avcodec/faandct: use typedef instead of #define
[ffmpeg.git] / libavcodec / faandct.c
1 /*
2  * Floating point AAN DCT
3  * this implementation is based upon the IJG integer AAN DCT (see jfdctfst.c)
4  *
5  * Copyright (c) 2003 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
6  * Copyright (c) 2003 Roman Shaposhnik
7  *
8  * Permission to use, copy, modify, and/or distribute this software for any
9  * purpose with or without fee is hereby granted, provided that the above
10  * copyright notice and this permission notice appear in all copies.
11  *
12  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS" AND THE AUTHOR DISCLAIMS ALL WARRANTIES
13  * WITH REGARD TO THIS SOFTWARE INCLUDING ALL IMPLIED WARRANTIES OF
14  * MERCHANTABILITY AND FITNESS. IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR
15  * ANY SPECIAL, DIRECT, INDIRECT, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES OR ANY DAMAGES
16  * WHATSOEVER RESULTING FROM LOSS OF USE, DATA OR PROFITS, WHETHER IN AN
17  * ACTION OF CONTRACT, NEGLIGENCE OR OTHER TORTIOUS ACTION, ARISING OUT OF
18  * OR IN CONNECTION WITH THE USE OR PERFORMANCE OF THIS SOFTWARE.
19  */
20
21 /**
22  * @file
23  * @brief
24  *     Floating point AAN DCT
25  * @author Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
26  */
27
28 #include "faandct.h"
29 #include "libavutil/internal.h"
30 #include "libavutil/libm.h"
31
32 typedef float FLOAT;
33
34 /* numbers generated by arbitrary precision arithmetic followed by truncation
35 to 36 fractional digits (enough for a 128-bit IEEE quad, see /usr/include/math.h
36 for this approach). This guarantees a "best effort precision".
37 */
38 #define B0 1.000000000000000000000000000000000000L
39 #define B1 0.720959822006947913789091890943021267L // (cos(pi*1/16)sqrt(2))^-1
40 #define B2 0.765366864730179543456919968060797734L // (cos(pi*2/16)sqrt(2))^-1
41 #define B3 0.850430094767256448766702844371412325L // (cos(pi*3/16)sqrt(2))^-1
42 #define B4 1.000000000000000000000000000000000000L // (cos(pi*4/16)sqrt(2))^-1
43 #define B5 1.272758580572833938461007018281767032L // (cos(pi*5/16)sqrt(2))^-1
44 #define B6 1.847759065022573512256366378793576574L // (cos(pi*6/16)sqrt(2))^-1
45 #define B7 3.624509785411551372409941227504289587L // (cos(pi*7/16)sqrt(2))^-1
46
47 #define A1 M_SQRT1_2              // cos(pi*4/16)
48 #define A2 0.54119610014619698435 // cos(pi*6/16)sqrt(2)
49 #define A5 0.38268343236508977170 // cos(pi*6/16)
50 #define A4 1.30656296487637652774 // cos(pi*2/16)sqrt(2)
51
52 static const FLOAT postscale[64]={
53 B0*B0, B0*B1, B0*B2, B0*B3, B0*B4, B0*B5, B0*B6, B0*B7,
54 B1*B0, B1*B1, B1*B2, B1*B3, B1*B4, B1*B5, B1*B6, B1*B7,
55 B2*B0, B2*B1, B2*B2, B2*B3, B2*B4, B2*B5, B2*B6, B2*B7,
56 B3*B0, B3*B1, B3*B2, B3*B3, B3*B4, B3*B5, B3*B6, B3*B7,
57 B4*B0, B4*B1, B4*B2, B4*B3, B4*B4, B4*B5, B4*B6, B4*B7,
58 B5*B0, B5*B1, B5*B2, B5*B3, B5*B4, B5*B5, B5*B6, B5*B7,
59 B6*B0, B6*B1, B6*B2, B6*B3, B6*B4, B6*B5, B6*B6, B6*B7,
60 B7*B0, B7*B1, B7*B2, B7*B3, B7*B4, B7*B5, B7*B6, B7*B7,
61 };
62
63 static av_always_inline void row_fdct(FLOAT temp[64], int16_t *data)
64 {
65     FLOAT tmp0, tmp1, tmp2, tmp3, tmp4, tmp5, tmp6, tmp7;
66     FLOAT tmp10, tmp11, tmp12, tmp13;
67     FLOAT z2, z4, z11, z13;
68     int i;
69
70     for (i=0; i<8*8; i+=8) {
71         tmp0= data[0 + i] + data[7 + i];
72         tmp7= data[0 + i] - data[7 + i];
73         tmp1= data[1 + i] + data[6 + i];
74         tmp6= data[1 + i] - data[6 + i];
75         tmp2= data[2 + i] + data[5 + i];
76         tmp5= data[2 + i] - data[5 + i];
77         tmp3= data[3 + i] + data[4 + i];
78         tmp4= data[3 + i] - data[4 + i];
79
80         tmp10= tmp0 + tmp3;
81         tmp13= tmp0 - tmp3;
82         tmp11= tmp1 + tmp2;
83         tmp12= tmp1 - tmp2;
84
85         temp[0 + i]= tmp10 + tmp11;
86         temp[4 + i]= tmp10 - tmp11;
87
88         tmp12 += tmp13;
89         tmp12 *= A1;
90         temp[2 + i]= tmp13 + tmp12;
91         temp[6 + i]= tmp13 - tmp12;
92
93         tmp4 += tmp5;
94         tmp5 += tmp6;
95         tmp6 += tmp7;
96
97 #if 0
98         {
99             FLOAT z5;
100             z5 = (tmp4 - tmp6) * A5;
101             z2 =  tmp4         * A2 + z5;
102             z4 =  tmp6         * A4 + z5;
103         }
104 #else
105         z2= tmp4*(A2+A5) - tmp6*A5;
106         z4= tmp6*(A4-A5) + tmp4*A5;
107 #endif
108         tmp5*=A1;
109
110         z11= tmp7 + tmp5;
111         z13= tmp7 - tmp5;
112
113         temp[5 + i]= z13 + z2;
114         temp[3 + i]= z13 - z2;
115         temp[1 + i]= z11 + z4;
116         temp[7 + i]= z11 - z4;
117     }
118 }
119
120 void ff_faandct(int16_t *data)
121 {
122     FLOAT tmp0, tmp1, tmp2, tmp3, tmp4, tmp5, tmp6, tmp7;
123     FLOAT tmp10, tmp11, tmp12, tmp13;
124     FLOAT z2, z4, z11, z13;
125     FLOAT temp[64];
126     int i;
127
128     emms_c();
129
130     row_fdct(temp, data);
131
132     for (i=0; i<8; i++) {
133         tmp0= temp[8*0 + i] + temp[8*7 + i];
134         tmp7= temp[8*0 + i] - temp[8*7 + i];
135         tmp1= temp[8*1 + i] + temp[8*6 + i];
136         tmp6= temp[8*1 + i] - temp[8*6 + i];
137         tmp2= temp[8*2 + i] + temp[8*5 + i];
138         tmp5= temp[8*2 + i] - temp[8*5 + i];
139         tmp3= temp[8*3 + i] + temp[8*4 + i];
140         tmp4= temp[8*3 + i] - temp[8*4 + i];
141
142         tmp10= tmp0 + tmp3;
143         tmp13= tmp0 - tmp3;
144         tmp11= tmp1 + tmp2;
145         tmp12= tmp1 - tmp2;
146
147         data[8*0 + i]= lrintf(postscale[8*0 + i] * (tmp10 + tmp11));
148         data[8*4 + i]= lrintf(postscale[8*4 + i] * (tmp10 - tmp11));
149
150         tmp12 += tmp13;
151         tmp12 *= A1;
152         data[8*2 + i]= lrintf(postscale[8*2 + i] * (tmp13 + tmp12));
153         data[8*6 + i]= lrintf(postscale[8*6 + i] * (tmp13 - tmp12));
154
155         tmp4 += tmp5;
156         tmp5 += tmp6;
157         tmp6 += tmp7;
158
159 #if 0
160         {
161             FLOAT z5;
162             z5 = (tmp4 - tmp6) * A5;
163             z2 =  tmp4         * A2 + z5;
164             z4 =  tmp6         * A4 + z5;
165         }
166 #else
167         z2= tmp4*(A2+A5) - tmp6*A5;
168         z4= tmp6*(A4-A5) + tmp4*A5;
169 #endif
170         tmp5*=A1;
171
172         z11= tmp7 + tmp5;
173         z13= tmp7 - tmp5;
174
175         data[8*5 + i]= lrintf(postscale[8*5 + i] * (z13 + z2));
176         data[8*3 + i]= lrintf(postscale[8*3 + i] * (z13 - z2));
177         data[8*1 + i]= lrintf(postscale[8*1 + i] * (z11 + z4));
178         data[8*7 + i]= lrintf(postscale[8*7 + i] * (z11 - z4));
179     }
180 }
181
182 void ff_faandct248(int16_t *data)
183 {
184     FLOAT tmp0, tmp1, tmp2, tmp3, tmp4, tmp5, tmp6, tmp7;
185     FLOAT tmp10, tmp11, tmp12, tmp13;
186     FLOAT temp[64];
187     int i;
188
189     emms_c();
190
191     row_fdct(temp, data);
192
193     for (i=0; i<8; i++) {
194         tmp0 = temp[8*0 + i] + temp[8*1 + i];
195         tmp1 = temp[8*2 + i] + temp[8*3 + i];
196         tmp2 = temp[8*4 + i] + temp[8*5 + i];
197         tmp3 = temp[8*6 + i] + temp[8*7 + i];
198         tmp4 = temp[8*0 + i] - temp[8*1 + i];
199         tmp5 = temp[8*2 + i] - temp[8*3 + i];
200         tmp6 = temp[8*4 + i] - temp[8*5 + i];
201         tmp7 = temp[8*6 + i] - temp[8*7 + i];
202
203         tmp10 = tmp0 + tmp3;
204         tmp11 = tmp1 + tmp2;
205         tmp12 = tmp1 - tmp2;
206         tmp13 = tmp0 - tmp3;
207
208         data[8*0 + i] = lrintf(postscale[8*0 + i] * (tmp10 + tmp11));
209         data[8*4 + i] = lrintf(postscale[8*4 + i] * (tmp10 - tmp11));
210
211         tmp12 += tmp13;
212         tmp12 *= A1;
213         data[8*2 + i] = lrintf(postscale[8*2 + i] * (tmp13 + tmp12));
214         data[8*6 + i] = lrintf(postscale[8*6 + i] * (tmp13 - tmp12));
215
216         tmp10 = tmp4 + tmp7;
217         tmp11 = tmp5 + tmp6;
218         tmp12 = tmp5 - tmp6;
219         tmp13 = tmp4 - tmp7;
220
221         data[8*1 + i] = lrintf(postscale[8*0 + i] * (tmp10 + tmp11));
222         data[8*5 + i] = lrintf(postscale[8*4 + i] * (tmp10 - tmp11));
223
224         tmp12 += tmp13;
225         tmp12 *= A1;
226         data[8*3 + i] = lrintf(postscale[8*2 + i] * (tmp13 + tmp12));
227         data[8*7 + i] = lrintf(postscale[8*6 + i] * (tmp13 - tmp12));
228     }
229 }