave_h(int *a, int *b, int dn, int sn, int cas) {
+       int i;
+    for (i=0; i<sn; i++) b[i]=a[2*i+cas];
+    for (i=0; i<dn; i++) b[sn+i]=a[(2*i+1-cas)];
 }
 
-/* \ Add Patrick */
-
-/* <summary>               */
-/* Forward lazy transform. */
-/* </summary>              */
-void dwt_deinterleave(int *a, int n, int x, int res, int cas)
-{
-  int dn, sn, i;
-  sn = res;
-  dn = n - res;
-  if (lastSizeOfB != n) {
-    if (b != NULL)
-      free(b);
-    b = (int *) malloc(n * sizeof(int));
-    lastSizeOfB = n;
-  }
-
-  if (cas) {
-    for (i = 0; i < sn; i++)
-      b[i] = a[(2 * i + 1) * x];
-    for (i = 0; i < dn; i++)
-      b[sn + i] = a[2 * i * x];
-  } else {
-    for (i = 0; i < sn; i++)
-      b[i] = a[2 * i * x];
-    for (i = 0; i < dn; i++)
-      b[sn + i] = a[(2 * i + 1) * x];
-  }
-  for (i = 0; i < n; i++)
-    a[i * x] = b[i];
+/* <summary>                             */  
+/* Forward lazy transform (vertical).    */
+/* </summary>                            */ 
+static void dwt_deinterleave_v(int *a, int *b, int dn, int sn, int x, int cas) {
+    int i;
+    for (i=0; i<sn; i++) b[i*x]=a[2*i+cas];
+    for (i=0; i<dn; i++) b[(sn+i)*x]=a[(2*i+1-cas)];
 }
 
-/* <summary>               */
-/* Inverse lazy transform. */
-/* </summary>              */
-void dwt_interleave(int *a, int n, int x, int res, int cas)
-{
-  int dn, sn, i;
-  sn = res;
-  dn = n - res;
-
-  if (lastSizeOfB != n) {
-    if (b != NULL)
-      free(b);
-    b = (int *) malloc(n * sizeof(int));
-    lastSizeOfB = n;
-  }
-
-  if (cas) {
-    for (i = 0; i < sn; i++)
-      b[2 * i + 1] = a[i * x];
-    for (i = 0; i < dn; i++)
-      b[2 * i] = a[(sn + i) * x];
-  } else {
-    for (i = 0; i < sn; i++)
-      b[2 * i] = a[i * x];
-    for (i = 0; i < dn; i++)
-      b[2 * i + 1] = a[(sn + i) * x];
-  }
-  for (i = 0; i < n; i++)
-    a[i * x] = b[i];
+/* <summary>                             */
+/* Inverse lazy transform (horizontal).  */
+/* </summary>                            */
+static void dwt_interleave_h(dwt_t* h, int *a) {
+    int *ai = a;
+    int *bi = h->mem + h->cas;
+    int  i     = h->sn;
+    while( i-- ) {
+      *bi = *(ai++);
+         bi += 2;
+    }
+    ai = a + h->sn;
+    bi = h->mem + 1 - h->cas;
+    i  = h->dn ;
+    while( i-- ) {
+      *bi = *(ai++);
+         bi += 2;
+    }
 }
 
-/* <summary>                            */
-/* Forward 5-3 wavelet tranform in 1-D. */
-/* </summary>                           */
-void dwt_encode_1(int *a, int n, int x, int res, int cas)
-{
-  int dn, sn, i = 0;
-  sn = res;
-  dn = n - res;
-
-  if (cas) {
-    if (!sn && dn == 1)                /* NEW :  CASE ONE ELEMENT */
-      S(i) *= 2;
-    else {
-      for (i = 0; i < dn; i++)
-       S(i) -= (DD_(i) + DD_(i - 1)) >> 1;
-      for (i = 0; i < sn; i++)
-       D(i) += (SS_(i) + SS_(i + 1) + 2) >> 2;
+/* <summary>                             */  
+/* Inverse lazy transform (vertical).    */
+/* </summary>                            */ 
+static void dwt_interleave_v(dwt_t* v, int *a, int x) {
+    int *ai = a;
+    int *bi = v->mem + v->cas;
+    int  i = v->sn;
+    while( i-- ) {
+      *bi = *ai;
+         bi += 2;
+         ai += x;
     }
-  } else {
-    if ((dn > 0) || (sn > 1)) {        /* NEW :  CASE ONE ELEMENT */
-      for (i = 0; i < dn; i++)
-       D(i) -= (S_(i) + S_(i + 1)) >> 1;
-      for (i = 0; i < sn; i++)
-       S(i) += (D_(i - 1) + D_(i) + 2) >> 2;
+    ai = a + (v->sn * x);
+    bi = v->mem + 1 - v->cas;
+    i = v->dn ;
+    while( i-- ) {
+      *bi = *ai;
+         bi += 2;  
+         ai += x;
     }
-  }
-  dwt_deinterleave(a, n, x, res, cas);
 }
 
+
 /* <summary>                            */
-/* Inverse 5-3 wavelet tranform in 1-D. */
+/* Forward 5-3 wavelet transform in 1-D. */
 /* </summary>                           */
-void dwt_decode_1(int *a, int n, int x, int res, int cas)
-{
-  int dn, sn, i = 0;
-  sn = res;
-  dn = n - res;
-
-  dwt_interleave(a, n, x, res, cas);
-  if (cas) {
-    if (!sn && dn == 1)                /* NEW :  CASE ONE ELEMENT */
-      S(i) /= 2;
-    else {
-      for (i = 0; i < sn; i++)
-       D(i) -= (SS_(i) + SS_(i + 1) + 2) >> 2;
-      for (i = 0; i < dn; i++)
-       S(i) += (DD_(i) + DD_(i - 1)) >> 1;
-    }
-  } else {
-    if ((dn > 0) || (sn > 1)) {        /* NEW :  CASE ONE ELEMENT */
-      for (i = 0; i < sn; i++)
-       S(i) -= (D_(i - 1) + D_(i) + 2) >> 2;
-      for (i = 0; i < dn; i++)
-       D(i) += (S_(i) + S_(i + 1)) >> 1;
-    }
-  }
+static void dwt_encode_1(int *a, int dn, int sn, int cas) {
+       int i;
+       
+       if (!cas) {
+               if ((dn > 0) || (sn > 1)) {     /* NEW :  CASE ONE ELEMENT */
+                       for (i = 0; i < dn; i++) D(i) -= (S_(i) + S_(i + 1)) >> 1;
+                       for (i = 0; i < sn; i++) S(i) += (D_(i - 1) + D_(i) + 2) >> 2;
+               }
+       } else {
+               if (!sn && dn == 1)                 /* NEW :  CASE ONE ELEMENT */
+                       S(0) *= 2;
+               else {
+                       for (i = 0; i < dn; i++) S(i) -= (DD_(i) + DD_(i - 1)) >> 1;
+                       for (i = 0; i < sn; i++) D(i) += (SS_(i) + SS_(i + 1) + 2) >> 2;
+               }
+       }
 }
 
 /* <summary>                            */
-/* Forward 5-3 wavelet tranform in 2-D. */
+/* Inverse 5-3 wavelet transform in 1-D. */
+/* </summary>                           */ 
+static void dwt_decode_1_(int *a, int dn, int sn, int cas) {
+       int i;
+       
+       if (!cas) {
+               if ((dn > 0) || (sn > 1)) { /* NEW :  CASE ONE ELEMENT */
+                       for (i = 0; i < sn; i++) S(i) -= (D_(i - 1) + D_(i) + 2) >> 2;
+                       for (i = 0; i < dn; i++) D(i) += (S_(i) + S_(i + 1)) >> 1;
+               }
+       } else {
+               if (!sn  && dn == 1)          /* NEW :  CASE ONE ELEMENT */
+                       S(0) /= 2;
+               else {
+                       for (i = 0; i < sn; i++) D(i) -= (SS_(i) + SS_(i + 1) + 2) >> 2;
+                       for (i = 0; i < dn; i++) S(i) += (DD_(i) + DD_(i - 1)) >> 1;
+               }
+       }
+}
+
+/* <summary>                            */
+/* Inverse 5-3 wavelet transform in 1-D. */
+/* </summary>                           */ 
+static void dwt_decode_1(dwt_t *v) {
+       dwt_decode_1_(v->mem, v->dn, v->sn, v->cas);
+}
+
+/* <summary>                             */
+/* Forward 9-7 wavelet transform in 1-D. */
+/* </summary>                            */
+static void dwt_encode_1_real(int *a, int dn, int sn, int cas) {
+       int i;
+       if (!cas) {
+               if ((dn > 0) || (sn > 1)) {     /* NEW :  CASE ONE ELEMENT */
+                       for (i = 0; i < dn; i++)
+                               D(i) -= fix_mul(S_(i) + S_(i + 1), 12993);
+                       for (i = 0; i < sn; i++)
+                               S(i) -= fix_mul(D_(i - 1) + D_(i), 434);
+                       for (i = 0; i < dn; i++)
+                               D(i) += fix_mul(S_(i) + S_(i + 1), 7233);
+                       for (i = 0; i < sn; i++)
+                               S(i) += fix_mul(D_(i - 1) + D_(i), 3633);
+                       for (i = 0; i < dn; i++)
+                               D(i) = fix_mul(D(i), 5038);     /*5038 */
+                       for (i = 0; i < sn; i++)
+                               S(i) = fix_mul(S(i), 6659);     /*6660 */
+               }
+       } else {
+               if ((sn > 0) || (dn > 1)) {     /* NEW :  CASE ONE ELEMENT */
+                       for (i = 0; i < dn; i++)
+                               S(i) -= fix_mul(DD_(i) + DD_(i - 1), 12993);
+                       for (i = 0; i < sn; i++)
+                               D(i) -= fix_mul(SS_(i) + SS_(i + 1), 434);
+                       for (i = 0; i < dn; i++)
+                               S(i) += fix_mul(DD_(i) + DD_(i - 1), 7233);
+                       for (i = 0; i < sn; i++)
+                               D(i) += fix_mul(SS_(i) + SS_(i + 1), 3633);
+                       for (i = 0; i < dn; i++)
+                               S(i) = fix_mul(S(i), 5038);     /*5038 */
+                       for (i = 0; i < sn; i++)
+                               D(i) = fix_mul(D(i), 6659);     /*6660 */
+               }
+       }
+}
+
+static void dwt_encode_stepsize(int stepsize, int numbps, opj_stepsize_t *bandno_stepsize) {
+       int p, n;
+       p = int_floorlog2(stepsize) - 13;
+       n = 11 - int_floorlog2(stepsize);
+       bandno_stepsize->mant = (n < 0 ? stepsize >> -n : stepsize << n) & 0x7ff;
+       bandno_stepsize->expn = numbps - p;
+}
+
+/* 
+==========================================================
+   DWT interface
+==========================================================
+*/
+
+/* <summary>                            */
+/* Forward 5-3 wavelet transform in 2-D. */
 /* </summary>                           */
-void dwt_encode(int *a, int w, int h, tcd_tilecomp_t * tilec, int l)
-{
-  int i, j;
-  int rw;                      /* width of the resolution level computed                                                           */
-  int rh;                      /* heigth of the resolution level computed                                                          */
-  int rw1;                     /* width of the resolution level once lower than computed one                                       */
-  int rh1;                     /* height of the resolution level once lower than computed one                                      */
-
-  for (i = 0; i < l; i++) {
-    int cas_col = 0;           /* 0 = non inversion on horizontal filtering 1 = inversion between low-pass and high-pass filtering */
-    int cas_row = 0;           /* 0 = non inversion on vertical filtering 1 = inversion between low-pass and high-pass filtering   */
-    rw = tilec->resolutions[l - i].x1 - tilec->resolutions[l - i].x0;
-    rh = tilec->resolutions[l - i].y1 - tilec->resolutions[l - i].y0;
-    rw1 =
-      tilec->resolutions[l - i - 1].x1 - tilec->resolutions[l - i - 1].x0;
-    rh1 =
-      tilec->resolutions[l - i - 1].y1 - tilec->resolutions[l - i - 1].y0;
-
-    cas_row = tilec->resolutions[l - i].x0 % 2;
-    cas_col = tilec->resolutions[l - i].y0 % 2;
-
-    for (j = 0; j < rw; j++)
-      dwt_encode_1(a + j, rh, w, rh1, cas_col);
-    for (j = 0; j < rh; j++)
-      dwt_encode_1(a + j * w, rw, 1, rw1, cas_row);
-  }
-
-  dwt_clean();
+void dwt_encode(opj_tcd_tilecomp_t * tilec) {
+       int i, j, k;
+       int *a = NULL;
+       int *aj = NULL;
+       int *bj = NULL;
+       int w, l;
+       
+       w = tilec->x1-tilec->x0;
+       l = tilec->numresolutions-1;
+       a = tilec->data;
+       
+       for (i = 0; i < l; i++) {
+               int rw;                 /* width of the resolution level computed                                                           */
+               int rh;                 /* height of the resolution level computed                                                          */
+               int rw1;                /* width of the resolution level once lower than computed one                                       */
+               int rh1;                /* height of the resolution level once lower than computed one                                      */
+               int cas_col;    /* 0 = non inversion on horizontal filtering 1 = inversion between low-pass and high-pass filtering */
+               int cas_row;    /* 0 = non inversion on vertical filtering 1 = inversion between low-pass and high-pass filtering   */
+               int dn, sn;
+               
+               rw = tilec->resolutions[l - i].x1 - tilec->resolutions[l - i].x0;
+               rh = tilec->resolutions[l - i].y1 - tilec->resolutions[l - i].y0;
+               rw1= tilec->resolutions[l - i - 1].x1 - tilec->resolutions[l - i - 1].x0;
+               rh1= tilec->resolutions[l - i - 1].y1 - tilec->resolutions[l - i - 1].y0;
+               
+               cas_row = tilec->resolutions[l - i].x0 % 2;
+               cas_col = tilec->resolutions[l - i].y0 % 2;
+        
+               sn = rh1;
+               dn = rh - rh1;
+               bj = (int*)opj_malloc(rh * sizeof(int));
+               for (j = 0; j < rw; j++) {
+                       aj = a + j;
+                       for (k = 0; k < rh; k++)  bj[k] = aj[k*w];
+                       dwt_encode_1(bj, dn, sn, cas_col);
+                       dwt_deinterleave_v(bj, aj, dn, sn, w, cas_col);
+               }
+               opj_free(bj);
+               
+               sn = rw1;
+               dn = rw - rw1;
+               bj = (int*)opj_malloc(rw * sizeof(int));
+               for (j = 0; j < rh; j++) {
+                       aj = a + j * w;
+                       for (k = 0; k < rw; k++)  bj[k] = aj[k];
+                       dwt_encode_1(bj, dn, sn, cas_row);
+                       dwt_deinterleave_h(bj, aj, dn, sn, cas_row);
+               }
+               opj_free(bj);
+       }
 }
 
+
 /* <summary>                            */
-/* Inverse 5-3 wavelet tranform in 2-D. */
+/* Inverse 5-3 wavelet transform in 2-D. */
 /* </summary>                           */
-void dwt_decode(int *a, int w, int h, tcd_tilecomp_t * tilec, int l,
-               int stop)
-{
-  int i, j;
-  int rw;                      /* width of the resolution level computed                                                           */
-  int rh;                      /* heigth of the resolution level computed                                                          */
-  int rw1;                     /* width of the resolution level once lower than computed one                                       */
-  int rh1;                     /* height of the resolution level once lower than computed one                                      */
-
-  for (i = l - 1; i >= stop; i--) {
-    int cas_col = 0;           /* 0 = non inversion on horizontal filtering 1 = inversion between low-pass and high-pass filtering */
-    int cas_row = 0;           /* 0 = non inversion on vertical filtering 1 = inversion between low-pass and high-pass filtering   */
-
-    rw = tilec->resolutions[l - i].x1 - tilec->resolutions[l - i].x0;
-    rh = tilec->resolutions[l - i].y1 - tilec->resolutions[l - i].y0;
-    rw1 =
-      tilec->resolutions[l - i - 1].x1 - tilec->resolutions[l - i - 1].x0;
-    rh1 =
-      tilec->resolutions[l - i - 1].y1 - tilec->resolutions[l - i - 1].y0;
-
-    cas_row = tilec->resolutions[l - i].x0 % 2;
-    cas_col = tilec->resolutions[l - i].y0 % 2;
-
-    for (j = 0; j < rh; j++)
-      dwt_decode_1(a + j * w, rw, 1, rw1, cas_row);
-    for (j = 0; j < rw; j++)
-      dwt_decode_1(a + j, rh, w, rh1, cas_col);
-  }
-  dwt_clean();
+void dwt_decode(opj_tcd_tilecomp_t* tilec, int numres) {
+       dwt_decode_tile(tilec, numres, &dwt_decode_1);
 }
 
+
 /* <summary>                          */
 /* Get gain of 5-3 wavelet transform. */
 /* </summary>                         */
-int dwt_getgain(int orient)
-{
-  if (orient == 0)
-    return 0;
-  if (orient == 1 || orient == 2)
-    return 1;
-  return 2;
+int dwt_getgain(int orient) {
+       if (orient == 0)
+               return 0;
+       if (orient == 1 || orient == 2)
+               return 1;
+       return 2;
 }
 
 /* <summary>                */
 /* Get norm of 5-3 wavelet. */
 /* </summary>               */
-double dwt_getnorm(int level, int orient)
-{
-  return dwt_norms[orient][level];
+double dwt_getnorm(int level, int orient) {
+       return dwt_norms[orient][level];
 }
 
 /* <summary>                             */
-/* Forward 9-7 wavelet transform in 1-D. */
+/* Forward 9-7 wavelet transform in 2-D. */
 /* </summary>                            */
-void dwt_encode_1_real(int *a, int n, int x, int res, int cas)
-{
-  int dn, sn, i = 0;
-  dn = n - res;
-  sn = res;
-
-  if (cas) {
-    if ((sn > 0) || (dn > 1)) {        /* NEW :  CASE ONE ELEMENT */
-      for (i = 0; i < dn; i++)
-       S(i) -= fix_mul(DD_(i) + DD_(i - 1), 12993);
-      for (i = 0; i < sn; i++)
-       D(i) -= fix_mul(SS_(i) + SS_(i + 1), 434);
-      for (i = 0; i < dn; i++)
-       S(i) += fix_mul(DD_(i) + DD_(i - 1), 7233);
-      for (i = 0; i < sn; i++)
-       D(i) += fix_mul(SS_(i) + SS_(i + 1), 3633);
-      for (i = 0; i < dn; i++)
-       S(i) = fix_mul(S(i), 5038);     /*5038 */
-      for (i = 0; i < sn; i++)
-       D(i) = fix_mul(D(i), 6659);     /*6660 */
-    }
-  } else {
-    if ((dn > 0) || (sn > 1)) {        /* NEW :  CASE ONE ELEMENT */
-      for (i = 0; i < dn; i++)
-       D(i) -= fix_mul(S_(i) + S_(i + 1), 12993);
-      for (i = 0; i < sn; i++)
-       S(i) -= fix_mul(D_(i - 1) + D_(i), 434);
-      for (i = 0; i < dn; i++)
-       D(i) += fix_mul(S_(i) + S_(i + 1), 7233);
-      for (i = 0; i < sn; i++)
-       S(i) += fix_mul(D_(i - 1) + D_(i), 3633);
-      for (i = 0; i < dn; i++)
-       D(i) = fix_mul(D(i), 5038);     /*5038 */
-      for (i = 0; i < sn; i++)
-       S(i) = fix_mul(S(i), 6659);     /*6660 */
-    }
-  }
-  dwt_deinterleave(a, n, x, res, cas);
+
+void dwt_encode_real(opj_tcd_tilecomp_t * tilec) {
+       int i, j, k;
+       int *a = NULL;
+       int *aj = NULL;
+       int *bj = NULL;
+       int w, l;
+       
+       w = tilec->x1-tilec->x0;
+       l = tilec->numresolutions-1;
+       a = tilec->data;
+       
+       for (i = 0; i < l; i++) {
+               int rw;                 /* width of the resolution level computed                                                     */
+               int rh;                 /* height of the resolution level computed                                                    */
+               int rw1;                /* width of the resolution level once lower than computed one                                 */
+               int rh1;                /* height of the resolution level once lower than computed one                                */
+               int cas_col;    /* 0 = non inversion on horizontal filtering 1 = inversion between low-pass and high-pass filtering */
+               int cas_row;    /* 0 = non inversion on vertical filtering 1 = inversion between low-pass and high-pass filtering   */
+               int dn, sn;
+               
+               rw = tilec->resolutions[l - i].x1 - tilec->resolutions[l - i].x0;
+               rh = tilec->resolutions[l - i].y1 - tilec->resolutions[l - i].y0;
+               rw1= tilec->resolutions[l - i - 1].x1 - tilec->resolutions[l - i - 1].x0;
+               rh1= tilec->resolutions[l - i - 1].y1 - tilec->resolutions[l - i - 1].y0;
+               
+               cas_row = tilec->resolutions[l - i].x0 % 2;
+               cas_col = tilec->resolutions[l - i].y0 % 2;
+               
+               sn = rh1;
+               dn = rh - rh1;
+               bj = (int*)opj_malloc(rh * sizeof(int));
+               for (j = 0; j < rw; j++) {
+                       aj = a + j;
+                       for (k = 0; k < rh; k++)  bj[k] = aj[k*w];
+                       dwt_encode_1_real(bj, dn, sn, cas_col);
+                       dwt_deinterleave_v(bj, aj, dn, sn, w, cas_col);
+               }
+               opj_free(bj);
+               
+               sn = rw1;
+               dn = rw - rw1;
+               bj = (int*)opj_malloc(rw * sizeof(int));
+               for (j = 0; j < rh; j++) {
+                       aj = a + j * w;
+                       for (k = 0; k < rw; k++)  bj[k] = aj[k];
+                       dwt_encode_1_real(bj, dn, sn, cas_row);
+                       dwt_deinterleave_h(bj, aj, dn, sn, cas_row);
+               }
+               opj_free(bj);
+       }
 }
 
-/* <summary>                             */
-/* Inverse 9-7 wavelet transform in 1-D. */
-/* </summary>                            */
-void dwt_decode_1_real(int *a, int n, int x, int res, int cas)
-{
-  int dn, sn, i = 0;
-  dn = n - res;
-  sn = res;
-  dwt_interleave(a, n, x, res, cas);
-  if (cas) {
-    if ((sn > 0) || (dn > 1)) {        /* NEW :  CASE ONE ELEMENT */
-      for (i = 0; i < sn; i++)
-       D(i) = fix_mul(D(i), 10078);    /* 10076 */
-      for (i = 0; i < dn; i++)
-       S(i) = fix_mul(S(i), 13318);    /* 13320 */
-      for (i = 0; i < sn; i++)
-       D(i) -= fix_mul(SS_(i) + SS_(i + 1), 3633);
-      for (i = 0; i < dn; i++)
-       S(i) -= fix_mul(DD_(i) + DD_(i - 1), 7233);
-      for (i = 0; i < sn; i++)
-       D(i) += fix_mul(SS_(i) + SS_(i + 1), 434);
-      for (i = 0; i < dn; i++)
-       S(i) += fix_mul(DD_(i) + DD_(i - 1), 12993);
-    }
-  } else {
-    if ((dn > 0) || (sn > 1)) {        /* NEW :  CASE ONE ELEMENT */
-      for (i = 0; i < sn; i++)
-       S(i) = fix_mul(S(i), 10078);    /* 10076 */
-      for (i = 0; i < dn; i++)
-       D(i) = fix_mul(D(i), 13318);    /* 13320 */
-      for (i = 0; i < sn; i++)
-       S(i) -= fix_mul(D_(i - 1) + D_(i), 3633);
-      for (i = 0; i < dn; i++)
-       D(i) -= fix_mul(S_(i) + S_(i + 1), 7233);
-      for (i = 0; i < sn; i++)
-       S(i) += fix_mul(D_(i - 1) + D_(i), 434);
-      for (i = 0; i < dn; i++)
-       D(i) += fix_mul(S_(i) + S_(i + 1), 12993);
-    }
-  }
+
+/* <summary>                          */
+/* Get gain of 9-7 wavelet transform. */
+/* </summary>                         */
+int dwt_getgain_real(int orient) {
+       (void)orient;
+       return 0;
+}
+
+/* <summary>                */
+/* Get norm of 9-7 wavelet. */
+/* </summary>               */
+double dwt_getnorm_real(int level, int orient) {
+       return dwt_norms_real[orient][level];
 }
 
+void dwt_calc_explicit_stepsizes(opj_tccp_t * tccp, int prec) {
+       int numbands, bandno;
+       numbands = 3 * tccp->numresolutions - 2;
+       for (bandno = 0; bandno < numbands; bandno++) {
+               double stepsize;
+               int resno, level, orient, gain;
+
+               resno = (bandno == 0) ? 0 : ((bandno - 1) / 3 + 1);
+               orient = (bandno == 0) ? 0 : ((bandno - 1) % 3 + 1);
+               level = tccp->numresolutions - 1 - resno;
+               gain = (tccp->qmfbid == 0) ? 0 : ((orient == 0) ? 0 : (((orient == 1) || (orient == 2)) ? 1 : 2));
+               if (tccp->qntsty == J2K_CCP_QNTSTY_NOQNT) {
+                       stepsize = 1.0;
+               } else {
+                       double norm = dwt_norms_real[orient][level];
+                       stepsize = (1 << (gain)) / norm;
+               }
+               dwt_encode_stepsize((int) floor(stepsize * 8192.0), prec + gain, &tccp->stepsizes[bandno]);
+       }
+}
+
+
 /* <summary>                             */
-/* Forward 9-7 wavelet transform in 2-D. */
+/* Determine maximum computed resolution level for inverse wavelet transform */
 /* </summary>                            */
+static int dwt_decode_max_resolution(opj_tcd_resolution_t* restrict r, int i) {
+       int mr  = 1;
+       int w;
+       while( --i ) {
+               r++;
+               if( mr < ( w = r->x1 - r->x0 ) )
+                       mr = w ;
+               if( mr < ( w = r->y1 - r->y0 ) )
+                       mr = w ;
+       }
+       return mr ;
+}
+
+
+/* <summary>                            */
+/* Inverse wavelet transform in 2-D.     */
+/* </summary>                           */
+static void dwt_decode_tile(opj_tcd_tilecomp_t* tilec, int numres, DWT1DFN dwt_1D) {
+       dwt_t h;
+       dwt_t v;
+
+       opj_tcd_resolution_t* tr = tilec->resolutions;
+
+       int rw = tr->x1 - tr->x0;       /* width of the resolution level computed */
+       int rh = tr->y1 - tr->y0;       /* height of the resolution level computed */
+
+       int w = tilec->x1 - tilec->x0;
+
+       h.mem = opj_aligned_malloc(dwt_decode_max_resolution(tr, numres) * sizeof(int));
+       v.mem = h.mem;
+
+       while( --numres) {
+               int * restrict tiledp = tilec->data;
+               int j;
+
+               ++tr;
+               h.sn = rw;
+               v.sn = rh;
+
+               rw = tr->x1 - tr->x0;
+               rh = tr->y1 - tr->y0;
+
+               h.dn = rw - h.sn;
+               h.cas = tr->x0 % 2;
+
+               for(j = 0; j < rh; ++j) {
+                       dwt_interleave_h(&h, &tiledp[j*w]);
+                       (dwt_1D)(&h);
+                       memcpy(&tiledp[j*w], h.mem, rw * sizeof(int));
+               }
+
+               v.dn = rh - v.sn;
+               v.cas = tr->y0 % 2;
+
+               for(j = 0; j < rw; ++j){
+                       int k;
+                       dwt_interleave_v(&v, &tiledp[j], w);
+                       (dwt_1D)(&v);
+                       for(k = 0; k < rh; ++k) {
+                               tiledp[k * w + j] = v.mem[k];
+                       }
+               }
+       }
+       opj_aligned_free(h.mem);
+}
+
+static void v4dwt_interleave_h(v4dwt_t* restrict w, float* restrict a, int x, int size){
+       float* restrict bi = (float*) (w->wavelet + w->cas);
+       int count = w->sn;
+       int i, k;
+       for(k = 0; k < 2; ++k){
+               for(i = 0; i < count; ++i){
+                       int j = i;
+                       bi[i*8    ] = a[j];
+                       j += x;
+                       if(j > size) continue;
+                       bi[i*8 + 1] = a[j];
+                       j += x;
+                       if(j > size) continue;
+                       bi[i*8 + 2] = a[j];
+                       j += x;
+                       if(j > size) continue;
+                       bi[i*8 + 3] = a[j];
+               }
+               bi = (float*) (w->wavelet + 1 - w->cas);
+               a += w->sn;
+               size -= w->sn;
+               count = w->dn;
+       }
+}
 
-void dwt_encode_real(int *a, int w, int h, tcd_tilecomp_t * tilec, int l)
-{
-  int i, j;
-  int rw;                      /* width of the resolution level computed                                                     */
-  int rh;                      /* heigth of the resolution level computed                                                    */
-  int rw1;                     /* width of the resolution level once lower than computed one                                 */
-  int rh1;                     /* height of the resolution level once lower than computed one                                */
-
-  for (i = 0; i < l; i++) {
-    int cas_col = 0;           /* 0 = non inversion on horizontal filtering 1 = inversion between low-pass and high-pass filtering */
-    int cas_row = 0;           /* 0 = non inversion on vertical filtering 1 = inversion between low-pass and high-pass filtering   */
-    rw = tilec->resolutions[l - i].x1 - tilec->resolutions[l - i].x0;
-    rh = tilec->resolutions[l - i].y1 - tilec->resolutions[l - i].y0;
-    rw1 =
-      tilec->resolutions[l - i - 1].x1 - tilec->resolutions[l - i - 1].x0;
-    rh1 =
-      tilec->resolutions[l - i - 1].y1 - tilec->resolutions[l - i - 1].y0;
-
-    cas_row = tilec->resolutions[l - i].x0 % 2;
-    cas_col = tilec->resolutions[l - i].y0 % 2;
-
-    for (j = 0; j < rw; j++)
-      dwt_encode_1_real(a + j, rh, w, rh1, cas_col);
-    for (j = 0; j < rh; j++)
-      dwt_encode_1_real(a + j * w, rw, 1, rw1, cas_row);
-  }
+static void v4dwt_interleave_v(v4dwt_t* restrict v , float* restrict a , int x){
+       v4* restrict bi = v->wavelet + v->cas;
+       int i;
+       for(i = 0; i < v->sn; ++i){
+               memcpy(&bi[i*2], &a[i*x], 4 * sizeof(float));
+       }
+       a += v->sn * x;
+       bi = v->wavelet + 1 - v->cas;
+       for(i = 0; i < v->dn; ++i){
+               memcpy(&bi[i*2], &a[i*x], 4 * sizeof(float));
+       }
 }
 
+#ifdef __SSE__
+
+static void v4dwt_decode_step1_sse(v4* w, int count, const __m128 c){
+       __m128* restrict vw = (__m128*) w;
+       int i;
+       for(i = 0; i < count; ++i){
+               __m128 tmp = vw[i*2];
+               vw[i*2] = tmp * c;
+       }
+}
+
+static void v4dwt_decode_step2_sse(v4* l, v4* w, int k, int m, __m128 c){
+       __m128* restrict vl = (__m128*) l;
+       __m128* restrict vw = (__m128*) w;
+       int i;
+       for(i = 0; i < m; ++i){
+               __m128 tmp1 = vl[ 0];
+               __m128 tmp2 = vw[-1];
+               __m128 tmp3 = vw[ 0];
+               vw[-1] = tmp2 + ((tmp1 + tmp3) * c);
+               vl = vw;
+               vw += 2;
+       }
+       if(m >= k){
+               return;
+       }
+       c += c;
+       c *= vl[0];
+       for(; m < k; ++m){
+               __m128 tmp = vw[-1];
+               vw[-1] = tmp + c;
+               vw += 2;
+       }
+}
+
+#else
+
+static void v4dwt_decode_step1(v4* w, int count, const float c){
+       float* restrict fw = (float*) w;
+       int i;
+       for(i = 0; i < count; ++i){
+               float tmp1 = fw[i*8    ];
+               float tmp2 = fw[i*8 + 1];
+               float tmp3 = fw[i*8 + 2];
+               float tmp4 = fw[i*8 + 3];
+               fw[i*8    ] = tmp1 * c;
+               fw[i*8 + 1] = tmp2 * c;
+               fw[i*8 + 2] = tmp3 * c;
+               fw[i*8 + 3] = tmp4 * c;
+       }
+}
+
+static void v4dwt_decode_step2(v4* l, v4* w, int k, int m, float c){
+       float* restrict fl = (float*) l;
+       float* restrict fw = (float*) w;
+       int i;
+       for(i = 0; i < m; ++i){
+               float tmp1_1 = fl[0];
+               float tmp1_2 = fl[1];
+               float tmp1_3 = fl[2];
+               float tmp1_4 = fl[3];
+               float tmp2_1 = fw[-4];
+               float tmp2_2 = fw[-3];
+               float tmp2_3 = fw[-2];
+               float tmp2_4 = fw[-1];
+               float tmp3_1 = fw[0];
+               float tmp3_2 = fw[1];
+               float tmp3_3 = fw[2];
+               float tmp3_4 = fw[3];
+               fw[-4] = tmp2_1 + ((tmp1_1 + tmp3_1) * c);
+               fw[-3] = tmp2_2 + ((tmp1_2 + tmp3_2) * c);
+               fw[-2] = tmp2_3 + ((tmp1_3 + tmp3_3) * c);
+               fw[-1] = tmp2_4 + ((tmp1_4 + tmp3_4) * c);
+               fl = fw;
+               fw += 8;
+       }
+       if(m < k){
+               float c1;
+               float c2;
+               float c3;
+               float c4;
+               c += c;
+               c1 = fl[0] * c;
+               c2 = fl[1] * c;
+               c3 = fl[2] * c;
+               c4 = fl[3] * c;
+               for(; m < k; ++m){
+                       float tmp1 = fw[-4];
+                       float tmp2 = fw[-3];
+                       float tmp3 = fw[-2];
+                       float tmp4 = fw[-1];
+                       fw[-4] = tmp1 + c1;
+                       fw[-3] = tmp2 + c2;
+                       fw[-2] = tmp3 + c3;
+                       fw[-1] = tmp4 + c4;
+                       fw += 8;
+               }
+       }
+}
+
+#endif
+
 /* <summary>                             */
-/* Inverse 9-7 wavelet transform in 2-D. */
+/* Inverse 9-7 wavelet transform in 1-D. */
 /* </summary>                            */
-void dwt_decode_real(int *a, int w, int h, tcd_tilecomp_t * tilec, int l,
-                    int stop)
-{
-  int i, j;
-  int rw;                      /* width of the resolution level computed                                                           */
-  int rh;                      /* heigth of the resolution level computed                                                          */
-  int rw1;                     /* width of the resolution level once lower than computed one                                       */
-  int rh1;                     /* height of the resolution level once lower than computed one                                      */
-
-  for (i = l - 1; i >= stop; i--) {
-    int cas_col = 0;           /* 0 = non inversion on horizontal filtering 1 = inversion between low-pass and high-pass filtering */
-    int cas_row = 0;           /* 0 = non inversion on vertical filtering 1 = inversion between low-pass and high-pass filtering   */
-
-    rw = tilec->resolutions[l - i].x1 - tilec->resolutions[l - i].x0;
-    rh = tilec->resolutions[l - i].y1 - tilec->resolutions[l - i].y0;
-    rw1 =
-      tilec->resolutions[l - i - 1].x1 - tilec->resolutions[l - i - 1].x0;
-    rh1 =
-      tilec->resolutions[l - i - 1].y1 - tilec->resolutions[l - i - 1].y0;
-
-    cas_row = tilec->resolutions[l - i].x0 % 2;
-    cas_col = tilec->resolutions[l - i].y0 % 2;
-
-    for (j = 0; j < rh; j++)
-      dwt_decode_1_real(a + j * w, rw, 1, rw1, cas_row);
-    for (j = 0; j < rw; j++)
-      dwt_decode_1_real(a + j, rh, w, rh1, cas_col);
-  }
+static void v4dwt_decode(v4dwt_t* restrict dwt){
+       int a, b;
+       if(dwt->cas == 0) {
+               if(!((dwt->dn > 0) || (dwt->sn > 1))){
+                       return;
+               }
+               a = 0;
+               b = 1;
+       }else{
+               if(!((dwt->sn > 0) || (dwt->dn > 1))) {
+                       return;
+               }
+               a = 1;
+               b = 0;
+       }
+#ifdef __SSE__
+       v4dwt_decode_step1_sse(dwt->wavelet+a, dwt->sn, _mm_set1_ps(K));
+       v4dwt_decode_step1_sse(dwt->wavelet+b, dwt->dn, _mm_set1_ps(c13318));
+       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));
+       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));
+       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));
+       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));
+#else
+       v4dwt_decode_step1(dwt->wavelet+a, dwt->sn, K);
+       v4dwt_decode_step1(dwt->wavelet+b, dwt->dn, c13318);
+       v4dwt_decode_step2(dwt->wavelet+b, dwt->wavelet+a+1, dwt->sn, int_min(dwt->sn, dwt->dn-a), dwt_delta);
+       v4dwt_decode_step2(dwt->wavelet+a, dwt->wavelet+b+1, dwt->dn, int_min(dwt->dn, dwt->sn-b), dwt_gamma);
+       v4dwt_decode_step2(dwt->wavelet+b, dwt->wavelet+a+1, dwt->sn, int_min(dwt->sn, dwt->dn-a), dwt_beta);
+       v4dwt_decode_step2(dwt->wavelet+a, dwt->wavelet+b+1, dwt->dn, int_min(dwt->dn, dwt->sn-b), dwt_alpha);
+#endif
 }
 
-/* <summary>                          */
-/* Get gain of 9-7 wavelet transform. */
-/* </summary>                         */
-int dwt_getgain_real(int orient)
-{
-  return 0;
+/* <summary>                             */
+/* Inverse 9-7 wavelet transform in 2-D. */
+/* </summary>                            */
+void dwt_decode_real(opj_tcd_tilecomp_t* restrict tilec, int numres){
+       v4dwt_t h;
+       v4dwt_t v;
+
+       opj_tcd_resolution_t* res = tilec->resolutions;
+
+       int rw = res->x1 - res->x0;     /* width of the resolution level computed */
+       int rh = res->y1 - res->y0;     /* height of the resolution level computed */
+
+       int w = tilec->x1 - tilec->x0;
+
+       h.wavelet = (v4*) opj_aligned_malloc((dwt_decode_max_resolution(res, numres)+5) * sizeof(v4));
+       v.wavelet = h.wavelet;
+
+       while( --numres) {
+               float * restrict aj = (float*) tilec->data;
+               int bufsize = (tilec->x1 - tilec->x0) * (tilec->y1 - tilec->y0);
+               int j;
+
+               h.sn = rw;
+               v.sn = rh;
+
+               ++res;
+
+               rw = res->x1 - res->x0; /* width of the resolution level computed */
+               rh = res->y1 - res->y0; /* height of the resolution level computed */
+
+               h.dn = rw - h.sn;
+               h.cas = res->x0 % 2;
+
+               for(j = rh; j > 0; j -= 4){
+                       v4dwt_interleave_h(&h, aj, w, bufsize);
+                       v4dwt_decode(&h);
+                       if(j >= 4){
+                               int k;
+                               for(k = rw; --k >= 0;){
+                                       aj[k    ] = h.wavelet[k].f[0];
+                                       aj[k+w  ] = h.wavelet[k].f[1];
+                                       aj[k+w*2] = h.wavelet[k].f[2];
+                                       aj[k+w*3] = h.wavelet[k].f[3];
+                               }
+                       }else{
+                               int k;
+                               for(k = rw; --k >= 0;){
+                                       switch(j) {
+                                               case 3: aj[k+w*2] = h.wavelet[k].f[2];
+                                               case 2: aj[k+w  ] = h.wavelet[k].f[1];
+                                               case 1: aj[k    ] = h.wavelet[k].f[0];
+                                       }
+                               }
+                       }
+                       aj += w*4;
+                       bufsize -= w*4;
+               }
+
+               v.dn = rh - v.sn;
+               v.cas = res->y0 % 2;
+
+               aj = (float*) tilec->data;
+               for(j = rw; j > 0; j -= 4){
+                       v4dwt_interleave_v(&v, aj, w);
+                       v4dwt_decode(&v);
+                       if(j >= 4){
+                               int k;
+                               for(k = 0; k < rh; ++k){
+                                       memcpy(&aj[k*w], &v.wavelet[k], 4 * sizeof(float));
+                               }
+                       }else{
+                               int k;
+                               for(k = 0; k < rh; ++k){
+                                       memcpy(&aj[k*w], &v.wavelet[k], j * sizeof(float));
+                               }
+                       }
+                       aj += 4;
+               }
+       }
+
+       opj_aligned_free(h.wavelet);
 }
 
-/* <summary>                */
-/* Get norm of 9-7 wavelet. */
-/* </summary>               */
-double dwt_getnorm_real(int level, int orient)
-{
-  return dwt_norms_real[orient][level];
-}