vp10/encoder/dct.c

   1 /*
   2  *  Copyright (c) 2010 The WebM project authors. All Rights Reserved.
   3  *
   4  *  Use of this source code is governed by a BSD-style license
   5  *  that can be found in the LICENSE file in the root of the source
   6  *  tree. An additional intellectual property rights grant can be found
   7  *  in the file PATENTS.  All contributing project authors may
   8  *  be found in the AUTHORS file in the root of the source tree.
   9  */
  10
  11 #include <assert.h>
  12 #include <math.h>
  13
  14 #include "./vp10_rtcd.h"
  15 #include "./vpx_config.h"
  16 #include "./vpx_dsp_rtcd.h"
  17
  18 #include "vp10/common/blockd.h"
  19 #include "vp10/common/idct.h"
  20 #include "vp10/common/systemdependent.h"
  21 #include "vpx_dsp/fwd_txfm.h"
  22 #include "vpx_ports/mem.h"
  23
  24 static void fdct4(const tran_low_t *input, tran_low_t *output) {
  25   tran_high_t step[4];
  26   tran_high_t temp1, temp2;
  27
  28   step[0] = input[0] + input[3];
  29   step[1] = input[1] + input[2];
  30   step[2] = input[1] - input[2];
  31   step[3] = input[0] - input[3];
  32
  33   temp1 = (step[0] + step[1]) * cospi_16_64;
  34   temp2 = (step[0] - step[1]) * cospi_16_64;
  35   output[0] = (tran_low_t)fdct_round_shift(temp1);
  36   output[2] = (tran_low_t)fdct_round_shift(temp2);
  37   temp1 = step[2] * cospi_24_64 + step[3] * cospi_8_64;
  38   temp2 = -step[2] * cospi_8_64 + step[3] * cospi_24_64;
  39   output[1] = (tran_low_t)fdct_round_shift(temp1);
  40   output[3] = (tran_low_t)fdct_round_shift(temp2);
  41 }
  42
  43 static void fdct8(const tran_low_t *input, tran_low_t *output) {
  44   tran_high_t s0, s1, s2, s3, s4, s5, s6, s7;  // canbe16
  45   tran_high_t t0, t1, t2, t3;                  // needs32
  46   tran_high_t x0, x1, x2, x3;                  // canbe16
  47
  48   // stage 1
  49   s0 = input[0] + input[7];
  50   s1 = input[1] + input[6];
  51   s2 = input[2] + input[5];
  52   s3 = input[3] + input[4];
  53   s4 = input[3] - input[4];
  54   s5 = input[2] - input[5];
  55   s6 = input[1] - input[6];
  56   s7 = input[0] - input[7];
  57
  58   // fdct4(step, step);
  59   x0 = s0 + s3;
  60   x1 = s1 + s2;
  61   x2 = s1 - s2;
  62   x3 = s0 - s3;
  63   t0 = (x0 + x1) * cospi_16_64;
  64   t1 = (x0 - x1) * cospi_16_64;
  65   t2 =  x2 * cospi_24_64 + x3 *  cospi_8_64;
  66   t3 = -x2 * cospi_8_64  + x3 * cospi_24_64;
  67   output[0] = (tran_low_t)fdct_round_shift(t0);
  68   output[2] = (tran_low_t)fdct_round_shift(t2);
  69   output[4] = (tran_low_t)fdct_round_shift(t1);
  70   output[6] = (tran_low_t)fdct_round_shift(t3);
  71
  72   // Stage 2
  73   t0 = (s6 - s5) * cospi_16_64;
  74   t1 = (s6 + s5) * cospi_16_64;
  75   t2 = (tran_low_t)fdct_round_shift(t0);
  76   t3 = (tran_low_t)fdct_round_shift(t1);
  77
  78   // Stage 3
  79   x0 = s4 + t2;
  80   x1 = s4 - t2;
  81   x2 = s7 - t3;
  82   x3 = s7 + t3;
  83
  84   // Stage 4
  85   t0 = x0 * cospi_28_64 + x3 *   cospi_4_64;
  86   t1 = x1 * cospi_12_64 + x2 *  cospi_20_64;
  87   t2 = x2 * cospi_12_64 + x1 * -cospi_20_64;
  88   t3 = x3 * cospi_28_64 + x0 *  -cospi_4_64;
  89   output[1] = (tran_low_t)fdct_round_shift(t0);
  90   output[3] = (tran_low_t)fdct_round_shift(t2);
  91   output[5] = (tran_low_t)fdct_round_shift(t1);
  92   output[7] = (tran_low_t)fdct_round_shift(t3);
  93 }
  94
  95 static void fdct16(const tran_low_t in[16], tran_low_t out[16]) {
  96   tran_high_t step1[8];      // canbe16
  97   tran_high_t step2[8];      // canbe16
  98   tran_high_t step3[8];      // canbe16
  99   tran_high_t input[8];      // canbe16
 100   tran_high_t temp1, temp2;  // needs32
 101
 102   // step 1
 103   input[0] = in[0] + in[15];
 104   input[1] = in[1] + in[14];
 105   input[2] = in[2] + in[13];
 106   input[3] = in[3] + in[12];
 107   input[4] = in[4] + in[11];
 108   input[5] = in[5] + in[10];
 109   input[6] = in[6] + in[ 9];
 110   input[7] = in[7] + in[ 8];
 111
 112   step1[0] = in[7] - in[ 8];
 113   step1[1] = in[6] - in[ 9];
 114   step1[2] = in[5] - in[10];
 115   step1[3] = in[4] - in[11];
 116   step1[4] = in[3] - in[12];
 117   step1[5] = in[2] - in[13];
 118   step1[6] = in[1] - in[14];
 119   step1[7] = in[0] - in[15];
 120
 121   // fdct8(step, step);
 122   {
 123     tran_high_t s0, s1, s2, s3, s4, s5, s6, s7;  // canbe16
 124     tran_high_t t0, t1, t2, t3;                  // needs32
 125     tran_high_t x0, x1, x2, x3;                  // canbe16
 126
 127     // stage 1
 128     s0 = input[0] + input[7];
 129     s1 = input[1] + input[6];
 130     s2 = input[2] + input[5];
 131     s3 = input[3] + input[4];
 132     s4 = input[3] - input[4];
 133     s5 = input[2] - input[5];
 134     s6 = input[1] - input[6];
 135     s7 = input[0] - input[7];
 136
 137     // fdct4(step, step);
 138     x0 = s0 + s3;
 139     x1 = s1 + s2;
 140     x2 = s1 - s2;
 141     x3 = s0 - s3;
 142     t0 = (x0 + x1) * cospi_16_64;
 143     t1 = (x0 - x1) * cospi_16_64;
 144     t2 = x3 * cospi_8_64  + x2 * cospi_24_64;
 145     t3 = x3 * cospi_24_64 - x2 * cospi_8_64;
 146     out[0] = (tran_low_t)fdct_round_shift(t0);
 147     out[4] = (tran_low_t)fdct_round_shift(t2);
 148     out[8] = (tran_low_t)fdct_round_shift(t1);
 149     out[12] = (tran_low_t)fdct_round_shift(t3);
 150
 151     // Stage 2
 152     t0 = (s6 - s5) * cospi_16_64;
 153     t1 = (s6 + s5) * cospi_16_64;
 154     t2 = fdct_round_shift(t0);
 155     t3 = fdct_round_shift(t1);
 156
 157     // Stage 3
 158     x0 = s4 + t2;
 159     x1 = s4 - t2;
 160     x2 = s7 - t3;
 161     x3 = s7 + t3;
 162
 163     // Stage 4
 164     t0 = x0 * cospi_28_64 + x3 *   cospi_4_64;
 165     t1 = x1 * cospi_12_64 + x2 *  cospi_20_64;
 166     t2 = x2 * cospi_12_64 + x1 * -cospi_20_64;
 167     t3 = x3 * cospi_28_64 + x0 *  -cospi_4_64;
 168     out[2] = (tran_low_t)fdct_round_shift(t0);
 169     out[6] = (tran_low_t)fdct_round_shift(t2);
 170     out[10] = (tran_low_t)fdct_round_shift(t1);
 171     out[14] = (tran_low_t)fdct_round_shift(t3);
 172   }
 173
 174   // step 2
 175   temp1 = (step1[5] - step1[2]) * cospi_16_64;
 176   temp2 = (step1[4] - step1[3]) * cospi_16_64;
 177   step2[2] = fdct_round_shift(temp1);
 178   step2[3] = fdct_round_shift(temp2);
 179   temp1 = (step1[4] + step1[3]) * cospi_16_64;
 180   temp2 = (step1[5] + step1[2]) * cospi_16_64;
 181   step2[4] = fdct_round_shift(temp1);
 182   step2[5] = fdct_round_shift(temp2);
 183
 184   // step 3
 185   step3[0] = step1[0] + step2[3];
 186   step3[1] = step1[1] + step2[2];
 187   step3[2] = step1[1] - step2[2];
 188   step3[3] = step1[0] - step2[3];
 189   step3[4] = step1[7] - step2[4];
 190   step3[5] = step1[6] - step2[5];
 191   step3[6] = step1[6] + step2[5];
 192   step3[7] = step1[7] + step2[4];
 193
 194   // step 4
 195   temp1 = step3[1] *  -cospi_8_64 + step3[6] * cospi_24_64;
 196   temp2 = step3[2] * cospi_24_64 + step3[5] *  cospi_8_64;
 197   step2[1] = fdct_round_shift(temp1);
 198   step2[2] = fdct_round_shift(temp2);
 199   temp1 = step3[2] * cospi_8_64 - step3[5] * cospi_24_64;
 200   temp2 = step3[1] * cospi_24_64 + step3[6] *  cospi_8_64;
 201   step2[5] = fdct_round_shift(temp1);
 202   step2[6] = fdct_round_shift(temp2);
 203
 204   // step 5
 205   step1[0] = step3[0] + step2[1];
 206   step1[1] = step3[0] - step2[1];
 207   step1[2] = step3[3] + step2[2];
 208   step1[3] = step3[3] - step2[2];
 209   step1[4] = step3[4] - step2[5];
 210   step1[5] = step3[4] + step2[5];
 211   step1[6] = step3[7] - step2[6];
 212   step1[7] = step3[7] + step2[6];
 213
 214   // step 6
 215   temp1 = step1[0] * cospi_30_64 + step1[7] *  cospi_2_64;
 216   temp2 = step1[1] * cospi_14_64 + step1[6] * cospi_18_64;
 217   out[1] = (tran_low_t)fdct_round_shift(temp1);
 218   out[9] = (tran_low_t)fdct_round_shift(temp2);
 219
 220   temp1 = step1[2] * cospi_22_64 + step1[5] * cospi_10_64;
 221   temp2 = step1[3] *  cospi_6_64 + step1[4] * cospi_26_64;
 222   out[5] = (tran_low_t)fdct_round_shift(temp1);
 223   out[13] = (tran_low_t)fdct_round_shift(temp2);
 224
 225   temp1 = step1[3] * -cospi_26_64 + step1[4] *  cospi_6_64;
 226   temp2 = step1[2] * -cospi_10_64 + step1[5] * cospi_22_64;
 227   out[3] = (tran_low_t)fdct_round_shift(temp1);
 228   out[11] = (tran_low_t)fdct_round_shift(temp2);
 229
 230   temp1 = step1[1] * -cospi_18_64 + step1[6] * cospi_14_64;
 231   temp2 = step1[0] *  -cospi_2_64 + step1[7] * cospi_30_64;
 232   out[7] = (tran_low_t)fdct_round_shift(temp1);
 233   out[15] = (tran_low_t)fdct_round_shift(temp2);
 234 }
 235
 236 static void fadst4(const tran_low_t *input, tran_low_t *output) {
 237   tran_high_t x0, x1, x2, x3;
 238   tran_high_t s0, s1, s2, s3, s4, s5, s6, s7;
 239
 240   x0 = input[0];
 241   x1 = input[1];
 242   x2 = input[2];
 243   x3 = input[3];
 244
 245   if (!(x0 | x1 | x2 | x3)) {
 246     output[0] = output[1] = output[2] = output[3] = 0;
 247     return;
 248   }
 249
 250   s0 = sinpi_1_9 * x0;
 251   s1 = sinpi_4_9 * x0;
 252   s2 = sinpi_2_9 * x1;
 253   s3 = sinpi_1_9 * x1;
 254   s4 = sinpi_3_9 * x2;
 255   s5 = sinpi_4_9 * x3;
 256   s6 = sinpi_2_9 * x3;
 257   s7 = x0 + x1 - x3;
 258
 259   x0 = s0 + s2 + s5;
 260   x1 = sinpi_3_9 * s7;
 261   x2 = s1 - s3 + s6;
 262   x3 = s4;
 263
 264   s0 = x0 + x3;
 265   s1 = x1;
 266   s2 = x2 - x3;
 267   s3 = x2 - x0 + x3;
 268
 269   // 1-D transform scaling factor is sqrt(2).
 270   output[0] = (tran_low_t)fdct_round_shift(s0);
 271   output[1] = (tran_low_t)fdct_round_shift(s1);
 272   output[2] = (tran_low_t)fdct_round_shift(s2);
 273   output[3] = (tran_low_t)fdct_round_shift(s3);
 274 }
 275
 276 static void fadst8(const tran_low_t *input, tran_low_t *output) {
 277   tran_high_t s0, s1, s2, s3, s4, s5, s6, s7;
 278
 279   tran_high_t x0 = input[7];
 280   tran_high_t x1 = input[0];
 281   tran_high_t x2 = input[5];
 282   tran_high_t x3 = input[2];
 283   tran_high_t x4 = input[3];
 284   tran_high_t x5 = input[4];
 285   tran_high_t x6 = input[1];
 286   tran_high_t x7 = input[6];
 287
 288   // stage 1
 289   s0 = cospi_2_64  * x0 + cospi_30_64 * x1;
 290   s1 = cospi_30_64 * x0 - cospi_2_64  * x1;
 291   s2 = cospi_10_64 * x2 + cospi_22_64 * x3;
 292   s3 = cospi_22_64 * x2 - cospi_10_64 * x3;
 293   s4 = cospi_18_64 * x4 + cospi_14_64 * x5;
 294   s5 = cospi_14_64 * x4 - cospi_18_64 * x5;
 295   s6 = cospi_26_64 * x6 + cospi_6_64  * x7;
 296   s7 = cospi_6_64  * x6 - cospi_26_64 * x7;
 297
 298   x0 = fdct_round_shift(s0 + s4);
 299   x1 = fdct_round_shift(s1 + s5);
 300   x2 = fdct_round_shift(s2 + s6);
 301   x3 = fdct_round_shift(s3 + s7);
 302   x4 = fdct_round_shift(s0 - s4);
 303   x5 = fdct_round_shift(s1 - s5);
 304   x6 = fdct_round_shift(s2 - s6);
 305   x7 = fdct_round_shift(s3 - s7);
 306
 307   // stage 2
 308   s0 = x0;
 309   s1 = x1;
 310   s2 = x2;
 311   s3 = x3;
 312   s4 = cospi_8_64  * x4 + cospi_24_64 * x5;
 313   s5 = cospi_24_64 * x4 - cospi_8_64  * x5;
 314   s6 = - cospi_24_64 * x6 + cospi_8_64  * x7;
 315   s7 =   cospi_8_64  * x6 + cospi_24_64 * x7;
 316
 317   x0 = s0 + s2;
 318   x1 = s1 + s3;
 319   x2 = s0 - s2;
 320   x3 = s1 - s3;
 321   x4 = fdct_round_shift(s4 + s6);
 322   x5 = fdct_round_shift(s5 + s7);
 323   x6 = fdct_round_shift(s4 - s6);
 324   x7 = fdct_round_shift(s5 - s7);
 325
 326   // stage 3
 327   s2 = cospi_16_64 * (x2 + x3);
 328   s3 = cospi_16_64 * (x2 - x3);
 329   s6 = cospi_16_64 * (x6 + x7);
 330   s7 = cospi_16_64 * (x6 - x7);
 331
 332   x2 = fdct_round_shift(s2);
 333   x3 = fdct_round_shift(s3);
 334   x6 = fdct_round_shift(s6);
 335   x7 = fdct_round_shift(s7);
 336
 337   output[0] = (tran_low_t)x0;
 338   output[1] = (tran_low_t)-x4;
 339   output[2] = (tran_low_t)x6;
 340   output[3] = (tran_low_t)-x2;
 341   output[4] = (tran_low_t)x3;
 342   output[5] = (tran_low_t)-x7;
 343   output[6] = (tran_low_t)x5;
 344   output[7] = (tran_low_t)-x1;
 345 }
 346
 347 static void fadst16(const tran_low_t *input, tran_low_t *output) {
 348   tran_high_t s0, s1, s2, s3, s4, s5, s6, s7, s8;
 349   tran_high_t s9, s10, s11, s12, s13, s14, s15;
 350
 351   tran_high_t x0 = input[15];
 352   tran_high_t x1 = input[0];
 353   tran_high_t x2 = input[13];
 354   tran_high_t x3 = input[2];
 355   tran_high_t x4 = input[11];
 356   tran_high_t x5 = input[4];
 357   tran_high_t x6 = input[9];
 358   tran_high_t x7 = input[6];
 359   tran_high_t x8 = input[7];
 360   tran_high_t x9 = input[8];
 361   tran_high_t x10 = input[5];
 362   tran_high_t x11 = input[10];
 363   tran_high_t x12 = input[3];
 364   tran_high_t x13 = input[12];
 365   tran_high_t x14 = input[1];
 366   tran_high_t x15 = input[14];
 367
 368   // stage 1
 369   s0 = x0 * cospi_1_64  + x1 * cospi_31_64;
 370   s1 = x0 * cospi_31_64 - x1 * cospi_1_64;
 371   s2 = x2 * cospi_5_64  + x3 * cospi_27_64;
 372   s3 = x2 * cospi_27_64 - x3 * cospi_5_64;
 373   s4 = x4 * cospi_9_64  + x5 * cospi_23_64;
 374   s5 = x4 * cospi_23_64 - x5 * cospi_9_64;
 375   s6 = x6 * cospi_13_64 + x7 * cospi_19_64;
 376   s7 = x6 * cospi_19_64 - x7 * cospi_13_64;
 377   s8 = x8 * cospi_17_64 + x9 * cospi_15_64;
 378   s9 = x8 * cospi_15_64 - x9 * cospi_17_64;
 379   s10 = x10 * cospi_21_64 + x11 * cospi_11_64;
 380   s11 = x10 * cospi_11_64 - x11 * cospi_21_64;
 381   s12 = x12 * cospi_25_64 + x13 * cospi_7_64;
 382   s13 = x12 * cospi_7_64  - x13 * cospi_25_64;
 383   s14 = x14 * cospi_29_64 + x15 * cospi_3_64;
 384   s15 = x14 * cospi_3_64  - x15 * cospi_29_64;
 385
 386   x0 = fdct_round_shift(s0 + s8);
 387   x1 = fdct_round_shift(s1 + s9);
 388   x2 = fdct_round_shift(s2 + s10);
 389   x3 = fdct_round_shift(s3 + s11);
 390   x4 = fdct_round_shift(s4 + s12);
 391   x5 = fdct_round_shift(s5 + s13);
 392   x6 = fdct_round_shift(s6 + s14);
 393   x7 = fdct_round_shift(s7 + s15);
 394   x8  = fdct_round_shift(s0 - s8);
 395   x9  = fdct_round_shift(s1 - s9);
 396   x10 = fdct_round_shift(s2 - s10);
 397   x11 = fdct_round_shift(s3 - s11);
 398   x12 = fdct_round_shift(s4 - s12);
 399   x13 = fdct_round_shift(s5 - s13);
 400   x14 = fdct_round_shift(s6 - s14);
 401   x15 = fdct_round_shift(s7 - s15);
 402
 403   // stage 2
 404   s0 = x0;
 405   s1 = x1;
 406   s2 = x2;
 407   s3 = x3;
 408   s4 = x4;
 409   s5 = x5;
 410   s6 = x6;
 411   s7 = x7;
 412   s8 =    x8 * cospi_4_64   + x9 * cospi_28_64;
 413   s9 =    x8 * cospi_28_64  - x9 * cospi_4_64;
 414   s10 =   x10 * cospi_20_64 + x11 * cospi_12_64;
 415   s11 =   x10 * cospi_12_64 - x11 * cospi_20_64;
 416   s12 = - x12 * cospi_28_64 + x13 * cospi_4_64;
 417   s13 =   x12 * cospi_4_64  + x13 * cospi_28_64;
 418   s14 = - x14 * cospi_12_64 + x15 * cospi_20_64;
 419   s15 =   x14 * cospi_20_64 + x15 * cospi_12_64;
 420
 421   x0 = s0 + s4;
 422   x1 = s1 + s5;
 423   x2 = s2 + s6;
 424   x3 = s3 + s7;
 425   x4 = s0 - s4;
 426   x5 = s1 - s5;
 427   x6 = s2 - s6;
 428   x7 = s3 - s7;
 429   x8 = fdct_round_shift(s8 + s12);
 430   x9 = fdct_round_shift(s9 + s13);
 431   x10 = fdct_round_shift(s10 + s14);
 432   x11 = fdct_round_shift(s11 + s15);
 433   x12 = fdct_round_shift(s8 - s12);
 434   x13 = fdct_round_shift(s9 - s13);
 435   x14 = fdct_round_shift(s10 - s14);
 436   x15 = fdct_round_shift(s11 - s15);
 437
 438   // stage 3
 439   s0 = x0;
 440   s1 = x1;
 441   s2 = x2;
 442   s3 = x3;
 443   s4 = x4 * cospi_8_64  + x5 * cospi_24_64;
 444   s5 = x4 * cospi_24_64 - x5 * cospi_8_64;
 445   s6 = - x6 * cospi_24_64 + x7 * cospi_8_64;
 446   s7 =   x6 * cospi_8_64  + x7 * cospi_24_64;
 447   s8 = x8;
 448   s9 = x9;
 449   s10 = x10;
 450   s11 = x11;
 451   s12 = x12 * cospi_8_64  + x13 * cospi_24_64;
 452   s13 = x12 * cospi_24_64 - x13 * cospi_8_64;
 453   s14 = - x14 * cospi_24_64 + x15 * cospi_8_64;
 454   s15 =   x14 * cospi_8_64  + x15 * cospi_24_64;
 455
 456   x0 = s0 + s2;
 457   x1 = s1 + s3;
 458   x2 = s0 - s2;
 459   x3 = s1 - s3;
 460   x4 = fdct_round_shift(s4 + s6);
 461   x5 = fdct_round_shift(s5 + s7);
 462   x6 = fdct_round_shift(s4 - s6);
 463   x7 = fdct_round_shift(s5 - s7);
 464   x8 = s8 + s10;
 465   x9 = s9 + s11;
 466   x10 = s8 - s10;
 467   x11 = s9 - s11;
 468   x12 = fdct_round_shift(s12 + s14);
 469   x13 = fdct_round_shift(s13 + s15);
 470   x14 = fdct_round_shift(s12 - s14);
 471   x15 = fdct_round_shift(s13 - s15);
 472
 473   // stage 4
 474   s2 = (- cospi_16_64) * (x2 + x3);
 475   s3 = cospi_16_64 * (x2 - x3);
 476   s6 = cospi_16_64 * (x6 + x7);
 477   s7 = cospi_16_64 * (- x6 + x7);
 478   s10 = cospi_16_64 * (x10 + x11);
 479   s11 = cospi_16_64 * (- x10 + x11);
 480   s14 = (- cospi_16_64) * (x14 + x15);
 481   s15 = cospi_16_64 * (x14 - x15);
 482
 483   x2 = fdct_round_shift(s2);
 484   x3 = fdct_round_shift(s3);
 485   x6 = fdct_round_shift(s6);
 486   x7 = fdct_round_shift(s7);
 487   x10 = fdct_round_shift(s10);
 488   x11 = fdct_round_shift(s11);
 489   x14 = fdct_round_shift(s14);
 490   x15 = fdct_round_shift(s15);
 491
 492   output[0] = (tran_low_t)x0;
 493   output[1] = (tran_low_t)-x8;
 494   output[2] = (tran_low_t)x12;
 495   output[3] = (tran_low_t)-x4;
 496   output[4] = (tran_low_t)x6;
 497   output[5] = (tran_low_t)x14;
 498   output[6] = (tran_low_t)x10;
 499   output[7] = (tran_low_t)x2;
 500   output[8] = (tran_low_t)x3;
 501   output[9] = (tran_low_t)x11;
 502   output[10] = (tran_low_t)x15;
 503   output[11] = (tran_low_t)x7;
 504   output[12] = (tran_low_t)x5;
 505   output[13] = (tran_low_t)-x13;
 506   output[14] = (tran_low_t)x9;
 507   output[15] = (tran_low_t)-x1;
 508 }
 509
 510 static const transform_2d FHT_4[] = {
 511   { fdct4,  fdct4  },  // DCT_DCT  = 0
 512   { fadst4, fdct4  },  // ADST_DCT = 1
 513   { fdct4,  fadst4 },  // DCT_ADST = 2
 514   { fadst4, fadst4 }   // ADST_ADST = 3
 515 };
 516
 517 static const transform_2d FHT_8[] = {
 518   { fdct8,  fdct8  },  // DCT_DCT  = 0
 519   { fadst8, fdct8  },  // ADST_DCT = 1
 520   { fdct8,  fadst8 },  // DCT_ADST = 2
 521   { fadst8, fadst8 }   // ADST_ADST = 3
 522 };
 523
 524 static const transform_2d FHT_16[] = {
 525   { fdct16,  fdct16  },  // DCT_DCT  = 0
 526   { fadst16, fdct16  },  // ADST_DCT = 1
 527   { fdct16,  fadst16 },  // DCT_ADST = 2
 528   { fadst16, fadst16 }   // ADST_ADST = 3
 529 };
 530
 531 void vp10_fht4x4_c(const int16_t *input, tran_low_t *output,
 532                   int stride, int tx_type) {
 533   if (tx_type == DCT_DCT) {
 534     vpx_fdct4x4_c(input, output, stride);
 535   } else {
 536     tran_low_t out[4 * 4];
 537     int i, j;
 538     tran_low_t temp_in[4], temp_out[4];
 539     const transform_2d ht = FHT_4[tx_type];
 540
 541     // Columns
 542     for (i = 0; i < 4; ++i) {
 543       for (j = 0; j < 4; ++j)
 544         temp_in[j] = input[j * stride + i] * 16;
 545       if (i == 0 && temp_in[0])
 546         temp_in[0] += 1;
 547       ht.cols(temp_in, temp_out);
 548       for (j = 0; j < 4; ++j)
 549         out[j * 4 + i] = temp_out[j];
 550     }
 551
 552     // Rows
 553     for (i = 0; i < 4; ++i) {
 554       for (j = 0; j < 4; ++j)
 555         temp_in[j] = out[j + i * 4];
 556       ht.rows(temp_in, temp_out);
 557       for (j = 0; j < 4; ++j)
 558         output[j + i * 4] = (temp_out[j] + 1) >> 2;
 559     }
 560   }
 561 }
 562
 563 void vp10_fdct8x8_quant_c(const int16_t *input, int stride,
 564                          tran_low_t *coeff_ptr, intptr_t n_coeffs,
 565                          int skip_block,
 566                          const int16_t *zbin_ptr, const int16_t *round_ptr,
 567                          const int16_t *quant_ptr,
 568                          const int16_t *quant_shift_ptr,
 569                          tran_low_t *qcoeff_ptr, tran_low_t *dqcoeff_ptr,
 570                          const int16_t *dequant_ptr,
 571                          uint16_t *eob_ptr,
 572                          const int16_t *scan, const int16_t *iscan) {
 573   int eob = -1;
 574
 575   int i, j;
 576   tran_low_t intermediate[64];
 577
 578   // Transform columns
 579   {
 580     tran_low_t *output = intermediate;
 581     tran_high_t s0, s1, s2, s3, s4, s5, s6, s7;  // canbe16
 582     tran_high_t t0, t1, t2, t3;                  // needs32
 583     tran_high_t x0, x1, x2, x3;                  // canbe16
 584
 585     int i;
 586     for (i = 0; i < 8; i++) {
 587       // stage 1
 588       s0 = (input[0 * stride] + input[7 * stride]) * 4;
 589       s1 = (input[1 * stride] + input[6 * stride]) * 4;
 590       s2 = (input[2 * stride] + input[5 * stride]) * 4;
 591       s3 = (input[3 * stride] + input[4 * stride]) * 4;
 592       s4 = (input[3 * stride] - input[4 * stride]) * 4;
 593       s5 = (input[2 * stride] - input[5 * stride]) * 4;
 594       s6 = (input[1 * stride] - input[6 * stride]) * 4;
 595       s7 = (input[0 * stride] - input[7 * stride]) * 4;
 596
 597       // fdct4(step, step);
 598       x0 = s0 + s3;
 599       x1 = s1 + s2;
 600       x2 = s1 - s2;
 601       x3 = s0 - s3;
 602       t0 = (x0 + x1) * cospi_16_64;
 603       t1 = (x0 - x1) * cospi_16_64;
 604       t2 =  x2 * cospi_24_64 + x3 *  cospi_8_64;
 605       t3 = -x2 * cospi_8_64  + x3 * cospi_24_64;
 606       output[0 * 8] = (tran_low_t)fdct_round_shift(t0);
 607       output[2 * 8] = (tran_low_t)fdct_round_shift(t2);
 608       output[4 * 8] = (tran_low_t)fdct_round_shift(t1);
 609       output[6 * 8] = (tran_low_t)fdct_round_shift(t3);
 610
 611       // Stage 2
 612       t0 = (s6 - s5) * cospi_16_64;
 613       t1 = (s6 + s5) * cospi_16_64;
 614       t2 = fdct_round_shift(t0);
 615       t3 = fdct_round_shift(t1);
 616
 617       // Stage 3
 618       x0 = s4 + t2;
 619       x1 = s4 - t2;
 620       x2 = s7 - t3;
 621       x3 = s7 + t3;
 622
 623       // Stage 4
 624       t0 = x0 * cospi_28_64 + x3 *   cospi_4_64;
 625       t1 = x1 * cospi_12_64 + x2 *  cospi_20_64;
 626       t2 = x2 * cospi_12_64 + x1 * -cospi_20_64;
 627       t3 = x3 * cospi_28_64 + x0 *  -cospi_4_64;
 628       output[1 * 8] = (tran_low_t)fdct_round_shift(t0);
 629       output[3 * 8] = (tran_low_t)fdct_round_shift(t2);
 630       output[5 * 8] = (tran_low_t)fdct_round_shift(t1);
 631       output[7 * 8] = (tran_low_t)fdct_round_shift(t3);
 632       input++;
 633       output++;
 634     }
 635   }
 636
 637   // Rows
 638   for (i = 0; i < 8; ++i) {
 639     fdct8(&intermediate[i * 8], &coeff_ptr[i * 8]);
 640     for (j = 0; j < 8; ++j)
 641       coeff_ptr[j + i * 8] /= 2;
 642   }
 643
 644   // TODO(jingning) Decide the need of these arguments after the
 645   // quantization process is completed.
 646   (void)zbin_ptr;
 647   (void)quant_shift_ptr;
 648   (void)iscan;
 649
 650   memset(qcoeff_ptr, 0, n_coeffs * sizeof(*qcoeff_ptr));
 651   memset(dqcoeff_ptr, 0, n_coeffs * sizeof(*dqcoeff_ptr));
 652
 653   if (!skip_block) {
 654     // Quantization pass: All coefficients with index >= zero_flag are
 655     // skippable. Note: zero_flag can be zero.
 656     for (i = 0; i < n_coeffs; i++) {
 657       const int rc = scan[i];
 658       const int coeff = coeff_ptr[rc];
 659       const int coeff_sign = (coeff >> 31);
 660       const int abs_coeff = (coeff ^ coeff_sign) - coeff_sign;
 661
 662       int tmp = clamp(abs_coeff + round_ptr[rc != 0], INT16_MIN, INT16_MAX);
 663       tmp = (tmp * quant_ptr[rc != 0]) >> 16;
 664
 665       qcoeff_ptr[rc] = (tmp ^ coeff_sign) - coeff_sign;
 666       dqcoeff_ptr[rc] = qcoeff_ptr[rc] * dequant_ptr[rc != 0];
 667
 668       if (tmp)
 669         eob = i;
 670     }
 671   }
 672   *eob_ptr = eob + 1;
 673 }
 674
 675 void vp10_fht8x8_c(const int16_t *input, tran_low_t *output,
 676                   int stride, int tx_type) {
 677   if (tx_type == DCT_DCT) {
 678     vpx_fdct8x8_c(input, output, stride);
 679   } else {
 680     tran_low_t out[64];
 681     int i, j;
 682     tran_low_t temp_in[8], temp_out[8];
 683     const transform_2d ht = FHT_8[tx_type];
 684
 685     // Columns
 686     for (i = 0; i < 8; ++i) {
 687       for (j = 0; j < 8; ++j)
 688         temp_in[j] = input[j * stride + i] * 4;
 689       ht.cols(temp_in, temp_out);
 690       for (j = 0; j < 8; ++j)
 691         out[j * 8 + i] = temp_out[j];
 692     }
 693
 694     // Rows
 695     for (i = 0; i < 8; ++i) {
 696       for (j = 0; j < 8; ++j)
 697         temp_in[j] = out[j + i * 8];
 698       ht.rows(temp_in, temp_out);
 699       for (j = 0; j < 8; ++j)
 700         output[j + i * 8] = (temp_out[j] + (temp_out[j] < 0)) >> 1;
 701     }
 702   }
 703 }
 704
 705 /* 4-point reversible, orthonormal Walsh-Hadamard in 3.5 adds, 0.5 shifts per
 706    pixel. */
 707 void vp10_fwht4x4_c(const int16_t *input, tran_low_t *output, int stride) {
 708   int i;
 709   tran_high_t a1, b1, c1, d1, e1;
 710   const int16_t *ip_pass0 = input;
 711   const tran_low_t *ip = NULL;
 712   tran_low_t *op = output;
 713
 714   for (i = 0; i < 4; i++) {
 715     a1 = ip_pass0[0 * stride];
 716     b1 = ip_pass0[1 * stride];
 717     c1 = ip_pass0[2 * stride];
 718     d1 = ip_pass0[3 * stride];
 719
 720     a1 += b1;
 721     d1 = d1 - c1;
 722     e1 = (a1 - d1) >> 1;
 723     b1 = e1 - b1;
 724     c1 = e1 - c1;
 725     a1 -= c1;
 726     d1 += b1;
 727     op[0] = (tran_low_t)a1;
 728     op[4] = (tran_low_t)c1;
 729     op[8] = (tran_low_t)d1;
 730     op[12] = (tran_low_t)b1;
 731
 732     ip_pass0++;
 733     op++;
 734   }
 735   ip = output;
 736   op = output;
 737
 738   for (i = 0; i < 4; i++) {
 739     a1 = ip[0];
 740     b1 = ip[1];
 741     c1 = ip[2];
 742     d1 = ip[3];
 743
 744     a1 += b1;
 745     d1 -= c1;
 746     e1 = (a1 - d1) >> 1;
 747     b1 = e1 - b1;
 748     c1 = e1 - c1;
 749     a1 -= c1;
 750     d1 += b1;
 751     op[0] = (tran_low_t)(a1 * UNIT_QUANT_FACTOR);
 752     op[1] = (tran_low_t)(c1 * UNIT_QUANT_FACTOR);
 753     op[2] = (tran_low_t)(d1 * UNIT_QUANT_FACTOR);
 754     op[3] = (tran_low_t)(b1 * UNIT_QUANT_FACTOR);
 755
 756     ip += 4;
 757     op += 4;
 758   }
 759 }
 760
 761 void vp10_fht16x16_c(const int16_t *input, tran_low_t *output,
 762                     int stride, int tx_type) {
 763   if (tx_type == DCT_DCT) {
 764     vpx_fdct16x16_c(input, output, stride);
 765   } else {
 766     tran_low_t out[256];
 767     int i, j;
 768     tran_low_t temp_in[16], temp_out[16];
 769     const transform_2d ht = FHT_16[tx_type];
 770
 771     // Columns
 772     for (i = 0; i < 16; ++i) {
 773       for (j = 0; j < 16; ++j)
 774         temp_in[j] = input[j * stride + i] * 4;
 775       ht.cols(temp_in, temp_out);
 776       for (j = 0; j < 16; ++j)
 777         out[j * 16 + i] = (temp_out[j] + 1 + (temp_out[j] < 0)) >> 2;
 778     }
 779
 780     // Rows
 781     for (i = 0; i < 16; ++i) {
 782       for (j = 0; j < 16; ++j)
 783         temp_in[j] = out[j + i * 16];
 784       ht.rows(temp_in, temp_out);
 785       for (j = 0; j < 16; ++j)
 786         output[j + i * 16] = temp_out[j];
 787     }
 788   }
 789 }
 790
 791 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 792 void vp10_highbd_fht4x4_c(const int16_t *input, tran_low_t *output,
 793                          int stride, int tx_type) {
 794   vp10_fht4x4_c(input, output, stride, tx_type);
 795 }
 796
 797 void vp10_highbd_fht8x8_c(const int16_t *input, tran_low_t *output,
 798                          int stride, int tx_type) {
 799   vp10_fht8x8_c(input, output, stride, tx_type);
 800 }
 801
 802 void vp10_highbd_fwht4x4_c(const int16_t *input, tran_low_t *output,
 803                           int stride) {
 804   vp10_fwht4x4_c(input, output, stride);
 805 }
 806
 807 void vp10_highbd_fht16x16_c(const int16_t *input, tran_low_t *output,
 808                            int stride, int tx_type) {
 809   vp10_fht16x16_c(input, output, stride, tx_type);
 810 }
 811 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH