Merge remote-tracking branch 'qatar/master'
[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 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
22 /**
23  * @file
24  * H.264 IDCT.
25  * @author Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
26  */
27
28 #include "bit_depth_template.c"
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*3]={
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  4+ 6*8, 5+ 6*8, 4+ 7*8, 5+ 7*8,
39  6+ 6*8, 7+ 6*8, 6+ 7*8, 7+ 7*8,
40  4+ 8*8, 5+ 8*8, 4+ 9*8, 5+ 9*8,
41  6+ 8*8, 7+ 8*8, 6+ 9*8, 7+ 9*8,
42  4+11*8, 5+11*8, 4+12*8, 5+12*8,
43  6+11*8, 7+11*8, 6+12*8, 7+12*8,
44  4+13*8, 5+13*8, 4+14*8, 5+14*8,
45  6+13*8, 7+13*8, 6+14*8, 7+14*8
46 };
47 #endif
48
49 static av_always_inline void FUNCC(idct_internal)(uint8_t *p_dst, DCTELEM *p_block, int stride, int block_stride, int shift, int add){
50     int i;
51     INIT_CLIP
52     pixel *dst = (pixel*)p_dst;
53     dctcoef *block = (dctcoef*)p_block;
54     stride >>= sizeof(pixel)-1;
55
56     block[0] += 1<<(shift-1);
57
58     for(i=0; i<4; i++){
59         const int z0=  block[i + block_stride*0]     +  block[i + block_stride*2];
60         const int z1=  block[i + block_stride*0]     -  block[i + block_stride*2];
61         const int z2= (block[i + block_stride*1]>>1) -  block[i + block_stride*3];
62         const int z3=  block[i + block_stride*1]     + (block[i + block_stride*3]>>1);
63
64         block[i + block_stride*0]= z0 + z3;
65         block[i + block_stride*1]= z1 + z2;
66         block[i + block_stride*2]= z1 - z2;
67         block[i + block_stride*3]= z0 - z3;
68     }
69
70     for(i=0; i<4; i++){
71         const int z0=  block[0 + block_stride*i]     +  block[2 + block_stride*i];
72         const int z1=  block[0 + block_stride*i]     -  block[2 + block_stride*i];
73         const int z2= (block[1 + block_stride*i]>>1) -  block[3 + block_stride*i];
74         const int z3=  block[1 + block_stride*i]     + (block[3 + block_stride*i]>>1);
75
76         dst[i + 0*stride]= CLIP(add*dst[i + 0*stride] + ((z0 + z3) >> shift));
77         dst[i + 1*stride]= CLIP(add*dst[i + 1*stride] + ((z1 + z2) >> shift));
78         dst[i + 2*stride]= CLIP(add*dst[i + 2*stride] + ((z1 - z2) >> shift));
79         dst[i + 3*stride]= CLIP(add*dst[i + 3*stride] + ((z0 - z3) >> shift));
80     }
81 }
82
83 void FUNCC(ff_h264_idct_add)(uint8_t *dst, DCTELEM *block, int stride){
84     FUNCC(idct_internal)(dst, block, stride, 4, 6, 1);
85 }
86
87 void FUNCC(ff_h264_lowres_idct_add)(uint8_t *dst, int stride, DCTELEM *block){
88     FUNCC(idct_internal)(dst, block, stride, 8, 3, 1);
89 }
90
91 void FUNCC(ff_h264_lowres_idct_put)(uint8_t *dst, int stride, DCTELEM *block){
92     FUNCC(idct_internal)(dst, block, stride, 8, 3, 0);
93 }
94
95 void FUNCC(ff_h264_idct8_add)(uint8_t *p_dst, DCTELEM *p_block, int stride){
96     int i;
97     INIT_CLIP
98     pixel *dst = (pixel*)p_dst;
99     dctcoef *block = (dctcoef*)p_block;
100     stride >>= sizeof(pixel)-1;
101
102     block[0] += 32;
103
104     for( i = 0; i < 8; i++ )
105     {
106         const int a0 =  block[i+0*8] + block[i+4*8];
107         const int a2 =  block[i+0*8] - block[i+4*8];
108         const int a4 = (block[i+2*8]>>1) - block[i+6*8];
109         const int a6 = (block[i+6*8]>>1) + block[i+2*8];
110
111         const int b0 = a0 + a6;
112         const int b2 = a2 + a4;
113         const int b4 = a2 - a4;
114         const int b6 = a0 - a6;
115
116         const int a1 = -block[i+3*8] + block[i+5*8] - block[i+7*8] - (block[i+7*8]>>1);
117         const int a3 =  block[i+1*8] + block[i+7*8] - block[i+3*8] - (block[i+3*8]>>1);
118         const int a5 = -block[i+1*8] + block[i+7*8] + block[i+5*8] + (block[i+5*8]>>1);
119         const int a7 =  block[i+3*8] + block[i+5*8] + block[i+1*8] + (block[i+1*8]>>1);
120
121         const int b1 = (a7>>2) + a1;
122         const int b3 =  a3 + (a5>>2);
123         const int b5 = (a3>>2) - a5;
124         const int b7 =  a7 - (a1>>2);
125
126         block[i+0*8] = b0 + b7;
127         block[i+7*8] = b0 - b7;
128         block[i+1*8] = b2 + b5;
129         block[i+6*8] = b2 - b5;
130         block[i+2*8] = b4 + b3;
131         block[i+5*8] = b4 - b3;
132         block[i+3*8] = b6 + b1;
133         block[i+4*8] = b6 - b1;
134     }
135     for( i = 0; i < 8; i++ )
136     {
137         const int a0 =  block[0+i*8] + block[4+i*8];
138         const int a2 =  block[0+i*8] - block[4+i*8];
139         const int a4 = (block[2+i*8]>>1) - block[6+i*8];
140         const int a6 = (block[6+i*8]>>1) + block[2+i*8];
141
142         const int b0 = a0 + a6;
143         const int b2 = a2 + a4;
144         const int b4 = a2 - a4;
145         const int b6 = a0 - a6;
146
147         const int a1 = -block[3+i*8] + block[5+i*8] - block[7+i*8] - (block[7+i*8]>>1);
148         const int a3 =  block[1+i*8] + block[7+i*8] - block[3+i*8] - (block[3+i*8]>>1);
149         const int a5 = -block[1+i*8] + block[7+i*8] + block[5+i*8] + (block[5+i*8]>>1);
150         const int a7 =  block[3+i*8] + block[5+i*8] + block[1+i*8] + (block[1+i*8]>>1);
151
152         const int b1 = (a7>>2) + a1;
153         const int b3 =  a3 + (a5>>2);
154         const int b5 = (a3>>2) - a5;
155         const int b7 =  a7 - (a1>>2);
156
157         dst[i + 0*stride] = CLIP( dst[i + 0*stride] + ((b0 + b7) >> 6) );
158         dst[i + 1*stride] = CLIP( dst[i + 1*stride] + ((b2 + b5) >> 6) );
159         dst[i + 2*stride] = CLIP( dst[i + 2*stride] + ((b4 + b3) >> 6) );
160         dst[i + 3*stride] = CLIP( dst[i + 3*stride] + ((b6 + b1) >> 6) );
161         dst[i + 4*stride] = CLIP( dst[i + 4*stride] + ((b6 - b1) >> 6) );
162         dst[i + 5*stride] = CLIP( dst[i + 5*stride] + ((b4 - b3) >> 6) );
163         dst[i + 6*stride] = CLIP( dst[i + 6*stride] + ((b2 - b5) >> 6) );
164         dst[i + 7*stride] = CLIP( dst[i + 7*stride] + ((b0 - b7) >> 6) );
165     }
166 }
167
168 // assumes all AC coefs are 0
169 void FUNCC(ff_h264_idct_dc_add)(uint8_t *p_dst, DCTELEM *block, int stride){
170     int i, j;
171     int dc = (((dctcoef*)block)[0] + 32) >> 6;
172     INIT_CLIP
173     pixel *dst = (pixel*)p_dst;
174     stride >>= sizeof(pixel)-1;
175     for( j = 0; j < 4; j++ )
176     {
177         for( i = 0; i < 4; i++ )
178             dst[i] = CLIP( dst[i] + dc );
179         dst += stride;
180     }
181 }
182
183 void FUNCC(ff_h264_idct8_dc_add)(uint8_t *p_dst, DCTELEM *block, int stride){
184     int i, j;
185     int dc = (((dctcoef*)block)[0] + 32) >> 6;
186     INIT_CLIP
187     pixel *dst = (pixel*)p_dst;
188     stride >>= sizeof(pixel)-1;
189     for( j = 0; j < 8; j++ )
190     {
191         for( i = 0; i < 8; i++ )
192             dst[i] = CLIP( dst[i] + dc );
193         dst += stride;
194     }
195 }
196
197 void FUNCC(ff_h264_idct_add16)(uint8_t *dst, const int *block_offset, DCTELEM *block, int stride, const uint8_t nnzc[15*8]){
198     int i;
199     for(i=0; i<16; i++){
200         int nnz = nnzc[ scan8[i] ];
201         if(nnz){
202             if(nnz==1 && ((dctcoef*)block)[i*16]) FUNCC(ff_h264_idct_dc_add)(dst + block_offset[i], block + i*16*sizeof(pixel), stride);
203             else                                  FUNCC(idct_internal      )(dst + block_offset[i], block + i*16*sizeof(pixel), stride, 4, 6, 1);
204         }
205     }
206 }
207
208 void FUNCC(ff_h264_idct_add16intra)(uint8_t *dst, const int *block_offset, DCTELEM *block, int stride, const uint8_t nnzc[15*8]){
209     int i;
210     for(i=0; i<16; i++){
211         if(nnzc[ scan8[i] ])             FUNCC(idct_internal      )(dst + block_offset[i], block + i*16*sizeof(pixel), stride, 4, 6, 1);
212         else if(((dctcoef*)block)[i*16]) FUNCC(ff_h264_idct_dc_add)(dst + block_offset[i], block + i*16*sizeof(pixel), stride);
213     }
214 }
215
216 void FUNCC(ff_h264_idct8_add4)(uint8_t *dst, const int *block_offset, DCTELEM *block, int stride, const uint8_t nnzc[15*8]){
217     int i;
218     for(i=0; i<16; i+=4){
219         int nnz = nnzc[ scan8[i] ];
220         if(nnz){
221             if(nnz==1 && ((dctcoef*)block)[i*16]) FUNCC(ff_h264_idct8_dc_add)(dst + block_offset[i], block + i*16*sizeof(pixel), stride);
222             else                                  FUNCC(ff_h264_idct8_add   )(dst + block_offset[i], block + i*16*sizeof(pixel), stride);
223         }
224     }
225 }
226
227 void FUNCC(ff_h264_idct_add8)(uint8_t **dest, const int *block_offset, DCTELEM *block, int stride, const uint8_t nnzc[15*8]){
228     int i, j;
229     for(j=1; j<3; j++){
230         for(i=j*16; i<j*16+4; i++){
231             if(nnzc[ scan8[i] ])
232                 FUNCC(ff_h264_idct_add   )(dest[j-1] + block_offset[i], block + i*16*sizeof(pixel), stride);
233             else if(((dctcoef*)block)[i*16])
234                 FUNCC(ff_h264_idct_dc_add)(dest[j-1] + block_offset[i], block + i*16*sizeof(pixel), stride);
235         }
236     }
237 }
238 /**
239  * IDCT transforms the 16 dc values and dequantizes them.
240  * @param qmul quantization parameter
241  */
242 void FUNCC(ff_h264_luma_dc_dequant_idct)(DCTELEM *p_output, DCTELEM *p_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*)p_input;
248     dctcoef *output = (dctcoef*)p_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 *p_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*)p_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 }