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 /* Based upon some commented-out C code from mpeg2dec (idct_mmx.c
  29  * written by Aaron Holtzman <aholtzma@ess.engr.uvic.ca>). */
  30
  31 #include "simple_idct.h"
  32
  33 #include "bit_depth_template.c"
  34
  35 #undef W1
  36 #undef W2
  37 #undef W3
  38 #undef W4
  39 #undef W5
  40 #undef W6
  41 #undef W7
  42 #undef ROW_SHIFT
  43 #undef COL_SHIFT
  44 #undef DC_SHIFT
  45 #undef MUL
  46 #undef MAC
  47
  48 #if BIT_DEPTH == 8
  49
  50 #define W1  22725  //cos(i*M_PI/16)*sqrt(2)*(1<<14) + 0.5
  51 #define W2  21407  //cos(i*M_PI/16)*sqrt(2)*(1<<14) + 0.5
  52 #define W3  19266  //cos(i*M_PI/16)*sqrt(2)*(1<<14) + 0.5
  53 #define W4  16383  //cos(i*M_PI/16)*sqrt(2)*(1<<14) + 0.5
  54 #define W5  12873  //cos(i*M_PI/16)*sqrt(2)*(1<<14) + 0.5
  55 #define W6  8867   //cos(i*M_PI/16)*sqrt(2)*(1<<14) + 0.5
  56 #define W7  4520   //cos(i*M_PI/16)*sqrt(2)*(1<<14) + 0.5
  57
  58 #define ROW_SHIFT 11
  59 #define COL_SHIFT 20
  60 #define DC_SHIFT 3
  61
  62 #define MUL(a, b)    MUL16(a, b)
  63 #define MAC(a, b, c) MAC16(a, b, c)
  64
  65 #elif BIT_DEPTH == 10 || BIT_DEPTH == 12
  66
  67 # if BIT_DEPTH == 10
  68 #define W1 22725 // 90901
  69 #define W2 21407 //  85627
  70 #define W3 19265 //  77062
  71 #define W4 16384 //  65535
  72 #define W5 12873 //  51491
  73 #define W6  8867 //  35468
  74 #define W7  4520 //  18081
  75
  76 #   ifdef EXTRA_SHIFT
  77 #define ROW_SHIFT 13
  78 #define COL_SHIFT 18
  79 #define DC_SHIFT  1
  80 #   else
  81 #define ROW_SHIFT 12
  82 #define COL_SHIFT 19
  83 #define DC_SHIFT  2
  84 #   endif
  85
  86 # else
  87 #define W1 45451
  88 #define W2 42813
  89 #define W3 38531
  90 #define W4 32767
  91 #define W5 25746
  92 #define W6 17734
  93 #define W7 9041
  94
  95 #define ROW_SHIFT 16
  96 #define COL_SHIFT 17
  97 #define DC_SHIFT -1
  98 # endif
  99
 100 #define MUL(a, b)    ((a) * (b))
 101 #define MAC(a, b, c) ((a) += (b) * (c))
 102
 103 #else
 104
 105 #error "Unsupported bitdepth"
 106
 107 #endif
 108
 109 #ifdef EXTRA_SHIFT
 110 static inline void FUNC(idctRowCondDC_extrashift)(int16_t *row, int extra_shift)
 111 #else
 112 static inline void FUNC(idctRowCondDC)(int16_t *row, int extra_shift)
 113 #endif
 114 {
 115     int a0, a1, a2, a3, b0, b1, b2, b3;
 116
 117 #if HAVE_FAST_64BIT
 118 #define ROW0_MASK (0xffffLL << 48 * HAVE_BIGENDIAN)
 119     if (((AV_RN64A(row) & ~ROW0_MASK) | AV_RN64A(row+4)) == 0) {
 120         uint64_t temp;
 121         if (DC_SHIFT - extra_shift >= 0) {
 122             temp = (row[0] * (1 << (DC_SHIFT - extra_shift))) & 0xffff;
 123         } else {
 124             temp = ((row[0] + (1<<(extra_shift - DC_SHIFT-1))) >> (extra_shift - DC_SHIFT)) & 0xffff;
 125         }
 126         temp += temp * (1 << 16);
 127         temp += temp * ((uint64_t) 1 << 32);
 128         AV_WN64A(row, temp);
 129         AV_WN64A(row + 4, temp);
 130         return;
 131     }
 132 #else
 133     if (!(AV_RN32A(row+2) |
 134           AV_RN32A(row+4) |
 135           AV_RN32A(row+6) |
 136           row[1])) {
 137         uint32_t temp;
 138         if (DC_SHIFT - extra_shift >= 0) {
 139             temp = (row[0] * (1 << (DC_SHIFT - extra_shift))) & 0xffff;
 140         } else {
 141             temp = ((row[0] + (1<<(extra_shift - DC_SHIFT-1))) >> (extra_shift - DC_SHIFT)) & 0xffff;
 142         }
 143         temp += temp * (1 << 16);
 144         AV_WN32A(row, temp);
 145         AV_WN32A(row+2, temp);
 146         AV_WN32A(row+4, temp);
 147         AV_WN32A(row+6, temp);
 148         return;
 149     }
 150 #endif
 151
 152     a0 = (W4 * row[0]) + (1 << (ROW_SHIFT + extra_shift - 1));
 153     a1 = a0;
 154     a2 = a0;
 155     a3 = a0;
 156
 157     a0 += W2 * row[2];
 158     a1 += W6 * row[2];
 159     a2 -= W6 * row[2];
 160     a3 -= W2 * row[2];
 161
 162     b0 = MUL(W1, row[1]);
 163     MAC(b0, W3, row[3]);
 164     b1 = MUL(W3, row[1]);
 165     MAC(b1, -W7, row[3]);
 166     b2 = MUL(W5, row[1]);
 167     MAC(b2, -W1, row[3]);
 168     b3 = MUL(W7, row[1]);
 169     MAC(b3, -W5, row[3]);
 170
 171     if (AV_RN64A(row + 4)) {
 172         a0 +=   W4*row[4] + W6*row[6];
 173         a1 += - W4*row[4] - W2*row[6];
 174         a2 += - W4*row[4] + W2*row[6];
 175         a3 +=   W4*row[4] - W6*row[6];
 176
 177         MAC(b0,  W5, row[5]);
 178         MAC(b0,  W7, row[7]);
 179
 180         MAC(b1, -W1, row[5]);
 181         MAC(b1, -W5, row[7]);
 182
 183         MAC(b2,  W7, row[5]);
 184         MAC(b2,  W3, row[7]);
 185
 186         MAC(b3,  W3, row[5]);
 187         MAC(b3, -W1, row[7]);
 188     }
 189
 190     row[0] = (a0 + b0) >> (ROW_SHIFT + extra_shift);
 191     row[7] = (a0 - b0) >> (ROW_SHIFT + extra_shift);
 192     row[1] = (a1 + b1) >> (ROW_SHIFT + extra_shift);
 193     row[6] = (a1 - b1) >> (ROW_SHIFT + extra_shift);
 194     row[2] = (a2 + b2) >> (ROW_SHIFT + extra_shift);
 195     row[5] = (a2 - b2) >> (ROW_SHIFT + extra_shift);
 196     row[3] = (a3 + b3) >> (ROW_SHIFT + extra_shift);
 197     row[4] = (a3 - b3) >> (ROW_SHIFT + extra_shift);
 198 }
 199
 200 #define IDCT_COLS do {                                  \
 201         a0 = W4 * (col[8*0] + ((1<<(COL_SHIFT-1))/W4)); \
 202         a1 = a0;                                        \
 203         a2 = a0;                                        \
 204         a3 = a0;                                        \
 205                                                         \
 206         a0 +=  W2*col[8*2];                             \
 207         a1 +=  W6*col[8*2];                             \
 208         a2 += -W6*col[8*2];                             \
 209         a3 += -W2*col[8*2];                             \
 210                                                         \
 211         b0 = MUL(W1, col[8*1]);                         \
 212         b1 = MUL(W3, col[8*1]);                         \
 213         b2 = MUL(W5, col[8*1]);                         \
 214         b3 = MUL(W7, col[8*1]);                         \
 215                                                         \
 216         MAC(b0,  W3, col[8*3]);                         \
 217         MAC(b1, -W7, col[8*3]);                         \
 218         MAC(b2, -W1, col[8*3]);                         \
 219         MAC(b3, -W5, col[8*3]);                         \
 220                                                         \
 221         if (col[8*4]) {                                 \
 222             a0 +=  W4*col[8*4];                         \
 223             a1 += -W4*col[8*4];                         \
 224             a2 += -W4*col[8*4];                         \
 225             a3 +=  W4*col[8*4];                         \
 226         }                                               \
 227                                                         \
 228         if (col[8*5]) {                                 \
 229             MAC(b0,  W5, col[8*5]);                     \
 230             MAC(b1, -W1, col[8*5]);                     \
 231             MAC(b2,  W7, col[8*5]);                     \
 232             MAC(b3,  W3, col[8*5]);                     \
 233         }                                               \
 234                                                         \
 235         if (col[8*6]) {                                 \
 236             a0 +=  W6*col[8*6];                         \
 237             a1 += -W2*col[8*6];                         \
 238             a2 +=  W2*col[8*6];                         \
 239             a3 += -W6*col[8*6];                         \
 240         }                                               \
 241                                                         \
 242         if (col[8*7]) {                                 \
 243             MAC(b0,  W7, col[8*7]);                     \
 244             MAC(b1, -W5, col[8*7]);                     \
 245             MAC(b2,  W3, col[8*7]);                     \
 246             MAC(b3, -W1, col[8*7]);                     \
 247         }                                               \
 248     } while (0)
 249
 250 #ifdef EXTRA_SHIFT
 251 static inline void FUNC(idctSparseCol_extrashift)(int16_t *col)
 252 #else
 253 static inline void FUNC(idctSparseColPut)(pixel *dest, int line_size,
 254                                           int16_t *col)
 255 {
 256     int a0, a1, a2, a3, b0, b1, b2, b3;
 257
 258     IDCT_COLS;
 259
 260     dest[0] = av_clip_pixel((a0 + b0) >> COL_SHIFT);
 261     dest += line_size;
 262     dest[0] = av_clip_pixel((a1 + b1) >> COL_SHIFT);
 263     dest += line_size;
 264     dest[0] = av_clip_pixel((a2 + b2) >> COL_SHIFT);
 265     dest += line_size;
 266     dest[0] = av_clip_pixel((a3 + b3) >> COL_SHIFT);
 267     dest += line_size;
 268     dest[0] = av_clip_pixel((a3 - b3) >> COL_SHIFT);
 269     dest += line_size;
 270     dest[0] = av_clip_pixel((a2 - b2) >> COL_SHIFT);
 271     dest += line_size;
 272     dest[0] = av_clip_pixel((a1 - b1) >> COL_SHIFT);
 273     dest += line_size;
 274     dest[0] = av_clip_pixel((a0 - b0) >> COL_SHIFT);
 275 }
 276
 277 static inline void FUNC(idctSparseColAdd)(pixel *dest, int line_size,
 278                                           int16_t *col)
 279 {
 280     int a0, a1, a2, a3, b0, b1, b2, b3;
 281
 282     IDCT_COLS;
 283
 284     dest[0] = av_clip_pixel(dest[0] + ((a0 + b0) >> COL_SHIFT));
 285     dest += line_size;
 286     dest[0] = av_clip_pixel(dest[0] + ((a1 + b1) >> COL_SHIFT));
 287     dest += line_size;
 288     dest[0] = av_clip_pixel(dest[0] + ((a2 + b2) >> COL_SHIFT));
 289     dest += line_size;
 290     dest[0] = av_clip_pixel(dest[0] + ((a3 + b3) >> COL_SHIFT));
 291     dest += line_size;
 292     dest[0] = av_clip_pixel(dest[0] + ((a3 - b3) >> COL_SHIFT));
 293     dest += line_size;
 294     dest[0] = av_clip_pixel(dest[0] + ((a2 - b2) >> COL_SHIFT));
 295     dest += line_size;
 296     dest[0] = av_clip_pixel(dest[0] + ((a1 - b1) >> COL_SHIFT));
 297     dest += line_size;
 298     dest[0] = av_clip_pixel(dest[0] + ((a0 - b0) >> COL_SHIFT));
 299 }
 300
 301 static inline void FUNC(idctSparseCol)(int16_t *col)
 302 #endif
 303 {
 304     int a0, a1, a2, a3, b0, b1, b2, b3;
 305
 306     IDCT_COLS;
 307
 308     col[0 ] = ((a0 + b0) >> COL_SHIFT);
 309     col[8 ] = ((a1 + b1) >> COL_SHIFT);
 310     col[16] = ((a2 + b2) >> COL_SHIFT);
 311     col[24] = ((a3 + b3) >> COL_SHIFT);
 312     col[32] = ((a3 - b3) >> COL_SHIFT);
 313     col[40] = ((a2 - b2) >> COL_SHIFT);
 314     col[48] = ((a1 - b1) >> COL_SHIFT);
 315     col[56] = ((a0 - b0) >> COL_SHIFT);
 316 }
 317
 318 #ifndef EXTRA_SHIFT
 319 void FUNC(ff_simple_idct_put)(uint8_t *dest_, int line_size, int16_t *block)
 320 {
 321     pixel *dest = (pixel *)dest_;
 322     int i;
 323
 324     line_size /= sizeof(pixel);
 325
 326     for (i = 0; i < 8; i++)
 327         FUNC(idctRowCondDC)(block + i*8, 0);
 328
 329     for (i = 0; i < 8; i++)
 330         FUNC(idctSparseColPut)(dest + i, line_size, block + i);
 331 }
 332
 333 void FUNC(ff_simple_idct_add)(uint8_t *dest_, int line_size, int16_t *block)
 334 {
 335     pixel *dest = (pixel *)dest_;
 336     int i;
 337
 338     line_size /= sizeof(pixel);
 339
 340     for (i = 0; i < 8; i++)
 341         FUNC(idctRowCondDC)(block + i*8, 0);
 342
 343     for (i = 0; i < 8; i++)
 344         FUNC(idctSparseColAdd)(dest + i, line_size, block + i);
 345 }
 346
 347 void FUNC(ff_simple_idct)(int16_t *block)
 348 {
 349     int i;
 350
 351     for (i = 0; i < 8; i++)
 352         FUNC(idctRowCondDC)(block + i*8, 0);
 353
 354     for (i = 0; i < 8; i++)
 355         FUNC(idctSparseCol)(block + i);
 356 }
 357 #endif