lavc/htmlsubtitles: handle colors starting with many '#'
[ffmpeg.git] / libavcodec / jfdctint_template.c
1 /*
2  * This file is part of the Independent JPEG Group's software.
3  *
4  * The authors make NO WARRANTY or representation, either express or implied,
5  * with respect to this software, its quality, accuracy, merchantability, or
6  * fitness for a particular purpose.  This software is provided "AS IS", and
7  * you, its user, assume the entire risk as to its quality and accuracy.
8  *
9  * This software is copyright (C) 1991-1996, Thomas G. Lane.
10  * All Rights Reserved except as specified below.
11  *
12  * Permission is hereby granted to use, copy, modify, and distribute this
13  * software (or portions thereof) for any purpose, without fee, subject to
14  * these conditions:
15  * (1) If any part of the source code for this software is distributed, then
16  * this README file must be included, with this copyright and no-warranty
17  * notice unaltered; and any additions, deletions, or changes to the original
18  * files must be clearly indicated in accompanying documentation.
19  * (2) If only executable code is distributed, then the accompanying
20  * documentation must state that "this software is based in part on the work
21  * of the Independent JPEG Group".
22  * (3) Permission for use of this software is granted only if the user accepts
23  * full responsibility for any undesirable consequences; the authors accept
24  * NO LIABILITY for damages of any kind.
25  *
26  * These conditions apply to any software derived from or based on the IJG
27  * code, not just to the unmodified library.  If you use our work, you ought
28  * to acknowledge us.
29  *
30  * Permission is NOT granted for the use of any IJG author's name or company
31  * name in advertising or publicity relating to this software or products
32  * derived from it.  This software may be referred to only as "the Independent
33  * JPEG Group's software".
34  *
35  * We specifically permit and encourage the use of this software as the basis
36  * of commercial products, provided that all warranty or liability claims are
37  * assumed by the product vendor.
38  *
39  * This file contains a slow-but-accurate integer implementation of the
40  * forward DCT (Discrete Cosine Transform).
41  *
42  * A 2-D DCT can be done by 1-D DCT on each row followed by 1-D DCT
43  * on each column.  Direct algorithms are also available, but they are
44  * much more complex and seem not to be any faster when reduced to code.
45  *
46  * This implementation is based on an algorithm described in
47  *   C. Loeffler, A. Ligtenberg and G. Moschytz, "Practical Fast 1-D DCT
48  *   Algorithms with 11 Multiplications", Proc. Int'l. Conf. on Acoustics,
49  *   Speech, and Signal Processing 1989 (ICASSP '89), pp. 988-991.
50  * The primary algorithm described there uses 11 multiplies and 29 adds.
51  * We use their alternate method with 12 multiplies and 32 adds.
52  * The advantage of this method is that no data path contains more than one
53  * multiplication; this allows a very simple and accurate implementation in
54  * scaled fixed-point arithmetic, with a minimal number of shifts.
55  */
56
57 /**
58  * @file
59  * Independent JPEG Group's slow & accurate dct.
60  */
61
62 #include "libavutil/common.h"
63 #include "dct.h"
64
65 #include "bit_depth_template.c"
66
67 #define DCTSIZE 8
68 #define BITS_IN_JSAMPLE BIT_DEPTH
69 #define GLOBAL(x) x
70 #define RIGHT_SHIFT(x, n) ((x) >> (n))
71 #define MULTIPLY16C16(var,const) ((var)*(const))
72 #define DESCALE(x,n)  RIGHT_SHIFT((x) + (1 << ((n) - 1)), n)
73
74
75 /*
76  * This module is specialized to the case DCTSIZE = 8.
77  */
78
79 #if DCTSIZE != 8
80 #error  "Sorry, this code only copes with 8x8 DCTs."
81 #endif
82
83
84 /*
85  * The poop on this scaling stuff is as follows:
86  *
87  * Each 1-D DCT step produces outputs which are a factor of sqrt(N)
88  * larger than the true DCT outputs.  The final outputs are therefore
89  * a factor of N larger than desired; since N=8 this can be cured by
90  * a simple right shift at the end of the algorithm.  The advantage of
91  * this arrangement is that we save two multiplications per 1-D DCT,
92  * because the y0 and y4 outputs need not be divided by sqrt(N).
93  * In the IJG code, this factor of 8 is removed by the quantization step
94  * (in jcdctmgr.c), NOT in this module.
95  *
96  * We have to do addition and subtraction of the integer inputs, which
97  * is no problem, and multiplication by fractional constants, which is
98  * a problem to do in integer arithmetic.  We multiply all the constants
99  * by CONST_SCALE and convert them to integer constants (thus retaining
100  * CONST_BITS bits of precision in the constants).  After doing a
101  * multiplication we have to divide the product by CONST_SCALE, with proper
102  * rounding, to produce the correct output.  This division can be done
103  * cheaply as a right shift of CONST_BITS bits.  We postpone shifting
104  * as long as possible so that partial sums can be added together with
105  * full fractional precision.
106  *
107  * The outputs of the first pass are scaled up by PASS1_BITS bits so that
108  * they are represented to better-than-integral precision.  These outputs
109  * require BITS_IN_JSAMPLE + PASS1_BITS + 3 bits; this fits in a 16-bit word
110  * with the recommended scaling.  (For 12-bit sample data, the intermediate
111  * array is int32_t anyway.)
112  *
113  * To avoid overflow of the 32-bit intermediate results in pass 2, we must
114  * have BITS_IN_JSAMPLE + CONST_BITS + PASS1_BITS <= 26.  Error analysis
115  * shows that the values given below are the most effective.
116  */
117
118 #undef CONST_BITS
119 #undef PASS1_BITS
120 #undef OUT_SHIFT
121
122 #if BITS_IN_JSAMPLE == 8
123 #define CONST_BITS  13
124 #define PASS1_BITS  4   /* set this to 2 if 16x16 multiplies are faster */
125 #define OUT_SHIFT   PASS1_BITS
126 #else
127 #define CONST_BITS  13
128 #define PASS1_BITS  1   /* lose a little precision to avoid overflow */
129 #define OUT_SHIFT   (PASS1_BITS + 1)
130 #endif
131
132 /* Some C compilers fail to reduce "FIX(constant)" at compile time, thus
133  * causing a lot of useless floating-point operations at run time.
134  * To get around this we use the following pre-calculated constants.
135  * If you change CONST_BITS you may want to add appropriate values.
136  * (With a reasonable C compiler, you can just rely on the FIX() macro...)
137  */
138
139 #if CONST_BITS == 13
140 #define FIX_0_298631336  ((int32_t)  2446)      /* FIX(0.298631336) */
141 #define FIX_0_390180644  ((int32_t)  3196)      /* FIX(0.390180644) */
142 #define FIX_0_541196100  ((int32_t)  4433)      /* FIX(0.541196100) */
143 #define FIX_0_765366865  ((int32_t)  6270)      /* FIX(0.765366865) */
144 #define FIX_0_899976223  ((int32_t)  7373)      /* FIX(0.899976223) */
145 #define FIX_1_175875602  ((int32_t)  9633)      /* FIX(1.175875602) */
146 #define FIX_1_501321110  ((int32_t)  12299)     /* FIX(1.501321110) */
147 #define FIX_1_847759065  ((int32_t)  15137)     /* FIX(1.847759065) */
148 #define FIX_1_961570560  ((int32_t)  16069)     /* FIX(1.961570560) */
149 #define FIX_2_053119869  ((int32_t)  16819)     /* FIX(2.053119869) */
150 #define FIX_2_562915447  ((int32_t)  20995)     /* FIX(2.562915447) */
151 #define FIX_3_072711026  ((int32_t)  25172)     /* FIX(3.072711026) */
152 #else
153 #define FIX_0_298631336  FIX(0.298631336)
154 #define FIX_0_390180644  FIX(0.390180644)
155 #define FIX_0_541196100  FIX(0.541196100)
156 #define FIX_0_765366865  FIX(0.765366865)
157 #define FIX_0_899976223  FIX(0.899976223)
158 #define FIX_1_175875602  FIX(1.175875602)
159 #define FIX_1_501321110  FIX(1.501321110)
160 #define FIX_1_847759065  FIX(1.847759065)
161 #define FIX_1_961570560  FIX(1.961570560)
162 #define FIX_2_053119869  FIX(2.053119869)
163 #define FIX_2_562915447  FIX(2.562915447)
164 #define FIX_3_072711026  FIX(3.072711026)
165 #endif
166
167
168 /* Multiply an int32_t variable by an int32_t constant to yield an int32_t result.
169  * For 8-bit samples with the recommended scaling, all the variable
170  * and constant values involved are no more than 16 bits wide, so a
171  * 16x16->32 bit multiply can be used instead of a full 32x32 multiply.
172  * For 12-bit samples, a full 32-bit multiplication will be needed.
173  */
174
175 #if BITS_IN_JSAMPLE == 8 && CONST_BITS<=13 && PASS1_BITS<=2
176 #define MULTIPLY(var,const)  MULTIPLY16C16(var,const)
177 #else
178 #define MULTIPLY(var,const)  ((var) * (const))
179 #endif
180
181
182 static av_always_inline void FUNC(row_fdct)(int16_t *data)
183 {
184   int tmp0, tmp1, tmp2, tmp3, tmp4, tmp5, tmp6, tmp7;
185   int tmp10, tmp11, tmp12, tmp13;
186   int z1, z2, z3, z4, z5;
187   int16_t *dataptr;
188   int ctr;
189
190   /* Pass 1: process rows. */
191   /* Note results are scaled up by sqrt(8) compared to a true DCT; */
192   /* furthermore, we scale the results by 2**PASS1_BITS. */
193
194   dataptr = data;
195   for (ctr = DCTSIZE-1; ctr >= 0; ctr--) {
196     tmp0 = dataptr[0] + dataptr[7];
197     tmp7 = dataptr[0] - dataptr[7];
198     tmp1 = dataptr[1] + dataptr[6];
199     tmp6 = dataptr[1] - dataptr[6];
200     tmp2 = dataptr[2] + dataptr[5];
201     tmp5 = dataptr[2] - dataptr[5];
202     tmp3 = dataptr[3] + dataptr[4];
203     tmp4 = dataptr[3] - dataptr[4];
204
205     /* Even part per LL&M figure 1 --- note that published figure is faulty;
206      * rotator "sqrt(2)*c1" should be "sqrt(2)*c6".
207      */
208
209     tmp10 = tmp0 + tmp3;
210     tmp13 = tmp0 - tmp3;
211     tmp11 = tmp1 + tmp2;
212     tmp12 = tmp1 - tmp2;
213
214     dataptr[0] = (int16_t) ((tmp10 + tmp11) * (1 << PASS1_BITS));
215     dataptr[4] = (int16_t) ((tmp10 - tmp11) * (1 << PASS1_BITS));
216
217     z1 = MULTIPLY(tmp12 + tmp13, FIX_0_541196100);
218     dataptr[2] = (int16_t) DESCALE(z1 + MULTIPLY(tmp13, FIX_0_765366865),
219                                    CONST_BITS-PASS1_BITS);
220     dataptr[6] = (int16_t) DESCALE(z1 + MULTIPLY(tmp12, - FIX_1_847759065),
221                                    CONST_BITS-PASS1_BITS);
222
223     /* Odd part per figure 8 --- note paper omits factor of sqrt(2).
224      * cK represents cos(K*pi/16).
225      * i0..i3 in the paper are tmp4..tmp7 here.
226      */
227
228     z1 = tmp4 + tmp7;
229     z2 = tmp5 + tmp6;
230     z3 = tmp4 + tmp6;
231     z4 = tmp5 + tmp7;
232     z5 = MULTIPLY(z3 + z4, FIX_1_175875602); /* sqrt(2) * c3 */
233
234     tmp4 = MULTIPLY(tmp4, FIX_0_298631336); /* sqrt(2) * (-c1+c3+c5-c7) */
235     tmp5 = MULTIPLY(tmp5, FIX_2_053119869); /* sqrt(2) * ( c1+c3-c5+c7) */
236     tmp6 = MULTIPLY(tmp6, FIX_3_072711026); /* sqrt(2) * ( c1+c3+c5-c7) */
237     tmp7 = MULTIPLY(tmp7, FIX_1_501321110); /* sqrt(2) * ( c1+c3-c5-c7) */
238     z1 = MULTIPLY(z1, - FIX_0_899976223); /* sqrt(2) * (c7-c3) */
239     z2 = MULTIPLY(z2, - FIX_2_562915447); /* sqrt(2) * (-c1-c3) */
240     z3 = MULTIPLY(z3, - FIX_1_961570560); /* sqrt(2) * (-c3-c5) */
241     z4 = MULTIPLY(z4, - FIX_0_390180644); /* sqrt(2) * (c5-c3) */
242
243     z3 += z5;
244     z4 += z5;
245
246     dataptr[7] = (int16_t) DESCALE(tmp4 + z1 + z3, CONST_BITS-PASS1_BITS);
247     dataptr[5] = (int16_t) DESCALE(tmp5 + z2 + z4, CONST_BITS-PASS1_BITS);
248     dataptr[3] = (int16_t) DESCALE(tmp6 + z2 + z3, CONST_BITS-PASS1_BITS);
249     dataptr[1] = (int16_t) DESCALE(tmp7 + z1 + z4, CONST_BITS-PASS1_BITS);
250
251     dataptr += DCTSIZE;         /* advance pointer to next row */
252   }
253 }
254
255 /*
256  * Perform the forward DCT on one block of samples.
257  */
258
259 GLOBAL(void)
260 FUNC(ff_jpeg_fdct_islow)(int16_t *data)
261 {
262   int tmp0, tmp1, tmp2, tmp3, tmp4, tmp5, tmp6, tmp7;
263   int tmp10, tmp11, tmp12, tmp13;
264   int z1, z2, z3, z4, z5;
265   int16_t *dataptr;
266   int ctr;
267
268   FUNC(row_fdct)(data);
269
270   /* Pass 2: process columns.
271    * We remove the PASS1_BITS scaling, but leave the results scaled up
272    * by an overall factor of 8.
273    */
274
275   dataptr = data;
276   for (ctr = DCTSIZE-1; ctr >= 0; ctr--) {
277     tmp0 = dataptr[DCTSIZE*0] + dataptr[DCTSIZE*7];
278     tmp7 = dataptr[DCTSIZE*0] - dataptr[DCTSIZE*7];
279     tmp1 = dataptr[DCTSIZE*1] + dataptr[DCTSIZE*6];
280     tmp6 = dataptr[DCTSIZE*1] - dataptr[DCTSIZE*6];
281     tmp2 = dataptr[DCTSIZE*2] + dataptr[DCTSIZE*5];
282     tmp5 = dataptr[DCTSIZE*2] - dataptr[DCTSIZE*5];
283     tmp3 = dataptr[DCTSIZE*3] + dataptr[DCTSIZE*4];
284     tmp4 = dataptr[DCTSIZE*3] - dataptr[DCTSIZE*4];
285
286     /* Even part per LL&M figure 1 --- note that published figure is faulty;
287      * rotator "sqrt(2)*c1" should be "sqrt(2)*c6".
288      */
289
290     tmp10 = tmp0 + tmp3;
291     tmp13 = tmp0 - tmp3;
292     tmp11 = tmp1 + tmp2;
293     tmp12 = tmp1 - tmp2;
294
295     dataptr[DCTSIZE*0] = DESCALE(tmp10 + tmp11, OUT_SHIFT);
296     dataptr[DCTSIZE*4] = DESCALE(tmp10 - tmp11, OUT_SHIFT);
297
298     z1 = MULTIPLY(tmp12 + tmp13, FIX_0_541196100);
299     dataptr[DCTSIZE*2] = DESCALE(z1 + MULTIPLY(tmp13, FIX_0_765366865),
300                                  CONST_BITS + OUT_SHIFT);
301     dataptr[DCTSIZE*6] = DESCALE(z1 + MULTIPLY(tmp12, - FIX_1_847759065),
302                                  CONST_BITS + OUT_SHIFT);
303
304     /* Odd part per figure 8 --- note paper omits factor of sqrt(2).
305      * cK represents cos(K*pi/16).
306      * i0..i3 in the paper are tmp4..tmp7 here.
307      */
308
309     z1 = tmp4 + tmp7;
310     z2 = tmp5 + tmp6;
311     z3 = tmp4 + tmp6;
312     z4 = tmp5 + tmp7;
313     z5 = MULTIPLY(z3 + z4, FIX_1_175875602); /* sqrt(2) * c3 */
314
315     tmp4 = MULTIPLY(tmp4, FIX_0_298631336); /* sqrt(2) * (-c1+c3+c5-c7) */
316     tmp5 = MULTIPLY(tmp5, FIX_2_053119869); /* sqrt(2) * ( c1+c3-c5+c7) */
317     tmp6 = MULTIPLY(tmp6, FIX_3_072711026); /* sqrt(2) * ( c1+c3+c5-c7) */
318     tmp7 = MULTIPLY(tmp7, FIX_1_501321110); /* sqrt(2) * ( c1+c3-c5-c7) */
319     z1 = MULTIPLY(z1, - FIX_0_899976223); /* sqrt(2) * (c7-c3) */
320     z2 = MULTIPLY(z2, - FIX_2_562915447); /* sqrt(2) * (-c1-c3) */
321     z3 = MULTIPLY(z3, - FIX_1_961570560); /* sqrt(2) * (-c3-c5) */
322     z4 = MULTIPLY(z4, - FIX_0_390180644); /* sqrt(2) * (c5-c3) */
323
324     z3 += z5;
325     z4 += z5;
326
327     dataptr[DCTSIZE*7] = DESCALE(tmp4 + z1 + z3, CONST_BITS + OUT_SHIFT);
328     dataptr[DCTSIZE*5] = DESCALE(tmp5 + z2 + z4, CONST_BITS + OUT_SHIFT);
329     dataptr[DCTSIZE*3] = DESCALE(tmp6 + z2 + z3, CONST_BITS + OUT_SHIFT);
330     dataptr[DCTSIZE*1] = DESCALE(tmp7 + z1 + z4, CONST_BITS + OUT_SHIFT);
331
332     dataptr++;                  /* advance pointer to next column */
333   }
334 }
335
336 /*
337  * The secret of DCT2-4-8 is really simple -- you do the usual 1-DCT
338  * on the rows and then, instead of doing even and odd, part on the columns
339  * you do even part two times.
340  */
341 GLOBAL(void)
342 FUNC(ff_fdct248_islow)(int16_t *data)
343 {
344   int tmp0, tmp1, tmp2, tmp3, tmp4, tmp5, tmp6, tmp7;
345   int tmp10, tmp11, tmp12, tmp13;
346   int z1;
347   int16_t *dataptr;
348   int ctr;
349
350   FUNC(row_fdct)(data);
351
352   /* Pass 2: process columns.
353    * We remove the PASS1_BITS scaling, but leave the results scaled up
354    * by an overall factor of 8.
355    */
356
357   dataptr = data;
358   for (ctr = DCTSIZE-1; ctr >= 0; ctr--) {
359      tmp0 = dataptr[DCTSIZE*0] + dataptr[DCTSIZE*1];
360      tmp1 = dataptr[DCTSIZE*2] + dataptr[DCTSIZE*3];
361      tmp2 = dataptr[DCTSIZE*4] + dataptr[DCTSIZE*5];
362      tmp3 = dataptr[DCTSIZE*6] + dataptr[DCTSIZE*7];
363      tmp4 = dataptr[DCTSIZE*0] - dataptr[DCTSIZE*1];
364      tmp5 = dataptr[DCTSIZE*2] - dataptr[DCTSIZE*3];
365      tmp6 = dataptr[DCTSIZE*4] - dataptr[DCTSIZE*5];
366      tmp7 = dataptr[DCTSIZE*6] - dataptr[DCTSIZE*7];
367
368      tmp10 = tmp0 + tmp3;
369      tmp11 = tmp1 + tmp2;
370      tmp12 = tmp1 - tmp2;
371      tmp13 = tmp0 - tmp3;
372
373      dataptr[DCTSIZE*0] = DESCALE(tmp10 + tmp11, OUT_SHIFT);
374      dataptr[DCTSIZE*4] = DESCALE(tmp10 - tmp11, OUT_SHIFT);
375
376      z1 = MULTIPLY(tmp12 + tmp13, FIX_0_541196100);
377      dataptr[DCTSIZE*2] = DESCALE(z1 + MULTIPLY(tmp13, FIX_0_765366865),
378                                   CONST_BITS+OUT_SHIFT);
379      dataptr[DCTSIZE*6] = DESCALE(z1 + MULTIPLY(tmp12, - FIX_1_847759065),
380                                   CONST_BITS+OUT_SHIFT);
381
382      tmp10 = tmp4 + tmp7;
383      tmp11 = tmp5 + tmp6;
384      tmp12 = tmp5 - tmp6;
385      tmp13 = tmp4 - tmp7;
386
387      dataptr[DCTSIZE*1] = DESCALE(tmp10 + tmp11, OUT_SHIFT);
388      dataptr[DCTSIZE*5] = DESCALE(tmp10 - tmp11, OUT_SHIFT);
389
390      z1 = MULTIPLY(tmp12 + tmp13, FIX_0_541196100);
391      dataptr[DCTSIZE*3] = DESCALE(z1 + MULTIPLY(tmp13, FIX_0_765366865),
392                                   CONST_BITS + OUT_SHIFT);
393      dataptr[DCTSIZE*7] = DESCALE(z1 + MULTIPLY(tmp12, - FIX_1_847759065),
394                                   CONST_BITS + OUT_SHIFT);
395
396      dataptr++;                 /* advance pointer to next column */
397   }
398 }