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

   1 /*
   2  * Floating point AAN DCT
   3  * this implementation is based upon the IJG integer AAN DCT (see jfdctfst.c)
   4  *
   5  * Copyright (c) 2003 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
   6  * Copyright (c) 2003 Roman Shaposhnik
   7  *
   8  * Permission to use, copy, modify, and/or distribute this software for any
   9  * purpose with or without fee is hereby granted, provided that the above
  10  * copyright notice and this permission notice appear in all copies.
  11  *
  12  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS" AND THE AUTHOR DISCLAIMS ALL WARRANTIES
  13  * WITH REGARD TO THIS SOFTWARE INCLUDING ALL IMPLIED WARRANTIES OF
  14  * MERCHANTABILITY AND FITNESS. IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR
  15  * ANY SPECIAL, DIRECT, INDIRECT, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES OR ANY DAMAGES
  16  * WHATSOEVER RESULTING FROM LOSS OF USE, DATA OR PROFITS, WHETHER IN AN
  17  * ACTION OF CONTRACT, NEGLIGENCE OR OTHER TORTIOUS ACTION, ARISING OUT OF
  18  * OR IN CONNECTION WITH THE USE OR PERFORMANCE OF THIS SOFTWARE.
  19  */
  20
  21 /**
  22  * @file
  23  * @brief
  24  *     Floating point AAN DCT
  25  * @author Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
  26  */
  27
  28 #include "faandct.h"
  29 #include "libavutil/internal.h"
  30 #include "libavutil/libm.h"
  31
  32 #define FLOAT float
  33
  34 //numbers generated by simple c code (not as accurate as they could be)
  35 /*
  36 for(i=0; i<8; i++){
  37     printf("#define B%d %1.20llf\n", i, (long double)1.0/(cosl(i*acosl(-1.0)/(long double)16.0)*sqrtl(2)));
  38 }
  39 */
  40 #define B0 1.00000000000000000000
  41 #define B1 0.72095982200694791383 // (cos(pi*1/16)sqrt(2))^-1
  42 #define B2 0.76536686473017954350 // (cos(pi*2/16)sqrt(2))^-1
  43 #define B3 0.85043009476725644878 // (cos(pi*3/16)sqrt(2))^-1
  44 #define B4 1.00000000000000000000 // (cos(pi*4/16)sqrt(2))^-1
  45 #define B5 1.27275858057283393842 // (cos(pi*5/16)sqrt(2))^-1
  46 #define B6 1.84775906502257351242 // (cos(pi*6/16)sqrt(2))^-1
  47 #define B7 3.62450978541155137218 // (cos(pi*7/16)sqrt(2))^-1
  48
  49
  50 #define A1 0.70710678118654752438 // cos(pi*4/16)
  51 #define A2 0.54119610014619698435 // cos(pi*6/16)sqrt(2)
  52 #define A5 0.38268343236508977170 // cos(pi*6/16)
  53 #define A4 1.30656296487637652774 // cos(pi*2/16)sqrt(2)
  54
  55 static const FLOAT postscale[64]={
  56 B0*B0, B0*B1, B0*B2, B0*B3, B0*B4, B0*B5, B0*B6, B0*B7,
  57 B1*B0, B1*B1, B1*B2, B1*B3, B1*B4, B1*B5, B1*B6, B1*B7,
  58 B2*B0, B2*B1, B2*B2, B2*B3, B2*B4, B2*B5, B2*B6, B2*B7,
  59 B3*B0, B3*B1, B3*B2, B3*B3, B3*B4, B3*B5, B3*B6, B3*B7,
  60 B4*B0, B4*B1, B4*B2, B4*B3, B4*B4, B4*B5, B4*B6, B4*B7,
  61 B5*B0, B5*B1, B5*B2, B5*B3, B5*B4, B5*B5, B5*B6, B5*B7,
  62 B6*B0, B6*B1, B6*B2, B6*B3, B6*B4, B6*B5, B6*B6, B6*B7,
  63 B7*B0, B7*B1, B7*B2, B7*B3, B7*B4, B7*B5, B7*B6, B7*B7,
  64 };
  65
  66 static av_always_inline void row_fdct(FLOAT temp[64], int16_t *data)
  67 {
  68     FLOAT tmp0, tmp1, tmp2, tmp3, tmp4, tmp5, tmp6, tmp7;
  69     FLOAT tmp10, tmp11, tmp12, tmp13;
  70     FLOAT z2, z4, z11, z13;
  71     FLOAT av_unused z5;
  72     int i;
  73
  74     for (i=0; i<8*8; i+=8) {
  75         tmp0= data[0 + i] + data[7 + i];
  76         tmp7= data[0 + i] - data[7 + i];
  77         tmp1= data[1 + i] + data[6 + i];
  78         tmp6= data[1 + i] - data[6 + i];
  79         tmp2= data[2 + i] + data[5 + i];
  80         tmp5= data[2 + i] - data[5 + i];
  81         tmp3= data[3 + i] + data[4 + i];
  82         tmp4= data[3 + i] - data[4 + i];
  83
  84         tmp10= tmp0 + tmp3;
  85         tmp13= tmp0 - tmp3;
  86         tmp11= tmp1 + tmp2;
  87         tmp12= tmp1 - tmp2;
  88
  89         temp[0 + i]= tmp10 + tmp11;
  90         temp[4 + i]= tmp10 - tmp11;
  91
  92         tmp12 += tmp13;
  93         tmp12 *= A1;
  94         temp[2 + i]= tmp13 + tmp12;
  95         temp[6 + i]= tmp13 - tmp12;
  96
  97         tmp4 += tmp5;
  98         tmp5 += tmp6;
  99         tmp6 += tmp7;
 100
 101 #if 0
 102         z5= (tmp4 - tmp6) * A5;
 103         z2= tmp4*A2 + z5;
 104         z4= tmp6*A4 + z5;
 105 #else
 106         z2= tmp4*(A2+A5) - tmp6*A5;
 107         z4= tmp6*(A4-A5) + tmp4*A5;
 108 #endif
 109         tmp5*=A1;
 110
 111         z11= tmp7 + tmp5;
 112         z13= tmp7 - tmp5;
 113
 114         temp[5 + i]= z13 + z2;
 115         temp[3 + i]= z13 - z2;
 116         temp[1 + i]= z11 + z4;
 117         temp[7 + i]= z11 - z4;
 118     }
 119 }
 120
 121 void ff_faandct(int16_t *data)
 122 {
 123     FLOAT tmp0, tmp1, tmp2, tmp3, tmp4, tmp5, tmp6, tmp7;
 124     FLOAT tmp10, tmp11, tmp12, tmp13;
 125     FLOAT z2, z4, z11, z13;
 126     FLOAT av_unused z5;
 127     FLOAT temp[64];
 128     int i;
 129
 130     emms_c();
 131
 132     row_fdct(temp, data);
 133
 134     for (i=0; i<8; i++) {
 135         tmp0= temp[8*0 + i] + temp[8*7 + i];
 136         tmp7= temp[8*0 + i] - temp[8*7 + i];
 137         tmp1= temp[8*1 + i] + temp[8*6 + i];
 138         tmp6= temp[8*1 + i] - temp[8*6 + i];
 139         tmp2= temp[8*2 + i] + temp[8*5 + i];
 140         tmp5= temp[8*2 + i] - temp[8*5 + i];
 141         tmp3= temp[8*3 + i] + temp[8*4 + i];
 142         tmp4= temp[8*3 + i] - temp[8*4 + i];
 143
 144         tmp10= tmp0 + tmp3;
 145         tmp13= tmp0 - tmp3;
 146         tmp11= tmp1 + tmp2;
 147         tmp12= tmp1 - tmp2;
 148
 149         data[8*0 + i]= lrintf(postscale[8*0 + i] * (tmp10 + tmp11));
 150         data[8*4 + i]= lrintf(postscale[8*4 + i] * (tmp10 - tmp11));
 151
 152         tmp12 += tmp13;
 153         tmp12 *= A1;
 154         data[8*2 + i]= lrintf(postscale[8*2 + i] * (tmp13 + tmp12));
 155         data[8*6 + i]= lrintf(postscale[8*6 + i] * (tmp13 - tmp12));
 156
 157         tmp4 += tmp5;
 158         tmp5 += tmp6;
 159         tmp6 += tmp7;
 160
 161 #if 0
 162         z5= (tmp4 - tmp6) * A5;
 163         z2= tmp4*A2 + z5;
 164         z4= tmp6*A4 + z5;
 165 #else
 166         z2= tmp4*(A2+A5) - tmp6*A5;
 167         z4= tmp6*(A4-A5) + tmp4*A5;
 168 #endif
 169         tmp5*=A1;
 170
 171         z11= tmp7 + tmp5;
 172         z13= tmp7 - tmp5;
 173
 174         data[8*5 + i]= lrintf(postscale[8*5 + i] * (z13 + z2));
 175         data[8*3 + i]= lrintf(postscale[8*3 + i] * (z13 - z2));
 176         data[8*1 + i]= lrintf(postscale[8*1 + i] * (z11 + z4));
 177         data[8*7 + i]= lrintf(postscale[8*7 + i] * (z11 - z4));
 178     }
 179 }
 180
 181 void ff_faandct248(int16_t *data)
 182 {
 183     FLOAT tmp0, tmp1, tmp2, tmp3, tmp4, tmp5, tmp6, tmp7;
 184     FLOAT tmp10, tmp11, tmp12, tmp13;
 185     FLOAT temp[64];
 186     int i;
 187
 188     emms_c();
 189
 190     row_fdct(temp, data);
 191
 192     for (i=0; i<8; i++) {
 193         tmp0 = temp[8*0 + i] + temp[8*1 + i];
 194         tmp1 = temp[8*2 + i] + temp[8*3 + i];
 195         tmp2 = temp[8*4 + i] + temp[8*5 + i];
 196         tmp3 = temp[8*6 + i] + temp[8*7 + i];
 197         tmp4 = temp[8*0 + i] - temp[8*1 + i];
 198         tmp5 = temp[8*2 + i] - temp[8*3 + i];
 199         tmp6 = temp[8*4 + i] - temp[8*5 + i];
 200         tmp7 = temp[8*6 + i] - temp[8*7 + i];
 201
 202         tmp10 = tmp0 + tmp3;
 203         tmp11 = tmp1 + tmp2;
 204         tmp12 = tmp1 - tmp2;
 205         tmp13 = tmp0 - tmp3;
 206
 207         data[8*0 + i] = lrintf(postscale[8*0 + i] * (tmp10 + tmp11));
 208         data[8*4 + i] = lrintf(postscale[8*4 + i] * (tmp10 - tmp11));
 209
 210         tmp12 += tmp13;
 211         tmp12 *= A1;
 212         data[8*2 + i] = lrintf(postscale[8*2 + i] * (tmp13 + tmp12));
 213         data[8*6 + i] = lrintf(postscale[8*6 + i] * (tmp13 - tmp12));
 214
 215         tmp10 = tmp4 + tmp7;
 216         tmp11 = tmp5 + tmp6;
 217         tmp12 = tmp5 - tmp6;
 218         tmp13 = tmp4 - tmp7;
 219
 220         data[8*1 + i] = lrintf(postscale[8*0 + i] * (tmp10 + tmp11));
 221         data[8*5 + i] = lrintf(postscale[8*4 + i] * (tmp10 - tmp11));
 222
 223         tmp12 += tmp13;
 224         tmp12 *= A1;
 225         data[8*3 + i] = lrintf(postscale[8*2 + i] * (tmp13 + tmp12));
 226         data[8*7 + i] = lrintf(postscale[8*6 + i] * (tmp13 - tmp12));
 227     }
 228 }