Fix H.264 8x8 transform selection
[ffmpeg.git] / libavcodec / faandct.c
1 /*
2  * Floating point AAN DCT
3  * Copyright (c) 2003 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
4  *
5  * This file is part of FFmpeg.
6  *
7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
9  * License as published by the Free Software Foundation; either
10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
11  *
12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
15  * Lesser General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
20  *
21  * this implementation is based upon the IJG integer AAN DCT (see jfdctfst.c)
22  */
23
24 /**
25  * @file faandct.c
26  * @brief
27  *     Floating point AAN DCT
28  * @author Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
29  */
30
31 #include "dsputil.h"
32 #include "faandct.h"
33
34 #define FLOAT float
35 #ifdef FAAN_POSTSCALE
36 #    define SCALE(x) postscale[x]
37 #else
38 #    define SCALE(x) 1
39 #endif
40
41 //numbers generated by simple c code (not as accurate as they could be)
42 /*
43 for(i=0; i<8; i++){
44     printf("#define B%d %1.20llf\n", i, (long double)1.0/(cosl(i*acosl(-1.0)/(long double)16.0)*sqrtl(2)));
45 }
46 */
47 #define B0 1.00000000000000000000
48 #define B1 0.72095982200694791383 // (cos(pi*1/16)sqrt(2))^-1
49 #define B2 0.76536686473017954350 // (cos(pi*2/16)sqrt(2))^-1
50 #define B3 0.85043009476725644878 // (cos(pi*3/16)sqrt(2))^-1
51 #define B4 1.00000000000000000000 // (cos(pi*4/16)sqrt(2))^-1
52 #define B5 1.27275858057283393842 // (cos(pi*5/16)sqrt(2))^-1
53 #define B6 1.84775906502257351242 // (cos(pi*6/16)sqrt(2))^-1
54 #define B7 3.62450978541155137218 // (cos(pi*7/16)sqrt(2))^-1
55
56
57 #define A1 0.70710678118654752438 // cos(pi*4/16)
58 #define A2 0.54119610014619698435 // cos(pi*6/16)sqrt(2)
59 #define A5 0.38268343236508977170 // cos(pi*6/16)
60 #define A4 1.30656296487637652774 // cos(pi*2/16)sqrt(2)
61
62 static FLOAT postscale[64]={
63 B0*B0, B0*B1, B0*B2, B0*B3, B0*B4, B0*B5, B0*B6, B0*B7,
64 B1*B0, B1*B1, B1*B2, B1*B3, B1*B4, B1*B5, B1*B6, B1*B7,
65 B2*B0, B2*B1, B2*B2, B2*B3, B2*B4, B2*B5, B2*B6, B2*B7,
66 B3*B0, B3*B1, B3*B2, B3*B3, B3*B4, B3*B5, B3*B6, B3*B7,
67 B4*B0, B4*B1, B4*B2, B4*B3, B4*B4, B4*B5, B4*B6, B4*B7,
68 B5*B0, B5*B1, B5*B2, B5*B3, B5*B4, B5*B5, B5*B6, B5*B7,
69 B6*B0, B6*B1, B6*B2, B6*B3, B6*B4, B6*B5, B6*B6, B6*B7,
70 B7*B0, B7*B1, B7*B2, B7*B3, B7*B4, B7*B5, B7*B6, B7*B7,
71 };
72
73 static av_always_inline void row_fdct(FLOAT temp[64], DCTELEM * data)
74 {
75     FLOAT tmp0, tmp1, tmp2, tmp3, tmp4, tmp5, tmp6, tmp7;
76     FLOAT tmp10, tmp11, tmp12, tmp13;
77     FLOAT z1, z2, z3, z4, z5, z11, z13;
78     int i;
79
80     for (i=0; i<8*8; i+=8) {
81         tmp0= data[0 + i] + data[7 + i];
82         tmp7= data[0 + i] - data[7 + i];
83         tmp1= data[1 + i] + data[6 + i];
84         tmp6= data[1 + i] - data[6 + i];
85         tmp2= data[2 + i] + data[5 + i];
86         tmp5= data[2 + i] - data[5 + i];
87         tmp3= data[3 + i] + data[4 + i];
88         tmp4= data[3 + i] - data[4 + i];
89
90         tmp10= tmp0 + tmp3;
91         tmp13= tmp0 - tmp3;
92         tmp11= tmp1 + tmp2;
93         tmp12= tmp1 - tmp2;
94
95         temp[0 + i]= tmp10 + tmp11;
96         temp[4 + i]= tmp10 - tmp11;
97
98         z1= (tmp12 + tmp13)*A1;
99         temp[2 + i]= tmp13 + z1;
100         temp[6 + i]= tmp13 - z1;
101
102         tmp10= tmp4 + tmp5;
103         tmp11= tmp5 + tmp6;
104         tmp12= tmp6 + tmp7;
105
106         z5= (tmp10 - tmp12) * A5;
107         z2= tmp10*A2 + z5;
108         z4= tmp12*A4 + z5;
109         z3= tmp11*A1;
110
111         z11= tmp7 + z3;
112         z13= tmp7 - z3;
113
114         temp[5 + i]= z13 + z2;
115         temp[3 + i]= z13 - z2;
116         temp[1 + i]= z11 + z4;
117         temp[7 + i]= z11 - z4;
118     }
119 }
120
121 void ff_faandct(DCTELEM * data)
122 {
123     FLOAT tmp0, tmp1, tmp2, tmp3, tmp4, tmp5, tmp6, tmp7;
124     FLOAT tmp10, tmp11, tmp12, tmp13;
125     FLOAT z1, z2, z3, z4, z5, z11, z13;
126     FLOAT temp[64];
127     int i;
128
129     emms_c();
130
131     row_fdct(temp, data);
132
133     for (i=0; i<8; i++) {
134         tmp0= temp[8*0 + i] + temp[8*7 + i];
135         tmp7= temp[8*0 + i] - temp[8*7 + i];
136         tmp1= temp[8*1 + i] + temp[8*6 + i];
137         tmp6= temp[8*1 + i] - temp[8*6 + i];
138         tmp2= temp[8*2 + i] + temp[8*5 + i];
139         tmp5= temp[8*2 + i] - temp[8*5 + i];
140         tmp3= temp[8*3 + i] + temp[8*4 + i];
141         tmp4= temp[8*3 + i] - temp[8*4 + i];
142
143         tmp10= tmp0 + tmp3;
144         tmp13= tmp0 - tmp3;
145         tmp11= tmp1 + tmp2;
146         tmp12= tmp1 - tmp2;
147
148         data[8*0 + i]= lrintf(SCALE(8*0 + i) * (tmp10 + tmp11));
149         data[8*4 + i]= lrintf(SCALE(8*4 + i) * (tmp10 - tmp11));
150
151         z1= (tmp12 + tmp13)* A1;
152         data[8*2 + i]= lrintf(SCALE(8*2 + i) * (tmp13 + z1));
153         data[8*6 + i]= lrintf(SCALE(8*6 + i) * (tmp13 - z1));
154
155         tmp10= tmp4 + tmp5;
156         tmp11= tmp5 + tmp6;
157         tmp12= tmp6 + tmp7;
158
159         z5= (tmp10 - tmp12) * A5;
160         z2= tmp10*A2 + z5;
161         z4= tmp12*A4 + z5;
162         z3= tmp11*A1;
163
164         z11= tmp7 + z3;
165         z13= tmp7 - z3;
166
167         data[8*5 + i]= lrintf(SCALE(8*5 + i) * (z13 + z2));
168         data[8*3 + i]= lrintf(SCALE(8*3 + i) * (z13 - z2));
169         data[8*1 + i]= lrintf(SCALE(8*1 + i) * (z11 + z4));
170         data[8*7 + i]= lrintf(SCALE(8*7 + i) * (z11 - z4));
171     }
172 }
173
174 void ff_faandct248(DCTELEM * data)
175 {
176     FLOAT tmp0, tmp1, tmp2, tmp3, tmp4, tmp5, tmp6, tmp7;
177     FLOAT tmp10, tmp11, tmp12, tmp13;
178     FLOAT z1;
179     FLOAT temp[64];
180     int i;
181
182     emms_c();
183
184     row_fdct(temp, data);
185
186     for (i=0; i<8; i++) {
187         tmp0 = temp[8*0 + i] + temp[8*1 + i];
188         tmp1 = temp[8*2 + i] + temp[8*3 + i];
189         tmp2 = temp[8*4 + i] + temp[8*5 + i];
190         tmp3 = temp[8*6 + i] + temp[8*7 + i];
191         tmp4 = temp[8*0 + i] - temp[8*1 + i];
192         tmp5 = temp[8*2 + i] - temp[8*3 + i];
193         tmp6 = temp[8*4 + i] - temp[8*5 + i];
194         tmp7 = temp[8*6 + i] - temp[8*7 + i];
195
196         tmp10 = tmp0 + tmp3;
197         tmp11 = tmp1 + tmp2;
198         tmp12 = tmp1 - tmp2;
199         tmp13 = tmp0 - tmp3;
200
201         data[8*0 + i] = lrintf(SCALE(8*0 + i) * (tmp10 + tmp11));
202         data[8*4 + i] = lrintf(SCALE(8*4 + i) * (tmp10 - tmp11));
203
204         z1 = (tmp12 + tmp13)* A1;
205         data[8*2 + i] = lrintf(SCALE(8*2 + i) * (tmp13 + z1));
206         data[8*6 + i] = lrintf(SCALE(8*6 + i) * (tmp13 - z1));
207
208         tmp10 = tmp4 + tmp7;
209         tmp11 = tmp5 + tmp6;
210         tmp12 = tmp5 - tmp6;
211         tmp13 = tmp4 - tmp7;
212
213         data[8*1 + i] = lrintf(SCALE(8*0 + i) * (tmp10 + tmp11));
214         data[8*5 + i] = lrintf(SCALE(8*4 + i) * (tmp10 - tmp11));
215
216         z1 = (tmp12 + tmp13)* A1;
217         data[8*3 + i] = lrintf(SCALE(8*2 + i) * (tmp13 + z1));
218         data[8*7 + i] = lrintf(SCALE(8*6 + i) * (tmp13 - z1));
219     }
220 }