git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/dsputil.h

   1 /*
   2  * DSP utils
   3  * Copyright (c) 2000, 2001, 2002 Fabrice Bellard
   4  * Copyright (c) 2002-2004 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
   5  *
   6  * This file is part of Libav.
   7  *
   8  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
   9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  10  * License as published by the Free Software Foundation; either
  11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  12  *
  13  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
  14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  16  * Lesser General Public License for more details.
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  19  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
  20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  21  */
  22
  23 /**
  24  * @file
  25  * DSP utils.
  26  * Note, many functions in here may use MMX which trashes the FPU state, it is
  27  * absolutely necessary to call emms_c() between DSP & float/double code.
  28  */
  29
  30 #ifndef AVCODEC_DSPUTIL_H
  31 #define AVCODEC_DSPUTIL_H
  32
  33 #include "avcodec.h"
  34
  35 extern uint32_t ff_square_tab[512];
  36
  37 void ff_gmc_c(uint8_t *dst, uint8_t *src, int stride, int h, int ox, int oy,
  38               int dxx, int dxy, int dyx, int dyy, int shift, int r,
  39               int width, int height);
  40
  41 /* minimum alignment rules ;)
  42  * If you notice errors in the align stuff, need more alignment for some ASM code
  43  * for some CPU or need to use a function with less aligned data then send a mail
  44  * to the libav-devel mailing list, ...
  45  *
  46  * !warning These alignments might not match reality, (missing attribute((align))
  47  * stuff somewhere possible).
  48  * I (Michael) did not check them, these are just the alignments which I think
  49  * could be reached easily ...
  50  *
  51  * !future video codecs might need functions with less strict alignment
  52  */
  53
  54 /* add and put pixel (decoding)
  55  * Block sizes for op_pixels_func are 8x4,8x8 16x8 16x16.
  56  * h for op_pixels_func is limited to { width / 2, width },
  57  * but never larger than 16 and never smaller than 4. */
  58 typedef void (*op_fill_func)(uint8_t *block /* align width (8 or 16) */,
  59                              uint8_t value, int line_size, int h);
  60
  61 struct MpegEncContext;
  62 /* Motion estimation:
  63  * h is limited to { width / 2, width, 2 * width },
  64  * but never larger than 16 and never smaller than 2.
  65  * Although currently h < 4 is not used as functions with
  66  * width < 8 are neither used nor implemented. */
  67 typedef int (*me_cmp_func)(struct MpegEncContext *c,
  68                            uint8_t *blk1 /* align width (8 or 16) */,
  69                            uint8_t *blk2 /* align 1 */, int line_size, int h);
  70
  71 /**
  72  * Scantable.
  73  */
  74 typedef struct ScanTable {
  75     const uint8_t *scantable;
  76     uint8_t permutated[64];
  77     uint8_t raster_end[64];
  78 } ScanTable;
  79
  80 void ff_init_scantable(uint8_t *permutation, ScanTable *st,
  81                        const uint8_t *src_scantable);
  82 void ff_init_scantable_permutation(uint8_t *idct_permutation,
  83                                    int idct_permutation_type);
  84
  85 /**
  86  * DSPContext.
  87  */
  88 typedef struct DSPContext {
  89     /* pixel ops : interface with DCT */
  90     void (*get_pixels)(int16_t *block /* align 16 */,
  91                        const uint8_t *pixels /* align 8 */,
  92                        int line_size);
  93     void (*diff_pixels)(int16_t *block /* align 16 */,
  94                         const uint8_t *s1 /* align 8 */,
  95                         const uint8_t *s2 /* align 8 */,
  96                         int stride);
  97     void (*put_pixels_clamped)(const int16_t *block /* align 16 */,
  98                                uint8_t *pixels /* align 8 */,
  99                                int line_size);
 100     void (*put_signed_pixels_clamped)(const int16_t *block /* align 16 */,
 101                                       uint8_t *pixels /* align 8 */,
 102                                       int line_size);
 103     void (*add_pixels_clamped)(const int16_t *block /* align 16 */,
 104                                uint8_t *pixels /* align 8 */,
 105                                int line_size);
 106     int (*sum_abs_dctelem)(int16_t *block /* align 16 */);
 107     /**
 108      * translational global motion compensation.
 109      */
 110     void (*gmc1)(uint8_t *dst /* align 8 */, uint8_t *src /* align 1 */,
 111                  int srcStride, int h, int x16, int y16, int rounder);
 112     /**
 113      * global motion compensation.
 114      */
 115     void (*gmc)(uint8_t *dst /* align 8 */, uint8_t *src /* align 1 */,
 116                 int stride, int h, int ox, int oy,
 117                 int dxx, int dxy, int dyx, int dyy,
 118                 int shift, int r, int width, int height);
 119     void (*clear_block)(int16_t *block /* align 16 */);
 120     void (*clear_blocks)(int16_t *blocks /* align 16 */);
 121     int (*pix_sum)(uint8_t *pix, int line_size);
 122     int (*pix_norm1)(uint8_t *pix, int line_size);
 123
 124     me_cmp_func sad[6]; /* identical to pix_absAxA except additional void * */
 125     me_cmp_func sse[6];
 126     me_cmp_func hadamard8_diff[6];
 127     me_cmp_func dct_sad[6];
 128     me_cmp_func quant_psnr[6];
 129     me_cmp_func bit[6];
 130     me_cmp_func rd[6];
 131     me_cmp_func vsad[6];
 132     me_cmp_func vsse[6];
 133     me_cmp_func nsse[6];
 134     me_cmp_func dct_max[6];
 135     me_cmp_func dct264_sad[6];
 136
 137     me_cmp_func me_pre_cmp[6];
 138     me_cmp_func me_cmp[6];
 139     me_cmp_func me_sub_cmp[6];
 140     me_cmp_func mb_cmp[6];
 141     me_cmp_func ildct_cmp[6]; // only width 16 used
 142     me_cmp_func frame_skip_cmp[6]; // only width 8 used
 143
 144     me_cmp_func pix_abs[2][4];
 145
 146     void (*bswap_buf)(uint32_t *dst, const uint32_t *src, int w);
 147     void (*bswap16_buf)(uint16_t *dst, const uint16_t *src, int len);
 148
 149     /* assume len is a multiple of 8, and arrays are 16-byte aligned */
 150     void (*vector_clipf)(float *dst /* align 16 */,
 151                          const float *src /* align 16 */,
 152                          float min, float max, int len /* align 16 */);
 153
 154     /* (I)DCT */
 155     void (*fdct)(int16_t *block /* align 16 */);
 156     void (*fdct248)(int16_t *block /* align 16 */);
 157
 158     /* IDCT really */
 159     void (*idct)(int16_t *block /* align 16 */);
 160
 161     /**
 162      * block -> idct -> clip to unsigned 8 bit -> dest.
 163      * (-1392, 0, 0, ...) -> idct -> (-174, -174, ...) -> put -> (0, 0, ...)
 164      * @param line_size size in bytes of a horizontal line of dest
 165      */
 166     void (*idct_put)(uint8_t *dest /* align 8 */,
 167                      int line_size, int16_t *block /* align 16 */);
 168
 169     /**
 170      * block -> idct -> add dest -> clip to unsigned 8 bit -> dest.
 171      * @param line_size size in bytes of a horizontal line of dest
 172      */
 173     void (*idct_add)(uint8_t *dest /* align 8 */,
 174                      int line_size, int16_t *block /* align 16 */);
 175
 176     /**
 177      * IDCT input permutation.
 178      * Several optimized IDCTs need a permutated input (relative to the
 179      * normal order of the reference IDCT).
 180      * This permutation must be performed before the idct_put/add.
 181      * Note, normally this can be merged with the zigzag/alternate scan<br>
 182      * An example to avoid confusion:
 183      * - (->decode coeffs -> zigzag reorder -> dequant -> reference IDCT -> ...)
 184      * - (x -> reference DCT -> reference IDCT -> x)
 185      * - (x -> reference DCT -> simple_mmx_perm = idct_permutation
 186      *    -> simple_idct_mmx -> x)
 187      * - (-> decode coeffs -> zigzag reorder -> simple_mmx_perm -> dequant
 188      *    -> simple_idct_mmx -> ...)
 189      */
 190     uint8_t idct_permutation[64];
 191     int idct_permutation_type;
 192 #define FF_NO_IDCT_PERM 1
 193 #define FF_LIBMPEG2_IDCT_PERM 2
 194 #define FF_SIMPLE_IDCT_PERM 3
 195 #define FF_TRANSPOSE_IDCT_PERM 4
 196 #define FF_PARTTRANS_IDCT_PERM 5
 197 #define FF_SSE2_IDCT_PERM 6
 198
 199     int (*try_8x8basis)(int16_t rem[64], int16_t weight[64],
 200                         int16_t basis[64], int scale);
 201     void (*add_8x8basis)(int16_t rem[64], int16_t basis[64], int scale);
 202 #define BASIS_SHIFT 16
 203 #define RECON_SHIFT 6
 204
 205     void (*draw_edges)(uint8_t *buf, int wrap, int width, int height,
 206                        int w, int h, int sides);
 207 #define EDGE_WIDTH 16
 208 #define EDGE_TOP    1
 209 #define EDGE_BOTTOM 2
 210
 211     void (*shrink[4])(uint8_t *dst, int dst_wrap, const uint8_t *src,
 212                       int src_wrap, int width, int height);
 213
 214     /**
 215      * Calculate scalar product of two vectors.
 216      * @param len length of vectors, should be multiple of 16
 217      */
 218     int32_t (*scalarproduct_int16)(const int16_t *v1,
 219                                    const int16_t *v2 /* align 16 */, int len);
 220
 221     /**
 222      * Clip each element in an array of int32_t to a given minimum and
 223      * maximum value.
 224      * @param dst  destination array
 225      *             constraints: 16-byte aligned
 226      * @param src  source array
 227      *             constraints: 16-byte aligned
 228      * @param min  minimum value
 229      *             constraints: must be in the range [-(1 << 24), 1 << 24]
 230      * @param max  maximum value
 231      *             constraints: must be in the range [-(1 << 24), 1 << 24]
 232      * @param len  number of elements in the array
 233      *             constraints: multiple of 32 greater than zero
 234      */
 235     void (*vector_clip_int32)(int32_t *dst, const int32_t *src, int32_t min,
 236                               int32_t max, unsigned int len);
 237
 238     op_fill_func fill_block_tab[2];
 239 } DSPContext;
 240
 241 void ff_dsputil_static_init(void);
 242 void ff_dsputil_init(DSPContext *p, AVCodecContext *avctx);
 243
 244 void ff_set_cmp(DSPContext *c, me_cmp_func *cmp, int type);
 245
 246 void ff_dsputil_init_arm(DSPContext *c, AVCodecContext *avctx,
 247                          unsigned high_bit_depth);
 248 void ff_dsputil_init_ppc(DSPContext *c, AVCodecContext *avctx,
 249                          unsigned high_bit_depth);
 250 void ff_dsputil_init_x86(DSPContext *c, AVCodecContext *avctx,
 251                          unsigned high_bit_depth);
 252
 253 #endif /* AVCODEC_DSPUTIL_H */