git.sesse.net Git - x264/blob - common/dct.c

   1 /*****************************************************************************
   2  * dct.c: h264 encoder library
   3  *****************************************************************************
   4  * Copyright (C) 2003 Laurent Aimar
   5  * $Id: dct.c,v 1.1 2004/06/03 19:27:06 fenrir Exp $
   6  *
   7  * Authors: Laurent Aimar <fenrir@via.ecp.fr>
   8  *
   9  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  10  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  11  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  12  * (at your option) any later version.
  13  *
  14  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  17  * GNU General Public License for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  20  * along with this program; if not, write to the Free Software
  21  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111, USA.
  22  *****************************************************************************/
  23
  24 #ifdef HAVE_STDINT_H
  25 #include <stdint.h>
  26 #else
  27 #include <inttypes.h>
  28 #endif
  29 #include <stdlib.h>
  30 #include <stdarg.h>
  31
  32 #include "x264.h"
  33
  34 #include "dct.h"
  35 #ifdef HAVE_MMXEXT
  36 #   include "i386/dct.h"
  37 #endif
  38
  39
  40 static inline int clip_uint8( int a )
  41 {
  42     if (a&(~255))
  43         return (-a)>>31;
  44     else
  45         return a;
  46 }
  47
  48 /*
  49  * XXX For all dct dc : input could be equal to output so ...
  50  */
  51
  52 static void dct2x2dc( int16_t d[2][2] )
  53 {
  54     int tmp[2][2];
  55
  56     tmp[0][0] = d[0][0] + d[0][1];
  57     tmp[1][0] = d[0][0] - d[0][1];
  58     tmp[0][1] = d[1][0] + d[1][1];
  59     tmp[1][1] = d[1][0] - d[1][1];
  60
  61     d[0][0] = tmp[0][0] + tmp[0][1];
  62     d[0][1] = tmp[1][0] + tmp[1][1];
  63     d[1][0] = tmp[0][0] - tmp[0][1];
  64     d[1][1] = tmp[1][0] - tmp[1][1];
  65 }
  66
  67 static void dct4x4dc( int16_t d[4][4] )
  68 {
  69     int16_t tmp[4][4];
  70     int s01, s23;
  71     int d01, d23;
  72     int i;
  73
  74     for( i = 0; i < 4; i++ )
  75     {
  76         s01 = d[i][0] + d[i][1];
  77         d01 = d[i][0] - d[i][1];
  78         s23 = d[i][2] + d[i][3];
  79         d23 = d[i][2] - d[i][3];
  80
  81         tmp[0][i] = s01 + s23;
  82         tmp[1][i] = s01 - s23;
  83         tmp[2][i] = d01 - d23;
  84         tmp[3][i] = d01 + d23;
  85     }
  86
  87     for( i = 0; i < 4; i++ )
  88     {
  89         s01 = tmp[i][0] + tmp[i][1];
  90         d01 = tmp[i][0] - tmp[i][1];
  91         s23 = tmp[i][2] + tmp[i][3];
  92         d23 = tmp[i][2] - tmp[i][3];
  93
  94         d[0][i] = ( s01 + s23 + 1 ) >> 1;
  95         d[1][i] = ( s01 - s23 + 1 ) >> 1;
  96         d[2][i] = ( d01 - d23 + 1 ) >> 1;
  97         d[3][i] = ( d01 + d23 + 1 ) >> 1;
  98     }
  99 }
 100
 101 static void idct4x4dc( int16_t d[4][4] )
 102 {
 103     int16_t tmp[4][4];
 104     int s01, s23;
 105     int d01, d23;
 106     int i;
 107
 108     for( i = 0; i < 4; i++ )
 109     {
 110         s01 = d[0][i] + d[1][i];
 111         d01 = d[0][i] - d[1][i];
 112         s23 = d[2][i] + d[3][i];
 113         d23 = d[2][i] - d[3][i];
 114
 115         tmp[0][i] = s01 + s23;
 116         tmp[1][i] = s01 - s23;
 117         tmp[2][i] = d01 - d23;
 118         tmp[3][i] = d01 + d23;
 119     }
 120
 121     for( i = 0; i < 4; i++ )
 122     {
 123         s01 = tmp[i][0] + tmp[i][1];
 124         d01 = tmp[i][0] - tmp[i][1];
 125         s23 = tmp[i][2] + tmp[i][3];
 126         d23 = tmp[i][2] - tmp[i][3];
 127
 128         d[i][0] = s01 + s23;
 129         d[i][1] = s01 - s23;
 130         d[i][2] = d01 - d23;
 131         d[i][3] = d01 + d23;
 132     }
 133 }
 134
 135 static void sub4x4_dct( int16_t dct[4][4], uint8_t *pix1, int i_pix1, uint8_t *pix2, int i_pix2 )
 136 {
 137     int16_t d[4][4];
 138     int16_t tmp[4][4];
 139     int y, x;
 140     int i;
 141
 142     for( y = 0; y < 4; y++ )
 143     {
 144         for( x = 0; x < 4; x++ )
 145         {
 146             d[y][x] = pix1[x] - pix2[x];
 147         }
 148         pix1 += i_pix1;
 149         pix2 += i_pix2;
 150     }
 151
 152     for( i = 0; i < 4; i++ )
 153     {
 154         const int s03 = d[i][0] + d[i][3];
 155         const int s12 = d[i][1] + d[i][2];
 156         const int d03 = d[i][0] - d[i][3];
 157         const int d12 = d[i][1] - d[i][2];
 158
 159         tmp[0][i] =   s03 +   s12;
 160         tmp[1][i] = 2*d03 +   d12;
 161         tmp[2][i] =   s03 -   s12;
 162         tmp[3][i] =   d03 - 2*d12;
 163     }
 164
 165     for( i = 0; i < 4; i++ )
 166     {
 167         const int s03 = tmp[i][0] + tmp[i][3];
 168         const int s12 = tmp[i][1] + tmp[i][2];
 169         const int d03 = tmp[i][0] - tmp[i][3];
 170         const int d12 = tmp[i][1] - tmp[i][2];
 171
 172         dct[0][i] =   s03 +   s12;
 173         dct[1][i] = 2*d03 +   d12;
 174         dct[2][i] =   s03 -   s12;
 175         dct[3][i] =   d03 - 2*d12;
 176     }
 177 }
 178
 179 static void sub8x8_dct( int16_t dct[4][4][4], uint8_t *pix1, int i_pix1, uint8_t *pix2, int i_pix2 )
 180 {
 181     sub4x4_dct( dct[0], &pix1[0], i_pix1, &pix2[0], i_pix2 );
 182     sub4x4_dct( dct[1], &pix1[4], i_pix1, &pix2[4], i_pix2 );
 183     sub4x4_dct( dct[2], &pix1[4*i_pix1+0], i_pix1, &pix2[4*i_pix2+0], i_pix2 );
 184     sub4x4_dct( dct[3], &pix1[4*i_pix1+4], i_pix1, &pix2[4*i_pix2+4], i_pix2 );
 185 }
 186
 187 static void sub16x16_dct( int16_t dct[16][4][4], uint8_t *pix1, int i_pix1, uint8_t *pix2, int i_pix2 )
 188 {
 189     sub8x8_dct( &dct[ 0], pix1, i_pix1, pix2, i_pix2 );
 190     sub8x8_dct( &dct[ 4], &pix1[8], i_pix1, &pix2[8], i_pix2 );
 191     sub8x8_dct( &dct[ 8], &pix1[8*i_pix1], i_pix1, &pix2[8*i_pix2], i_pix2 );
 192     sub8x8_dct( &dct[12], &pix1[8*i_pix1+8], i_pix1, &pix2[8*i_pix2+8], i_pix2 );
 193 }
 194
 195
 196 static void add4x4_idct( uint8_t *p_dst, int i_dst, int16_t dct[4][4] )
 197 {
 198     int16_t d[4][4];
 199     int16_t tmp[4][4];
 200     int x, y;
 201     int i;
 202
 203     for( i = 0; i < 4; i++ )
 204     {
 205         const int s02 =  dct[i][0]     +  dct[i][2];
 206         const int d02 =  dct[i][0]     -  dct[i][2];
 207         const int s13 =  dct[i][1]     + (dct[i][3]>>1);
 208         const int d13 = (dct[i][1]>>1) -  dct[i][3];
 209
 210         tmp[i][0] = s02 + s13;
 211         tmp[i][1] = d02 + d13;
 212         tmp[i][2] = d02 - d13;
 213         tmp[i][3] = s02 - s13;
 214     }
 215
 216     for( i = 0; i < 4; i++ )
 217     {
 218         const int s02 =  tmp[0][i]     +  tmp[2][i];
 219         const int d02 =  tmp[0][i]     -  tmp[2][i];
 220         const int s13 =  tmp[1][i]     + (tmp[3][i]>>1);
 221         const int d13 = (tmp[1][i]>>1) -   tmp[3][i];
 222
 223         d[0][i] = ( s02 + s13 + 32 ) >> 6;
 224         d[1][i] = ( d02 + d13 + 32 ) >> 6;
 225         d[2][i] = ( d02 - d13 + 32 ) >> 6;
 226         d[3][i] = ( s02 - s13 + 32 ) >> 6;
 227     }
 228
 229
 230     for( y = 0; y < 4; y++ )
 231     {
 232         for( x = 0; x < 4; x++ )
 233         {
 234             p_dst[x] = clip_uint8( p_dst[x] + d[y][x] );
 235         }
 236         p_dst += i_dst;
 237     }
 238 }
 239
 240 static void add8x8_idct( uint8_t *p_dst, int i_dst, int16_t dct[4][4][4] )
 241 {
 242     add4x4_idct( p_dst, i_dst,             dct[0] );
 243     add4x4_idct( &p_dst[4], i_dst,         dct[1] );
 244     add4x4_idct( &p_dst[4*i_dst+0], i_dst, dct[2] );
 245     add4x4_idct( &p_dst[4*i_dst+4], i_dst, dct[3] );
 246 }
 247
 248 static void add16x16_idct( uint8_t *p_dst, int i_dst, int16_t dct[16][4][4] )
 249 {
 250     add8x8_idct( &p_dst[0], i_dst, &dct[0] );
 251     add8x8_idct( &p_dst[8], i_dst, &dct[4] );
 252     add8x8_idct( &p_dst[8*i_dst], i_dst, &dct[8] );
 253     add8x8_idct( &p_dst[8*i_dst+8], i_dst, &dct[12] );
 254 }
 255
 256
 257
 258 /****************************************************************************
 259  * x264_dct_init:
 260  ****************************************************************************/
 261 void x264_dct_init( int cpu, x264_dct_function_t *dctf )
 262 {
 263     dctf->sub4x4_dct    = sub4x4_dct;
 264     dctf->add4x4_idct   = add4x4_idct;
 265
 266     dctf->sub8x8_dct    = sub8x8_dct;
 267     dctf->add8x8_idct   = add8x8_idct;
 268
 269     dctf->sub16x16_dct    = sub16x16_dct;
 270     dctf->add16x16_idct   = add16x16_idct;
 271
 272     dctf->dct4x4dc  = dct4x4dc;
 273     dctf->idct4x4dc = idct4x4dc;
 274
 275     dctf->dct2x2dc  = dct2x2dc;
 276     dctf->idct2x2dc = dct2x2dc;
 277
 278 #ifdef HAVE_MMXEXT
 279     if( cpu&X264_CPU_MMXEXT )
 280     {
 281         dctf->sub4x4_dct    = x264_sub4x4_dct_mmxext;
 282         dctf->sub8x8_dct    = x264_sub8x8_dct_mmxext;
 283         dctf->sub16x16_dct  = x264_sub16x16_dct_mmxext;
 284
 285         dctf->add4x4_idct   = x264_add4x4_idct_mmxext;
 286         dctf->add8x8_idct   = x264_add8x8_idct_mmxext;
 287         dctf->add16x16_idct = x264_add16x16_idct_mmxext;
 288
 289         dctf->dct4x4dc  = x264_dct4x4dc_mmxext;
 290         dctf->idct4x4dc = x264_idct4x4dc_mmxext;
 291     }
 292 #endif
 293 }
 294