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