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 Libav.
   6  *
   7  * Libav 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  * Libav 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 Libav; 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 "dsputil.h"
  29
  30 #ifndef AVCODEC_H264IDCT_INTERNAL_H
  31 #define AVCODEC_H264IDCT_INTERNAL_H
  32 //FIXME this table is a duplicate from h264data.h, and will be removed once the tables from, h264 have been split
  33 static const uint8_t scan8[16 + 2*4]={
  34  4+1*8, 5+1*8, 4+2*8, 5+2*8,
  35  6+1*8, 7+1*8, 6+2*8, 7+2*8,
  36  4+3*8, 5+3*8, 4+4*8, 5+4*8,
  37  6+3*8, 7+3*8, 6+4*8, 7+4*8,
  38  1+1*8, 2+1*8,
  39  1+2*8, 2+2*8,
  40  1+4*8, 2+4*8,
  41  1+5*8, 2+5*8,
  42 };
  43 #endif
  44
  45 #define pixel  uint8_t
  46 #define dctcoef DCTELEM
  47 #define INIT_CLIP uint8_t *cm = ff_cropTbl + MAX_NEG_CROP;
  48 #define CLIP(a) cm[a]
  49 #define FUNCC(a) a ## _c
  50
  51 static av_always_inline void FUNCC(idct_internal)(uint8_t *_dst, DCTELEM *_block, int stride, int block_stride, int shift, int add){
  52     int i;
  53     INIT_CLIP
  54     pixel *dst = (pixel*)_dst;
  55     dctcoef *block = (dctcoef*)_block;
  56     stride /= sizeof(pixel);
  57
  58     block[0] += 1<<(shift-1);
  59
  60     for(i=0; i<4; i++){
  61         const int z0=  block[i + block_stride*0]     +  block[i + block_stride*2];
  62         const int z1=  block[i + block_stride*0]     -  block[i + block_stride*2];
  63         const int z2= (block[i + block_stride*1]>>1) -  block[i + block_stride*3];
  64         const int z3=  block[i + block_stride*1]     + (block[i + block_stride*3]>>1);
  65
  66         block[i + block_stride*0]= z0 + z3;
  67         block[i + block_stride*1]= z1 + z2;
  68         block[i + block_stride*2]= z1 - z2;
  69         block[i + block_stride*3]= z0 - z3;
  70     }
  71
  72     for(i=0; i<4; i++){
  73         const int z0=  block[0 + block_stride*i]     +  block[2 + block_stride*i];
  74         const int z1=  block[0 + block_stride*i]     -  block[2 + block_stride*i];
  75         const int z2= (block[1 + block_stride*i]>>1) -  block[3 + block_stride*i];
  76         const int z3=  block[1 + block_stride*i]     + (block[3 + block_stride*i]>>1);
  77
  78         dst[i + 0*stride]= CLIP(add*dst[i + 0*stride] + ((z0 + z3) >> shift));
  79         dst[i + 1*stride]= CLIP(add*dst[i + 1*stride] + ((z1 + z2) >> shift));
  80         dst[i + 2*stride]= CLIP(add*dst[i + 2*stride] + ((z1 - z2) >> shift));
  81         dst[i + 3*stride]= CLIP(add*dst[i + 3*stride] + ((z0 - z3) >> shift));
  82     }
  83 }
  84
  85 void FUNCC(ff_h264_idct_add)(uint8_t *dst, DCTELEM *block, int stride){
  86     FUNCC(idct_internal)(dst, block, stride, 4, 6, 1);
  87 }
  88
  89 void FUNCC(ff_h264_lowres_idct_add)(uint8_t *dst, int stride, DCTELEM *block){
  90     FUNCC(idct_internal)(dst, block, stride, 8, 3, 1);
  91 }
  92
  93 void FUNCC(ff_h264_lowres_idct_put)(uint8_t *dst, int stride, DCTELEM *block){
  94     FUNCC(idct_internal)(dst, block, stride, 8, 3, 0);
  95 }
  96
  97 void FUNCC(ff_h264_idct8_add)(uint8_t *_dst, DCTELEM *_block, int stride){
  98     int i;
  99     INIT_CLIP
 100     pixel *dst = (pixel*)_dst;
 101     dctcoef *block = (dctcoef*)_block;
 102     stride /= sizeof(pixel);
 103
 104     block[0] += 32;
 105
 106     for( i = 0; i < 8; i++ )
 107     {
 108         const int a0 =  block[i+0*8] + block[i+4*8];
 109         const int a2 =  block[i+0*8] - block[i+4*8];
 110         const int a4 = (block[i+2*8]>>1) - block[i+6*8];
 111         const int a6 = (block[i+6*8]>>1) + block[i+2*8];
 112
 113         const int b0 = a0 + a6;
 114         const int b2 = a2 + a4;
 115         const int b4 = a2 - a4;
 116         const int b6 = a0 - a6;
 117
 118         const int a1 = -block[i+3*8] + block[i+5*8] - block[i+7*8] - (block[i+7*8]>>1);
 119         const int a3 =  block[i+1*8] + block[i+7*8] - block[i+3*8] - (block[i+3*8]>>1);
 120         const int a5 = -block[i+1*8] + block[i+7*8] + block[i+5*8] + (block[i+5*8]>>1);
 121         const int a7 =  block[i+3*8] + block[i+5*8] + block[i+1*8] + (block[i+1*8]>>1);
 122
 123         const int b1 = (a7>>2) + a1;
 124         const int b3 =  a3 + (a5>>2);
 125         const int b5 = (a3>>2) - a5;
 126         const int b7 =  a7 - (a1>>2);
 127
 128         block[i+0*8] = b0 + b7;
 129         block[i+7*8] = b0 - b7;
 130         block[i+1*8] = b2 + b5;
 131         block[i+6*8] = b2 - b5;
 132         block[i+2*8] = b4 + b3;
 133         block[i+5*8] = b4 - b3;
 134         block[i+3*8] = b6 + b1;
 135         block[i+4*8] = b6 - b1;
 136     }
 137     for( i = 0; i < 8; i++ )
 138     {
 139         const int a0 =  block[0+i*8] + block[4+i*8];
 140         const int a2 =  block[0+i*8] - block[4+i*8];
 141         const int a4 = (block[2+i*8]>>1) - block[6+i*8];
 142         const int a6 = (block[6+i*8]>>1) + block[2+i*8];
 143
 144         const int b0 = a0 + a6;
 145         const int b2 = a2 + a4;
 146         const int b4 = a2 - a4;
 147         const int b6 = a0 - a6;
 148
 149         const int a1 = -block[3+i*8] + block[5+i*8] - block[7+i*8] - (block[7+i*8]>>1);
 150         const int a3 =  block[1+i*8] + block[7+i*8] - block[3+i*8] - (block[3+i*8]>>1);
 151         const int a5 = -block[1+i*8] + block[7+i*8] + block[5+i*8] + (block[5+i*8]>>1);
 152         const int a7 =  block[3+i*8] + block[5+i*8] + block[1+i*8] + (block[1+i*8]>>1);
 153
 154         const int b1 = (a7>>2) + a1;
 155         const int b3 =  a3 + (a5>>2);
 156         const int b5 = (a3>>2) - a5;
 157         const int b7 =  a7 - (a1>>2);
 158
 159         dst[i + 0*stride] = CLIP( dst[i + 0*stride] + ((b0 + b7) >> 6) );
 160         dst[i + 1*stride] = CLIP( dst[i + 1*stride] + ((b2 + b5) >> 6) );
 161         dst[i + 2*stride] = CLIP( dst[i + 2*stride] + ((b4 + b3) >> 6) );
 162         dst[i + 3*stride] = CLIP( dst[i + 3*stride] + ((b6 + b1) >> 6) );
 163         dst[i + 4*stride] = CLIP( dst[i + 4*stride] + ((b6 - b1) >> 6) );
 164         dst[i + 5*stride] = CLIP( dst[i + 5*stride] + ((b4 - b3) >> 6) );
 165         dst[i + 6*stride] = CLIP( dst[i + 6*stride] + ((b2 - b5) >> 6) );
 166         dst[i + 7*stride] = CLIP( dst[i + 7*stride] + ((b0 - b7) >> 6) );
 167     }
 168 }
 169
 170 // assumes all AC coefs are 0
 171 void FUNCC(ff_h264_idct_dc_add)(uint8_t *_dst, DCTELEM *block, int stride){
 172     int i, j;
 173     int dc = (((dctcoef*)block)[0] + 32) >> 6;
 174     INIT_CLIP
 175     pixel *dst = (pixel*)_dst;
 176     stride /= sizeof(pixel);
 177     for( j = 0; j < 4; j++ )
 178     {
 179         for( i = 0; i < 4; i++ )
 180             dst[i] = CLIP( dst[i] + dc );
 181         dst += stride;
 182     }
 183 }
 184
 185 void FUNCC(ff_h264_idct8_dc_add)(uint8_t *_dst, DCTELEM *block, int stride){
 186     int i, j;
 187     int dc = (((dctcoef*)block)[0] + 32) >> 6;
 188     INIT_CLIP
 189     pixel *dst = (pixel*)_dst;
 190     stride /= sizeof(pixel);
 191     for( j = 0; j < 8; j++ )
 192     {
 193         for( i = 0; i < 8; i++ )
 194             dst[i] = CLIP( dst[i] + dc );
 195         dst += stride;
 196     }
 197 }
 198
 199 void FUNCC(ff_h264_idct_add16)(uint8_t *dst, const int *block_offset, DCTELEM *block, int stride, const uint8_t nnzc[6*8]){
 200     int i;
 201     for(i=0; i<16; i++){
 202         int nnz = nnzc[ scan8[i] ];
 203         if(nnz){
 204             if(nnz==1 && ((dctcoef*)block)[i*16]) FUNCC(ff_h264_idct_dc_add)(dst + block_offset[i], block + i*16*sizeof(pixel), stride);
 205             else                                  FUNCC(idct_internal      )(dst + block_offset[i], block + i*16*sizeof(pixel), stride, 4, 6, 1);
 206         }
 207     }
 208 }
 209
 210 void FUNCC(ff_h264_idct_add16intra)(uint8_t *dst, const int *block_offset, DCTELEM *block, int stride, const uint8_t nnzc[6*8]){
 211     int i;
 212     for(i=0; i<16; i++){
 213         if(nnzc[ scan8[i] ])             FUNCC(idct_internal      )(dst + block_offset[i], block + i*16*sizeof(pixel), stride, 4, 6, 1);
 214         else if(((dctcoef*)block)[i*16]) FUNCC(ff_h264_idct_dc_add)(dst + block_offset[i], block + i*16*sizeof(pixel), stride);
 215     }
 216 }
 217
 218 void FUNCC(ff_h264_idct8_add4)(uint8_t *dst, const int *block_offset, DCTELEM *block, int stride, const uint8_t nnzc[6*8]){
 219     int i;
 220     for(i=0; i<16; i+=4){
 221         int nnz = nnzc[ scan8[i] ];
 222         if(nnz){
 223             if(nnz==1 && ((dctcoef*)block)[i*16]) FUNCC(ff_h264_idct8_dc_add)(dst + block_offset[i], block + i*16*sizeof(pixel), stride);
 224             else                                  FUNCC(ff_h264_idct8_add   )(dst + block_offset[i], block + i*16*sizeof(pixel), stride);
 225         }
 226     }
 227 }
 228
 229 void FUNCC(ff_h264_idct_add8)(uint8_t **dest, const int *block_offset, DCTELEM *block, int stride, const uint8_t nnzc[6*8]){
 230     int i;
 231     for(i=16; i<16+8; i++){
 232         if(nnzc[ scan8[i] ])
 233             FUNCC(ff_h264_idct_add   )(dest[(i&4)>>2] + block_offset[i], block + i*16*sizeof(pixel), stride);
 234         else if(((dctcoef*)block)[i*16])
 235             FUNCC(ff_h264_idct_dc_add)(dest[(i&4)>>2] + block_offset[i], block + i*16*sizeof(pixel), stride);
 236     }
 237 }
 238 /**
 239  * IDCT transforms the 16 dc values and dequantizes them.
 240  * @param qp quantization parameter
 241  */
 242 void FUNCC(ff_h264_luma_dc_dequant_idct)(DCTELEM *_output, DCTELEM *_input, int qmul){
 243 #define stride 16
 244     int i;
 245     int temp[16];
 246     static const uint8_t x_offset[4]={0, 2*stride, 8*stride, 10*stride};
 247     dctcoef *input = (dctcoef*)_input;
 248     dctcoef *output = (dctcoef*)_output;
 249
 250     for(i=0; i<4; i++){
 251         const int z0= input[4*i+0] + input[4*i+1];
 252         const int z1= input[4*i+0] - input[4*i+1];
 253         const int z2= input[4*i+2] - input[4*i+3];
 254         const int z3= input[4*i+2] + input[4*i+3];
 255
 256         temp[4*i+0]= z0+z3;
 257         temp[4*i+1]= z0-z3;
 258         temp[4*i+2]= z1-z2;
 259         temp[4*i+3]= z1+z2;
 260     }
 261
 262     for(i=0; i<4; i++){
 263         const int offset= x_offset[i];
 264         const int z0= temp[4*0+i] + temp[4*2+i];
 265         const int z1= temp[4*0+i] - temp[4*2+i];
 266         const int z2= temp[4*1+i] - temp[4*3+i];
 267         const int z3= temp[4*1+i] + temp[4*3+i];
 268
 269         output[stride* 0+offset]= ((((z0 + z3)*qmul + 128 ) >> 8));
 270         output[stride* 1+offset]= ((((z1 + z2)*qmul + 128 ) >> 8));
 271         output[stride* 4+offset]= ((((z1 - z2)*qmul + 128 ) >> 8));
 272         output[stride* 5+offset]= ((((z0 - z3)*qmul + 128 ) >> 8));
 273     }
 274 #undef stride
 275 }
 276
 277 void FUNCC(ff_h264_chroma_dc_dequant_idct)(DCTELEM *_block, int qmul){
 278     const int stride= 16*2;
 279     const int xStride= 16;
 280     int a,b,c,d,e;
 281     dctcoef *block = (dctcoef*)_block;
 282
 283     a= block[stride*0 + xStride*0];
 284     b= block[stride*0 + xStride*1];
 285     c= block[stride*1 + xStride*0];
 286     d= block[stride*1 + xStride*1];
 287
 288     e= a-b;
 289     a= a+b;
 290     b= c-d;
 291     c= c+d;
 292
 293     block[stride*0 + xStride*0]= ((a+c)*qmul) >> 7;
 294     block[stride*0 + xStride*1]= ((e+b)*qmul) >> 7;
 295     block[stride*1 + xStride*0]= ((a-c)*qmul) >> 7;
 296     block[stride*1 + xStride*1]= ((e-b)*qmul) >> 7;
 297 }