floating point AAN IDCT
[ffmpeg.git] / libavcodec / faanidct.c
1 /*
2  * Floating point AAN IDCT
3  * Copyright (c) 2008 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 #include "mpegvideo.h"
22
23 #define FLOAT float
24
25 #define B0 1.0000000000000000000000
26 #define B1 1.3870398453221474618216 // cos(pi*1/16)sqrt(2)
27 #define B2 1.3065629648763765278566 // cos(pi*2/16)sqrt(2)
28 #define B3 1.1758756024193587169745 // cos(pi*3/16)sqrt(2)
29 #define B4 1.0000000000000000000000 // cos(pi*4/16)sqrt(2)
30 #define B5 0.7856949583871021812779 // cos(pi*5/16)sqrt(2)
31 #define B6 0.5411961001461969843997 // cos(pi*6/16)sqrt(2)
32 #define B7 0.2758993792829430123360 // cos(pi*7/16)sqrt(2)
33
34 #define A4 0.70710678118654752438 // cos(pi*4/16)
35 #define A2 0.92387953251128675613 // cos(pi*2/16)
36
37 static const FLOAT prescale[64]={
38 B0*B0/8, B0*B1/8, B0*B2/8, B0*B3/8, B0*B4/8, B0*B5/8, B0*B6/8, B0*B7/8,
39 B1*B0/8, B1*B1/8, B1*B2/8, B1*B3/8, B1*B4/8, B1*B5/8, B1*B6/8, B1*B7/8,
40 B2*B0/8, B2*B1/8, B2*B2/8, B2*B3/8, B2*B4/8, B2*B5/8, B2*B6/8, B2*B7/8,
41 B3*B0/8, B3*B1/8, B3*B2/8, B3*B3/8, B3*B4/8, B3*B5/8, B3*B6/8, B3*B7/8,
42 B4*B0/8, B4*B1/8, B4*B2/8, B4*B3/8, B4*B4/8, B4*B5/8, B4*B6/8, B4*B7/8,
43 B5*B0/8, B5*B1/8, B5*B2/8, B5*B3/8, B5*B4/8, B5*B5/8, B5*B6/8, B5*B7/8,
44 B6*B0/8, B6*B1/8, B6*B2/8, B6*B3/8, B6*B4/8, B6*B5/8, B6*B6/8, B6*B7/8,
45 B7*B0/8, B7*B1/8, B7*B2/8, B7*B3/8, B7*B4/8, B7*B5/8, B7*B6/8, B7*B7/8,
46 };
47
48 static inline void p8idct(DCTELEM data[64], FLOAT temp[64], uint8_t *dest, int stride, int x, int y, int type){
49     int i;
50     FLOAT tmp0, tmp1;
51     FLOAT s04, d04, s17, d17, s26, d26, s53, d53;
52     FLOAT os07, os16, os25, os34;
53     FLOAT od07, od16, od25, od34;
54
55     for(i=0; i<y*8; i+=y){
56         s17= temp[1*x + i] + temp[7*x + i];
57         d17= temp[1*x + i] - temp[7*x + i];
58         s53= temp[5*x + i] + temp[3*x + i];
59         d53= temp[5*x + i] - temp[3*x + i];
60
61         od07=  s17 + s53;
62         od25= (s17 - s53)*(2*A4);
63
64 #if 0 //these 2 are equivalent
65         tmp0= (d17 + d53)*(2*A2);
66         od34=  d17*( 2*B6) - tmp0;
67         od16=  d53*(-2*B2) + tmp0;
68 #else
69         od34=  d17*(2*(B6-A2)) - d53*(2*A2);
70         od16=  d53*(2*(A2-B2)) + d17*(2*A2);
71 #endif
72
73         od16 -= od07;
74         od25 -= od16;
75         od34 += od25;
76
77         s26 = temp[2*x + i] + temp[6*x + i];
78         d26 = temp[2*x + i] - temp[6*x + i];
79         tmp1= d26*(2*A4) - s26;
80
81         s04= temp[0*x + i] + temp[4*x + i];
82         d04= temp[0*x + i] - temp[4*x + i];
83
84         os07= s04 + s26;
85         os34= s04 - s26;
86         os16= d04 + tmp1;
87         os25= d04 - tmp1;
88
89         if(type==0){
90             temp[0*x + i]= os07 + od07;
91             temp[7*x + i]= os07 - od07;
92             temp[1*x + i]= os16 + od16;
93             temp[6*x + i]= os16 - od16;
94             temp[2*x + i]= os25 + od25;
95             temp[5*x + i]= os25 - od25;
96             temp[3*x + i]= os34 - od34;
97             temp[4*x + i]= os34 + od34;
98         }else if(type==1){
99             data[0*x + i]= lrintf(os07 + od07);
100             data[7*x + i]= lrintf(os07 - od07);
101             data[1*x + i]= lrintf(os16 + od16);
102             data[6*x + i]= lrintf(os16 - od16);
103             data[2*x + i]= lrintf(os25 + od25);
104             data[5*x + i]= lrintf(os25 - od25);
105             data[3*x + i]= lrintf(os34 - od34);
106             data[4*x + i]= lrintf(os34 + od34);
107         }else if(type==2){
108             dest[0*stride + i]= av_clip_uint8(((int)dest[0*stride + i]) + lrintf(os07 + od07));
109             dest[7*stride + i]= av_clip_uint8(((int)dest[7*stride + i]) + lrintf(os07 - od07));
110             dest[1*stride + i]= av_clip_uint8(((int)dest[1*stride + i]) + lrintf(os16 + od16));
111             dest[6*stride + i]= av_clip_uint8(((int)dest[6*stride + i]) + lrintf(os16 - od16));
112             dest[2*stride + i]= av_clip_uint8(((int)dest[2*stride + i]) + lrintf(os25 + od25));
113             dest[5*stride + i]= av_clip_uint8(((int)dest[5*stride + i]) + lrintf(os25 - od25));
114             dest[3*stride + i]= av_clip_uint8(((int)dest[3*stride + i]) + lrintf(os34 - od34));
115             dest[4*stride + i]= av_clip_uint8(((int)dest[4*stride + i]) + lrintf(os34 + od34));
116         }else{
117             dest[0*stride + i]= av_clip_uint8(lrintf(os07 + od07));
118             dest[7*stride + i]= av_clip_uint8(lrintf(os07 - od07));
119             dest[1*stride + i]= av_clip_uint8(lrintf(os16 + od16));
120             dest[6*stride + i]= av_clip_uint8(lrintf(os16 - od16));
121             dest[2*stride + i]= av_clip_uint8(lrintf(os25 + od25));
122             dest[5*stride + i]= av_clip_uint8(lrintf(os25 - od25));
123             dest[3*stride + i]= av_clip_uint8(lrintf(os34 - od34));
124             dest[4*stride + i]= av_clip_uint8(lrintf(os34 + od34));
125         }
126     }
127 }
128
129 void ff_faanidct(DCTELEM block[64]){
130     FLOAT temp[64];
131     int i;
132
133     emms_c();
134
135     for(i=0; i<64; i++)
136         temp[i] = block[i] * prescale[i];
137
138     p8idct(block, temp, NULL, 0, 1, 8, 0);
139     p8idct(block, temp, NULL, 0, 8, 1, 1);
140 }
141
142 void ff_faanidct_add(uint8_t *dest, int line_size, DCTELEM block[64]){
143     FLOAT temp[64];
144     int i;
145
146     emms_c();
147
148     for(i=0; i<64; i++)
149         temp[i] = block[i] * prescale[i];
150
151     p8idct(block, temp, NULL,         0, 1, 8, 0);
152     p8idct(NULL , temp, dest, line_size, 8, 1, 2);
153 }
154
155 void ff_faanidct_put(uint8_t *dest, int line_size, DCTELEM block[64]){
156     FLOAT temp[64];
157     int i;
158
159     emms_c();
160
161     for(i=0; i<64; i++)
162         temp[i] = block[i] * prescale[i];
163
164     p8idct(block, temp, NULL,         0, 1, 8, 0);
165     p8idct(NULL , temp, dest, line_size, 8, 1, 3);
166 }