Template h264idct_template.c with respect to pixel size, etc.
[ffmpeg.git] / libavcodec / h264idct_template.c
1 /*
2  * H.264 IDCT
3  * Copyright (c) 2004-2011 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
4  *
5  * This file is part of Libav.
6  *
7  * Libav 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  * Libav 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 Libav; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
20  */
21
22 /**
23  * @file
24  * H.264 IDCT.
25  * @author Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
26  */
27
28 #include "dsputil.h"
29
30 #ifndef AVCODEC_H264IDCT_INTERNAL_H
31 #define AVCODEC_H264IDCT_INTERNAL_H
32 //FIXME this table is a duplicate from h264data.h, and will be removed once the tables from, h264 have been split
33 static const uint8_t scan8[16 + 2*4]={
34  4+1*8, 5+1*8, 4+2*8, 5+2*8,
35  6+1*8, 7+1*8, 6+2*8, 7+2*8,
36  4+3*8, 5+3*8, 4+4*8, 5+4*8,
37  6+3*8, 7+3*8, 6+4*8, 7+4*8,
38  1+1*8, 2+1*8,
39  1+2*8, 2+2*8,
40  1+4*8, 2+4*8,
41  1+5*8, 2+5*8,
42 };
43 #endif
44
45 #define pixel  uint8_t
46 #define dctcoef DCTELEM
47 #define INIT_CLIP uint8_t *cm = ff_cropTbl + MAX_NEG_CROP;
48 #define CLIP(a) cm[a]
49 #define FUNCC(a) a ## _c
50
51 static av_always_inline void FUNCC(idct_internal)(uint8_t *_dst, DCTELEM *_block, int stride, int block_stride, int shift, int add){
52     int i;
53     INIT_CLIP
54     pixel *dst = (pixel*)_dst;
55     dctcoef *block = (dctcoef*)_block;
56     stride /= sizeof(pixel);
57
58     block[0] += 1<<(shift-1);
59
60     for(i=0; i<4; i++){
61         const int z0=  block[i + block_stride*0]     +  block[i + block_stride*2];
62         const int z1=  block[i + block_stride*0]     -  block[i + block_stride*2];
63         const int z2= (block[i + block_stride*1]>>1) -  block[i + block_stride*3];
64         const int z3=  block[i + block_stride*1]     + (block[i + block_stride*3]>>1);
65
66         block[i + block_stride*0]= z0 + z3;
67         block[i + block_stride*1]= z1 + z2;
68         block[i + block_stride*2]= z1 - z2;
69         block[i + block_stride*3]= z0 - z3;
70     }
71
72     for(i=0; i<4; i++){
73         const int z0=  block[0 + block_stride*i]     +  block[2 + block_stride*i];
74         const int z1=  block[0 + block_stride*i]     -  block[2 + block_stride*i];
75         const int z2= (block[1 + block_stride*i]>>1) -  block[3 + block_stride*i];
76         const int z3=  block[1 + block_stride*i]     + (block[3 + block_stride*i]>>1);
77
78         dst[i + 0*stride]= CLIP(add*dst[i + 0*stride] + ((z0 + z3) >> shift));
79         dst[i + 1*stride]= CLIP(add*dst[i + 1*stride] + ((z1 + z2) >> shift));
80         dst[i + 2*stride]= CLIP(add*dst[i + 2*stride] + ((z1 - z2) >> shift));
81         dst[i + 3*stride]= CLIP(add*dst[i + 3*stride] + ((z0 - z3) >> shift));
82     }
83 }
84
85 void FUNCC(ff_h264_idct_add)(uint8_t *dst, DCTELEM *block, int stride){
86     FUNCC(idct_internal)(dst, block, stride, 4, 6, 1);
87 }
88
89 void FUNCC(ff_h264_lowres_idct_add)(uint8_t *dst, int stride, DCTELEM *block){
90     FUNCC(idct_internal)(dst, block, stride, 8, 3, 1);
91 }
92
93 void FUNCC(ff_h264_lowres_idct_put)(uint8_t *dst, int stride, DCTELEM *block){
94     FUNCC(idct_internal)(dst, block, stride, 8, 3, 0);
95 }
96
97 void FUNCC(ff_h264_idct8_add)(uint8_t *_dst, DCTELEM *_block, int stride){
98     int i;
99     INIT_CLIP
100     pixel *dst = (pixel*)_dst;
101     dctcoef *block = (dctcoef*)_block;
102     stride /= sizeof(pixel);
103
104     block[0] += 32;
105
106     for( i = 0; i < 8; i++ )
107     {
108         const int a0 =  block[i+0*8] + block[i+4*8];
109         const int a2 =  block[i+0*8] - block[i+4*8];
110         const int a4 = (block[i+2*8]>>1) - block[i+6*8];
111         const int a6 = (block[i+6*8]>>1) + block[i+2*8];
112
113         const int b0 = a0 + a6;
114         const int b2 = a2 + a4;
115         const int b4 = a2 - a4;
116         const int b6 = a0 - a6;
117
118         const int a1 = -block[i+3*8] + block[i+5*8] - block[i+7*8] - (block[i+7*8]>>1);
119         const int a3 =  block[i+1*8] + block[i+7*8] - block[i+3*8] - (block[i+3*8]>>1);
120         const int a5 = -block[i+1*8] + block[i+7*8] + block[i+5*8] + (block[i+5*8]>>1);
121         const int a7 =  block[i+3*8] + block[i+5*8] + block[i+1*8] + (block[i+1*8]>>1);
122
123         const int b1 = (a7>>2) + a1;
124         const int b3 =  a3 + (a5>>2);
125         const int b5 = (a3>>2) - a5;
126         const int b7 =  a7 - (a1>>2);
127
128         block[i+0*8] = b0 + b7;
129         block[i+7*8] = b0 - b7;
130         block[i+1*8] = b2 + b5;
131         block[i+6*8] = b2 - b5;
132         block[i+2*8] = b4 + b3;
133         block[i+5*8] = b4 - b3;
134         block[i+3*8] = b6 + b1;
135         block[i+4*8] = b6 - b1;
136     }
137     for( i = 0; i < 8; i++ )
138     {
139         const int a0 =  block[0+i*8] + block[4+i*8];
140         const int a2 =  block[0+i*8] - block[4+i*8];
141         const int a4 = (block[2+i*8]>>1) - block[6+i*8];
142         const int a6 = (block[6+i*8]>>1) + block[2+i*8];
143
144         const int b0 = a0 + a6;
145         const int b2 = a2 + a4;
146         const int b4 = a2 - a4;
147         const int b6 = a0 - a6;
148
149         const int a1 = -block[3+i*8] + block[5+i*8] - block[7+i*8] - (block[7+i*8]>>1);
150         const int a3 =  block[1+i*8] + block[7+i*8] - block[3+i*8] - (block[3+i*8]>>1);
151         const int a5 = -block[1+i*8] + block[7+i*8] + block[5+i*8] + (block[5+i*8]>>1);
152         const int a7 =  block[3+i*8] + block[5+i*8] + block[1+i*8] + (block[1+i*8]>>1);
153
154         const int b1 = (a7>>2) + a1;
155         const int b3 =  a3 + (a5>>2);
156         const int b5 = (a3>>2) - a5;
157         const int b7 =  a7 - (a1>>2);
158
159         dst[i + 0*stride] = CLIP( dst[i + 0*stride] + ((b0 + b7) >> 6) );
160         dst[i + 1*stride] = CLIP( dst[i + 1*stride] + ((b2 + b5) >> 6) );
161         dst[i + 2*stride] = CLIP( dst[i + 2*stride] + ((b4 + b3) >> 6) );
162         dst[i + 3*stride] = CLIP( dst[i + 3*stride] + ((b6 + b1) >> 6) );
163         dst[i + 4*stride] = CLIP( dst[i + 4*stride] + ((b6 - b1) >> 6) );
164         dst[i + 5*stride] = CLIP( dst[i + 5*stride] + ((b4 - b3) >> 6) );
165         dst[i + 6*stride] = CLIP( dst[i + 6*stride] + ((b2 - b5) >> 6) );
166         dst[i + 7*stride] = CLIP( dst[i + 7*stride] + ((b0 - b7) >> 6) );
167     }
168 }
169
170 // assumes all AC coefs are 0
171 void FUNCC(ff_h264_idct_dc_add)(uint8_t *_dst, DCTELEM *block, int stride){
172     int i, j;
173     int dc = (((dctcoef*)block)[0] + 32) >> 6;
174     INIT_CLIP
175     pixel *dst = (pixel*)_dst;
176     stride /= sizeof(pixel);
177     for( j = 0; j < 4; j++ )
178     {
179         for( i = 0; i < 4; i++ )
180             dst[i] = CLIP( dst[i] + dc );
181         dst += stride;
182     }
183 }
184
185 void FUNCC(ff_h264_idct8_dc_add)(uint8_t *_dst, DCTELEM *block, int stride){
186     int i, j;
187     int dc = (((dctcoef*)block)[0] + 32) >> 6;
188     INIT_CLIP
189     pixel *dst = (pixel*)_dst;
190     stride /= sizeof(pixel);
191     for( j = 0; j < 8; j++ )
192     {
193         for( i = 0; i < 8; i++ )
194             dst[i] = CLIP( dst[i] + dc );
195         dst += stride;
196     }
197 }
198
199 void FUNCC(ff_h264_idct_add16)(uint8_t *dst, const int *block_offset, DCTELEM *block, int stride, const uint8_t nnzc[6*8]){
200     int i;
201     for(i=0; i<16; i++){
202         int nnz = nnzc[ scan8[i] ];
203         if(nnz){
204             if(nnz==1 && ((dctcoef*)block)[i*16]) FUNCC(ff_h264_idct_dc_add)(dst + block_offset[i], block + i*16*sizeof(pixel), stride);
205             else                                  FUNCC(idct_internal      )(dst + block_offset[i], block + i*16*sizeof(pixel), stride, 4, 6, 1);
206         }
207     }
208 }
209
210 void FUNCC(ff_h264_idct_add16intra)(uint8_t *dst, const int *block_offset, DCTELEM *block, int stride, const uint8_t nnzc[6*8]){
211     int i;
212     for(i=0; i<16; i++){
213         if(nnzc[ scan8[i] ])             FUNCC(idct_internal      )(dst + block_offset[i], block + i*16*sizeof(pixel), stride, 4, 6, 1);
214         else if(((dctcoef*)block)[i*16]) FUNCC(ff_h264_idct_dc_add)(dst + block_offset[i], block + i*16*sizeof(pixel), stride);
215     }
216 }
217
218 void FUNCC(ff_h264_idct8_add4)(uint8_t *dst, const int *block_offset, DCTELEM *block, int stride, const uint8_t nnzc[6*8]){
219     int i;
220     for(i=0; i<16; i+=4){
221         int nnz = nnzc[ scan8[i] ];
222         if(nnz){
223             if(nnz==1 && ((dctcoef*)block)[i*16]) FUNCC(ff_h264_idct8_dc_add)(dst + block_offset[i], block + i*16*sizeof(pixel), stride);
224             else                                  FUNCC(ff_h264_idct8_add   )(dst + block_offset[i], block + i*16*sizeof(pixel), stride);
225         }
226     }
227 }
228
229 void FUNCC(ff_h264_idct_add8)(uint8_t **dest, const int *block_offset, DCTELEM *block, int stride, const uint8_t nnzc[6*8]){
230     int i;
231     for(i=16; i<16+8; i++){
232         if(nnzc[ scan8[i] ])
233             FUNCC(ff_h264_idct_add   )(dest[(i&4)>>2] + block_offset[i], block + i*16*sizeof(pixel), stride);
234         else if(((dctcoef*)block)[i*16])
235             FUNCC(ff_h264_idct_dc_add)(dest[(i&4)>>2] + block_offset[i], block + i*16*sizeof(pixel), stride);
236     }
237 }
238 /**
239  * IDCT transforms the 16 dc values and dequantizes them.
240  * @param qp quantization parameter
241  */
242 void FUNCC(ff_h264_luma_dc_dequant_idct)(DCTELEM *_output, DCTELEM *_input, int qmul){
243 #define stride 16
244     int i;
245     int temp[16];
246     static const uint8_t x_offset[4]={0, 2*stride, 8*stride, 10*stride};
247     dctcoef *input = (dctcoef*)_input;
248     dctcoef *output = (dctcoef*)_output;
249
250     for(i=0; i<4; i++){
251         const int z0= input[4*i+0] + input[4*i+1];
252         const int z1= input[4*i+0] - input[4*i+1];
253         const int z2= input[4*i+2] - input[4*i+3];
254         const int z3= input[4*i+2] + input[4*i+3];
255
256         temp[4*i+0]= z0+z3;
257         temp[4*i+1]= z0-z3;
258         temp[4*i+2]= z1-z2;
259         temp[4*i+3]= z1+z2;
260     }
261
262     for(i=0; i<4; i++){
263         const int offset= x_offset[i];
264         const int z0= temp[4*0+i] + temp[4*2+i];
265         const int z1= temp[4*0+i] - temp[4*2+i];
266         const int z2= temp[4*1+i] - temp[4*3+i];
267         const int z3= temp[4*1+i] + temp[4*3+i];
268
269         output[stride* 0+offset]= ((((z0 + z3)*qmul + 128 ) >> 8));
270         output[stride* 1+offset]= ((((z1 + z2)*qmul + 128 ) >> 8));
271         output[stride* 4+offset]= ((((z1 - z2)*qmul + 128 ) >> 8));
272         output[stride* 5+offset]= ((((z0 - z3)*qmul + 128 ) >> 8));
273     }
274 #undef stride
275 }
276
277 void FUNCC(ff_h264_chroma_dc_dequant_idct)(DCTELEM *_block, int qmul){
278     const int stride= 16*2;
279     const int xStride= 16;
280     int a,b,c,d,e;
281     dctcoef *block = (dctcoef*)_block;
282
283     a= block[stride*0 + xStride*0];
284     b= block[stride*0 + xStride*1];
285     c= block[stride*1 + xStride*0];
286     d= block[stride*1 + xStride*1];
287
288     e= a-b;
289     a= a+b;
290     b= c-d;
291     c= c+d;
292
293     block[stride*0 + xStride*0]= ((a+c)*qmul) >> 7;
294     block[stride*0 + xStride*1]= ((e+b)*qmul) >> 7;
295     block[stride*1 + xStride*0]= ((a-c)*qmul) >> 7;
296     block[stride*1 + xStride*1]= ((e-b)*qmul) >> 7;
297 }