floating point AAN DCT
[ffmpeg.git] / libavcodec / faandct.c
1 /*
2  * Floating point AAN DCT
3  * Copyright (c) 2003 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
4  *
5  * This library is free software; you can redistribute it and/or
6  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
7  * License as published by the Free Software Foundation; either
8  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
9  *
10  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
13  * Lesser General Public License for more details.
14  *
15  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
16  * License along with this library; if not, write to the Free Software
17  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
18  *
19  */
20
21 /**
22  * @file faandct.c
23  * @brief 
24  *     Floating point AAN DCT
25  * @author Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
26  */
27
28 #include <math.h>
29
30 #include "dsputil.h"
31 #include "faandct.h"
32
33 #define FLOAT float
34
35 //numbers generated by simple c code (not as accurate as they could be)
36 /*
37 for(i=0; i<8; i++){
38     printf("#define B%d %1.20llf\n", i, (long double)1.0/(cosl(i*acosl(-1.0)/(long double)16.0)*sqrtl(2)));
39 }
40 */
41 #define B0 1.00000000000000000000
42 #define B1 0.72095982200694791383 // (cos(pi*1/16)sqrt(2))^-1
43 #define B2 0.76536686473017954350 // (cos(pi*2/16)sqrt(2))^-1
44 #define B3 0.85043009476725644878 // (cos(pi*3/16)sqrt(2))^-1
45 #define B4 1.00000000000000000000 // (cos(pi*4/16)sqrt(2))^-1
46 #define B5 1.27275858057283393842 // (cos(pi*5/16)sqrt(2))^-1
47 #define B6 1.84775906502257351242 // (cos(pi*6/16)sqrt(2))^-1
48 #define B7 3.62450978541155137218 // (cos(pi*7/16)sqrt(2))^-1
49
50
51 #define A1 0.70710678118654752438 // cos(pi*4/16)
52 #define A2 0.54119610014619698435 // cos(pi*6/16)sqrt(2)
53 #define A5 0.38268343236508977170 // cos(pi*6/16)
54 #define A4 1.30656296487637652774 // cos(pi*2/16)sqrt(2)
55
56 static FLOAT postscale[64]={
57 B0*B0, B0*B1, B0*B2, B0*B3, B0*B4, B0*B5, B0*B6, B0*B7,
58 B1*B0, B1*B1, B1*B2, B1*B3, B1*B4, B1*B5, B1*B6, B1*B7,
59 B2*B0, B2*B1, B2*B2, B2*B3, B2*B4, B2*B5, B2*B6, B2*B7,
60 B3*B0, B3*B1, B3*B2, B3*B3, B3*B4, B3*B5, B3*B6, B3*B7,
61 B4*B0, B4*B1, B4*B2, B4*B3, B4*B4, B4*B5, B4*B6, B4*B7,
62 B5*B0, B5*B1, B5*B2, B5*B3, B5*B4, B5*B5, B5*B6, B5*B7,
63 B6*B0, B6*B1, B6*B2, B6*B3, B6*B4, B6*B5, B6*B6, B6*B7,
64 B7*B0, B7*B1, B7*B2, B7*B3, B7*B4, B7*B5, B7*B6, B7*B7,
65 };
66
67 void ff_faandct(DCTELEM * data)
68 {
69     FLOAT tmp0, tmp1, tmp2, tmp3, tmp4, tmp5, tmp6, tmp7;
70     FLOAT tmp10, tmp11, tmp12, tmp13;
71     FLOAT z1, z2, z3, z4, z5, z11, z13;
72     FLOAT temp[64];
73     int i;
74
75     emms();
76
77     for (i=0; i<8*8; i+=8) {
78         tmp0= data[0 + i] + data[7 + i];
79         tmp7= data[0 + i] - data[7 + i];
80         tmp1= data[1 + i] + data[6 + i];
81         tmp6= data[1 + i] - data[6 + i];
82         tmp2= data[2 + i] + data[5 + i];
83         tmp5= data[2 + i] - data[5 + i];
84         tmp3= data[3 + i] + data[4 + i];
85         tmp4= data[3 + i] - data[4 + i];
86         
87         tmp10= tmp0 + tmp3;
88         tmp13= tmp0 - tmp3;
89         tmp11= tmp1 + tmp2;
90         tmp12= tmp1 - tmp2;
91         
92         temp[0 + i]= tmp10 + tmp11;
93         temp[4 + i]= tmp10 - tmp11;
94         
95         z1= (tmp12 + tmp13)*A1;
96         temp[2 + i]= tmp13 + z1;
97         temp[6 + i]= tmp13 - z1;
98         
99         tmp10= tmp4 + tmp5;
100         tmp11= tmp5 + tmp6;
101         tmp12= tmp6 + tmp7;
102
103         z5= (tmp10 - tmp12) * A5;
104         z2= tmp10*A2 + z5;
105         z4= tmp12*A4 + z5;
106         z3= tmp11*A1;
107
108         z11= tmp7 + z3;
109         z13= tmp7 - z3;
110
111         temp[5 + i]= z13 + z2;
112         temp[3 + i]= z13 - z2;
113         temp[1 + i]= z11 + z4;
114         temp[7 + i]= z11 - z4;
115     }
116
117     for (i=0; i<8; i++) {
118         tmp0= temp[8*0 + i] + temp[8*7 + i];
119         tmp7= temp[8*0 + i] - temp[8*7 + i];
120         tmp1= temp[8*1 + i] + temp[8*6 + i];
121         tmp6= temp[8*1 + i] - temp[8*6 + i];
122         tmp2= temp[8*2 + i] + temp[8*5 + i];
123         tmp5= temp[8*2 + i] - temp[8*5 + i];
124         tmp3= temp[8*3 + i] + temp[8*4 + i];
125         tmp4= temp[8*3 + i] - temp[8*4 + i];
126         
127         tmp10= tmp0 + tmp3;
128         tmp13= tmp0 - tmp3;
129         tmp11= tmp1 + tmp2;
130         tmp12= tmp1 - tmp2;
131         
132         data[8*0 + i]= lrint(postscale[8*0 + i] * (tmp10 + tmp11));
133         data[8*4 + i]= lrint(postscale[8*4 + i] * (tmp10 - tmp11));
134         
135         z1= (tmp12 + tmp13)* A1;
136         data[8*2 + i]= lrint(postscale[8*2 + i] * (tmp13 + z1));
137         data[8*6 + i]= lrint(postscale[8*6 + i] * (tmp13 - z1));
138         
139         tmp10= tmp4 + tmp5;
140         tmp11= tmp5 + tmp6;
141         tmp12= tmp6 + tmp7;
142
143         z5= (tmp10 - tmp12) * A5;
144         z2= tmp10*A2 + z5;
145         z4= tmp12*A4 + z5;
146         z3= tmp11*A1;
147
148         z11= tmp7 + z3;
149         z13= tmp7 - z3;
150
151         data[8*5 + i]= lrint(postscale[8*5 + i] * (z13 + z2));
152         data[8*3 + i]= lrint(postscale[8*3 + i] * (z13 - z2));
153         data[8*1 + i]= lrint(postscale[8*1 + i] * (z11 + z4));
154         data[8*7 + i]= lrint(postscale[8*7 + i] * (z11 - z4));
155     }
156 }