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_put_pixels8x8_c(uint8_t *dst, uint8_t *src, ptrdiff_t stride);
  38 void ff_avg_pixels8x8_c(uint8_t *dst, uint8_t *src, ptrdiff_t stride);
  39 void ff_put_pixels16x16_c(uint8_t *dst, uint8_t *src, ptrdiff_t stride);
  40 void ff_avg_pixels16x16_c(uint8_t *dst, uint8_t *src, ptrdiff_t stride);
  41
  42 void ff_put_pixels8_l2_8(uint8_t *dst, const uint8_t *src1, const uint8_t *src2,
  43                          int dst_stride, int src_stride1, int src_stride2,
  44                          int h);
  45
  46 void ff_gmc_c(uint8_t *dst, uint8_t *src, int stride, int h, int ox, int oy,
  47               int dxx, int dxy, int dyx, int dyy, int shift, int r,
  48               int width, int height);
  49
  50 /* minimum alignment rules ;)
  51  * If you notice errors in the align stuff, need more alignment for some ASM code
  52  * for some CPU or need to use a function with less aligned data then send a mail
  53  * to the libav-devel mailing list, ...
  54  *
  55  * !warning These alignments might not match reality, (missing attribute((align))
  56  * stuff somewhere possible).
  57  * I (Michael) did not check them, these are just the alignments which I think
  58  * could be reached easily ...
  59  *
  60  * !future video codecs might need functions with less strict alignment
  61  */
  62
  63 /* add and put pixel (decoding)
  64  * Block sizes for op_pixels_func are 8x4,8x8 16x8 16x16.
  65  * h for op_pixels_func is limited to { width / 2, width },
  66  * but never larger than 16 and never smaller than 4. */
  67 typedef void (*qpel_mc_func)(uint8_t *dst /* align width (8 or 16) */,
  68                              uint8_t *src /* align 1 */, ptrdiff_t stride);
  69
  70 typedef void (*op_fill_func)(uint8_t *block /* align width (8 or 16) */,
  71                              uint8_t value, int line_size, int h);
  72
  73 #define DEF_OLD_QPEL(name)                                                     \
  74     void ff_put_        ## name(uint8_t *dst /* align width (8 or 16) */,      \
  75                                 uint8_t *src /* align 1 */, ptrdiff_t stride); \
  76     void ff_put_no_rnd_ ## name(uint8_t *dst /* align width (8 or 16) */,      \
  77                                 uint8_t *src /* align 1 */, ptrdiff_t stride); \
  78     void ff_avg_        ## name(uint8_t *dst /* align width (8 or 16) */,      \
  79                                 uint8_t *src /* align 1 */, ptrdiff_t stride);
  80
  81 DEF_OLD_QPEL(qpel16_mc11_old_c)
  82 DEF_OLD_QPEL(qpel16_mc31_old_c)
  83 DEF_OLD_QPEL(qpel16_mc12_old_c)
  84 DEF_OLD_QPEL(qpel16_mc32_old_c)
  85 DEF_OLD_QPEL(qpel16_mc13_old_c)
  86 DEF_OLD_QPEL(qpel16_mc33_old_c)
  87 DEF_OLD_QPEL(qpel8_mc11_old_c)
  88 DEF_OLD_QPEL(qpel8_mc31_old_c)
  89 DEF_OLD_QPEL(qpel8_mc12_old_c)
  90 DEF_OLD_QPEL(qpel8_mc32_old_c)
  91 DEF_OLD_QPEL(qpel8_mc13_old_c)
  92 DEF_OLD_QPEL(qpel8_mc33_old_c)
  93
  94 struct MpegEncContext;
  95 /* Motion estimation:
  96  * h is limited to { width / 2, width, 2 * width },
  97  * but never larger than 16 and never smaller than 2.
  98  * Although currently h < 4 is not used as functions with
  99  * width < 8 are neither used nor implemented. */
 100 typedef int (*me_cmp_func)(struct MpegEncContext *c,
 101                            uint8_t *blk1 /* align width (8 or 16) */,
 102                            uint8_t *blk2 /* align 1 */, int line_size, int h);
 103
 104 /**
 105  * Scantable.
 106  */
 107 typedef struct ScanTable {
 108     const uint8_t *scantable;
 109     uint8_t permutated[64];
 110     uint8_t raster_end[64];
 111 } ScanTable;
 112
 113 void ff_init_scantable(uint8_t *permutation, ScanTable *st,
 114                        const uint8_t *src_scantable);
 115 void ff_init_scantable_permutation(uint8_t *idct_permutation,
 116                                    int idct_permutation_type);
 117
 118 /**
 119  * DSPContext.
 120  */
 121 typedef struct DSPContext {
 122     /* pixel ops : interface with DCT */
 123     void (*get_pixels)(int16_t *block /* align 16 */,
 124                        const uint8_t *pixels /* align 8 */,
 125                        int line_size);
 126     void (*diff_pixels)(int16_t *block /* align 16 */,
 127                         const uint8_t *s1 /* align 8 */,
 128                         const uint8_t *s2 /* align 8 */,
 129                         int stride);
 130     void (*put_pixels_clamped)(const int16_t *block /* align 16 */,
 131                                uint8_t *pixels /* align 8 */,
 132                                int line_size);
 133     void (*put_signed_pixels_clamped)(const int16_t *block /* align 16 */,
 134                                       uint8_t *pixels /* align 8 */,
 135                                       int line_size);
 136     void (*add_pixels_clamped)(const int16_t *block /* align 16 */,
 137                                uint8_t *pixels /* align 8 */,
 138                                int line_size);
 139     void (*add_pixels8)(uint8_t *pixels, int16_t *block, int line_size);
 140     int (*sum_abs_dctelem)(int16_t *block /* align 16 */);
 141     /**
 142      * translational global motion compensation.
 143      */
 144     void (*gmc1)(uint8_t *dst /* align 8 */, uint8_t *src /* align 1 */,
 145                  int srcStride, int h, int x16, int y16, int rounder);
 146     /**
 147      * global motion compensation.
 148      */
 149     void (*gmc)(uint8_t *dst /* align 8 */, uint8_t *src /* align 1 */,
 150                 int stride, int h, int ox, int oy,
 151                 int dxx, int dxy, int dyx, int dyy,
 152                 int shift, int r, int width, int height);
 153     void (*clear_block)(int16_t *block /* align 16 */);
 154     void (*clear_blocks)(int16_t *blocks /* align 16 */);
 155     int (*pix_sum)(uint8_t *pix, int line_size);
 156     int (*pix_norm1)(uint8_t *pix, int line_size);
 157
 158     me_cmp_func sad[6]; /* identical to pix_absAxA except additional void * */
 159     me_cmp_func sse[6];
 160     me_cmp_func hadamard8_diff[6];
 161     me_cmp_func dct_sad[6];
 162     me_cmp_func quant_psnr[6];
 163     me_cmp_func bit[6];
 164     me_cmp_func rd[6];
 165     me_cmp_func vsad[6];
 166     me_cmp_func vsse[6];
 167     me_cmp_func nsse[6];
 168     me_cmp_func dct_max[6];
 169     me_cmp_func dct264_sad[6];
 170
 171     me_cmp_func me_pre_cmp[6];
 172     me_cmp_func me_cmp[6];
 173     me_cmp_func me_sub_cmp[6];
 174     me_cmp_func mb_cmp[6];
 175     me_cmp_func ildct_cmp[6]; // only width 16 used
 176     me_cmp_func frame_skip_cmp[6]; // only width 8 used
 177
 178     qpel_mc_func put_qpel_pixels_tab[2][16];
 179     qpel_mc_func avg_qpel_pixels_tab[2][16];
 180     qpel_mc_func put_no_rnd_qpel_pixels_tab[2][16];
 181
 182     me_cmp_func pix_abs[2][4];
 183
 184     void (*bswap_buf)(uint32_t *dst, const uint32_t *src, int w);
 185     void (*bswap16_buf)(uint16_t *dst, const uint16_t *src, int len);
 186
 187     /* assume len is a multiple of 8, and arrays are 16-byte aligned */
 188     void (*vector_clipf)(float *dst /* align 16 */,
 189                          const float *src /* align 16 */,
 190                          float min, float max, int len /* align 16 */);
 191
 192     /* (I)DCT */
 193     void (*fdct)(int16_t *block /* align 16 */);
 194     void (*fdct248)(int16_t *block /* align 16 */);
 195
 196     /* IDCT really */
 197     void (*idct)(int16_t *block /* align 16 */);
 198
 199     /**
 200      * block -> idct -> clip to unsigned 8 bit -> dest.
 201      * (-1392, 0, 0, ...) -> idct -> (-174, -174, ...) -> put -> (0, 0, ...)
 202      * @param line_size size in bytes of a horizontal line of dest
 203      */
 204     void (*idct_put)(uint8_t *dest /* align 8 */,
 205                      int line_size, int16_t *block /* align 16 */);
 206
 207     /**
 208      * block -> idct -> add dest -> clip to unsigned 8 bit -> dest.
 209      * @param line_size size in bytes of a horizontal line of dest
 210      */
 211     void (*idct_add)(uint8_t *dest /* align 8 */,
 212                      int line_size, int16_t *block /* align 16 */);
 213
 214     /**
 215      * IDCT input permutation.
 216      * Several optimized IDCTs need a permutated input (relative to the
 217      * normal order of the reference IDCT).
 218      * This permutation must be performed before the idct_put/add.
 219      * Note, normally this can be merged with the zigzag/alternate scan<br>
 220      * An example to avoid confusion:
 221      * - (->decode coeffs -> zigzag reorder -> dequant -> reference IDCT -> ...)
 222      * - (x -> reference DCT -> reference IDCT -> x)
 223      * - (x -> reference DCT -> simple_mmx_perm = idct_permutation
 224      *    -> simple_idct_mmx -> x)
 225      * - (-> decode coeffs -> zigzag reorder -> simple_mmx_perm -> dequant
 226      *    -> simple_idct_mmx -> ...)
 227      */
 228     uint8_t idct_permutation[64];
 229     int idct_permutation_type;
 230 #define FF_NO_IDCT_PERM 1
 231 #define FF_LIBMPEG2_IDCT_PERM 2
 232 #define FF_SIMPLE_IDCT_PERM 3
 233 #define FF_TRANSPOSE_IDCT_PERM 4
 234 #define FF_PARTTRANS_IDCT_PERM 5
 235 #define FF_SSE2_IDCT_PERM 6
 236
 237     int (*try_8x8basis)(int16_t rem[64], int16_t weight[64],
 238                         int16_t basis[64], int scale);
 239     void (*add_8x8basis)(int16_t rem[64], int16_t basis[64], int scale);
 240 #define BASIS_SHIFT 16
 241 #define RECON_SHIFT 6
 242
 243     void (*draw_edges)(uint8_t *buf, int wrap, int width, int height,
 244                        int w, int h, int sides);
 245 #define EDGE_WIDTH 16
 246 #define EDGE_TOP    1
 247 #define EDGE_BOTTOM 2
 248
 249     void (*shrink[4])(uint8_t *dst, int dst_wrap, const uint8_t *src,
 250                       int src_wrap, int width, int height);
 251
 252     /**
 253      * Calculate scalar product of two vectors.
 254      * @param len length of vectors, should be multiple of 16
 255      */
 256     int32_t (*scalarproduct_int16)(const int16_t *v1,
 257                                    const int16_t *v2 /* align 16 */, int len);
 258     /* ape functions */
 259     /**
 260      * Calculate scalar product of v1 and v2,
 261      * and v1[i] += v3[i] * mul
 262      * @param len length of vectors, should be multiple of 16
 263      */
 264     int32_t (*scalarproduct_and_madd_int16)(int16_t *v1 /* align 16 */,
 265                                             const int16_t *v2,
 266                                             const int16_t *v3,
 267                                             int len, int mul);
 268
 269     /**
 270      * Clip each element in an array of int32_t to a given minimum and
 271      * maximum value.
 272      * @param dst  destination array
 273      *             constraints: 16-byte aligned
 274      * @param src  source array
 275      *             constraints: 16-byte aligned
 276      * @param min  minimum value
 277      *             constraints: must be in the range [-(1 << 24), 1 << 24]
 278      * @param max  maximum value
 279      *             constraints: must be in the range [-(1 << 24), 1 << 24]
 280      * @param len  number of elements in the array
 281      *             constraints: multiple of 32 greater than zero
 282      */
 283     void (*vector_clip_int32)(int32_t *dst, const int32_t *src, int32_t min,
 284                               int32_t max, unsigned int len);
 285
 286     op_fill_func fill_block_tab[2];
 287 } DSPContext;
 288
 289 void ff_dsputil_static_init(void);
 290 void ff_dsputil_init(DSPContext *p, AVCodecContext *avctx);
 291
 292 void ff_set_cmp(DSPContext *c, me_cmp_func *cmp, int type);
 293
 294 void ff_dsputil_init_arm(DSPContext *c, AVCodecContext *avctx,
 295                          unsigned high_bit_depth);
 296 void ff_dsputil_init_bfin(DSPContext *c, AVCodecContext *avctx,
 297                           unsigned high_bit_depth);
 298 void ff_dsputil_init_ppc(DSPContext *c, AVCodecContext *avctx,
 299                          unsigned high_bit_depth);
 300 void ff_dsputil_init_x86(DSPContext *c, AVCodecContext *avctx,
 301                          unsigned high_bit_depth);
 302
 303 #endif /* AVCODEC_DSPUTIL_H */