git.sesse.net Git - x264/blob - core/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 #include <stdlib.h>
  25 #include <stdint.h>
  26
  27 #include "x264.h"
  28
  29 #include "dct.h"
  30 #ifdef HAVE_MMXEXT
  31 #   include "i386/dct.h"
  32 #endif
  33
  34
  35 static inline int clip_uint8( int a )
  36 {
  37     if (a&(~255))
  38         return (-a)>>31;
  39     else
  40         return a;
  41 }
  42
  43 /*
  44  * XXX For all dct dc : input could be equal to output so ...
  45  */
  46
  47 static void dct2x2dc( int16_t d[2][2] )
  48 {
  49     int tmp[2][2];
  50
  51     tmp[0][0] = d[0][0] + d[0][1];
  52     tmp[1][0] = d[0][0] - d[0][1];
  53     tmp[0][1] = d[1][0] + d[1][1];
  54     tmp[1][1] = d[1][0] - d[1][1];
  55
  56     d[0][0] = tmp[0][0] + tmp[0][1];
  57     d[0][1] = tmp[1][0] + tmp[1][1];
  58     d[1][0] = tmp[0][0] - tmp[0][1];
  59     d[1][1] = tmp[1][0] - tmp[1][1];
  60 }
  61
  62 static void dct4x4dc( int16_t d[4][4] )
  63 {
  64     int16_t tmp[4][4];
  65     int s01, s23;
  66     int d01, d23;
  67     int i;
  68
  69     for( i = 0; i < 4; i++ )
  70     {
  71         s01 = d[i][0] + d[i][1];
  72         d01 = d[i][0] - d[i][1];
  73         s23 = d[i][2] + d[i][3];
  74         d23 = d[i][2] - d[i][3];
  75
  76         tmp[0][i] = s01 + s23;
  77         tmp[1][i] = s01 - s23;
  78         tmp[2][i] = d01 - d23;
  79         tmp[3][i] = d01 + d23;
  80     }
  81
  82     for( i = 0; i < 4; i++ )
  83     {
  84         s01 = tmp[i][0] + tmp[i][1];
  85         d01 = tmp[i][0] - tmp[i][1];
  86         s23 = tmp[i][2] + tmp[i][3];
  87         d23 = tmp[i][2] - tmp[i][3];
  88
  89         d[0][i] = ( s01 + s23 + 1 ) >> 1;
  90         d[1][i] = ( s01 - s23 + 1 ) >> 1;
  91         d[2][i] = ( d01 - d23 + 1 ) >> 1;
  92         d[3][i] = ( d01 + d23 + 1 ) >> 1;
  93     }
  94 }
  95
  96 static void idct4x4dc( int16_t d[4][4] )
  97 {
  98     int16_t tmp[4][4];
  99     int s01, s23;
 100     int d01, d23;
 101     int i;
 102
 103     for( i = 0; i < 4; i++ )
 104     {
 105         s01 = d[0][i] + d[1][i];
 106         d01 = d[0][i] - d[1][i];
 107         s23 = d[2][i] + d[3][i];
 108         d23 = d[2][i] - d[3][i];
 109
 110         tmp[0][i] = s01 + s23;
 111         tmp[1][i] = s01 - s23;
 112         tmp[2][i] = d01 - d23;
 113         tmp[3][i] = d01 + d23;
 114     }
 115
 116     for( i = 0; i < 4; i++ )
 117     {
 118         s01 = tmp[i][0] + tmp[i][1];
 119         d01 = tmp[i][0] - tmp[i][1];
 120         s23 = tmp[i][2] + tmp[i][3];
 121         d23 = tmp[i][2] - tmp[i][3];
 122
 123         d[i][0] = s01 + s23;
 124         d[i][1] = s01 - s23;
 125         d[i][2] = d01 - d23;
 126         d[i][3] = d01 + d23;
 127     }
 128 }
 129
 130 static void sub4x4_dct( int16_t dct[4][4], uint8_t *pix1, int i_pix1, uint8_t *pix2, int i_pix2 )
 131 {
 132     int16_t d[4][4];
 133     int16_t tmp[4][4];
 134     int y, x;
 135     int i;
 136
 137     for( y = 0; y < 4; y++ )
 138     {
 139         for( x = 0; x < 4; x++ )
 140         {
 141             d[y][x] = pix1[x] - pix2[x];
 142         }
 143         pix1 += i_pix1;
 144         pix2 += i_pix2;
 145     }
 146
 147     for( i = 0; i < 4; i++ )
 148     {
 149         const int s03 = d[i][0] + d[i][3];
 150         const int s12 = d[i][1] + d[i][2];
 151         const int d03 = d[i][0] - d[i][3];
 152         const int d12 = d[i][1] - d[i][2];
 153
 154         tmp[0][i] =   s03 +   s12;
 155         tmp[1][i] = 2*d03 +   d12;
 156         tmp[2][i] =   s03 -   s12;
 157         tmp[3][i] =   d03 - 2*d12;
 158     }
 159
 160     for( i = 0; i < 4; i++ )
 161     {
 162         const int s03 = tmp[i][0] + tmp[i][3];
 163         const int s12 = tmp[i][1] + tmp[i][2];
 164         const int d03 = tmp[i][0] - tmp[i][3];
 165         const int d12 = tmp[i][1] - tmp[i][2];
 166
 167         dct[0][i] =   s03 +   s12;
 168         dct[1][i] = 2*d03 +   d12;
 169         dct[2][i] =   s03 -   s12;
 170         dct[3][i] =   d03 - 2*d12;
 171     }
 172 }
 173
 174 static void sub8x8_dct( int16_t dct[4][4][4], uint8_t *pix1, int i_pix1, uint8_t *pix2, int i_pix2 )
 175 {
 176     sub4x4_dct( dct[0], &pix1[0], i_pix1, &pix2[0], i_pix2 );
 177     sub4x4_dct( dct[1], &pix1[4], i_pix1, &pix2[4], i_pix2 );
 178     sub4x4_dct( dct[2], &pix1[4*i_pix1+0], i_pix1, &pix2[4*i_pix2+0], i_pix2 );
 179     sub4x4_dct( dct[3], &pix1[4*i_pix1+4], i_pix1, &pix2[4*i_pix2+4], i_pix2 );
 180 }
 181
 182 static void sub16x16_dct( int16_t dct[16][4][4], uint8_t *pix1, int i_pix1, uint8_t *pix2, int i_pix2 )
 183 {
 184     sub8x8_dct( &dct[ 0], pix1, i_pix1, pix2, i_pix2 );
 185     sub8x8_dct( &dct[ 4], &pix1[8], i_pix1, &pix2[8], i_pix2 );
 186     sub8x8_dct( &dct[ 8], &pix1[8*i_pix1], i_pix1, &pix2[8*i_pix2], i_pix2 );
 187     sub8x8_dct( &dct[12], &pix1[8*i_pix1+8], i_pix1, &pix2[8*i_pix2+8], i_pix2 );
 188 }
 189
 190
 191 static void add4x4_idct( uint8_t *p_dst, int i_dst, int16_t dct[4][4] )
 192 {
 193     int16_t d[4][4];
 194     int16_t tmp[4][4];
 195     int x, y;
 196     int i;
 197
 198     for( i = 0; i < 4; i++ )
 199     {
 200         const int s02 = dct[0][i]      + dct[2][i];
 201         const int d02 = dct[0][i]      - dct[2][i];
 202         const int s13 = dct[1][i]      + (dct[3][i]>>1);
 203         const int d13 = (dct[1][i]>>1) -  dct[3][i];
 204
 205         tmp[0][i] = s02 + s13;
 206         tmp[1][i] = d02 + d13;
 207         tmp[2][i] = d02 - d13;
 208         tmp[3][i] = s02 - s13;
 209     }
 210
 211     for( i = 0; i < 4; i++ )
 212     {
 213         const int s02 =  tmp[i][0]     +  tmp[i][2];
 214         const int d02 =  tmp[i][0]     -  tmp[i][2];
 215         const int s13 =  tmp[i][1]     + (tmp[i][3]>>1);
 216         const int d13 = (tmp[i][1]>>1) -  tmp[i][3];
 217
 218         d[i][0] = ( s02 + s13 + 32 ) >> 6;
 219         d[i][1] = ( d02 + d13 + 32 ) >> 6;
 220         d[i][2] = ( d02 - d13 + 32 ) >> 6;
 221         d[i][3] = ( s02 - s13 + 32 ) >> 6;
 222     }
 223
 224     for( y = 0; y < 4; y++ )
 225     {
 226         for( x = 0; x < 4; x++ )
 227         {
 228             p_dst[x] = clip_uint8( p_dst[x] + d[y][x] );
 229         }
 230         p_dst += i_dst;
 231     }
 232 }
 233
 234 static void add8x8_idct( uint8_t *p_dst, int i_dst, int16_t dct[4][4][4] )
 235 {
 236     add4x4_idct( p_dst, i_dst,             dct[0] );
 237     add4x4_idct( &p_dst[4], i_dst,         dct[1] );
 238     add4x4_idct( &p_dst[4*i_dst+0], i_dst, dct[2] );
 239     add4x4_idct( &p_dst[4*i_dst+4], i_dst, dct[3] );
 240 }
 241
 242 static void add16x16_idct( uint8_t *p_dst, int i_dst, int16_t dct[16][4][4] )
 243 {
 244     add8x8_idct( &p_dst[0], i_dst, &dct[0] );
 245     add8x8_idct( &p_dst[8], i_dst, &dct[4] );
 246     add8x8_idct( &p_dst[8*i_dst], i_dst, &dct[8] );
 247     add8x8_idct( &p_dst[8*i_dst+8], i_dst, &dct[12] );
 248 }
 249
 250
 251
 252 /****************************************************************************
 253  * x264_dct_init:
 254  ****************************************************************************/
 255 void x264_dct_init( int cpu, x264_dct_function_t *dctf )
 256 {
 257     dctf->sub4x4_dct    = sub4x4_dct;
 258     dctf->add4x4_idct   = add4x4_idct;
 259
 260     dctf->sub8x8_dct    = sub8x8_dct;
 261     dctf->add8x8_idct   = add8x8_idct;
 262
 263     dctf->sub16x16_dct    = sub16x16_dct;
 264     dctf->add16x16_idct   = add16x16_idct;
 265
 266     dctf->dct4x4dc  = dct4x4dc;
 267     dctf->idct4x4dc = idct4x4dc;
 268
 269     dctf->dct2x2dc  = dct2x2dc;
 270     dctf->idct2x2dc = dct2x2dc;
 271
 272 #ifdef HAVE_MMXEXT
 273     if( cpu&X264_CPU_MMXEXT )
 274     {
 275         dctf->sub4x4_dct    = x264_sub4x4_dct_mmxext;
 276         dctf->sub8x8_dct    = x264_sub8x8_dct_mmxext;
 277         dctf->sub16x16_dct  = x264_sub16x16_dct_mmxext;
 278
 279         dctf->add4x4_idct   = x264_add4x4_idct_mmxext;
 280         dctf->add8x8_idct   = x264_add8x8_idct_mmxext;
 281         dctf->add16x16_idct = x264_add16x16_idct_mmxext;
 282
 283         dctf->dct4x4dc  = x264_dct4x4dc_mmxext;
 284         dctf->idct4x4dc = x264_idct4x4dc_mmxext;
 285     }
 286 #endif
 287 }
 288