git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/h264idct_template.c

   1 /*
   2  * H.264 IDCT
   3  * Copyright (c) 2004-2011 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 /**
  23  * @file
  24  * H.264 IDCT.
  25  * @author Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
  26  */
  27
  28 #include "bit_depth_template.c"
  29 #include "libavutil/common.h"
  30
  31 #ifndef AVCODEC_H264IDCT_INTERNAL_H
  32 #define AVCODEC_H264IDCT_INTERNAL_H
  33 //FIXME this table is a duplicate from h264data.h, and will be removed once the tables from, h264 have been split
  34 static const uint8_t scan8[16*3]={
  35  4+ 1*8, 5+ 1*8, 4+ 2*8, 5+ 2*8,
  36  6+ 1*8, 7+ 1*8, 6+ 2*8, 7+ 2*8,
  37  4+ 3*8, 5+ 3*8, 4+ 4*8, 5+ 4*8,
  38  6+ 3*8, 7+ 3*8, 6+ 4*8, 7+ 4*8,
  39  4+ 6*8, 5+ 6*8, 4+ 7*8, 5+ 7*8,
  40  6+ 6*8, 7+ 6*8, 6+ 7*8, 7+ 7*8,
  41  4+ 8*8, 5+ 8*8, 4+ 9*8, 5+ 9*8,
  42  6+ 8*8, 7+ 8*8, 6+ 9*8, 7+ 9*8,
  43  4+11*8, 5+11*8, 4+12*8, 5+12*8,
  44  6+11*8, 7+11*8, 6+12*8, 7+12*8,
  45  4+13*8, 5+13*8, 4+14*8, 5+14*8,
  46  6+13*8, 7+13*8, 6+14*8, 7+14*8
  47 };
  48 #endif
  49
  50 void FUNCC(ff_h264_idct_add)(uint8_t *_dst, DCTELEM *_block, int stride)
  51 {
  52     int i;
  53     pixel *dst = (pixel*)_dst;
  54     dctcoef *block = (dctcoef*)_block;
  55     stride >>= sizeof(pixel)-1;
  56
  57     block[0] += 1 << 5;
  58
  59     for(i=0; i<4; i++){
  60         const int z0=  block[i + 4*0]     +  block[i + 4*2];
  61         const int z1=  block[i + 4*0]     -  block[i + 4*2];
  62         const int z2= (block[i + 4*1]>>1) -  block[i + 4*3];
  63         const int z3=  block[i + 4*1]     + (block[i + 4*3]>>1);
  64
  65         block[i + 4*0]= z0 + z3;
  66         block[i + 4*1]= z1 + z2;
  67         block[i + 4*2]= z1 - z2;
  68         block[i + 4*3]= z0 - z3;
  69     }
  70
  71     for(i=0; i<4; i++){
  72         const int z0=  block[0 + 4*i]     +  block[2 + 4*i];
  73         const int z1=  block[0 + 4*i]     -  block[2 + 4*i];
  74         const int z2= (block[1 + 4*i]>>1) -  block[3 + 4*i];
  75         const int z3=  block[1 + 4*i]     + (block[3 + 4*i]>>1);
  76
  77         dst[i + 0*stride]= av_clip_pixel(dst[i + 0*stride] + ((z0 + z3) >> 6));
  78         dst[i + 1*stride]= av_clip_pixel(dst[i + 1*stride] + ((z1 + z2) >> 6));
  79         dst[i + 2*stride]= av_clip_pixel(dst[i + 2*stride] + ((z1 - z2) >> 6));
  80         dst[i + 3*stride]= av_clip_pixel(dst[i + 3*stride] + ((z0 - z3) >> 6));
  81     }
  82 }
  83
  84 void FUNCC(ff_h264_idct8_add)(uint8_t *_dst, DCTELEM *_block, int stride){
  85     int i;
  86     pixel *dst = (pixel*)_dst;
  87     dctcoef *block = (dctcoef*)_block;
  88     stride >>= sizeof(pixel)-1;
  89
  90     block[0] += 32;
  91
  92     for( i = 0; i < 8; i++ )
  93     {
  94         const int a0 =  block[i+0*8] + block[i+4*8];
  95         const int a2 =  block[i+0*8] - block[i+4*8];
  96         const int a4 = (block[i+2*8]>>1) - block[i+6*8];
  97         const int a6 = (block[i+6*8]>>1) + block[i+2*8];
  98
  99         const int b0 = a0 + a6;
 100         const int b2 = a2 + a4;
 101         const int b4 = a2 - a4;
 102         const int b6 = a0 - a6;
 103
 104         const int a1 = -block[i+3*8] + block[i+5*8] - block[i+7*8] - (block[i+7*8]>>1);
 105         const int a3 =  block[i+1*8] + block[i+7*8] - block[i+3*8] - (block[i+3*8]>>1);
 106         const int a5 = -block[i+1*8] + block[i+7*8] + block[i+5*8] + (block[i+5*8]>>1);
 107         const int a7 =  block[i+3*8] + block[i+5*8] + block[i+1*8] + (block[i+1*8]>>1);
 108
 109         const int b1 = (a7>>2) + a1;
 110         const int b3 =  a3 + (a5>>2);
 111         const int b5 = (a3>>2) - a5;
 112         const int b7 =  a7 - (a1>>2);
 113
 114         block[i+0*8] = b0 + b7;
 115         block[i+7*8] = b0 - b7;
 116         block[i+1*8] = b2 + b5;
 117         block[i+6*8] = b2 - b5;
 118         block[i+2*8] = b4 + b3;
 119         block[i+5*8] = b4 - b3;
 120         block[i+3*8] = b6 + b1;
 121         block[i+4*8] = b6 - b1;
 122     }
 123     for( i = 0; i < 8; i++ )
 124     {
 125         const int a0 =  block[0+i*8] + block[4+i*8];
 126         const int a2 =  block[0+i*8] - block[4+i*8];
 127         const int a4 = (block[2+i*8]>>1) - block[6+i*8];
 128         const int a6 = (block[6+i*8]>>1) + block[2+i*8];
 129
 130         const int b0 = a0 + a6;
 131         const int b2 = a2 + a4;
 132         const int b4 = a2 - a4;
 133         const int b6 = a0 - a6;
 134
 135         const int a1 = -block[3+i*8] + block[5+i*8] - block[7+i*8] - (block[7+i*8]>>1);
 136         const int a3 =  block[1+i*8] + block[7+i*8] - block[3+i*8] - (block[3+i*8]>>1);
 137         const int a5 = -block[1+i*8] + block[7+i*8] + block[5+i*8] + (block[5+i*8]>>1);
 138         const int a7 =  block[3+i*8] + block[5+i*8] + block[1+i*8] + (block[1+i*8]>>1);
 139
 140         const int b1 = (a7>>2) + a1;
 141         const int b3 =  a3 + (a5>>2);
 142         const int b5 = (a3>>2) - a5;
 143         const int b7 =  a7 - (a1>>2);
 144
 145         dst[i + 0*stride] = av_clip_pixel( dst[i + 0*stride] + ((b0 + b7) >> 6) );
 146         dst[i + 1*stride] = av_clip_pixel( dst[i + 1*stride] + ((b2 + b5) >> 6) );
 147         dst[i + 2*stride] = av_clip_pixel( dst[i + 2*stride] + ((b4 + b3) >> 6) );
 148         dst[i + 3*stride] = av_clip_pixel( dst[i + 3*stride] + ((b6 + b1) >> 6) );
 149         dst[i + 4*stride] = av_clip_pixel( dst[i + 4*stride] + ((b6 - b1) >> 6) );
 150         dst[i + 5*stride] = av_clip_pixel( dst[i + 5*stride] + ((b4 - b3) >> 6) );
 151         dst[i + 6*stride] = av_clip_pixel( dst[i + 6*stride] + ((b2 - b5) >> 6) );
 152         dst[i + 7*stride] = av_clip_pixel( dst[i + 7*stride] + ((b0 - b7) >> 6) );
 153     }
 154 }
 155
 156 // assumes all AC coefs are 0
 157 void FUNCC(ff_h264_idct_dc_add)(uint8_t *p_dst, DCTELEM *block, int stride){
 158     int i, j;
 159     int dc = (((dctcoef*)block)[0] + 32) >> 6;
 160     pixel *dst = (pixel*)p_dst;
 161     stride >>= sizeof(pixel)-1;
 162     for( j = 0; j < 4; j++ )
 163     {
 164         for( i = 0; i < 4; i++ )
 165             dst[i] = av_clip_pixel( dst[i] + dc );
 166         dst += stride;
 167     }
 168 }
 169
 170 void FUNCC(ff_h264_idct8_dc_add)(uint8_t *p_dst, DCTELEM *block, int stride){
 171     int i, j;
 172     int dc = (((dctcoef*)block)[0] + 32) >> 6;
 173     pixel *dst = (pixel*)p_dst;
 174     stride >>= sizeof(pixel)-1;
 175     for( j = 0; j < 8; j++ )
 176     {
 177         for( i = 0; i < 8; i++ )
 178             dst[i] = av_clip_pixel( dst[i] + dc );
 179         dst += stride;
 180     }
 181 }
 182
 183 void FUNCC(ff_h264_idct_add16)(uint8_t *dst, const int *block_offset, DCTELEM *block, int stride, const uint8_t nnzc[15*8]){
 184     int i;
 185     for(i=0; i<16; i++){
 186         int nnz = nnzc[ scan8[i] ];
 187         if(nnz){
 188             if(nnz==1 && ((dctcoef*)block)[i*16]) FUNCC(ff_h264_idct_dc_add)(dst + block_offset[i], block + i*16*sizeof(pixel), stride);
 189             else                                  FUNCC(ff_h264_idct_add   )(dst + block_offset[i], block + i*16*sizeof(pixel), stride);
 190         }
 191     }
 192 }
 193
 194 void FUNCC(ff_h264_idct_add16intra)(uint8_t *dst, const int *block_offset, DCTELEM *block, int stride, const uint8_t nnzc[15*8]){
 195     int i;
 196     for(i=0; i<16; i++){
 197         if(nnzc[ scan8[i] ])             FUNCC(ff_h264_idct_add   )(dst + block_offset[i], block + i*16*sizeof(pixel), stride);
 198         else if(((dctcoef*)block)[i*16]) FUNCC(ff_h264_idct_dc_add)(dst + block_offset[i], block + i*16*sizeof(pixel), stride);
 199     }
 200 }
 201
 202 void FUNCC(ff_h264_idct8_add4)(uint8_t *dst, const int *block_offset, DCTELEM *block, int stride, const uint8_t nnzc[15*8]){
 203     int i;
 204     for(i=0; i<16; i+=4){
 205         int nnz = nnzc[ scan8[i] ];
 206         if(nnz){
 207             if(nnz==1 && ((dctcoef*)block)[i*16]) FUNCC(ff_h264_idct8_dc_add)(dst + block_offset[i], block + i*16*sizeof(pixel), stride);
 208             else                                  FUNCC(ff_h264_idct8_add   )(dst + block_offset[i], block + i*16*sizeof(pixel), stride);
 209         }
 210     }
 211 }
 212
 213 void FUNCC(ff_h264_idct_add8)(uint8_t **dest, const int *block_offset, DCTELEM *block, int stride, const uint8_t nnzc[15*8]){
 214     int i, j;
 215     for(j=1; j<3; j++){
 216         for(i=j*16; i<j*16+4; i++){
 217             if(nnzc[ scan8[i] ])
 218                 FUNCC(ff_h264_idct_add   )(dest[j-1] + block_offset[i], block + i*16*sizeof(pixel), stride);
 219             else if(((dctcoef*)block)[i*16])
 220                 FUNCC(ff_h264_idct_dc_add)(dest[j-1] + block_offset[i], block + i*16*sizeof(pixel), stride);
 221         }
 222     }
 223 }
 224
 225 void FUNCC(ff_h264_idct_add8_422)(uint8_t **dest, const int *block_offset, DCTELEM *block, int stride, const uint8_t nnzc[15*8]){
 226     int i, j;
 227
 228     for(j=1; j<3; j++){
 229         for(i=j*16; i<j*16+4; i++){
 230             if(nnzc[ scan8[i] ])
 231                 FUNCC(ff_h264_idct_add   )(dest[j-1] + block_offset[i], block + i*16*sizeof(pixel), stride);
 232             else if(((dctcoef*)block)[i*16])
 233                 FUNCC(ff_h264_idct_dc_add)(dest[j-1] + block_offset[i], block + i*16*sizeof(pixel), stride);
 234         }
 235     }
 236
 237     for(j=1; j<3; j++){
 238         for(i=j*16+4; i<j*16+8; i++){
 239             if(nnzc[ scan8[i+4] ])
 240                 FUNCC(ff_h264_idct_add   )(dest[j-1] + block_offset[i+4], block + i*16*sizeof(pixel), stride);
 241             else if(((dctcoef*)block)[i*16])
 242                 FUNCC(ff_h264_idct_dc_add)(dest[j-1] + block_offset[i+4], block + i*16*sizeof(pixel), stride);
 243         }
 244     }
 245 }
 246
 247 /**
 248  * IDCT transforms the 16 dc values and dequantizes them.
 249  * @param qmul quantization parameter
 250  */
 251 void FUNCC(ff_h264_luma_dc_dequant_idct)(DCTELEM *p_output, DCTELEM *p_input, int qmul){
 252 #define stride 16
 253     int i;
 254     int temp[16];
 255     static const uint8_t x_offset[4]={0, 2*stride, 8*stride, 10*stride};
 256     dctcoef *input = (dctcoef*)p_input;
 257     dctcoef *output = (dctcoef*)p_output;
 258
 259     for(i=0; i<4; i++){
 260         const int z0= input[4*i+0] + input[4*i+1];
 261         const int z1= input[4*i+0] - input[4*i+1];
 262         const int z2= input[4*i+2] - input[4*i+3];
 263         const int z3= input[4*i+2] + input[4*i+3];
 264
 265         temp[4*i+0]= z0+z3;
 266         temp[4*i+1]= z0-z3;
 267         temp[4*i+2]= z1-z2;
 268         temp[4*i+3]= z1+z2;
 269     }
 270
 271     for(i=0; i<4; i++){
 272         const int offset= x_offset[i];
 273         const int z0= temp[4*0+i] + temp[4*2+i];
 274         const int z1= temp[4*0+i] - temp[4*2+i];
 275         const int z2= temp[4*1+i] - temp[4*3+i];
 276         const int z3= temp[4*1+i] + temp[4*3+i];
 277
 278         output[stride* 0+offset]= ((((z0 + z3)*qmul + 128 ) >> 8));
 279         output[stride* 1+offset]= ((((z1 + z2)*qmul + 128 ) >> 8));
 280         output[stride* 4+offset]= ((((z1 - z2)*qmul + 128 ) >> 8));
 281         output[stride* 5+offset]= ((((z0 - z3)*qmul + 128 ) >> 8));
 282     }
 283 #undef stride
 284 }
 285
 286 void FUNCC(ff_h264_chroma422_dc_dequant_idct)(DCTELEM *_block, int qmul){
 287     const int stride= 16*2;
 288     const int xStride= 16;
 289     int i;
 290     int temp[8];
 291     static const uint8_t x_offset[2]={0, 16};
 292     dctcoef *block = (dctcoef*)_block;
 293
 294     for(i=0; i<4; i++){
 295         temp[2*i+0] = block[stride*i + xStride*0] + block[stride*i + xStride*1];
 296         temp[2*i+1] = block[stride*i + xStride*0] - block[stride*i + xStride*1];
 297     }
 298
 299     for(i=0; i<2; i++){
 300         const int offset= x_offset[i];
 301         const int z0= temp[2*0+i] + temp[2*2+i];
 302         const int z1= temp[2*0+i] - temp[2*2+i];
 303         const int z2= temp[2*1+i] - temp[2*3+i];
 304         const int z3= temp[2*1+i] + temp[2*3+i];
 305
 306         block[stride*0+offset]= ((z0 + z3)*qmul + 128) >> 8;
 307         block[stride*1+offset]= ((z1 + z2)*qmul + 128) >> 8;
 308         block[stride*2+offset]= ((z1 - z2)*qmul + 128) >> 8;
 309         block[stride*3+offset]= ((z0 - z3)*qmul + 128) >> 8;
 310     }
 311 }
 312
 313 void FUNCC(ff_h264_chroma_dc_dequant_idct)(DCTELEM *_block, int qmul){
 314     const int stride= 16*2;
 315     const int xStride= 16;
 316     int a,b,c,d,e;
 317     dctcoef *block = (dctcoef*)_block;
 318
 319     a= block[stride*0 + xStride*0];
 320     b= block[stride*0 + xStride*1];
 321     c= block[stride*1 + xStride*0];
 322     d= block[stride*1 + xStride*1];
 323
 324     e= a-b;
 325     a= a+b;
 326     b= c-d;
 327     c= c+d;
 328
 329     block[stride*0 + xStride*0]= ((a+c)*qmul) >> 7;
 330     block[stride*0 + xStride*1]= ((e+b)*qmul) >> 7;
 331     block[stride*1 + xStride*0]= ((a-c)*qmul) >> 7;
 332     block[stride*1 + xStride*1]= ((e-b)*qmul) >> 7;
 333 }