diracdsp: add dequantization SIMD
[ffmpeg.git] / libavcodec / faandct.c
index e78d49b..b683072 100644 (file)
@@ -1,65 +1,57 @@
 /*
  * Floating point AAN DCT
- * Copyright (c) 2003 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
- *
- * This library is free software; you can redistribute it and/or
- * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
- * License as published by the Free Software Foundation; either
- * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
+ * this implementation is based upon the IJG integer AAN DCT (see jfdctfst.c)
  *
- * This library is distributed in the hope that it will be useful,
- * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
- * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
- * Lesser General Public License for more details.
+ * Copyright (c) 2003 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
+ * Copyright (c) 2003 Roman Shaposhnik
  *
- * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
- * License along with this library; if not, write to the Free Software
- * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
+ * Permission to use, copy, modify, and/or distribute this software for any
+ * purpose with or without fee is hereby granted, provided that the above
+ * copyright notice and this permission notice appear in all copies.
  *
- * this implementation is based upon the IJG integer AAN DCT (see jfdctfst.c)
+ * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS" AND THE AUTHOR DISCLAIMS ALL WARRANTIES
+ * WITH REGARD TO THIS SOFTWARE INCLUDING ALL IMPLIED WARRANTIES OF
+ * MERCHANTABILITY AND FITNESS. IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR
+ * ANY SPECIAL, DIRECT, INDIRECT, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES OR ANY DAMAGES
+ * WHATSOEVER RESULTING FROM LOSS OF USE, DATA OR PROFITS, WHETHER IN AN
+ * ACTION OF CONTRACT, NEGLIGENCE OR OTHER TORTIOUS ACTION, ARISING OUT OF
+ * OR IN CONNECTION WITH THE USE OR PERFORMANCE OF THIS SOFTWARE.
  */
 
 /**
- * @file faandct.c
- * @brief 
+ * @file
+ * @brief
  *     Floating point AAN DCT
  * @author Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
  */
 
-#include <math.h>
-
-#include "dsputil.h"
 #include "faandct.h"
+#include "libavutil/internal.h"
+#include "libavutil/libm.h"
 
-#define FLOAT float
-#ifdef FAAN_POSTSCALE
-#    define SCALE(x) postscale[x]
-#else
-#    define SCALE(x) 1
-#endif
+typedef float FLOAT;
 
-//numbers generated by simple c code (not as accurate as they could be)
-/*
-for(i=0; i<8; i++){
-    printf("#define B%d %1.20llf\n", i, (long double)1.0/(cosl(i*acosl(-1.0)/(long double)16.0)*sqrtl(2)));
-}
+/* numbers generated by arbitrary precision arithmetic followed by truncation
+to 36 fractional digits (enough for a 128-bit IEEE quad, see /usr/include/math.h
+for this approach). Unfortunately, long double is not always available correctly,
+e.g ppc has issues.
+TODO: add L suffixes when ppc and toolchains sort out their stuff.
 */
-#define B0 1.00000000000000000000
-#define B1 0.72095982200694791383 // (cos(pi*1/16)sqrt(2))^-1
-#define B2 0.76536686473017954350 // (cos(pi*2/16)sqrt(2))^-1
-#define B3 0.85043009476725644878 // (cos(pi*3/16)sqrt(2))^-1
-#define B4 1.00000000000000000000 // (cos(pi*4/16)sqrt(2))^-1
-#define B5 1.27275858057283393842 // (cos(pi*5/16)sqrt(2))^-1
-#define B6 1.84775906502257351242 // (cos(pi*6/16)sqrt(2))^-1
-#define B7 3.62450978541155137218 // (cos(pi*7/16)sqrt(2))^-1
-
-
-#define A1 0.70710678118654752438 // cos(pi*4/16)
+#define B0 1.000000000000000000000000000000000000
+#define B1 0.720959822006947913789091890943021267 // (cos(pi*1/16)sqrt(2))^-1
+#define B2 0.765366864730179543456919968060797734 // (cos(pi*2/16)sqrt(2))^-1
+#define B3 0.850430094767256448766702844371412325 // (cos(pi*3/16)sqrt(2))^-1
+#define B4 1.000000000000000000000000000000000000 // (cos(pi*4/16)sqrt(2))^-1
+#define B5 1.272758580572833938461007018281767032 // (cos(pi*5/16)sqrt(2))^-1
+#define B6 1.847759065022573512256366378793576574 // (cos(pi*6/16)sqrt(2))^-1
+#define B7 3.624509785411551372409941227504289587 // (cos(pi*7/16)sqrt(2))^-1
+
+#define A1 M_SQRT1_2              // cos(pi*4/16)
 #define A2 0.54119610014619698435 // cos(pi*6/16)sqrt(2)
 #define A5 0.38268343236508977170 // cos(pi*6/16)
 #define A4 1.30656296487637652774 // cos(pi*2/16)sqrt(2)
 
-static FLOAT postscale[64]={
+static const FLOAT postscale[64]={
 B0*B0, B0*B1, B0*B2, B0*B3, B0*B4, B0*B5, B0*B6, B0*B7,
 B1*B0, B1*B1, B1*B2, B1*B3, B1*B4, B1*B5, B1*B6, B1*B7,
 B2*B0, B2*B1, B2*B2, B2*B3, B2*B4, B2*B5, B2*B6, B2*B7,
@@ -70,16 +62,13 @@ B6*B0, B6*B1, B6*B2, B6*B3, B6*B4, B6*B5, B6*B6, B6*B7,
 B7*B0, B7*B1, B7*B2, B7*B3, B7*B4, B7*B5, B7*B6, B7*B7,
 };
 
-void ff_faandct(DCTELEM * data)
+static av_always_inline void row_fdct(FLOAT temp[64], int16_t *data)
 {
     FLOAT tmp0, tmp1, tmp2, tmp3, tmp4, tmp5, tmp6, tmp7;
     FLOAT tmp10, tmp11, tmp12, tmp13;
-    FLOAT z1, z2, z3, z4, z5, z11, z13;
-    FLOAT temp[64];
+    FLOAT z2, z4, z11, z13;
     int i;
 
-    emms_c();
-
     for (i=0; i<8*8; i+=8) {
         tmp0= data[0 + i] + data[7 + i];
         tmp7= data[0 + i] - data[7 + i];
@@ -89,36 +78,58 @@ void ff_faandct(DCTELEM * data)
         tmp5= data[2 + i] - data[5 + i];
         tmp3= data[3 + i] + data[4 + i];
         tmp4= data[3 + i] - data[4 + i];
-        
+
         tmp10= tmp0 + tmp3;
         tmp13= tmp0 - tmp3;
         tmp11= tmp1 + tmp2;
         tmp12= tmp1 - tmp2;
-        
+
         temp[0 + i]= tmp10 + tmp11;
         temp[4 + i]= tmp10 - tmp11;
-        
-        z1= (tmp12 + tmp13)*A1;
-        temp[2 + i]= tmp13 + z1;
-        temp[6 + i]= tmp13 - z1;
-        
-        tmp10= tmp4 + tmp5;
-        tmp11= tmp5 + tmp6;
-        tmp12= tmp6 + tmp7;
-
-        z5= (tmp10 - tmp12) * A5;
-        z2= tmp10*A2 + z5;
-        z4= tmp12*A4 + z5;
-        z3= tmp11*A1;
-
-        z11= tmp7 + z3;
-        z13= tmp7 - z3;
+
+        tmp12 += tmp13;
+        tmp12 *= A1;
+        temp[2 + i]= tmp13 + tmp12;
+        temp[6 + i]= tmp13 - tmp12;
+
+        tmp4 += tmp5;
+        tmp5 += tmp6;
+        tmp6 += tmp7;
+
+#if 0
+        {
+            FLOAT z5;
+            z5 = (tmp4 - tmp6) * A5;
+            z2 =  tmp4         * A2 + z5;
+            z4 =  tmp6         * A4 + z5;
+        }
+#else
+        z2= tmp4*(A2+A5) - tmp6*A5;
+        z4= tmp6*(A4-A5) + tmp4*A5;
+#endif
+        tmp5*=A1;
+
+        z11= tmp7 + tmp5;
+        z13= tmp7 - tmp5;
 
         temp[5 + i]= z13 + z2;
         temp[3 + i]= z13 - z2;
         temp[1 + i]= z11 + z4;
         temp[7 + i]= z11 - z4;
     }
+}
+
+void ff_faandct(int16_t *data)
+{
+    FLOAT tmp0, tmp1, tmp2, tmp3, tmp4, tmp5, tmp6, tmp7;
+    FLOAT tmp10, tmp11, tmp12, tmp13;
+    FLOAT z2, z4, z11, z13;
+    FLOAT temp[64];
+    int i;
+
+    emms_c();
+
+    row_fdct(temp, data);
 
     for (i=0; i<8; i++) {
         tmp0= temp[8*0 + i] + temp[8*7 + i];
@@ -129,87 +140,57 @@ void ff_faandct(DCTELEM * data)
         tmp5= temp[8*2 + i] - temp[8*5 + i];
         tmp3= temp[8*3 + i] + temp[8*4 + i];
         tmp4= temp[8*3 + i] - temp[8*4 + i];
-        
+
         tmp10= tmp0 + tmp3;
         tmp13= tmp0 - tmp3;
         tmp11= tmp1 + tmp2;
         tmp12= tmp1 - tmp2;
-        
-        data[8*0 + i]= lrintf(SCALE(8*0 + i) * (tmp10 + tmp11));
-        data[8*4 + i]= lrintf(SCALE(8*4 + i) * (tmp10 - tmp11));
-        
-        z1= (tmp12 + tmp13)* A1;
-        data[8*2 + i]= lrintf(SCALE(8*2 + i) * (tmp13 + z1));
-        data[8*6 + i]= lrintf(SCALE(8*6 + i) * (tmp13 - z1));
-        
-        tmp10= tmp4 + tmp5;
-        tmp11= tmp5 + tmp6;
-        tmp12= tmp6 + tmp7;
-
-        z5= (tmp10 - tmp12) * A5;
-        z2= tmp10*A2 + z5;
-        z4= tmp12*A4 + z5;
-        z3= tmp11*A1;
-
-        z11= tmp7 + z3;
-        z13= tmp7 - z3;
-
-        data[8*5 + i]= lrintf(SCALE(8*5 + i) * (z13 + z2));
-        data[8*3 + i]= lrintf(SCALE(8*3 + i) * (z13 - z2));
-        data[8*1 + i]= lrintf(SCALE(8*1 + i) * (z11 + z4));
-        data[8*7 + i]= lrintf(SCALE(8*7 + i) * (z11 - z4));
+
+        data[8*0 + i]= lrintf(postscale[8*0 + i] * (tmp10 + tmp11));
+        data[8*4 + i]= lrintf(postscale[8*4 + i] * (tmp10 - tmp11));
+
+        tmp12 += tmp13;
+        tmp12 *= A1;
+        data[8*2 + i]= lrintf(postscale[8*2 + i] * (tmp13 + tmp12));
+        data[8*6 + i]= lrintf(postscale[8*6 + i] * (tmp13 - tmp12));
+
+        tmp4 += tmp5;
+        tmp5 += tmp6;
+        tmp6 += tmp7;
+
+#if 0
+        {
+            FLOAT z5;
+            z5 = (tmp4 - tmp6) * A5;
+            z2 =  tmp4         * A2 + z5;
+            z4 =  tmp6         * A4 + z5;
+        }
+#else
+        z2= tmp4*(A2+A5) - tmp6*A5;
+        z4= tmp6*(A4-A5) + tmp4*A5;
+#endif
+        tmp5*=A1;
+
+        z11= tmp7 + tmp5;
+        z13= tmp7 - tmp5;
+
+        data[8*5 + i]= lrintf(postscale[8*5 + i] * (z13 + z2));
+        data[8*3 + i]= lrintf(postscale[8*3 + i] * (z13 - z2));
+        data[8*1 + i]= lrintf(postscale[8*1 + i] * (z11 + z4));
+        data[8*7 + i]= lrintf(postscale[8*7 + i] * (z11 - z4));
     }
 }
 
-void ff_faandct248(DCTELEM * data)
+void ff_faandct248(int16_t *data)
 {
     FLOAT tmp0, tmp1, tmp2, tmp3, tmp4, tmp5, tmp6, tmp7;
     FLOAT tmp10, tmp11, tmp12, tmp13;
-    FLOAT z1, z2, z3, z4, z5, z11, z13;
     FLOAT temp[64];
     int i;
 
     emms_c();
 
-    for (i=0; i<8*8; i+=8) {
-        tmp0= data[0 + i] + data[7 + i];
-        tmp7= data[0 + i] - data[7 + i];
-        tmp1= data[1 + i] + data[6 + i];
-        tmp6= data[1 + i] - data[6 + i];
-        tmp2= data[2 + i] + data[5 + i];
-        tmp5= data[2 + i] - data[5 + i];
-        tmp3= data[3 + i] + data[4 + i];
-        tmp4= data[3 + i] - data[4 + i];
-        
-        tmp10= tmp0 + tmp3;
-        tmp13= tmp0 - tmp3;
-        tmp11= tmp1 + tmp2;
-        tmp12= tmp1 - tmp2;
-        
-        temp[0 + i]= tmp10 + tmp11;
-        temp[4 + i]= tmp10 - tmp11;
-        
-        z1= (tmp12 + tmp13)*A1;
-        temp[2 + i]= tmp13 + z1;
-        temp[6 + i]= tmp13 - z1;
-        
-        tmp10= tmp4 + tmp5;
-        tmp11= tmp5 + tmp6;
-        tmp12= tmp6 + tmp7;
-
-        z5= (tmp10 - tmp12) * A5;
-        z2= tmp10*A2 + z5;
-        z4= tmp12*A4 + z5;
-        z3= tmp11*A1;
-
-        z11= tmp7 + z3;
-        z13= tmp7 - z3;
-
-        temp[5 + i]= z13 + z2;
-        temp[3 + i]= z13 - z2;
-        temp[1 + i]= z11 + z4;
-        temp[7 + i]= z11 - z4;
-    }
+    row_fdct(temp, data);
 
     for (i=0; i<8; i++) {
         tmp0 = temp[8*0 + i] + temp[8*1 + i];
@@ -220,29 +201,31 @@ void ff_faandct248(DCTELEM * data)
         tmp5 = temp[8*2 + i] - temp[8*3 + i];
         tmp6 = temp[8*4 + i] - temp[8*5 + i];
         tmp7 = temp[8*6 + i] - temp[8*7 + i];
-        
+
         tmp10 = tmp0 + tmp3;
         tmp11 = tmp1 + tmp2;
         tmp12 = tmp1 - tmp2;
         tmp13 = tmp0 - tmp3;
-        
-        data[8*0 + i] = lrintf(SCALE(8*0 + i) * (tmp10 + tmp11));
-        data[8*4 + i] = lrintf(SCALE(8*4 + i) * (tmp10 - tmp11));
-        
-        z1 = (tmp12 + tmp13)* A1;
-        data[8*2 + i] = lrintf(SCALE(8*2 + i) * (tmp13 + z1));
-        data[8*6 + i] = lrintf(SCALE(8*6 + i) * (tmp13 - z1));
-        
+
+        data[8*0 + i] = lrintf(postscale[8*0 + i] * (tmp10 + tmp11));
+        data[8*4 + i] = lrintf(postscale[8*4 + i] * (tmp10 - tmp11));
+
+        tmp12 += tmp13;
+        tmp12 *= A1;
+        data[8*2 + i] = lrintf(postscale[8*2 + i] * (tmp13 + tmp12));
+        data[8*6 + i] = lrintf(postscale[8*6 + i] * (tmp13 - tmp12));
+
         tmp10 = tmp4 + tmp7;
-       tmp11 = tmp5 + tmp6;
-       tmp12 = tmp5 - tmp6;
-       tmp13 = tmp4 - tmp7;
+        tmp11 = tmp5 + tmp6;
+        tmp12 = tmp5 - tmp6;
+        tmp13 = tmp4 - tmp7;
 
-       data[8*1 + i] = lrintf(SCALE(8*0 + i) * (tmp10 + tmp11));
-       data[8*5 + i] = lrintf(SCALE(8*4 + i) * (tmp10 - tmp11));
+        data[8*1 + i] = lrintf(postscale[8*0 + i] * (tmp10 + tmp11));
+        data[8*5 + i] = lrintf(postscale[8*4 + i] * (tmp10 - tmp11));
 
-       z1 = (tmp12 + tmp13)* A1;
-       data[8*3 + i] = lrintf(SCALE(8*2 + i) * (tmp13 + z1));
-       data[8*7 + i] = lrintf(SCALE(8*6 + i) * (tmp13 - z1));
+        tmp12 += tmp13;
+        tmp12 *= A1;
+        data[8*3 + i] = lrintf(postscale[8*2 + i] * (tmp13 + tmp12));
+        data[8*7 + i] = lrintf(postscale[8*6 + i] * (tmp13 - tmp12));
     }
 }