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

   1 /*****************************************************************************
   2  *
   3  *  XVID MPEG-4 VIDEO CODEC
   4  *  - Inverse DCT  -
   5  *
   6  *  Copyright (C) 2006-2011 Xvid Solutions GmbH
   7  *
   8  * This file is part of FFmpeg.
   9  *
  10  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
  11  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  12  * License as published by the Free Software Foundation; either
  13  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  14  *
  15  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  16  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  17  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  18  * Lesser General Public License for more details.
  19  *
  20  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  21  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  22  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  23  *
  24  *
  25  ****************************************************************************/
  26
  27 /**
  28  * @file
  29  * Walken IDCT
  30  * Alternative idct implementations for decoding compatibility
  31  *
  32  * @author Skal
  33  * @note this "C" version is not the original one, but is modified to
  34  *       yield the same error profile as the MMX version.
  35  */
  36
  37
  38 #include "xvididct.h"
  39
  40
  41 #define ROW_SHIFT 11
  42 #define COL_SHIFT 6
  43
  44 // #define FIX(x)   (int)((x) * (1<<ROW_SHIFT))
  45 #define Rnd0 65536 // 1<<(COL_SHIFT+ROW_SHIFT-1);
  46 #define Rnd1 3597  // FIX (1.75683487303);
  47 #define Rnd2 2260  // FIX (1.10355339059);
  48 #define Rnd3 1203  // FIX (0.587788325588);
  49 #define Rnd4 0
  50 #define Rnd5 120   // FIX (0.058658283817);
  51 #define Rnd6 512   // FIX (0.25);
  52 #define Rnd7 512   // FIX (0.25);
  53
  54 static const int Tab04[] = { 22725, 21407, 19266, 16384, 12873,  8867, 4520 };
  55 static const int Tab17[] = { 31521, 29692, 26722, 22725, 17855, 12299, 6270 };
  56 static const int Tab26[] = { 29692, 27969, 25172, 21407, 16819, 11585, 5906 };
  57 static const int Tab35[] = { 26722, 25172, 22654, 19266, 15137, 10426, 5315 };
  58
  59 static int Idct_Row(short * In, const int * const Tab, int Rnd)
  60 {
  61   const int C1 = Tab[0];
  62   const int C2 = Tab[1];
  63   const int C3 = Tab[2];
  64   const int C4 = Tab[3];
  65   const int C5 = Tab[4];
  66   const int C6 = Tab[5];
  67   const int C7 = Tab[6];
  68
  69   const int Right = In[5]|In[6]|In[7];
  70   const int Left  = In[1]|In[2]|In[3];
  71   if (!(Right | In[4]))
  72   {
  73     const int K = C4*In[0] + Rnd;
  74     if (Left)
  75     {
  76       const int a0 = K + C2*In[2];
  77       const int a1 = K + C6*In[2];
  78       const int a2 = K - C6*In[2];
  79       const int a3 = K - C2*In[2];
  80
  81       const int b0 = C1*In[1] + C3*In[3];
  82       const int b1 = C3*In[1] - C7*In[3];
  83       const int b2 = C5*In[1] - C1*In[3];
  84       const int b3 = C7*In[1] - C5*In[3];
  85
  86       In[0] = (a0 + b0) >> ROW_SHIFT;
  87       In[1] = (a1 + b1) >> ROW_SHIFT;
  88       In[2] = (a2 + b2) >> ROW_SHIFT;
  89       In[3] = (a3 + b3) >> ROW_SHIFT;
  90       In[4] = (a3 - b3) >> ROW_SHIFT;
  91       In[5] = (a2 - b2) >> ROW_SHIFT;
  92       In[6] = (a1 - b1) >> ROW_SHIFT;
  93       In[7] = (a0 - b0) >> ROW_SHIFT;
  94     }
  95     else
  96     {
  97       const int a0 = K >> ROW_SHIFT;
  98       if (a0) {
  99         In[0] = In[1] = In[2] = In[3] =
 100         In[4] = In[5] = In[6] = In[7] = a0;
 101       }
 102       else return 0;
 103     }
 104   }
 105   else if (!(Left|Right))
 106   {
 107     const int a0 = (Rnd + C4*(In[0]+In[4])) >> ROW_SHIFT;
 108     const int a1 = (Rnd + C4*(In[0]-In[4])) >> ROW_SHIFT;
 109
 110     In[0] = a0;
 111     In[3] = a0;
 112     In[4] = a0;
 113     In[7] = a0;
 114     In[1] = a1;
 115     In[2] = a1;
 116     In[5] = a1;
 117     In[6] = a1;
 118   }
 119   else
 120   {
 121     const int K = C4*In[0] + Rnd;
 122     const int a0 = K + C2*In[2] + C4*In[4] + C6*In[6];
 123     const int a1 = K + C6*In[2] - C4*In[4] - C2*In[6];
 124     const int a2 = K - C6*In[2] - C4*In[4] + C2*In[6];
 125     const int a3 = K - C2*In[2] + C4*In[4] - C6*In[6];
 126
 127     const int b0 = C1*In[1] + C3*In[3] + C5*In[5] + C7*In[7];
 128     const int b1 = C3*In[1] - C7*In[3] - C1*In[5] - C5*In[7];
 129     const int b2 = C5*In[1] - C1*In[3] + C7*In[5] + C3*In[7];
 130     const int b3 = C7*In[1] - C5*In[3] + C3*In[5] - C1*In[7];
 131
 132     In[0] = (a0 + b0) >> ROW_SHIFT;
 133     In[1] = (a1 + b1) >> ROW_SHIFT;
 134     In[2] = (a2 + b2) >> ROW_SHIFT;
 135     In[3] = (a3 + b3) >> ROW_SHIFT;
 136     In[4] = (a3 - b3) >> ROW_SHIFT;
 137     In[5] = (a2 - b2) >> ROW_SHIFT;
 138     In[6] = (a1 - b1) >> ROW_SHIFT;
 139     In[7] = (a0 - b0) >> ROW_SHIFT;
 140   }
 141   return 1;
 142 }
 143
 144 #define Tan1  0x32ec
 145 #define Tan2  0x6a0a
 146 #define Tan3  0xab0e
 147 #define Sqrt2 0x5a82
 148
 149 #define MULT(c,x, n)  ( ((c) * (x)) >> (n) )
 150 // 12b version => #define MULT(c,x, n)  ( (((c)>>3) * (x)) >> ((n)-3) )
 151 // 12b zero-testing version:
 152
 153 #define BUTF(a, b, tmp) \
 154   (tmp) = (a)+(b);      \
 155   (b)   = (a)-(b);      \
 156   (a)   = (tmp)
 157
 158 #define LOAD_BUTF(m1, m2, a, b, tmp, S) \
 159   (m1) = (S)[(a)] + (S)[(b)];           \
 160   (m2) = (S)[(a)] - (S)[(b)]
 161
 162 static void Idct_Col_8(short * const In)
 163 {
 164   int mm0, mm1, mm2, mm3, mm4, mm5, mm6, mm7, Spill;
 165
 166     // odd
 167
 168   mm4 = (int)In[7*8];
 169   mm5 = (int)In[5*8];
 170   mm6 = (int)In[3*8];
 171   mm7 = (int)In[1*8];
 172
 173   mm0 = MULT(Tan1, mm4, 16) + mm7;
 174   mm1 = MULT(Tan1, mm7, 16) - mm4;
 175   mm2 = MULT(Tan3, mm5, 16) + mm6;
 176   mm3 = MULT(Tan3, mm6, 16) - mm5;
 177
 178   mm7 = mm0 + mm2;
 179   mm4 = mm1 - mm3;
 180   mm0 = mm0 - mm2;
 181   mm1 = mm1 + mm3;
 182   mm6 = mm0 + mm1;
 183   mm5 = mm0 - mm1;
 184   mm5 = 2*MULT(Sqrt2, mm5, 16);  // 2*sqrt2
 185   mm6 = 2*MULT(Sqrt2, mm6, 16);  // Watch out: precision loss but done to match
 186                                  // the pmulhw used in mmx/sse versions
 187
 188     // even
 189
 190   mm1 = (int)In[2*8];
 191   mm2 = (int)In[6*8];
 192   mm3 = MULT(Tan2,mm2, 16) + mm1;
 193   mm2 = MULT(Tan2,mm1, 16) - mm2;
 194
 195   LOAD_BUTF(mm0, mm1, 0*8, 4*8, Spill, In);
 196
 197   BUTF(mm0, mm3, Spill);
 198   BUTF(mm0, mm7, Spill);
 199   In[8*0] = (int16_t) (mm0 >> COL_SHIFT);
 200   In[8*7] = (int16_t) (mm7 >> COL_SHIFT);
 201   BUTF(mm3, mm4, mm0);
 202   In[8*3] = (int16_t) (mm3 >> COL_SHIFT);
 203   In[8*4] = (int16_t) (mm4 >> COL_SHIFT);
 204
 205   BUTF(mm1, mm2, mm0);
 206   BUTF(mm1, mm6, mm0);
 207   In[8*1] = (int16_t) (mm1 >> COL_SHIFT);
 208   In[8*6] = (int16_t) (mm6 >> COL_SHIFT);
 209   BUTF(mm2, mm5, mm0);
 210   In[8*2] = (int16_t) (mm2 >> COL_SHIFT);
 211   In[8*5] = (int16_t) (mm5 >> COL_SHIFT);
 212 }
 213
 214 static void Idct_Col_4(short * const In)
 215 {
 216   int mm0, mm1, mm2, mm3, mm4, mm5, mm6, mm7, Spill;
 217
 218     // odd
 219
 220   mm0 = (int)In[1*8];
 221   mm2 = (int)In[3*8];
 222
 223   mm1 = MULT(Tan1, mm0, 16);
 224   mm3 = MULT(Tan3, mm2, 16);
 225
 226   mm7 = mm0 + mm2;
 227   mm4 = mm1 - mm3;
 228   mm0 = mm0 - mm2;
 229   mm1 = mm1 + mm3;
 230   mm6 = mm0 + mm1;
 231   mm5 = mm0 - mm1;
 232   mm6 = 2*MULT(Sqrt2, mm6, 16);  // 2*sqrt2
 233   mm5 = 2*MULT(Sqrt2, mm5, 16);
 234
 235     // even
 236
 237   mm0 = mm1 = (int)In[0*8];
 238   mm3 = (int)In[2*8];
 239   mm2 = MULT(Tan2,mm3, 16);
 240
 241   BUTF(mm0, mm3, Spill);
 242   BUTF(mm0, mm7, Spill);
 243   In[8*0] = (int16_t) (mm0 >> COL_SHIFT);
 244   In[8*7] = (int16_t) (mm7 >> COL_SHIFT);
 245   BUTF(mm3, mm4, mm0);
 246   In[8*3] = (int16_t) (mm3 >> COL_SHIFT);
 247   In[8*4] = (int16_t) (mm4 >> COL_SHIFT);
 248
 249   BUTF(mm1, mm2, mm0);
 250   BUTF(mm1, mm6, mm0);
 251   In[8*1] = (int16_t) (mm1 >> COL_SHIFT);
 252   In[8*6] = (int16_t) (mm6 >> COL_SHIFT);
 253   BUTF(mm2, mm5, mm0);
 254   In[8*2] = (int16_t) (mm2 >> COL_SHIFT);
 255   In[8*5] = (int16_t) (mm5 >> COL_SHIFT);
 256 }
 257
 258 static void Idct_Col_3(short * const In)
 259 {
 260   int mm0, mm1, mm2, mm3, mm4, mm5, mm6, mm7, Spill;
 261
 262     // odd
 263
 264   mm7 = (int)In[1*8];
 265   mm4 = MULT(Tan1, mm7, 16);
 266
 267   mm6 = mm7 + mm4;
 268   mm5 = mm7 - mm4;
 269   mm6 = 2*MULT(Sqrt2, mm6, 16);  // 2*sqrt2
 270   mm5 = 2*MULT(Sqrt2, mm5, 16);
 271
 272     // even
 273
 274   mm0 = mm1 = (int)In[0*8];
 275   mm3 = (int)In[2*8];
 276   mm2 = MULT(Tan2,mm3, 16);
 277
 278   BUTF(mm0, mm3, Spill);
 279   BUTF(mm0, mm7, Spill);
 280   In[8*0] = (int16_t) (mm0 >> COL_SHIFT);
 281   In[8*7] = (int16_t) (mm7 >> COL_SHIFT);
 282   BUTF(mm3, mm4, mm0);
 283   In[8*3] = (int16_t) (mm3 >> COL_SHIFT);
 284   In[8*4] = (int16_t) (mm4 >> COL_SHIFT);
 285
 286   BUTF(mm1, mm2, mm0);
 287   BUTF(mm1, mm6, mm0);
 288   In[8*1] = (int16_t) (mm1 >> COL_SHIFT);
 289   In[8*6] = (int16_t) (mm6 >> COL_SHIFT);
 290   BUTF(mm2, mm5, mm0);
 291   In[8*2] = (int16_t) (mm2 >> COL_SHIFT);
 292   In[8*5] = (int16_t) (mm5 >> COL_SHIFT);
 293 }
 294
 295 #undef Tan1
 296 #undef Tan2
 297 #undef Tan3
 298 #undef Sqrt2
 299
 300 #undef ROW_SHIFT
 301 #undef COL_SHIFT
 302
 303 //////////////////////////////////////////////////////////
 304
 305 void ff_idct_xvid(int16_t *const In)
 306 {
 307   int i, Rows = 0x07;
 308
 309   Idct_Row(In + 0*8, Tab04, Rnd0);
 310   Idct_Row(In + 1*8, Tab17, Rnd1);
 311   Idct_Row(In + 2*8, Tab26, Rnd2);
 312   if (Idct_Row(In + 3*8, Tab35, Rnd3)) Rows |= 0x08;
 313   if (Idct_Row(In + 4*8, Tab04, Rnd4)) Rows |= 0x10;
 314   if (Idct_Row(In + 5*8, Tab35, Rnd5)) Rows |= 0x20;
 315   if (Idct_Row(In + 6*8, Tab26, Rnd6)) Rows |= 0x40;
 316   if (Idct_Row(In + 7*8, Tab17, Rnd7)) Rows |= 0x80;
 317
 318   if (Rows&0xf0) {
 319     for(i=0; i<8; i++)
 320       Idct_Col_8(In + i);
 321   }
 322   else if (Rows&0x08) {
 323     for(i=0; i<8; i++)
 324       Idct_Col_4(In + i);
 325   }
 326   else {
 327     for(i=0; i<8; i++)
 328       Idct_Col_3(In + i);
 329   }
 330 }