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 typedef float FLOAT;
  33
  34 /* numbers generated by arbitrary precision arithmetic followed by truncation
  35 to 36 fractional digits (enough for a 128-bit IEEE quad, see /usr/include/math.h
  36 for this approach). Unfortunately, long double is not always available correctly,
  37 e.g ppc has issues.
  38 TODO: add L suffixes when ppc and toolchains sort out their stuff.
  39 */
  40 #define B0 1.000000000000000000000000000000000000
  41 #define B1 0.720959822006947913789091890943021267 // (cos(pi*1/16)sqrt(2))^-1
  42 #define B2 0.765366864730179543456919968060797734 // (cos(pi*2/16)sqrt(2))^-1
  43 #define B3 0.850430094767256448766702844371412325 // (cos(pi*3/16)sqrt(2))^-1
  44 #define B4 1.000000000000000000000000000000000000 // (cos(pi*4/16)sqrt(2))^-1
  45 #define B5 1.272758580572833938461007018281767032 // (cos(pi*5/16)sqrt(2))^-1
  46 #define B6 1.847759065022573512256366378793576574 // (cos(pi*6/16)sqrt(2))^-1
  47 #define B7 3.624509785411551372409941227504289587 // (cos(pi*7/16)sqrt(2))^-1
  48
  49 #define A1 M_SQRT1_2              // cos(pi*4/16)
  50 #define A2 0.54119610014619698435 // cos(pi*6/16)sqrt(2)
  51 #define A5 0.38268343236508977170 // cos(pi*6/16)
  52 #define A4 1.30656296487637652774 // cos(pi*2/16)sqrt(2)
  53
  54 static const FLOAT postscale[64]={
  55 B0*B0, B0*B1, B0*B2, B0*B3, B0*B4, B0*B5, B0*B6, B0*B7,
  56 B1*B0, B1*B1, B1*B2, B1*B3, B1*B4, B1*B5, B1*B6, B1*B7,
  57 B2*B0, B2*B1, B2*B2, B2*B3, B2*B4, B2*B5, B2*B6, B2*B7,
  58 B3*B0, B3*B1, B3*B2, B3*B3, B3*B4, B3*B5, B3*B6, B3*B7,
  59 B4*B0, B4*B1, B4*B2, B4*B3, B4*B4, B4*B5, B4*B6, B4*B7,
  60 B5*B0, B5*B1, B5*B2, B5*B3, B5*B4, B5*B5, B5*B6, B5*B7,
  61 B6*B0, B6*B1, B6*B2, B6*B3, B6*B4, B6*B5, B6*B6, B6*B7,
  62 B7*B0, B7*B1, B7*B2, B7*B3, B7*B4, B7*B5, B7*B6, B7*B7,
  63 };
  64
  65 static av_always_inline void row_fdct(FLOAT temp[64], int16_t *data)
  66 {
  67     FLOAT tmp0, tmp1, tmp2, tmp3, tmp4, tmp5, tmp6, tmp7;
  68     FLOAT tmp10, tmp11, tmp12, tmp13;
  69     FLOAT z2, z4, z11, z13;
  70     int i;
  71
  72     for (i=0; i<8*8; i+=8) {
  73         tmp0= data[0 + i] + data[7 + i];
  74         tmp7= data[0 + i] - data[7 + i];
  75         tmp1= data[1 + i] + data[6 + i];
  76         tmp6= data[1 + i] - data[6 + i];
  77         tmp2= data[2 + i] + data[5 + i];
  78         tmp5= data[2 + i] - data[5 + i];
  79         tmp3= data[3 + i] + data[4 + i];
  80         tmp4= data[3 + i] - data[4 + i];
  81
  82         tmp10= tmp0 + tmp3;
  83         tmp13= tmp0 - tmp3;
  84         tmp11= tmp1 + tmp2;
  85         tmp12= tmp1 - tmp2;
  86
  87         temp[0 + i]= tmp10 + tmp11;
  88         temp[4 + i]= tmp10 - tmp11;
  89
  90         tmp12 += tmp13;
  91         tmp12 *= A1;
  92         temp[2 + i]= tmp13 + tmp12;
  93         temp[6 + i]= tmp13 - tmp12;
  94
  95         tmp4 += tmp5;
  96         tmp5 += tmp6;
  97         tmp6 += tmp7;
  98
  99 #if 0
 100         {
 101             FLOAT z5;
 102             z5 = (tmp4 - tmp6) * A5;
 103             z2 =  tmp4         * A2 + z5;
 104             z4 =  tmp6         * A4 + z5;
 105         }
 106 #else
 107         z2= tmp4*(A2+A5) - tmp6*A5;
 108         z4= tmp6*(A4-A5) + tmp4*A5;
 109 #endif
 110         tmp5*=A1;
 111
 112         z11= tmp7 + tmp5;
 113         z13= tmp7 - tmp5;
 114
 115         temp[5 + i]= z13 + z2;
 116         temp[3 + i]= z13 - z2;
 117         temp[1 + i]= z11 + z4;
 118         temp[7 + i]= z11 - z4;
 119     }
 120 }
 121
 122 void ff_faandct(int16_t *data)
 123 {
 124     FLOAT tmp0, tmp1, tmp2, tmp3, tmp4, tmp5, tmp6, tmp7;
 125     FLOAT tmp10, tmp11, tmp12, tmp13;
 126     FLOAT z2, z4, z11, z13;
 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         {
 163             FLOAT z5;
 164             z5 = (tmp4 - tmp6) * A5;
 165             z2 =  tmp4         * A2 + z5;
 166             z4 =  tmp6         * A4 + z5;
 167         }
 168 #else
 169         z2= tmp4*(A2+A5) - tmp6*A5;
 170         z4= tmp6*(A4-A5) + tmp4*A5;
 171 #endif
 172         tmp5*=A1;
 173
 174         z11= tmp7 + tmp5;
 175         z13= tmp7 - tmp5;
 176
 177         data[8*5 + i]= lrintf(postscale[8*5 + i] * (z13 + z2));
 178         data[8*3 + i]= lrintf(postscale[8*3 + i] * (z13 - z2));
 179         data[8*1 + i]= lrintf(postscale[8*1 + i] * (z11 + z4));
 180         data[8*7 + i]= lrintf(postscale[8*7 + i] * (z11 - z4));
 181     }
 182 }
 183
 184 void ff_faandct248(int16_t *data)
 185 {
 186     FLOAT tmp0, tmp1, tmp2, tmp3, tmp4, tmp5, tmp6, tmp7;
 187     FLOAT tmp10, tmp11, tmp12, tmp13;
 188     FLOAT temp[64];
 189     int i;
 190
 191     emms_c();
 192
 193     row_fdct(temp, data);
 194
 195     for (i=0; i<8; i++) {
 196         tmp0 = temp[8*0 + i] + temp[8*1 + i];
 197         tmp1 = temp[8*2 + i] + temp[8*3 + i];
 198         tmp2 = temp[8*4 + i] + temp[8*5 + i];
 199         tmp3 = temp[8*6 + i] + temp[8*7 + i];
 200         tmp4 = temp[8*0 + i] - temp[8*1 + i];
 201         tmp5 = temp[8*2 + i] - temp[8*3 + i];
 202         tmp6 = temp[8*4 + i] - temp[8*5 + i];
 203         tmp7 = temp[8*6 + i] - temp[8*7 + i];
 204
 205         tmp10 = tmp0 + tmp3;
 206         tmp11 = tmp1 + tmp2;
 207         tmp12 = tmp1 - tmp2;
 208         tmp13 = tmp0 - tmp3;
 209
 210         data[8*0 + i] = lrintf(postscale[8*0 + i] * (tmp10 + tmp11));
 211         data[8*4 + i] = lrintf(postscale[8*4 + i] * (tmp10 - tmp11));
 212
 213         tmp12 += tmp13;
 214         tmp12 *= A1;
 215         data[8*2 + i] = lrintf(postscale[8*2 + i] * (tmp13 + tmp12));
 216         data[8*6 + i] = lrintf(postscale[8*6 + i] * (tmp13 - tmp12));
 217
 218         tmp10 = tmp4 + tmp7;
 219         tmp11 = tmp5 + tmp6;
 220         tmp12 = tmp5 - tmp6;
 221         tmp13 = tmp4 - tmp7;
 222
 223         data[8*1 + i] = lrintf(postscale[8*0 + i] * (tmp10 + tmp11));
 224         data[8*5 + i] = lrintf(postscale[8*4 + i] * (tmp10 - tmp11));
 225
 226         tmp12 += tmp13;
 227         tmp12 *= A1;
 228         data[8*3 + i] = lrintf(postscale[8*2 + i] * (tmp13 + tmp12));
 229         data[8*7 + i] = lrintf(postscale[8*6 + i] * (tmp13 - tmp12));
 230     }
 231 }