lavf: Support unix sockets
[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 Libav.
7  *
8  * Libav 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  * Libav 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 Libav; 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
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 #include "rnd_avg.h"
36
37 /* encoding scans */
38 extern const uint8_t ff_alternate_horizontal_scan[64];
39 extern const uint8_t ff_alternate_vertical_scan[64];
40 extern const uint8_t ff_zigzag_direct[64];
41 extern const uint8_t ff_zigzag248_direct[64];
42
43 /* pixel operations */
44 #define MAX_NEG_CROP 1024
45
46 /* temporary */
47 extern uint32_t ff_squareTbl[512];
48 extern const uint8_t ff_cropTbl[256 + 2 * MAX_NEG_CROP];
49
50 void ff_put_pixels8x8_c(uint8_t *dst, uint8_t *src, ptrdiff_t stride);
51 void ff_avg_pixels8x8_c(uint8_t *dst, uint8_t *src, ptrdiff_t stride);
52 void ff_put_pixels16x16_c(uint8_t *dst, uint8_t *src, ptrdiff_t stride);
53 void ff_avg_pixels16x16_c(uint8_t *dst, uint8_t *src, ptrdiff_t stride);
54
55 /* RV40 functions */
56 void ff_put_rv40_qpel16_mc33_c(uint8_t *dst, uint8_t *src, ptrdiff_t stride);
57 void ff_avg_rv40_qpel16_mc33_c(uint8_t *dst, uint8_t *src, ptrdiff_t stride);
58 void ff_put_rv40_qpel8_mc33_c(uint8_t *dst, uint8_t *src, ptrdiff_t stride);
59 void ff_avg_rv40_qpel8_mc33_c(uint8_t *dst, uint8_t *src, ptrdiff_t stride);
60
61 void ff_gmc_c(uint8_t *dst, uint8_t *src, int stride, int h, int ox, int oy,
62               int dxx, int dxy, int dyx, int dyy, int shift, int r, int width, int height);
63
64 /* minimum alignment rules ;)
65 If you notice errors in the align stuff, need more alignment for some ASM code
66 for some CPU or need to use a function with less aligned data then send a mail
67 to the libav-devel mailing list, ...
68
69 !warning These alignments might not match reality, (missing attribute((align))
70 stuff somewhere possible).
71 I (Michael) did not check them, these are just the alignments which I think
72 could be reached easily ...
73
74 !future video codecs might need functions with less strict alignment
75 */
76
77 /* add and put pixel (decoding) */
78 // blocksizes for op_pixels_func are 8x4,8x8 16x8 16x16
79 //h for op_pixels_func is limited to {width/2, width} but never larger than 16 and never smaller than 4
80 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);
81 typedef void (*qpel_mc_func)(uint8_t *dst/*align width (8 or 16)*/, uint8_t *src/*align 1*/, ptrdiff_t stride);
82
83 typedef void (*op_fill_func)(uint8_t *block/*align width (8 or 16)*/, uint8_t value, int line_size, int h);
84
85 #define DEF_OLD_QPEL(name)\
86 void ff_put_        ## name (uint8_t *dst/*align width (8 or 16)*/, uint8_t *src/*align 1*/, ptrdiff_t stride);\
87 void ff_put_no_rnd_ ## name (uint8_t *dst/*align width (8 or 16)*/, uint8_t *src/*align 1*/, ptrdiff_t stride);\
88 void ff_avg_        ## name (uint8_t *dst/*align width (8 or 16)*/, uint8_t *src/*align 1*/, ptrdiff_t stride);
89
90 DEF_OLD_QPEL(qpel16_mc11_old_c)
91 DEF_OLD_QPEL(qpel16_mc31_old_c)
92 DEF_OLD_QPEL(qpel16_mc12_old_c)
93 DEF_OLD_QPEL(qpel16_mc32_old_c)
94 DEF_OLD_QPEL(qpel16_mc13_old_c)
95 DEF_OLD_QPEL(qpel16_mc33_old_c)
96 DEF_OLD_QPEL(qpel8_mc11_old_c)
97 DEF_OLD_QPEL(qpel8_mc31_old_c)
98 DEF_OLD_QPEL(qpel8_mc12_old_c)
99 DEF_OLD_QPEL(qpel8_mc32_old_c)
100 DEF_OLD_QPEL(qpel8_mc13_old_c)
101 DEF_OLD_QPEL(qpel8_mc33_old_c)
102
103 /* motion estimation */
104 // h is limited to {width/2, width, 2*width} but never larger than 16 and never smaller than 2
105 // although currently h<4 is not used as functions with width <8 are neither used nor implemented
106 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))*/;
107
108 /**
109  * Scantable.
110  */
111 typedef struct ScanTable{
112     const uint8_t *scantable;
113     uint8_t permutated[64];
114     uint8_t raster_end[64];
115 } ScanTable;
116
117 void ff_init_scantable(uint8_t *, ScanTable *st, const uint8_t *src_scantable);
118 void ff_init_scantable_permutation(uint8_t *idct_permutation,
119                                    int idct_permutation_type);
120
121 /**
122  * DSPContext.
123  */
124 typedef struct DSPContext {
125     /* pixel ops : interface with DCT */
126     void (*get_pixels)(int16_t *block/*align 16*/, const uint8_t *pixels/*align 8*/, int line_size);
127     void (*diff_pixels)(int16_t *block/*align 16*/, const uint8_t *s1/*align 8*/, const uint8_t *s2/*align 8*/, int stride);
128     void (*put_pixels_clamped)(const int16_t *block/*align 16*/, uint8_t *pixels/*align 8*/, int line_size);
129     void (*put_signed_pixels_clamped)(const int16_t *block/*align 16*/, uint8_t *pixels/*align 8*/, int line_size);
130     void (*add_pixels_clamped)(const int16_t *block/*align 16*/, uint8_t *pixels/*align 8*/, int line_size);
131     void (*add_pixels8)(uint8_t *pixels, int16_t *block, int line_size);
132     int (*sum_abs_dctelem)(int16_t *block/*align 16*/);
133     /**
134      * translational global motion compensation.
135      */
136     void (*gmc1)(uint8_t *dst/*align 8*/, uint8_t *src/*align 1*/, int srcStride, int h, int x16, int y16, int rounder);
137     /**
138      * global motion compensation.
139      */
140     void (*gmc )(uint8_t *dst/*align 8*/, uint8_t *src/*align 1*/, int stride, int h, int ox, int oy,
141                     int dxx, int dxy, int dyx, int dyy, int shift, int r, int width, int height);
142     void (*clear_block)(int16_t *block/*align 16*/);
143     void (*clear_blocks)(int16_t *blocks/*align 16*/);
144     int (*pix_sum)(uint8_t * pix, int line_size);
145     int (*pix_norm1)(uint8_t * pix, int line_size);
146 // 16x16 8x8 4x4 2x2 16x8 8x4 4x2 8x16 4x8 2x4
147
148     me_cmp_func sad[6]; /* identical to pix_absAxA except additional void * */
149     me_cmp_func sse[6];
150     me_cmp_func hadamard8_diff[6];
151     me_cmp_func dct_sad[6];
152     me_cmp_func quant_psnr[6];
153     me_cmp_func bit[6];
154     me_cmp_func rd[6];
155     me_cmp_func vsad[6];
156     me_cmp_func vsse[6];
157     me_cmp_func nsse[6];
158     me_cmp_func dct_max[6];
159     me_cmp_func dct264_sad[6];
160
161     me_cmp_func me_pre_cmp[6];
162     me_cmp_func me_cmp[6];
163     me_cmp_func me_sub_cmp[6];
164     me_cmp_func mb_cmp[6];
165     me_cmp_func ildct_cmp[6]; //only width 16 used
166     me_cmp_func frame_skip_cmp[6]; //only width 8 used
167
168     int (*ssd_int8_vs_int16)(const int8_t *pix1, const int16_t *pix2,
169                              int size);
170
171     /**
172      * Thirdpel motion compensation with rounding (a+b+1)>>1.
173      * this is an array[12] of motion compensation functions for the 9 thirdpe
174      * positions<br>
175      * *pixels_tab[ xthirdpel + 4*ythirdpel ]
176      * @param block destination where the result is stored
177      * @param pixels source
178      * @param line_size number of bytes in a horizontal line of block
179      * @param h height
180      */
181     tpel_mc_func put_tpel_pixels_tab[11]; //FIXME individual func ptr per width?
182     tpel_mc_func avg_tpel_pixels_tab[11]; //FIXME individual func ptr per width?
183
184     qpel_mc_func put_qpel_pixels_tab[2][16];
185     qpel_mc_func avg_qpel_pixels_tab[2][16];
186     qpel_mc_func put_no_rnd_qpel_pixels_tab[2][16];
187     qpel_mc_func put_mspel_pixels_tab[8];
188
189     me_cmp_func pix_abs[2][4];
190
191     /* huffyuv specific */
192     void (*add_bytes)(uint8_t *dst/*align 16*/, uint8_t *src/*align 16*/, int w);
193     void (*diff_bytes)(uint8_t *dst/*align 16*/, uint8_t *src1/*align 16*/, uint8_t *src2/*align 1*/,int w);
194     /**
195      * subtract huffyuv's variant of median prediction
196      * note, this might read from src1[-1], src2[-1]
197      */
198     void (*sub_hfyu_median_prediction)(uint8_t *dst, const uint8_t *src1, const uint8_t *src2, int w, int *left, int *left_top);
199     void (*add_hfyu_median_prediction)(uint8_t *dst, const uint8_t *top, const uint8_t *diff, int w, int *left, int *left_top);
200     int  (*add_hfyu_left_prediction)(uint8_t *dst, const uint8_t *src, int w, int left);
201     void (*add_hfyu_left_prediction_bgr32)(uint8_t *dst, const uint8_t *src, int w, int *red, int *green, int *blue, int *alpha);
202     void (*bswap_buf)(uint32_t *dst, const uint32_t *src, int w);
203     void (*bswap16_buf)(uint16_t *dst, const uint16_t *src, int len);
204
205     void (*h263_v_loop_filter)(uint8_t *src, int stride, int qscale);
206     void (*h263_h_loop_filter)(uint8_t *src, int stride, int qscale);
207
208     /* assume len is a multiple of 8, and arrays are 16-byte aligned */
209     void (*vector_clipf)(float *dst /* align 16 */, const float *src /* align 16 */, float min, float max, int len /* align 16 */);
210
211     /* (I)DCT */
212     void (*fdct)(int16_t *block/* align 16*/);
213     void (*fdct248)(int16_t *block/* align 16*/);
214
215     /* IDCT really*/
216     void (*idct)(int16_t *block/* align 16*/);
217
218     /**
219      * block -> idct -> clip to unsigned 8 bit -> dest.
220      * (-1392, 0, 0, ...) -> idct -> (-174, -174, ...) -> put -> (0, 0, ...)
221      * @param line_size size in bytes of a horizontal line of dest
222      */
223     void (*idct_put)(uint8_t *dest/*align 8*/, int line_size, int16_t *block/*align 16*/);
224
225     /**
226      * block -> idct -> add dest -> clip to unsigned 8 bit -> dest.
227      * @param line_size size in bytes of a horizontal line of dest
228      */
229     void (*idct_add)(uint8_t *dest/*align 8*/, int line_size, int16_t *block/*align 16*/);
230
231     /**
232      * idct input permutation.
233      * several optimized IDCTs need a permutated input (relative to the normal order of the reference
234      * IDCT)
235      * this permutation must be performed before the idct_put/add, note, normally this can be merged
236      * with the zigzag/alternate scan<br>
237      * an example to avoid confusion:
238      * - (->decode coeffs -> zigzag reorder -> dequant -> reference idct ->...)
239      * - (x -> reference dct -> reference idct -> x)
240      * - (x -> reference dct -> simple_mmx_perm = idct_permutation -> simple_idct_mmx -> x)
241      * - (->decode coeffs -> zigzag reorder -> simple_mmx_perm -> dequant -> simple_idct_mmx ->...)
242      */
243     uint8_t idct_permutation[64];
244     int idct_permutation_type;
245 #define FF_NO_IDCT_PERM 1
246 #define FF_LIBMPEG2_IDCT_PERM 2
247 #define FF_SIMPLE_IDCT_PERM 3
248 #define FF_TRANSPOSE_IDCT_PERM 4
249 #define FF_PARTTRANS_IDCT_PERM 5
250 #define FF_SSE2_IDCT_PERM 6
251
252     int (*try_8x8basis)(int16_t rem[64], int16_t weight[64], int16_t basis[64], int scale);
253     void (*add_8x8basis)(int16_t rem[64], int16_t basis[64], int scale);
254 #define BASIS_SHIFT 16
255 #define RECON_SHIFT 6
256
257     void (*draw_edges)(uint8_t *buf, int wrap, int width, int height, int w, int h, int sides);
258 #define EDGE_WIDTH 16
259 #define EDGE_TOP    1
260 #define EDGE_BOTTOM 2
261
262     void (*shrink[4])(uint8_t *dst, int dst_wrap, const uint8_t *src, int src_wrap, int width, int height);
263
264     /**
265      * Calculate scalar product of two vectors.
266      * @param len length of vectors, should be multiple of 16
267      */
268     int32_t (*scalarproduct_int16)(const int16_t *v1, const int16_t *v2/*align 16*/, int len);
269     /* ape functions */
270     /**
271      * Calculate scalar product of v1 and v2,
272      * and v1[i] += v3[i] * mul
273      * @param len length of vectors, should be multiple of 16
274      */
275     int32_t (*scalarproduct_and_madd_int16)(int16_t *v1/*align 16*/, const int16_t *v2, const int16_t *v3, int len, int mul);
276
277     /**
278      * Apply symmetric window in 16-bit fixed-point.
279      * @param output destination array
280      *               constraints: 16-byte aligned
281      * @param input  source array
282      *               constraints: 16-byte aligned
283      * @param window window array
284      *               constraints: 16-byte aligned, at least len/2 elements
285      * @param len    full window length
286      *               constraints: multiple of ? greater than zero
287      */
288     void (*apply_window_int16)(int16_t *output, const int16_t *input,
289                                const int16_t *window, unsigned int len);
290
291     /**
292      * Clip each element in an array of int32_t to a given minimum and maximum value.
293      * @param dst  destination array
294      *             constraints: 16-byte aligned
295      * @param src  source array
296      *             constraints: 16-byte aligned
297      * @param min  minimum value
298      *             constraints: must be in the range [-(1 << 24), 1 << 24]
299      * @param max  maximum value
300      *             constraints: must be in the range [-(1 << 24), 1 << 24]
301      * @param len  number of elements in the array
302      *             constraints: multiple of 32 greater than zero
303      */
304     void (*vector_clip_int32)(int32_t *dst, const int32_t *src, int32_t min,
305                               int32_t max, unsigned int len);
306
307     op_fill_func fill_block_tab[2];
308 } DSPContext;
309
310 void ff_dsputil_static_init(void);
311 void ff_dsputil_init(DSPContext* p, AVCodecContext *avctx);
312
313 int ff_check_alignment(void);
314
315 void ff_set_cmp(DSPContext* c, me_cmp_func *cmp, int type);
316
317 void ff_dsputil_init_alpha(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx);
318 void ff_dsputil_init_arm(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx);
319 void ff_dsputil_init_bfin(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx);
320 void ff_dsputil_init_mmx(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx);
321 void ff_dsputil_init_ppc(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx);
322 void ff_dsputil_init_sh4(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx);
323 void ff_dsputil_init_vis(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx);
324
325 #endif /* AVCODEC_DSPUTIL_H */