Cosmetics:
[ffmpeg.git] / libswscale / rgb2rgb.c
1 /*
2  * software RGB to RGB converter
3  * pluralize by software PAL8 to RGB converter
4  *              software YUV to YUV converter
5  *              software YUV to RGB converter
6  * Written by Nick Kurshev.
7  * palette & YUV & runtime CPU stuff by Michael (michaelni@gmx.at)
8  *
9  * This file is part of FFmpeg.
10  *
11  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or modify
12  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
13  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
14  * (at your option) any later version.
15  *
16  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
17  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
18  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
19  * GNU General Public License for more details.
20  *
21  * You should have received a copy of the GNU General Public License
22  * along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
23  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
24  *
25  * The C code (not assembly, MMX, ...) of this file can be used
26  * under the LGPL license.
27  */
28 #include <inttypes.h>
29 #include "config.h"
30 #include "libavutil/x86_cpu.h"
31 #include "libavutil/bswap.h"
32 #include "rgb2rgb.h"
33 #include "swscale.h"
34 #include "swscale_internal.h"
35
36 #define FAST_BGR2YV12 // use 7-bit instead of 15-bit coefficients
37
38 void (*rgb24tobgr32)(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long src_size);
39 void (*rgb24tobgr16)(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long src_size);
40 void (*rgb24tobgr15)(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long src_size);
41 void (*rgb32tobgr24)(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long src_size);
42 void (*rgb32to16)(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long src_size);
43 void (*rgb32to15)(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long src_size);
44 void (*rgb15to16)(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long src_size);
45 void (*rgb15tobgr24)(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long src_size);
46 void (*rgb15to32)(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long src_size);
47 void (*rgb16to15)(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long src_size);
48 void (*rgb16tobgr24)(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long src_size);
49 void (*rgb16to32)(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long src_size);
50 void (*rgb24tobgr24)(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long src_size);
51 void (*rgb24to16)(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long src_size);
52 void (*rgb24to15)(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long src_size);
53 void (*rgb32tobgr32)(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long src_size);
54 void (*rgb32tobgr16)(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long src_size);
55 void (*rgb32tobgr15)(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long src_size);
56
57 void (*yv12toyuy2)(const uint8_t *ysrc, const uint8_t *usrc, const uint8_t *vsrc, uint8_t *dst,
58                    long width, long height,
59                    long lumStride, long chromStride, long dstStride);
60 void (*yv12touyvy)(const uint8_t *ysrc, const uint8_t *usrc, const uint8_t *vsrc, uint8_t *dst,
61                    long width, long height,
62                    long lumStride, long chromStride, long dstStride);
63 void (*yuv422ptoyuy2)(const uint8_t *ysrc, const uint8_t *usrc, const uint8_t *vsrc, uint8_t *dst,
64                       long width, long height,
65                       long lumStride, long chromStride, long dstStride);
66 void (*yuv422ptouyvy)(const uint8_t *ysrc, const uint8_t *usrc, const uint8_t *vsrc, uint8_t *dst,
67                       long width, long height,
68                       long lumStride, long chromStride, long dstStride);
69 void (*yuy2toyv12)(const uint8_t *src, uint8_t *ydst, uint8_t *udst, uint8_t *vdst,
70                    long width, long height,
71                    long lumStride, long chromStride, long srcStride);
72 void (*rgb24toyv12)(const uint8_t *src, uint8_t *ydst, uint8_t *udst, uint8_t *vdst,
73                     long width, long height,
74                     long lumStride, long chromStride, long srcStride);
75 void (*planar2x)(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long width, long height,
76                  long srcStride, long dstStride);
77 void (*interleaveBytes)(uint8_t *src1, uint8_t *src2, uint8_t *dst,
78                         long width, long height, long src1Stride,
79                         long src2Stride, long dstStride);
80 void (*vu9_to_vu12)(const uint8_t *src1, const uint8_t *src2,
81                     uint8_t *dst1, uint8_t *dst2,
82                     long width, long height,
83                     long srcStride1, long srcStride2,
84                     long dstStride1, long dstStride2);
85 void (*yvu9_to_yuy2)(const uint8_t *src1, const uint8_t *src2, const uint8_t *src3,
86                      uint8_t *dst,
87                      long width, long height,
88                      long srcStride1, long srcStride2,
89                      long srcStride3, long dstStride);
90 void (*uyvytoyuv420)(uint8_t *ydst, uint8_t *udst, uint8_t *vdst, const uint8_t *src,
91                      long width, long height,
92                      long lumStride, long chromStride, long srcStride);
93 void (*uyvytoyuv422)(uint8_t *ydst, uint8_t *udst, uint8_t *vdst, const uint8_t *src,
94                      long width, long height,
95                      long lumStride, long chromStride, long srcStride);
96 void (*yuyvtoyuv420)(uint8_t *ydst, uint8_t *udst, uint8_t *vdst, const uint8_t *src,
97                      long width, long height,
98                      long lumStride, long chromStride, long srcStride);
99 void (*yuyvtoyuv422)(uint8_t *ydst, uint8_t *udst, uint8_t *vdst, const uint8_t *src,
100                      long width, long height,
101                      long lumStride, long chromStride, long srcStride);
102
103
104 #if ARCH_X86 && CONFIG_GPL
105 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, mmx_null)     = 0x0000000000000000ULL;
106 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, mmx_one)      = 0xFFFFFFFFFFFFFFFFULL;
107 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, mask32b)      = 0x000000FF000000FFULL;
108 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, mask32g)      = 0x0000FF000000FF00ULL;
109 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, mask32r)      = 0x00FF000000FF0000ULL;
110 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, mask32a)      = 0xFF000000FF000000ULL;
111 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, mask32)       = 0x00FFFFFF00FFFFFFULL;
112 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, mask3216br)   = 0x00F800F800F800F8ULL;
113 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, mask3216g)    = 0x0000FC000000FC00ULL;
114 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, mask3215g)    = 0x0000F8000000F800ULL;
115 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, mul3216)      = 0x2000000420000004ULL;
116 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, mul3215)      = 0x2000000820000008ULL;
117 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, mask24b)      = 0x00FF0000FF0000FFULL;
118 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, mask24g)      = 0xFF0000FF0000FF00ULL;
119 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, mask24r)      = 0x0000FF0000FF0000ULL;
120 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, mask24l)      = 0x0000000000FFFFFFULL;
121 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, mask24h)      = 0x0000FFFFFF000000ULL;
122 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, mask24hh)     = 0xffff000000000000ULL;
123 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, mask24hhh)    = 0xffffffff00000000ULL;
124 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, mask24hhhh)   = 0xffffffffffff0000ULL;
125 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, mask15b)      = 0x001F001F001F001FULL; /* 00000000 00011111  xxB */
126 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, mask15rg)     = 0x7FE07FE07FE07FE0ULL; /* 01111111 11100000  RGx */
127 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, mask15s)      = 0xFFE0FFE0FFE0FFE0ULL;
128 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, mask15g)      = 0x03E003E003E003E0ULL;
129 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, mask15r)      = 0x7C007C007C007C00ULL;
130 #define mask16b mask15b
131 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, mask16g)      = 0x07E007E007E007E0ULL;
132 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, mask16r)      = 0xF800F800F800F800ULL;
133 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, red_16mask)   = 0x0000f8000000f800ULL;
134 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, green_16mask) = 0x000007e0000007e0ULL;
135 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, blue_16mask)  = 0x0000001f0000001fULL;
136 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, red_15mask)   = 0x00007c0000007c00ULL;
137 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, green_15mask) = 0x000003e0000003e0ULL;
138 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, blue_15mask)  = 0x0000001f0000001fULL;
139 #endif /* ARCH_X86 */
140
141 #define RGB2YUV_SHIFT 8
142 #define BY ((int)( 0.098*(1<<RGB2YUV_SHIFT)+0.5))
143 #define BV ((int)(-0.071*(1<<RGB2YUV_SHIFT)+0.5))
144 #define BU ((int)( 0.439*(1<<RGB2YUV_SHIFT)+0.5))
145 #define GY ((int)( 0.504*(1<<RGB2YUV_SHIFT)+0.5))
146 #define GV ((int)(-0.368*(1<<RGB2YUV_SHIFT)+0.5))
147 #define GU ((int)(-0.291*(1<<RGB2YUV_SHIFT)+0.5))
148 #define RY ((int)( 0.257*(1<<RGB2YUV_SHIFT)+0.5))
149 #define RV ((int)( 0.439*(1<<RGB2YUV_SHIFT)+0.5))
150 #define RU ((int)(-0.148*(1<<RGB2YUV_SHIFT)+0.5))
151
152 //Note: We have C, MMX, MMX2, 3DNOW versions, there is no 3DNOW + MMX2 one.
153 //plain C versions
154 #undef HAVE_MMX
155 #undef HAVE_MMX2
156 #undef HAVE_AMD3DNOW
157 #undef HAVE_SSE2
158 #define HAVE_MMX 0
159 #define HAVE_MMX2 0
160 #define HAVE_AMD3DNOW 0
161 #define HAVE_SSE2 0
162 #define RENAME(a) a ## _C
163 #include "rgb2rgb_template.c"
164
165 #if ARCH_X86 && CONFIG_GPL
166
167 //MMX versions
168 #undef RENAME
169 #undef HAVE_MMX
170 #define HAVE_MMX 1
171 #define RENAME(a) a ## _MMX
172 #include "rgb2rgb_template.c"
173
174 //MMX2 versions
175 #undef RENAME
176 #undef HAVE_MMX2
177 #define HAVE_MMX2 1
178 #define RENAME(a) a ## _MMX2
179 #include "rgb2rgb_template.c"
180
181 //3DNOW versions
182 #undef RENAME
183 #undef HAVE_MMX2
184 #undef HAVE_AMD3DNOW
185 #define HAVE_MMX2 0
186 #define HAVE_AMD3DNOW 1
187 #define RENAME(a) a ## _3DNOW
188 #include "rgb2rgb_template.c"
189
190 #endif //ARCH_X86 || ARCH_X86_64
191
192 /*
193  RGB15->RGB16 original by Strepto/Astral
194  ported to gcc & bugfixed : A'rpi
195  MMX2, 3DNOW optimization by Nick Kurshev
196  32-bit C version, and and&add trick by Michael Niedermayer
197 */
198
199 void sws_rgb2rgb_init(int flags)
200 {
201 #if (HAVE_MMX2 || HAVE_AMD3DNOW || HAVE_MMX)  && CONFIG_GPL
202     if (flags & SWS_CPU_CAPS_MMX2)
203         rgb2rgb_init_MMX2();
204     else if (flags & SWS_CPU_CAPS_3DNOW)
205         rgb2rgb_init_3DNOW();
206     else if (flags & SWS_CPU_CAPS_MMX)
207         rgb2rgb_init_MMX();
208     else
209 #endif /* HAVE_MMX2 || HAVE_AMD3DNOW || HAVE_MMX */
210         rgb2rgb_init_C();
211 }
212
213 /**
214  * Convert the palette to the same packet 32-bit format as the palette
215  */
216 void palette8topacked32(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long num_pixels, const uint8_t *palette)
217 {
218     long i;
219
220     for (i=0; i<num_pixels; i++)
221         ((uint32_t *) dst)[i] = ((const uint32_t *) palette)[src[i]];
222 }
223
224 /**
225  * Palette format: ABCD -> dst format: ABC
226  */
227 void palette8topacked24(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long num_pixels, const uint8_t *palette)
228 {
229     long i;
230
231     for (i=0; i<num_pixels; i++) {
232         //FIXME slow?
233         dst[0]= palette[src[i]*4+0];
234         dst[1]= palette[src[i]*4+1];
235         dst[2]= palette[src[i]*4+2];
236         dst+= 3;
237     }
238 }
239
240 /**
241  * Palette is assumed to contain BGR16, see rgb32to16 to convert the palette.
242  */
243 void palette8torgb16(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long num_pixels, const uint8_t *palette)
244 {
245     long i;
246     for (i=0; i<num_pixels; i++)
247         ((uint16_t *)dst)[i] = ((const uint16_t *)palette)[src[i]];
248 }
249 void palette8tobgr16(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long num_pixels, const uint8_t *palette)
250 {
251     long i;
252     for (i=0; i<num_pixels; i++)
253         ((uint16_t *)dst)[i] = bswap_16(((const uint16_t *)palette)[src[i]]);
254 }
255
256 /**
257  * Palette is assumed to contain BGR15, see rgb32to15 to convert the palette.
258  */
259 void palette8torgb15(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long num_pixels, const uint8_t *palette)
260 {
261     long i;
262     for (i=0; i<num_pixels; i++)
263         ((uint16_t *)dst)[i] = ((const uint16_t *)palette)[src[i]];
264 }
265 void palette8tobgr15(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long num_pixels, const uint8_t *palette)
266 {
267     long i;
268     for (i=0; i<num_pixels; i++)
269         ((uint16_t *)dst)[i] = bswap_16(((const uint16_t *)palette)[src[i]]);
270 }
271
272 void rgb32to24(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long src_size)
273 {
274     long i;
275     long num_pixels = src_size >> 2;
276     for (i=0; i<num_pixels; i++) {
277         #if HAVE_BIGENDIAN
278             /* RGB32 (= A,B,G,R) -> BGR24 (= B,G,R) */
279             dst[3*i + 0] = src[4*i + 1];
280             dst[3*i + 1] = src[4*i + 2];
281             dst[3*i + 2] = src[4*i + 3];
282         #else
283             dst[3*i + 0] = src[4*i + 2];
284             dst[3*i + 1] = src[4*i + 1];
285             dst[3*i + 2] = src[4*i + 0];
286         #endif
287     }
288 }
289
290 void rgb24to32(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long src_size)
291 {
292     long i;
293     for (i=0; 3*i<src_size; i++) {
294         #if HAVE_BIGENDIAN
295             /* RGB24 (= R,G,B) -> BGR32 (= A,R,G,B) */
296             dst[4*i + 0] = 255;
297             dst[4*i + 1] = src[3*i + 0];
298             dst[4*i + 2] = src[3*i + 1];
299             dst[4*i + 3] = src[3*i + 2];
300         #else
301             dst[4*i + 0] = src[3*i + 2];
302             dst[4*i + 1] = src[3*i + 1];
303             dst[4*i + 2] = src[3*i + 0];
304             dst[4*i + 3] = 255;
305         #endif
306     }
307 }
308
309 void rgb16tobgr32(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long src_size)
310 {
311     const uint16_t *end;
312     uint8_t *d = dst;
313     const uint16_t *s = (const uint16_t *)src;
314     end = s + src_size/2;
315     while (s < end) {
316         register uint16_t bgr;
317         bgr = *s++;
318         #if HAVE_BIGENDIAN
319             *d++ = 255;
320             *d++ = (bgr&0x1F)<<3;
321             *d++ = (bgr&0x7E0)>>3;
322             *d++ = (bgr&0xF800)>>8;
323         #else
324             *d++ = (bgr&0xF800)>>8;
325             *d++ = (bgr&0x7E0)>>3;
326             *d++ = (bgr&0x1F)<<3;
327             *d++ = 255;
328         #endif
329     }
330 }
331
332 void rgb16to24(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long src_size)
333 {
334     const uint16_t *end;
335     uint8_t *d = dst;
336     const uint16_t *s = (const uint16_t *)src;
337     end = s + src_size/2;
338     while (s < end) {
339         register uint16_t bgr;
340         bgr = *s++;
341         *d++ = (bgr&0xF800)>>8;
342         *d++ = (bgr&0x7E0)>>3;
343         *d++ = (bgr&0x1F)<<3;
344     }
345 }
346
347 void rgb16tobgr16(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long src_size)
348 {
349     long i;
350     long num_pixels = src_size >> 1;
351
352     for (i=0; i<num_pixels; i++) {
353         unsigned rgb = ((const uint16_t*)src)[i];
354         ((uint16_t*)dst)[i] = (rgb>>11) | (rgb&0x7E0) | (rgb<<11);
355     }
356 }
357
358 void rgb16tobgr15(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long src_size)
359 {
360     long i;
361     long num_pixels = src_size >> 1;
362
363     for (i=0; i<num_pixels; i++) {
364         unsigned rgb = ((const uint16_t*)src)[i];
365         ((uint16_t*)dst)[i] = (rgb>>11) | ((rgb&0x7C0)>>1) | ((rgb&0x1F)<<10);
366     }
367 }
368
369 void rgb15tobgr32(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long src_size)
370 {
371     const uint16_t *end;
372     uint8_t *d = dst;
373     const uint16_t *s = (const uint16_t *)src;
374     end = s + src_size/2;
375     while (s < end) {
376         register uint16_t bgr;
377         bgr = *s++;
378         #if HAVE_BIGENDIAN
379             *d++ = 255;
380             *d++ = (bgr&0x1F)<<3;
381             *d++ = (bgr&0x3E0)>>2;
382             *d++ = (bgr&0x7C00)>>7;
383         #else
384             *d++ = (bgr&0x7C00)>>7;
385             *d++ = (bgr&0x3E0)>>2;
386             *d++ = (bgr&0x1F)<<3;
387             *d++ = 255;
388         #endif
389     }
390 }
391
392 void rgb15to24(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long src_size)
393 {
394     const uint16_t *end;
395     uint8_t *d = dst;
396     const uint16_t *s = (const uint16_t *)src;
397     end = s + src_size/2;
398     while (s < end) {
399         register uint16_t bgr;
400         bgr = *s++;
401         *d++ = (bgr&0x7C00)>>7;
402         *d++ = (bgr&0x3E0)>>2;
403         *d++ = (bgr&0x1F)<<3;
404     }
405 }
406
407 void rgb15tobgr16(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long src_size)
408 {
409     long i;
410     long num_pixels = src_size >> 1;
411
412     for (i=0; i<num_pixels; i++) {
413         unsigned rgb = ((const uint16_t*)src)[i];
414         ((uint16_t*)dst)[i] = ((rgb&0x7C00)>>10) | ((rgb&0x3E0)<<1) | (rgb<<11);
415     }
416 }
417
418 void rgb15tobgr15(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long src_size)
419 {
420     long i;
421     long num_pixels = src_size >> 1;
422
423     for (i=0; i<num_pixels; i++) {
424         unsigned br;
425         unsigned rgb = ((const uint16_t*)src)[i];
426         br = rgb&0x7c1F;
427         ((uint16_t*)dst)[i] = (br>>10) | (rgb&0x3E0) | (br<<10);
428     }
429 }
430
431 void bgr8torgb8(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long src_size)
432 {
433     long i;
434     long num_pixels = src_size;
435     for (i=0; i<num_pixels; i++) {
436         unsigned b,g,r;
437         register uint8_t rgb;
438         rgb = src[i];
439         r = (rgb&0x07);
440         g = (rgb&0x38)>>3;
441         b = (rgb&0xC0)>>6;
442         dst[i] = ((b<<1)&0x07) | ((g&0x07)<<3) | ((r&0x03)<<6);
443     }
444 }