4e843ee832b3f71aadb67461b4aa6f742749fffc
[ffmpeg.git] / libavcodec / dct32.c
1 /*
2  * Template for the Discrete Cosine Transform for 32 samples
3  * Copyright (c) 2001, 2002 Fabrice Bellard
4  *
5  * This file is part of FFmpeg.
6  *
7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
9  * License as published by the Free Software Foundation; either
10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
11  *
12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
15  * Lesser General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
20  */
21
22 #ifdef DCT32_FLOAT
23 #   define FIXHR(x)       ((float)(x))
24 #   define MULH3(x, y, s) ((s)*(y)*(x))
25 #   define INTFLOAT float
26 #endif
27
28
29 /* tab[i][j] = 1.0 / (2.0 * cos(pi*(2*k+1) / 2^(6 - j))) */
30
31 /* cos(i*pi/64) */
32
33 #define COS0_0  FIXHR(0.50060299823519630134/2)
34 #define COS0_1  FIXHR(0.50547095989754365998/2)
35 #define COS0_2  FIXHR(0.51544730992262454697/2)
36 #define COS0_3  FIXHR(0.53104259108978417447/2)
37 #define COS0_4  FIXHR(0.55310389603444452782/2)
38 #define COS0_5  FIXHR(0.58293496820613387367/2)
39 #define COS0_6  FIXHR(0.62250412303566481615/2)
40 #define COS0_7  FIXHR(0.67480834145500574602/2)
41 #define COS0_8  FIXHR(0.74453627100229844977/2)
42 #define COS0_9  FIXHR(0.83934964541552703873/2)
43 #define COS0_10 FIXHR(0.97256823786196069369/2)
44 #define COS0_11 FIXHR(1.16943993343288495515/4)
45 #define COS0_12 FIXHR(1.48416461631416627724/4)
46 #define COS0_13 FIXHR(2.05778100995341155085/8)
47 #define COS0_14 FIXHR(3.40760841846871878570/8)
48 #define COS0_15 FIXHR(10.19000812354805681150/32)
49
50 #define COS1_0 FIXHR(0.50241928618815570551/2)
51 #define COS1_1 FIXHR(0.52249861493968888062/2)
52 #define COS1_2 FIXHR(0.56694403481635770368/2)
53 #define COS1_3 FIXHR(0.64682178335999012954/2)
54 #define COS1_4 FIXHR(0.78815462345125022473/2)
55 #define COS1_5 FIXHR(1.06067768599034747134/4)
56 #define COS1_6 FIXHR(1.72244709823833392782/4)
57 #define COS1_7 FIXHR(5.10114861868916385802/16)
58
59 #define COS2_0 FIXHR(0.50979557910415916894/2)
60 #define COS2_1 FIXHR(0.60134488693504528054/2)
61 #define COS2_2 FIXHR(0.89997622313641570463/2)
62 #define COS2_3 FIXHR(2.56291544774150617881/8)
63
64 #define COS3_0 FIXHR(0.54119610014619698439/2)
65 #define COS3_1 FIXHR(1.30656296487637652785/4)
66
67 #define COS4_0 FIXHR(0.70710678118654752439/2)
68
69 /* butterfly operator */
70 #define BF(a, b, c, s)\
71 {\
72     tmp0 = val##a + val##b;\
73     tmp1 = val##a - val##b;\
74     val##a = tmp0;\
75     val##b = MULH3(tmp1, c, 1<<(s));\
76 }
77
78 #define BF0(a, b, c, s)\
79 {\
80     tmp0 = tab[a] + tab[b];\
81     tmp1 = tab[a] - tab[b];\
82     val##a = tmp0;\
83     val##b = MULH3(tmp1, c, 1<<(s));\
84 }
85
86 #define BF1(a, b, c, d)\
87 {\
88     BF(a, b, COS4_0, 1);\
89     BF(c, d,-COS4_0, 1);\
90     val##c += val##d;\
91 }
92
93 #define BF2(a, b, c, d)\
94 {\
95     BF(a, b, COS4_0, 1);\
96     BF(c, d,-COS4_0, 1);\
97     val##c += val##d;\
98     val##a += val##c;\
99     val##c += val##b;\
100     val##b += val##d;\
101 }
102
103 #define ADD(a, b) val##a += val##b
104
105 /* DCT32 without 1/sqrt(2) coef zero scaling. */
106 static void dct32(INTFLOAT *out, const INTFLOAT *tab)
107 {
108     INTFLOAT tmp0, tmp1;
109
110     INTFLOAT val0 , val1 , val2 , val3 , val4 , val5 , val6 , val7 ,
111              val8 , val9 , val10, val11, val12, val13, val14, val15,
112              val16, val17, val18, val19, val20, val21, val22, val23,
113              val24, val25, val26, val27, val28, val29, val30, val31;
114
115     /* pass 1 */
116     BF0( 0, 31, COS0_0 , 1);
117     BF0(15, 16, COS0_15, 5);
118     /* pass 2 */
119     BF( 0, 15, COS1_0 , 1);
120     BF(16, 31,-COS1_0 , 1);
121     /* pass 1 */
122     BF0( 7, 24, COS0_7 , 1);
123     BF0( 8, 23, COS0_8 , 1);
124     /* pass 2 */
125     BF( 7,  8, COS1_7 , 4);
126     BF(23, 24,-COS1_7 , 4);
127     /* pass 3 */
128     BF( 0,  7, COS2_0 , 1);
129     BF( 8, 15,-COS2_0 , 1);
130     BF(16, 23, COS2_0 , 1);
131     BF(24, 31,-COS2_0 , 1);
132     /* pass 1 */
133     BF0( 3, 28, COS0_3 , 1);
134     BF0(12, 19, COS0_12, 2);
135     /* pass 2 */
136     BF( 3, 12, COS1_3 , 1);
137     BF(19, 28,-COS1_3 , 1);
138     /* pass 1 */
139     BF0( 4, 27, COS0_4 , 1);
140     BF0(11, 20, COS0_11, 2);
141     /* pass 2 */
142     BF( 4, 11, COS1_4 , 1);
143     BF(20, 27,-COS1_4 , 1);
144     /* pass 3 */
145     BF( 3,  4, COS2_3 , 3);
146     BF(11, 12,-COS2_3 , 3);
147     BF(19, 20, COS2_3 , 3);
148     BF(27, 28,-COS2_3 , 3);
149     /* pass 4 */
150     BF( 0,  3, COS3_0 , 1);
151     BF( 4,  7,-COS3_0 , 1);
152     BF( 8, 11, COS3_0 , 1);
153     BF(12, 15,-COS3_0 , 1);
154     BF(16, 19, COS3_0 , 1);
155     BF(20, 23,-COS3_0 , 1);
156     BF(24, 27, COS3_0 , 1);
157     BF(28, 31,-COS3_0 , 1);
158
159
160
161     /* pass 1 */
162     BF0( 1, 30, COS0_1 , 1);
163     BF0(14, 17, COS0_14, 3);
164     /* pass 2 */
165     BF( 1, 14, COS1_1 , 1);
166     BF(17, 30,-COS1_1 , 1);
167     /* pass 1 */
168     BF0( 6, 25, COS0_6 , 1);
169     BF0( 9, 22, COS0_9 , 1);
170     /* pass 2 */
171     BF( 6,  9, COS1_6 , 2);
172     BF(22, 25,-COS1_6 , 2);
173     /* pass 3 */
174     BF( 1,  6, COS2_1 , 1);
175     BF( 9, 14,-COS2_1 , 1);
176     BF(17, 22, COS2_1 , 1);
177     BF(25, 30,-COS2_1 , 1);
178
179     /* pass 1 */
180     BF0( 2, 29, COS0_2 , 1);
181     BF0(13, 18, COS0_13, 3);
182     /* pass 2 */
183     BF( 2, 13, COS1_2 , 1);
184     BF(18, 29,-COS1_2 , 1);
185     /* pass 1 */
186     BF0( 5, 26, COS0_5 , 1);
187     BF0(10, 21, COS0_10, 1);
188     /* pass 2 */
189     BF( 5, 10, COS1_5 , 2);
190     BF(21, 26,-COS1_5 , 2);
191     /* pass 3 */
192     BF( 2,  5, COS2_2 , 1);
193     BF(10, 13,-COS2_2 , 1);
194     BF(18, 21, COS2_2 , 1);
195     BF(26, 29,-COS2_2 , 1);
196     /* pass 4 */
197     BF( 1,  2, COS3_1 , 2);
198     BF( 5,  6,-COS3_1 , 2);
199     BF( 9, 10, COS3_1 , 2);
200     BF(13, 14,-COS3_1 , 2);
201     BF(17, 18, COS3_1 , 2);
202     BF(21, 22,-COS3_1 , 2);
203     BF(25, 26, COS3_1 , 2);
204     BF(29, 30,-COS3_1 , 2);
205
206     /* pass 5 */
207     BF1( 0,  1,  2,  3);
208     BF2( 4,  5,  6,  7);
209     BF1( 8,  9, 10, 11);
210     BF2(12, 13, 14, 15);
211     BF1(16, 17, 18, 19);
212     BF2(20, 21, 22, 23);
213     BF1(24, 25, 26, 27);
214     BF2(28, 29, 30, 31);
215
216     /* pass 6 */
217
218     ADD( 8, 12);
219     ADD(12, 10);
220     ADD(10, 14);
221     ADD(14,  9);
222     ADD( 9, 13);
223     ADD(13, 11);
224     ADD(11, 15);
225
226     out[ 0] = val0;
227     out[16] = val1;
228     out[ 8] = val2;
229     out[24] = val3;
230     out[ 4] = val4;
231     out[20] = val5;
232     out[12] = val6;
233     out[28] = val7;
234     out[ 2] = val8;
235     out[18] = val9;
236     out[10] = val10;
237     out[26] = val11;
238     out[ 6] = val12;
239     out[22] = val13;
240     out[14] = val14;
241     out[30] = val15;
242
243     ADD(24, 28);
244     ADD(28, 26);
245     ADD(26, 30);
246     ADD(30, 25);
247     ADD(25, 29);
248     ADD(29, 27);
249     ADD(27, 31);
250
251     out[ 1] = val16 + val24;
252     out[17] = val17 + val25;
253     out[ 9] = val18 + val26;
254     out[25] = val19 + val27;
255     out[ 5] = val20 + val28;
256     out[21] = val21 + val29;
257     out[13] = val22 + val30;
258     out[29] = val23 + val31;
259     out[ 3] = val24 + val20;
260     out[19] = val25 + val21;
261     out[11] = val26 + val22;
262     out[27] = val27 + val23;
263     out[ 7] = val28 + val18;
264     out[23] = val29 + val19;
265     out[15] = val30 + val17;
266     out[31] = val31;
267 }