avcodec/nvenc: support external context in sw mode
[ffmpeg.git] / libavcodec / mathops.h
1 /*
2  * simple math operations
3  * Copyright (c) 2001, 2002 Fabrice Bellard
4  * Copyright (c) 2006 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at> et al
5  *
6  * This file is part of FFmpeg.
7  *
8  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
10  * License as published by the Free Software Foundation; either
11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
12  *
13  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
16  * Lesser General Public License for more details.
17  *
18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
19  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
21  */
22 #ifndef AVCODEC_MATHOPS_H
23 #define AVCODEC_MATHOPS_H
24
25 #include <stdint.h>
26
27 #include "libavutil/common.h"
28 #include "libavutil/reverse.h"
29 #include "config.h"
30
31 #define MAX_NEG_CROP 1024
32
33 extern const uint32_t ff_inverse[257];
34 extern const uint8_t ff_sqrt_tab[256];
35 extern const uint8_t ff_crop_tab[256 + 2 * MAX_NEG_CROP];
36 extern const uint8_t ff_zigzag_direct[64];
37 extern const uint8_t ff_zigzag_scan[16+1];
38
39 #if   ARCH_ARM
40 #   include "arm/mathops.h"
41 #elif ARCH_AVR32
42 #   include "avr32/mathops.h"
43 #elif ARCH_MIPS
44 #   include "mips/mathops.h"
45 #elif ARCH_PPC
46 #   include "ppc/mathops.h"
47 #elif ARCH_X86
48 #   include "x86/mathops.h"
49 #endif
50
51 /* generic implementation */
52
53 #ifndef MUL64
54 #   define MUL64(a,b) ((int64_t)(a) * (int64_t)(b))
55 #endif
56
57 #ifndef MULL
58 #   define MULL(a,b,s) (MUL64(a, b) >> (s))
59 #endif
60
61 #ifndef MULH
62 static av_always_inline int MULH(int a, int b){
63     return MUL64(a, b) >> 32;
64 }
65 #endif
66
67 #ifndef UMULH
68 static av_always_inline unsigned UMULH(unsigned a, unsigned b){
69     return ((uint64_t)(a) * (uint64_t)(b))>>32;
70 }
71 #endif
72
73 #ifndef MAC64
74 #   define MAC64(d, a, b) ((d) += MUL64(a, b))
75 #endif
76
77 #ifndef MLS64
78 #   define MLS64(d, a, b) ((d) -= MUL64(a, b))
79 #endif
80
81 /* signed 16x16 -> 32 multiply add accumulate */
82 #ifndef MAC16
83 #   define MAC16(rt, ra, rb) rt += (ra) * (rb)
84 #endif
85
86 /* signed 16x16 -> 32 multiply */
87 #ifndef MUL16
88 #   define MUL16(ra, rb) ((ra) * (rb))
89 #endif
90
91 #ifndef MLS16
92 #   define MLS16(rt, ra, rb) ((rt) -= (ra) * (rb))
93 #endif
94
95 /* median of 3 */
96 #ifndef mid_pred
97 #define mid_pred mid_pred
98 static inline av_const int mid_pred(int a, int b, int c)
99 {
100     if(a>b){
101         if(c>b){
102             if(c>a) b=a;
103             else    b=c;
104         }
105     }else{
106         if(b>c){
107             if(c>a) b=c;
108             else    b=a;
109         }
110     }
111     return b;
112 }
113 #endif
114
115 #ifndef median4
116 #define median4 median4
117 static inline av_const int median4(int a, int b, int c, int d)
118 {
119     if (a < b) {
120         if (c < d) return (FFMIN(b, d) + FFMAX(a, c)) / 2;
121         else       return (FFMIN(b, c) + FFMAX(a, d)) / 2;
122     } else {
123         if (c < d) return (FFMIN(a, d) + FFMAX(b, c)) / 2;
124         else       return (FFMIN(a, c) + FFMAX(b, d)) / 2;
125     }
126 }
127 #endif
128
129 #ifndef sign_extend
130 static inline av_const int sign_extend(int val, unsigned bits)
131 {
132     unsigned shift = 8 * sizeof(int) - bits;
133     union { unsigned u; int s; } v = { (unsigned) val << shift };
134     return v.s >> shift;
135 }
136 #endif
137
138 #ifndef zero_extend
139 static inline av_const unsigned zero_extend(unsigned val, unsigned bits)
140 {
141     return (val << ((8 * sizeof(int)) - bits)) >> ((8 * sizeof(int)) - bits);
142 }
143 #endif
144
145 #ifndef COPY3_IF_LT
146 #define COPY3_IF_LT(x, y, a, b, c, d)\
147 if ((y) < (x)) {\
148     (x) = (y);\
149     (a) = (b);\
150     (c) = (d);\
151 }
152 #endif
153
154 #ifndef MASK_ABS
155 #define MASK_ABS(mask, level) do {              \
156         mask  = level >> 31;                    \
157         level = (level ^ mask) - mask;          \
158     } while (0)
159 #endif
160
161 #ifndef NEG_SSR32
162 #   define NEG_SSR32(a,s) ((( int32_t)(a))>>(32-(s)))
163 #endif
164
165 #ifndef NEG_USR32
166 #   define NEG_USR32(a,s) (((uint32_t)(a))>>(32-(s)))
167 #endif
168
169 #if HAVE_BIGENDIAN
170 # ifndef PACK_2U8
171 #   define PACK_2U8(a,b)     (((a) <<  8) | (b))
172 # endif
173 # ifndef PACK_4U8
174 #   define PACK_4U8(a,b,c,d) (((a) << 24) | ((b) << 16) | ((c) << 8) | (d))
175 # endif
176 # ifndef PACK_2U16
177 #   define PACK_2U16(a,b)    (((a) << 16) | (b))
178 # endif
179 #else
180 # ifndef PACK_2U8
181 #   define PACK_2U8(a,b)     (((b) <<  8) | (a))
182 # endif
183 # ifndef PACK_4U2
184 #   define PACK_4U8(a,b,c,d) (((d) << 24) | ((c) << 16) | ((b) << 8) | (a))
185 # endif
186 # ifndef PACK_2U16
187 #   define PACK_2U16(a,b)    (((b) << 16) | (a))
188 # endif
189 #endif
190
191 #ifndef PACK_2S8
192 #   define PACK_2S8(a,b)     PACK_2U8((a)&255, (b)&255)
193 #endif
194 #ifndef PACK_4S8
195 #   define PACK_4S8(a,b,c,d) PACK_4U8((a)&255, (b)&255, (c)&255, (d)&255)
196 #endif
197 #ifndef PACK_2S16
198 #   define PACK_2S16(a,b)    PACK_2U16((a)&0xffff, (b)&0xffff)
199 #endif
200
201 #ifndef FASTDIV
202 #   define FASTDIV(a,b) ((uint32_t)((((uint64_t)a) * ff_inverse[b]) >> 32))
203 #endif /* FASTDIV */
204
205 #ifndef ff_sqrt
206 #define ff_sqrt ff_sqrt
207 static inline av_const unsigned int ff_sqrt(unsigned int a)
208 {
209     unsigned int b;
210
211     if (a < 255) return (ff_sqrt_tab[a + 1] - 1) >> 4;
212     else if (a < (1 << 12)) b = ff_sqrt_tab[a >> 4] >> 2;
213 #if !CONFIG_SMALL
214     else if (a < (1 << 14)) b = ff_sqrt_tab[a >> 6] >> 1;
215     else if (a < (1 << 16)) b = ff_sqrt_tab[a >> 8]   ;
216 #endif
217     else {
218         int s = av_log2_16bit(a >> 16) >> 1;
219         unsigned int c = a >> (s + 2);
220         b = ff_sqrt_tab[c >> (s + 8)];
221         b = FASTDIV(c,b) + (b << s);
222     }
223
224     return b - (a < b * b);
225 }
226 #endif
227
228 static inline av_const float ff_sqrf(float a)
229 {
230     return a*a;
231 }
232
233 static inline int8_t ff_u8_to_s8(uint8_t a)
234 {
235     union {
236         uint8_t u8;
237         int8_t  s8;
238     } b;
239     b.u8 = a;
240     return b.s8;
241 }
242
243 static av_always_inline uint32_t bitswap_32(uint32_t x)
244 {
245     return (uint32_t)ff_reverse[ x        & 0xFF] << 24 |
246            (uint32_t)ff_reverse[(x >> 8)  & 0xFF] << 16 |
247            (uint32_t)ff_reverse[(x >> 16) & 0xFF] << 8  |
248            (uint32_t)ff_reverse[ x >> 24];
249 }
250
251 #endif /* AVCODEC_MATHOPS_H */