synfig-core/tags/synfig_0_61_03/synfig-core/src/modules/mod_libavcodec/libavcodec/dsputil.h

   1 /*
   2  * DSP utils
   3  * Copyright (c) 2000, 2001, 2002 Fabrice Bellard.
   4  *
   5  * This library is free software; you can redistribute it and/or
   6  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   7  * License as published by the Free Software Foundation; either
   8  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
   9  *
  10  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
  11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  13  * Lesser General Public License for more details.
  14  *
  15  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  16  * License along with this library; if not, write to the Free Software
  17  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  18  */
  19
  20 /**
  21  * @file dsputil.h
  22  * DSP utils.
  23  * note, many functions in here may use MMX which trashes the FPU state, it is
  24  * absolutely necessary to call emms_c() between dsp & float/double code
  25  */
  26
  27 #ifndef DSPUTIL_H
  28 #define DSPUTIL_H
  29
  30 #include "common.h"
  31 #include "avcodec.h"
  32
  33
  34 //#define DEBUG
  35 /* dct code */
  36 typedef short DCTELEM;
  37
  38 void fdct_ifast (DCTELEM *data);
  39 void ff_jpeg_fdct_islow (DCTELEM *data);
  40
  41 void j_rev_dct (DCTELEM *data);
  42
  43 void ff_fdct_mmx(DCTELEM *block);
  44
  45 /* encoding scans */
  46 extern const uint8_t ff_alternate_horizontal_scan[64];
  47 extern const uint8_t ff_alternate_vertical_scan[64];
  48 extern const uint8_t ff_zigzag_direct[64];
  49
  50 /* pixel operations */
  51 #define MAX_NEG_CROP 384
  52
  53 /* temporary */
  54 extern uint32_t squareTbl[512];
  55 extern uint8_t cropTbl[256 + 2 * MAX_NEG_CROP];
  56
  57
  58 /* minimum alignment rules ;)
  59 if u notice errors in the align stuff, need more alignment for some asm code for some cpu
  60 or need to use a function with less aligned data then send a mail to the ffmpeg-dev list, ...
  61
  62 !warning these alignments might not match reallity, (missing attribute((align)) stuff somewhere possible)
  63 i (michael) didnt check them, these are just the alignents which i think could be reached easily ...
  64
  65 !future video codecs might need functions with less strict alignment
  66 */
  67
  68 /*
  69 void get_pixels_c(DCTELEM *block, const uint8_t *pixels, int line_size);
  70 void diff_pixels_c(DCTELEM *block, const uint8_t *s1, const uint8_t *s2, int stride);
  71 void put_pixels_clamped_c(const DCTELEM *block, uint8_t *pixels, int line_size);
  72 void add_pixels_clamped_c(const DCTELEM *block, uint8_t *pixels, int line_size);
  73 void clear_blocks_c(DCTELEM *blocks);
  74 */
  75
  76 /* add and put pixel (decoding) */
  77 // blocksizes for op_pixels_func are 8x4,8x8 16x8 16x16
  78 typedef void (*op_pixels_func)(uint8_t *block/*align width (8 or 16)*/, const uint8_t *pixels/*align 1*/, int line_size, int h);
  79 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);
  80 typedef void (*qpel_mc_func)(uint8_t *dst/*align width (8 or 16)*/, uint8_t *src/*align 1*/, int stride);
  81 typedef void (*h264_chroma_mc_func)(uint8_t *dst/*align 8*/, uint8_t *src/*align 1*/, int srcStride, int h, int x, int y);
  82
  83 #define DEF_OLD_QPEL(name)\
  84 void ff_put_        ## name (uint8_t *dst/*align width (8 or 16)*/, uint8_t *src/*align 1*/, int stride);\
  85 void ff_put_no_rnd_ ## name (uint8_t *dst/*align width (8 or 16)*/, uint8_t *src/*align 1*/, int stride);\
  86 void ff_avg_        ## name (uint8_t *dst/*align width (8 or 16)*/, uint8_t *src/*align 1*/, int stride);
  87
  88 DEF_OLD_QPEL(qpel16_mc11_old_c)
  89 DEF_OLD_QPEL(qpel16_mc31_old_c)
  90 DEF_OLD_QPEL(qpel16_mc12_old_c)
  91 DEF_OLD_QPEL(qpel16_mc32_old_c)
  92 DEF_OLD_QPEL(qpel16_mc13_old_c)
  93 DEF_OLD_QPEL(qpel16_mc33_old_c)
  94 DEF_OLD_QPEL(qpel8_mc11_old_c)
  95 DEF_OLD_QPEL(qpel8_mc31_old_c)
  96 DEF_OLD_QPEL(qpel8_mc12_old_c)
  97 DEF_OLD_QPEL(qpel8_mc32_old_c)
  98 DEF_OLD_QPEL(qpel8_mc13_old_c)
  99 DEF_OLD_QPEL(qpel8_mc33_old_c)
 100
 101 #define CALL_2X_PIXELS(a, b, n)\
 102 static void a(uint8_t *block, const uint8_t *pixels, int line_size, int h){\
 103     b(block  , pixels  , line_size, h);\
 104     b(block+n, pixels+n, line_size, h);\
 105 }
 106
 107 /* motion estimation */
 108
 109 typedef int (*op_pixels_abs_func)(uint8_t *blk1/*align width (8 or 16)*/, uint8_t *blk2/*align 1*/, int line_size)/* __attribute__ ((const))*/;
 110
 111 typedef int (*me_cmp_func)(void /*MpegEncContext*/ *s, uint8_t *blk1/*align width (8 or 16)*/, uint8_t *blk2/*align 1*/, int line_size)/* __attribute__ ((const))*/;
 112
 113
 114 /**
 115  * DSPContext.
 116  */
 117 typedef struct DSPContext {
 118     /* pixel ops : interface with DCT */
 119     void (*get_pixels)(DCTELEM *block/*align 16*/, const uint8_t *pixels/*align 8*/, int line_size);
 120     void (*diff_pixels)(DCTELEM *block/*align 16*/, const uint8_t *s1/*align 8*/, const uint8_t *s2/*align 8*/, int stride);
 121     void (*put_pixels_clamped)(const DCTELEM *block/*align 16*/, uint8_t *pixels/*align 8*/, int line_size);
 122     void (*add_pixels_clamped)(const DCTELEM *block/*align 16*/, uint8_t *pixels/*align 8*/, int line_size);
 123     /**
 124      * translational global motion compensation.
 125      */
 126     void (*gmc1)(uint8_t *dst/*align 8*/, uint8_t *src/*align 1*/, int srcStride, int h, int x16, int y16, int rounder);
 127     /**
 128      * global motion compensation.
 129      */
 130     void (*gmc )(uint8_t *dst/*align 8*/, uint8_t *src/*align 1*/, int stride, int h, int ox, int oy,
 131                     int dxx, int dxy, int dyx, int dyy, int shift, int r, int width, int height);
 132     void (*clear_blocks)(DCTELEM *blocks/*align 16*/);
 133     int (*pix_sum)(uint8_t * pix, int line_size);
 134     int (*pix_norm1)(uint8_t * pix, int line_size);
 135     me_cmp_func sad[2]; /* identical to pix_absAxA except additional void * */
 136     me_cmp_func sse[2];
 137     me_cmp_func hadamard8_diff[2];
 138     me_cmp_func dct_sad[2];
 139     me_cmp_func quant_psnr[2];
 140     me_cmp_func bit[2];
 141     me_cmp_func rd[2];
 142     int (*hadamard8_abs )(uint8_t *src, int stride, int mean);
 143
 144     me_cmp_func me_pre_cmp[11];
 145     me_cmp_func me_cmp[11];
 146     me_cmp_func me_sub_cmp[11];
 147     me_cmp_func mb_cmp[11];
 148
 149     /* maybe create an array for 16/8/4/2 functions */
 150     /**
 151      * Halfpel motion compensation with rounding (a+b+1)>>1.
 152      * this is an array[4][4] of motion compensation funcions for 4
 153      * horizontal blocksizes (2,4,8,16) and the 4 halfpel positions<br>
 154      * *pixels_tab[ 0->16xH 1->8xH ][ xhalfpel + 2*yhalfpel ]
 155      * @param block destination where the result is stored
 156      * @param pixels source
 157      * @param line_size number of bytes in a horizontal line of block
 158      * @param h height
 159      */
 160     op_pixels_func put_pixels_tab[4][4];
 161
 162     /**
 163      * Halfpel motion compensation with rounding (a+b+1)>>1.
 164      * This is an array[4][4] of motion compensation functions for 4
 165      * horizontal blocksizes (2,4,8,16) and the 4 halfpel positions<br>
 166      * *pixels_tab[ 0->16xH 1->8xH ][ xhalfpel + 2*yhalfpel ]
 167      * @param block destination into which the result is averaged (a+b+1)>>1
 168      * @param pixels source
 169      * @param line_size number of bytes in a horizontal line of block
 170      * @param h height
 171      */
 172     op_pixels_func avg_pixels_tab[4][4];
 173
 174     /**
 175      * Halfpel motion compensation with no rounding (a+b)>>1.
 176      * this is an array[2][4] of motion compensation funcions for 2
 177      * horizontal blocksizes (8,16) and the 4 halfpel positions<br>
 178      * *pixels_tab[ 0->16xH 1->8xH ][ xhalfpel + 2*yhalfpel ]
 179      * @param block destination where the result is stored
 180      * @param pixels source
 181      * @param line_size number of bytes in a horizontal line of block
 182      * @param h height
 183      */
 184     op_pixels_func put_no_rnd_pixels_tab[2][4];
 185
 186     /**
 187      * Halfpel motion compensation with no rounding (a+b)>>1.
 188      * this is an array[2][4] of motion compensation funcions for 2
 189      * horizontal blocksizes (8,16) and the 4 halfpel positions<br>
 190      * *pixels_tab[ 0->16xH 1->8xH ][ xhalfpel + 2*yhalfpel ]
 191      * @param block destination into which the result is averaged (a+b)>>1
 192      * @param pixels source
 193      * @param line_size number of bytes in a horizontal line of block
 194      * @param h height
 195      */
 196     op_pixels_func avg_no_rnd_pixels_tab[2][4];
 197
 198     /**
 199      * Thirdpel motion compensation with rounding (a+b+1)>>1.
 200      * this is an array[12] of motion compensation funcions for the 9 thirdpel positions<br>
 201      * *pixels_tab[ xthirdpel + 4*ythirdpel ]
 202      * @param block destination where the result is stored
 203      * @param pixels source
 204      * @param line_size number of bytes in a horizontal line of block
 205      * @param h height
 206      */
 207     tpel_mc_func put_tpel_pixels_tab[11]; //FIXME individual func ptr per width?
 208     tpel_mc_func avg_tpel_pixels_tab[11]; //FIXME individual func ptr per width?
 209
 210     qpel_mc_func put_qpel_pixels_tab[2][16];
 211     qpel_mc_func avg_qpel_pixels_tab[2][16];
 212     qpel_mc_func put_no_rnd_qpel_pixels_tab[2][16];
 213     qpel_mc_func avg_no_rnd_qpel_pixels_tab[2][16];
 214     qpel_mc_func put_mspel_pixels_tab[8];
 215
 216     /**
 217      * h264 Chram MC
 218      */
 219     h264_chroma_mc_func put_h264_chroma_pixels_tab[3];
 220     h264_chroma_mc_func avg_h264_chroma_pixels_tab[3];
 221
 222     qpel_mc_func put_h264_qpel_pixels_tab[3][16];
 223     qpel_mc_func avg_h264_qpel_pixels_tab[3][16];
 224
 225     op_pixels_abs_func pix_abs16x16;
 226     op_pixels_abs_func pix_abs16x16_x2;
 227     op_pixels_abs_func pix_abs16x16_y2;
 228     op_pixels_abs_func pix_abs16x16_xy2;
 229     op_pixels_abs_func pix_abs8x8;
 230     op_pixels_abs_func pix_abs8x8_x2;
 231     op_pixels_abs_func pix_abs8x8_y2;
 232     op_pixels_abs_func pix_abs8x8_xy2;
 233
 234     /* huffyuv specific */
 235     void (*add_bytes)(uint8_t *dst/*align 16*/, uint8_t *src/*align 16*/, int w);
 236     void (*diff_bytes)(uint8_t *dst/*align 16*/, uint8_t *src1/*align 16*/, uint8_t *src2/*align 1*/,int w);
 237     void (*bswap_buf)(uint32_t *dst, uint32_t *src, int w);
 238
 239     /* (I)DCT */
 240     void (*fdct)(DCTELEM *block/* align 16*/);
 241
 242     /* IDCT really*/
 243     void (*idct)(DCTELEM *block/* align 16*/);
 244
 245     /**
 246      * block -> idct -> clip to unsigned 8 bit -> dest.
 247      * (-1392, 0, 0, ...) -> idct -> (-174, -174, ...) -> put -> (0, 0, ...)
 248      * @param line_size size in bytes of a horizotal line of dest
 249      */
 250     void (*idct_put)(uint8_t *dest/*align 8*/, int line_size, DCTELEM *block/*align 16*/);
 251
 252     /**
 253      * block -> idct -> add dest -> clip to unsigned 8 bit -> dest.
 254      * @param line_size size in bytes of a horizotal line of dest
 255      */
 256     void (*idct_add)(uint8_t *dest/*align 8*/, int line_size, DCTELEM *block/*align 16*/);
 257
 258     /**
 259      * idct input permutation.
 260      * several optimized IDCTs need a permutated input (relative to the normal order of the reference
 261      * IDCT)
 262      * this permutation must be performed before the idct_put/add, note, normally this can be merged
 263      * with the zigzag/alternate scan<br>
 264      * an example to avoid confusion:
 265      * - (->decode coeffs -> zigzag reorder -> dequant -> reference idct ->...)
 266      * - (x -> referece dct -> reference idct -> x)
 267      * - (x -> referece dct -> simple_mmx_perm = idct_permutation -> simple_idct_mmx -> x)
 268      * - (->decode coeffs -> zigzag reorder -> simple_mmx_perm -> dequant -> simple_idct_mmx ->...)
 269      */
 270     uint8_t idct_permutation[64];
 271     int idct_permutation_type;
 272 #define FF_NO_IDCT_PERM 1
 273 #define FF_LIBMPEG2_IDCT_PERM 2
 274 #define FF_SIMPLE_IDCT_PERM 3
 275 #define FF_TRANSPOSE_IDCT_PERM 4
 276
 277 } DSPContext;
 278
 279 void dsputil_static_init(void);
 280 void dsputil_init(DSPContext* p, AVCodecContext *avctx);
 281
 282 /**
 283  * permute block according to permuatation.
 284  * @param last last non zero element in scantable order
 285  */
 286 void ff_block_permute(DCTELEM *block, uint8_t *permutation, const uint8_t *scantable, int last);
 287
 288 #define BYTE_VEC32(c)   ((c)*0x01010101UL)
 289
 290 static inline uint32_t rnd_avg32(uint32_t a, uint32_t b)
 291 {
 292     return (a | b) - (((a ^ b) & ~BYTE_VEC32(0x01)) >> 1);
 293 }
 294
 295 static inline uint32_t no_rnd_avg32(uint32_t a, uint32_t b)
 296 {
 297     return (a & b) + (((a ^ b) & ~BYTE_VEC32(0x01)) >> 1);
 298 }
 299
 300 /**
 301  * Empty mmx state.
 302  * this must be called between any dsp function and float/double code.
 303  * for example sin(); dsp->idct_put(); emms_c(); cos()
 304  */
 305 #define emms_c()
 306
 307 /* should be defined by architectures supporting
 308    one or more MultiMedia extension */
 309 int mm_support(void);
 310
 311 #if defined(HAVE_MMX)
 312
 313 #undef emms_c
 314
 315 #define MM_MMX    0x0001 /* standard MMX */
 316 #define MM_3DNOW  0x0004 /* AMD 3DNOW */
 317 #define MM_MMXEXT 0x0002 /* SSE integer functions or AMD MMX ext */
 318 #define MM_SSE    0x0008 /* SSE functions */
 319 #define MM_SSE2   0x0010 /* PIV SSE2 functions */
 320
 321 extern int mm_flags;
 322
 323 void add_pixels_clamped_mmx(const DCTELEM *block, uint8_t *pixels, int line_size);
 324 void put_pixels_clamped_mmx(const DCTELEM *block, uint8_t *pixels, int line_size);
 325
 326 static inline void emms(void)
 327 {
 328     __asm __volatile ("emms;":::"memory");
 329 }
 330
 331
 332 #define emms_c() \
 333 {\
 334     if (mm_flags & MM_MMX)\
 335         emms();\
 336 }
 337
 338 #define __align8 __attribute__ ((aligned (8)))
 339
 340 void dsputil_init_mmx(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx);
 341 void dsputil_init_pix_mmx(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx);
 342
 343 #elif defined(ARCH_ARMV4L)
 344
 345 /* This is to use 4 bytes read to the IDCT pointers for some 'zero'
 346    line ptimizations */
 347 #define __align8 __attribute__ ((aligned (4)))
 348
 349 void dsputil_init_armv4l(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx);
 350
 351 #elif defined(HAVE_MLIB)
 352
 353 /* SPARC/VIS IDCT needs 8-byte aligned DCT blocks */
 354 #define __align8 __attribute__ ((aligned (8)))
 355
 356 void dsputil_init_mlib(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx);
 357
 358 #elif defined(ARCH_ALPHA)
 359
 360 #define __align8 __attribute__ ((aligned (8)))
 361
 362 void dsputil_init_alpha(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx);
 363
 364 #elif defined(ARCH_POWERPC)
 365
 366 #define MM_ALTIVEC    0x0001 /* standard AltiVec */
 367
 368 extern int mm_flags;
 369
 370 #if defined(HAVE_ALTIVEC) && !defined(CONFIG_DARWIN)
 371 #include <altivec.h>
 372 #endif
 373
 374 #define __align8 __attribute__ ((aligned (16)))
 375
 376 void dsputil_init_ppc(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx);
 377
 378 #elif defined(HAVE_MMI)
 379
 380 #define __align8 __attribute__ ((aligned (16)))
 381
 382 void dsputil_init_mmi(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx);
 383
 384 #elif defined(ARCH_SH4)
 385
 386 #define __align8 __attribute__ ((aligned (8)))
 387
 388 void dsputil_init_sh4(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx);
 389
 390 #else
 391
 392 #define __align8
 393
 394 #endif
 395
 396 #ifdef __GNUC__
 397
 398 struct unaligned_64 { uint64_t l; } __attribute__((packed));
 399 struct unaligned_32 { uint32_t l; } __attribute__((packed));
 400 struct unaligned_16 { uint16_t l; } __attribute__((packed));
 401
 402 #define LD16(a) (((const struct unaligned_16 *) (a))->l)
 403 #define LD32(a) (((const struct unaligned_32 *) (a))->l)
 404 #define LD64(a) (((const struct unaligned_64 *) (a))->l)
 405
 406 #define ST32(a, b) (((struct unaligned_32 *) (a))->l) = (b)
 407
 408 #else /* __GNUC__ */
 409
 410 #define LD16(a) (*((uint16_t*)(a)))
 411 #define LD32(a) (*((uint32_t*)(a)))
 412 #define LD64(a) (*((uint64_t*)(a)))
 413
 414 #define ST32(a, b) *((uint32_t*)(a)) = (b)
 415
 416 #endif /* !__GNUC__ */
 417
 418 /* PSNR */
 419 void get_psnr(uint8_t *orig_image[3], uint8_t *coded_image[3],
 420               int orig_linesize[3], int coded_linesize,
 421               AVCodecContext *avctx);
 422
 423 /* FFT computation */
 424
 425 /* NOTE: soon integer code will be added, so you must use the
 426    FFTSample type */
 427 typedef float FFTSample;
 428
 429 typedef struct FFTComplex {
 430     FFTSample re, im;
 431 } FFTComplex;
 432
 433 typedef struct FFTContext {
 434     int nbits;
 435     int inverse;
 436     uint16_t *revtab;
 437     FFTComplex *exptab;
 438     FFTComplex *exptab1; /* only used by SSE code */
 439     void (*fft_calc)(struct FFTContext *s, FFTComplex *z);
 440 } FFTContext;
 441
 442 int fft_init(FFTContext *s, int nbits, int inverse);
 443 void fft_permute(FFTContext *s, FFTComplex *z);
 444 void fft_calc_c(FFTContext *s, FFTComplex *z);
 445 void fft_calc_sse(FFTContext *s, FFTComplex *z);
 446 void fft_calc_altivec(FFTContext *s, FFTComplex *z);
 447
 448 static inline void fft_calc(FFTContext *s, FFTComplex *z)
 449 {
 450     s->fft_calc(s, z);
 451 }
 452 void fft_end(FFTContext *s);
 453
 454 /* MDCT computation */
 455
 456 typedef struct MDCTContext {
 457     int n;  /* size of MDCT (i.e. number of input data * 2) */
 458     int nbits; /* n = 2^nbits */
 459     /* pre/post rotation tables */
 460     FFTSample *tcos;
 461     FFTSample *tsin;
 462     FFTContext fft;
 463 } MDCTContext;
 464
 465 int ff_mdct_init(MDCTContext *s, int nbits, int inverse);
 466 void ff_imdct_calc(MDCTContext *s, FFTSample *output,
 467                 const FFTSample *input, FFTSample *tmp);
 468 void ff_mdct_calc(MDCTContext *s, FFTSample *out,
 469                const FFTSample *input, FFTSample *tmp);
 470 void ff_mdct_end(MDCTContext *s);
 471
 472 #define WARPER88_1616(name8, name16)\
 473 static int name16(void /*MpegEncContext*/ *s, uint8_t *dst, uint8_t *src, int stride){\
 474     return name8(s, dst           , src           , stride)\
 475           +name8(s, dst+8         , src+8         , stride)\
 476           +name8(s, dst  +8*stride, src  +8*stride, stride)\
 477           +name8(s, dst+8+8*stride, src+8+8*stride, stride);\
 478 }
 479
 480 #ifndef HAVE_LRINTF
 481 /* XXX: add ISOC specific test to avoid specific BSD testing. */
 482 /* better than nothing implementation. */
 483 /* btw, rintf() is existing on fbsd too -- alex */
 484 static inline long int lrintf(float x)
 485 {
 486 #ifdef CONFIG_WIN32
 487     /* XXX: incorrect, but make it compile */
 488     return (int)(x);
 489 #else
 490     return (int)(rint(x));
 491 #endif
 492 }
 493 #endif
 494
 495 #if defined(CONFIG_OS2) || defined(CONFIG_SUNOS)
 496 static inline float floorf(float f) {
 497     return floor(f);
 498 }
 499 #endif
 500
 501 #endif