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

   1 /*
   2  * Simple IDCT
   3  *
   4  * Copyright (c) 2001 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
   5  *
   6  * This file is part of FFmpeg.
   7  *
   8  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  10  * License as published by the Free Software Foundation; either
  11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  12  *
  13  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  16  * Lesser General Public License for more details.
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  19  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  21  */
  22
  23 /**
  24  * @file
  25  * simpleidct in C.
  26  */
  27
  28 /*
  29   based upon some outcommented c code from mpeg2dec (idct_mmx.c
  30   written by Aaron Holtzman <aholtzma@ess.engr.uvic.ca>)
  31  */
  32
  33 #include "simple_idct.h"
  34
  35 #include "bit_depth_template.c"
  36
  37 #undef W1
  38 #undef W2
  39 #undef W3
  40 #undef W4
  41 #undef W5
  42 #undef W6
  43 #undef W7
  44 #undef ROW_SHIFT
  45 #undef COL_SHIFT
  46 #undef DC_SHIFT
  47 #undef MUL
  48 #undef MAC
  49
  50 #if BIT_DEPTH == 8
  51
  52 #define W1  22725  //cos(i*M_PI/16)*sqrt(2)*(1<<14) + 0.5
  53 #define W2  21407  //cos(i*M_PI/16)*sqrt(2)*(1<<14) + 0.5
  54 #define W3  19266  //cos(i*M_PI/16)*sqrt(2)*(1<<14) + 0.5
  55 #define W4  16383  //cos(i*M_PI/16)*sqrt(2)*(1<<14) + 0.5
  56 #define W5  12873  //cos(i*M_PI/16)*sqrt(2)*(1<<14) + 0.5
  57 #define W6  8867   //cos(i*M_PI/16)*sqrt(2)*(1<<14) + 0.5
  58 #define W7  4520   //cos(i*M_PI/16)*sqrt(2)*(1<<14) + 0.5
  59
  60 #define ROW_SHIFT 11
  61 #define COL_SHIFT 20
  62 #define DC_SHIFT 3
  63
  64 #define MUL(a, b)    MUL16(a, b)
  65 #define MAC(a, b, c) MAC16(a, b, c)
  66
  67 #elif BIT_DEPTH == 10 || BIT_DEPTH == 12
  68
  69 #if BIT_DEPTH == 10
  70 #define W1 (22725*4)  // 90901
  71 #define W2 (21407*4) //  85627
  72 #define W3 (19265*4) //  77062
  73 #define W4 (16384*4) //  65535
  74 #define W5 (12873*4) //  51491
  75 #define W6 ( 8867*4) //  35468
  76 #define W7 ( 4520*4) //  18081
  77
  78 #define ROW_SHIFT 15
  79 #define COL_SHIFT 20
  80 #define DC_SHIFT 1
  81 #else
  82 #define W1 45451
  83 #define W2 42813
  84 #define W3 38531
  85 #define W4 32767
  86 #define W5 25746
  87 #define W6 17734
  88 #define W7 9041
  89
  90 #define ROW_SHIFT 16
  91 #define COL_SHIFT 17
  92 #define DC_SHIFT -1
  93 #endif
  94
  95 #define MUL(a, b)    ((a) * (b))
  96 #define MAC(a, b, c) ((a) += (b) * (c))
  97
  98 #else
  99
 100 #error "Unsupported bitdepth"
 101
 102 #endif
 103
 104 static inline void FUNC(idctRowCondDC)(int16_t *row, int extra_shift)
 105 {
 106     int a0, a1, a2, a3, b0, b1, b2, b3;
 107
 108 #if HAVE_FAST_64BIT
 109 #define ROW0_MASK (0xffffLL << 48 * HAVE_BIGENDIAN)
 110     if (((((uint64_t *)row)[0] & ~ROW0_MASK) | ((uint64_t *)row)[1]) == 0) {
 111         uint64_t temp;
 112         if (DC_SHIFT - extra_shift >= 0) {
 113             temp = (row[0] * (1 << (DC_SHIFT - extra_shift))) & 0xffff;
 114         } else {
 115             temp = ((row[0] + (1<<(extra_shift - DC_SHIFT-1))) >> (extra_shift - DC_SHIFT)) & 0xffff;
 116         }
 117         temp += temp * (1 << 16);
 118         temp += temp * ((uint64_t) 1 << 32);
 119         ((uint64_t *)row)[0] = temp;
 120         ((uint64_t *)row)[1] = temp;
 121         return;
 122     }
 123 #else
 124     if (!(((uint32_t*)row)[1] |
 125           ((uint32_t*)row)[2] |
 126           ((uint32_t*)row)[3] |
 127           row[1])) {
 128         uint32_t temp;
 129         if (DC_SHIFT - extra_shift >= 0) {
 130             temp = (row[0] * (1 << (DC_SHIFT - extra_shift))) & 0xffff;
 131         } else {
 132             temp = ((row[0] + (1<<(extra_shift - DC_SHIFT-1))) >> (extra_shift - DC_SHIFT)) & 0xffff;
 133         }
 134         temp += temp * (1 << 16);
 135         ((uint32_t*)row)[0]=((uint32_t*)row)[1] =
 136             ((uint32_t*)row)[2]=((uint32_t*)row)[3] = temp;
 137         return;
 138     }
 139 #endif
 140
 141     a0 = (W4 * row[0]) + (1 << (ROW_SHIFT + extra_shift - 1));
 142     a1 = a0;
 143     a2 = a0;
 144     a3 = a0;
 145
 146     a0 += W2 * row[2];
 147     a1 += W6 * row[2];
 148     a2 -= W6 * row[2];
 149     a3 -= W2 * row[2];
 150
 151     b0 = MUL(W1, row[1]);
 152     MAC(b0, W3, row[3]);
 153     b1 = MUL(W3, row[1]);
 154     MAC(b1, -W7, row[3]);
 155     b2 = MUL(W5, row[1]);
 156     MAC(b2, -W1, row[3]);
 157     b3 = MUL(W7, row[1]);
 158     MAC(b3, -W5, row[3]);
 159
 160     if (AV_RN64A(row + 4)) {
 161         a0 +=   W4*row[4] + W6*row[6];
 162         a1 += - W4*row[4] - W2*row[6];
 163         a2 += - W4*row[4] + W2*row[6];
 164         a3 +=   W4*row[4] - W6*row[6];
 165
 166         MAC(b0,  W5, row[5]);
 167         MAC(b0,  W7, row[7]);
 168
 169         MAC(b1, -W1, row[5]);
 170         MAC(b1, -W5, row[7]);
 171
 172         MAC(b2,  W7, row[5]);
 173         MAC(b2,  W3, row[7]);
 174
 175         MAC(b3,  W3, row[5]);
 176         MAC(b3, -W1, row[7]);
 177     }
 178
 179     row[0] = (a0 + b0) >> (ROW_SHIFT + extra_shift);
 180     row[7] = (a0 - b0) >> (ROW_SHIFT + extra_shift);
 181     row[1] = (a1 + b1) >> (ROW_SHIFT + extra_shift);
 182     row[6] = (a1 - b1) >> (ROW_SHIFT + extra_shift);
 183     row[2] = (a2 + b2) >> (ROW_SHIFT + extra_shift);
 184     row[5] = (a2 - b2) >> (ROW_SHIFT + extra_shift);
 185     row[3] = (a3 + b3) >> (ROW_SHIFT + extra_shift);
 186     row[4] = (a3 - b3) >> (ROW_SHIFT + extra_shift);
 187 }
 188
 189 #define IDCT_COLS do {                                  \
 190         a0 = W4 * (col[8*0] + ((1<<(COL_SHIFT-1))/W4)); \
 191         a1 = a0;                                        \
 192         a2 = a0;                                        \
 193         a3 = a0;                                        \
 194                                                         \
 195         a0 +=  W2*col[8*2];                             \
 196         a1 +=  W6*col[8*2];                             \
 197         a2 += -W6*col[8*2];                             \
 198         a3 += -W2*col[8*2];                             \
 199                                                         \
 200         b0 = MUL(W1, col[8*1]);                         \
 201         b1 = MUL(W3, col[8*1]);                         \
 202         b2 = MUL(W5, col[8*1]);                         \
 203         b3 = MUL(W7, col[8*1]);                         \
 204                                                         \
 205         MAC(b0,  W3, col[8*3]);                         \
 206         MAC(b1, -W7, col[8*3]);                         \
 207         MAC(b2, -W1, col[8*3]);                         \
 208         MAC(b3, -W5, col[8*3]);                         \
 209                                                         \
 210         if (col[8*4]) {                                 \
 211             a0 +=  W4*col[8*4];                         \
 212             a1 += -W4*col[8*4];                         \
 213             a2 += -W4*col[8*4];                         \
 214             a3 +=  W4*col[8*4];                         \
 215         }                                               \
 216                                                         \
 217         if (col[8*5]) {                                 \
 218             MAC(b0,  W5, col[8*5]);                     \
 219             MAC(b1, -W1, col[8*5]);                     \
 220             MAC(b2,  W7, col[8*5]);                     \
 221             MAC(b3,  W3, col[8*5]);                     \
 222         }                                               \
 223                                                         \
 224         if (col[8*6]) {                                 \
 225             a0 +=  W6*col[8*6];                         \
 226             a1 += -W2*col[8*6];                         \
 227             a2 +=  W2*col[8*6];                         \
 228             a3 += -W6*col[8*6];                         \
 229         }                                               \
 230                                                         \
 231         if (col[8*7]) {                                 \
 232             MAC(b0,  W7, col[8*7]);                     \
 233             MAC(b1, -W5, col[8*7]);                     \
 234             MAC(b2,  W3, col[8*7]);                     \
 235             MAC(b3, -W1, col[8*7]);                     \
 236         }                                               \
 237     } while (0)
 238
 239 static inline void FUNC(idctSparseColPut)(pixel *dest, int line_size,
 240                                           int16_t *col)
 241 {
 242     int a0, a1, a2, a3, b0, b1, b2, b3;
 243
 244     IDCT_COLS;
 245
 246     dest[0] = av_clip_pixel((a0 + b0) >> COL_SHIFT);
 247     dest += line_size;
 248     dest[0] = av_clip_pixel((a1 + b1) >> COL_SHIFT);
 249     dest += line_size;
 250     dest[0] = av_clip_pixel((a2 + b2) >> COL_SHIFT);
 251     dest += line_size;
 252     dest[0] = av_clip_pixel((a3 + b3) >> COL_SHIFT);
 253     dest += line_size;
 254     dest[0] = av_clip_pixel((a3 - b3) >> COL_SHIFT);
 255     dest += line_size;
 256     dest[0] = av_clip_pixel((a2 - b2) >> COL_SHIFT);
 257     dest += line_size;
 258     dest[0] = av_clip_pixel((a1 - b1) >> COL_SHIFT);
 259     dest += line_size;
 260     dest[0] = av_clip_pixel((a0 - b0) >> COL_SHIFT);
 261 }
 262
 263 static inline void FUNC(idctSparseColAdd)(pixel *dest, int line_size,
 264                                           int16_t *col)
 265 {
 266     int a0, a1, a2, a3, b0, b1, b2, b3;
 267
 268     IDCT_COLS;
 269
 270     dest[0] = av_clip_pixel(dest[0] + ((a0 + b0) >> COL_SHIFT));
 271     dest += line_size;
 272     dest[0] = av_clip_pixel(dest[0] + ((a1 + b1) >> COL_SHIFT));
 273     dest += line_size;
 274     dest[0] = av_clip_pixel(dest[0] + ((a2 + b2) >> COL_SHIFT));
 275     dest += line_size;
 276     dest[0] = av_clip_pixel(dest[0] + ((a3 + b3) >> COL_SHIFT));
 277     dest += line_size;
 278     dest[0] = av_clip_pixel(dest[0] + ((a3 - b3) >> COL_SHIFT));
 279     dest += line_size;
 280     dest[0] = av_clip_pixel(dest[0] + ((a2 - b2) >> COL_SHIFT));
 281     dest += line_size;
 282     dest[0] = av_clip_pixel(dest[0] + ((a1 - b1) >> COL_SHIFT));
 283     dest += line_size;
 284     dest[0] = av_clip_pixel(dest[0] + ((a0 - b0) >> COL_SHIFT));
 285 }
 286
 287 static inline void FUNC(idctSparseCol)(int16_t *col)
 288 {
 289     int a0, a1, a2, a3, b0, b1, b2, b3;
 290
 291     IDCT_COLS;
 292
 293     col[0 ] = ((a0 + b0) >> COL_SHIFT);
 294     col[8 ] = ((a1 + b1) >> COL_SHIFT);
 295     col[16] = ((a2 + b2) >> COL_SHIFT);
 296     col[24] = ((a3 + b3) >> COL_SHIFT);
 297     col[32] = ((a3 - b3) >> COL_SHIFT);
 298     col[40] = ((a2 - b2) >> COL_SHIFT);
 299     col[48] = ((a1 - b1) >> COL_SHIFT);
 300     col[56] = ((a0 - b0) >> COL_SHIFT);
 301 }
 302
 303 void FUNC(ff_simple_idct_put)(uint8_t *dest_, int line_size, int16_t *block)
 304 {
 305     pixel *dest = (pixel *)dest_;
 306     int i;
 307
 308     line_size /= sizeof(pixel);
 309
 310     for (i = 0; i < 8; i++)
 311         FUNC(idctRowCondDC)(block + i*8, 0);
 312
 313     for (i = 0; i < 8; i++)
 314         FUNC(idctSparseColPut)(dest + i, line_size, block + i);
 315 }
 316
 317 void FUNC(ff_simple_idct_add)(uint8_t *dest_, int line_size, int16_t *block)
 318 {
 319     pixel *dest = (pixel *)dest_;
 320     int i;
 321
 322     line_size /= sizeof(pixel);
 323
 324     for (i = 0; i < 8; i++)
 325         FUNC(idctRowCondDC)(block + i*8, 0);
 326
 327     for (i = 0; i < 8; i++)
 328         FUNC(idctSparseColAdd)(dest + i, line_size, block + i);
 329 }
 330
 331 void FUNC(ff_simple_idct)(int16_t *block)
 332 {
 333     int i;
 334
 335     for (i = 0; i < 8; i++)
 336         FUNC(idctRowCondDC)(block + i*8, 0);
 337
 338     for (i = 0; i < 8; i++)
 339         FUNC(idctSparseCol)(block + i);
 340 }