Replacement reference DCT implementation.
[ffmpeg.git] / libavcodec / dctref.c
1 /*
2  * reference discrete cosine transform (double precision)
3  * Copyright (C) 2009 Dylan Yudaken
4  *
5  * This file is part of FFmpeg.
6  *
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8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
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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 /**
23  * @file libavcodec/dctref.c
24  * reference discrete cosine transform (double precision)
25  *
26  * @author Dylan Yudaken (dyudaken at gmail)
27  *
28  * @note This file could be optimized a lot, but is for
29  * reference and so readability is better.
30  */
31
32 #include "libavutil/mathematics.h"
33 static double coefficients[8 * 8];
34
35 /**
36  * Initialize the double precision discrete cosine transform
37  * functions fdct & idct.
38  */
39 av_cold void ff_ref_dct_init(void)
40 {
41     unsigned int i, j;
42
43     for (j = 0; j < 8; ++j) {
44         coefficients[j] = sqrt(0.125);
45         for (i = 8; i < 64; i += 8) {
46             coefficients[i + j] = 0.5 * cos(i * (j + 0.5) * M_PI / 64.0);
47         }
48     }
49 }
50
51 /**
52  * Transform 8x8 block of data with a double precision forward DCT <br>
53  * This is a reference implementation.
54  *
55  * @param block pointer to 8x8 block of data to transform
56  */
57 void ff_ref_fdct(short *block)
58 {
59     /* implement the equation: block = coefficients * block * coefficients' */
60
61     unsigned int i, j, k;
62     double out[8 * 8];
63
64     /* out = coefficients * block */
65     for (i = 0; i < 64; i += 8) {
66         for (j = 0; j < 8; ++j) {
67             double tmp = 0;
68             for (k = 0; k < 8; ++k) {
69                 tmp += coefficients[i + k] * block[k * 8 + j];
70             }
71             out[i + j] = tmp * 8;
72         }
73     }
74
75     /* block = out * (coefficients') */
76     for (j = 0; j < 8; ++j) {
77         for (i = 0; i < 64; i += 8) {
78             double tmp = 0;
79             for (k = 0; k < 8; ++k) {
80                 tmp += out[i + k] * coefficients[j * 8 + k];
81             }
82             block[i + j] = floor(tmp + 0.499999999999);
83         }
84     }
85 }
86
87 /**
88  * Transform 8x8 block of data with a double precision inverse DCT <br>
89  * This is a reference implementation.
90  *
91  * @param block pointer to 8x8 block of data to transform
92  */
93 void ff_ref_idct(short *block)
94 {
95     /* implement the equation: block = (coefficients') * block * coefficients */
96
97     unsigned int i, j, k;
98     double out[8 * 8];
99
100     /* out = block * coefficients */
101     for (i = 0; i < 64; i += 8) {
102         for (j = 0; j < 8; ++j) {
103             double tmp = 0;
104             for (k = 0; k < 8; ++k) {
105                 tmp += block[i + k] * coefficients[k * 8 + j];
106             }
107             out[i + j] = tmp;
108         }
109     }
110
111     /* block = (coefficients') * out */
112     for (i = 0; i < 8; ++i) {
113         for (j = 0; j < 8; ++j) {
114             double tmp = 0;
115             for (k = 0; k < 64; k += 8) {
116                 tmp += coefficients[k + i] * out[k + j];
117             }
118             block[i * 8 + j] = floor(tmp + 0.5);
119         }
120     }
121 }