fad33b2d41ac2c7f21d9fa30fff4832a19c679a7
[ffmpeg.git] / libswscale / swscale_internal.h
1 /*
2  * Copyright (C) 2001-2011 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
3  *
4  * This file is part of FFmpeg.
5  *
6  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
8  * License as published by the Free Software Foundation; either
9  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
10  *
11  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
14  * Lesser General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
17  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
18  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
19  */
20
21 #ifndef SWSCALE_SWSCALE_INTERNAL_H
22 #define SWSCALE_SWSCALE_INTERNAL_H
23
24 #include "config.h"
25
26 #if HAVE_ALTIVEC_H
27 #include <altivec.h>
28 #endif
29
30 #include "version.h"
31
32 #include "libavutil/avassert.h"
33 #include "libavutil/avutil.h"
34 #include "libavutil/common.h"
35 #include "libavutil/intreadwrite.h"
36 #include "libavutil/log.h"
37 #include "libavutil/pixfmt.h"
38 #include "libavutil/pixdesc.h"
39
40 #define STR(s) AV_TOSTRING(s) // AV_STRINGIFY is too long
41
42 #define YUVRGB_TABLE_HEADROOM 256
43
44 #define MAX_FILTER_SIZE SWS_MAX_FILTER_SIZE
45
46 #define DITHER1XBPP
47
48 #if HAVE_BIGENDIAN
49 #define ALT32_CORR (-1)
50 #else
51 #define ALT32_CORR   1
52 #endif
53
54 #if ARCH_X86_64
55 #   define APCK_PTR2  8
56 #   define APCK_COEF 16
57 #   define APCK_SIZE 24
58 #else
59 #   define APCK_PTR2  4
60 #   define APCK_COEF  8
61 #   define APCK_SIZE 16
62 #endif
63
64 #define RETCODE_USE_CASCADE -12345
65
66 struct SwsContext;
67
68 typedef enum SwsDither {
69     SWS_DITHER_NONE = 0,
70     SWS_DITHER_AUTO,
71     SWS_DITHER_BAYER,
72     SWS_DITHER_ED,
73     SWS_DITHER_A_DITHER,
74     SWS_DITHER_X_DITHER,
75     NB_SWS_DITHER,
76 } SwsDither;
77
78 typedef int (*SwsFunc)(struct SwsContext *context, const uint8_t *src[],
79                        int srcStride[], int srcSliceY, int srcSliceH,
80                        uint8_t *dst[], int dstStride[]);
81
82 /**
83  * Write one line of horizontally scaled data to planar output
84  * without any additional vertical scaling (or point-scaling).
85  *
86  * @param src     scaled source data, 15bit for 8-10bit output,
87  *                19-bit for 16bit output (in int32_t)
88  * @param dest    pointer to the output plane. For >8bit
89  *                output, this is in uint16_t
90  * @param dstW    width of destination in pixels
91  * @param dither  ordered dither array of type int16_t and size 8
92  * @param offset  Dither offset
93  */
94 typedef void (*yuv2planar1_fn)(const int16_t *src, uint8_t *dest, int dstW,
95                                const uint8_t *dither, int offset);
96
97 /**
98  * Write one line of horizontally scaled data to planar output
99  * with multi-point vertical scaling between input pixels.
100  *
101  * @param filter        vertical luma/alpha scaling coefficients, 12bit [0,4096]
102  * @param src           scaled luma (Y) or alpha (A) source data, 15bit for 8-10bit output,
103  *                      19-bit for 16bit output (in int32_t)
104  * @param filterSize    number of vertical input lines to scale
105  * @param dest          pointer to output plane. For >8bit
106  *                      output, this is in uint16_t
107  * @param dstW          width of destination pixels
108  * @param offset        Dither offset
109  */
110 typedef void (*yuv2planarX_fn)(const int16_t *filter, int filterSize,
111                                const int16_t **src, uint8_t *dest, int dstW,
112                                const uint8_t *dither, int offset);
113
114 /**
115  * Write one line of horizontally scaled chroma to interleaved output
116  * with multi-point vertical scaling between input pixels.
117  *
118  * @param c             SWS scaling context
119  * @param chrFilter     vertical chroma scaling coefficients, 12bit [0,4096]
120  * @param chrUSrc       scaled chroma (U) source data, 15bit for 8-10bit output,
121  *                      19-bit for 16bit output (in int32_t)
122  * @param chrVSrc       scaled chroma (V) source data, 15bit for 8-10bit output,
123  *                      19-bit for 16bit output (in int32_t)
124  * @param chrFilterSize number of vertical chroma input lines to scale
125  * @param dest          pointer to the output plane. For >8bit
126  *                      output, this is in uint16_t
127  * @param dstW          width of chroma planes
128  */
129 typedef void (*yuv2interleavedX_fn)(struct SwsContext *c,
130                                     const int16_t *chrFilter,
131                                     int chrFilterSize,
132                                     const int16_t **chrUSrc,
133                                     const int16_t **chrVSrc,
134                                     uint8_t *dest, int dstW);
135
136 /**
137  * Write one line of horizontally scaled Y/U/V/A to packed-pixel YUV/RGB
138  * output without any additional vertical scaling (or point-scaling). Note
139  * that this function may do chroma scaling, see the "uvalpha" argument.
140  *
141  * @param c       SWS scaling context
142  * @param lumSrc  scaled luma (Y) source data, 15bit for 8-10bit output,
143  *                19-bit for 16bit output (in int32_t)
144  * @param chrUSrc scaled chroma (U) source data, 15bit for 8-10bit output,
145  *                19-bit for 16bit output (in int32_t)
146  * @param chrVSrc scaled chroma (V) source data, 15bit for 8-10bit output,
147  *                19-bit for 16bit output (in int32_t)
148  * @param alpSrc  scaled alpha (A) source data, 15bit for 8-10bit output,
149  *                19-bit for 16bit output (in int32_t)
150  * @param dest    pointer to the output plane. For 16bit output, this is
151  *                uint16_t
152  * @param dstW    width of lumSrc and alpSrc in pixels, number of pixels
153  *                to write into dest[]
154  * @param uvalpha chroma scaling coefficient for the second line of chroma
155  *                pixels, either 2048 or 0. If 0, one chroma input is used
156  *                for 2 output pixels (or if the SWS_FLAG_FULL_CHR_INT flag
157  *                is set, it generates 1 output pixel). If 2048, two chroma
158  *                input pixels should be averaged for 2 output pixels (this
159  *                only happens if SWS_FLAG_FULL_CHR_INT is not set)
160  * @param y       vertical line number for this output. This does not need
161  *                to be used to calculate the offset in the destination,
162  *                but can be used to generate comfort noise using dithering
163  *                for some output formats.
164  */
165 typedef void (*yuv2packed1_fn)(struct SwsContext *c, const int16_t *lumSrc,
166                                const int16_t *chrUSrc[2],
167                                const int16_t *chrVSrc[2],
168                                const int16_t *alpSrc, uint8_t *dest,
169                                int dstW, int uvalpha, int y);
170 /**
171  * Write one line of horizontally scaled Y/U/V/A to packed-pixel YUV/RGB
172  * output by doing bilinear scaling between two input lines.
173  *
174  * @param c       SWS scaling context
175  * @param lumSrc  scaled luma (Y) source data, 15bit for 8-10bit output,
176  *                19-bit for 16bit output (in int32_t)
177  * @param chrUSrc scaled chroma (U) source data, 15bit for 8-10bit output,
178  *                19-bit for 16bit output (in int32_t)
179  * @param chrVSrc scaled chroma (V) source data, 15bit for 8-10bit output,
180  *                19-bit for 16bit output (in int32_t)
181  * @param alpSrc  scaled alpha (A) source data, 15bit for 8-10bit output,
182  *                19-bit for 16bit output (in int32_t)
183  * @param dest    pointer to the output plane. For 16bit output, this is
184  *                uint16_t
185  * @param dstW    width of lumSrc and alpSrc in pixels, number of pixels
186  *                to write into dest[]
187  * @param yalpha  luma/alpha scaling coefficients for the second input line.
188  *                The first line's coefficients can be calculated by using
189  *                4096 - yalpha
190  * @param uvalpha chroma scaling coefficient for the second input line. The
191  *                first line's coefficients can be calculated by using
192  *                4096 - uvalpha
193  * @param y       vertical line number for this output. This does not need
194  *                to be used to calculate the offset in the destination,
195  *                but can be used to generate comfort noise using dithering
196  *                for some output formats.
197  */
198 typedef void (*yuv2packed2_fn)(struct SwsContext *c, const int16_t *lumSrc[2],
199                                const int16_t *chrUSrc[2],
200                                const int16_t *chrVSrc[2],
201                                const int16_t *alpSrc[2],
202                                uint8_t *dest,
203                                int dstW, int yalpha, int uvalpha, int y);
204 /**
205  * Write one line of horizontally scaled Y/U/V/A to packed-pixel YUV/RGB
206  * output by doing multi-point vertical scaling between input pixels.
207  *
208  * @param c             SWS scaling context
209  * @param lumFilter     vertical luma/alpha scaling coefficients, 12bit [0,4096]
210  * @param lumSrc        scaled luma (Y) source data, 15bit for 8-10bit output,
211  *                      19-bit for 16bit output (in int32_t)
212  * @param lumFilterSize number of vertical luma/alpha input lines to scale
213  * @param chrFilter     vertical chroma scaling coefficients, 12bit [0,4096]
214  * @param chrUSrc       scaled chroma (U) source data, 15bit for 8-10bit output,
215  *                      19-bit for 16bit output (in int32_t)
216  * @param chrVSrc       scaled chroma (V) source data, 15bit for 8-10bit output,
217  *                      19-bit for 16bit output (in int32_t)
218  * @param chrFilterSize number of vertical chroma input lines to scale
219  * @param alpSrc        scaled alpha (A) source data, 15bit for 8-10bit output,
220  *                      19-bit for 16bit output (in int32_t)
221  * @param dest          pointer to the output plane. For 16bit output, this is
222  *                      uint16_t
223  * @param dstW          width of lumSrc and alpSrc in pixels, number of pixels
224  *                      to write into dest[]
225  * @param y             vertical line number for this output. This does not need
226  *                      to be used to calculate the offset in the destination,
227  *                      but can be used to generate comfort noise using dithering
228  *                      or some output formats.
229  */
230 typedef void (*yuv2packedX_fn)(struct SwsContext *c, const int16_t *lumFilter,
231                                const int16_t **lumSrc, int lumFilterSize,
232                                const int16_t *chrFilter,
233                                const int16_t **chrUSrc,
234                                const int16_t **chrVSrc, int chrFilterSize,
235                                const int16_t **alpSrc, uint8_t *dest,
236                                int dstW, int y);
237
238 /**
239  * Write one line of horizontally scaled Y/U/V/A to YUV/RGB
240  * output by doing multi-point vertical scaling between input pixels.
241  *
242  * @param c             SWS scaling context
243  * @param lumFilter     vertical luma/alpha scaling coefficients, 12bit [0,4096]
244  * @param lumSrc        scaled luma (Y) source data, 15bit for 8-10bit output,
245  *                      19-bit for 16bit output (in int32_t)
246  * @param lumFilterSize number of vertical luma/alpha input lines to scale
247  * @param chrFilter     vertical chroma scaling coefficients, 12bit [0,4096]
248  * @param chrUSrc       scaled chroma (U) source data, 15bit for 8-10bit output,
249  *                      19-bit for 16bit output (in int32_t)
250  * @param chrVSrc       scaled chroma (V) source data, 15bit for 8-10bit output,
251  *                      19-bit for 16bit output (in int32_t)
252  * @param chrFilterSize number of vertical chroma input lines to scale
253  * @param alpSrc        scaled alpha (A) source data, 15bit for 8-10bit output,
254  *                      19-bit for 16bit output (in int32_t)
255  * @param dest          pointer to the output planes. For 16bit output, this is
256  *                      uint16_t
257  * @param dstW          width of lumSrc and alpSrc in pixels, number of pixels
258  *                      to write into dest[]
259  * @param y             vertical line number for this output. This does not need
260  *                      to be used to calculate the offset in the destination,
261  *                      but can be used to generate comfort noise using dithering
262  *                      or some output formats.
263  */
264 typedef void (*yuv2anyX_fn)(struct SwsContext *c, const int16_t *lumFilter,
265                             const int16_t **lumSrc, int lumFilterSize,
266                             const int16_t *chrFilter,
267                             const int16_t **chrUSrc,
268                             const int16_t **chrVSrc, int chrFilterSize,
269                             const int16_t **alpSrc, uint8_t **dest,
270                             int dstW, int y);
271
272 /* This struct should be aligned on at least a 32-byte boundary. */
273 typedef struct SwsContext {
274     /**
275      * info on struct for av_log
276      */
277     const AVClass *av_class;
278
279     /**
280      * Note that src, dst, srcStride, dstStride will be copied in the
281      * sws_scale() wrapper so they can be freely modified here.
282      */
283     SwsFunc swscale;
284     int srcW;                     ///< Width  of source      luma/alpha planes.
285     int srcH;                     ///< Height of source      luma/alpha planes.
286     int dstH;                     ///< Height of destination luma/alpha planes.
287     int chrSrcW;                  ///< Width  of source      chroma     planes.
288     int chrSrcH;                  ///< Height of source      chroma     planes.
289     int chrDstW;                  ///< Width  of destination chroma     planes.
290     int chrDstH;                  ///< Height of destination chroma     planes.
291     int lumXInc, chrXInc;
292     int lumYInc, chrYInc;
293     enum AVPixelFormat dstFormat; ///< Destination pixel format.
294     enum AVPixelFormat srcFormat; ///< Source      pixel format.
295     int dstFormatBpp;             ///< Number of bits per pixel of the destination pixel format.
296     int srcFormatBpp;             ///< Number of bits per pixel of the source      pixel format.
297     int dstBpc, srcBpc;
298     int chrSrcHSubSample;         ///< Binary logarithm of horizontal subsampling factor between luma/alpha and chroma planes in source      image.
299     int chrSrcVSubSample;         ///< Binary logarithm of vertical   subsampling factor between luma/alpha and chroma planes in source      image.
300     int chrDstHSubSample;         ///< Binary logarithm of horizontal subsampling factor between luma/alpha and chroma planes in destination image.
301     int chrDstVSubSample;         ///< Binary logarithm of vertical   subsampling factor between luma/alpha and chroma planes in destination image.
302     int vChrDrop;                 ///< Binary logarithm of extra vertical subsampling factor in source image chroma planes specified by user.
303     int sliceDir;                 ///< Direction that slices are fed to the scaler (1 = top-to-bottom, -1 = bottom-to-top).
304     double param[2];              ///< Input parameters for scaling algorithms that need them.
305
306     /* The cascaded_* fields allow spliting a scaler task into multiple
307      * sequential steps, this is for example used to limit the maximum
308      * downscaling factor that needs to be supported in one scaler.
309      */
310     struct SwsContext *cascaded_context[3];
311     int cascaded_tmpStride[4];
312     uint8_t *cascaded_tmp[4];
313     int cascaded1_tmpStride[4];
314     uint8_t *cascaded1_tmp[4];
315
316     double gamma_value;
317     int gamma_flag;
318     uint16_t *gamma;
319     uint16_t *inv_gamma;
320
321     uint32_t pal_yuv[256];
322     uint32_t pal_rgb[256];
323
324     /**
325      * @name Scaled horizontal lines ring buffer.
326      * The horizontal scaler keeps just enough scaled lines in a ring buffer
327      * so they may be passed to the vertical scaler. The pointers to the
328      * allocated buffers for each line are duplicated in sequence in the ring
329      * buffer to simplify indexing and avoid wrapping around between lines
330      * inside the vertical scaler code. The wrapping is done before the
331      * vertical scaler is called.
332      */
333     //@{
334     int16_t **lumPixBuf;          ///< Ring buffer for scaled horizontal luma   plane lines to be fed to the vertical scaler.
335     int16_t **chrUPixBuf;         ///< Ring buffer for scaled horizontal chroma plane lines to be fed to the vertical scaler.
336     int16_t **chrVPixBuf;         ///< Ring buffer for scaled horizontal chroma plane lines to be fed to the vertical scaler.
337     int16_t **alpPixBuf;          ///< Ring buffer for scaled horizontal alpha  plane lines to be fed to the vertical scaler.
338     int vLumBufSize;              ///< Number of vertical luma/alpha lines allocated in the ring buffer.
339     int vChrBufSize;              ///< Number of vertical chroma     lines allocated in the ring buffer.
340     int lastInLumBuf;             ///< Last scaled horizontal luma/alpha line from source in the ring buffer.
341     int lastInChrBuf;             ///< Last scaled horizontal chroma     line from source in the ring buffer.
342     int lumBufIndex;              ///< Index in ring buffer of the last scaled horizontal luma/alpha line from source.
343     int chrBufIndex;              ///< Index in ring buffer of the last scaled horizontal chroma     line from source.
344     //@}
345
346     uint8_t *formatConvBuffer;
347
348     /**
349      * @name Horizontal and vertical filters.
350      * To better understand the following fields, here is a pseudo-code of
351      * their usage in filtering a horizontal line:
352      * @code
353      * for (i = 0; i < width; i++) {
354      *     dst[i] = 0;
355      *     for (j = 0; j < filterSize; j++)
356      *         dst[i] += src[ filterPos[i] + j ] * filter[ filterSize * i + j ];
357      *     dst[i] >>= FRAC_BITS; // The actual implementation is fixed-point.
358      * }
359      * @endcode
360      */
361     //@{
362     int16_t *hLumFilter;          ///< Array of horizontal filter coefficients for luma/alpha planes.
363     int16_t *hChrFilter;          ///< Array of horizontal filter coefficients for chroma     planes.
364     int16_t *vLumFilter;          ///< Array of vertical   filter coefficients for luma/alpha planes.
365     int16_t *vChrFilter;          ///< Array of vertical   filter coefficients for chroma     planes.
366     int32_t *hLumFilterPos;       ///< Array of horizontal filter starting positions for each dst[i] for luma/alpha planes.
367     int32_t *hChrFilterPos;       ///< Array of horizontal filter starting positions for each dst[i] for chroma     planes.
368     int32_t *vLumFilterPos;       ///< Array of vertical   filter starting positions for each dst[i] for luma/alpha planes.
369     int32_t *vChrFilterPos;       ///< Array of vertical   filter starting positions for each dst[i] for chroma     planes.
370     int hLumFilterSize;           ///< Horizontal filter size for luma/alpha pixels.
371     int hChrFilterSize;           ///< Horizontal filter size for chroma     pixels.
372     int vLumFilterSize;           ///< Vertical   filter size for luma/alpha pixels.
373     int vChrFilterSize;           ///< Vertical   filter size for chroma     pixels.
374     //@}
375
376     int lumMmxextFilterCodeSize;  ///< Runtime-generated MMXEXT horizontal fast bilinear scaler code size for luma/alpha planes.
377     int chrMmxextFilterCodeSize;  ///< Runtime-generated MMXEXT horizontal fast bilinear scaler code size for chroma planes.
378     uint8_t *lumMmxextFilterCode; ///< Runtime-generated MMXEXT horizontal fast bilinear scaler code for luma/alpha planes.
379     uint8_t *chrMmxextFilterCode; ///< Runtime-generated MMXEXT horizontal fast bilinear scaler code for chroma planes.
380
381     int canMMXEXTBeUsed;
382
383     int dstY;                     ///< Last destination vertical line output from last slice.
384     int flags;                    ///< Flags passed by the user to select scaler algorithm, optimizations, subsampling, etc...
385     void *yuvTable;             // pointer to the yuv->rgb table start so it can be freed()
386     // alignment ensures the offset can be added in a single
387     // instruction on e.g. ARM
388     DECLARE_ALIGNED(16, int, table_gV)[256 + 2*YUVRGB_TABLE_HEADROOM];
389     uint8_t *table_rV[256 + 2*YUVRGB_TABLE_HEADROOM];
390     uint8_t *table_gU[256 + 2*YUVRGB_TABLE_HEADROOM];
391     uint8_t *table_bU[256 + 2*YUVRGB_TABLE_HEADROOM];
392     DECLARE_ALIGNED(16, int32_t, input_rgb2yuv_table)[16+40*4]; // This table can contain both C and SIMD formatted values, the C vales are always at the XY_IDX points
393 #define RY_IDX 0
394 #define GY_IDX 1
395 #define BY_IDX 2
396 #define RU_IDX 3
397 #define GU_IDX 4
398 #define BU_IDX 5
399 #define RV_IDX 6
400 #define GV_IDX 7
401 #define BV_IDX 8
402 #define RGB2YUV_SHIFT 15
403
404     int *dither_error[4];
405
406     //Colorspace stuff
407     int contrast, brightness, saturation;    // for sws_getColorspaceDetails
408     int srcColorspaceTable[4];
409     int dstColorspaceTable[4];
410     int srcRange;                 ///< 0 = MPG YUV range, 1 = JPG YUV range (source      image).
411     int dstRange;                 ///< 0 = MPG YUV range, 1 = JPG YUV range (destination image).
412     int src0Alpha;
413     int dst0Alpha;
414     int srcXYZ;
415     int dstXYZ;
416     int src_h_chr_pos;
417     int dst_h_chr_pos;
418     int src_v_chr_pos;
419     int dst_v_chr_pos;
420     int yuv2rgb_y_offset;
421     int yuv2rgb_y_coeff;
422     int yuv2rgb_v2r_coeff;
423     int yuv2rgb_v2g_coeff;
424     int yuv2rgb_u2g_coeff;
425     int yuv2rgb_u2b_coeff;
426
427 #define RED_DITHER            "0*8"
428 #define GREEN_DITHER          "1*8"
429 #define BLUE_DITHER           "2*8"
430 #define Y_COEFF               "3*8"
431 #define VR_COEFF              "4*8"
432 #define UB_COEFF              "5*8"
433 #define VG_COEFF              "6*8"
434 #define UG_COEFF              "7*8"
435 #define Y_OFFSET              "8*8"
436 #define U_OFFSET              "9*8"
437 #define V_OFFSET              "10*8"
438 #define LUM_MMX_FILTER_OFFSET "11*8"
439 #define CHR_MMX_FILTER_OFFSET "11*8+4*4*"AV_STRINGIFY(MAX_FILTER_SIZE)
440 #define DSTW_OFFSET           "11*8+4*4*"AV_STRINGIFY(MAX_FILTER_SIZE)"*2"
441 #define ESP_OFFSET            "11*8+4*4*"AV_STRINGIFY(MAX_FILTER_SIZE)"*2+8"
442 #define VROUNDER_OFFSET       "11*8+4*4*"AV_STRINGIFY(MAX_FILTER_SIZE)"*2+16"
443 #define U_TEMP                "11*8+4*4*"AV_STRINGIFY(MAX_FILTER_SIZE)"*2+24"
444 #define V_TEMP                "11*8+4*4*"AV_STRINGIFY(MAX_FILTER_SIZE)"*2+32"
445 #define Y_TEMP                "11*8+4*4*"AV_STRINGIFY(MAX_FILTER_SIZE)"*2+40"
446 #define ALP_MMX_FILTER_OFFSET "11*8+4*4*"AV_STRINGIFY(MAX_FILTER_SIZE)"*2+48"
447 #define UV_OFF_PX             "11*8+4*4*"AV_STRINGIFY(MAX_FILTER_SIZE)"*3+48"
448 #define UV_OFF_BYTE           "11*8+4*4*"AV_STRINGIFY(MAX_FILTER_SIZE)"*3+56"
449 #define DITHER16              "11*8+4*4*"AV_STRINGIFY(MAX_FILTER_SIZE)"*3+64"
450 #define DITHER32              "11*8+4*4*"AV_STRINGIFY(MAX_FILTER_SIZE)"*3+80"
451 #define DITHER32_INT          (11*8+4*4*MAX_FILTER_SIZE*3+80) // value equal to above, used for checking that the struct hasn't been changed by mistake
452
453     DECLARE_ALIGNED(8, uint64_t, redDither);
454     DECLARE_ALIGNED(8, uint64_t, greenDither);
455     DECLARE_ALIGNED(8, uint64_t, blueDither);
456
457     DECLARE_ALIGNED(8, uint64_t, yCoeff);
458     DECLARE_ALIGNED(8, uint64_t, vrCoeff);
459     DECLARE_ALIGNED(8, uint64_t, ubCoeff);
460     DECLARE_ALIGNED(8, uint64_t, vgCoeff);
461     DECLARE_ALIGNED(8, uint64_t, ugCoeff);
462     DECLARE_ALIGNED(8, uint64_t, yOffset);
463     DECLARE_ALIGNED(8, uint64_t, uOffset);
464     DECLARE_ALIGNED(8, uint64_t, vOffset);
465     int32_t lumMmxFilter[4 * MAX_FILTER_SIZE];
466     int32_t chrMmxFilter[4 * MAX_FILTER_SIZE];
467     int dstW;                     ///< Width  of destination luma/alpha planes.
468     DECLARE_ALIGNED(8, uint64_t, esp);
469     DECLARE_ALIGNED(8, uint64_t, vRounder);
470     DECLARE_ALIGNED(8, uint64_t, u_temp);
471     DECLARE_ALIGNED(8, uint64_t, v_temp);
472     DECLARE_ALIGNED(8, uint64_t, y_temp);
473     int32_t alpMmxFilter[4 * MAX_FILTER_SIZE];
474     // alignment of these values is not necessary, but merely here
475     // to maintain the same offset across x8632 and x86-64. Once we
476     // use proper offset macros in the asm, they can be removed.
477     DECLARE_ALIGNED(8, ptrdiff_t, uv_off); ///< offset (in pixels) between u and v planes
478     DECLARE_ALIGNED(8, ptrdiff_t, uv_offx2); ///< offset (in bytes) between u and v planes
479     DECLARE_ALIGNED(8, uint16_t, dither16)[8];
480     DECLARE_ALIGNED(8, uint32_t, dither32)[8];
481
482     const uint8_t *chrDither8, *lumDither8;
483
484 #if HAVE_ALTIVEC
485     vector signed short   CY;
486     vector signed short   CRV;
487     vector signed short   CBU;
488     vector signed short   CGU;
489     vector signed short   CGV;
490     vector signed short   OY;
491     vector unsigned short CSHIFT;
492     vector signed short  *vYCoeffsBank, *vCCoeffsBank;
493 #endif
494
495     int use_mmx_vfilter;
496
497 /* pre defined color-spaces gamma */
498 #define XYZ_GAMMA (2.6f)
499 #define RGB_GAMMA (2.2f)
500     int16_t *xyzgamma;
501     int16_t *rgbgamma;
502     int16_t *xyzgammainv;
503     int16_t *rgbgammainv;
504     int16_t xyz2rgb_matrix[3][4];
505     int16_t rgb2xyz_matrix[3][4];
506
507     /* function pointers for swscale() */
508     yuv2planar1_fn yuv2plane1;
509     yuv2planarX_fn yuv2planeX;
510     yuv2interleavedX_fn yuv2nv12cX;
511     yuv2packed1_fn yuv2packed1;
512     yuv2packed2_fn yuv2packed2;
513     yuv2packedX_fn yuv2packedX;
514     yuv2anyX_fn yuv2anyX;
515
516     /// Unscaled conversion of luma plane to YV12 for horizontal scaler.
517     void (*lumToYV12)(uint8_t *dst, const uint8_t *src, const uint8_t *src2, const uint8_t *src3,
518                       int width, uint32_t *pal);
519     /// Unscaled conversion of alpha plane to YV12 for horizontal scaler.
520     void (*alpToYV12)(uint8_t *dst, const uint8_t *src, const uint8_t *src2, const uint8_t *src3,
521                       int width, uint32_t *pal);
522     /// Unscaled conversion of chroma planes to YV12 for horizontal scaler.
523     void (*chrToYV12)(uint8_t *dstU, uint8_t *dstV,
524                       const uint8_t *src1, const uint8_t *src2, const uint8_t *src3,
525                       int width, uint32_t *pal);
526
527     /**
528      * Functions to read planar input, such as planar RGB, and convert
529      * internally to Y/UV/A.
530      */
531     /** @{ */
532     void (*readLumPlanar)(uint8_t *dst, const uint8_t *src[4], int width, int32_t *rgb2yuv);
533     void (*readChrPlanar)(uint8_t *dstU, uint8_t *dstV, const uint8_t *src[4],
534                           int width, int32_t *rgb2yuv);
535     void (*readAlpPlanar)(uint8_t *dst, const uint8_t *src[4], int width, int32_t *rgb2yuv);
536     /** @} */
537
538     /**
539      * Scale one horizontal line of input data using a bilinear filter
540      * to produce one line of output data. Compared to SwsContext->hScale(),
541      * please take note of the following caveats when using these:
542      * - Scaling is done using only 7bit instead of 14bit coefficients.
543      * - You can use no more than 5 input pixels to produce 4 output
544      *   pixels. Therefore, this filter should not be used for downscaling
545      *   by more than ~20% in width (because that equals more than 5/4th
546      *   downscaling and thus more than 5 pixels input per 4 pixels output).
547      * - In general, bilinear filters create artifacts during downscaling
548      *   (even when <20%), because one output pixel will span more than one
549      *   input pixel, and thus some pixels will need edges of both neighbor
550      *   pixels to interpolate the output pixel. Since you can use at most
551      *   two input pixels per output pixel in bilinear scaling, this is
552      *   impossible and thus downscaling by any size will create artifacts.
553      * To enable this type of scaling, set SWS_FLAG_FAST_BILINEAR
554      * in SwsContext->flags.
555      */
556     /** @{ */
557     void (*hyscale_fast)(struct SwsContext *c,
558                          int16_t *dst, int dstWidth,
559                          const uint8_t *src, int srcW, int xInc);
560     void (*hcscale_fast)(struct SwsContext *c,
561                          int16_t *dst1, int16_t *dst2, int dstWidth,
562                          const uint8_t *src1, const uint8_t *src2,
563                          int srcW, int xInc);
564     /** @} */
565
566     /**
567      * Scale one horizontal line of input data using a filter over the input
568      * lines, to produce one (differently sized) line of output data.
569      *
570      * @param dst        pointer to destination buffer for horizontally scaled
571      *                   data. If the number of bits per component of one
572      *                   destination pixel (SwsContext->dstBpc) is <= 10, data
573      *                   will be 15bpc in 16bits (int16_t) width. Else (i.e.
574      *                   SwsContext->dstBpc == 16), data will be 19bpc in
575      *                   32bits (int32_t) width.
576      * @param dstW       width of destination image
577      * @param src        pointer to source data to be scaled. If the number of
578      *                   bits per component of a source pixel (SwsContext->srcBpc)
579      *                   is 8, this is 8bpc in 8bits (uint8_t) width. Else
580      *                   (i.e. SwsContext->dstBpc > 8), this is native depth
581      *                   in 16bits (uint16_t) width. In other words, for 9-bit
582      *                   YUV input, this is 9bpc, for 10-bit YUV input, this is
583      *                   10bpc, and for 16-bit RGB or YUV, this is 16bpc.
584      * @param filter     filter coefficients to be used per output pixel for
585      *                   scaling. This contains 14bpp filtering coefficients.
586      *                   Guaranteed to contain dstW * filterSize entries.
587      * @param filterPos  position of the first input pixel to be used for
588      *                   each output pixel during scaling. Guaranteed to
589      *                   contain dstW entries.
590      * @param filterSize the number of input coefficients to be used (and
591      *                   thus the number of input pixels to be used) for
592      *                   creating a single output pixel. Is aligned to 4
593      *                   (and input coefficients thus padded with zeroes)
594      *                   to simplify creating SIMD code.
595      */
596     /** @{ */
597     void (*hyScale)(struct SwsContext *c, int16_t *dst, int dstW,
598                     const uint8_t *src, const int16_t *filter,
599                     const int32_t *filterPos, int filterSize);
600     void (*hcScale)(struct SwsContext *c, int16_t *dst, int dstW,
601                     const uint8_t *src, const int16_t *filter,
602                     const int32_t *filterPos, int filterSize);
603     /** @} */
604
605     /// Color range conversion function for luma plane if needed.
606     void (*lumConvertRange)(int16_t *dst, int width);
607     /// Color range conversion function for chroma planes if needed.
608     void (*chrConvertRange)(int16_t *dst1, int16_t *dst2, int width);
609
610     int needs_hcscale; ///< Set if there are chroma planes to be converted.
611
612     SwsDither dither;
613 } SwsContext;
614 //FIXME check init (where 0)
615
616 SwsFunc ff_yuv2rgb_get_func_ptr(SwsContext *c);
617 int ff_yuv2rgb_c_init_tables(SwsContext *c, const int inv_table[4],
618                              int fullRange, int brightness,
619                              int contrast, int saturation);
620 void ff_yuv2rgb_init_tables_ppc(SwsContext *c, const int inv_table[4],
621                                 int brightness, int contrast, int saturation);
622
623 void ff_updateMMXDitherTables(SwsContext *c, int dstY, int lumBufIndex, int chrBufIndex,
624                            int lastInLumBuf, int lastInChrBuf);
625
626 av_cold void ff_sws_init_range_convert(SwsContext *c);
627
628 SwsFunc ff_yuv2rgb_init_x86(SwsContext *c);
629 SwsFunc ff_yuv2rgb_init_ppc(SwsContext *c);
630
631 static av_always_inline int is16BPS(enum AVPixelFormat pix_fmt)
632 {
633     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(pix_fmt);
634     av_assert0(desc);
635     return desc->comp[0].depth_minus1 == 15;
636 }
637
638 static av_always_inline int is9_OR_10BPS(enum AVPixelFormat pix_fmt)
639 {
640     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(pix_fmt);
641     av_assert0(desc);
642     return desc->comp[0].depth_minus1 >= 8 && desc->comp[0].depth_minus1 <= 13;
643 }
644
645 #define isNBPS(x) is9_OR_10BPS(x)
646
647 static av_always_inline int isBE(enum AVPixelFormat pix_fmt)
648 {
649     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(pix_fmt);
650     av_assert0(desc);
651     return desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_BE;
652 }
653
654 static av_always_inline int isYUV(enum AVPixelFormat pix_fmt)
655 {
656     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(pix_fmt);
657     av_assert0(desc);
658     return !(desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_RGB) && desc->nb_components >= 2;
659 }
660
661 static av_always_inline int isPlanarYUV(enum AVPixelFormat pix_fmt)
662 {
663     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(pix_fmt);
664     av_assert0(desc);
665     return ((desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_PLANAR) && isYUV(pix_fmt));
666 }
667
668 static av_always_inline int isRGB(enum AVPixelFormat pix_fmt)
669 {
670     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(pix_fmt);
671     av_assert0(desc);
672     return (desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_RGB);
673 }
674
675 #if 0 // FIXME
676 #define isGray(x) \
677     (!(av_pix_fmt_desc_get(x)->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_PAL) && \
678      av_pix_fmt_desc_get(x)->nb_components <= 2)
679 #else
680 #define isGray(x)                      \
681     ((x) == AV_PIX_FMT_GRAY8       ||  \
682      (x) == AV_PIX_FMT_YA8         ||  \
683      (x) == AV_PIX_FMT_GRAY16BE    ||  \
684      (x) == AV_PIX_FMT_GRAY16LE    ||  \
685      (x) == AV_PIX_FMT_YA16BE      ||  \
686      (x) == AV_PIX_FMT_YA16LE)
687 #endif
688
689 #define isRGBinInt(x) \
690     (           \
691      (x) == AV_PIX_FMT_RGB48BE     ||  \
692      (x) == AV_PIX_FMT_RGB48LE     ||  \
693      (x) == AV_PIX_FMT_RGB32       ||  \
694      (x) == AV_PIX_FMT_RGB32_1     ||  \
695      (x) == AV_PIX_FMT_RGB24       ||  \
696      (x) == AV_PIX_FMT_RGB565BE    ||  \
697      (x) == AV_PIX_FMT_RGB565LE    ||  \
698      (x) == AV_PIX_FMT_RGB555BE    ||  \
699      (x) == AV_PIX_FMT_RGB555LE    ||  \
700      (x) == AV_PIX_FMT_RGB444BE    ||  \
701      (x) == AV_PIX_FMT_RGB444LE    ||  \
702      (x) == AV_PIX_FMT_RGB8        ||  \
703      (x) == AV_PIX_FMT_RGB4        ||  \
704      (x) == AV_PIX_FMT_RGB4_BYTE   ||  \
705      (x) == AV_PIX_FMT_RGBA64BE    ||  \
706      (x) == AV_PIX_FMT_RGBA64LE    ||  \
707      (x) == AV_PIX_FMT_MONOBLACK   ||  \
708      (x) == AV_PIX_FMT_MONOWHITE   \
709     )
710 #define isBGRinInt(x) \
711     (           \
712      (x) == AV_PIX_FMT_BGR48BE     ||  \
713      (x) == AV_PIX_FMT_BGR48LE     ||  \
714      (x) == AV_PIX_FMT_BGR32       ||  \
715      (x) == AV_PIX_FMT_BGR32_1     ||  \
716      (x) == AV_PIX_FMT_BGR24       ||  \
717      (x) == AV_PIX_FMT_BGR565BE    ||  \
718      (x) == AV_PIX_FMT_BGR565LE    ||  \
719      (x) == AV_PIX_FMT_BGR555BE    ||  \
720      (x) == AV_PIX_FMT_BGR555LE    ||  \
721      (x) == AV_PIX_FMT_BGR444BE    ||  \
722      (x) == AV_PIX_FMT_BGR444LE    ||  \
723      (x) == AV_PIX_FMT_BGR8        ||  \
724      (x) == AV_PIX_FMT_BGR4        ||  \
725      (x) == AV_PIX_FMT_BGR4_BYTE   ||  \
726      (x) == AV_PIX_FMT_BGRA64BE    ||  \
727      (x) == AV_PIX_FMT_BGRA64LE    ||  \
728      (x) == AV_PIX_FMT_MONOBLACK   ||  \
729      (x) == AV_PIX_FMT_MONOWHITE   \
730     )
731
732 #define isRGBinBytes(x) (           \
733            (x) == AV_PIX_FMT_RGB48BE     \
734         || (x) == AV_PIX_FMT_RGB48LE     \
735         || (x) == AV_PIX_FMT_RGBA64BE    \
736         || (x) == AV_PIX_FMT_RGBA64LE    \
737         || (x) == AV_PIX_FMT_RGBA        \
738         || (x) == AV_PIX_FMT_ARGB        \
739         || (x) == AV_PIX_FMT_RGB24       \
740     )
741 #define isBGRinBytes(x) (           \
742            (x) == AV_PIX_FMT_BGR48BE     \
743         || (x) == AV_PIX_FMT_BGR48LE     \
744         || (x) == AV_PIX_FMT_BGRA64BE    \
745         || (x) == AV_PIX_FMT_BGRA64LE    \
746         || (x) == AV_PIX_FMT_BGRA        \
747         || (x) == AV_PIX_FMT_ABGR        \
748         || (x) == AV_PIX_FMT_BGR24       \
749     )
750
751 #define isBayer(x) ( \
752            (x)==AV_PIX_FMT_BAYER_BGGR8    \
753         || (x)==AV_PIX_FMT_BAYER_BGGR16LE \
754         || (x)==AV_PIX_FMT_BAYER_BGGR16BE \
755         || (x)==AV_PIX_FMT_BAYER_RGGB8    \
756         || (x)==AV_PIX_FMT_BAYER_RGGB16LE \
757         || (x)==AV_PIX_FMT_BAYER_RGGB16BE \
758         || (x)==AV_PIX_FMT_BAYER_GBRG8    \
759         || (x)==AV_PIX_FMT_BAYER_GBRG16LE \
760         || (x)==AV_PIX_FMT_BAYER_GBRG16BE \
761         || (x)==AV_PIX_FMT_BAYER_GRBG8    \
762         || (x)==AV_PIX_FMT_BAYER_GRBG16LE \
763         || (x)==AV_PIX_FMT_BAYER_GRBG16BE \
764     )
765
766 #define isAnyRGB(x) \
767     (           \
768           isBayer(x)          ||    \
769           isRGBinInt(x)       ||    \
770           isBGRinInt(x)       ||    \
771           isRGB(x)      \
772     )
773
774 static av_always_inline int isALPHA(enum AVPixelFormat pix_fmt)
775 {
776     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(pix_fmt);
777     av_assert0(desc);
778     if (pix_fmt == AV_PIX_FMT_PAL8)
779         return 1;
780     return desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_ALPHA;
781 }
782
783 #if 1
784 #define isPacked(x)         (       \
785            (x)==AV_PIX_FMT_PAL8        \
786         || (x)==AV_PIX_FMT_YUYV422     \
787         || (x)==AV_PIX_FMT_YVYU422     \
788         || (x)==AV_PIX_FMT_UYVY422     \
789         || (x)==AV_PIX_FMT_YA8       \
790         || (x)==AV_PIX_FMT_YA16LE      \
791         || (x)==AV_PIX_FMT_YA16BE      \
792         ||  isRGBinInt(x)           \
793         ||  isBGRinInt(x)           \
794     )
795 #else
796 static av_always_inline int isPacked(enum AVPixelFormat pix_fmt)
797 {
798     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(pix_fmt);
799     av_assert0(desc);
800     return ((desc->nb_components >= 2 && !(desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_PLANAR)) ||
801             pix_fmt == AV_PIX_FMT_PAL8);
802 }
803
804 #endif
805 static av_always_inline int isPlanar(enum AVPixelFormat pix_fmt)
806 {
807     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(pix_fmt);
808     av_assert0(desc);
809     return (desc->nb_components >= 2 && (desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_PLANAR));
810 }
811
812 static av_always_inline int isPackedRGB(enum AVPixelFormat pix_fmt)
813 {
814     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(pix_fmt);
815     av_assert0(desc);
816     return ((desc->flags & (AV_PIX_FMT_FLAG_PLANAR | AV_PIX_FMT_FLAG_RGB)) == AV_PIX_FMT_FLAG_RGB);
817 }
818
819 static av_always_inline int isPlanarRGB(enum AVPixelFormat pix_fmt)
820 {
821     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(pix_fmt);
822     av_assert0(desc);
823     return ((desc->flags & (AV_PIX_FMT_FLAG_PLANAR | AV_PIX_FMT_FLAG_RGB)) ==
824             (AV_PIX_FMT_FLAG_PLANAR | AV_PIX_FMT_FLAG_RGB));
825 }
826
827 static av_always_inline int usePal(enum AVPixelFormat pix_fmt)
828 {
829     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(pix_fmt);
830     av_assert0(desc);
831     return (desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_PAL) || (desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_PSEUDOPAL);
832 }
833
834 extern const uint64_t ff_dither4[2];
835 extern const uint64_t ff_dither8[2];
836
837 extern const uint8_t ff_dither_2x2_4[3][8];
838 extern const uint8_t ff_dither_2x2_8[3][8];
839 extern const uint8_t ff_dither_4x4_16[5][8];
840 extern const uint8_t ff_dither_8x8_32[9][8];
841 extern const uint8_t ff_dither_8x8_73[9][8];
842 extern const uint8_t ff_dither_8x8_128[9][8];
843 extern const uint8_t ff_dither_8x8_220[9][8];
844
845 extern const int32_t ff_yuv2rgb_coeffs[8][4];
846
847 extern const AVClass sws_context_class;
848
849 /**
850  * Set c->swscale to an unscaled converter if one exists for the specific
851  * source and destination formats, bit depths, flags, etc.
852  */
853 void ff_get_unscaled_swscale(SwsContext *c);
854 void ff_get_unscaled_swscale_ppc(SwsContext *c);
855 void ff_get_unscaled_swscale_arm(SwsContext *c);
856
857 /**
858  * Return function pointer to fastest main scaler path function depending
859  * on architecture and available optimizations.
860  */
861 SwsFunc ff_getSwsFunc(SwsContext *c);
862
863 void ff_sws_init_input_funcs(SwsContext *c);
864 void ff_sws_init_output_funcs(SwsContext *c,
865                               yuv2planar1_fn *yuv2plane1,
866                               yuv2planarX_fn *yuv2planeX,
867                               yuv2interleavedX_fn *yuv2nv12cX,
868                               yuv2packed1_fn *yuv2packed1,
869                               yuv2packed2_fn *yuv2packed2,
870                               yuv2packedX_fn *yuv2packedX,
871                               yuv2anyX_fn *yuv2anyX);
872 void ff_sws_init_swscale_ppc(SwsContext *c);
873 void ff_sws_init_swscale_x86(SwsContext *c);
874
875 void ff_hyscale_fast_c(SwsContext *c, int16_t *dst, int dstWidth,
876                        const uint8_t *src, int srcW, int xInc);
877 void ff_hcscale_fast_c(SwsContext *c, int16_t *dst1, int16_t *dst2,
878                        int dstWidth, const uint8_t *src1,
879                        const uint8_t *src2, int srcW, int xInc);
880 int ff_init_hscaler_mmxext(int dstW, int xInc, uint8_t *filterCode,
881                            int16_t *filter, int32_t *filterPos,
882                            int numSplits);
883 void ff_hyscale_fast_mmxext(SwsContext *c, int16_t *dst,
884                             int dstWidth, const uint8_t *src,
885                             int srcW, int xInc);
886 void ff_hcscale_fast_mmxext(SwsContext *c, int16_t *dst1, int16_t *dst2,
887                             int dstWidth, const uint8_t *src1,
888                             const uint8_t *src2, int srcW, int xInc);
889
890 static inline void fillPlane16(uint8_t *plane, int stride, int width, int height, int y,
891                                int alpha, int bits, const int big_endian)
892 {
893     int i, j;
894     uint8_t *ptr = plane + stride * y;
895     int v = alpha ? 0xFFFF>>(15-bits) : (1<<bits);
896     for (i = 0; i < height; i++) {
897 #define FILL(wfunc) \
898         for (j = 0; j < width; j++) {\
899             wfunc(ptr+2*j, v);\
900         }
901         if (big_endian) {
902             FILL(AV_WB16);
903         } else {
904             FILL(AV_WL16);
905         }
906         ptr += stride;
907     }
908 }
909
910 #endif /* SWSCALE_SWSCALE_INTERNAL_H */