]> git.sesse.net Git - ffmpeg/blobdiff - libavcodec/dsputil.h
tired
[ffmpeg] / libavcodec / dsputil.h
index 0ec9d5cccb7dcccc3dfc553c16383341d9b460c8..cb45f6f2e4c80a61c47c38b618c33d31134afa73 100644 (file)
  * License along with this library; if not, write to the Free Software
  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  */
+
+/**
+ * @file dsputil.h
+ * DSP utils.
+ * note, many functions in here may use MMX which trashes the FPU state, it is
+ * absolutely necessary to call emms_c() between dsp & float/double code
+ */
+
 #ifndef DSPUTIL_H
 #define DSPUTIL_H
 
 #include "common.h"
 #include "avcodec.h"
 
+
 //#define DEBUG
 /* dct code */
 typedef short DCTELEM;
+//typedef int DCTELEM;
 
 void fdct_ifast (DCTELEM *data);
 void ff_jpeg_fdct_islow (DCTELEM *data);
 
 void j_rev_dct (DCTELEM *data);
 
-void fdct_mmx(DCTELEM *block);
+void ff_fdct_mmx(DCTELEM *block);
 
 /* encoding scans */
-extern UINT8 ff_alternate_horizontal_scan[64];
-extern UINT8 ff_alternate_vertical_scan[64];
-extern UINT8 zigzag_direct[64];
-
-/* permutation table */
-extern UINT8 permutation[64];
+extern const uint8_t ff_alternate_horizontal_scan[64];
+extern const uint8_t ff_alternate_vertical_scan[64];
+extern const uint8_t ff_zigzag_direct[64];
 
 /* pixel operations */
 #define MAX_NEG_CROP 384
 
 /* temporary */
-extern UINT32 squareTbl[512];
-extern UINT8 cropTbl[256 + 2 * MAX_NEG_CROP];
-
-void dsputil_init(void);
+extern uint32_t squareTbl[512];
+extern uint8_t cropTbl[256 + 2 * MAX_NEG_CROP];
 
-/* pixel ops : interface with DCT */
 
-extern void (*ff_idct)(DCTELEM *block);
-extern void (*ff_idct_put)(UINT8 *dest, int line_size, DCTELEM *block);
-extern void (*ff_idct_add)(UINT8 *dest, int line_size, DCTELEM *block);
-extern void (*get_pixels)(DCTELEM *block, const UINT8 *pixels, int line_size);
-extern void (*diff_pixels)(DCTELEM *block, const UINT8 *s1, const UINT8 *s2, int stride);
-extern void (*put_pixels_clamped)(const DCTELEM *block, UINT8 *pixels, int line_size);
-extern void (*add_pixels_clamped)(const DCTELEM *block, UINT8 *pixels, int line_size);
-extern void (*gmc1)(UINT8 *dst, UINT8 *src, int srcStride, int h, int x16, int y16, int rounder);
-extern void (*clear_blocks)(DCTELEM *blocks);
-extern int (*pix_sum)(UINT8 * pix, int line_size);
-extern int (*pix_norm1)(UINT8 * pix, int line_size);
+/* minimum alignment rules ;)
+if u notice errors in the align stuff, need more alignment for some asm code for some cpu
+or need to use a function with less aligned data then send a mail to the ffmpeg-dev list, ...
 
+!warning these alignments might not match reallity, (missing attribute((align)) stuff somewhere possible)
+i (michael) didnt check them, these are just the alignents which i think could be reached easily ...
 
+!future video codecs might need functions with less strict alignment
+*/
 
-void get_pixels_c(DCTELEM *block, const UINT8 *pixels, int line_size);
-void diff_pixels_c(DCTELEM *block, const UINT8 *s1, const UINT8 *s2, int stride);
-void put_pixels_clamped_c(const DCTELEM *block, UINT8 *pixels, int line_size);
-void add_pixels_clamped_c(const DCTELEM *block, UINT8 *pixels, int line_size);
+/*
+void get_pixels_c(DCTELEM *block, const uint8_t *pixels, int line_size);
+void diff_pixels_c(DCTELEM *block, const uint8_t *s1, const uint8_t *s2, int stride);
+void put_pixels_clamped_c(const DCTELEM *block, uint8_t *pixels, int line_size);
+void add_pixels_clamped_c(const DCTELEM *block, uint8_t *pixels, int line_size);
 void clear_blocks_c(DCTELEM *blocks);
+*/
 
 /* add and put pixel (decoding) */
-typedef void (*op_pixels_func)(UINT8 *block, const UINT8 *pixels, int line_size, int h);
-typedef void (*qpel_mc_func)(UINT8 *dst, UINT8 *src, int stride);
-
-extern op_pixels_func put_pixels_tab[2][4];
-extern op_pixels_func avg_pixels_tab[2][4];
-extern op_pixels_func put_no_rnd_pixels_tab[2][4];
-extern op_pixels_func avg_no_rnd_pixels_tab[2][4];
-extern qpel_mc_func put_qpel_pixels_tab[2][16];
-extern qpel_mc_func avg_qpel_pixels_tab[2][16];
-extern qpel_mc_func put_no_rnd_qpel_pixels_tab[2][16];
-extern qpel_mc_func avg_no_rnd_qpel_pixels_tab[2][16];
+// blocksizes for op_pixels_func are 8x4,8x8 16x8 16x16
+typedef void (*op_pixels_func)(uint8_t *block/*align width (8 or 16)*/, const uint8_t *pixels/*align 1*/, int line_size, int h);
+typedef void (*qpel_mc_func)(uint8_t *dst/*align width (8 or 16)*/, uint8_t *src/*align 1*/, int stride);
+typedef void (*h264_chroma_mc_func)(uint8_t *dst/*align 8*/, uint8_t *src/*align 1*/, int srcStride, int h, int x, int y);
+
+#define DEF_OLD_QPEL(name)\
+void ff_put_        ## name (uint8_t *dst/*align width (8 or 16)*/, uint8_t *src/*align 1*/, int stride);\
+void ff_put_no_rnd_ ## name (uint8_t *dst/*align width (8 or 16)*/, uint8_t *src/*align 1*/, int stride);\
+void ff_avg_        ## name (uint8_t *dst/*align width (8 or 16)*/, uint8_t *src/*align 1*/, int stride);
+
+DEF_OLD_QPEL(qpel16_mc11_old_c)
+DEF_OLD_QPEL(qpel16_mc31_old_c)
+DEF_OLD_QPEL(qpel16_mc12_old_c)
+DEF_OLD_QPEL(qpel16_mc32_old_c)
+DEF_OLD_QPEL(qpel16_mc13_old_c)
+DEF_OLD_QPEL(qpel16_mc33_old_c)
+DEF_OLD_QPEL(qpel8_mc11_old_c)
+DEF_OLD_QPEL(qpel8_mc31_old_c)
+DEF_OLD_QPEL(qpel8_mc12_old_c)
+DEF_OLD_QPEL(qpel8_mc32_old_c)
+DEF_OLD_QPEL(qpel8_mc13_old_c)
+DEF_OLD_QPEL(qpel8_mc33_old_c)
 
 #define CALL_2X_PIXELS(a, b, n)\
 static void a(uint8_t *block, const uint8_t *pixels, int line_size, int h){\
@@ -93,31 +106,171 @@ static void a(uint8_t *block, const uint8_t *pixels, int line_size, int h){\
 
 /* motion estimation */
 
-typedef int (*op_pixels_abs_func)(UINT8 *blk1, UINT8 *blk2, int line_size);
+typedef int (*op_pixels_abs_func)(uint8_t *blk1/*align width (8 or 16)*/, uint8_t *blk2/*align 1*/, int line_size)/* __attribute__ ((const))*/;
 
-extern op_pixels_abs_func pix_abs16x16;
-extern op_pixels_abs_func pix_abs16x16_x2;
-extern op_pixels_abs_func pix_abs16x16_y2;
-extern op_pixels_abs_func pix_abs16x16_xy2;
-extern op_pixels_abs_func pix_abs8x8;
-extern op_pixels_abs_func pix_abs8x8_x2;
-extern op_pixels_abs_func pix_abs8x8_y2;
-extern op_pixels_abs_func pix_abs8x8_xy2;
+typedef int (*me_cmp_func)(void /*MpegEncContext*/ *s, uint8_t *blk1/*align width (8 or 16)*/, uint8_t *blk2/*align 1*/, int line_size)/* __attribute__ ((const))*/;
 
-int pix_abs16x16_c(UINT8 *blk1, UINT8 *blk2, int lx);
-int pix_abs16x16_x2_c(UINT8 *blk1, UINT8 *blk2, int lx);
-int pix_abs16x16_y2_c(UINT8 *blk1, UINT8 *blk2, int lx);
-int pix_abs16x16_xy2_c(UINT8 *blk1, UINT8 *blk2, int lx);
 
-static inline int block_permute_op(int j)
-{
-       return permutation[j];
-}
+/**
+ * DSPContext.
+ */
+typedef struct DSPContext {
+    /* pixel ops : interface with DCT */
+    void (*get_pixels)(DCTELEM *block/*align 16*/, const uint8_t *pixels/*align 8*/, int line_size);
+    void (*diff_pixels)(DCTELEM *block/*align 16*/, const uint8_t *s1/*align 8*/, const uint8_t *s2/*align 8*/, int stride);
+    void (*put_pixels_clamped)(const DCTELEM *block/*align 16*/, uint8_t *pixels/*align 8*/, int line_size);
+    void (*add_pixels_clamped)(const DCTELEM *block/*align 16*/, uint8_t *pixels/*align 8*/, int line_size);
+    /**
+     * translational global motion compensation.
+     */
+    void (*gmc1)(uint8_t *dst/*align 8*/, uint8_t *src/*align 1*/, int srcStride, int h, int x16, int y16, int rounder);
+    /**
+     * global motion compensation.
+     */
+    void (*gmc )(uint8_t *dst/*align 8*/, uint8_t *src/*align 1*/, int stride, int h, int ox, int oy,
+                   int dxx, int dxy, int dyx, int dyy, int shift, int r, int width, int height);
+    void (*clear_blocks)(DCTELEM *blocks/*align 16*/);
+    int (*pix_sum)(uint8_t * pix, int line_size);
+    int (*pix_norm1)(uint8_t * pix, int line_size);
+    me_cmp_func sad[2]; /* identical to pix_absAxA except additional void * */
+    me_cmp_func sse[2];
+    me_cmp_func hadamard8_diff[2];
+    me_cmp_func dct_sad[2];
+    me_cmp_func quant_psnr[2];
+    me_cmp_func bit[2];
+    me_cmp_func rd[2];
+    int (*hadamard8_abs )(uint8_t *src, int stride, int mean);
+
+    me_cmp_func me_pre_cmp[11];
+    me_cmp_func me_cmp[11];
+    me_cmp_func me_sub_cmp[11];
+    me_cmp_func mb_cmp[11];
+
+    /* maybe create an array for 16/8 functions */
+    /**
+     * Halfpel motion compensation with rounding (a+b+1)>>1.
+     * *pixels_tab[ 0->16xH 1->8xH ][ xhalfpel + 2*yhalfpel ]
+     * @param block destination where the result is stored
+     * @param pixels source
+     * @param line_size number of bytes in a horizontal line of block
+     * @param h height
+     */
+    op_pixels_func put_pixels_tab[2][4];
+
+    /**
+     * Halfpel motion compensation with rounding (a+b+1)>>1.
+     * *pixels_tab[ 0->16xH 1->8xH ][ xhalfpel + 2*yhalfpel ]
+     * @param block destination into which the result is averaged (a+b+1)>>1
+     * @param pixels source
+     * @param line_size number of bytes in a horizontal line of block
+     * @param h height
+     */
+    op_pixels_func avg_pixels_tab[2][4];
+
+    /**
+     * Halfpel motion compensation with no rounding (a+b)>>1.
+     * *pixels_tab[ 0->16xH 1->8xH ][ xhalfpel + 2*yhalfpel ]
+     * @param block destination where the result is stored
+     * @param pixels source
+     * @param line_size number of bytes in a horizontal line of block
+     * @param h height
+     */
+    op_pixels_func put_no_rnd_pixels_tab[2][4];
+
+    /**
+     * Halfpel motion compensation with no rounding (a+b)>>1.
+     * *pixels_tab[ 0->16xH 1->8xH ][ xhalfpel + 2*yhalfpel ]
+     * @param block destination into which the result is averaged (a+b)>>1
+     * @param pixels source
+     * @param line_size number of bytes in a horizontal line of block
+     * @param h height
+     */
+    op_pixels_func avg_no_rnd_pixels_tab[2][4];
+    qpel_mc_func put_qpel_pixels_tab[2][16];
+    qpel_mc_func avg_qpel_pixels_tab[2][16];
+    qpel_mc_func put_no_rnd_qpel_pixels_tab[2][16];
+    qpel_mc_func avg_no_rnd_qpel_pixels_tab[2][16];
+    qpel_mc_func put_mspel_pixels_tab[8];
+    
+    /**
+     * h264 Chram MC
+     */
+    h264_chroma_mc_func put_h264_chroma_pixels_tab[3];
+    h264_chroma_mc_func avg_h264_chroma_pixels_tab[3];
+
+    qpel_mc_func put_h264_qpel_pixels_tab[3][16];
+    qpel_mc_func avg_h264_qpel_pixels_tab[3][16];
+    
+    op_pixels_abs_func pix_abs16x16;
+    op_pixels_abs_func pix_abs16x16_x2;
+    op_pixels_abs_func pix_abs16x16_y2;
+    op_pixels_abs_func pix_abs16x16_xy2;
+    op_pixels_abs_func pix_abs8x8;
+    op_pixels_abs_func pix_abs8x8_x2;
+    op_pixels_abs_func pix_abs8x8_y2;
+    op_pixels_abs_func pix_abs8x8_xy2;
+    
+    /* huffyuv specific */
+    void (*add_bytes)(uint8_t *dst/*align 16*/, uint8_t *src/*align 16*/, int w);
+    void (*diff_bytes)(uint8_t *dst/*align 16*/, uint8_t *src1/*align 16*/, uint8_t *src2/*align 1*/,int w);
+    
+    /* (I)DCT */
+    void (*fdct)(DCTELEM *block/* align 16*/);
+    
+    /**
+     * block -> idct -> clip to unsigned 8 bit -> dest.
+     * (-1392, 0, 0, ...) -> idct -> (-174, -174, ...) -> put -> (0, 0, ...)
+     * @param line_size size in bytes of a horizotal line of dest
+     */
+    void (*idct_put)(uint8_t *dest/*align 8*/, int line_size, DCTELEM *block/*align 16*/);
+    
+    /**
+     * block -> idct -> add dest -> clip to unsigned 8 bit -> dest.
+     * @param line_size size in bytes of a horizotal line of dest
+     */
+    void (*idct_add)(uint8_t *dest/*align 8*/, int line_size, DCTELEM *block/*align 16*/);
+    
+    /**
+     * idct input permutation.
+     * an example to avoid confusion:
+     * - (->decode coeffs -> zigzag reorder -> dequant -> reference idct ->...)
+     * - (x -> referece dct -> reference idct -> x)
+     * - (x -> referece dct -> simple_mmx_perm = idct_permutation -> simple_idct_mmx -> x)
+     * - (->decode coeffs -> zigzag reorder -> simple_mmx_perm -> dequant -> simple_idct_mmx ->...)
+     */
+    uint8_t idct_permutation[64];
+    int idct_permutation_type;
+#define FF_NO_IDCT_PERM 1
+#define FF_LIBMPEG2_IDCT_PERM 2
+#define FF_SIMPLE_IDCT_PERM 3
+#define FF_TRANSPOSE_IDCT_PERM 4
+
+} DSPContext;
+
+void dsputil_static_init(void);
+void dsputil_init(DSPContext* p, AVCodecContext *avctx);
+
+/**
+ * permute block according to permuatation.
+ * @param last last non zero element in scantable order
+ */
+void ff_block_permute(DCTELEM *block, uint8_t *permutation, const uint8_t *scantable, int last);
 
-void block_permute(INT16 *block);
+/**
+ * Empty mmx state.
+ * this must be called between any dsp function and float/double code.
+ * for example sin(); dsp->idct_put(); emms_c(); cos()
+ */
+#define emms_c()
+
+/* should be defined by architectures supporting
+   one or more MultiMedia extension */
+int mm_support(void);
 
 #if defined(HAVE_MMX)
 
+#undef emms_c
+
 #define MM_MMX    0x0001 /* standard MMX */
 #define MM_3DNOW  0x0004 /* AMD 3DNOW */
 #define MM_MMXEXT 0x0002 /* SSE integer functions or AMD MMX ext */
@@ -126,13 +279,15 @@ void block_permute(INT16 *block);
 
 extern int mm_flags;
 
-int mm_support(void);
+void add_pixels_clamped_mmx(const DCTELEM *block, uint8_t *pixels, int line_size);
+void put_pixels_clamped_mmx(const DCTELEM *block, uint8_t *pixels, int line_size);
 
 static inline void emms(void)
 {
     __asm __volatile ("emms;":::"memory");
 }
 
+
 #define emms_c() \
 {\
     if (mm_flags & MM_MMX)\
@@ -141,45 +296,51 @@ static inline void emms(void)
 
 #define __align8 __attribute__ ((aligned (8)))
 
-void dsputil_init_mmx(void);
-void dsputil_set_bit_exact_mmx(void);
+void dsputil_init_mmx(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx);
+void dsputil_init_pix_mmx(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx);
 
 #elif defined(ARCH_ARMV4L)
 
-#define emms_c()
-
 /* This is to use 4 bytes read to the IDCT pointers for some 'zero'
    line ptimizations */
 #define __align8 __attribute__ ((aligned (4)))
 
-void dsputil_init_armv4l(void);   
+void dsputil_init_armv4l(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx);
 
 #elif defined(HAVE_MLIB)
-#define emms_c()
 
 /* SPARC/VIS IDCT needs 8-byte aligned DCT blocks */
 #define __align8 __attribute__ ((aligned (8)))
 
-void dsputil_init_mlib(void);   
+void dsputil_init_mlib(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx);
 
 #elif defined(ARCH_ALPHA)
 
-#define emms_c()
 #define __align8 __attribute__ ((aligned (8)))
 
-void dsputil_init_alpha(void);
+void dsputil_init_alpha(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx);
 
 #elif defined(ARCH_POWERPC)
 
-#define emms_c()
+#define MM_ALTIVEC    0x0001 /* standard AltiVec */
+
+extern int mm_flags;
+
+#if defined(HAVE_ALTIVEC) && !defined(CONFIG_DARWIN)
+#include <altivec.h>
+#endif
+
 #define __align8 __attribute__ ((aligned (16)))
 
-void dsputil_init_ppc(void);
+void dsputil_init_ppc(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx);
 
-#else
+#elif defined(HAVE_MMI)
 
-#define emms_c()
+#define __align8 __attribute__ ((aligned (16)))
+
+void dsputil_init_mmi(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx);
+
+#else
 
 #define __align8
 
@@ -205,8 +366,80 @@ struct unaligned_32 { uint32_t l; } __attribute__((packed));
 #endif /* !__GNUC__ */
 
 /* PSNR */
-void get_psnr(UINT8 *orig_image[3], UINT8 *coded_image[3],
+void get_psnr(uint8_t *orig_image[3], uint8_t *coded_image[3],
               int orig_linesize[3], int coded_linesize,
               AVCodecContext *avctx);
-              
+
+/* FFT computation */
+
+/* NOTE: soon integer code will be added, so you must use the
+   FFTSample type */
+typedef float FFTSample;
+
+typedef struct FFTComplex {
+    FFTSample re, im;
+} FFTComplex;
+
+typedef struct FFTContext {
+    int nbits;
+    int inverse;
+    uint16_t *revtab;
+    FFTComplex *exptab;
+    FFTComplex *exptab1; /* only used by SSE code */
+    void (*fft_calc)(struct FFTContext *s, FFTComplex *z);
+} FFTContext;
+
+int fft_init(FFTContext *s, int nbits, int inverse);
+void fft_permute(FFTContext *s, FFTComplex *z);
+void fft_calc_c(FFTContext *s, FFTComplex *z);
+void fft_calc_sse(FFTContext *s, FFTComplex *z);
+void fft_calc_altivec(FFTContext *s, FFTComplex *z);
+
+static inline void fft_calc(FFTContext *s, FFTComplex *z)
+{
+    s->fft_calc(s, z);
+}
+void fft_end(FFTContext *s);
+
+/* MDCT computation */
+
+typedef struct MDCTContext {
+    int n;  /* size of MDCT (i.e. number of input data * 2) */
+    int nbits; /* n = 2^nbits */
+    /* pre/post rotation tables */
+    FFTSample *tcos;
+    FFTSample *tsin;
+    FFTContext fft;
+} MDCTContext;
+
+int ff_mdct_init(MDCTContext *s, int nbits, int inverse);
+void ff_imdct_calc(MDCTContext *s, FFTSample *output,
+                const FFTSample *input, FFTSample *tmp);
+void ff_mdct_calc(MDCTContext *s, FFTSample *out,
+               const FFTSample *input, FFTSample *tmp);
+void ff_mdct_end(MDCTContext *s);
+
+#define WARPER88_1616(name8, name16)\
+static int name16(void /*MpegEncContext*/ *s, uint8_t *dst, uint8_t *src, int stride){\
+    return name8(s, dst           , src           , stride)\
+          +name8(s, dst+8         , src+8         , stride)\
+          +name8(s, dst  +8*stride, src  +8*stride, stride)\
+          +name8(s, dst+8+8*stride, src+8+8*stride, stride);\
+}
+
+#ifndef HAVE_LRINTF
+/* XXX: add ISOC specific test to avoid specific BSD testing. */
+/* better than nothing implementation. */
+/* btw, rintf() is existing on fbsd too -- alex */
+static inline long int lrintf(float x)
+{
+#ifdef CONFIG_WIN32
+    /* XXX: incorrect, but make it compile */
+    return (int)(x);
+#else
+    return (int)(rint(x));
+#endif
+}
+#endif
+
 #endif