Merge remote-tracking branch 'qatar/master'
[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
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
41 void ff_fdct_ifast (DCTELEM *data);
42 void ff_fdct_ifast248 (DCTELEM *data);
43 void ff_jpeg_fdct_islow_8(DCTELEM *data);
44 void ff_jpeg_fdct_islow_10(DCTELEM *data);
45 void ff_fdct248_islow_8(DCTELEM *data);
46 void ff_fdct248_islow_10(DCTELEM *data);
47
48 void ff_j_rev_dct (DCTELEM *data);
49 void ff_j_rev_dct4 (DCTELEM *data);
50 void ff_j_rev_dct2 (DCTELEM *data);
51 void ff_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 #define H264_IDCT(depth) \
59 void ff_h264_idct8_add_ ## depth ## _c(uint8_t *dst, DCTELEM *block, int stride);\
60 void ff_h264_idct_add_ ## depth ## _c(uint8_t *dst, DCTELEM *block, int stride);\
61 void ff_h264_idct8_dc_add_ ## depth ## _c(uint8_t *dst, DCTELEM *block, int stride);\
62 void ff_h264_idct_dc_add_ ## depth ## _c(uint8_t *dst, DCTELEM *block, int stride);\
63 void ff_h264_idct_add16_ ## depth ## _c(uint8_t *dst, const int *blockoffset, DCTELEM *block, int stride, const uint8_t nnzc[6*8]);\
64 void ff_h264_idct_add16intra_ ## depth ## _c(uint8_t *dst, const int *blockoffset, DCTELEM *block, int stride, const uint8_t nnzc[6*8]);\
65 void ff_h264_idct8_add4_ ## depth ## _c(uint8_t *dst, const int *blockoffset, DCTELEM *block, int stride, const uint8_t nnzc[6*8]);\
66 void ff_h264_idct_add8_422_ ## depth ## _c(uint8_t **dest, const int *blockoffset, DCTELEM *block, int stride, const uint8_t nnzc[6*8]);\
67 void ff_h264_idct_add8_ ## depth ## _c(uint8_t **dest, const int *blockoffset, DCTELEM *block, int stride, const uint8_t nnzc[6*8]);\
68 void ff_h264_luma_dc_dequant_idct_ ## depth ## _c(DCTELEM *output, DCTELEM *input, int qmul);\
69 void ff_h264_chroma422_dc_dequant_idct_ ## depth ## _c(DCTELEM *block, int qmul);\
70 void ff_h264_chroma_dc_dequant_idct_ ## depth ## _c(DCTELEM *block, int qmul);
71
72 H264_IDCT( 8)
73 H264_IDCT( 9)
74 H264_IDCT(10)
75
76 void ff_svq3_luma_dc_dequant_idct_c(DCTELEM *output, DCTELEM *input, int qp);
77 void ff_svq3_add_idct_c(uint8_t *dst, DCTELEM *block, int stride, int qp, int dc);
78
79 /* encoding scans */
80 extern const uint8_t ff_alternate_horizontal_scan[64];
81 extern const uint8_t ff_alternate_vertical_scan[64];
82 extern const uint8_t ff_zigzag_direct[64];
83 extern const uint8_t ff_zigzag248_direct[64];
84
85 /* pixel operations */
86 #define MAX_NEG_CROP 1024
87
88 /* temporary */
89 extern uint32_t ff_squareTbl[512];
90 extern uint8_t ff_cropTbl[256 + 2 * MAX_NEG_CROP];
91
92 #define PUTAVG_PIXELS(depth)\
93 void ff_put_pixels8x8_ ## depth ## _c(uint8_t *dst, uint8_t *src, int stride);\
94 void ff_avg_pixels8x8_ ## depth ## _c(uint8_t *dst, uint8_t *src, int stride);\
95 void ff_put_pixels16x16_ ## depth ## _c(uint8_t *dst, uint8_t *src, int stride);\
96 void ff_avg_pixels16x16_ ## depth ## _c(uint8_t *dst, uint8_t *src, int stride);
97
98 PUTAVG_PIXELS( 8)
99 PUTAVG_PIXELS( 9)
100 PUTAVG_PIXELS(10)
101
102 #define ff_put_pixels8x8_c ff_put_pixels8x8_8_c
103 #define ff_avg_pixels8x8_c ff_avg_pixels8x8_8_c
104 #define ff_put_pixels16x16_c ff_put_pixels16x16_8_c
105 #define ff_avg_pixels16x16_c ff_avg_pixels16x16_8_c
106
107 /* VP3 DSP functions */
108 void ff_vp3_idct_c(DCTELEM *block/* align 16*/);
109 void ff_vp3_idct_put_c(uint8_t *dest/*align 8*/, int line_size, DCTELEM *block/*align 16*/);
110 void ff_vp3_idct_add_c(uint8_t *dest/*align 8*/, int line_size, DCTELEM *block/*align 16*/);
111 void ff_vp3_idct_dc_add_c(uint8_t *dest/*align 8*/, int line_size, const DCTELEM *block/*align 16*/);
112
113 void ff_vp3_v_loop_filter_c(uint8_t *src, int stride, int *bounding_values);
114 void ff_vp3_h_loop_filter_c(uint8_t *src, int stride, int *bounding_values);
115
116 /* EA functions */
117 void ff_ea_idct_put_c(uint8_t *dest, int linesize, DCTELEM *block);
118
119 /* RV40 functions */
120 void ff_put_rv40_qpel16_mc33_c(uint8_t *dst, uint8_t *src, int stride);
121 void ff_avg_rv40_qpel16_mc33_c(uint8_t *dst, uint8_t *src, int stride);
122 void ff_put_rv40_qpel8_mc33_c(uint8_t *dst, uint8_t *src, int stride);
123 void ff_avg_rv40_qpel8_mc33_c(uint8_t *dst, uint8_t *src, int stride);
124
125 /* 1/2^n downscaling functions from imgconvert.c */
126 void ff_shrink22(uint8_t *dst, int dst_wrap, const uint8_t *src, int src_wrap, int width, int height);
127 void ff_shrink44(uint8_t *dst, int dst_wrap, const uint8_t *src, int src_wrap, int width, int height);
128 void ff_shrink88(uint8_t *dst, int dst_wrap, const uint8_t *src, int src_wrap, int width, int height);
129
130 void ff_gmc_c(uint8_t *dst, uint8_t *src, int stride, int h, int ox, int oy,
131               int dxx, int dxy, int dyx, int dyy, int shift, int r, int width, int height);
132
133 /* minimum alignment rules ;)
134 If you notice errors in the align stuff, need more alignment for some ASM code
135 for some CPU or need to use a function with less aligned data then send a mail
136 to the ffmpeg-devel mailing list, ...
137
138 !warning These alignments might not match reality, (missing attribute((align))
139 stuff somewhere possible).
140 I (Michael) did not check them, these are just the alignments which I think
141 could be reached easily ...
142
143 !future video codecs might need functions with less strict alignment
144 */
145
146 /*
147 void get_pixels_c(DCTELEM *block, const uint8_t *pixels, int line_size);
148 void diff_pixels_c(DCTELEM *block, const uint8_t *s1, const uint8_t *s2, int stride);
149 void put_pixels_clamped_c(const DCTELEM *block, uint8_t *pixels, int line_size);
150 void add_pixels_clamped_c(const DCTELEM *block, uint8_t *pixels, int line_size);
151 void clear_blocks_c(DCTELEM *blocks);
152 */
153
154 /* add and put pixel (decoding) */
155 // blocksizes for op_pixels_func are 8x4,8x8 16x8 16x16
156 //h for op_pixels_func is limited to {width/2, width} but never larger than 16 and never smaller than 4
157 typedef void (*op_pixels_func)(uint8_t *block/*align width (8 or 16)*/, const uint8_t *pixels/*align 1*/, int line_size, int h);
158 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);
159 typedef void (*qpel_mc_func)(uint8_t *dst/*align width (8 or 16)*/, uint8_t *src/*align 1*/, int stride);
160 typedef void (*h264_chroma_mc_func)(uint8_t *dst/*align 8*/, uint8_t *src/*align 1*/, int srcStride, int h, int x, int y);
161
162 typedef void (*op_fill_func)(uint8_t *block/*align width (8 or 16)*/, uint8_t value, int line_size, int h);
163
164 #define DEF_OLD_QPEL(name)\
165 void ff_put_        ## name (uint8_t *dst/*align width (8 or 16)*/, uint8_t *src/*align 1*/, int stride);\
166 void ff_put_no_rnd_ ## name (uint8_t *dst/*align width (8 or 16)*/, uint8_t *src/*align 1*/, int stride);\
167 void ff_avg_        ## name (uint8_t *dst/*align width (8 or 16)*/, uint8_t *src/*align 1*/, int stride);
168
169 DEF_OLD_QPEL(qpel16_mc11_old_c)
170 DEF_OLD_QPEL(qpel16_mc31_old_c)
171 DEF_OLD_QPEL(qpel16_mc12_old_c)
172 DEF_OLD_QPEL(qpel16_mc32_old_c)
173 DEF_OLD_QPEL(qpel16_mc13_old_c)
174 DEF_OLD_QPEL(qpel16_mc33_old_c)
175 DEF_OLD_QPEL(qpel8_mc11_old_c)
176 DEF_OLD_QPEL(qpel8_mc31_old_c)
177 DEF_OLD_QPEL(qpel8_mc12_old_c)
178 DEF_OLD_QPEL(qpel8_mc32_old_c)
179 DEF_OLD_QPEL(qpel8_mc13_old_c)
180 DEF_OLD_QPEL(qpel8_mc33_old_c)
181
182 #define CALL_2X_PIXELS(a, b, n)\
183 static void a(uint8_t *block, const uint8_t *pixels, int line_size, int h){\
184     b(block  , pixels  , line_size, h);\
185     b(block+n, pixels+n, line_size, h);\
186 }
187
188 /* motion estimation */
189 // h is limited to {width/2, width, 2*width} but never larger than 16 and never smaller than 2
190 // although currently h<4 is not used as functions with width <8 are neither used nor implemented
191 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))*/;
192
193 /**
194  * Scantable.
195  */
196 typedef struct ScanTable{
197     const uint8_t *scantable;
198     uint8_t permutated[64];
199     uint8_t raster_end[64];
200 #if ARCH_PPC
201                 /** Used by dct_quantize_altivec to find last-non-zero */
202     DECLARE_ALIGNED(16, uint8_t, inverse)[64];
203 #endif
204 } ScanTable;
205
206 void ff_init_scantable(uint8_t *, ScanTable *st, const uint8_t *src_scantable);
207 void ff_init_scantable_permutation(uint8_t *idct_permutation,
208                                    int idct_permutation_type);
209
210 #define EMULATED_EDGE(depth) \
211 void ff_emulated_edge_mc_ ## depth (uint8_t *buf, const uint8_t *src, int linesize,\
212                          int block_w, int block_h,\
213                          int src_x, int src_y, int w, int h);
214
215 EMULATED_EDGE(8)
216 EMULATED_EDGE(9)
217 EMULATED_EDGE(10)
218
219 void ff_add_pixels_clamped_c(const DCTELEM *block, uint8_t *dest, int linesize);
220 void ff_put_pixels_clamped_c(const DCTELEM *block, uint8_t *dest, int linesize);
221 void ff_put_signed_pixels_clamped_c(const DCTELEM *block, uint8_t *dest, int linesize);
222
223 /**
224  * DSPContext.
225  */
226 typedef struct DSPContext {
227     /**
228      * Size of DCT coefficients.
229      */
230     int dct_bits;
231
232     /* pixel ops : interface with DCT */
233     void (*get_pixels)(DCTELEM *block/*align 16*/, const uint8_t *pixels/*align 8*/, int line_size);
234     void (*diff_pixels)(DCTELEM *block/*align 16*/, const uint8_t *s1/*align 8*/, const uint8_t *s2/*align 8*/, int stride);
235     void (*put_pixels_clamped)(const DCTELEM *block/*align 16*/, uint8_t *pixels/*align 8*/, int line_size);
236     void (*put_signed_pixels_clamped)(const DCTELEM *block/*align 16*/, uint8_t *pixels/*align 8*/, int line_size);
237     void (*add_pixels_clamped)(const DCTELEM *block/*align 16*/, uint8_t *pixels/*align 8*/, int line_size);
238     void (*add_pixels8)(uint8_t *pixels, DCTELEM *block, int line_size);
239     void (*add_pixels4)(uint8_t *pixels, DCTELEM *block, int line_size);
240     int (*sum_abs_dctelem)(DCTELEM *block/*align 16*/);
241     /**
242      * Motion estimation with emulated edge values.
243      * @param buf pointer to destination buffer (unaligned)
244      * @param src pointer to pixel source (unaligned)
245      * @param linesize width (in pixels) for src/buf
246      * @param block_w number of pixels (per row) to copy to buf
247      * @param block_h nummber of pixel rows to copy to buf
248      * @param src_x offset of src to start of row - this may be negative
249      * @param src_y offset of src to top of image - this may be negative
250      * @param w width of src in pixels
251      * @param h height of src in pixels
252      */
253     void (*emulated_edge_mc)(uint8_t *buf, const uint8_t *src, int linesize,
254                              int block_w, int block_h,
255                              int src_x, int src_y, int w, int h);
256     /**
257      * translational global motion compensation.
258      */
259     void (*gmc1)(uint8_t *dst/*align 8*/, uint8_t *src/*align 1*/, int srcStride, int h, int x16, int y16, int rounder);
260     /**
261      * global motion compensation.
262      */
263     void (*gmc )(uint8_t *dst/*align 8*/, uint8_t *src/*align 1*/, int stride, int h, int ox, int oy,
264                     int dxx, int dxy, int dyx, int dyy, int shift, int r, int width, int height);
265     void (*clear_block)(DCTELEM *block/*align 16*/);
266     void (*clear_blocks)(DCTELEM *blocks/*align 16*/);
267     int (*pix_sum)(uint8_t * pix, int line_size);
268     int (*pix_norm1)(uint8_t * pix, int line_size);
269 // 16x16 8x8 4x4 2x2 16x8 8x4 4x2 8x16 4x8 2x4
270
271     me_cmp_func sad[6]; /* identical to pix_absAxA except additional void * */
272     me_cmp_func sse[6];
273     me_cmp_func hadamard8_diff[6];
274     me_cmp_func dct_sad[6];
275     me_cmp_func quant_psnr[6];
276     me_cmp_func bit[6];
277     me_cmp_func rd[6];
278     me_cmp_func vsad[6];
279     me_cmp_func vsse[6];
280     me_cmp_func nsse[6];
281     me_cmp_func w53[6];
282     me_cmp_func w97[6];
283     me_cmp_func dct_max[6];
284     me_cmp_func dct264_sad[6];
285
286     me_cmp_func me_pre_cmp[6];
287     me_cmp_func me_cmp[6];
288     me_cmp_func me_sub_cmp[6];
289     me_cmp_func mb_cmp[6];
290     me_cmp_func ildct_cmp[6]; //only width 16 used
291     me_cmp_func frame_skip_cmp[6]; //only width 8 used
292
293     int (*ssd_int8_vs_int16)(const int8_t *pix1, const int16_t *pix2,
294                              int size);
295
296     /**
297      * Halfpel motion compensation with rounding (a+b+1)>>1.
298      * this is an array[4][4] of motion compensation functions for 4
299      * horizontal blocksizes (8,16) and the 4 halfpel positions<br>
300      * *pixels_tab[ 0->16xH 1->8xH ][ xhalfpel + 2*yhalfpel ]
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     op_pixels_func put_pixels_tab[4][4];
307
308     /**
309      * Halfpel motion compensation with rounding (a+b+1)>>1.
310      * This is an array[4][4] of motion compensation functions for 4
311      * horizontal blocksizes (8,16) and the 4 halfpel positions<br>
312      * *pixels_tab[ 0->16xH 1->8xH ][ xhalfpel + 2*yhalfpel ]
313      * @param block destination into which the result is averaged (a+b+1)>>1
314      * @param pixels source
315      * @param line_size number of bytes in a horizontal line of block
316      * @param h height
317      */
318     op_pixels_func avg_pixels_tab[4][4];
319
320     /**
321      * Halfpel motion compensation with no rounding (a+b)>>1.
322      * this is an array[2][4] of motion compensation functions for 2
323      * horizontal blocksizes (8,16) and the 4 halfpel positions<br>
324      * *pixels_tab[ 0->16xH 1->8xH ][ xhalfpel + 2*yhalfpel ]
325      * @param block destination where the result is stored
326      * @param pixels source
327      * @param line_size number of bytes in a horizontal line of block
328      * @param h height
329      */
330     op_pixels_func put_no_rnd_pixels_tab[4][4];
331
332     /**
333      * Halfpel motion compensation with no rounding (a+b)>>1.
334      * this is an array[2][4] of motion compensation functions for 2
335      * horizontal blocksizes (8,16) and the 4 halfpel positions<br>
336      * *pixels_tab[ 0->16xH 1->8xH ][ xhalfpel + 2*yhalfpel ]
337      * @param block destination into which the result is averaged (a+b)>>1
338      * @param pixels source
339      * @param line_size number of bytes in a horizontal line of block
340      * @param h height
341      */
342     op_pixels_func avg_no_rnd_pixels_tab[4][4];
343
344     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);
345
346     /**
347      * Thirdpel motion compensation with rounding (a+b+1)>>1.
348      * this is an array[12] of motion compensation functions for the 9 thirdpe
349      * positions<br>
350      * *pixels_tab[ xthirdpel + 4*ythirdpel ]
351      * @param block destination where the result is stored
352      * @param pixels source
353      * @param line_size number of bytes in a horizontal line of block
354      * @param h height
355      */
356     tpel_mc_func put_tpel_pixels_tab[11]; //FIXME individual func ptr per width?
357     tpel_mc_func avg_tpel_pixels_tab[11]; //FIXME individual func ptr per width?
358
359     qpel_mc_func put_qpel_pixels_tab[2][16];
360     qpel_mc_func avg_qpel_pixels_tab[2][16];
361     qpel_mc_func put_no_rnd_qpel_pixels_tab[2][16];
362     qpel_mc_func avg_no_rnd_qpel_pixels_tab[2][16];
363     qpel_mc_func put_mspel_pixels_tab[8];
364
365     /**
366      * h264 Chroma MC
367      */
368     h264_chroma_mc_func put_h264_chroma_pixels_tab[3];
369     h264_chroma_mc_func avg_h264_chroma_pixels_tab[3];
370
371     qpel_mc_func put_h264_qpel_pixels_tab[4][16];
372     qpel_mc_func avg_h264_qpel_pixels_tab[4][16];
373
374     qpel_mc_func put_2tap_qpel_pixels_tab[4][16];
375     qpel_mc_func avg_2tap_qpel_pixels_tab[4][16];
376
377     me_cmp_func pix_abs[2][4];
378
379     /* huffyuv specific */
380     void (*add_bytes)(uint8_t *dst/*align 16*/, uint8_t *src/*align 16*/, int w);
381     void (*diff_bytes)(uint8_t *dst/*align 16*/, uint8_t *src1/*align 16*/, uint8_t *src2/*align 1*/,int w);
382     /**
383      * subtract huffyuv's variant of median prediction
384      * note, this might read from src1[-1], src2[-1]
385      */
386     void (*sub_hfyu_median_prediction)(uint8_t *dst, const uint8_t *src1, const uint8_t *src2, int w, int *left, int *left_top);
387     void (*add_hfyu_median_prediction)(uint8_t *dst, const uint8_t *top, const uint8_t *diff, int w, int *left, int *left_top);
388     int  (*add_hfyu_left_prediction)(uint8_t *dst, const uint8_t *src, int w, int left);
389     void (*add_hfyu_left_prediction_bgr32)(uint8_t *dst, const uint8_t *src, int w, int *red, int *green, int *blue, int *alpha);
390     /* this might write to dst[w] */
391     void (*bswap_buf)(uint32_t *dst, const uint32_t *src, int w);
392     void (*bswap16_buf)(uint16_t *dst, const uint16_t *src, int len);
393
394     void (*h263_v_loop_filter)(uint8_t *src, int stride, int qscale);
395     void (*h263_h_loop_filter)(uint8_t *src, int stride, int qscale);
396
397     void (*h261_loop_filter)(uint8_t *src, int stride);
398
399     void (*x8_v_loop_filter)(uint8_t *src, int stride, int qscale);
400     void (*x8_h_loop_filter)(uint8_t *src, int stride, int qscale);
401
402     void (*vp3_idct_dc_add)(uint8_t *dest/*align 8*/, int line_size, const DCTELEM *block/*align 16*/);
403     void (*vp3_v_loop_filter)(uint8_t *src, int stride, int *bounding_values);
404     void (*vp3_h_loop_filter)(uint8_t *src, int stride, int *bounding_values);
405
406     /* assume len is a multiple of 4, and arrays are 16-byte aligned */
407     void (*vorbis_inverse_coupling)(float *mag, float *ang, int blocksize);
408     void (*ac3_downmix)(float (*samples)[256], float (*matrix)[2], int out_ch, int in_ch, int len);
409     /* assume len is a multiple of 8, and arrays are 16-byte aligned */
410     void (*vector_fmul)(float *dst, const float *src0, const float *src1, int len);
411     void (*vector_fmul_reverse)(float *dst, const float *src0, const float *src1, int len);
412     /* assume len is a multiple of 8, and src arrays are 16-byte aligned */
413     void (*vector_fmul_add)(float *dst, const float *src0, const float *src1, const float *src2, int len);
414     /* assume len is a multiple of 4, and arrays are 16-byte aligned */
415     void (*vector_fmul_window)(float *dst, const float *src0, const float *src1, const float *win, int len);
416     /* assume len is a multiple of 8, and arrays are 16-byte aligned */
417     void (*vector_clipf)(float *dst /* align 16 */, const float *src /* align 16 */, float min, float max, int len /* align 16 */);
418     /**
419      * Multiply a vector of floats by a scalar float.  Source and
420      * destination vectors must overlap exactly or not at all.
421      * @param dst result vector, 16-byte aligned
422      * @param src input vector, 16-byte aligned
423      * @param mul scalar value
424      * @param len length of vector, multiple of 4
425      */
426     void (*vector_fmul_scalar)(float *dst, const float *src, float mul,
427                                int len);
428     /**
429      * Multiply a vector of floats by a scalar float and add to
430      * destination vector.  Source and destination vectors must
431      * overlap exactly or not at all.
432      * @param dst result vector, 16-byte aligned
433      * @param src input vector, 16-byte aligned
434      * @param mul scalar value
435      * @param len length of vector, multiple of 4
436      */
437     void (*vector_fmac_scalar)(float *dst, const float *src, float mul,
438                                int len);
439     /**
440      * Calculate the scalar product of two vectors of floats.
441      * @param v1  first vector, 16-byte aligned
442      * @param v2  second vector, 16-byte aligned
443      * @param len length of vectors, multiple of 4
444      */
445     float (*scalarproduct_float)(const float *v1, const float *v2, int len);
446     /**
447      * Calculate the sum and difference of two vectors of floats.
448      * @param v1  first input vector, sum output, 16-byte aligned
449      * @param v2  second input vector, difference output, 16-byte aligned
450      * @param len length of vectors, multiple of 4
451      */
452     void (*butterflies_float)(float *restrict v1, float *restrict v2, int len);
453
454     /**
455      * Calculate the sum and difference of two vectors of floats and interleave
456      * results into a separate output vector of floats, with each sum
457      * positioned before the corresponding difference.
458      *
459      * @param dst  output vector
460      *             constraints: 16-byte aligned
461      * @param src0 first input vector
462      *             constraints: 32-byte aligned
463      * @param src1 second input vector
464      *             constraints: 32-byte aligned
465      * @param len  number of elements in the input
466      *             constraints: multiple of 8
467      */
468     void (*butterflies_float_interleave)(float *dst, const float *src0,
469                                          const float *src1, int len);
470
471     /* (I)DCT */
472     void (*fdct)(DCTELEM *block/* align 16*/);
473     void (*fdct248)(DCTELEM *block/* align 16*/);
474
475     /* IDCT really*/
476     void (*idct)(DCTELEM *block/* align 16*/);
477
478     /**
479      * block -> idct -> clip to unsigned 8 bit -> dest.
480      * (-1392, 0, 0, ...) -> idct -> (-174, -174, ...) -> put -> (0, 0, ...)
481      * @param line_size size in bytes of a horizontal line of dest
482      */
483     void (*idct_put)(uint8_t *dest/*align 8*/, int line_size, DCTELEM *block/*align 16*/);
484
485     /**
486      * block -> idct -> add dest -> clip to unsigned 8 bit -> dest.
487      * @param line_size size in bytes of a horizontal line of dest
488      */
489     void (*idct_add)(uint8_t *dest/*align 8*/, int line_size, DCTELEM *block/*align 16*/);
490
491     /**
492      * idct input permutation.
493      * several optimized IDCTs need a permutated input (relative to the normal order of the reference
494      * IDCT)
495      * this permutation must be performed before the idct_put/add, note, normally this can be merged
496      * with the zigzag/alternate scan<br>
497      * an example to avoid confusion:
498      * - (->decode coeffs -> zigzag reorder -> dequant -> reference idct ->...)
499      * - (x -> reference dct -> reference idct -> x)
500      * - (x -> reference dct -> simple_mmx_perm = idct_permutation -> simple_idct_mmx -> x)
501      * - (->decode coeffs -> zigzag reorder -> simple_mmx_perm -> dequant -> simple_idct_mmx ->...)
502      */
503     uint8_t idct_permutation[64];
504     int idct_permutation_type;
505 #define FF_NO_IDCT_PERM 1
506 #define FF_LIBMPEG2_IDCT_PERM 2
507 #define FF_SIMPLE_IDCT_PERM 3
508 #define FF_TRANSPOSE_IDCT_PERM 4
509 #define FF_PARTTRANS_IDCT_PERM 5
510 #define FF_SSE2_IDCT_PERM 6
511
512     int (*try_8x8basis)(int16_t rem[64], int16_t weight[64], int16_t basis[64], int scale);
513     void (*add_8x8basis)(int16_t rem[64], int16_t basis[64], int scale);
514 #define BASIS_SHIFT 16
515 #define RECON_SHIFT 6
516
517     void (*draw_edges)(uint8_t *buf, int wrap, int width, int height, int w, int h, int sides);
518 #define EDGE_WIDTH 16
519 #define EDGE_TOP    1
520 #define EDGE_BOTTOM 2
521
522     void (*prefetch)(void *mem, int stride, int h);
523
524     void (*shrink[4])(uint8_t *dst, int dst_wrap, const uint8_t *src, int src_wrap, int width, int height);
525
526     /* mlp/truehd functions */
527     void (*mlp_filter_channel)(int32_t *state, const int32_t *coeff,
528                                int firorder, int iirorder,
529                                unsigned int filter_shift, int32_t mask, int blocksize,
530                                int32_t *sample_buffer);
531
532     /* intrax8 functions */
533     void (*x8_spatial_compensation[12])(uint8_t *src , uint8_t *dst, int linesize);
534     void (*x8_setup_spatial_compensation)(uint8_t *src, uint8_t *dst, int linesize,
535            int * range, int * sum,  int edges);
536
537     /**
538      * Calculate scalar product of two vectors.
539      * @param len length of vectors, should be multiple of 16
540      * @param shift number of bits to discard from product
541      */
542     int32_t (*scalarproduct_int16)(const int16_t *v1, const int16_t *v2/*align 16*/, int len, int shift);
543     /* ape functions */
544     /**
545      * Calculate scalar product of v1 and v2,
546      * and v1[i] += v3[i] * mul
547      * @param len length of vectors, should be multiple of 16
548      */
549     int32_t (*scalarproduct_and_madd_int16)(int16_t *v1/*align 16*/, const int16_t *v2, const int16_t *v3, int len, int mul);
550
551     /**
552      * Apply symmetric window in 16-bit fixed-point.
553      * @param output destination array
554      *               constraints: 16-byte aligned
555      * @param input  source array
556      *               constraints: 16-byte aligned
557      * @param window window array
558      *               constraints: 16-byte aligned, at least len/2 elements
559      * @param len    full window length
560      *               constraints: multiple of ? greater than zero
561      */
562     void (*apply_window_int16)(int16_t *output, const int16_t *input,
563                                const int16_t *window, unsigned int len);
564
565     /**
566      * Clip each element in an array of int32_t to a given minimum and maximum value.
567      * @param dst  destination array
568      *             constraints: 16-byte aligned
569      * @param src  source array
570      *             constraints: 16-byte aligned
571      * @param min  minimum value
572      *             constraints: must in the the range [-(1<<24), 1<<24]
573      * @param max  maximum value
574      *             constraints: must in the the range [-(1<<24), 1<<24]
575      * @param len  number of elements in the array
576      *             constraints: multiple of 32 greater than zero
577      */
578     void (*vector_clip_int32)(int32_t *dst, const int32_t *src, int32_t min,
579                               int32_t max, unsigned int len);
580
581     op_fill_func fill_block_tab[2];
582 } DSPContext;
583
584 void ff_dsputil_static_init(void);
585 void ff_dsputil_init(DSPContext* p, AVCodecContext *avctx);
586 attribute_deprecated void dsputil_init(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx);
587
588 int ff_check_alignment(void);
589
590 /**
591  * permute block according to permuatation.
592  * @param last last non zero element in scantable order
593  */
594 void ff_block_permute(DCTELEM *block, uint8_t *permutation, const uint8_t *scantable, int last);
595
596 void ff_set_cmp(DSPContext* c, me_cmp_func *cmp, int type);
597
598 #define         BYTE_VEC32(c)   ((c)*0x01010101UL)
599 #define         BYTE_VEC64(c)   ((c)*0x0001000100010001UL)
600
601 static inline uint32_t rnd_avg32(uint32_t a, uint32_t b)
602 {
603     return (a | b) - (((a ^ b) & ~BYTE_VEC32(0x01)) >> 1);
604 }
605
606 static inline uint32_t no_rnd_avg32(uint32_t a, uint32_t b)
607 {
608     return (a & b) + (((a ^ b) & ~BYTE_VEC32(0x01)) >> 1);
609 }
610
611 static inline uint64_t rnd_avg64(uint64_t a, uint64_t b)
612 {
613     return (a | b) - (((a ^ b) & ~BYTE_VEC64(0x01)) >> 1);
614 }
615
616 static inline uint64_t no_rnd_avg64(uint64_t a, uint64_t b)
617 {
618     return (a & b) + (((a ^ b) & ~BYTE_VEC64(0x01)) >> 1);
619 }
620
621 static inline int get_penalty_factor(int lambda, int lambda2, int type){
622     switch(type&0xFF){
623     default:
624     case FF_CMP_SAD:
625         return lambda>>FF_LAMBDA_SHIFT;
626     case FF_CMP_DCT:
627         return (3*lambda)>>(FF_LAMBDA_SHIFT+1);
628     case FF_CMP_W53:
629         return (4*lambda)>>(FF_LAMBDA_SHIFT);
630     case FF_CMP_W97:
631         return (2*lambda)>>(FF_LAMBDA_SHIFT);
632     case FF_CMP_SATD:
633     case FF_CMP_DCT264:
634         return (2*lambda)>>FF_LAMBDA_SHIFT;
635     case FF_CMP_RD:
636     case FF_CMP_PSNR:
637     case FF_CMP_SSE:
638     case FF_CMP_NSSE:
639         return lambda2>>FF_LAMBDA_SHIFT;
640     case FF_CMP_BIT:
641         return 1;
642     }
643 }
644
645 void ff_dsputil_init_alpha(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx);
646 void ff_dsputil_init_arm(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx);
647 void ff_dsputil_init_bfin(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx);
648 void ff_dsputil_init_mmi(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx);
649 void ff_dsputil_init_mmx(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx);
650 void ff_dsputil_init_ppc(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx);
651 void ff_dsputil_init_sh4(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx);
652 void ff_dsputil_init_vis(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx);
653
654 void ff_dsputil_init_dwt(DSPContext *c);
655 void ff_intrax8dsp_init(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx);
656 void ff_mlp_init(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx);
657 void ff_mlp_init_x86(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx);
658
659 #if (ARCH_ARM && HAVE_NEON) || ARCH_PPC || HAVE_MMI || HAVE_MMX
660 #   define STRIDE_ALIGN 16
661 #else
662 #   define STRIDE_ALIGN 8
663 #endif
664
665 #define LOCAL_ALIGNED_A(a, t, v, s, o, ...)             \
666     uint8_t la_##v[sizeof(t s o) + (a)];                \
667     t (*v) o = (void *)FFALIGN((uintptr_t)la_##v, a)
668
669 #define LOCAL_ALIGNED_D(a, t, v, s, o, ...) DECLARE_ALIGNED(a, t, v) s o
670
671 #define LOCAL_ALIGNED(a, t, v, ...) LOCAL_ALIGNED_A(a, t, v, __VA_ARGS__,,)
672
673 #if HAVE_LOCAL_ALIGNED_8
674 #   define LOCAL_ALIGNED_8(t, v, ...) LOCAL_ALIGNED_D(8, t, v, __VA_ARGS__,,)
675 #else
676 #   define LOCAL_ALIGNED_8(t, v, ...) LOCAL_ALIGNED(8, t, v, __VA_ARGS__)
677 #endif
678
679 #if HAVE_LOCAL_ALIGNED_16
680 #   define LOCAL_ALIGNED_16(t, v, ...) LOCAL_ALIGNED_D(16, t, v, __VA_ARGS__,,)
681 #else
682 #   define LOCAL_ALIGNED_16(t, v, ...) LOCAL_ALIGNED(16, t, v, __VA_ARGS__)
683 #endif
684
685 #define WRAPPER8_16(name8, name16)\
686 static int name16(void /*MpegEncContext*/ *s, uint8_t *dst, uint8_t *src, int stride, int h){\
687     return name8(s, dst           , src           , stride, h)\
688           +name8(s, dst+8         , src+8         , stride, h);\
689 }
690
691 #define WRAPPER8_16_SQ(name8, name16)\
692 static int name16(void /*MpegEncContext*/ *s, uint8_t *dst, uint8_t *src, int stride, int h){\
693     int score=0;\
694     score +=name8(s, dst           , src           , stride, 8);\
695     score +=name8(s, dst+8         , src+8         , stride, 8);\
696     if(h==16){\
697         dst += 8*stride;\
698         src += 8*stride;\
699         score +=name8(s, dst           , src           , stride, 8);\
700         score +=name8(s, dst+8         , src+8         , stride, 8);\
701     }\
702     return score;\
703 }
704
705
706 static inline void copy_block2(uint8_t *dst, const uint8_t *src, int dstStride, int srcStride, int h)
707 {
708     int i;
709     for(i=0; i<h; i++)
710     {
711         AV_WN16(dst   , AV_RN16(src   ));
712         dst+=dstStride;
713         src+=srcStride;
714     }
715 }
716
717 static inline void copy_block4(uint8_t *dst, const uint8_t *src, int dstStride, int srcStride, int h)
718 {
719     int i;
720     for(i=0; i<h; i++)
721     {
722         AV_WN32(dst   , AV_RN32(src   ));
723         dst+=dstStride;
724         src+=srcStride;
725     }
726 }
727
728 static inline void copy_block8(uint8_t *dst, const uint8_t *src, int dstStride, int srcStride, int h)
729 {
730     int i;
731     for(i=0; i<h; i++)
732     {
733         AV_WN32(dst   , AV_RN32(src   ));
734         AV_WN32(dst+4 , AV_RN32(src+4 ));
735         dst+=dstStride;
736         src+=srcStride;
737     }
738 }
739
740 static inline void copy_block9(uint8_t *dst, const uint8_t *src, int dstStride, int srcStride, int h)
741 {
742     int i;
743     for(i=0; i<h; i++)
744     {
745         AV_WN32(dst   , AV_RN32(src   ));
746         AV_WN32(dst+4 , AV_RN32(src+4 ));
747         dst[8]= src[8];
748         dst+=dstStride;
749         src+=srcStride;
750     }
751 }
752
753 static inline void copy_block16(uint8_t *dst, const uint8_t *src, int dstStride, int srcStride, int h)
754 {
755     int i;
756     for(i=0; i<h; i++)
757     {
758         AV_WN32(dst   , AV_RN32(src   ));
759         AV_WN32(dst+4 , AV_RN32(src+4 ));
760         AV_WN32(dst+8 , AV_RN32(src+8 ));
761         AV_WN32(dst+12, AV_RN32(src+12));
762         dst+=dstStride;
763         src+=srcStride;
764     }
765 }
766
767 static inline void copy_block17(uint8_t *dst, const uint8_t *src, int dstStride, int srcStride, int h)
768 {
769     int i;
770     for(i=0; i<h; i++)
771     {
772         AV_WN32(dst   , AV_RN32(src   ));
773         AV_WN32(dst+4 , AV_RN32(src+4 ));
774         AV_WN32(dst+8 , AV_RN32(src+8 ));
775         AV_WN32(dst+12, AV_RN32(src+12));
776         dst[16]= src[16];
777         dst+=dstStride;
778         src+=srcStride;
779     }
780 }
781
782 #endif /* AVCODEC_DSPUTIL_H */