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     uint8_t *cm = ff_cropTbl + MAX_NEG_CROP;
  65     DCTELEM tmp[16];
  66
  67     for (i = 0; i < 4; i++) {
  68         t0 = block[0*4+i] + block[2*4+i];
  69         t1 = block[0*4+i] - block[2*4+i];
  70         t2 = MUL_35468(block[1*4+i]) - MUL_20091(block[3*4+i]);
  71         t3 = MUL_20091(block[1*4+i]) + MUL_35468(block[3*4+i]);
  72
  73         tmp[i*4+0] = t0 + t3;
  74         tmp[i*4+1] = t1 + t2;
  75         tmp[i*4+2] = t1 - t2;
  76         tmp[i*4+3] = t0 - t3;
  77     }
  78
  79     for (i = 0; i < 4; i++) {
  80         t0 = tmp[0*4+i] + tmp[2*4+i];
  81         t1 = tmp[0*4+i] - tmp[2*4+i];
  82         t2 = MUL_35468(tmp[1*4+i]) - MUL_20091(tmp[3*4+i]);
  83         t3 = MUL_20091(tmp[1*4+i]) + MUL_35468(tmp[3*4+i]);
  84
  85         dst[0] = cm[dst[0] + ((t0 + t3 + 4) >> 3)];
  86         dst[1] = cm[dst[1] + ((t1 + t2 + 4) >> 3)];
  87         dst[2] = cm[dst[2] + ((t1 - t2 + 4) >> 3)];
  88         dst[3] = cm[dst[3] + ((t0 - t3 + 4) >> 3)];
  89         dst += stride;
  90     }
  91 }
  92
  93 static void vp8_idct_dc_add_c(uint8_t *dst, DCTELEM block[16], int stride)
  94 {
  95     int i, dc = (block[0] + 4) >> 3;
  96     uint8_t *cm = ff_cropTbl + MAX_NEG_CROP + dc;
  97
  98     for (i = 0; i < 4; i++) {
  99         dst[0] = cm[dst[0]];
 100         dst[1] = cm[dst[1]];
 101         dst[2] = cm[dst[2]];
 102         dst[3] = cm[dst[3]];
 103         dst += stride;
 104     }
 105 }
 106
 107
 108 // because I like only having two parameters to pass functions...
 109 #define LOAD_PIXELS\
 110     int av_unused p3 = p[-4*stride];\
 111     int av_unused p2 = p[-3*stride];\
 112     int av_unused p1 = p[-2*stride];\
 113     int av_unused p0 = p[-1*stride];\
 114     int av_unused q0 = p[ 0*stride];\
 115     int av_unused q1 = p[ 1*stride];\
 116     int av_unused q2 = p[ 2*stride];\
 117     int av_unused q3 = p[ 3*stride];
 118
 119 #define clip_int8(n) (cm[n+0x80]-0x80)
 120
 121 static av_always_inline void filter_common(uint8_t *p, int stride, int is4tap)
 122 {
 123     LOAD_PIXELS
 124     int a, f1, f2;
 125     uint8_t *cm = ff_cropTbl + MAX_NEG_CROP;
 126
 127     a = 3*(q0 - p0);
 128
 129     if (is4tap)
 130         a += clip_int8(p1 - q1);
 131
 132     a = clip_int8(a);
 133
 134     // We deviate from the spec here with c(a+3) >> 3
 135     // since that's what libvpx does.
 136     f1 = FFMIN(a+4, 127) >> 3;
 137     f2 = FFMIN(a+3, 127) >> 3;
 138
 139     // Despite what the spec says, we do need to clamp here to
 140     // be bitexact with libvpx.
 141     p[-1*stride] = cm[p0 + f2];
 142     p[ 0*stride] = cm[q0 - f1];
 143
 144     // only used for _inner on blocks without high edge variance
 145     if (!is4tap) {
 146         a = (f1+1)>>1;
 147         p[-2*stride] = cm[p1 + a];
 148         p[ 1*stride] = cm[q1 - a];
 149     }
 150 }
 151
 152 static av_always_inline int simple_limit(uint8_t *p, int stride, int flim)
 153 {
 154     LOAD_PIXELS
 155     return 2*FFABS(p0-q0) + (FFABS(p1-q1) >> 1) <= flim;
 156 }
 157
 158 /**
 159  * E - limit at the macroblock edge
 160  * I - limit for interior difference
 161  */
 162 static av_always_inline int normal_limit(uint8_t *p, int stride, int E, int I)
 163 {
 164     LOAD_PIXELS
 165     return simple_limit(p, stride, E)
 166         && FFABS(p3-p2) <= I && FFABS(p2-p1) <= I && FFABS(p1-p0) <= I
 167         && FFABS(q3-q2) <= I && FFABS(q2-q1) <= I && FFABS(q1-q0) <= I;
 168 }
 169
 170 // high edge variance
 171 static av_always_inline int hev(uint8_t *p, int stride, int thresh)
 172 {
 173     LOAD_PIXELS
 174     return FFABS(p1-p0) > thresh || FFABS(q1-q0) > thresh;
 175 }
 176
 177 static av_always_inline void filter_mbedge(uint8_t *p, int stride)
 178 {
 179     int a0, a1, a2, w;
 180     uint8_t *cm = ff_cropTbl + MAX_NEG_CROP;
 181
 182     LOAD_PIXELS
 183
 184     w = clip_int8(p1-q1);
 185     w = clip_int8(w + 3*(q0-p0));
 186
 187     a0 = (27*w + 63) >> 7;
 188     a1 = (18*w + 63) >> 7;
 189     a2 = ( 9*w + 63) >> 7;
 190
 191     p[-3*stride] = cm[p2 + a2];
 192     p[-2*stride] = cm[p1 + a1];
 193     p[-1*stride] = cm[p0 + a0];
 194     p[ 0*stride] = cm[q0 - a0];
 195     p[ 1*stride] = cm[q1 - a1];
 196     p[ 2*stride] = cm[q2 - a2];
 197 }
 198
 199 #define LOOP_FILTER(dir, size, stridea, strideb) \
 200 static void vp8_ ## dir ## _loop_filter ## size ## _c(uint8_t *dst, int stride,\
 201                                      int flim_E, int flim_I, int hev_thresh)\
 202 {\
 203     int i;\
 204 \
 205     for (i = 0; i < size; i++)\
 206         if (normal_limit(dst+i*stridea, strideb, flim_E, flim_I)) {\
 207             if (hev(dst+i*stridea, strideb, hev_thresh))\
 208                 filter_common(dst+i*stridea, strideb, 1);\
 209             else\
 210                 filter_mbedge(dst+i*stridea, strideb);\
 211         }\
 212 }\
 213 \
 214 static void vp8_ ## dir ## _loop_filter ## size ## _inner_c(uint8_t *dst, int stride,\
 215                                       int flim_E, int flim_I, int hev_thresh)\
 216 {\
 217     int i;\
 218 \
 219     for (i = 0; i < size; i++)\
 220         if (normal_limit(dst+i*stridea, strideb, flim_E, flim_I)) {\
 221             int hv = hev(dst+i*stridea, strideb, hev_thresh);\
 222             if (hv) \
 223                 filter_common(dst+i*stridea, strideb, 1);\
 224             else \
 225                 filter_common(dst+i*stridea, strideb, 0);\
 226         }\
 227 }
 228
 229 LOOP_FILTER(v, 16, 1, stride)
 230 LOOP_FILTER(h, 16, stride, 1)
 231 LOOP_FILTER(v,  8, 1, stride)
 232 LOOP_FILTER(h,  8, stride, 1)
 233
 234 static void vp8_v_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, flim))
 240             filter_common(dst+i, stride, 1);
 241 }
 242
 243 static void vp8_h_loop_filter_simple_c(uint8_t *dst, int stride, int flim)
 244 {
 245     int i;
 246
 247     for (i = 0; i < 16; i++)
 248         if (simple_limit(dst+i*stride, 1, flim))
 249             filter_common(dst+i*stride, 1, 1);
 250 }
 251
 252 static const uint8_t subpel_filters[7][6] = {
 253     { 0,   6, 123,  12,   1,   0 },
 254     { 2,  11, 108,  36,   8,   1 },
 255     { 0,   9,  93,  50,   6,   0 },
 256     { 3,  16,  77,  77,  16,   3 },
 257     { 0,   6,  50,  93,   9,   0 },
 258     { 1,   8,  36, 108,  11,   2 },
 259     { 0,   1,  12, 123,   6,   0 },
 260 };
 261
 262 #define PUT_PIXELS(WIDTH) \
 263 static void put_vp8_pixels ## WIDTH ##_c(uint8_t *dst, int dststride, uint8_t *src, int srcstride, int h, int x, int y) { \
 264     int i; \
 265     for (i = 0; i < h; i++, dst+= dststride, src+= srcstride) { \
 266         memcpy(dst, src, WIDTH); \
 267     } \
 268 }
 269
 270 PUT_PIXELS(16)
 271 PUT_PIXELS(8)
 272 PUT_PIXELS(4)
 273
 274 #define FILTER_6TAP(src, F, stride) \
 275     cm[(F[2]*src[x+0*stride] - F[1]*src[x-1*stride] + F[0]*src[x-2*stride] + \
 276         F[3]*src[x+1*stride] - F[4]*src[x+2*stride] + F[5]*src[x+3*stride] + 64) >> 7]
 277
 278 #define FILTER_4TAP(src, F, stride) \
 279     cm[(F[2]*src[x+0*stride] - F[1]*src[x-1*stride] + \
 280         F[3]*src[x+1*stride] - F[4]*src[x+2*stride] + 64) >> 7]
 281
 282 #define VP8_EPEL_H(SIZE, FILTER, FILTERNAME) \
 283 static void put_vp8_epel ## SIZE ## _ ## FILTERNAME ## _c(uint8_t *dst, int dststride, uint8_t *src, int srcstride, int h, int mx, int my) \
 284 { \
 285     const uint8_t *filter = subpel_filters[mx-1]; \
 286     uint8_t *cm = ff_cropTbl + MAX_NEG_CROP; \
 287     int x, y; \
 288 \
 289     for (y = 0; y < h; y++) { \
 290         for (x = 0; x < SIZE; x++) \
 291             dst[x] = FILTER(src, filter, 1); \
 292         dst += dststride; \
 293         src += srcstride; \
 294     } \
 295 }
 296 #define VP8_EPEL_V(SIZE, FILTER, FILTERNAME) \
 297 static void put_vp8_epel ## SIZE ## _ ## FILTERNAME ## _c(uint8_t *dst, int dststride, uint8_t *src, int srcstride, int h, int mx, int my) \
 298 { \
 299     const uint8_t *filter = subpel_filters[my-1]; \
 300     uint8_t *cm = ff_cropTbl + MAX_NEG_CROP; \
 301     int x, y; \
 302 \
 303     for (y = 0; y < h; y++) { \
 304         for (x = 0; x < SIZE; x++) \
 305             dst[x] = FILTER(src, filter, srcstride); \
 306         dst += dststride; \
 307         src += srcstride; \
 308     } \
 309 }
 310 #define VP8_EPEL_HV(SIZE, FILTERX, FILTERY, FILTERNAME) \
 311 static void put_vp8_epel ## SIZE ## _ ## FILTERNAME ## _c(uint8_t *dst, int dststride, uint8_t *src, int srcstride, int h, int mx, int my) \
 312 { \
 313     const uint8_t *filter = subpel_filters[mx-1]; \
 314     uint8_t *cm = ff_cropTbl + MAX_NEG_CROP; \
 315     int x, y; \
 316     uint8_t tmp_array[(2*SIZE+5)*SIZE]; \
 317     uint8_t *tmp = tmp_array; \
 318     src -= 2*srcstride; \
 319 \
 320     for (y = 0; y < h+5; y++) { \
 321         for (x = 0; x < SIZE; x++) \
 322             tmp[x] = FILTERX(src, filter, 1); \
 323         tmp += SIZE; \
 324         src += srcstride; \
 325     } \
 326 \
 327     tmp = tmp_array + 2*SIZE; \
 328     filter = subpel_filters[my-1]; \
 329 \
 330     for (y = 0; y < h; y++) { \
 331         for (x = 0; x < SIZE; x++) \
 332             dst[x] = FILTERY(tmp, filter, SIZE); \
 333         dst += dststride; \
 334         tmp += SIZE; \
 335     } \
 336 }
 337
 338 VP8_EPEL_H(16, FILTER_4TAP, h4)
 339 VP8_EPEL_H(8,  FILTER_4TAP, h4)
 340 VP8_EPEL_H(4,  FILTER_4TAP, h4)
 341 VP8_EPEL_H(16, FILTER_6TAP, h6)
 342 VP8_EPEL_H(8,  FILTER_6TAP, h6)
 343 VP8_EPEL_H(4,  FILTER_6TAP, h6)
 344 VP8_EPEL_V(16, FILTER_4TAP, v4)
 345 VP8_EPEL_V(8,  FILTER_4TAP, v4)
 346 VP8_EPEL_V(4,  FILTER_4TAP, v4)
 347 VP8_EPEL_V(16, FILTER_6TAP, v6)
 348 VP8_EPEL_V(8,  FILTER_6TAP, v6)
 349 VP8_EPEL_V(4,  FILTER_6TAP, v6)
 350 VP8_EPEL_HV(16, FILTER_4TAP, FILTER_4TAP, h4v4)
 351 VP8_EPEL_HV(8,  FILTER_4TAP, FILTER_4TAP, h4v4)
 352 VP8_EPEL_HV(4,  FILTER_4TAP, FILTER_4TAP, h4v4)
 353 VP8_EPEL_HV(16, FILTER_4TAP, FILTER_6TAP, h4v6)
 354 VP8_EPEL_HV(8,  FILTER_4TAP, FILTER_6TAP, h4v6)
 355 VP8_EPEL_HV(4,  FILTER_4TAP, FILTER_6TAP, h4v6)
 356 VP8_EPEL_HV(16, FILTER_6TAP, FILTER_4TAP, h6v4)
 357 VP8_EPEL_HV(8,  FILTER_6TAP, FILTER_4TAP, h6v4)
 358 VP8_EPEL_HV(4,  FILTER_6TAP, FILTER_4TAP, h6v4)
 359 VP8_EPEL_HV(16, FILTER_6TAP, FILTER_6TAP, h6v6)
 360 VP8_EPEL_HV(8,  FILTER_6TAP, FILTER_6TAP, h6v6)
 361 VP8_EPEL_HV(4,  FILTER_6TAP, FILTER_6TAP, h6v6)
 362
 363 #define VP8_BILINEAR(SIZE) \
 364 static void put_vp8_bilinear ## SIZE ## _h_c(uint8_t *dst, int stride, uint8_t *src, int s2, int h, int mx, int my) \
 365 { \
 366     int a = 8-mx, b = mx; \
 367     int x, y; \
 368 \
 369     for (y = 0; y < h; y++) { \
 370         for (x = 0; x < SIZE; x++) \
 371             dst[x] = (a*src[x] + b*src[x+1] + 4) >> 3; \
 372         dst += stride; \
 373         src += stride; \
 374     } \
 375 } \
 376 static void put_vp8_bilinear ## SIZE ## _v_c(uint8_t *dst, int stride, uint8_t *src, int s2, int h, int mx, int my) \
 377 { \
 378     int c = 8-my, d = my; \
 379     int x, y; \
 380 \
 381     for (y = 0; y < h; y++) { \
 382         for (x = 0; x < SIZE; x++) \
 383             dst[x] = (c*src[x] + d*src[x+stride] + 4) >> 3; \
 384         dst += stride; \
 385         src += stride; \
 386     } \
 387 } \
 388 \
 389 static void put_vp8_bilinear ## SIZE ## _hv_c(uint8_t *dst, int stride, uint8_t *src, int s2, int h, int mx, int my) \
 390 { \
 391     int a = 8-mx, b = mx; \
 392     int c = 8-my, d = my; \
 393     int x, y; \
 394     uint8_t tmp_array[(2*SIZE+1)*SIZE]; \
 395     uint8_t *tmp = tmp_array; \
 396 \
 397     for (y = 0; y < h+1; y++) { \
 398         for (x = 0; x < SIZE; x++) \
 399             tmp[x] = (a*src[x] + b*src[x+1] + 4) >> 3; \
 400         tmp += SIZE; \
 401         src += stride; \
 402     } \
 403 \
 404     tmp = tmp_array; \
 405 \
 406     for (y = 0; y < h; y++) { \
 407         for (x = 0; x < SIZE; x++) \
 408             dst[x] = (c*tmp[x] + d*tmp[x+SIZE] + 4) >> 3; \
 409         dst += stride; \
 410         tmp += SIZE; \
 411     } \
 412 }
 413
 414 VP8_BILINEAR(16)
 415 VP8_BILINEAR(8)
 416 VP8_BILINEAR(4)
 417
 418 #define VP8_MC_FUNC(IDX, SIZE) \
 419     dsp->put_vp8_epel_pixels_tab[IDX][0][0] = put_vp8_pixels ## SIZE ## _c; \
 420     dsp->put_vp8_epel_pixels_tab[IDX][0][1] = put_vp8_epel ## SIZE ## _h4_c; \
 421     dsp->put_vp8_epel_pixels_tab[IDX][0][2] = put_vp8_epel ## SIZE ## _h6_c; \
 422     dsp->put_vp8_epel_pixels_tab[IDX][1][0] = put_vp8_epel ## SIZE ## _v4_c; \
 423     dsp->put_vp8_epel_pixels_tab[IDX][1][1] = put_vp8_epel ## SIZE ## _h4v4_c; \
 424     dsp->put_vp8_epel_pixels_tab[IDX][1][2] = put_vp8_epel ## SIZE ## _h6v4_c; \
 425     dsp->put_vp8_epel_pixels_tab[IDX][2][0] = put_vp8_epel ## SIZE ## _v6_c; \
 426     dsp->put_vp8_epel_pixels_tab[IDX][2][1] = put_vp8_epel ## SIZE ## _h4v6_c; \
 427     dsp->put_vp8_epel_pixels_tab[IDX][2][2] = put_vp8_epel ## SIZE ## _h6v6_c
 428
 429 #define VP8_BILINEAR_MC_FUNC(IDX, SIZE) \
 430     dsp->put_vp8_bilinear_pixels_tab[IDX][0][0] = put_vp8_pixels ## SIZE ## _c; \
 431     dsp->put_vp8_bilinear_pixels_tab[IDX][0][1] = put_vp8_bilinear ## SIZE ## _h_c; \
 432     dsp->put_vp8_bilinear_pixels_tab[IDX][0][2] = put_vp8_bilinear ## SIZE ## _h_c; \
 433     dsp->put_vp8_bilinear_pixels_tab[IDX][1][0] = put_vp8_bilinear ## SIZE ## _v_c; \
 434     dsp->put_vp8_bilinear_pixels_tab[IDX][1][1] = put_vp8_bilinear ## SIZE ## _hv_c; \
 435     dsp->put_vp8_bilinear_pixels_tab[IDX][1][2] = put_vp8_bilinear ## SIZE ## _hv_c; \
 436     dsp->put_vp8_bilinear_pixels_tab[IDX][2][0] = put_vp8_bilinear ## SIZE ## _v_c; \
 437     dsp->put_vp8_bilinear_pixels_tab[IDX][2][1] = put_vp8_bilinear ## SIZE ## _hv_c; \
 438     dsp->put_vp8_bilinear_pixels_tab[IDX][2][2] = put_vp8_bilinear ## SIZE ## _hv_c
 439
 440 av_cold void ff_vp8dsp_init(VP8DSPContext *dsp)
 441 {
 442     dsp->vp8_luma_dc_wht = vp8_luma_dc_wht_c;
 443     dsp->vp8_idct_add    = vp8_idct_add_c;
 444     dsp->vp8_idct_dc_add = vp8_idct_dc_add_c;
 445
 446     dsp->vp8_v_loop_filter16 = vp8_v_loop_filter16_c;
 447     dsp->vp8_h_loop_filter16 = vp8_h_loop_filter16_c;
 448     dsp->vp8_v_loop_filter8  = vp8_v_loop_filter8_c;
 449     dsp->vp8_h_loop_filter8  = vp8_h_loop_filter8_c;
 450
 451     dsp->vp8_v_loop_filter16_inner = vp8_v_loop_filter16_inner_c;
 452     dsp->vp8_h_loop_filter16_inner = vp8_h_loop_filter16_inner_c;
 453     dsp->vp8_v_loop_filter8_inner  = vp8_v_loop_filter8_inner_c;
 454     dsp->vp8_h_loop_filter8_inner  = vp8_h_loop_filter8_inner_c;
 455
 456     dsp->vp8_v_loop_filter_simple = vp8_v_loop_filter_simple_c;
 457     dsp->vp8_h_loop_filter_simple = vp8_h_loop_filter_simple_c;
 458
 459     VP8_MC_FUNC(0, 16);
 460     VP8_MC_FUNC(1, 8);
 461     VP8_MC_FUNC(2, 4);
 462
 463     VP8_BILINEAR_MC_FUNC(0, 16);
 464     VP8_BILINEAR_MC_FUNC(1, 8);
 465     VP8_BILINEAR_MC_FUNC(2, 4);
 466
 467     if (HAVE_MMX)
 468         ff_vp8dsp_init_x86(dsp);
 469     if (HAVE_ALTIVEC)
 470         ff_vp8dsp_init_altivec(dsp);
 471 }