git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/h264idct_template.c

   1 /*
   2  * H.264 IDCT
   3  * Copyright (c) 2004-2011 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 /**
  23  * @file
  24  * H.264 IDCT.
  25  * @author Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
  26  */
  27
  28 #include "bit_depth_template.c"
  29 #include "libavutil/common.h"
  30 #include "h264dec.h"
  31 #include "h264idct.h"
  32
  33 void FUNCC(ff_h264_idct_add)(uint8_t *_dst, int16_t *_block, int stride)
  34 {
  35     int i;
  36     pixel *dst = (pixel*)_dst;
  37     dctcoef *block = (dctcoef*)_block;
  38     stride >>= sizeof(pixel)-1;
  39
  40     block[0] += 1 << 5;
  41
  42     for(i=0; i<4; i++){
  43         const SUINT z0=  block[i + 4*0]     +  (unsigned)block[i + 4*2];
  44         const SUINT z1=  block[i + 4*0]     -  (unsigned)block[i + 4*2];
  45         const SUINT z2= (block[i + 4*1]>>1) -  (unsigned)block[i + 4*3];
  46         const SUINT z3=  block[i + 4*1]     + (unsigned)(block[i + 4*3]>>1);
  47
  48         block[i + 4*0]= z0 + z3;
  49         block[i + 4*1]= z1 + z2;
  50         block[i + 4*2]= z1 - z2;
  51         block[i + 4*3]= z0 - z3;
  52     }
  53
  54     for(i=0; i<4; i++){
  55         const SUINT z0=  block[0 + 4*i]     +  (SUINT)block[2 + 4*i];
  56         const SUINT z1=  block[0 + 4*i]     -  (SUINT)block[2 + 4*i];
  57         const SUINT z2= (block[1 + 4*i]>>1) -  (SUINT)block[3 + 4*i];
  58         const SUINT z3=  block[1 + 4*i]     + (SUINT)(block[3 + 4*i]>>1);
  59
  60         dst[i + 0*stride]= av_clip_pixel(dst[i + 0*stride] + ((int)(z0 + z3) >> 6));
  61         dst[i + 1*stride]= av_clip_pixel(dst[i + 1*stride] + ((int)(z1 + z2) >> 6));
  62         dst[i + 2*stride]= av_clip_pixel(dst[i + 2*stride] + ((int)(z1 - z2) >> 6));
  63         dst[i + 3*stride]= av_clip_pixel(dst[i + 3*stride] + ((int)(z0 - z3) >> 6));
  64     }
  65
  66     memset(block, 0, 16 * sizeof(dctcoef));
  67 }
  68
  69 void FUNCC(ff_h264_idct8_add)(uint8_t *_dst, int16_t *_block, int stride){
  70     int i;
  71     pixel *dst = (pixel*)_dst;
  72     dctcoef *block = (dctcoef*)_block;
  73     stride >>= sizeof(pixel)-1;
  74
  75     block[0] += 32;
  76
  77     for( i = 0; i < 8; i++ )
  78     {
  79         const unsigned int a0 =  block[i+0*8] + (unsigned)block[i+4*8];
  80         const unsigned int a2 =  block[i+0*8] - (unsigned)block[i+4*8];
  81         const unsigned int a4 = (block[i+2*8]>>1) - (unsigned)block[i+6*8];
  82         const unsigned int a6 = (block[i+6*8]>>1) + (unsigned)block[i+2*8];
  83
  84         const unsigned int b0 = a0 + a6;
  85         const unsigned int b2 = a2 + a4;
  86         const unsigned int b4 = a2 - a4;
  87         const unsigned int b6 = a0 - a6;
  88
  89         const int a1 = -block[i+3*8] + (unsigned)block[i+5*8] - block[i+7*8] - (block[i+7*8]>>1);
  90         const int a3 =  block[i+1*8] + (unsigned)block[i+7*8] - block[i+3*8] - (block[i+3*8]>>1);
  91         const int a5 = -block[i+1*8] + (unsigned)block[i+7*8] + block[i+5*8] + (block[i+5*8]>>1);
  92         const int a7 =  block[i+3*8] + (unsigned)block[i+5*8] + block[i+1*8] + (block[i+1*8]>>1);
  93
  94         const int b1 = (a7>>2) + (unsigned)a1;
  95         const int b3 =  (unsigned)a3 + (a5>>2);
  96         const int b5 = (a3>>2) - (unsigned)a5;
  97         const int b7 =  (unsigned)a7 - (a1>>2);
  98
  99         block[i+0*8] = b0 + b7;
 100         block[i+7*8] = b0 - b7;
 101         block[i+1*8] = b2 + b5;
 102         block[i+6*8] = b2 - b5;
 103         block[i+2*8] = b4 + b3;
 104         block[i+5*8] = b4 - b3;
 105         block[i+3*8] = b6 + b1;
 106         block[i+4*8] = b6 - b1;
 107     }
 108     for( i = 0; i < 8; i++ )
 109     {
 110         const unsigned a0 =  block[0+i*8] + (unsigned)block[4+i*8];
 111         const unsigned a2 =  block[0+i*8] - (unsigned)block[4+i*8];
 112         const unsigned a4 = (block[2+i*8]>>1) - (unsigned)block[6+i*8];
 113         const unsigned a6 = (block[6+i*8]>>1) + (unsigned)block[2+i*8];
 114
 115         const unsigned b0 = a0 + a6;
 116         const unsigned b2 = a2 + a4;
 117         const unsigned b4 = a2 - a4;
 118         const unsigned b6 = a0 - a6;
 119
 120         const int a1 = -(unsigned)block[3+i*8] + block[5+i*8] - block[7+i*8] - (block[7+i*8]>>1);
 121         const int a3 =  (unsigned)block[1+i*8] + block[7+i*8] - block[3+i*8] - (block[3+i*8]>>1);
 122         const int a5 = -(unsigned)block[1+i*8] + block[7+i*8] + block[5+i*8] + (block[5+i*8]>>1);
 123         const int a7 =  (unsigned)block[3+i*8] + block[5+i*8] + block[1+i*8] + (block[1+i*8]>>1);
 124
 125         const unsigned b1 = (a7>>2) + (unsigned)a1;
 126         const unsigned b3 =  (unsigned)a3 + (a5>>2);
 127         const unsigned b5 = (a3>>2) - (unsigned)a5;
 128         const unsigned b7 =  (unsigned)a7 - (a1>>2);
 129
 130         dst[i + 0*stride] = av_clip_pixel( dst[i + 0*stride] + ((int)(b0 + b7) >> 6) );
 131         dst[i + 1*stride] = av_clip_pixel( dst[i + 1*stride] + ((int)(b2 + b5) >> 6) );
 132         dst[i + 2*stride] = av_clip_pixel( dst[i + 2*stride] + ((int)(b4 + b3) >> 6) );
 133         dst[i + 3*stride] = av_clip_pixel( dst[i + 3*stride] + ((int)(b6 + b1) >> 6) );
 134         dst[i + 4*stride] = av_clip_pixel( dst[i + 4*stride] + ((int)(b6 - b1) >> 6) );
 135         dst[i + 5*stride] = av_clip_pixel( dst[i + 5*stride] + ((int)(b4 - b3) >> 6) );
 136         dst[i + 6*stride] = av_clip_pixel( dst[i + 6*stride] + ((int)(b2 - b5) >> 6) );
 137         dst[i + 7*stride] = av_clip_pixel( dst[i + 7*stride] + ((int)(b0 - b7) >> 6) );
 138     }
 139
 140     memset(block, 0, 64 * sizeof(dctcoef));
 141 }
 142
 143 // assumes all AC coefs are 0
 144 void FUNCC(ff_h264_idct_dc_add)(uint8_t *_dst, int16_t *_block, int stride){
 145     int i, j;
 146     pixel *dst = (pixel*)_dst;
 147     dctcoef *block = (dctcoef*)_block;
 148     int dc = (block[0] + 32) >> 6;
 149     stride /= sizeof(pixel);
 150     block[0] = 0;
 151     for( j = 0; j < 4; j++ )
 152     {
 153         for( i = 0; i < 4; i++ )
 154             dst[i] = av_clip_pixel( dst[i] + dc );
 155         dst += stride;
 156     }
 157 }
 158
 159 void FUNCC(ff_h264_idct8_dc_add)(uint8_t *_dst, int16_t *_block, int stride){
 160     int i, j;
 161     pixel *dst = (pixel*)_dst;
 162     dctcoef *block = (dctcoef*)_block;
 163     int dc = (block[0] + 32) >> 6;
 164     block[0] = 0;
 165     stride /= sizeof(pixel);
 166     for( j = 0; j < 8; j++ )
 167     {
 168         for( i = 0; i < 8; i++ )
 169             dst[i] = av_clip_pixel( dst[i] + dc );
 170         dst += stride;
 171     }
 172 }
 173
 174 void FUNCC(ff_h264_idct_add16)(uint8_t *dst, const int *block_offset, int16_t *block, int stride, const uint8_t nnzc[15*8]){
 175     int i;
 176     for(i=0; i<16; i++){
 177         int nnz = nnzc[ scan8[i] ];
 178         if(nnz){
 179             if(nnz==1 && ((dctcoef*)block)[i*16]) FUNCC(ff_h264_idct_dc_add)(dst + block_offset[i], block + i*16*sizeof(pixel), stride);
 180             else                                  FUNCC(ff_h264_idct_add   )(dst + block_offset[i], block + i*16*sizeof(pixel), stride);
 181         }
 182     }
 183 }
 184
 185 void FUNCC(ff_h264_idct_add16intra)(uint8_t *dst, const int *block_offset, int16_t *block, int stride, const uint8_t nnzc[15*8]){
 186     int i;
 187     for(i=0; i<16; i++){
 188         if(nnzc[ scan8[i] ])             FUNCC(ff_h264_idct_add   )(dst + block_offset[i], block + i*16*sizeof(pixel), stride);
 189         else if(((dctcoef*)block)[i*16]) FUNCC(ff_h264_idct_dc_add)(dst + block_offset[i], block + i*16*sizeof(pixel), stride);
 190     }
 191 }
 192
 193 void FUNCC(ff_h264_idct8_add4)(uint8_t *dst, const int *block_offset, int16_t *block, int stride, const uint8_t nnzc[15*8]){
 194     int i;
 195     for(i=0; i<16; i+=4){
 196         int nnz = nnzc[ scan8[i] ];
 197         if(nnz){
 198             if(nnz==1 && ((dctcoef*)block)[i*16]) FUNCC(ff_h264_idct8_dc_add)(dst + block_offset[i], block + i*16*sizeof(pixel), stride);
 199             else                                  FUNCC(ff_h264_idct8_add   )(dst + block_offset[i], block + i*16*sizeof(pixel), stride);
 200         }
 201     }
 202 }
 203
 204 void FUNCC(ff_h264_idct_add8)(uint8_t **dest, const int *block_offset, int16_t *block, int stride, const uint8_t nnzc[15*8]){
 205     int i, j;
 206     for(j=1; j<3; j++){
 207         for(i=j*16; i<j*16+4; i++){
 208             if(nnzc[ scan8[i] ])
 209                 FUNCC(ff_h264_idct_add   )(dest[j-1] + block_offset[i], block + i*16*sizeof(pixel), stride);
 210             else if(((dctcoef*)block)[i*16])
 211                 FUNCC(ff_h264_idct_dc_add)(dest[j-1] + block_offset[i], block + i*16*sizeof(pixel), stride);
 212         }
 213     }
 214 }
 215
 216 void FUNCC(ff_h264_idct_add8_422)(uint8_t **dest, const int *block_offset, int16_t *block, int stride, const uint8_t nnzc[15*8]){
 217     int i, j;
 218
 219     for(j=1; j<3; j++){
 220         for(i=j*16; i<j*16+4; i++){
 221             if(nnzc[ scan8[i] ])
 222                 FUNCC(ff_h264_idct_add   )(dest[j-1] + block_offset[i], block + i*16*sizeof(pixel), stride);
 223             else if(((dctcoef*)block)[i*16])
 224                 FUNCC(ff_h264_idct_dc_add)(dest[j-1] + block_offset[i], block + i*16*sizeof(pixel), stride);
 225         }
 226     }
 227
 228     for(j=1; j<3; j++){
 229         for(i=j*16+4; i<j*16+8; i++){
 230             if(nnzc[ scan8[i+4] ])
 231                 FUNCC(ff_h264_idct_add   )(dest[j-1] + block_offset[i+4], block + i*16*sizeof(pixel), stride);
 232             else if(((dctcoef*)block)[i*16])
 233                 FUNCC(ff_h264_idct_dc_add)(dest[j-1] + block_offset[i+4], block + i*16*sizeof(pixel), stride);
 234         }
 235     }
 236 }
 237
 238 /**
 239  * IDCT transforms the 16 dc values and dequantizes them.
 240  * @param qmul quantization parameter
 241  */
 242 void FUNCC(ff_h264_luma_dc_dequant_idct)(int16_t *_output, int16_t *_input, int qmul){
 243 #define stride 16
 244     int i;
 245     int temp[16];
 246     static const uint8_t x_offset[4]={0, 2*stride, 8*stride, 10*stride};
 247     dctcoef *input = (dctcoef*)_input;
 248     dctcoef *output = (dctcoef*)_output;
 249
 250     for(i=0; i<4; i++){
 251         const int z0= input[4*i+0] + input[4*i+1];
 252         const int z1= input[4*i+0] - input[4*i+1];
 253         const int z2= input[4*i+2] - input[4*i+3];
 254         const int z3= input[4*i+2] + input[4*i+3];
 255
 256         temp[4*i+0]= z0+z3;
 257         temp[4*i+1]= z0-z3;
 258         temp[4*i+2]= z1-z2;
 259         temp[4*i+3]= z1+z2;
 260     }
 261
 262     for(i=0; i<4; i++){
 263         const int offset= x_offset[i];
 264         const SUINT z0= temp[4*0+i] + temp[4*2+i];
 265         const SUINT z1= temp[4*0+i] - temp[4*2+i];
 266         const SUINT z2= temp[4*1+i] - temp[4*3+i];
 267         const SUINT z3= temp[4*1+i] + temp[4*3+i];
 268
 269         output[stride* 0+offset]= (int)((z0 + z3)*qmul + 128 ) >> 8;
 270         output[stride* 1+offset]= (int)((z1 + z2)*qmul + 128 ) >> 8;
 271         output[stride* 4+offset]= (int)((z1 - z2)*qmul + 128 ) >> 8;
 272         output[stride* 5+offset]= (int)((z0 - z3)*qmul + 128 ) >> 8;
 273     }
 274 #undef stride
 275 }
 276
 277 void FUNCC(ff_h264_chroma422_dc_dequant_idct)(int16_t *_block, int qmul){
 278     const int stride= 16*2;
 279     const int xStride= 16;
 280     int i;
 281     unsigned temp[8];
 282     static const uint8_t x_offset[2]={0, 16};
 283     dctcoef *block = (dctcoef*)_block;
 284
 285     for(i=0; i<4; i++){
 286         temp[2*i+0] = block[stride*i + xStride*0] + (unsigned)block[stride*i + xStride*1];
 287         temp[2*i+1] = block[stride*i + xStride*0] - (unsigned)block[stride*i + xStride*1];
 288     }
 289
 290     for(i=0; i<2; i++){
 291         const int offset= x_offset[i];
 292         const SUINT z0= temp[2*0+i] + temp[2*2+i];
 293         const SUINT z1= temp[2*0+i] - temp[2*2+i];
 294         const SUINT z2= temp[2*1+i] - temp[2*3+i];
 295         const SUINT z3= temp[2*1+i] + temp[2*3+i];
 296
 297         block[stride*0+offset]= (int)((z0 + z3)*qmul + 128) >> 8;
 298         block[stride*1+offset]= (int)((z1 + z2)*qmul + 128) >> 8;
 299         block[stride*2+offset]= (int)((z1 - z2)*qmul + 128) >> 8;
 300         block[stride*3+offset]= (int)((z0 - z3)*qmul + 128) >> 8;
 301     }
 302 }
 303
 304 void FUNCC(ff_h264_chroma_dc_dequant_idct)(int16_t *_block, int qmul){
 305     const int stride= 16*2;
 306     const int xStride= 16;
 307     SUINT a,b,c,d,e;
 308     dctcoef *block = (dctcoef*)_block;
 309
 310     a= block[stride*0 + xStride*0];
 311     b= block[stride*0 + xStride*1];
 312     c= block[stride*1 + xStride*0];
 313     d= block[stride*1 + xStride*1];
 314
 315     e= a-b;
 316     a= a+b;
 317     b= c-d;
 318     c= c+d;
 319
 320     block[stride*0 + xStride*0]= (int)((a+c)*qmul) >> 7;
 321     block[stride*0 + xStride*1]= (int)((e+b)*qmul) >> 7;
 322     block[stride*1 + xStride*0]= (int)((a-c)*qmul) >> 7;
 323     block[stride*1 + xStride*1]= (int)((e-b)*qmul) >> 7;
 324 }