void Vertical_Image_Density(unsigned char *Frame, int Width, int Height,
                            unsigned char *DensityMap,
                            unsigned char WheelSize) {
  int Sum = 0, Wheel = 0, WheelOff, X, Y, I, J, Edge;
  Edge = 1 << (int)(WheelSize - 1);
  WheelOff = (WheelSize >> 1) * Width;
  for (X = 0; X < Width; X++) {
    for (Y = 0; Y < (Width * Height); Y += Width) {
      I = X + Y;
      Sum -= Wheel & 1;
      Wheel >>= 1;
      if ((Frame[3 * I] | Frame[3 * I + 1] | Frame[3 * I + 2]) != 0) {
        Sum += 1;
        Wheel |= Edge;
      }
      if (Y >= WheelOff)
        DensityMap[I - WheelOff] = Sum;
      if (Y == (Height - 1) * Width) {
        for (J = Width; J <= WheelOff; J += Width) {
          Sum -= Wheel & 1;
          Wheel >>= 1;
          DensityMap[I - WheelOff + J] = Sum;
        }
        Sum = Wheel = 0;
      }
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<Vertical_Image_Density>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %r8b,%al
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
mov    %al,-0x19(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
movzbl -0x19(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
mov    $0x1,%eax
shl    %cl,%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
movzbl -0x19(%rbp),%eax
sar    $0x1,%eax
imul   -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    129c <Vertical_Image_Density+0x19c>
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
imul   -0x10(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    1289 <Vertical_Image_Density+0x189>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    -0x30(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%ecx
and    $0x1,%ecx
mov    -0x20(%rbp),%eax
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
sar    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
imul   $0x3,-0x34(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movzbl (%rax,%rcx,1),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
imul   $0x3,-0x34(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
movslq %edx,%rdx
movzbl (%rcx,%rdx,1),%ecx
or     %ecx,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
imul   $0x3,-0x34(%rbp),%edx
add    $0x2,%edx
movslq %edx,%rdx
movzbl (%rcx,%rdx,1),%ecx
or     %ecx,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     11e3 <Vertical_Image_Density+0xe3>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
or     -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x28(%rbp),%eax
jl     1204 <Vertical_Image_Density+0x104>
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %al,%dl
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x34(%rbp),%ecx
sub    -0x28(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x30(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jne    1276 <Vertical_Image_Density+0x176>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%eax
cmp    -0x28(%rbp),%eax
jg     1268 <Vertical_Image_Density+0x168>
mov    -0x24(%rbp),%ecx
and    $0x1,%ecx
mov    -0x20(%rbp),%eax
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
sar    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %al,%dl
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x34(%rbp),%ecx
sub    -0x28(%rbp),%ecx
add    -0x38(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    -0x38(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
jmp    121f <Vertical_Image_Density+0x11f>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
jmp    127b <Vertical_Image_Density+0x17b>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    -0x30(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    115f <Vertical_Image_Density+0x5f>
jmp    128e <Vertical_Image_Density+0x18e>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    114c <Vertical_Image_Density+0x4c>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<Vertical_Image_Density>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %rcx,-0x20(%rsp)
lea    -0x1(%r8),%ecx
mov    $0x1,%ebp
shl    %cl,%ebp
test   %esi,%esi
jle    1257 <Vertical_Image_Density+0x157>
mov    %r8,%rax
mov    %r8,%rcx
shr    %ecx
imul   %esi,%ecx
mov    %edx,%ebx
imul   %esi,%ebx
add    $0xffffffff,%edx
imul   %esi,%edx
mov    %esi,%r12d
movslq %ecx,%rax
mov    %ebx,-0x28(%rsp)
movslq %ebx,%rbx
mov    %rbx,-0x8(%rsp)
movslq %edx,%rdx
mov    %rdx,-0x10(%rsp)
mov    %rcx,-0x18(%rsp)
mov    %ecx,%r13d
neg    %r13d
xor    %r9d,%r9d
xor    %r10d,%r10d
xor    %r14d,%r14d
jmp    1186 <Vertical_Image_Density+0x86>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r9
mov    -0x24(%rsp),%r13d
add    $0x1,%r13d
cmp    %r12,%r9
je     1257 <Vertical_Image_Density+0x157>
cmpl   $0x0,-0x28(%rsp)
mov    %r13d,-0x24(%rsp)
jle    1170 <Vertical_Image_Density+0x70>
xor    %edx,%edx
jmp    11ad <Vertical_Image_Density+0xad>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
add    %r12,%rdx
add    %esi,%r13d
cmp    -0x8(%rsp),%rdx
jge    1170 <Vertical_Image_Density+0x70>
lea    (%rdx,%r9,1),%r8
mov    %r14d,%ecx
and    $0x1,%ecx
sub    %ecx,%r10d
sar    %r14d
lea    (%r8,%r8,2),%rcx
mov    0x1(%rdi,%rcx,1),%bl
or     (%rdi,%rcx,1),%bl
xor    %r15d,%r15d
or     0x2(%rdi,%rcx,1),%bl
mov    %ebp,%r11d
mov    $0x0,%ecx
cmove  %ecx,%r11d
setne  %r15b
or     %r14d,%r11d
add    %r10d,%r15d
cmp    %rax,%rdx
jl     11f6 <Vertical_Image_Density+0xf6>
sub    %rax,%r8
mov    -0x20(%rsp),%rcx
mov    %r15b,(%rcx,%r8,1)
mov    $0x0,%r14d
cmp    -0x10(%rsp),%rdx
cmovne %r11d,%r14d
mov    $0x0,%r10d
cmovne %r15d,%r10d
jne    11a0 <Vertical_Image_Density+0xa0>
cmp    %esi,-0x18(%rsp)
jl     11a0 <Vertical_Image_Density+0xa0>
mov    %ebp,%r8d
movslq %r13d,%rbp
add    -0x20(%rsp),%rbp
mov    %r12,%rcx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    %r11d,%ebx
and    $0x1,%ebx
sub    %ebx,%r15d
sar    %r11d
mov    %r15b,0x0(%rbp,%rcx,1)
add    %r12,%rcx
cmp    %rax,%rcx
jle    1230 <Vertical_Image_Density+0x130>
xor    %r14d,%r14d
xor    %r10d,%r10d
mov    %r8d,%ebp
jmp    11a0 <Vertical_Image_Density+0xa0>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @Vertical_Image_Density(i8* %0, i32 %1, i32 %2, i8* %3, i8 zeroext %4) {
%6 = alloca i8*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i8*
%10 = alloca i8
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
%16 = alloca i32
%17 = alloca i32
%18 = alloca i32
store i8* %0, i8** %6
store i32 %1, i32* %7
store i32 %2, i32* %8
store i8* %3, i8** %9
store i8 %4, i8* %10
store i32 0, i32* %11
store i32 0, i32* %12
%19 = load i8, i8* %10
%20 = zext i8 %19 to i32
%21 = sub nsw i32 %20, 1
%22 = shl i32 1, %21
store i32 %22, i32* %18
%23 = load i8, i8* %10
%24 = zext i8 %23 to i32
%25 = ashr i32 %24, 1
%26 = load i32, i32* %7
%27 = mul nsw i32 %25, %26
store i32 %27, i32* %13
store i32 0, i32* %14
br label %28
28: ; preds = %135, %5
%29 = load i32, i32* %14
%30 = load i32, i32* %7
%31 = icmp slt i32 %29, %30
br i1 %31, label %32, label %138
32: ; preds = %28
store i32 0, i32* %15
br label %33
33: ; preds = %130, %32
%34 = load i32, i32* %15
%35 = load i32, i32* %7
%36 = load i32, i32* %8
%37 = mul nsw i32 %35, %36
%38 = icmp slt i32 %34, %37
br i1 %38, label %39, label %134
39: ; preds = %33
%40 = load i32, i32* %14
%41 = load i32, i32* %15
%42 = add nsw i32 %40, %41
store i32 %42, i32* %16
%43 = load i32, i32* %12
%44 = and i32 %43, 1
%45 = load i32, i32* %11
%46 = sub nsw i32 %45, %44
store i32 %46, i32* %11
%47 = load i32, i32* %12
%48 = ashr i32 %47, 1
store i32 %48, i32* %12
%49 = load i8*, i8** %6
%50 = load i32, i32* %16
%51 = mul nsw i32 3, %50
%52 = sext i32 %51 to i64
%53 = getelementptr inbounds i8, i8* %49, i64 %52
%54 = load i8, i8* %53
%55 = zext i8 %54 to i32
%56 = load i8*, i8** %6
%57 = load i32, i32* %16
%58 = mul nsw i32 3, %57
%59 = add nsw i32 %58, 1
%60 = sext i32 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds i8, i8* %56, i64 %60
%62 = load i8, i8* %61
%63 = zext i8 %62 to i32
%64 = or i32 %55, %63
%65 = load i8*, i8** %6
%66 = load i32, i32* %16
%67 = mul nsw i32 3, %66
%68 = add nsw i32 %67, 2
%69 = sext i32 %68 to i64
%70 = getelementptr inbounds i8, i8* %65, i64 %69
%71 = load i8, i8* %70
%72 = zext i8 %71 to i32
%73 = or i32 %64, %72
%74 = icmp ne i32 %73, 0
br i1 %74, label %75, label %81
75: ; preds = %39
%76 = load i32, i32* %11
%77 = add nsw i32 %76, 1
store i32 %77, i32* %11
%78 = load i32, i32* %18
%79 = load i32, i32* %12
%80 = or i32 %79, %78
store i32 %80, i32* %12
br label %81
81: ; preds = %75, %39
%82 = load i32, i32* %15
%83 = load i32, i32* %13
%84 = icmp sge i32 %82, %83
br i1 %84, label %85, label %94
85: ; preds = %81
%86 = load i32, i32* %11
%87 = trunc i32 %86 to i8
%88 = load i8*, i8** %9
%89 = load i32, i32* %16
%90 = load i32, i32* %13
%91 = sub nsw i32 %89, %90
%92 = sext i32 %91 to i64
%93 = getelementptr inbounds i8, i8* %88, i64 %92
store i8 %87, i8* %93
br label %94
94: ; preds = %85, %81
%95 = load i32, i32* %15
%96 = load i32, i32* %8
%97 = sub nsw i32 %96, 1
%98 = load i32, i32* %7
%99 = mul nsw i32 %97, %98
%100 = icmp eq i32 %95, %99
br i1 %100, label %101, label %129
101: ; preds = %94
%102 = load i32, i32* %7
store i32 %102, i32* %17
br label %103
103: ; preds = %124, %101
%104 = load i32, i32* %17
%105 = load i32, i32* %13
%106 = icmp sle i32 %104, %105
br i1 %106, label %107, label %128
107: ; preds = %103
%108 = load i32, i32* %12
%109 = and i32 %108, 1
%110 = load i32, i32* %11
%111 = sub nsw i32 %110, %109
store i32 %111, i32* %11
%112 = load i32, i32* %12
%113 = ashr i32 %112, 1
store i32 %113, i32* %12
%114 = load i32, i32* %11
%115 = trunc i32 %114 to i8
%116 = load i8*, i8** %9
%117 = load i32, i32* %16
%118 = load i32, i32* %13
%119 = sub nsw i32 %117, %118
%120 = load i32, i32* %17
%121 = add nsw i32 %119, %120
%122 = sext i32 %121 to i64
%123 = getelementptr inbounds i8, i8* %116, i64 %122
store i8 %115, i8* %123
br label %124
124: ; preds = %107
%125 = load i32, i32* %7
%126 = load i32, i32* %17
%127 = add nsw i32 %126, %125
store i32 %127, i32* %17
br label %103
128: ; preds = %103
store i32 0, i32* %12
store i32 0, i32* %11
br label %129
129: ; preds = %128, %94
br label %130
130: ; preds = %129
%131 = load i32, i32* %7
%132 = load i32, i32* %15
%133 = add nsw i32 %132, %131
store i32 %133, i32* %15
br label %33
134: ; preds = %33
br label %135
135: ; preds = %134
%136 = load i32, i32* %14
%137 = add nsw i32 %136, 1
store i32 %137, i32* %14
br label %28
138: ; preds = %28
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @Vertical_Image_Density(i8* nocapture %0, i32 %1, i32 %2, i8* nocapture writeonly %3, i8 zeroext %4) {
%6 = zext i8 %4 to i32
%7 = add nsw i32 %6, -1
%8 = shl nuw i32 1, %7
%9 = lshr i32 %6, 1
%10 = mul nsw i32 %9, %1
%11 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %11, label %12, label %88
12: ; preds = %5
%13 = mul nsw i32 %2, %1
%14 = icmp sgt i32 %13, 0
%15 = add nsw i32 %2, -1
%16 = mul nsw i32 %15, %1
%17 = icmp slt i32 %10, %1
%18 = zext i32 %1 to i64
%19 = sext i32 %10 to i64
%20 = sext i32 %13 to i64
%21 = zext i32 %1 to i64
%22 = sext i32 %16 to i64
br label %23
23: ; preds = %12, %83
%24 = phi i64 [ 0, %12 ], [ %86, %83 ]
%25 = phi i32 [ 0, %12 ], [ %85, %83 ]
%26 = phi i32 [ 0, %12 ], [ %84, %83 ]
br i1 %14, label %27, label %83
27: ; preds = %23, %78
%28 = phi i64 [ %81, %78 ], [ 0, %23 ]
%29 = phi i32 [ %80, %78 ], [ %25, %23 ]
%30 = phi i32 [ %79, %78 ], [ %26, %23 ]
%31 = add nsw i64 %28, %24
%32 = and i32 %30, 1
%33 = sub nsw i32 %29, %32
%34 = ashr i32 %30, 1
%35 = mul nsw i64 %31, 3
%36 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %35
%37 = load i8, i8* %36
%38 = add nsw i64 %35, 1
%39 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %38
%40 = load i8, i8* %39
%41 = or i8 %40, %37
%42 = add nsw i64 %35, 2
%43 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %42
%44 = load i8, i8* %43
%45 = or i8 %41, %44
%46 = icmp eq i8 %45, 0
%47 = select i1 %46, i32 0, i32 %8
%48 = or i32 %47, %34
%49 = xor i1 %46, true
%50 = zext i1 %49 to i32
%51 = add nsw i32 %33, %50
%52 = icmp slt i64 %28, %19
br i1 %52, label %57, label %53
53: ; preds = %27
%54 = trunc i32 %51 to i8
%55 = sub nsw i64 %31, %19
%56 = getelementptr inbounds i8, i8* %3, i64 %55
store i8 %54, i8* %56
br label %57
57: ; preds = %53, %27
%58 = icmp ne i64 %28, %22
%59 = select i1 %58, i1 true, i1 %17
%60 = select i1 %58, i32 %48, i32 0
%61 = select i1 %58, i32 %51, i32 0
br i1 %59, label %78, label %62
62: ; preds = %57
%63 = trunc i64 %31 to i32
%64 = sub i32 %63, %10
%65 = sext i32 %64 to i64
br label %66
66: ; preds = %62, %66
%67 = phi i64 [ %18, %62 ], [ %76, %66 ]
%68 = phi i32 [ %51, %62 ], [ %71, %66 ]
%69 = phi i32 [ %48, %62 ], [ %72, %66 ]
%70 = and i32 %69, 1
%71 = sub nsw i32 %68, %70
%72 = ashr i32 %69, 1
%73 = trunc i32 %71 to i8
%74 = add nsw i64 %67, %65
%75 = getelementptr inbounds i8, i8* %3, i64 %74
store i8 %73, i8* %75
%76 = add i64 %67, %18
%77 = icmp sgt i64 %76, %19
br i1 %77, label %78, label %66
78: ; preds = %66, %57
%79 = phi i32 [ %60, %57 ], [ 0, %66 ]
%80 = phi i32 [ %61, %57 ], [ 0, %66 ]
%81 = add i64 %28, %18
%82 = icmp slt i64 %81, %20
br i1 %82, label %27, label %83
83: ; preds = %78, %23
%84 = phi i32 [ %26, %23 ], [ %79, %78 ]
%85 = phi i32 [ %25, %23 ], [ %80, %78 ]
%86 = add nuw nsw i64 %24, 1
%87 = icmp eq i64 %86, %21
br i1 %87, label %88, label %23
88: ; preds = %83, %5
ret void
}