src/third_party/libvpx/source/libvpx/vp9/common/vp9_convolve.c

   1 /*
   2  *  Copyright (c) 2013 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
  13 #include "./vpx_config.h"
  14 #include "./vp9_rtcd.h"
  15 #include "vp9/common/vp9_common.h"
  16 #include "vp9/common/vp9_convolve.h"
  17 #include "vp9/common/vp9_filter.h"
  18 #include "vpx/vpx_integer.h"
  19 #include "vpx_ports/mem.h"
  20
  21 static void convolve_horiz(const uint8_t *src, ptrdiff_t src_stride,
  22                            uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_stride,
  23                            const InterpKernel *x_filters,
  24                            int x0_q4, int x_step_q4, int w, int h) {
  25   int x, y;
  26   src -= SUBPEL_TAPS / 2 - 1;
  27   for (y = 0; y < h; ++y) {
  28     int x_q4 = x0_q4;
  29     for (x = 0; x < w; ++x) {
  30       const uint8_t *const src_x = &src[x_q4 >> SUBPEL_BITS];
  31       const int16_t *const x_filter = x_filters[x_q4 & SUBPEL_MASK];
  32       int k, sum = 0;
  33       for (k = 0; k < SUBPEL_TAPS; ++k)
  34         sum += src_x[k] * x_filter[k];
  35       dst[x] = clip_pixel(ROUND_POWER_OF_TWO(sum, FILTER_BITS));
  36       x_q4 += x_step_q4;
  37     }
  38     src += src_stride;
  39     dst += dst_stride;
  40   }
  41 }
  42
  43 static void convolve_avg_horiz(const uint8_t *src, ptrdiff_t src_stride,
  44                                uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_stride,
  45                                const InterpKernel *x_filters,
  46                                int x0_q4, int x_step_q4, int w, int h) {
  47   int x, y;
  48   src -= SUBPEL_TAPS / 2 - 1;
  49   for (y = 0; y < h; ++y) {
  50     int x_q4 = x0_q4;
  51     for (x = 0; x < w; ++x) {
  52       const uint8_t *const src_x = &src[x_q4 >> SUBPEL_BITS];
  53       const int16_t *const x_filter = x_filters[x_q4 & SUBPEL_MASK];
  54       int k, sum = 0;
  55       for (k = 0; k < SUBPEL_TAPS; ++k)
  56         sum += src_x[k] * x_filter[k];
  57       dst[x] = ROUND_POWER_OF_TWO(dst[x] +
  58           clip_pixel(ROUND_POWER_OF_TWO(sum, FILTER_BITS)), 1);
  59       x_q4 += x_step_q4;
  60     }
  61     src += src_stride;
  62     dst += dst_stride;
  63   }
  64 }
  65
  66 static void convolve_vert(const uint8_t *src, ptrdiff_t src_stride,
  67                           uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_stride,
  68                           const InterpKernel *y_filters,
  69                           int y0_q4, int y_step_q4, int w, int h) {
  70   int x, y;
  71   src -= src_stride * (SUBPEL_TAPS / 2 - 1);
  72
  73   for (x = 0; x < w; ++x) {
  74     int y_q4 = y0_q4;
  75     for (y = 0; y < h; ++y) {
  76       const unsigned char *src_y = &src[(y_q4 >> SUBPEL_BITS) * src_stride];
  77       const int16_t *const y_filter = y_filters[y_q4 & SUBPEL_MASK];
  78       int k, sum = 0;
  79       for (k = 0; k < SUBPEL_TAPS; ++k)
  80         sum += src_y[k * src_stride] * y_filter[k];
  81       dst[y * dst_stride] = clip_pixel(ROUND_POWER_OF_TWO(sum, FILTER_BITS));
  82       y_q4 += y_step_q4;
  83     }
  84     ++src;
  85     ++dst;
  86   }
  87 }
  88
  89 static void convolve_avg_vert(const uint8_t *src, ptrdiff_t src_stride,
  90                               uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_stride,
  91                               const InterpKernel *y_filters,
  92                               int y0_q4, int y_step_q4, int w, int h) {
  93   int x, y;
  94   src -= src_stride * (SUBPEL_TAPS / 2 - 1);
  95
  96   for (x = 0; x < w; ++x) {
  97     int y_q4 = y0_q4;
  98     for (y = 0; y < h; ++y) {
  99       const unsigned char *src_y = &src[(y_q4 >> SUBPEL_BITS) * src_stride];
 100       const int16_t *const y_filter = y_filters[y_q4 & SUBPEL_MASK];
 101       int k, sum = 0;
 102       for (k = 0; k < SUBPEL_TAPS; ++k)
 103         sum += src_y[k * src_stride] * y_filter[k];
 104       dst[y * dst_stride] = ROUND_POWER_OF_TWO(dst[y * dst_stride] +
 105           clip_pixel(ROUND_POWER_OF_TWO(sum, FILTER_BITS)), 1);
 106       y_q4 += y_step_q4;
 107     }
 108     ++src;
 109     ++dst;
 110   }
 111 }
 112
 113 static void convolve(const uint8_t *src, ptrdiff_t src_stride,
 114                      uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_stride,
 115                      const InterpKernel *const x_filters,
 116                      int x0_q4, int x_step_q4,
 117                      const InterpKernel *const y_filters,
 118                      int y0_q4, int y_step_q4,
 119                      int w, int h) {
 120   // Fixed size intermediate buffer places limits on parameters.
 121   // Maximum intermediate_height is 324, for y_step_q4 == 80,
 122   // h == 64, taps == 8.
 123   // y_step_q4 of 80 allows for 1/10 scale for 5 layer svc
 124   uint8_t temp[64 * 324];
 125   int intermediate_height = (((h - 1) * y_step_q4 + 15) >> 4) + SUBPEL_TAPS;
 126
 127   assert(w <= 64);
 128   assert(h <= 64);
 129   assert(y_step_q4 <= 80);
 130   assert(x_step_q4 <= 80);
 131
 132   if (intermediate_height < h)
 133     intermediate_height = h;
 134
 135   convolve_horiz(src - src_stride * (SUBPEL_TAPS / 2 - 1), src_stride, temp, 64,
 136                  x_filters, x0_q4, x_step_q4, w, intermediate_height);
 137   convolve_vert(temp + 64 * (SUBPEL_TAPS / 2 - 1), 64, dst, dst_stride,
 138                 y_filters, y0_q4, y_step_q4, w, h);
 139 }
 140
 141 static const InterpKernel *get_filter_base(const int16_t *filter) {
 142   // NOTE: This assumes that the filter table is 256-byte aligned.
 143   // TODO(agrange) Modify to make independent of table alignment.
 144   return (const InterpKernel *)(((intptr_t)filter) & ~((intptr_t)0xFF));
 145 }
 146
 147 static int get_filter_offset(const int16_t *f, const InterpKernel *base) {
 148   return (int)((const InterpKernel *)(intptr_t)f - base);
 149 }
 150
 151 void vp9_convolve8_horiz_c(const uint8_t *src, ptrdiff_t src_stride,
 152                            uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_stride,
 153                            const int16_t *filter_x, int x_step_q4,
 154                            const int16_t *filter_y, int y_step_q4,
 155                            int w, int h) {
 156   const InterpKernel *const filters_x = get_filter_base(filter_x);
 157   const int x0_q4 = get_filter_offset(filter_x, filters_x);
 158
 159   convolve_horiz(src, src_stride, dst, dst_stride, filters_x,
 160                  x0_q4, x_step_q4, w, h);
 161 }
 162
 163 void vp9_convolve8_avg_horiz_c(const uint8_t *src, ptrdiff_t src_stride,
 164                                uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_stride,
 165                                const int16_t *filter_x, int x_step_q4,
 166                                const int16_t *filter_y, int y_step_q4,
 167                                int w, int h) {
 168   const InterpKernel *const filters_x = get_filter_base(filter_x);
 169   const int x0_q4 = get_filter_offset(filter_x, filters_x);
 170
 171   convolve_avg_horiz(src, src_stride, dst, dst_stride, filters_x,
 172                      x0_q4, x_step_q4, w, h);
 173 }
 174
 175 void vp9_convolve8_vert_c(const uint8_t *src, ptrdiff_t src_stride,
 176                           uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_stride,
 177                           const int16_t *filter_x, int x_step_q4,
 178                           const int16_t *filter_y, int y_step_q4,
 179                           int w, int h) {
 180   const InterpKernel *const filters_y = get_filter_base(filter_y);
 181   const int y0_q4 = get_filter_offset(filter_y, filters_y);
 182   convolve_vert(src, src_stride, dst, dst_stride, filters_y,
 183                 y0_q4, y_step_q4, w, h);
 184 }
 185
 186 void vp9_convolve8_avg_vert_c(const uint8_t *src, ptrdiff_t src_stride,
 187                               uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_stride,
 188                               const int16_t *filter_x, int x_step_q4,
 189                               const int16_t *filter_y, int y_step_q4,
 190                               int w, int h) {
 191   const InterpKernel *const filters_y = get_filter_base(filter_y);
 192   const int y0_q4 = get_filter_offset(filter_y, filters_y);
 193   convolve_avg_vert(src, src_stride, dst, dst_stride, filters_y,
 194                     y0_q4, y_step_q4, w, h);
 195 }
 196
 197 void vp9_convolve8_c(const uint8_t *src, ptrdiff_t src_stride,
 198                      uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_stride,
 199                      const int16_t *filter_x, int x_step_q4,
 200                      const int16_t *filter_y, int y_step_q4,
 201                      int w, int h) {
 202   const InterpKernel *const filters_x = get_filter_base(filter_x);
 203   const int x0_q4 = get_filter_offset(filter_x, filters_x);
 204
 205   const InterpKernel *const filters_y = get_filter_base(filter_y);
 206   const int y0_q4 = get_filter_offset(filter_y, filters_y);
 207
 208   convolve(src, src_stride, dst, dst_stride,
 209            filters_x, x0_q4, x_step_q4,
 210            filters_y, y0_q4, y_step_q4, w, h);
 211 }
 212
 213 void vp9_convolve8_avg_c(const uint8_t *src, ptrdiff_t src_stride,
 214                          uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_stride,
 215                          const int16_t *filter_x, int x_step_q4,
 216                          const int16_t *filter_y, int y_step_q4,
 217                          int w, int h) {
 218   /* Fixed size intermediate buffer places limits on parameters. */
 219   DECLARE_ALIGNED_ARRAY(16, uint8_t, temp, 64 * 64);
 220   assert(w <= 64);
 221   assert(h <= 64);
 222
 223   vp9_convolve8_c(src, src_stride, temp, 64,
 224                   filter_x, x_step_q4, filter_y, y_step_q4, w, h);
 225   vp9_convolve_avg_c(temp, 64, dst, dst_stride, NULL, 0, NULL, 0, w, h);
 226 }
 227
 228 void vp9_convolve_copy_c(const uint8_t *src, ptrdiff_t src_stride,
 229                          uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_stride,
 230                          const int16_t *filter_x, int filter_x_stride,
 231                          const int16_t *filter_y, int filter_y_stride,
 232                          int w, int h) {
 233   int r;
 234
 235   for (r = h; r > 0; --r) {
 236     vpx_memcpy(dst, src, w);
 237     src += src_stride;
 238     dst += dst_stride;
 239   }
 240 }
 241
 242 void vp9_convolve_avg_c(const uint8_t *src, ptrdiff_t src_stride,
 243                         uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_stride,
 244                         const int16_t *filter_x, int filter_x_stride,
 245                         const int16_t *filter_y, int filter_y_stride,
 246                         int w, int h) {
 247   int x, y;
 248
 249   for (y = 0; y < h; ++y) {
 250     for (x = 0; x < w; ++x)
 251       dst[x] = ROUND_POWER_OF_TWO(dst[x] + src[x], 1);
 252
 253     src += src_stride;
 254     dst += dst_stride;
 255   }
 256 }