git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/vp8dsp.c

   1 /**
   2  * VP8 compatible video decoder
   3  *
   4  * Copyright (C) 2010 David Conrad
   5  * Copyright (C) 2010 Ronald S. Bultje
   6  *
   7  * This file is part of FFmpeg.
   8  *
   9  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
  10  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  11  * License as published by the Free Software Foundation; either
  12  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  13  *
  14  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  17  * Lesser General Public License for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  20  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  21  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  22  */
  23
  24 #include "dsputil.h"
  25 #include "vp8dsp.h"
  26
  27 // TODO: Maybe add dequant
  28 static void vp8_luma_dc_wht_c(DCTELEM block[4][4][16], DCTELEM dc[16])
  29 {
  30     int i, t0, t1, t2, t3;
  31
  32     for (i = 0; i < 4; i++) {
  33         t0 = dc[0*4+i] + dc[3*4+i];
  34         t1 = dc[1*4+i] + dc[2*4+i];
  35         t2 = dc[1*4+i] - dc[2*4+i];
  36         t3 = dc[0*4+i] - dc[3*4+i];
  37
  38         dc[0*4+i] = t0 + t1;
  39         dc[1*4+i] = t3 + t2;
  40         dc[2*4+i] = t0 - t1;
  41         dc[3*4+i] = t3 - t2;
  42     }
  43
  44     for (i = 0; i < 4; i++) {
  45         t0 = dc[i*4+0] + dc[i*4+3] + 3; // rounding
  46         t1 = dc[i*4+1] + dc[i*4+2];
  47         t2 = dc[i*4+1] - dc[i*4+2];
  48         t3 = dc[i*4+0] - dc[i*4+3] + 3; // rounding
  49
  50         *block[i][0] = (t0 + t1) >> 3;
  51         *block[i][1] = (t3 + t2) >> 3;
  52         *block[i][2] = (t0 - t1) >> 3;
  53         *block[i][3] = (t3 - t2) >> 3;
  54     }
  55 }
  56
  57
  58 #define MUL_20091(a) ((((a)*20091) >> 16) + (a))
  59 #define MUL_35468(a)  (((a)*35468) >> 16)
  60
  61 static void vp8_idct_add_c(uint8_t *dst, DCTELEM block[16], int stride)
  62 {
  63     int i, t0, t1, t2, t3;
  64     DCTELEM tmp[16];
  65
  66     for (i = 0; i < 4; i++) {
  67         t0 = block[0*4+i] + block[2*4+i];
  68         t1 = block[0*4+i] - block[2*4+i];
  69         t2 = MUL_35468(block[1*4+i]) - MUL_20091(block[3*4+i]);
  70         t3 = MUL_20091(block[1*4+i]) + MUL_35468(block[3*4+i]);
  71
  72         tmp[i*4+0] = t0 + t3;
  73         tmp[i*4+1] = t1 + t2;
  74         tmp[i*4+2] = t1 - t2;
  75         tmp[i*4+3] = t0 - t3;
  76     }
  77
  78     for (i = 0; i < 4; i++) {
  79         t0 = tmp[0*4+i] + tmp[2*4+i];
  80         t1 = tmp[0*4+i] - tmp[2*4+i];
  81         t2 = MUL_35468(tmp[1*4+i]) - MUL_20091(tmp[3*4+i]);
  82         t3 = MUL_20091(tmp[1*4+i]) + MUL_35468(tmp[3*4+i]);
  83
  84         dst[0] = av_clip_uint8(dst[0] + ((t0 + t3 + 4) >> 3));
  85         dst[1] = av_clip_uint8(dst[1] + ((t1 + t2 + 4) >> 3));
  86         dst[2] = av_clip_uint8(dst[2] + ((t1 - t2 + 4) >> 3));
  87         dst[3] = av_clip_uint8(dst[3] + ((t0 - t3 + 4) >> 3));
  88         dst += stride;
  89     }
  90 }
  91
  92 static void vp8_idct_dc_add_c(uint8_t *dst, DCTELEM block[16], int stride)
  93 {
  94     int i, dc = (block[0] + 4) >> 3;
  95
  96     for (i = 0; i < 4; i++) {
  97         dst[0] = av_clip_uint8(dst[0] + dc);
  98         dst[1] = av_clip_uint8(dst[1] + dc);
  99         dst[2] = av_clip_uint8(dst[2] + dc);
 100         dst[3] = av_clip_uint8(dst[3] + dc);
 101         dst += stride;
 102     }
 103 }
 104
 105
 106 // because I like only having two parameters to pass functions...
 107 #define LOAD_PIXELS\
 108     int av_unused p3 = p[-4*stride];\
 109     int av_unused p2 = p[-3*stride];\
 110     int av_unused p1 = p[-2*stride];\
 111     int av_unused p0 = p[-1*stride];\
 112     int av_unused q0 = p[ 0*stride];\
 113     int av_unused q1 = p[ 1*stride];\
 114     int av_unused q2 = p[ 2*stride];\
 115     int av_unused q3 = p[ 3*stride];
 116
 117 static av_always_inline void filter_common(uint8_t *p, int stride, int is4tap)
 118 {
 119     LOAD_PIXELS
 120     int a, f1, f2;
 121
 122     a = 3*(q0 - p0);
 123
 124     if (is4tap)
 125         a += av_clip_int8(p1 - q1);
 126
 127     a = av_clip_int8(a);
 128
 129     // We deviate from the spec here with c(a+3) >> 3
 130     // since that's what libvpx does.
 131     f1 = FFMIN(a+4, 127) >> 3;
 132     f2 = FFMIN(a+3, 127) >> 3;
 133
 134     // Despite what the spec says, we do need to clamp here to
 135     // be bitexact with libvpx.
 136     p[-1*stride] = av_clip_uint8(p0 + f2);
 137     p[ 0*stride] = av_clip_uint8(q0 - f1);
 138
 139     // only used for _inner on blocks without high edge variance
 140     if (!is4tap) {
 141         a = (f1+1)>>1;
 142         p[-2*stride] = av_clip_uint8(p1 + a);
 143         p[ 1*stride] = av_clip_uint8(q1 - a);
 144     }
 145 }
 146
 147 static av_always_inline int simple_limit(uint8_t *p, int stride, int flim)
 148 {
 149     LOAD_PIXELS
 150     return 2*FFABS(p0-q0) + (FFABS(p1-q1) >> 1) <= flim;
 151 }
 152
 153 /**
 154  * E - limit at the macroblock edge
 155  * I - limit for interior difference
 156  */
 157 static av_always_inline int normal_limit(uint8_t *p, int stride, int E, int I)
 158 {
 159     LOAD_PIXELS
 160     return simple_limit(p, stride, 2*E+I)
 161         && FFABS(p3-p2) <= I && FFABS(p2-p1) <= I && FFABS(p1-p0) <= I
 162         && FFABS(q3-q2) <= I && FFABS(q2-q1) <= I && FFABS(q1-q0) <= I;
 163 }
 164
 165 // high edge variance
 166 static av_always_inline int hev(uint8_t *p, int stride, int thresh)
 167 {
 168     LOAD_PIXELS
 169     return FFABS(p1-p0) > thresh || FFABS(q1-q0) > thresh;
 170 }
 171
 172 static av_always_inline void filter_mbedge(uint8_t *p, int stride)
 173 {
 174     int a0, a1, a2, w;
 175
 176     LOAD_PIXELS
 177
 178     w = av_clip_int8(p1-q1);
 179     w = av_clip_int8(w + 3*(q0-p0));
 180
 181     a0 = (27*w + 63) >> 7;
 182     a1 = (18*w + 63) >> 7;
 183     a2 = ( 9*w + 63) >> 7;
 184
 185     p[-3*stride] = av_clip_uint8(p2 + a2);
 186     p[-2*stride] = av_clip_uint8(p1 + a1);
 187     p[-1*stride] = av_clip_uint8(p0 + a0);
 188     p[ 0*stride] = av_clip_uint8(q0 - a0);
 189     p[ 1*stride] = av_clip_uint8(q1 - a1);
 190     p[ 2*stride] = av_clip_uint8(q2 - a2);
 191 }
 192
 193 #define LOOP_FILTER(dir, size, stridea, strideb) \
 194 static void vp8_ ## dir ## _loop_filter ## size ## _c(uint8_t *dst, int stride,\
 195                                      int flim_E, int flim_I, int hev_thresh)\
 196 {\
 197     int i;\
 198 \
 199     for (i = 0; i < size; i++)\
 200         if (normal_limit(dst+i*stridea, strideb, flim_E, flim_I)) {\
 201             if (hev(dst+i*stridea, strideb, hev_thresh))\
 202                 filter_common(dst+i*stridea, strideb, 1);\
 203             else\
 204                 filter_mbedge(dst+i*stridea, strideb);\
 205         }\
 206 }\
 207 \
 208 static void vp8_ ## dir ## _loop_filter ## size ## _inner_c(uint8_t *dst, int stride,\
 209                                       int flim_E, int flim_I, int hev_thresh)\
 210 {\
 211     int i, hv;\
 212 \
 213     for (i = 0; i < size; i++)\
 214         if (normal_limit(dst+i*stridea, strideb, flim_E, flim_I)) {\
 215             hv = hev(dst+i*stridea, strideb, hev_thresh);\
 216             filter_common(dst+i*stridea, strideb, hv);\
 217         }\
 218 }
 219
 220 LOOP_FILTER(v, 16, 1, stride)
 221 LOOP_FILTER(h, 16, stride, 1)
 222 LOOP_FILTER(v,  8, 1, stride)
 223 LOOP_FILTER(h,  8, stride, 1)
 224
 225 static void vp8_v_loop_filter_simple_c(uint8_t *dst, int stride, int flim)
 226 {
 227     int i;
 228
 229     for (i = 0; i < 16; i++)
 230         if (simple_limit(dst+i, stride, flim))
 231             filter_common(dst+i, stride, 1);
 232 }
 233
 234 static void vp8_h_loop_filter_simple_c(uint8_t *dst, int stride, int flim)
 235 {
 236     int i;
 237
 238     for (i = 0; i < 16; i++)
 239         if (simple_limit(dst+i*stride, 1, flim))
 240             filter_common(dst+i*stride, 1, 1);
 241 }
 242
 243 static const uint8_t subpel_filters[7][6] = {
 244     { 0,   6, 123,  12,   1,   0 },
 245     { 2,  11, 108,  36,   8,   1 },
 246     { 0,   9,  93,  50,   6,   0 },
 247     { 3,  16,  77,  77,  16,   3 },
 248     { 0,   6,  50,  93,   9,   0 },
 249     { 1,   8,  36, 108,  11,   2 },
 250     { 0,   1,  12, 123,   6,   0 },
 251 };
 252
 253 #define PUT_PIXELS(WIDTH) \
 254 static void put_vp8_pixels ## WIDTH ##_c(uint8_t *dst, int dststride, uint8_t *src, int srcstride, int h, int x, int y) { \
 255     int i; \
 256     for (i = 0; i < h; i++, dst+= dststride, src+= srcstride) { \
 257         memcpy(dst, src, WIDTH); \
 258     } \
 259 }
 260
 261 PUT_PIXELS(16)
 262 PUT_PIXELS(8)
 263 PUT_PIXELS(4)
 264
 265 #define FILTER_6TAP(src, F, stride) \
 266     av_clip_uint8((F[2]*src[x+0*stride] - F[1]*src[x-1*stride] + F[0]*src[x-2*stride] + \
 267                    F[3]*src[x+1*stride] - F[4]*src[x+2*stride] + F[5]*src[x+3*stride] + 64) >> 7)
 268
 269 #define FILTER_4TAP(src, F, stride) \
 270     av_clip_uint8((F[2]*src[x+0*stride] - F[1]*src[x-1*stride] + \
 271                    F[3]*src[x+1*stride] - F[4]*src[x+2*stride] + 64) >> 7)
 272
 273 #define VP8_EPEL_H(SIZE, FILTER, FILTERNAME) \
 274 static void put_vp8_epel ## SIZE ## _ ## FILTERNAME ## _c(uint8_t *dst, int dststride, uint8_t *src, int srcstride, int h, int mx, int my) \
 275 { \
 276     const uint8_t *filter = subpel_filters[mx-1]; \
 277     int x, y; \
 278 \
 279     for (y = 0; y < h; y++) { \
 280         for (x = 0; x < SIZE; x++) \
 281             dst[x] = FILTER(src, filter, 1); \
 282         dst += dststride; \
 283         src += srcstride; \
 284     } \
 285 }
 286 #define VP8_EPEL_V(SIZE, FILTER, FILTERNAME) \
 287 static void put_vp8_epel ## SIZE ## _ ## FILTERNAME ## _c(uint8_t *dst, int dststride, uint8_t *src, int srcstride, int h, int mx, int my) \
 288 { \
 289     const uint8_t *filter = subpel_filters[my-1]; \
 290     int x, y; \
 291 \
 292     for (y = 0; y < h; y++) { \
 293         for (x = 0; x < SIZE; x++) \
 294             dst[x] = FILTER(src, filter, srcstride); \
 295         dst += dststride; \
 296         src += srcstride; \
 297     } \
 298 }
 299 #define VP8_EPEL_HV(SIZE, FILTERX, FILTERY, FILTERNAME) \
 300 static void put_vp8_epel ## SIZE ## _ ## FILTERNAME ## _c(uint8_t *dst, int dststride, uint8_t *src, int srcstride, int h, int mx, int my) \
 301 { \
 302     const uint8_t *filter = subpel_filters[mx-1]; \
 303     int x, y; \
 304     uint8_t tmp_array[(2*SIZE+5)*SIZE]; \
 305     uint8_t *tmp = tmp_array; \
 306     src -= 2*srcstride; \
 307 \
 308     for (y = 0; y < h+5; y++) { \
 309         for (x = 0; x < SIZE; x++) \
 310             tmp[x] = FILTERX(src, filter, 1); \
 311         tmp += SIZE; \
 312         src += srcstride; \
 313     } \
 314 \
 315     tmp = tmp_array + 2*SIZE; \
 316     filter = subpel_filters[my-1]; \
 317 \
 318     for (y = 0; y < h; y++) { \
 319         for (x = 0; x < SIZE; x++) \
 320             dst[x] = FILTERY(tmp, filter, SIZE); \
 321         dst += dststride; \
 322         tmp += SIZE; \
 323     } \
 324 }
 325
 326 VP8_EPEL_H(16, FILTER_4TAP, h4)
 327 VP8_EPEL_H(8,  FILTER_4TAP, h4)
 328 VP8_EPEL_H(4,  FILTER_4TAP, h4)
 329 VP8_EPEL_H(16, FILTER_6TAP, h6)
 330 VP8_EPEL_H(8,  FILTER_6TAP, h6)
 331 VP8_EPEL_H(4,  FILTER_6TAP, h6)
 332 VP8_EPEL_V(16, FILTER_4TAP, v4)
 333 VP8_EPEL_V(8,  FILTER_4TAP, v4)
 334 VP8_EPEL_V(4,  FILTER_4TAP, v4)
 335 VP8_EPEL_V(16, FILTER_6TAP, v6)
 336 VP8_EPEL_V(8,  FILTER_6TAP, v6)
 337 VP8_EPEL_V(4,  FILTER_6TAP, v6)
 338 VP8_EPEL_HV(16, FILTER_4TAP, FILTER_4TAP, h4v4)
 339 VP8_EPEL_HV(8,  FILTER_4TAP, FILTER_4TAP, h4v4)
 340 VP8_EPEL_HV(4,  FILTER_4TAP, FILTER_4TAP, h4v4)
 341 VP8_EPEL_HV(16, FILTER_4TAP, FILTER_6TAP, h4v6)
 342 VP8_EPEL_HV(8,  FILTER_4TAP, FILTER_6TAP, h4v6)
 343 VP8_EPEL_HV(4,  FILTER_4TAP, FILTER_6TAP, h4v6)
 344 VP8_EPEL_HV(16, FILTER_6TAP, FILTER_4TAP, h6v4)
 345 VP8_EPEL_HV(8,  FILTER_6TAP, FILTER_4TAP, h6v4)
 346 VP8_EPEL_HV(4,  FILTER_6TAP, FILTER_4TAP, h6v4)
 347 VP8_EPEL_HV(16, FILTER_6TAP, FILTER_6TAP, h6v6)
 348 VP8_EPEL_HV(8,  FILTER_6TAP, FILTER_6TAP, h6v6)
 349 VP8_EPEL_HV(4,  FILTER_6TAP, FILTER_6TAP, h6v6)
 350
 351 #define VP8_MC_FUNC(IDX, SIZE) \
 352     dsp->put_vp8_epel_pixels_tab[IDX][0][0] = put_vp8_pixels ## SIZE ## _c; \
 353     dsp->put_vp8_epel_pixels_tab[IDX][0][1] = put_vp8_epel ## SIZE ## _h4_c; \
 354     dsp->put_vp8_epel_pixels_tab[IDX][0][2] = put_vp8_epel ## SIZE ## _h6_c; \
 355     dsp->put_vp8_epel_pixels_tab[IDX][1][0] = put_vp8_epel ## SIZE ## _v4_c; \
 356     dsp->put_vp8_epel_pixels_tab[IDX][1][1] = put_vp8_epel ## SIZE ## _h4v4_c; \
 357     dsp->put_vp8_epel_pixels_tab[IDX][1][2] = put_vp8_epel ## SIZE ## _h6v4_c; \
 358     dsp->put_vp8_epel_pixels_tab[IDX][2][0] = put_vp8_epel ## SIZE ## _v6_c; \
 359     dsp->put_vp8_epel_pixels_tab[IDX][2][1] = put_vp8_epel ## SIZE ## _h4v6_c; \
 360     dsp->put_vp8_epel_pixels_tab[IDX][2][2] = put_vp8_epel ## SIZE ## _h6v6_c
 361
 362 av_cold void ff_vp8dsp_init(VP8DSPContext *dsp)
 363 {
 364     dsp->vp8_luma_dc_wht = vp8_luma_dc_wht_c;
 365     dsp->vp8_idct_add    = vp8_idct_add_c;
 366     dsp->vp8_idct_dc_add = vp8_idct_dc_add_c;
 367
 368     dsp->vp8_v_loop_filter16 = vp8_v_loop_filter16_c;
 369     dsp->vp8_h_loop_filter16 = vp8_h_loop_filter16_c;
 370     dsp->vp8_v_loop_filter8  = vp8_v_loop_filter8_c;
 371     dsp->vp8_h_loop_filter8  = vp8_h_loop_filter8_c;
 372
 373     dsp->vp8_v_loop_filter16_inner = vp8_v_loop_filter16_inner_c;
 374     dsp->vp8_h_loop_filter16_inner = vp8_h_loop_filter16_inner_c;
 375     dsp->vp8_v_loop_filter8_inner  = vp8_v_loop_filter8_inner_c;
 376     dsp->vp8_h_loop_filter8_inner  = vp8_h_loop_filter8_inner_c;
 377
 378     dsp->vp8_v_loop_filter_simple = vp8_v_loop_filter_simple_c;
 379     dsp->vp8_h_loop_filter_simple = vp8_h_loop_filter_simple_c;
 380
 381     VP8_MC_FUNC(0, 16);
 382     VP8_MC_FUNC(1, 8);
 383     VP8_MC_FUNC(2, 4);
 384 }