idct_dc for VC-1/WMV3 decoder; ~11% faster decoding overall.
[ffmpeg.git] / libavcodec / dsputil.h
1 /*
2  * DSP utils
3  * Copyright (c) 2000, 2001, 2002 Fabrice Bellard
4  * Copyright (c) 2002-2004 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
5  *
6  * This file is part of FFmpeg.
7  *
8  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
10  * License as published by the Free Software Foundation; either
11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
12  *
13  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
16  * Lesser General Public License for more details.
17  *
18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
19  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
21  */
22
23 /**
24  * @file libavcodec/dsputil.h
25  * DSP utils.
26  * note, many functions in here may use MMX which trashes the FPU state, it is
27  * absolutely necessary to call emms_c() between dsp & float/double code
28  */
29
30 #ifndef AVCODEC_DSPUTIL_H
31 #define AVCODEC_DSPUTIL_H
32
33 #include "libavutil/intreadwrite.h"
34 #include "avcodec.h"
35
36
37 //#define DEBUG
38 /* dct code */
39 typedef short DCTELEM;
40 typedef int DWTELEM;
41 typedef short IDWTELEM;
42
43 void fdct_ifast (DCTELEM *data);
44 void fdct_ifast248 (DCTELEM *data);
45 void ff_jpeg_fdct_islow (DCTELEM *data);
46 void ff_fdct248_islow (DCTELEM *data);
47
48 void j_rev_dct (DCTELEM *data);
49 void j_rev_dct4 (DCTELEM *data);
50 void j_rev_dct2 (DCTELEM *data);
51 void j_rev_dct1 (DCTELEM *data);
52 void ff_wmv2_idct_c(DCTELEM *data);
53
54 void ff_fdct_mmx(DCTELEM *block);
55 void ff_fdct_mmx2(DCTELEM *block);
56 void ff_fdct_sse2(DCTELEM *block);
57
58 void ff_h264_idct8_add_c(uint8_t *dst, DCTELEM *block, int stride);
59 void ff_h264_idct_add_c(uint8_t *dst, DCTELEM *block, int stride);
60 void ff_h264_idct8_dc_add_c(uint8_t *dst, DCTELEM *block, int stride);
61 void ff_h264_idct_dc_add_c(uint8_t *dst, DCTELEM *block, int stride);
62 void ff_h264_lowres_idct_add_c(uint8_t *dst, int stride, DCTELEM *block);
63 void ff_h264_lowres_idct_put_c(uint8_t *dst, int stride, DCTELEM *block);
64 void ff_h264_idct_add16_c(uint8_t *dst, const int *blockoffset, DCTELEM *block, int stride, const uint8_t nnzc[6*8]);
65 void ff_h264_idct_add16intra_c(uint8_t *dst, const int *blockoffset, DCTELEM *block, int stride, const uint8_t nnzc[6*8]);
66 void ff_h264_idct8_add4_c(uint8_t *dst, const int *blockoffset, DCTELEM *block, int stride, const uint8_t nnzc[6*8]);
67 void ff_h264_idct_add8_c(uint8_t **dest, const int *blockoffset, DCTELEM *block, int stride, const uint8_t nnzc[6*8]);
68
69 void ff_vector_fmul_add_add_c(float *dst, const float *src0, const float *src1,
70                               const float *src2, int src3, int blocksize, int step);
71 void ff_vector_fmul_window_c(float *dst, const float *src0, const float *src1,
72                              const float *win, float add_bias, int len);
73 void ff_float_to_int16_c(int16_t *dst, const float *src, long len);
74 void ff_float_to_int16_interleave_c(int16_t *dst, const float **src, long len, int channels);
75
76 /* encoding scans */
77 extern const uint8_t ff_alternate_horizontal_scan[64];
78 extern const uint8_t ff_alternate_vertical_scan[64];
79 extern const uint8_t ff_zigzag_direct[64];
80 extern const uint8_t ff_zigzag248_direct[64];
81
82 /* pixel operations */
83 #define MAX_NEG_CROP 1024
84
85 /* temporary */
86 extern uint32_t ff_squareTbl[512];
87 extern uint8_t ff_cropTbl[256 + 2 * MAX_NEG_CROP];
88
89 /* VP3 DSP functions */
90 void ff_vp3_idct_c(DCTELEM *block/* align 16*/);
91 void ff_vp3_idct_put_c(uint8_t *dest/*align 8*/, int line_size, DCTELEM *block/*align 16*/);
92 void ff_vp3_idct_add_c(uint8_t *dest/*align 8*/, int line_size, DCTELEM *block/*align 16*/);
93
94 void ff_vp3_v_loop_filter_c(uint8_t *src, int stride, int *bounding_values);
95 void ff_vp3_h_loop_filter_c(uint8_t *src, int stride, int *bounding_values);
96
97 /* VP6 DSP functions */
98 void ff_vp6_filter_diag4_c(uint8_t *dst, uint8_t *src, int stride,
99                            const int16_t *h_weights, const int16_t *v_weights);
100
101 /* 1/2^n downscaling functions from imgconvert.c */
102 void ff_img_copy_plane(uint8_t *dst, int dst_wrap, const uint8_t *src, int src_wrap, int width, int height);
103 void ff_shrink22(uint8_t *dst, int dst_wrap, const uint8_t *src, int src_wrap, int width, int height);
104 void ff_shrink44(uint8_t *dst, int dst_wrap, const uint8_t *src, int src_wrap, int width, int height);
105 void ff_shrink88(uint8_t *dst, int dst_wrap, const uint8_t *src, int src_wrap, int width, int height);
106
107 void ff_gmc_c(uint8_t *dst, uint8_t *src, int stride, int h, int ox, int oy,
108               int dxx, int dxy, int dyx, int dyy, int shift, int r, int width, int height);
109
110 /* minimum alignment rules ;)
111 If you notice errors in the align stuff, need more alignment for some ASM code
112 for some CPU or need to use a function with less aligned data then send a mail
113 to the ffmpeg-devel mailing list, ...
114
115 !warning These alignments might not match reality, (missing attribute((align))
116 stuff somewhere possible).
117 I (Michael) did not check them, these are just the alignments which I think
118 could be reached easily ...
119
120 !future video codecs might need functions with less strict alignment
121 */
122
123 /*
124 void get_pixels_c(DCTELEM *block, const uint8_t *pixels, int line_size);
125 void diff_pixels_c(DCTELEM *block, const uint8_t *s1, const uint8_t *s2, int stride);
126 void put_pixels_clamped_c(const DCTELEM *block, uint8_t *pixels, int line_size);
127 void add_pixels_clamped_c(const DCTELEM *block, uint8_t *pixels, int line_size);
128 void clear_blocks_c(DCTELEM *blocks);
129 */
130
131 /* add and put pixel (decoding) */
132 // blocksizes for op_pixels_func are 8x4,8x8 16x8 16x16
133 //h for op_pixels_func is limited to {width/2, width} but never larger than 16 and never smaller then 4
134 typedef void (*op_pixels_func)(uint8_t *block/*align width (8 or 16)*/, const uint8_t *pixels/*align 1*/, int line_size, int h);
135 typedef void (*tpel_mc_func)(uint8_t *block/*align width (8 or 16)*/, const uint8_t *pixels/*align 1*/, int line_size, int w, int h);
136 typedef void (*qpel_mc_func)(uint8_t *dst/*align width (8 or 16)*/, uint8_t *src/*align 1*/, int stride);
137 typedef void (*h264_chroma_mc_func)(uint8_t *dst/*align 8*/, uint8_t *src/*align 1*/, int srcStride, int h, int x, int y);
138 typedef void (*h264_weight_func)(uint8_t *block, int stride, int log2_denom, int weight, int offset);
139 typedef void (*h264_biweight_func)(uint8_t *dst, uint8_t *src, int stride, int log2_denom, int weightd, int weights, int offset);
140
141 #define DEF_OLD_QPEL(name)\
142 void ff_put_        ## name (uint8_t *dst/*align width (8 or 16)*/, uint8_t *src/*align 1*/, int stride);\
143 void ff_put_no_rnd_ ## name (uint8_t *dst/*align width (8 or 16)*/, uint8_t *src/*align 1*/, int stride);\
144 void ff_avg_        ## name (uint8_t *dst/*align width (8 or 16)*/, uint8_t *src/*align 1*/, int stride);
145
146 DEF_OLD_QPEL(qpel16_mc11_old_c)
147 DEF_OLD_QPEL(qpel16_mc31_old_c)
148 DEF_OLD_QPEL(qpel16_mc12_old_c)
149 DEF_OLD_QPEL(qpel16_mc32_old_c)
150 DEF_OLD_QPEL(qpel16_mc13_old_c)
151 DEF_OLD_QPEL(qpel16_mc33_old_c)
152 DEF_OLD_QPEL(qpel8_mc11_old_c)
153 DEF_OLD_QPEL(qpel8_mc31_old_c)
154 DEF_OLD_QPEL(qpel8_mc12_old_c)
155 DEF_OLD_QPEL(qpel8_mc32_old_c)
156 DEF_OLD_QPEL(qpel8_mc13_old_c)
157 DEF_OLD_QPEL(qpel8_mc33_old_c)
158
159 #define CALL_2X_PIXELS(a, b, n)\
160 static void a(uint8_t *block, const uint8_t *pixels, int line_size, int h){\
161     b(block  , pixels  , line_size, h);\
162     b(block+n, pixels+n, line_size, h);\
163 }
164
165 /* motion estimation */
166 // h is limited to {width/2, width, 2*width} but never larger than 16 and never smaller then 2
167 // although currently h<4 is not used as functions with width <8 are neither used nor implemented
168 typedef int (*me_cmp_func)(void /*MpegEncContext*/ *s, uint8_t *blk1/*align width (8 or 16)*/, uint8_t *blk2/*align 1*/, int line_size, int h)/* __attribute__ ((const))*/;
169
170
171 // for snow slices
172 typedef struct slice_buffer_s slice_buffer;
173
174 /**
175  * Scantable.
176  */
177 typedef struct ScanTable{
178     const uint8_t *scantable;
179     uint8_t permutated[64];
180     uint8_t raster_end[64];
181 #if ARCH_PPC
182                 /** Used by dct_quantize_altivec to find last-non-zero */
183     DECLARE_ALIGNED(16, uint8_t, inverse[64]);
184 #endif
185 } ScanTable;
186
187 void ff_init_scantable(uint8_t *, ScanTable *st, const uint8_t *src_scantable);
188
189 void ff_emulated_edge_mc(uint8_t *buf, uint8_t *src, int linesize,
190                          int block_w, int block_h,
191                          int src_x, int src_y, int w, int h);
192
193 /**
194  * DSPContext.
195  */
196 typedef struct DSPContext {
197     /* pixel ops : interface with DCT */
198     void (*get_pixels)(DCTELEM *block/*align 16*/, const uint8_t *pixels/*align 8*/, int line_size);
199     void (*diff_pixels)(DCTELEM *block/*align 16*/, const uint8_t *s1/*align 8*/, const uint8_t *s2/*align 8*/, int stride);
200     void (*put_pixels_clamped)(const DCTELEM *block/*align 16*/, uint8_t *pixels/*align 8*/, int line_size);
201     void (*put_signed_pixels_clamped)(const DCTELEM *block/*align 16*/, uint8_t *pixels/*align 8*/, int line_size);
202     void (*add_pixels_clamped)(const DCTELEM *block/*align 16*/, uint8_t *pixels/*align 8*/, int line_size);
203     void (*add_pixels8)(uint8_t *pixels, DCTELEM *block, int line_size);
204     void (*add_pixels4)(uint8_t *pixels, DCTELEM *block, int line_size);
205     int (*sum_abs_dctelem)(DCTELEM *block/*align 16*/);
206     /**
207      * translational global motion compensation.
208      */
209     void (*gmc1)(uint8_t *dst/*align 8*/, uint8_t *src/*align 1*/, int srcStride, int h, int x16, int y16, int rounder);
210     /**
211      * global motion compensation.
212      */
213     void (*gmc )(uint8_t *dst/*align 8*/, uint8_t *src/*align 1*/, int stride, int h, int ox, int oy,
214                     int dxx, int dxy, int dyx, int dyy, int shift, int r, int width, int height);
215     void (*clear_block)(DCTELEM *block/*align 16*/);
216     void (*clear_blocks)(DCTELEM *blocks/*align 16*/);
217     int (*pix_sum)(uint8_t * pix, int line_size);
218     int (*pix_norm1)(uint8_t * pix, int line_size);
219 // 16x16 8x8 4x4 2x2 16x8 8x4 4x2 8x16 4x8 2x4
220
221     me_cmp_func sad[6]; /* identical to pix_absAxA except additional void * */
222     me_cmp_func sse[6];
223     me_cmp_func hadamard8_diff[6];
224     me_cmp_func dct_sad[6];
225     me_cmp_func quant_psnr[6];
226     me_cmp_func bit[6];
227     me_cmp_func rd[6];
228     me_cmp_func vsad[6];
229     me_cmp_func vsse[6];
230     me_cmp_func nsse[6];
231     me_cmp_func w53[6];
232     me_cmp_func w97[6];
233     me_cmp_func dct_max[6];
234     me_cmp_func dct264_sad[6];
235
236     me_cmp_func me_pre_cmp[6];
237     me_cmp_func me_cmp[6];
238     me_cmp_func me_sub_cmp[6];
239     me_cmp_func mb_cmp[6];
240     me_cmp_func ildct_cmp[6]; //only width 16 used
241     me_cmp_func frame_skip_cmp[6]; //only width 8 used
242
243     int (*ssd_int8_vs_int16)(const int8_t *pix1, const int16_t *pix2,
244                              int size);
245
246     /**
247      * Halfpel motion compensation with rounding (a+b+1)>>1.
248      * this is an array[4][4] of motion compensation functions for 4
249      * horizontal blocksizes (8,16) and the 4 halfpel positions<br>
250      * *pixels_tab[ 0->16xH 1->8xH ][ xhalfpel + 2*yhalfpel ]
251      * @param block destination where the result is stored
252      * @param pixels source
253      * @param line_size number of bytes in a horizontal line of block
254      * @param h height
255      */
256     op_pixels_func put_pixels_tab[4][4];
257
258     /**
259      * Halfpel motion compensation with rounding (a+b+1)>>1.
260      * This is an array[4][4] of motion compensation functions for 4
261      * horizontal blocksizes (8,16) and the 4 halfpel positions<br>
262      * *pixels_tab[ 0->16xH 1->8xH ][ xhalfpel + 2*yhalfpel ]
263      * @param block destination into which the result is averaged (a+b+1)>>1
264      * @param pixels source
265      * @param line_size number of bytes in a horizontal line of block
266      * @param h height
267      */
268     op_pixels_func avg_pixels_tab[4][4];
269
270     /**
271      * Halfpel motion compensation with no rounding (a+b)>>1.
272      * this is an array[2][4] of motion compensation functions for 2
273      * horizontal blocksizes (8,16) and the 4 halfpel positions<br>
274      * *pixels_tab[ 0->16xH 1->8xH ][ xhalfpel + 2*yhalfpel ]
275      * @param block destination where the result is stored
276      * @param pixels source
277      * @param line_size number of bytes in a horizontal line of block
278      * @param h height
279      */
280     op_pixels_func put_no_rnd_pixels_tab[4][4];
281
282     /**
283      * Halfpel motion compensation with no rounding (a+b)>>1.
284      * this is an array[2][4] of motion compensation functions for 2
285      * horizontal blocksizes (8,16) and the 4 halfpel positions<br>
286      * *pixels_tab[ 0->16xH 1->8xH ][ xhalfpel + 2*yhalfpel ]
287      * @param block destination into which the result is averaged (a+b)>>1
288      * @param pixels source
289      * @param line_size number of bytes in a horizontal line of block
290      * @param h height
291      */
292     op_pixels_func avg_no_rnd_pixels_tab[4][4];
293
294     void (*put_no_rnd_pixels_l2[2])(uint8_t *block/*align width (8 or 16)*/, const uint8_t *a/*align 1*/, const uint8_t *b/*align 1*/, int line_size, int h);
295
296     /**
297      * Thirdpel motion compensation with rounding (a+b+1)>>1.
298      * this is an array[12] of motion compensation functions for the 9 thirdpe
299      * positions<br>
300      * *pixels_tab[ xthirdpel + 4*ythirdpel ]
301      * @param block destination where the result is stored
302      * @param pixels source
303      * @param line_size number of bytes in a horizontal line of block
304      * @param h height
305      */
306     tpel_mc_func put_tpel_pixels_tab[11]; //FIXME individual func ptr per width?
307     tpel_mc_func avg_tpel_pixels_tab[11]; //FIXME individual func ptr per width?
308
309     qpel_mc_func put_qpel_pixels_tab[2][16];
310     qpel_mc_func avg_qpel_pixels_tab[2][16];
311     qpel_mc_func put_no_rnd_qpel_pixels_tab[2][16];
312     qpel_mc_func avg_no_rnd_qpel_pixels_tab[2][16];
313     qpel_mc_func put_mspel_pixels_tab[8];
314
315     /**
316      * h264 Chroma MC
317      */
318     h264_chroma_mc_func put_h264_chroma_pixels_tab[3];
319     h264_chroma_mc_func avg_h264_chroma_pixels_tab[3];
320     /* This is really one func used in VC-1 decoding */
321     h264_chroma_mc_func put_no_rnd_vc1_chroma_pixels_tab[3];
322     h264_chroma_mc_func avg_no_rnd_vc1_chroma_pixels_tab[3];
323
324     qpel_mc_func put_h264_qpel_pixels_tab[4][16];
325     qpel_mc_func avg_h264_qpel_pixels_tab[4][16];
326
327     qpel_mc_func put_2tap_qpel_pixels_tab[4][16];
328     qpel_mc_func avg_2tap_qpel_pixels_tab[4][16];
329
330     h264_weight_func weight_h264_pixels_tab[10];
331     h264_biweight_func biweight_h264_pixels_tab[10];
332
333     /* AVS specific */
334     qpel_mc_func put_cavs_qpel_pixels_tab[2][16];
335     qpel_mc_func avg_cavs_qpel_pixels_tab[2][16];
336     void (*cavs_filter_lv)(uint8_t *pix, int stride, int alpha, int beta, int tc, int bs1, int bs2);
337     void (*cavs_filter_lh)(uint8_t *pix, int stride, int alpha, int beta, int tc, int bs1, int bs2);
338     void (*cavs_filter_cv)(uint8_t *pix, int stride, int alpha, int beta, int tc, int bs1, int bs2);
339     void (*cavs_filter_ch)(uint8_t *pix, int stride, int alpha, int beta, int tc, int bs1, int bs2);
340     void (*cavs_idct8_add)(uint8_t *dst, DCTELEM *block, int stride);
341
342     me_cmp_func pix_abs[2][4];
343
344     /* huffyuv specific */
345     void (*add_bytes)(uint8_t *dst/*align 16*/, uint8_t *src/*align 16*/, int w);
346     void (*add_bytes_l2)(uint8_t *dst/*align 16*/, uint8_t *src1/*align 16*/, uint8_t *src2/*align 16*/, int w);
347     void (*diff_bytes)(uint8_t *dst/*align 16*/, uint8_t *src1/*align 16*/, uint8_t *src2/*align 1*/,int w);
348     /**
349      * subtract huffyuv's variant of median prediction
350      * note, this might read from src1[-1], src2[-1]
351      */
352     void (*sub_hfyu_median_prediction)(uint8_t *dst, uint8_t *src1, uint8_t *src2, int w, int *left, int *left_top);
353     void (*add_hfyu_median_prediction)(uint8_t *dst, uint8_t *top, uint8_t *diff, int w, int *left, int *left_top);
354     /* this might write to dst[w] */
355     void (*add_png_paeth_prediction)(uint8_t *dst, uint8_t *src, uint8_t *top, int w, int bpp);
356     void (*bswap_buf)(uint32_t *dst, const uint32_t *src, int w);
357
358     void (*h264_v_loop_filter_luma)(uint8_t *pix/*align 16*/, int stride, int alpha, int beta, int8_t *tc0);
359     void (*h264_h_loop_filter_luma)(uint8_t *pix/*align 4 */, int stride, int alpha, int beta, int8_t *tc0);
360     /* v/h_loop_filter_luma_intra: align 16 */
361     void (*h264_v_loop_filter_luma_intra)(uint8_t *pix, int stride, int alpha, int beta);
362     void (*h264_h_loop_filter_luma_intra)(uint8_t *pix, int stride, int alpha, int beta);
363     void (*h264_v_loop_filter_chroma)(uint8_t *pix/*align 8*/, int stride, int alpha, int beta, int8_t *tc0);
364     void (*h264_h_loop_filter_chroma)(uint8_t *pix/*align 4*/, int stride, int alpha, int beta, int8_t *tc0);
365     void (*h264_v_loop_filter_chroma_intra)(uint8_t *pix/*align 8*/, int stride, int alpha, int beta);
366     void (*h264_h_loop_filter_chroma_intra)(uint8_t *pix/*align 8*/, int stride, int alpha, int beta);
367     // h264_loop_filter_strength: simd only. the C version is inlined in h264.c
368     void (*h264_loop_filter_strength)(int16_t bS[2][4][4], uint8_t nnz[40], int8_t ref[2][40], int16_t mv[2][40][2],
369                                       int bidir, int edges, int step, int mask_mv0, int mask_mv1, int field);
370
371     void (*h263_v_loop_filter)(uint8_t *src, int stride, int qscale);
372     void (*h263_h_loop_filter)(uint8_t *src, int stride, int qscale);
373
374     void (*h261_loop_filter)(uint8_t *src, int stride);
375
376     void (*x8_v_loop_filter)(uint8_t *src, int stride, int qscale);
377     void (*x8_h_loop_filter)(uint8_t *src, int stride, int qscale);
378
379     void (*vp3_v_loop_filter)(uint8_t *src, int stride, int *bounding_values);
380     void (*vp3_h_loop_filter)(uint8_t *src, int stride, int *bounding_values);
381
382     void (*vp6_filter_diag4)(uint8_t *dst, uint8_t *src, int stride,
383                              const int16_t *h_weights,const int16_t *v_weights);
384
385     /* assume len is a multiple of 4, and arrays are 16-byte aligned */
386     void (*vorbis_inverse_coupling)(float *mag, float *ang, int blocksize);
387     void (*ac3_downmix)(float (*samples)[256], float (*matrix)[2], int out_ch, int in_ch, int len);
388     /* no alignment needed */
389     void (*flac_compute_autocorr)(const int32_t *data, int len, int lag, double *autoc);
390     /* assume len is a multiple of 8, and arrays are 16-byte aligned */
391     void (*vector_fmul)(float *dst, const float *src, int len);
392     void (*vector_fmul_reverse)(float *dst, const float *src0, const float *src1, int len);
393     /* assume len is a multiple of 8, and src arrays are 16-byte aligned */
394     void (*vector_fmul_add_add)(float *dst, const float *src0, const float *src1, const float *src2, int src3, int len, int step);
395     /* assume len is a multiple of 4, and arrays are 16-byte aligned */
396     void (*vector_fmul_window)(float *dst, const float *src0, const float *src1, const float *win, float add_bias, int len);
397     /* assume len is a multiple of 8, and arrays are 16-byte aligned */
398     void (*int32_to_float_fmul_scalar)(float *dst, const int *src, float mul, int len);
399
400     /* C version: convert floats from the range [384.0,386.0] to ints in [-32768,32767]
401      * simd versions: convert floats from [-32768.0,32767.0] without rescaling and arrays are 16byte aligned */
402     void (*float_to_int16)(int16_t *dst, const float *src, long len);
403     void (*float_to_int16_interleave)(int16_t *dst, const float **src, long len, int channels);
404
405     /* (I)DCT */
406     void (*fdct)(DCTELEM *block/* align 16*/);
407     void (*fdct248)(DCTELEM *block/* align 16*/);
408
409     /* IDCT really*/
410     void (*idct)(DCTELEM *block/* align 16*/);
411
412     /**
413      * block -> idct -> clip to unsigned 8 bit -> dest.
414      * (-1392, 0, 0, ...) -> idct -> (-174, -174, ...) -> put -> (0, 0, ...)
415      * @param line_size size in bytes of a horizontal line of dest
416      */
417     void (*idct_put)(uint8_t *dest/*align 8*/, int line_size, DCTELEM *block/*align 16*/);
418
419     /**
420      * block -> idct -> add dest -> clip to unsigned 8 bit -> dest.
421      * @param line_size size in bytes of a horizontal line of dest
422      */
423     void (*idct_add)(uint8_t *dest/*align 8*/, int line_size, DCTELEM *block/*align 16*/);
424
425     /**
426      * idct input permutation.
427      * several optimized IDCTs need a permutated input (relative to the normal order of the reference
428      * IDCT)
429      * this permutation must be performed before the idct_put/add, note, normally this can be merged
430      * with the zigzag/alternate scan<br>
431      * an example to avoid confusion:
432      * - (->decode coeffs -> zigzag reorder -> dequant -> reference idct ->...)
433      * - (x -> referece dct -> reference idct -> x)
434      * - (x -> referece dct -> simple_mmx_perm = idct_permutation -> simple_idct_mmx -> x)
435      * - (->decode coeffs -> zigzag reorder -> simple_mmx_perm -> dequant -> simple_idct_mmx ->...)
436      */
437     uint8_t idct_permutation[64];
438     int idct_permutation_type;
439 #define FF_NO_IDCT_PERM 1
440 #define FF_LIBMPEG2_IDCT_PERM 2
441 #define FF_SIMPLE_IDCT_PERM 3
442 #define FF_TRANSPOSE_IDCT_PERM 4
443 #define FF_PARTTRANS_IDCT_PERM 5
444 #define FF_SSE2_IDCT_PERM 6
445
446     int (*try_8x8basis)(int16_t rem[64], int16_t weight[64], int16_t basis[64], int scale);
447     void (*add_8x8basis)(int16_t rem[64], int16_t basis[64], int scale);
448 #define BASIS_SHIFT 16
449 #define RECON_SHIFT 6
450
451     void (*draw_edges)(uint8_t *buf, int wrap, int width, int height, int w);
452 #define EDGE_WIDTH 16
453
454     /* h264 functions */
455     /* NOTE!!! if you implement any of h264_idct8_add, h264_idct8_add4 then you must implement all of them
456        NOTE!!! if you implement any of h264_idct_add, h264_idct_add16, h264_idct_add16intra, h264_idct_add8 then you must implement all of them
457         The reason for above, is that no 2 out of one list may use a different permutation.
458     */
459     void (*h264_idct_add)(uint8_t *dst/*align 4*/, DCTELEM *block/*align 16*/, int stride);
460     void (*h264_idct8_add)(uint8_t *dst/*align 8*/, DCTELEM *block/*align 16*/, int stride);
461     void (*h264_idct_dc_add)(uint8_t *dst/*align 4*/, DCTELEM *block/*align 16*/, int stride);
462     void (*h264_idct8_dc_add)(uint8_t *dst/*align 8*/, DCTELEM *block/*align 16*/, int stride);
463     void (*h264_dct)(DCTELEM block[4][4]);
464     void (*h264_idct_add16)(uint8_t *dst/*align 16*/, const int *blockoffset, DCTELEM *block/*align 16*/, int stride, const uint8_t nnzc[6*8]);
465     void (*h264_idct8_add4)(uint8_t *dst/*align 16*/, const int *blockoffset, DCTELEM *block/*align 16*/, int stride, const uint8_t nnzc[6*8]);
466     void (*h264_idct_add8)(uint8_t **dst/*align 16*/, const int *blockoffset, DCTELEM *block/*align 16*/, int stride, const uint8_t nnzc[6*8]);
467     void (*h264_idct_add16intra)(uint8_t *dst/*align 16*/, const int *blockoffset, DCTELEM *block/*align 16*/, int stride, const uint8_t nnzc[6*8]);
468
469     /* snow wavelet */
470     void (*vertical_compose97i)(IDWTELEM *b0, IDWTELEM *b1, IDWTELEM *b2, IDWTELEM *b3, IDWTELEM *b4, IDWTELEM *b5, int width);
471     void (*horizontal_compose97i)(IDWTELEM *b, int width);
472     void (*inner_add_yblock)(const uint8_t *obmc, const int obmc_stride, uint8_t * * block, int b_w, int b_h, int src_x, int src_y, int src_stride, slice_buffer * sb, int add, uint8_t * dst8);
473
474     void (*prefetch)(void *mem, int stride, int h);
475
476     void (*shrink[4])(uint8_t *dst, int dst_wrap, const uint8_t *src, int src_wrap, int width, int height);
477
478     /* mlp/truehd functions */
479     void (*mlp_filter_channel)(int32_t *state, const int32_t *coeff,
480                                int firorder, int iirorder,
481                                unsigned int filter_shift, int32_t mask, int blocksize,
482                                int32_t *sample_buffer);
483
484     /* vc1 functions */
485     void (*vc1_inv_trans_8x8)(DCTELEM *b);
486     void (*vc1_inv_trans_8x4)(uint8_t *dest, int line_size, DCTELEM *block);
487     void (*vc1_inv_trans_4x8)(uint8_t *dest, int line_size, DCTELEM *block);
488     void (*vc1_inv_trans_4x4)(uint8_t *dest, int line_size, DCTELEM *block);
489     void (*vc1_inv_trans_8x8_dc)(uint8_t *dest, int line_size, DCTELEM *block);
490     void (*vc1_inv_trans_8x4_dc)(uint8_t *dest, int line_size, DCTELEM *block);
491     void (*vc1_inv_trans_4x8_dc)(uint8_t *dest, int line_size, DCTELEM *block);
492     void (*vc1_inv_trans_4x4_dc)(uint8_t *dest, int line_size, DCTELEM *block);
493     void (*vc1_v_overlap)(uint8_t* src, int stride);
494     void (*vc1_h_overlap)(uint8_t* src, int stride);
495     void (*vc1_v_loop_filter4)(uint8_t *src, int stride, int pq);
496     void (*vc1_h_loop_filter4)(uint8_t *src, int stride, int pq);
497     void (*vc1_v_loop_filter8)(uint8_t *src, int stride, int pq);
498     void (*vc1_h_loop_filter8)(uint8_t *src, int stride, int pq);
499     void (*vc1_v_loop_filter16)(uint8_t *src, int stride, int pq);
500     void (*vc1_h_loop_filter16)(uint8_t *src, int stride, int pq);
501     /* put 8x8 block with bicubic interpolation and quarterpel precision
502      * last argument is actually round value instead of height
503      */
504     op_pixels_func put_vc1_mspel_pixels_tab[16];
505     op_pixels_func avg_vc1_mspel_pixels_tab[16];
506
507     /* intrax8 functions */
508     void (*x8_spatial_compensation[12])(uint8_t *src , uint8_t *dst, int linesize);
509     void (*x8_setup_spatial_compensation)(uint8_t *src, uint8_t *dst, int linesize,
510            int * range, int * sum,  int edges);
511
512     /* ape functions */
513     /**
514      * Add contents of the second vector to the first one.
515      * @param len length of vectors, should be multiple of 16
516      */
517     void (*add_int16)(int16_t *v1/*align 16*/, int16_t *v2, int len);
518     /**
519      * Add contents of the second vector to the first one.
520      * @param len length of vectors, should be multiple of 16
521      */
522     void (*sub_int16)(int16_t *v1/*align 16*/, int16_t *v2, int len);
523     /**
524      * Calculate scalar product of two vectors.
525      * @param len length of vectors, should be multiple of 16
526      * @param shift number of bits to discard from product
527      */
528     int32_t (*scalarproduct_int16)(int16_t *v1, int16_t *v2/*align 16*/, int len, int shift);
529
530     /* rv30 functions */
531     qpel_mc_func put_rv30_tpel_pixels_tab[4][16];
532     qpel_mc_func avg_rv30_tpel_pixels_tab[4][16];
533
534     /* rv40 functions */
535     qpel_mc_func put_rv40_qpel_pixels_tab[4][16];
536     qpel_mc_func avg_rv40_qpel_pixels_tab[4][16];
537     h264_chroma_mc_func put_rv40_chroma_pixels_tab[3];
538     h264_chroma_mc_func avg_rv40_chroma_pixels_tab[3];
539 } DSPContext;
540
541 void dsputil_static_init(void);
542 void dsputil_init(DSPContext* p, AVCodecContext *avctx);
543
544 int ff_check_alignment(void);
545
546 /**
547  * permute block according to permuatation.
548  * @param last last non zero element in scantable order
549  */
550 void ff_block_permute(DCTELEM *block, uint8_t *permutation, const uint8_t *scantable, int last);
551
552 void ff_set_cmp(DSPContext* c, me_cmp_func *cmp, int type);
553
554 #define         BYTE_VEC32(c)   ((c)*0x01010101UL)
555
556 static inline uint32_t rnd_avg32(uint32_t a, uint32_t b)
557 {
558     return (a | b) - (((a ^ b) & ~BYTE_VEC32(0x01)) >> 1);
559 }
560
561 static inline uint32_t no_rnd_avg32(uint32_t a, uint32_t b)
562 {
563     return (a & b) + (((a ^ b) & ~BYTE_VEC32(0x01)) >> 1);
564 }
565
566 static inline int get_penalty_factor(int lambda, int lambda2, int type){
567     switch(type&0xFF){
568     default:
569     case FF_CMP_SAD:
570         return lambda>>FF_LAMBDA_SHIFT;
571     case FF_CMP_DCT:
572         return (3*lambda)>>(FF_LAMBDA_SHIFT+1);
573     case FF_CMP_W53:
574         return (4*lambda)>>(FF_LAMBDA_SHIFT);
575     case FF_CMP_W97:
576         return (2*lambda)>>(FF_LAMBDA_SHIFT);
577     case FF_CMP_SATD:
578     case FF_CMP_DCT264:
579         return (2*lambda)>>FF_LAMBDA_SHIFT;
580     case FF_CMP_RD:
581     case FF_CMP_PSNR:
582     case FF_CMP_SSE:
583     case FF_CMP_NSSE:
584         return lambda2>>FF_LAMBDA_SHIFT;
585     case FF_CMP_BIT:
586         return 1;
587     }
588 }
589
590 /**
591  * Empty mmx state.
592  * this must be called between any dsp function and float/double code.
593  * for example sin(); dsp->idct_put(); emms_c(); cos()
594  */
595 #define emms_c()
596
597 /* should be defined by architectures supporting
598    one or more MultiMedia extension */
599 int mm_support(void);
600
601 void dsputil_init_alpha(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx);
602 void dsputil_init_arm(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx);
603 void dsputil_init_bfin(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx);
604 void dsputil_init_mlib(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx);
605 void dsputil_init_mmi(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx);
606 void dsputil_init_mmx(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx);
607 void dsputil_init_ppc(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx);
608 void dsputil_init_sh4(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx);
609 void dsputil_init_vis(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx);
610
611 #define DECLARE_ALIGNED_16(t, v) DECLARE_ALIGNED(16, t, v)
612
613 #if HAVE_MMX
614
615 #undef emms_c
616
617 extern int mm_flags;
618
619 void add_pixels_clamped_mmx(const DCTELEM *block, uint8_t *pixels, int line_size);
620 void put_pixels_clamped_mmx(const DCTELEM *block, uint8_t *pixels, int line_size);
621 void put_signed_pixels_clamped_mmx(const DCTELEM *block, uint8_t *pixels, int line_size);
622
623 static inline void emms(void)
624 {
625     __asm__ volatile ("emms;":::"memory");
626 }
627
628
629 #define emms_c() \
630 {\
631     if (mm_flags & FF_MM_MMX)\
632         emms();\
633 }
634
635 void dsputil_init_pix_mmx(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx);
636
637 #elif ARCH_ARM
638
639 extern int mm_flags;
640
641 #if HAVE_NEON
642 #   define DECLARE_ALIGNED_8(t, v) DECLARE_ALIGNED(16, t, v)
643 #   define STRIDE_ALIGN 16
644 #endif
645
646 #elif ARCH_PPC
647
648 extern int mm_flags;
649
650 #define DECLARE_ALIGNED_8(t, v) DECLARE_ALIGNED(16, t, v)
651 #define STRIDE_ALIGN 16
652
653 #elif HAVE_MMI
654
655 #define DECLARE_ALIGNED_8(t, v) DECLARE_ALIGNED(16, t, v)
656 #define STRIDE_ALIGN 16
657
658 #else
659
660 #define mm_flags 0
661 #define mm_support() 0
662
663 #endif
664
665 #ifndef DECLARE_ALIGNED_8
666 #   define DECLARE_ALIGNED_8(t, v) DECLARE_ALIGNED(8, t, v)
667 #endif
668
669 #ifndef STRIDE_ALIGN
670 #   define STRIDE_ALIGN 8
671 #endif
672
673 /* PSNR */
674 void get_psnr(uint8_t *orig_image[3], uint8_t *coded_image[3],
675               int orig_linesize[3], int coded_linesize,
676               AVCodecContext *avctx);
677
678 /* FFT computation */
679
680 /* NOTE: soon integer code will be added, so you must use the
681    FFTSample type */
682 typedef float FFTSample;
683
684 struct MDCTContext;
685
686 typedef struct FFTComplex {
687     FFTSample re, im;
688 } FFTComplex;
689
690 typedef struct FFTContext {
691     int nbits;
692     int inverse;
693     uint16_t *revtab;
694     FFTComplex *exptab;
695     FFTComplex *exptab1; /* only used by SSE code */
696     FFTComplex *tmp_buf;
697     void (*fft_permute)(struct FFTContext *s, FFTComplex *z);
698     void (*fft_calc)(struct FFTContext *s, FFTComplex *z);
699     void (*imdct_calc)(struct MDCTContext *s, FFTSample *output, const FFTSample *input);
700     void (*imdct_half)(struct MDCTContext *s, FFTSample *output, const FFTSample *input);
701 } FFTContext;
702
703 extern FFTSample* ff_cos_tabs[13];
704
705 /**
706  * Sets up a complex FFT.
707  * @param nbits           log2 of the length of the input array
708  * @param inverse         if 0 perform the forward transform, if 1 perform the inverse
709  */
710 int ff_fft_init(FFTContext *s, int nbits, int inverse);
711 void ff_fft_permute_c(FFTContext *s, FFTComplex *z);
712 void ff_fft_permute_sse(FFTContext *s, FFTComplex *z);
713 void ff_fft_calc_c(FFTContext *s, FFTComplex *z);
714 void ff_fft_calc_sse(FFTContext *s, FFTComplex *z);
715 void ff_fft_calc_3dn(FFTContext *s, FFTComplex *z);
716 void ff_fft_calc_3dn2(FFTContext *s, FFTComplex *z);
717 void ff_fft_calc_altivec(FFTContext *s, FFTComplex *z);
718
719 /**
720  * Do the permutation needed BEFORE calling ff_fft_calc().
721  */
722 static inline void ff_fft_permute(FFTContext *s, FFTComplex *z)
723 {
724     s->fft_permute(s, z);
725 }
726 /**
727  * Do a complex FFT with the parameters defined in ff_fft_init(). The
728  * input data must be permuted before. No 1.0/sqrt(n) normalization is done.
729  */
730 static inline void ff_fft_calc(FFTContext *s, FFTComplex *z)
731 {
732     s->fft_calc(s, z);
733 }
734 void ff_fft_end(FFTContext *s);
735
736 /* MDCT computation */
737
738 typedef struct MDCTContext {
739     int n;  /* size of MDCT (i.e. number of input data * 2) */
740     int nbits; /* n = 2^nbits */
741     /* pre/post rotation tables */
742     FFTSample *tcos;
743     FFTSample *tsin;
744     FFTContext fft;
745 } MDCTContext;
746
747 static inline void ff_imdct_calc(MDCTContext *s, FFTSample *output, const FFTSample *input)
748 {
749     s->fft.imdct_calc(s, output, input);
750 }
751 static inline void ff_imdct_half(MDCTContext *s, FFTSample *output, const FFTSample *input)
752 {
753     s->fft.imdct_half(s, output, input);
754 }
755
756 /**
757  * Generate a Kaiser-Bessel Derived Window.
758  * @param   window  pointer to half window
759  * @param   alpha   determines window shape
760  * @param   n       size of half window
761  */
762 void ff_kbd_window_init(float *window, float alpha, int n);
763
764 /**
765  * Generate a sine window.
766  * @param   window  pointer to half window
767  * @param   n       size of half window
768  */
769 void ff_sine_window_init(float *window, int n);
770 extern float ff_sine_128 [ 128];
771 extern float ff_sine_256 [ 256];
772 extern float ff_sine_512 [ 512];
773 extern float ff_sine_1024[1024];
774 extern float ff_sine_2048[2048];
775 extern float ff_sine_4096[4096];
776 extern float *ff_sine_windows[6];
777
778 int ff_mdct_init(MDCTContext *s, int nbits, int inverse, double scale);
779 void ff_imdct_calc_c(MDCTContext *s, FFTSample *output, const FFTSample *input);
780 void ff_imdct_half_c(MDCTContext *s, FFTSample *output, const FFTSample *input);
781 void ff_imdct_calc_3dn(MDCTContext *s, FFTSample *output, const FFTSample *input);
782 void ff_imdct_half_3dn(MDCTContext *s, FFTSample *output, const FFTSample *input);
783 void ff_imdct_calc_3dn2(MDCTContext *s, FFTSample *output, const FFTSample *input);
784 void ff_imdct_half_3dn2(MDCTContext *s, FFTSample *output, const FFTSample *input);
785 void ff_imdct_calc_sse(MDCTContext *s, FFTSample *output, const FFTSample *input);
786 void ff_imdct_half_sse(MDCTContext *s, FFTSample *output, const FFTSample *input);
787 void ff_mdct_calc(MDCTContext *s, FFTSample *out, const FFTSample *input);
788 void ff_mdct_end(MDCTContext *s);
789
790 /* Real Discrete Fourier Transform */
791
792 enum RDFTransformType {
793     RDFT,
794     IRDFT,
795     RIDFT,
796     IRIDFT,
797 };
798
799 typedef struct {
800     int nbits;
801     int inverse;
802     int sign_convention;
803
804     /* pre/post rotation tables */
805     FFTSample *tcos;
806     FFTSample *tsin;
807     FFTContext fft;
808 } RDFTContext;
809
810 /**
811  * Sets up a real FFT.
812  * @param nbits           log2 of the length of the input array
813  * @param trans           the type of transform
814  */
815 int ff_rdft_init(RDFTContext *s, int nbits, enum RDFTransformType trans);
816 void ff_rdft_calc(RDFTContext *s, FFTSample *data);
817 void ff_rdft_end(RDFTContext *s);
818
819 #define WRAPPER8_16(name8, name16)\
820 static int name16(void /*MpegEncContext*/ *s, uint8_t *dst, uint8_t *src, int stride, int h){\
821     return name8(s, dst           , src           , stride, h)\
822           +name8(s, dst+8         , src+8         , stride, h);\
823 }
824
825 #define WRAPPER8_16_SQ(name8, name16)\
826 static int name16(void /*MpegEncContext*/ *s, uint8_t *dst, uint8_t *src, int stride, int h){\
827     int score=0;\
828     score +=name8(s, dst           , src           , stride, 8);\
829     score +=name8(s, dst+8         , src+8         , stride, 8);\
830     if(h==16){\
831         dst += 8*stride;\
832         src += 8*stride;\
833         score +=name8(s, dst           , src           , stride, 8);\
834         score +=name8(s, dst+8         , src+8         , stride, 8);\
835     }\
836     return score;\
837 }
838
839
840 static inline void copy_block2(uint8_t *dst, const uint8_t *src, int dstStride, int srcStride, int h)
841 {
842     int i;
843     for(i=0; i<h; i++)
844     {
845         AV_WN16(dst   , AV_RN16(src   ));
846         dst+=dstStride;
847         src+=srcStride;
848     }
849 }
850
851 static inline void copy_block4(uint8_t *dst, const uint8_t *src, int dstStride, int srcStride, int h)
852 {
853     int i;
854     for(i=0; i<h; i++)
855     {
856         AV_WN32(dst   , AV_RN32(src   ));
857         dst+=dstStride;
858         src+=srcStride;
859     }
860 }
861
862 static inline void copy_block8(uint8_t *dst, const uint8_t *src, int dstStride, int srcStride, int h)
863 {
864     int i;
865     for(i=0; i<h; i++)
866     {
867         AV_WN32(dst   , AV_RN32(src   ));
868         AV_WN32(dst+4 , AV_RN32(src+4 ));
869         dst+=dstStride;
870         src+=srcStride;
871     }
872 }
873
874 static inline void copy_block9(uint8_t *dst, const uint8_t *src, int dstStride, int srcStride, int h)
875 {
876     int i;
877     for(i=0; i<h; i++)
878     {
879         AV_WN32(dst   , AV_RN32(src   ));
880         AV_WN32(dst+4 , AV_RN32(src+4 ));
881         dst[8]= src[8];
882         dst+=dstStride;
883         src+=srcStride;
884     }
885 }
886
887 static inline void copy_block16(uint8_t *dst, const uint8_t *src, int dstStride, int srcStride, int h)
888 {
889     int i;
890     for(i=0; i<h; i++)
891     {
892         AV_WN32(dst   , AV_RN32(src   ));
893         AV_WN32(dst+4 , AV_RN32(src+4 ));
894         AV_WN32(dst+8 , AV_RN32(src+8 ));
895         AV_WN32(dst+12, AV_RN32(src+12));
896         dst+=dstStride;
897         src+=srcStride;
898     }
899 }
900
901 static inline void copy_block17(uint8_t *dst, const uint8_t *src, int dstStride, int srcStride, int h)
902 {
903     int i;
904     for(i=0; i<h; i++)
905     {
906         AV_WN32(dst   , AV_RN32(src   ));
907         AV_WN32(dst+4 , AV_RN32(src+4 ));
908         AV_WN32(dst+8 , AV_RN32(src+8 ));
909         AV_WN32(dst+12, AV_RN32(src+12));
910         dst[16]= src[16];
911         dst+=dstStride;
912         src+=srcStride;
913     }
914 }
915
916 #endif /* AVCODEC_DSPUTIL_H */