Merge commit 'aba70bb5387f12dfa5e6cd8cb861c9c7e668151f'
[ffmpeg.git] / libavcodec / simple_idct_template.c
1 /*
2  * Simple IDCT
3  *
4  * Copyright (c) 2001 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
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
23 /**
24  * @file
25  * simpleidct in C.
26  */
27
28 /*
29   based upon some outcommented c code from mpeg2dec (idct_mmx.c
30   written by Aaron Holtzman <aholtzma@ess.engr.uvic.ca>)
31  */
32
33 #include "simple_idct.h"
34
35 #include "bit_depth_template.c"
36
37 #undef W1
38 #undef W2
39 #undef W3
40 #undef W4
41 #undef W5
42 #undef W6
43 #undef W7
44 #undef ROW_SHIFT
45 #undef COL_SHIFT
46 #undef DC_SHIFT
47 #undef MUL
48 #undef MAC
49
50 #if BIT_DEPTH == 8
51
52 #define W1  22725  //cos(i*M_PI/16)*sqrt(2)*(1<<14) + 0.5
53 #define W2  21407  //cos(i*M_PI/16)*sqrt(2)*(1<<14) + 0.5
54 #define W3  19266  //cos(i*M_PI/16)*sqrt(2)*(1<<14) + 0.5
55 #define W4  16383  //cos(i*M_PI/16)*sqrt(2)*(1<<14) + 0.5
56 #define W5  12873  //cos(i*M_PI/16)*sqrt(2)*(1<<14) + 0.5
57 #define W6  8867   //cos(i*M_PI/16)*sqrt(2)*(1<<14) + 0.5
58 #define W7  4520   //cos(i*M_PI/16)*sqrt(2)*(1<<14) + 0.5
59
60 #define ROW_SHIFT 11
61 #define COL_SHIFT 20
62 #define DC_SHIFT 3
63
64 #define MUL(a, b)    MUL16(a, b)
65 #define MAC(a, b, c) MAC16(a, b, c)
66
67 #elif BIT_DEPTH == 10 || BIT_DEPTH == 12
68
69 #if BIT_DEPTH == 10
70 #define W1 (22725*4)  // 90901
71 #define W2 (21407*4) //  85627
72 #define W3 (19265*4) //  77062
73 #define W4 (16384*4) //  65535
74 #define W5 (12873*4) //  51491
75 #define W6 ( 8867*4) //  35468
76 #define W7 ( 4520*4) //  18081
77
78 #define ROW_SHIFT 15
79 #define COL_SHIFT 20
80 #define DC_SHIFT 1
81 #else
82 #define W1 45451
83 #define W2 42813
84 #define W3 38531
85 #define W4 32767
86 #define W5 25746
87 #define W6 17734
88 #define W7 9041
89
90 #define ROW_SHIFT 16
91 #define COL_SHIFT 17
92 #define DC_SHIFT -1
93 #endif
94
95 #define MUL(a, b)    ((a) * (b))
96 #define MAC(a, b, c) ((a) += (b) * (c))
97
98 #else
99
100 #error "Unsupported bitdepth"
101
102 #endif
103
104 static inline void FUNC(idctRowCondDC)(int16_t *row, int extra_shift)
105 {
106     int a0, a1, a2, a3, b0, b1, b2, b3;
107
108 #if HAVE_FAST_64BIT
109 #define ROW0_MASK (0xffffLL << 48 * HAVE_BIGENDIAN)
110     if (((((uint64_t *)row)[0] & ~ROW0_MASK) | ((uint64_t *)row)[1]) == 0) {
111         uint64_t temp;
112         if (DC_SHIFT - extra_shift >= 0) {
113             temp = (row[0] << (DC_SHIFT - extra_shift)) & 0xffff;
114         } else {
115             temp = ((row[0] + (1<<(extra_shift - DC_SHIFT-1))) >> (extra_shift - DC_SHIFT)) & 0xffff;
116         }
117         temp += temp << 16;
118         temp += temp << 32;
119         ((uint64_t *)row)[0] = temp;
120         ((uint64_t *)row)[1] = temp;
121         return;
122     }
123 #else
124     if (!(((uint32_t*)row)[1] |
125           ((uint32_t*)row)[2] |
126           ((uint32_t*)row)[3] |
127           row[1])) {
128         uint32_t temp;
129         if (DC_SHIFT - extra_shift >= 0) {
130             temp = (row[0] << (DC_SHIFT - extra_shift)) & 0xffff;
131         } else {
132             temp = ((row[0] + (1<<(extra_shift - DC_SHIFT-1))) >> (extra_shift - DC_SHIFT)) & 0xffff;
133         }
134         temp += temp << 16;
135         ((uint32_t*)row)[0]=((uint32_t*)row)[1] =
136             ((uint32_t*)row)[2]=((uint32_t*)row)[3] = temp;
137         return;
138     }
139 #endif
140
141     a0 = (W4 * row[0]) + (1 << (ROW_SHIFT + extra_shift - 1));
142     a1 = a0;
143     a2 = a0;
144     a3 = a0;
145
146     a0 += W2 * row[2];
147     a1 += W6 * row[2];
148     a2 -= W6 * row[2];
149     a3 -= W2 * row[2];
150
151     b0 = MUL(W1, row[1]);
152     MAC(b0, W3, row[3]);
153     b1 = MUL(W3, row[1]);
154     MAC(b1, -W7, row[3]);
155     b2 = MUL(W5, row[1]);
156     MAC(b2, -W1, row[3]);
157     b3 = MUL(W7, row[1]);
158     MAC(b3, -W5, row[3]);
159
160     if (AV_RN64A(row + 4)) {
161         a0 +=   W4*row[4] + W6*row[6];
162         a1 += - W4*row[4] - W2*row[6];
163         a2 += - W4*row[4] + W2*row[6];
164         a3 +=   W4*row[4] - W6*row[6];
165
166         MAC(b0,  W5, row[5]);
167         MAC(b0,  W7, row[7]);
168
169         MAC(b1, -W1, row[5]);
170         MAC(b1, -W5, row[7]);
171
172         MAC(b2,  W7, row[5]);
173         MAC(b2,  W3, row[7]);
174
175         MAC(b3,  W3, row[5]);
176         MAC(b3, -W1, row[7]);
177     }
178
179     row[0] = (a0 + b0) >> (ROW_SHIFT + extra_shift);
180     row[7] = (a0 - b0) >> (ROW_SHIFT + extra_shift);
181     row[1] = (a1 + b1) >> (ROW_SHIFT + extra_shift);
182     row[6] = (a1 - b1) >> (ROW_SHIFT + extra_shift);
183     row[2] = (a2 + b2) >> (ROW_SHIFT + extra_shift);
184     row[5] = (a2 - b2) >> (ROW_SHIFT + extra_shift);
185     row[3] = (a3 + b3) >> (ROW_SHIFT + extra_shift);
186     row[4] = (a3 - b3) >> (ROW_SHIFT + extra_shift);
187 }
188
189 #define IDCT_COLS do {                                  \
190         a0 = W4 * (col[8*0] + ((1<<(COL_SHIFT-1))/W4)); \
191         a1 = a0;                                        \
192         a2 = a0;                                        \
193         a3 = a0;                                        \
194                                                         \
195         a0 +=  W2*col[8*2];                             \
196         a1 +=  W6*col[8*2];                             \
197         a2 += -W6*col[8*2];                             \
198         a3 += -W2*col[8*2];                             \
199                                                         \
200         b0 = MUL(W1, col[8*1]);                         \
201         b1 = MUL(W3, col[8*1]);                         \
202         b2 = MUL(W5, col[8*1]);                         \
203         b3 = MUL(W7, col[8*1]);                         \
204                                                         \
205         MAC(b0,  W3, col[8*3]);                         \
206         MAC(b1, -W7, col[8*3]);                         \
207         MAC(b2, -W1, col[8*3]);                         \
208         MAC(b3, -W5, col[8*3]);                         \
209                                                         \
210         if (col[8*4]) {                                 \
211             a0 +=  W4*col[8*4];                         \
212             a1 += -W4*col[8*4];                         \
213             a2 += -W4*col[8*4];                         \
214             a3 +=  W4*col[8*4];                         \
215         }                                               \
216                                                         \
217         if (col[8*5]) {                                 \
218             MAC(b0,  W5, col[8*5]);                     \
219             MAC(b1, -W1, col[8*5]);                     \
220             MAC(b2,  W7, col[8*5]);                     \
221             MAC(b3,  W3, col[8*5]);                     \
222         }                                               \
223                                                         \
224         if (col[8*6]) {                                 \
225             a0 +=  W6*col[8*6];                         \
226             a1 += -W2*col[8*6];                         \
227             a2 +=  W2*col[8*6];                         \
228             a3 += -W6*col[8*6];                         \
229         }                                               \
230                                                         \
231         if (col[8*7]) {                                 \
232             MAC(b0,  W7, col[8*7]);                     \
233             MAC(b1, -W5, col[8*7]);                     \
234             MAC(b2,  W3, col[8*7]);                     \
235             MAC(b3, -W1, col[8*7]);                     \
236         }                                               \
237     } while (0)
238
239 static inline void FUNC(idctSparseColPut)(pixel *dest, int line_size,
240                                           int16_t *col)
241 {
242     int a0, a1, a2, a3, b0, b1, b2, b3;
243
244     IDCT_COLS;
245
246     dest[0] = av_clip_pixel((a0 + b0) >> COL_SHIFT);
247     dest += line_size;
248     dest[0] = av_clip_pixel((a1 + b1) >> COL_SHIFT);
249     dest += line_size;
250     dest[0] = av_clip_pixel((a2 + b2) >> COL_SHIFT);
251     dest += line_size;
252     dest[0] = av_clip_pixel((a3 + b3) >> COL_SHIFT);
253     dest += line_size;
254     dest[0] = av_clip_pixel((a3 - b3) >> COL_SHIFT);
255     dest += line_size;
256     dest[0] = av_clip_pixel((a2 - b2) >> COL_SHIFT);
257     dest += line_size;
258     dest[0] = av_clip_pixel((a1 - b1) >> COL_SHIFT);
259     dest += line_size;
260     dest[0] = av_clip_pixel((a0 - b0) >> COL_SHIFT);
261 }
262
263 static inline void FUNC(idctSparseColAdd)(pixel *dest, int line_size,
264                                           int16_t *col)
265 {
266     int a0, a1, a2, a3, b0, b1, b2, b3;
267
268     IDCT_COLS;
269
270     dest[0] = av_clip_pixel(dest[0] + ((a0 + b0) >> COL_SHIFT));
271     dest += line_size;
272     dest[0] = av_clip_pixel(dest[0] + ((a1 + b1) >> COL_SHIFT));
273     dest += line_size;
274     dest[0] = av_clip_pixel(dest[0] + ((a2 + b2) >> COL_SHIFT));
275     dest += line_size;
276     dest[0] = av_clip_pixel(dest[0] + ((a3 + b3) >> COL_SHIFT));
277     dest += line_size;
278     dest[0] = av_clip_pixel(dest[0] + ((a3 - b3) >> COL_SHIFT));
279     dest += line_size;
280     dest[0] = av_clip_pixel(dest[0] + ((a2 - b2) >> COL_SHIFT));
281     dest += line_size;
282     dest[0] = av_clip_pixel(dest[0] + ((a1 - b1) >> COL_SHIFT));
283     dest += line_size;
284     dest[0] = av_clip_pixel(dest[0] + ((a0 - b0) >> COL_SHIFT));
285 }
286
287 static inline void FUNC(idctSparseCol)(int16_t *col)
288 {
289     int a0, a1, a2, a3, b0, b1, b2, b3;
290
291     IDCT_COLS;
292
293     col[0 ] = ((a0 + b0) >> COL_SHIFT);
294     col[8 ] = ((a1 + b1) >> COL_SHIFT);
295     col[16] = ((a2 + b2) >> COL_SHIFT);
296     col[24] = ((a3 + b3) >> COL_SHIFT);
297     col[32] = ((a3 - b3) >> COL_SHIFT);
298     col[40] = ((a2 - b2) >> COL_SHIFT);
299     col[48] = ((a1 - b1) >> COL_SHIFT);
300     col[56] = ((a0 - b0) >> COL_SHIFT);
301 }
302
303 void FUNC(ff_simple_idct_put)(uint8_t *dest_, int line_size, int16_t *block)
304 {
305     pixel *dest = (pixel *)dest_;
306     int i;
307
308     line_size /= sizeof(pixel);
309
310     for (i = 0; i < 8; i++)
311         FUNC(idctRowCondDC)(block + i*8, 0);
312
313     for (i = 0; i < 8; i++)
314         FUNC(idctSparseColPut)(dest + i, line_size, block + i);
315 }
316
317 void FUNC(ff_simple_idct_add)(uint8_t *dest_, int line_size, int16_t *block)
318 {
319     pixel *dest = (pixel *)dest_;
320     int i;
321
322     line_size /= sizeof(pixel);
323
324     for (i = 0; i < 8; i++)
325         FUNC(idctRowCondDC)(block + i*8, 0);
326
327     for (i = 0; i < 8; i++)
328         FUNC(idctSparseColAdd)(dest + i, line_size, block + i);
329 }
330
331 void FUNC(ff_simple_idct)(int16_t *block)
332 {
333     int i;
334
335     for (i = 0; i < 8; i++)
336         FUNC(idctRowCondDC)(block + i*8, 0);
337
338     for (i = 0; i < 8; i++)
339         FUNC(idctSparseCol)(block + i);
340 }