git.sesse.net Git - narabu/blob - idct.cpp

   1 /*****************************************************************************\r
   2  *\r
   3  *  XVID MPEG-4 VIDEO CODEC\r
   4  *  - Inverse DCT  -\r
   5  *\r
   6  *  Copyright (C) 2006-2011 Xvid Solutions GmbH\r
   7  *\r
   8  *  This program is free software ; you can redistribute it and/or modify\r
   9  *  it under the terms of the GNU General Public License as published by\r
  10  *  the Free Software Foundation ; either version 2 of the License, or\r
  11  *  (at your option) any later version.\r
  12  *\r
  13  *  This program is distributed in the hope that it will be useful,\r
  14  *  but WITHOUT ANY WARRANTY ; without even the implied warranty of\r
  15  *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the\r
  16  *  GNU General Public License for more details.\r
  17  *\r
  18  *  You should have received a copy of the GNU General Public License\r
  19  *  along with this program ; if not, write to the Free Software\r
  20  *  Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA\r
  21  *\r
  22  * $Id: idct.c 1986 2011-05-18 09:07:40Z Isibaar $\r
  23  *\r
  24  ****************************************************************************/\r
  25 \r
  26 /*\r
  27  *  Authors: Skal\r
  28  *\r
  29  *  Walken IDCT\r
  30  *  Alternative idct implementations for decoding compatibility\r
  31  *\r
  32  *  NOTE: this "C" version is not the original one,\r
  33  *  but is modified to yield the same error profile\r
  34  *  than the MMX version.\r
  35  *\r
  36  ************************************************************************/\r
  37 \r
  38 #include <stdint.h>\r
  39 \r
  40 //#include "idct.h"\r
  41 \r
  42 /* function pointer */\r
  43 //idctFuncPtr idct;\r
  44 \r
  45 #define XVID_DSP_CLIP_255(x)   ( ((x)&~255) ? ((-(x)) >> (8*sizeof((x))-1))&0xff : (x) )\r
  46 \r
  47 #define ROW_SHIFT 11\r
  48 #define COL_SHIFT 6\r
  49 \r
  50 // #define FIX(x)   (int)((x) * (1<<ROW_SHIFT))\r
  51 #define Rnd0 65536 // 1<<(COL_SHIFT+ROW_SHIFT-1);\r
  52 #define Rnd1 3597  // FIX (1.75683487303);\r
  53 #define Rnd2 2260  // FIX (1.10355339059);\r
  54 #define Rnd3 1203  // FIX (0.587788325588);\r
  55 #define Rnd4 0\r
  56 #define Rnd5 120   // FIX (0.058658283817);\r
  57 #define Rnd6 512   // FIX (0.25);\r
  58 #define Rnd7 512   // FIX (0.25);\r
  59 #undef FIX\r
  60 \r
  61 static const int Tab04[] = { 22725, 21407, 19266, 16384, 12873,  8867, 4520 };\r
  62 static const int Tab17[] = { 31521, 29692, 26722, 22725, 17855, 12299, 6270 };\r
  63 static const int Tab26[] = { 29692, 27969, 25172, 21407, 16819, 11585, 5906 };\r
  64 static const int Tab35[] = { 26722, 25172, 22654, 19266, 15137, 10426, 5315 };\r
  65 \r
  66 static int Idct_Row(short * In, const int * const Tab, int Rnd)\r
  67 {\r
  68   const int C1 = Tab[0];\r
  69   const int C2 = Tab[1];\r
  70   const int C3 = Tab[2];\r
  71   const int C4 = Tab[3];\r
  72   const int C5 = Tab[4];\r
  73   const int C6 = Tab[5];\r
  74   const int C7 = Tab[6];\r
  75 \r
  76   const int Right = In[5]|In[6]|In[7];\r
  77   const int Left  = In[1]|In[2]|In[3];\r
  78   if (!(Right | In[4]))\r
  79   {\r
  80     const int K = C4*In[0] + Rnd;\r
  81     if (Left)\r
  82     {\r
  83       const int a0 = K + C2*In[2];\r
  84       const int a1 = K + C6*In[2];\r
  85       const int a2 = K - C6*In[2];\r
  86       const int a3 = K - C2*In[2];\r
  87 \r
  88       const int b0 = C1*In[1] + C3*In[3];\r
  89       const int b1 = C3*In[1] - C7*In[3];\r
  90       const int b2 = C5*In[1] - C1*In[3];\r
  91       const int b3 = C7*In[1] - C5*In[3];\r
  92 \r
  93       In[0] = (a0 + b0) >> ROW_SHIFT;\r
  94       In[1] = (a1 + b1) >> ROW_SHIFT;\r
  95       In[2] = (a2 + b2) >> ROW_SHIFT;\r
  96       In[3] = (a3 + b3) >> ROW_SHIFT;\r
  97       In[4] = (a3 - b3) >> ROW_SHIFT;\r
  98       In[5] = (a2 - b2) >> ROW_SHIFT;\r
  99       In[6] = (a1 - b1) >> ROW_SHIFT;\r
 100       In[7] = (a0 - b0) >> ROW_SHIFT;\r
 101     }\r
 102     else\r
 103     {\r
 104       const int a0 = K >> ROW_SHIFT;\r
 105       if (a0) {\r
 106         In[0] = In[1] = In[2] = In[3] =\r
 107         In[4] = In[5] = In[6] = In[7] = a0;\r
 108       }\r
 109       else return 0;\r
 110     }\r
 111   }\r
 112   else if (!(Left|Right))\r
 113   {\r
 114     const int a0 = (Rnd + C4*(In[0]+In[4])) >> ROW_SHIFT;\r
 115     const int a1 = (Rnd + C4*(In[0]-In[4])) >> ROW_SHIFT;\r
 116 \r
 117     In[0] = a0;\r
 118     In[3] = a0;\r
 119     In[4] = a0;\r
 120     In[7] = a0;\r
 121     In[1] = a1;\r
 122     In[2] = a1;\r
 123     In[5] = a1;\r
 124     In[6] = a1;\r
 125   }\r
 126   else\r
 127   {\r
 128     const int K = C4*In[0] + Rnd;\r
 129     const int a0 = K + C2*In[2] + C4*In[4] + C6*In[6];\r
 130     const int a1 = K + C6*In[2] - C4*In[4] - C2*In[6];\r
 131     const int a2 = K - C6*In[2] - C4*In[4] + C2*In[6];\r
 132     const int a3 = K - C2*In[2] + C4*In[4] - C6*In[6];\r
 133 \r
 134     const int b0 = C1*In[1] + C3*In[3] + C5*In[5] + C7*In[7];\r
 135     const int b1 = C3*In[1] - C7*In[3] - C1*In[5] - C5*In[7];\r
 136     const int b2 = C5*In[1] - C1*In[3] + C7*In[5] + C3*In[7];\r
 137     const int b3 = C7*In[1] - C5*In[3] + C3*In[5] - C1*In[7];\r
 138 \r
 139     In[0] = (a0 + b0) >> ROW_SHIFT;\r
 140     In[1] = (a1 + b1) >> ROW_SHIFT;\r
 141     In[2] = (a2 + b2) >> ROW_SHIFT;\r
 142     In[3] = (a3 + b3) >> ROW_SHIFT;\r
 143     In[4] = (a3 - b3) >> ROW_SHIFT;\r
 144     In[5] = (a2 - b2) >> ROW_SHIFT;\r
 145     In[6] = (a1 - b1) >> ROW_SHIFT;\r
 146     In[7] = (a0 - b0) >> ROW_SHIFT;\r
 147   }\r
 148   return 1;\r
 149 }\r
 150 \r
 151 #define Tan1  0x32ec\r
 152 #define Tan2  0x6a0a\r
 153 #define Tan3  0xab0e\r
 154 #define Sqrt2 0x5a82\r
 155 \r
 156 #define MULT(c,x, n)  ( ((c) * (x)) >> (n) )\r
 157 // 12b version => #define MULT(c,x, n)  ( (((c)>>3) * (x)) >> ((n)-3) )\r
 158 // 12b zero-testing version:\r
 159 \r
 160 #define BUTF(a, b, tmp) \\r
 161   (tmp) = (a)+(b);      \\r
 162   (b)   = (a)-(b);      \\r
 163   (a)   = (tmp)\r
 164 \r
 165 #define LOAD_BUTF(m1, m2, a, b, tmp, S) \\r
 166   (m1) = (S)[(a)] + (S)[(b)];           \\r
 167   (m2) = (S)[(a)] - (S)[(b)]\r
 168 \r
 169 static void Idct_Col_8(short * const In)\r
 170 {\r
 171   int mm0, mm1, mm2, mm3, mm4, mm5, mm6, mm7, Spill;\r
 172 \r
 173     // odd\r
 174 \r
 175   mm4 = (int)In[7*8];\r
 176   mm5 = (int)In[5*8];\r
 177   mm6 = (int)In[3*8];\r
 178   mm7 = (int)In[1*8];\r
 179 \r
 180   mm0 = MULT(Tan1, mm4, 16) + mm7;\r
 181   mm1 = MULT(Tan1, mm7, 16) - mm4;\r
 182   mm2 = MULT(Tan3, mm5, 16) + mm6;\r
 183   mm3 = MULT(Tan3, mm6, 16) - mm5;\r
 184 \r
 185   mm7 = mm0 + mm2;\r
 186   mm4 = mm1 - mm3;\r
 187   mm0 = mm0 - mm2;\r
 188   mm1 = mm1 + mm3;\r
 189   mm6 = mm0 + mm1;\r
 190   mm5 = mm0 - mm1;\r
 191   mm5 = 2*MULT(Sqrt2, mm5, 16);  // 2*sqrt2\r
 192   mm6 = 2*MULT(Sqrt2, mm6, 16);  // Watch out: precision loss but done to match\r
 193                                  // the pmulhw used in mmx/sse versions\r
 194   \r
 195     // even\r
 196 \r
 197   mm1 = (int)In[2*8];\r
 198   mm2 = (int)In[6*8];\r
 199   mm3 = MULT(Tan2,mm2, 16) + mm1;\r
 200   mm2 = MULT(Tan2,mm1, 16) - mm2;\r
 201 \r
 202   LOAD_BUTF(mm0, mm1, 0*8, 4*8, Spill, In);\r
 203 \r
 204   BUTF(mm0, mm3, Spill);\r
 205   BUTF(mm0, mm7, Spill);\r
 206   In[8*0] = (int16_t) (mm0 >> COL_SHIFT);\r
 207   In[8*7] = (int16_t) (mm7 >> COL_SHIFT);\r
 208   BUTF(mm3, mm4, mm0);\r
 209   In[8*3] = (int16_t) (mm3 >> COL_SHIFT);\r
 210   In[8*4] = (int16_t) (mm4 >> COL_SHIFT);\r
 211 \r
 212   BUTF(mm1, mm2, mm0);\r
 213   BUTF(mm1, mm6, mm0);\r
 214   In[8*1] = (int16_t) (mm1 >> COL_SHIFT);\r
 215   In[8*6] = (int16_t) (mm6 >> COL_SHIFT);\r
 216   BUTF(mm2, mm5, mm0);\r
 217   In[8*2] = (int16_t) (mm2 >> COL_SHIFT);\r
 218   In[8*5] = (int16_t) (mm5 >> COL_SHIFT);\r
 219 }\r
 220 \r
 221 static void Idct_Col_4(short * const In)\r
 222 {\r
 223   int mm0, mm1, mm2, mm3, mm4, mm5, mm6, mm7, Spill;\r
 224 \r
 225     // odd\r
 226 \r
 227   mm0 = (int)In[1*8];\r
 228   mm2 = (int)In[3*8];\r
 229 \r
 230   mm1 = MULT(Tan1, mm0, 16);\r
 231   mm3 = MULT(Tan3, mm2, 16);\r
 232 \r
 233   mm7 = mm0 + mm2;\r
 234   mm4 = mm1 - mm3;\r
 235   mm0 = mm0 - mm2;\r
 236   mm1 = mm1 + mm3;\r
 237   mm6 = mm0 + mm1;\r
 238   mm5 = mm0 - mm1;\r
 239   mm6 = 2*MULT(Sqrt2, mm6, 16);  // 2*sqrt2\r
 240   mm5 = 2*MULT(Sqrt2, mm5, 16);\r
 241 \r
 242     // even\r
 243 \r
 244   mm0 = mm1 = (int)In[0*8];\r
 245   mm3 = (int)In[2*8];\r
 246   mm2 = MULT(Tan2,mm3, 16);\r
 247 \r
 248   BUTF(mm0, mm3, Spill);\r
 249   BUTF(mm0, mm7, Spill);\r
 250   In[8*0] = (int16_t) (mm0 >> COL_SHIFT);\r
 251   In[8*7] = (int16_t) (mm7 >> COL_SHIFT);\r
 252   BUTF(mm3, mm4, mm0);\r
 253   In[8*3] = (int16_t) (mm3 >> COL_SHIFT);\r
 254   In[8*4] = (int16_t) (mm4 >> COL_SHIFT);\r
 255 \r
 256   BUTF(mm1, mm2, mm0);\r
 257   BUTF(mm1, mm6, mm0);\r
 258   In[8*1] = (int16_t) (mm1 >> COL_SHIFT);\r
 259   In[8*6] = (int16_t) (mm6 >> COL_SHIFT);\r
 260   BUTF(mm2, mm5, mm0);\r
 261   In[8*2] = (int16_t) (mm2 >> COL_SHIFT);\r
 262   In[8*5] = (int16_t) (mm5 >> COL_SHIFT);\r
 263 }\r
 264 \r
 265 static void Idct_Col_3(short * const In)\r
 266 {\r
 267   int mm0, mm1, mm2, mm3, mm4, mm5, mm6, mm7, Spill;\r
 268 \r
 269     // odd\r
 270 \r
 271   mm7 = (int)In[1*8];\r
 272   mm4 = MULT(Tan1, mm7, 16);\r
 273 \r
 274   mm6 = mm7 + mm4;\r
 275   mm5 = mm7 - mm4;\r
 276   mm6 = 2*MULT(Sqrt2, mm6, 16);  // 2*sqrt2\r
 277   mm5 = 2*MULT(Sqrt2, mm5, 16);\r
 278 \r
 279     // even\r
 280 \r
 281   mm0 = mm1 = (int)In[0*8];\r
 282   mm3 = (int)In[2*8];\r
 283   mm2 = MULT(Tan2,mm3, 16);\r
 284 \r
 285   BUTF(mm0, mm3, Spill);\r
 286   BUTF(mm0, mm7, Spill);\r
 287   In[8*0] = (int16_t) (mm0 >> COL_SHIFT);\r
 288   In[8*7] = (int16_t) (mm7 >> COL_SHIFT);\r
 289   BUTF(mm3, mm4, mm0);\r
 290   In[8*3] = (int16_t) (mm3 >> COL_SHIFT);\r
 291   In[8*4] = (int16_t) (mm4 >> COL_SHIFT);\r
 292 \r
 293   BUTF(mm1, mm2, mm0);\r
 294   BUTF(mm1, mm6, mm0);\r
 295   In[8*1] = (int16_t) (mm1 >> COL_SHIFT);\r
 296   In[8*6] = (int16_t) (mm6 >> COL_SHIFT);\r
 297   BUTF(mm2, mm5, mm0);\r
 298   In[8*2] = (int16_t) (mm2 >> COL_SHIFT);\r
 299   In[8*5] = (int16_t) (mm5 >> COL_SHIFT);\r
 300 }\r
 301 \r
 302 #undef Tan1\r
 303 #undef Tan2\r
 304 #undef Tan3\r
 305 #undef Sqrt2\r
 306 \r
 307 #undef ROW_SHIFT\r
 308 #undef COL_SHIFT\r
 309 \r
 310 //////////////////////////////////////////////////////////\r
 311 \r
 312 void idct_int32(short *const In)\r
 313 {\r
 314   int i, Rows = 0x07;\r
 315 \r
 316   Idct_Row(In + 0*8, Tab04, Rnd0);\r
 317   Idct_Row(In + 1*8, Tab17, Rnd1);\r
 318   Idct_Row(In + 2*8, Tab26, Rnd2);\r
 319   if (Idct_Row(In + 3*8, Tab35, Rnd3)) Rows |= 0x08;\r
 320   if (Idct_Row(In + 4*8, Tab04, Rnd4)) Rows |= 0x10;\r
 321   if (Idct_Row(In + 5*8, Tab35, Rnd5)) Rows |= 0x20;\r
 322   if (Idct_Row(In + 6*8, Tab26, Rnd6)) Rows |= 0x40;\r
 323   if (Idct_Row(In + 7*8, Tab17, Rnd7)) Rows |= 0x80;\r
 324 \r
 325   if (Rows&0xf0) {\r
 326     for(i=0; i<8; i++)\r
 327       Idct_Col_8(In + i);\r
 328   }\r
 329   else if (Rows&0x08) {\r
 330     for(i=0; i<8; i++)\r
 331       Idct_Col_4(In + i);\r
 332   }\r
 333   else {\r
 334     for(i=0; i<8; i++)\r
 335       Idct_Col_3(In + i);\r
 336   }\r
 337 }\r