libavcodec/faandct.c

   1 /*
   2  * Floating point AAN DCT
   3  * Copyright (c) 2003 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  *
  21  * this implementation is based upon the IJG integer AAN DCT (see jfdctfst.c)
  22  */
  23
  24 /**
  25  * @file faandct.c
  26  * @brief
  27  *     Floating point AAN DCT
  28  * @author Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
  29  */
  30
  31 #include "dsputil.h"
  32 #include "faandct.h"
  33
  34 #define FLOAT float
  35 #ifdef FAAN_POSTSCALE
  36 #    define SCALE(x) postscale[x]
  37 #else
  38 #    define SCALE(x) 1
  39 #endif
  40
  41 //numbers generated by simple c code (not as accurate as they could be)
  42 /*
  43 for(i=0; i<8; i++){
  44     printf("#define B%d %1.20llf\n", i, (long double)1.0/(cosl(i*acosl(-1.0)/(long double)16.0)*sqrtl(2)));
  45 }
  46 */
  47 #define B0 1.00000000000000000000
  48 #define B1 0.72095982200694791383 // (cos(pi*1/16)sqrt(2))^-1
  49 #define B2 0.76536686473017954350 // (cos(pi*2/16)sqrt(2))^-1
  50 #define B3 0.85043009476725644878 // (cos(pi*3/16)sqrt(2))^-1
  51 #define B4 1.00000000000000000000 // (cos(pi*4/16)sqrt(2))^-1
  52 #define B5 1.27275858057283393842 // (cos(pi*5/16)sqrt(2))^-1
  53 #define B6 1.84775906502257351242 // (cos(pi*6/16)sqrt(2))^-1
  54 #define B7 3.62450978541155137218 // (cos(pi*7/16)sqrt(2))^-1
  55
  56
  57 #define A1 0.70710678118654752438 // cos(pi*4/16)
  58 #define A2 0.54119610014619698435 // cos(pi*6/16)sqrt(2)
  59 #define A5 0.38268343236508977170 // cos(pi*6/16)
  60 #define A4 1.30656296487637652774 // cos(pi*2/16)sqrt(2)
  61
  62 static FLOAT postscale[64]={
  63 B0*B0, B0*B1, B0*B2, B0*B3, B0*B4, B0*B5, B0*B6, B0*B7,
  64 B1*B0, B1*B1, B1*B2, B1*B3, B1*B4, B1*B5, B1*B6, B1*B7,
  65 B2*B0, B2*B1, B2*B2, B2*B3, B2*B4, B2*B5, B2*B6, B2*B7,
  66 B3*B0, B3*B1, B3*B2, B3*B3, B3*B4, B3*B5, B3*B6, B3*B7,
  67 B4*B0, B4*B1, B4*B2, B4*B3, B4*B4, B4*B5, B4*B6, B4*B7,
  68 B5*B0, B5*B1, B5*B2, B5*B3, B5*B4, B5*B5, B5*B6, B5*B7,
  69 B6*B0, B6*B1, B6*B2, B6*B3, B6*B4, B6*B5, B6*B6, B6*B7,
  70 B7*B0, B7*B1, B7*B2, B7*B3, B7*B4, B7*B5, B7*B6, B7*B7,
  71 };
  72
  73 static always_inline void row_fdct(FLOAT temp[64], DCTELEM * data)
  74 {
  75     FLOAT tmp0, tmp1, tmp2, tmp3, tmp4, tmp5, tmp6, tmp7;
  76     FLOAT tmp10, tmp11, tmp12, tmp13;
  77     FLOAT z1, z2, z3, z4, z5, z11, z13;
  78     int i;
  79
  80     for (i=0; i<8*8; i+=8) {
  81         tmp0= data[0 + i] + data[7 + i];
  82         tmp7= data[0 + i] - data[7 + i];
  83         tmp1= data[1 + i] + data[6 + i];
  84         tmp6= data[1 + i] - data[6 + i];
  85         tmp2= data[2 + i] + data[5 + i];
  86         tmp5= data[2 + i] - data[5 + i];
  87         tmp3= data[3 + i] + data[4 + i];
  88         tmp4= data[3 + i] - data[4 + i];
  89
  90         tmp10= tmp0 + tmp3;
  91         tmp13= tmp0 - tmp3;
  92         tmp11= tmp1 + tmp2;
  93         tmp12= tmp1 - tmp2;
  94
  95         temp[0 + i]= tmp10 + tmp11;
  96         temp[4 + i]= tmp10 - tmp11;
  97
  98         z1= (tmp12 + tmp13)*A1;
  99         temp[2 + i]= tmp13 + z1;
 100         temp[6 + i]= tmp13 - z1;
 101
 102         tmp10= tmp4 + tmp5;
 103         tmp11= tmp5 + tmp6;
 104         tmp12= tmp6 + tmp7;
 105
 106         z5= (tmp10 - tmp12) * A5;
 107         z2= tmp10*A2 + z5;
 108         z4= tmp12*A4 + z5;
 109         z3= tmp11*A1;
 110
 111         z11= tmp7 + z3;
 112         z13= tmp7 - z3;
 113
 114         temp[5 + i]= z13 + z2;
 115         temp[3 + i]= z13 - z2;
 116         temp[1 + i]= z11 + z4;
 117         temp[7 + i]= z11 - z4;
 118     }
 119 }
 120
 121 void ff_faandct(DCTELEM * data)
 122 {
 123     FLOAT tmp0, tmp1, tmp2, tmp3, tmp4, tmp5, tmp6, tmp7;
 124     FLOAT tmp10, tmp11, tmp12, tmp13;
 125     FLOAT z1, z2, z3, z4, z5, z11, z13;
 126     FLOAT temp[64];
 127     int i;
 128
 129     emms_c();
 130
 131     row_fdct(temp, data);
 132
 133     for (i=0; i<8; i++) {
 134         tmp0= temp[8*0 + i] + temp[8*7 + i];
 135         tmp7= temp[8*0 + i] - temp[8*7 + i];
 136         tmp1= temp[8*1 + i] + temp[8*6 + i];
 137         tmp6= temp[8*1 + i] - temp[8*6 + i];
 138         tmp2= temp[8*2 + i] + temp[8*5 + i];
 139         tmp5= temp[8*2 + i] - temp[8*5 + i];
 140         tmp3= temp[8*3 + i] + temp[8*4 + i];
 141         tmp4= temp[8*3 + i] - temp[8*4 + i];
 142
 143         tmp10= tmp0 + tmp3;
 144         tmp13= tmp0 - tmp3;
 145         tmp11= tmp1 + tmp2;
 146         tmp12= tmp1 - tmp2;
 147
 148         data[8*0 + i]= lrintf(SCALE(8*0 + i) * (tmp10 + tmp11));
 149         data[8*4 + i]= lrintf(SCALE(8*4 + i) * (tmp10 - tmp11));
 150
 151         z1= (tmp12 + tmp13)* A1;
 152         data[8*2 + i]= lrintf(SCALE(8*2 + i) * (tmp13 + z1));
 153         data[8*6 + i]= lrintf(SCALE(8*6 + i) * (tmp13 - z1));
 154
 155         tmp10= tmp4 + tmp5;
 156         tmp11= tmp5 + tmp6;
 157         tmp12= tmp6 + tmp7;
 158
 159         z5= (tmp10 - tmp12) * A5;
 160         z2= tmp10*A2 + z5;
 161         z4= tmp12*A4 + z5;
 162         z3= tmp11*A1;
 163
 164         z11= tmp7 + z3;
 165         z13= tmp7 - z3;
 166
 167         data[8*5 + i]= lrintf(SCALE(8*5 + i) * (z13 + z2));
 168         data[8*3 + i]= lrintf(SCALE(8*3 + i) * (z13 - z2));
 169         data[8*1 + i]= lrintf(SCALE(8*1 + i) * (z11 + z4));
 170         data[8*7 + i]= lrintf(SCALE(8*7 + i) * (z11 - z4));
 171     }
 172 }
 173
 174 void ff_faandct248(DCTELEM * data)
 175 {
 176     FLOAT tmp0, tmp1, tmp2, tmp3, tmp4, tmp5, tmp6, tmp7;
 177     FLOAT tmp10, tmp11, tmp12, tmp13;
 178     FLOAT z1;
 179     FLOAT temp[64];
 180     int i;
 181
 182     emms_c();
 183
 184     row_fdct(temp, data);
 185
 186     for (i=0; i<8; i++) {
 187         tmp0 = temp[8*0 + i] + temp[8*1 + i];
 188         tmp1 = temp[8*2 + i] + temp[8*3 + i];
 189         tmp2 = temp[8*4 + i] + temp[8*5 + i];
 190         tmp3 = temp[8*6 + i] + temp[8*7 + i];
 191         tmp4 = temp[8*0 + i] - temp[8*1 + i];
 192         tmp5 = temp[8*2 + i] - temp[8*3 + i];
 193         tmp6 = temp[8*4 + i] - temp[8*5 + i];
 194         tmp7 = temp[8*6 + i] - temp[8*7 + i];
 195
 196         tmp10 = tmp0 + tmp3;
 197         tmp11 = tmp1 + tmp2;
 198         tmp12 = tmp1 - tmp2;
 199         tmp13 = tmp0 - tmp3;
 200
 201         data[8*0 + i] = lrintf(SCALE(8*0 + i) * (tmp10 + tmp11));
 202         data[8*4 + i] = lrintf(SCALE(8*4 + i) * (tmp10 - tmp11));
 203
 204         z1 = (tmp12 + tmp13)* A1;
 205         data[8*2 + i] = lrintf(SCALE(8*2 + i) * (tmp13 + z1));
 206         data[8*6 + i] = lrintf(SCALE(8*6 + i) * (tmp13 - z1));
 207
 208         tmp10 = tmp4 + tmp7;
 209         tmp11 = tmp5 + tmp6;
 210         tmp12 = tmp5 - tmp6;
 211         tmp13 = tmp4 - tmp7;
 212
 213         data[8*1 + i] = lrintf(SCALE(8*0 + i) * (tmp10 + tmp11));
 214         data[8*5 + i] = lrintf(SCALE(8*4 + i) * (tmp10 - tmp11));
 215
 216         z1 = (tmp12 + tmp13)* A1;
 217         data[8*3 + i] = lrintf(SCALE(8*2 + i) * (tmp13 + z1));
 218         data[8*7 + i] = lrintf(SCALE(8*6 + i) * (tmp13 - z1));
 219     }
 220 }