29aca1ac22b347eb087e5a484a8b7595bdfb2fbb
[ffmpeg.git] / libavcodec / dsputil.h
1 /*
2  * DSP utils
3  * Copyright (c) 2000, 2001, 2002 Fabrice Bellard.
4  *
5  * This library is free software; you can redistribute it and/or
6  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
7  * License as published by the Free Software Foundation; either
8  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
9  *
10  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
13  * Lesser General Public License for more details.
14  *
15  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
16  * License along with this library; if not, write to the Free Software
17  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
18  */
19 #ifndef DSPUTIL_H
20 #define DSPUTIL_H
21
22 #include "common.h"
23 #include "avcodec.h"
24
25 //#define DEBUG
26 /* dct code */
27 typedef short DCTELEM;
28
29 void fdct_ifast (DCTELEM *data);
30 void ff_jpeg_fdct_islow (DCTELEM *data);
31
32 void j_rev_dct (DCTELEM *data);
33
34 void ff_fdct_mmx(DCTELEM *block);
35
36 /* encoding scans */
37 extern const UINT8 ff_alternate_horizontal_scan[64];
38 extern const UINT8 ff_alternate_vertical_scan[64];
39 extern const UINT8 ff_zigzag_direct[64];
40
41 /* pixel operations */
42 #define MAX_NEG_CROP 384
43
44 /* temporary */
45 extern UINT32 squareTbl[512];
46 extern UINT8 cropTbl[256 + 2 * MAX_NEG_CROP];
47
48
49 /* minimum alignment rules ;)
50 if u notice errors in the align stuff, need more alignment for some asm code for some cpu
51 or need to use a function with less aligned data then send a mail to the ffmpeg-dev list, ...
52
53 !warning these alignments might not match reallity, (missing attribute((align)) stuff somewhere possible)
54 i (michael) didnt check them, these are just the alignents which i think could be reached easily ...
55
56 !future video codecs might need functions with less strict alignment
57 */
58
59 /*
60 void get_pixels_c(DCTELEM *block, const UINT8 *pixels, int line_size);
61 void diff_pixels_c(DCTELEM *block, const UINT8 *s1, const UINT8 *s2, int stride);
62 void put_pixels_clamped_c(const DCTELEM *block, UINT8 *pixels, int line_size);
63 void add_pixels_clamped_c(const DCTELEM *block, UINT8 *pixels, int line_size);
64 void clear_blocks_c(DCTELEM *blocks);
65 */
66
67 /* add and put pixel (decoding) */
68 // blocksizes for op_pixels_func are 8x4,8x8 16x8 16x16
69 typedef void (*op_pixels_func)(UINT8 *block/*align width (8 or 16)*/, const UINT8 *pixels/*align 1*/, int line_size, int h);
70 typedef void (*qpel_mc_func)(UINT8 *dst/*align width (8 or 16)*/, UINT8 *src/*align 1*/, int stride);
71
72
73
74 #define CALL_2X_PIXELS(a, b, n)\
75 static void a(uint8_t *block, const uint8_t *pixels, int line_size, int h){\
76     b(block  , pixels  , line_size, h);\
77     b(block+n, pixels+n, line_size, h);\
78 }
79
80 /* motion estimation */
81
82 typedef int (*op_pixels_abs_func)(UINT8 *blk1/*align width (8 or 16)*/, UINT8 *blk2/*align 1*/, int line_size);
83 /*
84 int pix_abs16x16_c(UINT8 *blk1, UINT8 *blk2, int lx);
85 int pix_abs16x16_x2_c(UINT8 *blk1, UINT8 *blk2, int lx);
86 int pix_abs16x16_y2_c(UINT8 *blk1, UINT8 *blk2, int lx);
87 int pix_abs16x16_xy2_c(UINT8 *blk1, UINT8 *blk2, int lx);
88 */
89 typedef struct DSPContext {
90     /* pixel ops : interface with DCT */
91     void (*get_pixels)(DCTELEM *block/*align 16*/, const UINT8 *pixels/*align 8*/, int line_size);
92     void (*diff_pixels)(DCTELEM *block/*align 16*/, const UINT8 *s1/*align 8*/, const UINT8 *s2/*align 8*/, int stride);
93     void (*put_pixels_clamped)(const DCTELEM *block/*align 16*/, UINT8 *pixels/*align 8*/, int line_size);
94     void (*add_pixels_clamped)(const DCTELEM *block/*align 16*/, UINT8 *pixels/*align 8*/, int line_size);
95     void (*gmc1)(UINT8 *dst/*align 8*/, UINT8 *src/*align 1*/, int srcStride, int h, int x16, int y16, int rounder);
96     void (*gmc )(UINT8 *dst/*align 8*/, UINT8 *src/*align 1*/, int stride, int h, int ox, int oy,
97                     int dxx, int dxy, int dyx, int dyy, int shift, int r, int width, int height);
98     void (*clear_blocks)(DCTELEM *blocks/*align 16*/);
99     int (*pix_sum)(UINT8 * pix, int line_size);
100     int (*pix_norm1)(UINT8 * pix, int line_size);
101     int (*pix_norm)(UINT8 * pix1, UINT8 * pix2, int line_size);
102
103     /* maybe create an array for 16/8 functions */
104     op_pixels_func put_pixels_tab[2][4];
105     op_pixels_func avg_pixels_tab[2][4];
106     op_pixels_func put_no_rnd_pixels_tab[2][4];
107     op_pixels_func avg_no_rnd_pixels_tab[2][4];
108     qpel_mc_func put_qpel_pixels_tab[2][16];
109     qpel_mc_func avg_qpel_pixels_tab[2][16];
110     qpel_mc_func put_no_rnd_qpel_pixels_tab[2][16];
111     qpel_mc_func avg_no_rnd_qpel_pixels_tab[2][16];
112
113     op_pixels_abs_func pix_abs16x16;
114     op_pixels_abs_func pix_abs16x16_x2;
115     op_pixels_abs_func pix_abs16x16_y2;
116     op_pixels_abs_func pix_abs16x16_xy2;
117     op_pixels_abs_func pix_abs8x8;
118     op_pixels_abs_func pix_abs8x8_x2;
119     op_pixels_abs_func pix_abs8x8_y2;
120     op_pixels_abs_func pix_abs8x8_xy2;
121     
122     /* huffyuv specific */
123     //FIXME note: alignment isnt guranteed currently but could be if needed
124     void (*add_bytes)(uint8_t *dst/*align 16*/, uint8_t *src/*align 16*/, int w);
125     void (*diff_bytes)(uint8_t *dst/*align 16*/, uint8_t *src1/*align 16*/, uint8_t *src2/*align 16*/,int w);
126 } DSPContext;
127
128 void dsputil_init(DSPContext* p, unsigned mask);
129
130 /**
131  * permute block according to permuatation.
132  * @param last last non zero element in scantable order
133  */
134 void ff_block_permute(INT16 *block, UINT8 *permutation, const UINT8 *scantable, int last);
135
136 #define emms_c()
137
138 #if defined(HAVE_MMX)
139
140 #undef emms_c
141
142 #define MM_MMX    0x0001 /* standard MMX */
143 #define MM_3DNOW  0x0004 /* AMD 3DNOW */
144 #define MM_MMXEXT 0x0002 /* SSE integer functions or AMD MMX ext */
145 #define MM_SSE    0x0008 /* SSE functions */
146 #define MM_SSE2   0x0010 /* PIV SSE2 functions */
147
148 extern int mm_flags;
149
150 int mm_support(void);
151 void add_pixels_clamped_mmx(const DCTELEM *block, UINT8 *pixels, int line_size);
152 void put_pixels_clamped_mmx(const DCTELEM *block, UINT8 *pixels, int line_size);
153
154 static inline void emms(void)
155 {
156     __asm __volatile ("emms;":::"memory");
157 }
158
159 #define emms_c() \
160 {\
161     if (mm_flags & MM_MMX)\
162         emms();\
163 }
164
165 #define __align8 __attribute__ ((aligned (8)))
166
167 void dsputil_init_mmx(DSPContext* c, unsigned mask);
168 void dsputil_set_bit_exact_mmx(DSPContext* c, unsigned mask);
169
170 #elif defined(ARCH_ARMV4L)
171
172 /* This is to use 4 bytes read to the IDCT pointers for some 'zero'
173    line ptimizations */
174 #define __align8 __attribute__ ((aligned (4)))
175
176 void dsputil_init_armv4l(DSPContext* c, unsigned mask);
177
178 #elif defined(HAVE_MLIB)
179
180 /* SPARC/VIS IDCT needs 8-byte aligned DCT blocks */
181 #define __align8 __attribute__ ((aligned (8)))
182
183 void dsputil_init_mlib(DSPContext* c, unsigned mask);
184
185 #elif defined(ARCH_ALPHA)
186
187 #define __align8 __attribute__ ((aligned (8)))
188
189 void dsputil_init_alpha(DSPContext* c, unsigned mask);
190
191 #elif defined(ARCH_POWERPC)
192
193 #define MM_ALTIVEC    0x0001 /* standard AltiVec */
194
195 extern int mm_flags;
196
197 #define __align8 __attribute__ ((aligned (16)))
198
199 void dsputil_init_ppc(DSPContext* c, unsigned mask);
200
201 #elif defined(HAVE_MMI)
202
203 #define __align8 __attribute__ ((aligned (16)))
204
205 void dsputil_init_mmi(DSPContext* c, unsigned mask);
206
207 #else
208
209 #define __align8
210
211 #endif
212
213 #ifdef __GNUC__
214
215 struct unaligned_64 { uint64_t l; } __attribute__((packed));
216 struct unaligned_32 { uint32_t l; } __attribute__((packed));
217
218 #define LD32(a) (((const struct unaligned_32 *) (a))->l)
219 #define LD64(a) (((const struct unaligned_64 *) (a))->l)
220
221 #define ST32(a, b) (((struct unaligned_32 *) (a))->l) = (b)
222
223 #else /* __GNUC__ */
224
225 #define LD32(a) (*((uint32_t*)(a)))
226 #define LD64(a) (*((uint64_t*)(a)))
227
228 #define ST32(a, b) *((uint32_t*)(a)) = (b)
229
230 #endif /* !__GNUC__ */
231
232 /* PSNR */
233 void get_psnr(UINT8 *orig_image[3], UINT8 *coded_image[3],
234               int orig_linesize[3], int coded_linesize,
235               AVCodecContext *avctx);
236
237 /* FFT computation */
238
239 /* NOTE: soon integer code will be added, so you must use the
240    FFTSample type */
241 typedef float FFTSample;
242
243 typedef struct FFTComplex {
244     FFTSample re, im;
245 } FFTComplex;
246
247 typedef struct FFTContext {
248     int nbits;
249     int inverse;
250     uint16_t *revtab;
251     FFTComplex *exptab;
252     FFTComplex *exptab1; /* only used by SSE code */
253     void (*fft_calc)(struct FFTContext *s, FFTComplex *z);
254 } FFTContext;
255
256 int fft_init(FFTContext *s, int nbits, int inverse);
257 void fft_permute(FFTContext *s, FFTComplex *z);
258 void fft_calc_c(FFTContext *s, FFTComplex *z);
259 void fft_calc_sse(FFTContext *s, FFTComplex *z);
260 static inline void fft_calc(FFTContext *s, FFTComplex *z)
261 {
262     s->fft_calc(s, z);
263 }
264 void fft_end(FFTContext *s);
265
266 /* MDCT computation */
267
268 typedef struct MDCTContext {
269     int n;  /* size of MDCT (i.e. number of input data * 2) */
270     int nbits; /* n = 2^nbits */
271     /* pre/post rotation tables */
272     FFTSample *tcos;
273     FFTSample *tsin;
274     FFTContext fft;
275 } MDCTContext;
276
277 int ff_mdct_init(MDCTContext *s, int nbits, int inverse);
278 void ff_imdct_calc(MDCTContext *s, FFTSample *output,
279                 const FFTSample *input, FFTSample *tmp);
280 void ff_mdct_calc(MDCTContext *s, FFTSample *out,
281                const FFTSample *input, FFTSample *tmp);
282 void ff_mdct_end(MDCTContext *s);
283
284 #ifndef HAVE_LRINTF
285 /* XXX: add ISOC specific test to avoid specific BSD testing. */
286 /* better than nothing implementation. */
287 /* btw, rintf() is existing on fbsd too -- alex */
288 static inline long int lrintf(float x)
289 {
290     return (int)(rint(x));
291 }
292 #endif
293
294 #endif