Added entry for H.264 DCT to the DSP context.
[ffmpeg.git] / libavcodec / dsputil.h
1 /*
2  * DSP utils
3  * Copyright (c) 2000, 2001, 2002 Fabrice Bellard.
4  * Copyright (c) 2002-2004 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 dsputil.h
25  * DSP utils.
26  * note, many functions in here may use MMX which trashes the FPU state, it is
27  * absolutely necessary to call emms_c() between dsp & float/double code
28  */
29
30 #ifndef DSPUTIL_H
31 #define DSPUTIL_H
32
33 #include "common.h"
34 #include "avcodec.h"
35
36
37 //#define DEBUG
38 /* dct code */
39 typedef short DCTELEM;
40 typedef int DWTELEM;
41
42 void fdct_ifast (DCTELEM *data);
43 void fdct_ifast248 (DCTELEM *data);
44 void ff_jpeg_fdct_islow (DCTELEM *data);
45 void ff_fdct248_islow (DCTELEM *data);
46
47 void j_rev_dct (DCTELEM *data);
48 void j_rev_dct4 (DCTELEM *data);
49 void j_rev_dct2 (DCTELEM *data);
50 void j_rev_dct1 (DCTELEM *data);
51
52 void ff_fdct_mmx(DCTELEM *block);
53 void ff_fdct_mmx2(DCTELEM *block);
54 void ff_fdct_sse2(DCTELEM *block);
55
56 void ff_h264_idct8_add_c(uint8_t *dst, DCTELEM *block, int stride);
57 void ff_h264_idct_add_c(uint8_t *dst, DCTELEM *block, int stride);
58 void ff_h264_idct8_dc_add_c(uint8_t *dst, DCTELEM *block, int stride);
59 void ff_h264_idct_dc_add_c(uint8_t *dst, DCTELEM *block, int stride);
60 void ff_h264_lowres_idct_add_c(uint8_t *dst, int stride, DCTELEM *block);
61 void ff_h264_lowres_idct_put_c(uint8_t *dst, int stride, DCTELEM *block);
62
63 void ff_vector_fmul_add_add_c(float *dst, const float *src0, const float *src1,
64                               const float *src2, int src3, int blocksize, int step);
65 void ff_float_to_int16_c(int16_t *dst, const float *src, int len);
66
67 /* encoding scans */
68 extern const uint8_t ff_alternate_horizontal_scan[64];
69 extern const uint8_t ff_alternate_vertical_scan[64];
70 extern const uint8_t ff_zigzag_direct[64];
71 extern const uint8_t ff_zigzag248_direct[64];
72
73 /* pixel operations */
74 #define MAX_NEG_CROP 1024
75
76 /* temporary */
77 extern uint32_t ff_squareTbl[512];
78 extern uint8_t ff_cropTbl[256 + 2 * MAX_NEG_CROP];
79
80 /* VP3 DSP functions */
81 void ff_vp3_idct_c(DCTELEM *block/* align 16*/);
82 void ff_vp3_idct_put_c(uint8_t *dest/*align 8*/, int line_size, DCTELEM *block/*align 16*/);
83 void ff_vp3_idct_add_c(uint8_t *dest/*align 8*/, int line_size, DCTELEM *block/*align 16*/);
84
85 /* 1/2^n downscaling functions from imgconvert.c */
86 void ff_img_copy_plane(uint8_t *dst, int dst_wrap, const uint8_t *src, int src_wrap, int width, int height);
87 void ff_shrink22(uint8_t *dst, int dst_wrap, const uint8_t *src, int src_wrap, int width, int height);
88 void ff_shrink44(uint8_t *dst, int dst_wrap, const uint8_t *src, int src_wrap, int width, int height);
89 void ff_shrink88(uint8_t *dst, int dst_wrap, const uint8_t *src, int src_wrap, int width, int height);
90
91 void ff_gmc_c(uint8_t *dst, uint8_t *src, int stride, int h, int ox, int oy,
92               int dxx, int dxy, int dyx, int dyy, int shift, int r, int width, int height);
93
94 /* minimum alignment rules ;)
95 if u notice errors in the align stuff, need more alignment for some asm code for some cpu
96 or need to use a function with less aligned data then send a mail to the ffmpeg-dev list, ...
97
98 !warning these alignments might not match reallity, (missing attribute((align)) stuff somewhere possible)
99 i (michael) didnt check them, these are just the alignents which i think could be reached easily ...
100
101 !future video codecs might need functions with less strict alignment
102 */
103
104 /*
105 void get_pixels_c(DCTELEM *block, const uint8_t *pixels, int line_size);
106 void diff_pixels_c(DCTELEM *block, const uint8_t *s1, const uint8_t *s2, int stride);
107 void put_pixels_clamped_c(const DCTELEM *block, uint8_t *pixels, int line_size);
108 void add_pixels_clamped_c(const DCTELEM *block, uint8_t *pixels, int line_size);
109 void clear_blocks_c(DCTELEM *blocks);
110 */
111
112 /* add and put pixel (decoding) */
113 // blocksizes for op_pixels_func are 8x4,8x8 16x8 16x16
114 //h for op_pixels_func is limited to {width/2, width} but never larger than 16 and never smaller then 4
115 typedef void (*op_pixels_func)(uint8_t *block/*align width (8 or 16)*/, const uint8_t *pixels/*align 1*/, int line_size, int h);
116 typedef void (*tpel_mc_func)(uint8_t *block/*align width (8 or 16)*/, const uint8_t *pixels/*align 1*/, int line_size, int w, int h);
117 typedef void (*qpel_mc_func)(uint8_t *dst/*align width (8 or 16)*/, uint8_t *src/*align 1*/, int stride);
118 typedef void (*h264_chroma_mc_func)(uint8_t *dst/*align 8*/, uint8_t *src/*align 1*/, int srcStride, int h, int x, int y);
119 typedef void (*h264_weight_func)(uint8_t *block, int stride, int log2_denom, int weight, int offset);
120 typedef void (*h264_biweight_func)(uint8_t *dst, uint8_t *src, int stride, int log2_denom, int weightd, int weights, int offset);
121
122 #define DEF_OLD_QPEL(name)\
123 void ff_put_        ## name (uint8_t *dst/*align width (8 or 16)*/, uint8_t *src/*align 1*/, int stride);\
124 void ff_put_no_rnd_ ## name (uint8_t *dst/*align width (8 or 16)*/, uint8_t *src/*align 1*/, int stride);\
125 void ff_avg_        ## name (uint8_t *dst/*align width (8 or 16)*/, uint8_t *src/*align 1*/, int stride);
126
127 DEF_OLD_QPEL(qpel16_mc11_old_c)
128 DEF_OLD_QPEL(qpel16_mc31_old_c)
129 DEF_OLD_QPEL(qpel16_mc12_old_c)
130 DEF_OLD_QPEL(qpel16_mc32_old_c)
131 DEF_OLD_QPEL(qpel16_mc13_old_c)
132 DEF_OLD_QPEL(qpel16_mc33_old_c)
133 DEF_OLD_QPEL(qpel8_mc11_old_c)
134 DEF_OLD_QPEL(qpel8_mc31_old_c)
135 DEF_OLD_QPEL(qpel8_mc12_old_c)
136 DEF_OLD_QPEL(qpel8_mc32_old_c)
137 DEF_OLD_QPEL(qpel8_mc13_old_c)
138 DEF_OLD_QPEL(qpel8_mc33_old_c)
139
140 #define CALL_2X_PIXELS(a, b, n)\
141 static void a(uint8_t *block, const uint8_t *pixels, int line_size, int h){\
142     b(block  , pixels  , line_size, h);\
143     b(block+n, pixels+n, line_size, h);\
144 }
145
146 /* motion estimation */
147 // h is limited to {width/2, width, 2*width} but never larger than 16 and never smaller then 2
148 // allthough currently h<4 is not used as functions with width <8 are not used and neither implemented
149 typedef int (*me_cmp_func)(void /*MpegEncContext*/ *s, uint8_t *blk1/*align width (8 or 16)*/, uint8_t *blk2/*align 1*/, int line_size, int h)/* __attribute__ ((const))*/;
150
151
152 // for snow slices
153 typedef struct slice_buffer_s slice_buffer;
154
155 /**
156  * DSPContext.
157  */
158 typedef struct DSPContext {
159     /* pixel ops : interface with DCT */
160     void (*get_pixels)(DCTELEM *block/*align 16*/, const uint8_t *pixels/*align 8*/, int line_size);
161     void (*diff_pixels)(DCTELEM *block/*align 16*/, const uint8_t *s1/*align 8*/, const uint8_t *s2/*align 8*/, int stride);
162     void (*put_pixels_clamped)(const DCTELEM *block/*align 16*/, uint8_t *pixels/*align 8*/, int line_size);
163     void (*put_signed_pixels_clamped)(const DCTELEM *block/*align 16*/, uint8_t *pixels/*align 8*/, int line_size);
164     void (*add_pixels_clamped)(const DCTELEM *block/*align 16*/, uint8_t *pixels/*align 8*/, int line_size);
165     void (*add_pixels8)(uint8_t *pixels, DCTELEM *block, int line_size);
166     void (*add_pixels4)(uint8_t *pixels, DCTELEM *block, int line_size);
167     /**
168      * translational global motion compensation.
169      */
170     void (*gmc1)(uint8_t *dst/*align 8*/, uint8_t *src/*align 1*/, int srcStride, int h, int x16, int y16, int rounder);
171     /**
172      * global motion compensation.
173      */
174     void (*gmc )(uint8_t *dst/*align 8*/, uint8_t *src/*align 1*/, int stride, int h, int ox, int oy,
175                     int dxx, int dxy, int dyx, int dyy, int shift, int r, int width, int height);
176     void (*clear_blocks)(DCTELEM *blocks/*align 16*/);
177     int (*pix_sum)(uint8_t * pix, int line_size);
178     int (*pix_norm1)(uint8_t * pix, int line_size);
179 // 16x16 8x8 4x4 2x2 16x8 8x4 4x2 8x16 4x8 2x4
180
181     me_cmp_func sad[5]; /* identical to pix_absAxA except additional void * */
182     me_cmp_func sse[5];
183     me_cmp_func hadamard8_diff[5];
184     me_cmp_func dct_sad[5];
185     me_cmp_func quant_psnr[5];
186     me_cmp_func bit[5];
187     me_cmp_func rd[5];
188     me_cmp_func vsad[5];
189     me_cmp_func vsse[5];
190     me_cmp_func nsse[5];
191     me_cmp_func w53[5];
192     me_cmp_func w97[5];
193     me_cmp_func dct_max[5];
194     me_cmp_func dct264_sad[5];
195
196     me_cmp_func me_pre_cmp[5];
197     me_cmp_func me_cmp[5];
198     me_cmp_func me_sub_cmp[5];
199     me_cmp_func mb_cmp[5];
200     me_cmp_func ildct_cmp[5]; //only width 16 used
201     me_cmp_func frame_skip_cmp[5]; //only width 8 used
202
203     /**
204      * Halfpel motion compensation with rounding (a+b+1)>>1.
205      * this is an array[4][4] of motion compensation funcions for 4
206      * horizontal blocksizes (8,16) and the 4 halfpel positions<br>
207      * *pixels_tab[ 0->16xH 1->8xH ][ xhalfpel + 2*yhalfpel ]
208      * @param block destination where the result is stored
209      * @param pixels source
210      * @param line_size number of bytes in a horizontal line of block
211      * @param h height
212      */
213     op_pixels_func put_pixels_tab[4][4];
214
215     /**
216      * Halfpel motion compensation with rounding (a+b+1)>>1.
217      * This is an array[4][4] of motion compensation functions for 4
218      * horizontal blocksizes (8,16) and the 4 halfpel positions<br>
219      * *pixels_tab[ 0->16xH 1->8xH ][ xhalfpel + 2*yhalfpel ]
220      * @param block destination into which the result is averaged (a+b+1)>>1
221      * @param pixels source
222      * @param line_size number of bytes in a horizontal line of block
223      * @param h height
224      */
225     op_pixels_func avg_pixels_tab[4][4];
226
227     /**
228      * Halfpel motion compensation with no rounding (a+b)>>1.
229      * this is an array[2][4] of motion compensation funcions for 2
230      * horizontal blocksizes (8,16) and the 4 halfpel positions<br>
231      * *pixels_tab[ 0->16xH 1->8xH ][ xhalfpel + 2*yhalfpel ]
232      * @param block destination where the result is stored
233      * @param pixels source
234      * @param line_size number of bytes in a horizontal line of block
235      * @param h height
236      */
237     op_pixels_func put_no_rnd_pixels_tab[4][4];
238
239     /**
240      * Halfpel motion compensation with no rounding (a+b)>>1.
241      * this is an array[2][4] of motion compensation funcions for 2
242      * horizontal blocksizes (8,16) and the 4 halfpel positions<br>
243      * *pixels_tab[ 0->16xH 1->8xH ][ xhalfpel + 2*yhalfpel ]
244      * @param block destination into which the result is averaged (a+b)>>1
245      * @param pixels source
246      * @param line_size number of bytes in a horizontal line of block
247      * @param h height
248      */
249     op_pixels_func avg_no_rnd_pixels_tab[4][4];
250
251     void (*put_no_rnd_pixels_l2[2])(uint8_t *block/*align width (8 or 16)*/, const uint8_t *a/*align 1*/, const uint8_t *b/*align 1*/, int line_size, int h);
252
253     /**
254      * Thirdpel motion compensation with rounding (a+b+1)>>1.
255      * this is an array[12] of motion compensation funcions for the 9 thirdpel positions<br>
256      * *pixels_tab[ xthirdpel + 4*ythirdpel ]
257      * @param block destination where the result is stored
258      * @param pixels source
259      * @param line_size number of bytes in a horizontal line of block
260      * @param h height
261      */
262     tpel_mc_func put_tpel_pixels_tab[11]; //FIXME individual func ptr per width?
263     tpel_mc_func avg_tpel_pixels_tab[11]; //FIXME individual func ptr per width?
264
265     qpel_mc_func put_qpel_pixels_tab[2][16];
266     qpel_mc_func avg_qpel_pixels_tab[2][16];
267     qpel_mc_func put_no_rnd_qpel_pixels_tab[2][16];
268     qpel_mc_func avg_no_rnd_qpel_pixels_tab[2][16];
269     qpel_mc_func put_mspel_pixels_tab[8];
270
271     /**
272      * h264 Chram MC
273      */
274     h264_chroma_mc_func put_h264_chroma_pixels_tab[3];
275     /* This is really one func used in VC-1 decoding */
276     h264_chroma_mc_func put_no_rnd_h264_chroma_pixels_tab[3];
277     h264_chroma_mc_func avg_h264_chroma_pixels_tab[3];
278
279     qpel_mc_func put_h264_qpel_pixels_tab[4][16];
280     qpel_mc_func avg_h264_qpel_pixels_tab[4][16];
281
282     qpel_mc_func put_2tap_qpel_pixels_tab[4][16];
283     qpel_mc_func avg_2tap_qpel_pixels_tab[4][16];
284
285     h264_weight_func weight_h264_pixels_tab[10];
286     h264_biweight_func biweight_h264_pixels_tab[10];
287
288     /* AVS specific */
289     qpel_mc_func put_cavs_qpel_pixels_tab[2][16];
290     qpel_mc_func avg_cavs_qpel_pixels_tab[2][16];
291     void (*cavs_filter_lv)(uint8_t *pix, int stride, int alpha, int beta, int tc, int bs1, int bs2);
292     void (*cavs_filter_lh)(uint8_t *pix, int stride, int alpha, int beta, int tc, int bs1, int bs2);
293     void (*cavs_filter_cv)(uint8_t *pix, int stride, int alpha, int beta, int tc, int bs1, int bs2);
294     void (*cavs_filter_ch)(uint8_t *pix, int stride, int alpha, int beta, int tc, int bs1, int bs2);
295     void (*cavs_idct8_add)(uint8_t *dst, DCTELEM *block, int stride);
296
297     me_cmp_func pix_abs[2][4];
298
299     /* huffyuv specific */
300     void (*add_bytes)(uint8_t *dst/*align 16*/, uint8_t *src/*align 16*/, int w);
301     void (*diff_bytes)(uint8_t *dst/*align 16*/, uint8_t *src1/*align 16*/, uint8_t *src2/*align 1*/,int w);
302     /**
303      * subtract huffyuv's variant of median prediction
304      * note, this might read from src1[-1], src2[-1]
305      */
306     void (*sub_hfyu_median_prediction)(uint8_t *dst, uint8_t *src1, uint8_t *src2, int w, int *left, int *left_top);
307     void (*bswap_buf)(uint32_t *dst, uint32_t *src, int w);
308
309     void (*h264_v_loop_filter_luma)(uint8_t *pix, int stride, int alpha, int beta, int8_t *tc0);
310     void (*h264_h_loop_filter_luma)(uint8_t *pix, int stride, int alpha, int beta, int8_t *tc0);
311     void (*h264_v_loop_filter_chroma)(uint8_t *pix, int stride, int alpha, int beta, int8_t *tc0);
312     void (*h264_h_loop_filter_chroma)(uint8_t *pix, int stride, int alpha, int beta, int8_t *tc0);
313     void (*h264_v_loop_filter_chroma_intra)(uint8_t *pix, int stride, int alpha, int beta);
314     void (*h264_h_loop_filter_chroma_intra)(uint8_t *pix, int stride, int alpha, int beta);
315     // h264_loop_filter_strength: simd only. the C version is inlined in h264.c
316     void (*h264_loop_filter_strength)(int16_t bS[2][4][4], uint8_t nnz[40], int8_t ref[2][40], int16_t mv[2][40][2],
317                                       int bidir, int edges, int step, int mask_mv0, int mask_mv1);
318
319     void (*h263_v_loop_filter)(uint8_t *src, int stride, int qscale);
320     void (*h263_h_loop_filter)(uint8_t *src, int stride, int qscale);
321
322     void (*h261_loop_filter)(uint8_t *src, int stride);
323
324     /* assume len is a multiple of 4, and arrays are 16-byte aligned */
325     void (*vorbis_inverse_coupling)(float *mag, float *ang, int blocksize);
326     /* assume len is a multiple of 8, and arrays are 16-byte aligned */
327     void (*vector_fmul)(float *dst, const float *src, int len);
328     void (*vector_fmul_reverse)(float *dst, const float *src0, const float *src1, int len);
329     /* assume len is a multiple of 8, and src arrays are 16-byte aligned */
330     void (*vector_fmul_add_add)(float *dst, const float *src0, const float *src1, const float *src2, int src3, int len, int step);
331
332     /* C version: convert floats from the range [384.0,386.0] to ints in [-32768,32767]
333      * simd versions: convert floats from [-32768.0,32767.0] without rescaling and arrays are 16byte aligned */
334     void (*float_to_int16)(int16_t *dst, const float *src, int len);
335
336     /* (I)DCT */
337     void (*fdct)(DCTELEM *block/* align 16*/);
338     void (*fdct248)(DCTELEM *block/* align 16*/);
339
340     /* IDCT really*/
341     void (*idct)(DCTELEM *block/* align 16*/);
342
343     /**
344      * block -> idct -> clip to unsigned 8 bit -> dest.
345      * (-1392, 0, 0, ...) -> idct -> (-174, -174, ...) -> put -> (0, 0, ...)
346      * @param line_size size in bytes of a horizotal line of dest
347      */
348     void (*idct_put)(uint8_t *dest/*align 8*/, int line_size, DCTELEM *block/*align 16*/);
349
350     /**
351      * block -> idct -> add dest -> clip to unsigned 8 bit -> dest.
352      * @param line_size size in bytes of a horizotal line of dest
353      */
354     void (*idct_add)(uint8_t *dest/*align 8*/, int line_size, DCTELEM *block/*align 16*/);
355
356     /**
357      * idct input permutation.
358      * several optimized IDCTs need a permutated input (relative to the normal order of the reference
359      * IDCT)
360      * this permutation must be performed before the idct_put/add, note, normally this can be merged
361      * with the zigzag/alternate scan<br>
362      * an example to avoid confusion:
363      * - (->decode coeffs -> zigzag reorder -> dequant -> reference idct ->...)
364      * - (x -> referece dct -> reference idct -> x)
365      * - (x -> referece dct -> simple_mmx_perm = idct_permutation -> simple_idct_mmx -> x)
366      * - (->decode coeffs -> zigzag reorder -> simple_mmx_perm -> dequant -> simple_idct_mmx ->...)
367      */
368     uint8_t idct_permutation[64];
369     int idct_permutation_type;
370 #define FF_NO_IDCT_PERM 1
371 #define FF_LIBMPEG2_IDCT_PERM 2
372 #define FF_SIMPLE_IDCT_PERM 3
373 #define FF_TRANSPOSE_IDCT_PERM 4
374 #define FF_PARTTRANS_IDCT_PERM 5
375
376     int (*try_8x8basis)(int16_t rem[64], int16_t weight[64], int16_t basis[64], int scale);
377     void (*add_8x8basis)(int16_t rem[64], int16_t basis[64], int scale);
378 #define BASIS_SHIFT 16
379 #define RECON_SHIFT 6
380
381     /* h264 functions */
382     void (*h264_idct_add)(uint8_t *dst, DCTELEM *block, int stride);
383     void (*h264_idct8_add)(uint8_t *dst, DCTELEM *block, int stride);
384     void (*h264_idct_dc_add)(uint8_t *dst, DCTELEM *block, int stride);
385     void (*h264_idct8_dc_add)(uint8_t *dst, DCTELEM *block, int stride);
386     void (*h264_dct)(DCTELEM block[4][4]);
387
388     /* snow wavelet */
389     void (*vertical_compose97i)(DWTELEM *b0, DWTELEM *b1, DWTELEM *b2, DWTELEM *b3, DWTELEM *b4, DWTELEM *b5, int width);
390     void (*horizontal_compose97i)(DWTELEM *b, int width);
391     void (*inner_add_yblock)(uint8_t *obmc, const int obmc_stride, uint8_t * * block, int b_w, int b_h, int src_x, int src_y, int src_stride, slice_buffer * sb, int add, uint8_t * dst8);
392
393     void (*prefetch)(void *mem, int stride, int h);
394
395     void (*shrink[4])(uint8_t *dst, int dst_wrap, const uint8_t *src, int src_wrap, int width, int height);
396
397     /* vc1 functions */
398     void (*vc1_inv_trans_8x8)(DCTELEM *b);
399     void (*vc1_inv_trans_8x4)(DCTELEM *b, int n);
400     void (*vc1_inv_trans_4x8)(DCTELEM *b, int n);
401     void (*vc1_inv_trans_4x4)(DCTELEM *b, int n);
402     void (*vc1_v_overlap)(uint8_t* src, int stride);
403     void (*vc1_h_overlap)(uint8_t* src, int stride);
404     /* put 8x8 block with bicubic interpolation and quarterpel precision
405      * last argument is actually round value instead of height
406      */
407     op_pixels_func put_vc1_mspel_pixels_tab[16];
408 } DSPContext;
409
410 void dsputil_static_init(void);
411 void dsputil_init(DSPContext* p, AVCodecContext *avctx);
412
413 /**
414  * permute block according to permuatation.
415  * @param last last non zero element in scantable order
416  */
417 void ff_block_permute(DCTELEM *block, uint8_t *permutation, const uint8_t *scantable, int last);
418
419 void ff_set_cmp(DSPContext* c, me_cmp_func *cmp, int type);
420
421 #define         BYTE_VEC32(c)   ((c)*0x01010101UL)
422
423 static inline uint32_t rnd_avg32(uint32_t a, uint32_t b)
424 {
425     return (a | b) - (((a ^ b) & ~BYTE_VEC32(0x01)) >> 1);
426 }
427
428 static inline uint32_t no_rnd_avg32(uint32_t a, uint32_t b)
429 {
430     return (a & b) + (((a ^ b) & ~BYTE_VEC32(0x01)) >> 1);
431 }
432
433 static inline int get_penalty_factor(int lambda, int lambda2, int type){
434     switch(type&0xFF){
435     default:
436     case FF_CMP_SAD:
437         return lambda>>FF_LAMBDA_SHIFT;
438     case FF_CMP_DCT:
439         return (3*lambda)>>(FF_LAMBDA_SHIFT+1);
440     case FF_CMP_W53:
441         return (4*lambda)>>(FF_LAMBDA_SHIFT);
442     case FF_CMP_W97:
443         return (2*lambda)>>(FF_LAMBDA_SHIFT);
444     case FF_CMP_SATD:
445     case FF_CMP_DCT264:
446         return (2*lambda)>>FF_LAMBDA_SHIFT;
447     case FF_CMP_RD:
448     case FF_CMP_PSNR:
449     case FF_CMP_SSE:
450     case FF_CMP_NSSE:
451         return lambda2>>FF_LAMBDA_SHIFT;
452     case FF_CMP_BIT:
453         return 1;
454     }
455 }
456
457 /**
458  * Empty mmx state.
459  * this must be called between any dsp function and float/double code.
460  * for example sin(); dsp->idct_put(); emms_c(); cos()
461  */
462 #define emms_c()
463
464 /* should be defined by architectures supporting
465    one or more MultiMedia extension */
466 int mm_support(void);
467
468 #ifdef __GNUC__
469   #define DECLARE_ALIGNED_16(t,v)       t v __attribute__ ((aligned (16)))
470 #else
471   #define DECLARE_ALIGNED_16(t,v)      __declspec(align(16)) t v
472 #endif
473
474 #if defined(HAVE_MMX)
475
476 #undef emms_c
477
478 #define MM_MMX    0x0001 /* standard MMX */
479 #define MM_3DNOW  0x0004 /* AMD 3DNOW */
480 #define MM_MMXEXT 0x0002 /* SSE integer functions or AMD MMX ext */
481 #define MM_SSE    0x0008 /* SSE functions */
482 #define MM_SSE2   0x0010 /* PIV SSE2 functions */
483 #define MM_3DNOWEXT  0x0020 /* AMD 3DNowExt */
484 #define MM_SSE3   0x0040 /* Prescott SSE3 functions */
485
486 extern int mm_flags;
487
488 void add_pixels_clamped_mmx(const DCTELEM *block, uint8_t *pixels, int line_size);
489 void put_pixels_clamped_mmx(const DCTELEM *block, uint8_t *pixels, int line_size);
490 void put_signed_pixels_clamped_mmx(const DCTELEM *block, uint8_t *pixels, int line_size);
491
492 static inline void emms(void)
493 {
494     __asm __volatile ("emms;":::"memory");
495 }
496
497
498 #define emms_c() \
499 {\
500     if (mm_flags & MM_MMX)\
501         emms();\
502 }
503
504 #ifdef __GNUC__
505   #define DECLARE_ALIGNED_8(t,v)       t v __attribute__ ((aligned (8)))
506 #else
507   #define DECLARE_ALIGNED_8(t,v)      __declspec(align(8)) t v
508 #endif
509
510 #define STRIDE_ALIGN 8
511
512 void dsputil_init_mmx(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx);
513 void dsputil_init_pix_mmx(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx);
514
515 #elif defined(ARCH_ARMV4L)
516
517 /* This is to use 4 bytes read to the IDCT pointers for some 'zero'
518    line optimizations */
519 #define DECLARE_ALIGNED_8(t,v)    t v __attribute__ ((aligned (4)))
520 #define STRIDE_ALIGN 4
521
522 #define MM_IWMMXT    0x0100 /* XScale IWMMXT */
523
524 extern int mm_flags;
525
526 void dsputil_init_armv4l(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx);
527
528 #elif defined(HAVE_MLIB)
529
530 /* SPARC/VIS IDCT needs 8-byte aligned DCT blocks */
531 #define DECLARE_ALIGNED_8(t,v)    t v __attribute__ ((aligned (8)))
532 #define STRIDE_ALIGN 8
533
534 void dsputil_init_mlib(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx);
535
536 #elif defined(ARCH_SPARC)
537
538 /* SPARC/VIS IDCT needs 8-byte aligned DCT blocks */
539 #define DECLARE_ALIGNED_8(t,v)    t v __attribute__ ((aligned (8)))
540 #define STRIDE_ALIGN 8
541 void dsputil_init_vis(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx);
542
543 #elif defined(ARCH_ALPHA)
544
545 #define DECLARE_ALIGNED_8(t,v)    t v __attribute__ ((aligned (8)))
546 #define STRIDE_ALIGN 8
547
548 void dsputil_init_alpha(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx);
549
550 #elif defined(ARCH_POWERPC)
551
552 #define MM_ALTIVEC    0x0001 /* standard AltiVec */
553
554 extern int mm_flags;
555
556 #if defined(HAVE_ALTIVEC) && !defined(CONFIG_DARWIN)
557 #define pixel altivec_pixel
558 #include <altivec.h>
559 #undef pixel
560 #endif
561
562 #define DECLARE_ALIGNED_8(t,v)    t v __attribute__ ((aligned (16)))
563 #define STRIDE_ALIGN 16
564
565 void dsputil_init_ppc(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx);
566
567 #elif defined(HAVE_MMI)
568
569 #define DECLARE_ALIGNED_8(t,v)    t v __attribute__ ((aligned (16)))
570 #define STRIDE_ALIGN 16
571
572 void dsputil_init_mmi(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx);
573
574 #elif defined(ARCH_SH4)
575
576 #define DECLARE_ALIGNED_8(t,v)    t v __attribute__ ((aligned (8)))
577 #define STRIDE_ALIGN 8
578
579 void dsputil_init_sh4(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx);
580
581 #elif defined(ARCH_BFIN)
582
583 #define DECLARE_ALIGNED_8(t,v)    t v __attribute__ ((aligned (8)))
584 #define STRIDE_ALIGN 8
585
586 void dsputil_init_bfin(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx);
587
588 #else
589
590 #define DECLARE_ALIGNED_8(t,v)    t v __attribute__ ((aligned (8)))
591 #define STRIDE_ALIGN 8
592
593 #endif
594
595 /* PSNR */
596 void get_psnr(uint8_t *orig_image[3], uint8_t *coded_image[3],
597               int orig_linesize[3], int coded_linesize,
598               AVCodecContext *avctx);
599
600 /* FFT computation */
601
602 /* NOTE: soon integer code will be added, so you must use the
603    FFTSample type */
604 typedef float FFTSample;
605
606 struct MDCTContext;
607
608 typedef struct FFTComplex {
609     FFTSample re, im;
610 } FFTComplex;
611
612 typedef struct FFTContext {
613     int nbits;
614     int inverse;
615     uint16_t *revtab;
616     FFTComplex *exptab;
617     FFTComplex *exptab1; /* only used by SSE code */
618     void (*fft_calc)(struct FFTContext *s, FFTComplex *z);
619     void (*imdct_calc)(struct MDCTContext *s, FFTSample *output,
620                        const FFTSample *input, FFTSample *tmp);
621 } FFTContext;
622
623 int ff_fft_init(FFTContext *s, int nbits, int inverse);
624 void ff_fft_permute(FFTContext *s, FFTComplex *z);
625 void ff_fft_calc_c(FFTContext *s, FFTComplex *z);
626 void ff_fft_calc_sse(FFTContext *s, FFTComplex *z);
627 void ff_fft_calc_3dn(FFTContext *s, FFTComplex *z);
628 void ff_fft_calc_3dn2(FFTContext *s, FFTComplex *z);
629 void ff_fft_calc_altivec(FFTContext *s, FFTComplex *z);
630
631 static inline void ff_fft_calc(FFTContext *s, FFTComplex *z)
632 {
633     s->fft_calc(s, z);
634 }
635 void ff_fft_end(FFTContext *s);
636
637 /* MDCT computation */
638
639 typedef struct MDCTContext {
640     int n;  /* size of MDCT (i.e. number of input data * 2) */
641     int nbits; /* n = 2^nbits */
642     /* pre/post rotation tables */
643     FFTSample *tcos;
644     FFTSample *tsin;
645     FFTContext fft;
646 } MDCTContext;
647
648 int ff_mdct_init(MDCTContext *s, int nbits, int inverse);
649 void ff_imdct_calc(MDCTContext *s, FFTSample *output,
650                 const FFTSample *input, FFTSample *tmp);
651 void ff_imdct_calc_3dn2(MDCTContext *s, FFTSample *output,
652                         const FFTSample *input, FFTSample *tmp);
653 void ff_imdct_calc_sse(MDCTContext *s, FFTSample *output,
654                        const FFTSample *input, FFTSample *tmp);
655 void ff_mdct_calc(MDCTContext *s, FFTSample *out,
656                const FFTSample *input, FFTSample *tmp);
657 void ff_mdct_end(MDCTContext *s);
658
659 #define WARPER8_16(name8, name16)\
660 static int name16(void /*MpegEncContext*/ *s, uint8_t *dst, uint8_t *src, int stride, int h){\
661     return name8(s, dst           , src           , stride, h)\
662           +name8(s, dst+8         , src+8         , stride, h);\
663 }
664
665 #define WARPER8_16_SQ(name8, name16)\
666 static int name16(void /*MpegEncContext*/ *s, uint8_t *dst, uint8_t *src, int stride, int h){\
667     int score=0;\
668     score +=name8(s, dst           , src           , stride, 8);\
669     score +=name8(s, dst+8         , src+8         , stride, 8);\
670     if(h==16){\
671         dst += 8*stride;\
672         src += 8*stride;\
673         score +=name8(s, dst           , src           , stride, 8);\
674         score +=name8(s, dst+8         , src+8         , stride, 8);\
675     }\
676     return score;\
677 }
678
679
680 static inline void copy_block2(uint8_t *dst, uint8_t *src, int dstStride, int srcStride, int h)
681 {
682     int i;
683     for(i=0; i<h; i++)
684     {
685         ST16(dst   , LD16(src   ));
686         dst+=dstStride;
687         src+=srcStride;
688     }
689 }
690
691 static inline void copy_block4(uint8_t *dst, uint8_t *src, int dstStride, int srcStride, int h)
692 {
693     int i;
694     for(i=0; i<h; i++)
695     {
696         ST32(dst   , LD32(src   ));
697         dst+=dstStride;
698         src+=srcStride;
699     }
700 }
701
702 static inline void copy_block8(uint8_t *dst, uint8_t *src, int dstStride, int srcStride, int h)
703 {
704     int i;
705     for(i=0; i<h; i++)
706     {
707         ST32(dst   , LD32(src   ));
708         ST32(dst+4 , LD32(src+4 ));
709         dst+=dstStride;
710         src+=srcStride;
711     }
712 }
713
714 static inline void copy_block9(uint8_t *dst, uint8_t *src, int dstStride, int srcStride, int h)
715 {
716     int i;
717     for(i=0; i<h; i++)
718     {
719         ST32(dst   , LD32(src   ));
720         ST32(dst+4 , LD32(src+4 ));
721         dst[8]= src[8];
722         dst+=dstStride;
723         src+=srcStride;
724     }
725 }
726
727 static inline void copy_block16(uint8_t *dst, uint8_t *src, int dstStride, int srcStride, int h)
728 {
729     int i;
730     for(i=0; i<h; i++)
731     {
732         ST32(dst   , LD32(src   ));
733         ST32(dst+4 , LD32(src+4 ));
734         ST32(dst+8 , LD32(src+8 ));
735         ST32(dst+12, LD32(src+12));
736         dst+=dstStride;
737         src+=srcStride;
738     }
739 }
740
741 static inline void copy_block17(uint8_t *dst, uint8_t *src, int dstStride, int srcStride, int h)
742 {
743     int i;
744     for(i=0; i<h; i++)
745     {
746         ST32(dst   , LD32(src   ));
747         ST32(dst+4 , LD32(src+4 ));
748         ST32(dst+8 , LD32(src+8 ));
749         ST32(dst+12, LD32(src+12));
750         dst[16]= src[16];
751         dst+=dstStride;
752         src+=srcStride;
753     }
754 }
755
756 #endif