libavcodec/dct32.c

   1 /*
   2  * Template for the Discrete Cosine Transform for 32 samples
   3  * Copyright (c) 2001, 2002 Fabrice Bellard
   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
  22 #include "dct32.h"
  23 #include "mathops.h"
  24
  25 #if DCT32_FLOAT
  26 #   define dct32 ff_dct32_float
  27 #   define FIXHR(x)       ((float)(x))
  28 #   define MULH3(x, y, s) ((s)*(y)*(x))
  29 #   define INTFLOAT float
  30 #else
  31 #   define dct32 ff_dct32_fixed
  32 #   define FIXHR(a)       ((int)((a) * (1LL<<32) + 0.5))
  33 #   define MULH3(x, y, s) MULH((s)*(x), y)
  34 #   define INTFLOAT int
  35 #endif
  36
  37
  38 /* tab[i][j] = 1.0 / (2.0 * cos(pi*(2*k+1) / 2^(6 - j))) */
  39
  40 /* cos(i*pi/64) */
  41
  42 #define COS0_0  FIXHR(0.50060299823519630134/2)
  43 #define COS0_1  FIXHR(0.50547095989754365998/2)
  44 #define COS0_2  FIXHR(0.51544730992262454697/2)
  45 #define COS0_3  FIXHR(0.53104259108978417447/2)
  46 #define COS0_4  FIXHR(0.55310389603444452782/2)
  47 #define COS0_5  FIXHR(0.58293496820613387367/2)
  48 #define COS0_6  FIXHR(0.62250412303566481615/2)
  49 #define COS0_7  FIXHR(0.67480834145500574602/2)
  50 #define COS0_8  FIXHR(0.74453627100229844977/2)
  51 #define COS0_9  FIXHR(0.83934964541552703873/2)
  52 #define COS0_10 FIXHR(0.97256823786196069369/2)
  53 #define COS0_11 FIXHR(1.16943993343288495515/4)
  54 #define COS0_12 FIXHR(1.48416461631416627724/4)
  55 #define COS0_13 FIXHR(2.05778100995341155085/8)
  56 #define COS0_14 FIXHR(3.40760841846871878570/8)
  57 #define COS0_15 FIXHR(10.19000812354805681150/32)
  58
  59 #define COS1_0 FIXHR(0.50241928618815570551/2)
  60 #define COS1_1 FIXHR(0.52249861493968888062/2)
  61 #define COS1_2 FIXHR(0.56694403481635770368/2)
  62 #define COS1_3 FIXHR(0.64682178335999012954/2)
  63 #define COS1_4 FIXHR(0.78815462345125022473/2)
  64 #define COS1_5 FIXHR(1.06067768599034747134/4)
  65 #define COS1_6 FIXHR(1.72244709823833392782/4)
  66 #define COS1_7 FIXHR(5.10114861868916385802/16)
  67
  68 #define COS2_0 FIXHR(0.50979557910415916894/2)
  69 #define COS2_1 FIXHR(0.60134488693504528054/2)
  70 #define COS2_2 FIXHR(0.89997622313641570463/2)
  71 #define COS2_3 FIXHR(2.56291544774150617881/8)
  72
  73 #define COS3_0 FIXHR(0.54119610014619698439/2)
  74 #define COS3_1 FIXHR(1.30656296487637652785/4)
  75
  76 #define COS4_0 FIXHR(0.70710678118654752439/2)
  77
  78 /* butterfly operator */
  79 #define BF(a, b, c, s)\
  80 {\
  81     tmp0 = val##a + val##b;\
  82     tmp1 = val##a - val##b;\
  83     val##a = tmp0;\
  84     val##b = MULH3(tmp1, c, 1<<(s));\
  85 }
  86
  87 #define BF0(a, b, c, s)\
  88 {\
  89     tmp0 = tab[a] + tab[b];\
  90     tmp1 = tab[a] - tab[b];\
  91     val##a = tmp0;\
  92     val##b = MULH3(tmp1, c, 1<<(s));\
  93 }
  94
  95 #define BF1(a, b, c, d)\
  96 {\
  97     BF(a, b, COS4_0, 1);\
  98     BF(c, d,-COS4_0, 1);\
  99     val##c += val##d;\
 100 }
 101
 102 #define BF2(a, b, c, d)\
 103 {\
 104     BF(a, b, COS4_0, 1);\
 105     BF(c, d,-COS4_0, 1);\
 106     val##c += val##d;\
 107     val##a += val##c;\
 108     val##c += val##b;\
 109     val##b += val##d;\
 110 }
 111
 112 #define ADD(a, b) val##a += val##b
 113
 114 /* DCT32 without 1/sqrt(2) coef zero scaling. */
 115 void dct32(INTFLOAT *out, const INTFLOAT *tab)
 116 {
 117     INTFLOAT tmp0, tmp1;
 118
 119     INTFLOAT val0 , val1 , val2 , val3 , val4 , val5 , val6 , val7 ,
 120              val8 , val9 , val10, val11, val12, val13, val14, val15,
 121              val16, val17, val18, val19, val20, val21, val22, val23,
 122              val24, val25, val26, val27, val28, val29, val30, val31;
 123
 124     /* pass 1 */
 125     BF0( 0, 31, COS0_0 , 1);
 126     BF0(15, 16, COS0_15, 5);
 127     /* pass 2 */
 128     BF( 0, 15, COS1_0 , 1);
 129     BF(16, 31,-COS1_0 , 1);
 130     /* pass 1 */
 131     BF0( 7, 24, COS0_7 , 1);
 132     BF0( 8, 23, COS0_8 , 1);
 133     /* pass 2 */
 134     BF( 7,  8, COS1_7 , 4);
 135     BF(23, 24,-COS1_7 , 4);
 136     /* pass 3 */
 137     BF( 0,  7, COS2_0 , 1);
 138     BF( 8, 15,-COS2_0 , 1);
 139     BF(16, 23, COS2_0 , 1);
 140     BF(24, 31,-COS2_0 , 1);
 141     /* pass 1 */
 142     BF0( 3, 28, COS0_3 , 1);
 143     BF0(12, 19, COS0_12, 2);
 144     /* pass 2 */
 145     BF( 3, 12, COS1_3 , 1);
 146     BF(19, 28,-COS1_3 , 1);
 147     /* pass 1 */
 148     BF0( 4, 27, COS0_4 , 1);
 149     BF0(11, 20, COS0_11, 2);
 150     /* pass 2 */
 151     BF( 4, 11, COS1_4 , 1);
 152     BF(20, 27,-COS1_4 , 1);
 153     /* pass 3 */
 154     BF( 3,  4, COS2_3 , 3);
 155     BF(11, 12,-COS2_3 , 3);
 156     BF(19, 20, COS2_3 , 3);
 157     BF(27, 28,-COS2_3 , 3);
 158     /* pass 4 */
 159     BF( 0,  3, COS3_0 , 1);
 160     BF( 4,  7,-COS3_0 , 1);
 161     BF( 8, 11, COS3_0 , 1);
 162     BF(12, 15,-COS3_0 , 1);
 163     BF(16, 19, COS3_0 , 1);
 164     BF(20, 23,-COS3_0 , 1);
 165     BF(24, 27, COS3_0 , 1);
 166     BF(28, 31,-COS3_0 , 1);
 167
 168
 169
 170     /* pass 1 */
 171     BF0( 1, 30, COS0_1 , 1);
 172     BF0(14, 17, COS0_14, 3);
 173     /* pass 2 */
 174     BF( 1, 14, COS1_1 , 1);
 175     BF(17, 30,-COS1_1 , 1);
 176     /* pass 1 */
 177     BF0( 6, 25, COS0_6 , 1);
 178     BF0( 9, 22, COS0_9 , 1);
 179     /* pass 2 */
 180     BF( 6,  9, COS1_6 , 2);
 181     BF(22, 25,-COS1_6 , 2);
 182     /* pass 3 */
 183     BF( 1,  6, COS2_1 , 1);
 184     BF( 9, 14,-COS2_1 , 1);
 185     BF(17, 22, COS2_1 , 1);
 186     BF(25, 30,-COS2_1 , 1);
 187
 188     /* pass 1 */
 189     BF0( 2, 29, COS0_2 , 1);
 190     BF0(13, 18, COS0_13, 3);
 191     /* pass 2 */
 192     BF( 2, 13, COS1_2 , 1);
 193     BF(18, 29,-COS1_2 , 1);
 194     /* pass 1 */
 195     BF0( 5, 26, COS0_5 , 1);
 196     BF0(10, 21, COS0_10, 1);
 197     /* pass 2 */
 198     BF( 5, 10, COS1_5 , 2);
 199     BF(21, 26,-COS1_5 , 2);
 200     /* pass 3 */
 201     BF( 2,  5, COS2_2 , 1);
 202     BF(10, 13,-COS2_2 , 1);
 203     BF(18, 21, COS2_2 , 1);
 204     BF(26, 29,-COS2_2 , 1);
 205     /* pass 4 */
 206     BF( 1,  2, COS3_1 , 2);
 207     BF( 5,  6,-COS3_1 , 2);
 208     BF( 9, 10, COS3_1 , 2);
 209     BF(13, 14,-COS3_1 , 2);
 210     BF(17, 18, COS3_1 , 2);
 211     BF(21, 22,-COS3_1 , 2);
 212     BF(25, 26, COS3_1 , 2);
 213     BF(29, 30,-COS3_1 , 2);
 214
 215     /* pass 5 */
 216     BF1( 0,  1,  2,  3);
 217     BF2( 4,  5,  6,  7);
 218     BF1( 8,  9, 10, 11);
 219     BF2(12, 13, 14, 15);
 220     BF1(16, 17, 18, 19);
 221     BF2(20, 21, 22, 23);
 222     BF1(24, 25, 26, 27);
 223     BF2(28, 29, 30, 31);
 224
 225     /* pass 6 */
 226
 227     ADD( 8, 12);
 228     ADD(12, 10);
 229     ADD(10, 14);
 230     ADD(14,  9);
 231     ADD( 9, 13);
 232     ADD(13, 11);
 233     ADD(11, 15);
 234
 235     out[ 0] = val0;
 236     out[16] = val1;
 237     out[ 8] = val2;
 238     out[24] = val3;
 239     out[ 4] = val4;
 240     out[20] = val5;
 241     out[12] = val6;
 242     out[28] = val7;
 243     out[ 2] = val8;
 244     out[18] = val9;
 245     out[10] = val10;
 246     out[26] = val11;
 247     out[ 6] = val12;
 248     out[22] = val13;
 249     out[14] = val14;
 250     out[30] = val15;
 251
 252     ADD(24, 28);
 253     ADD(28, 26);
 254     ADD(26, 30);
 255     ADD(30, 25);
 256     ADD(25, 29);
 257     ADD(29, 27);
 258     ADD(27, 31);
 259
 260     out[ 1] = val16 + val24;
 261     out[17] = val17 + val25;
 262     out[ 9] = val18 + val26;
 263     out[25] = val19 + val27;
 264     out[ 5] = val20 + val28;
 265     out[21] = val21 + val29;
 266     out[13] = val22 + val30;
 267     out[29] = val23 + val31;
 268     out[ 3] = val24 + val20;
 269     out[19] = val25 + val21;
 270     out[11] = val26 + val22;
 271     out[27] = val27 + val23;
 272     out[ 7] = val28 + val18;
 273     out[23] = val29 + val19;
 274     out[15] = val30 + val17;
 275     out[31] = val31;
 276 }