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

   1 /*
   2  * (I)DCT Transforms
   3  * Copyright (c) 2009 Peter Ross <pross@xvid.org>
   4  * Copyright (c) 2010 Alex Converse <alex.converse@gmail.com>
   5  * Copyright (c) 2010 Vitor Sessak
   6  *
   7  * This file is part of FFmpeg.
   8  *
   9  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
  10  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  11  * License as published by the Free Software Foundation; either
  12  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  13  *
  14  * FFmpeg 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 GNU
  17  * Lesser General Public License for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  20  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  21  * Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
  22  */
  23
  24 /**
  25  * @file libavcodec/dct.c
  26  * (Inverse) Discrete Cosine Transforms. These are also known as the
  27  * type II and type III DCTs respectively.
  28  */
  29
  30 #include <math.h>
  31 #include "libavutil/mathematics.h"
  32 #include "fft.h"
  33
  34 av_cold int ff_dct_init(DCTContext *s, int nbits, int inverse)
  35 {
  36     int n = 1 << nbits;
  37     int i;
  38
  39     s->nbits    = nbits;
  40     s->inverse  = inverse;
  41
  42     ff_init_ff_cos_tabs(nbits+2);
  43
  44     s->costab = ff_cos_tabs[nbits+2];
  45
  46     s->csc2 = av_malloc(n/2 * sizeof(FFTSample));
  47
  48     if (ff_rdft_init(&s->rdft, nbits, inverse) < 0) {
  49         av_free(s->csc2);
  50         return -1;
  51     }
  52
  53     for (i = 0; i < n/2; i++)
  54         s->csc2[i] = 0.5 / sin((M_PI / (2*n) * (2*i + 1)));
  55
  56     return 0;
  57 }
  58
  59 /* sin((M_PI * x / (2*n)) */
  60 #define SIN(s,n,x) (s->costab[(n) - (x)])
  61
  62 /* cos((M_PI * x / (2*n)) */
  63 #define COS(s,n,x) (s->costab[x])
  64
  65 static void ff_dct_calc_c(DCTContext *ctx, FFTSample *data)
  66 {
  67     int n = 1 << ctx->nbits;
  68     int i;
  69
  70     if (ctx->inverse) {
  71         float next = data[n - 1];
  72         float inv_n = 1.0f / n;
  73
  74         for (i = n - 2; i >= 2; i -= 2) {
  75             float val1 = data[i    ];
  76             float val2 = data[i - 1] - data[i + 1];
  77             float c = COS(ctx, n, i);
  78             float s = SIN(ctx, n, i);
  79
  80             data[i    ] = c * val1 + s * val2;
  81             data[i + 1] = s * val1 - c * val2;
  82         }
  83
  84         data[1] = 2 * next;
  85
  86         ff_rdft_calc(&ctx->rdft, data);
  87
  88         for (i = 0; i < n / 2; i++) {
  89             float tmp1 = data[i        ] * inv_n;
  90             float tmp2 = data[n - i - 1] * inv_n;
  91             float csc = ctx->csc2[i] * (tmp1 - tmp2);
  92
  93             tmp1 += tmp2;
  94             data[i        ] = tmp1 + csc;
  95             data[n - i - 1] = tmp1 - csc;
  96         }
  97     } else {
  98         float next;
  99         for (i=0; i < n/2; i++) {
 100             float tmp1 = data[i        ];
 101             float tmp2 = data[n - i - 1];
 102             float s = SIN(ctx, n, 2*i + 1);
 103
 104             s *= tmp1 - tmp2;
 105             tmp1 = (tmp1 + tmp2) * 0.5f;
 106
 107             data[i    ] = tmp1 + s;
 108             data[n-i-1] = tmp1 - s;
 109         }
 110
 111         ff_rdft_calc(&ctx->rdft, data);
 112
 113         next = data[1] * 0.5;
 114         data[1] *= -1;
 115
 116         for (i = n - 2; i >= 0; i -= 2) {
 117             float inr = data[i    ];
 118             float ini = data[i + 1];
 119             float c = COS(ctx, n, i);
 120             float s = SIN(ctx, n, i);
 121
 122             data[i  ] = c * inr + s * ini;
 123
 124             data[i+1] = next;
 125
 126             next +=     s * inr - c * ini;
 127         }
 128     }
 129 }
 130
 131 void ff_dct_calc(DCTContext *s, FFTSample *data)
 132 {
 133     ff_dct_calc_c(s, data);
 134 }
 135
 136 av_cold void ff_dct_end(DCTContext *s)
 137 {
 138     ff_rdft_end(&s->rdft);
 139     av_free(s->csc2);
 140 }