~ubuntu-dev/mplayer/ubuntu-feisty

« back to all changes in this revision

Viewing changes to libavcodec/jfdctfst.c

  • Committer: Reinhard Tartler
  • Date: 2006-07-08 08:45:33 UTC
  • Revision ID: siretart@tauware.de-20060708084533-dbc155bde7122e78
imported mplayer_0.99+1.0pre7try2+cvs20060117

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
 
1
/*
 
2
 * jfdctfst.c
 
3
 *
 
4
 * Copyright (C) 1994-1996, Thomas G. Lane.
 
5
 * This file is part of the Independent JPEG Group's software.
 
6
 * For conditions of distribution and use, see the accompanying README file.
 
7
 *
 
8
 * This file contains a fast, not so accurate integer implementation of the
 
9
 * forward DCT (Discrete Cosine Transform).
 
10
 *
 
11
 * A 2-D DCT can be done by 1-D DCT on each row followed by 1-D DCT
 
12
 * on each column.  Direct algorithms are also available, but they are
 
13
 * much more complex and seem not to be any faster when reduced to code.
 
14
 *
 
15
 * This implementation is based on Arai, Agui, and Nakajima's algorithm for
 
16
 * scaled DCT.  Their original paper (Trans. IEICE E-71(11):1095) is in
 
17
 * Japanese, but the algorithm is described in the Pennebaker & Mitchell
 
18
 * JPEG textbook (see REFERENCES section in file README).  The following code
 
19
 * is based directly on figure 4-8 in P&M.
 
20
 * While an 8-point DCT cannot be done in less than 11 multiplies, it is
 
21
 * possible to arrange the computation so that many of the multiplies are
 
22
 * simple scalings of the final outputs.  These multiplies can then be
 
23
 * folded into the multiplications or divisions by the JPEG quantization
 
24
 * table entries.  The AA&N method leaves only 5 multiplies and 29 adds
 
25
 * to be done in the DCT itself.
 
26
 * The primary disadvantage of this method is that with fixed-point math,
 
27
 * accuracy is lost due to imprecise representation of the scaled
 
28
 * quantization values.  The smaller the quantization table entry, the less
 
29
 * precise the scaled value, so this implementation does worse with high-
 
30
 * quality-setting files than with low-quality ones.
 
31
 */
 
32
 
 
33
/**
 
34
 * @file jfdctfst.c
 
35
 * Independent JPEG Group's fast AAN dct.
 
36
 */
 
37
 
 
38
#include <stdlib.h>
 
39
#include <stdio.h>
 
40
#include "common.h"
 
41
#include "dsputil.h"
 
42
 
 
43
#define DCTSIZE 8
 
44
#define GLOBAL(x) x
 
45
#define RIGHT_SHIFT(x, n) ((x) >> (n))
 
46
#define SHIFT_TEMPS
 
47
 
 
48
/*
 
49
 * This module is specialized to the case DCTSIZE = 8.
 
50
 */
 
51
 
 
52
#if DCTSIZE != 8
 
53
  Sorry, this code only copes with 8x8 DCTs. /* deliberate syntax err */
 
54
#endif
 
55
 
 
56
 
 
57
/* Scaling decisions are generally the same as in the LL&M algorithm;
 
58
 * see jfdctint.c for more details.  However, we choose to descale
 
59
 * (right shift) multiplication products as soon as they are formed,
 
60
 * rather than carrying additional fractional bits into subsequent additions.
 
61
 * This compromises accuracy slightly, but it lets us save a few shifts.
 
62
 * More importantly, 16-bit arithmetic is then adequate (for 8-bit samples)
 
63
 * everywhere except in the multiplications proper; this saves a good deal
 
64
 * of work on 16-bit-int machines.
 
65
 *
 
66
 * Again to save a few shifts, the intermediate results between pass 1 and
 
67
 * pass 2 are not upscaled, but are represented only to integral precision.
 
68
 *
 
69
 * A final compromise is to represent the multiplicative constants to only
 
70
 * 8 fractional bits, rather than 13.  This saves some shifting work on some
 
71
 * machines, and may also reduce the cost of multiplication (since there
 
72
 * are fewer one-bits in the constants).
 
73
 */
 
74
 
 
75
#define CONST_BITS  8
 
76
 
 
77
 
 
78
/* Some C compilers fail to reduce "FIX(constant)" at compile time, thus
 
79
 * causing a lot of useless floating-point operations at run time.
 
80
 * To get around this we use the following pre-calculated constants.
 
81
 * If you change CONST_BITS you may want to add appropriate values.
 
82
 * (With a reasonable C compiler, you can just rely on the FIX() macro...)
 
83
 */
 
84
 
 
85
#if CONST_BITS == 8
 
86
#define FIX_0_382683433  ((int32_t)   98)       /* FIX(0.382683433) */
 
87
#define FIX_0_541196100  ((int32_t)  139)       /* FIX(0.541196100) */
 
88
#define FIX_0_707106781  ((int32_t)  181)       /* FIX(0.707106781) */
 
89
#define FIX_1_306562965  ((int32_t)  334)       /* FIX(1.306562965) */
 
90
#else
 
91
#define FIX_0_382683433  FIX(0.382683433)
 
92
#define FIX_0_541196100  FIX(0.541196100)
 
93
#define FIX_0_707106781  FIX(0.707106781)
 
94
#define FIX_1_306562965  FIX(1.306562965)
 
95
#endif
 
96
 
 
97
 
 
98
/* We can gain a little more speed, with a further compromise in accuracy,
 
99
 * by omitting the addition in a descaling shift.  This yields an incorrectly
 
100
 * rounded result half the time...
 
101
 */
 
102
 
 
103
#ifndef USE_ACCURATE_ROUNDING
 
104
#undef DESCALE
 
105
#define DESCALE(x,n)  RIGHT_SHIFT(x, n)
 
106
#endif
 
107
 
 
108
 
 
109
/* Multiply a DCTELEM variable by an int32_t constant, and immediately
 
110
 * descale to yield a DCTELEM result.
 
111
 */
 
112
 
 
113
#define MULTIPLY(var,const)  ((DCTELEM) DESCALE((var) * (const), CONST_BITS))
 
114
 
 
115
static always_inline void row_fdct(DCTELEM * data){
 
116
  int_fast16_t tmp0, tmp1, tmp2, tmp3, tmp4, tmp5, tmp6, tmp7;
 
117
  int_fast16_t tmp10, tmp11, tmp12, tmp13;
 
118
  int_fast16_t z1, z2, z3, z4, z5, z11, z13;
 
119
  DCTELEM *dataptr;
 
120
  int ctr;
 
121
  SHIFT_TEMPS
 
122
 
 
123
  /* Pass 1: process rows. */
 
124
 
 
125
  dataptr = data;
 
126
  for (ctr = DCTSIZE-1; ctr >= 0; ctr--) {
 
127
    tmp0 = dataptr[0] + dataptr[7];
 
128
    tmp7 = dataptr[0] - dataptr[7];
 
129
    tmp1 = dataptr[1] + dataptr[6];
 
130
    tmp6 = dataptr[1] - dataptr[6];
 
131
    tmp2 = dataptr[2] + dataptr[5];
 
132
    tmp5 = dataptr[2] - dataptr[5];
 
133
    tmp3 = dataptr[3] + dataptr[4];
 
134
    tmp4 = dataptr[3] - dataptr[4];
 
135
 
 
136
    /* Even part */
 
137
 
 
138
    tmp10 = tmp0 + tmp3;        /* phase 2 */
 
139
    tmp13 = tmp0 - tmp3;
 
140
    tmp11 = tmp1 + tmp2;
 
141
    tmp12 = tmp1 - tmp2;
 
142
 
 
143
    dataptr[0] = tmp10 + tmp11; /* phase 3 */
 
144
    dataptr[4] = tmp10 - tmp11;
 
145
 
 
146
    z1 = MULTIPLY(tmp12 + tmp13, FIX_0_707106781); /* c4 */
 
147
    dataptr[2] = tmp13 + z1;    /* phase 5 */
 
148
    dataptr[6] = tmp13 - z1;
 
149
 
 
150
    /* Odd part */
 
151
 
 
152
    tmp10 = tmp4 + tmp5;        /* phase 2 */
 
153
    tmp11 = tmp5 + tmp6;
 
154
    tmp12 = tmp6 + tmp7;
 
155
 
 
156
    /* The rotator is modified from fig 4-8 to avoid extra negations. */
 
157
    z5 = MULTIPLY(tmp10 - tmp12, FIX_0_382683433); /* c6 */
 
158
    z2 = MULTIPLY(tmp10, FIX_0_541196100) + z5;    /* c2-c6 */
 
159
    z4 = MULTIPLY(tmp12, FIX_1_306562965) + z5;    /* c2+c6 */
 
160
    z3 = MULTIPLY(tmp11, FIX_0_707106781);         /* c4 */
 
161
 
 
162
    z11 = tmp7 + z3;            /* phase 5 */
 
163
    z13 = tmp7 - z3;
 
164
 
 
165
    dataptr[5] = z13 + z2;      /* phase 6 */
 
166
    dataptr[3] = z13 - z2;
 
167
    dataptr[1] = z11 + z4;
 
168
    dataptr[7] = z11 - z4;
 
169
 
 
170
    dataptr += DCTSIZE;         /* advance pointer to next row */
 
171
  }
 
172
}
 
173
 
 
174
/*
 
175
 * Perform the forward DCT on one block of samples.
 
176
 */
 
177
 
 
178
GLOBAL(void)
 
179
fdct_ifast (DCTELEM * data)
 
180
{
 
181
  int_fast16_t tmp0, tmp1, tmp2, tmp3, tmp4, tmp5, tmp6, tmp7;
 
182
  int_fast16_t tmp10, tmp11, tmp12, tmp13;
 
183
  int_fast16_t z1, z2, z3, z4, z5, z11, z13;
 
184
  DCTELEM *dataptr;
 
185
  int ctr;
 
186
  SHIFT_TEMPS
 
187
 
 
188
  row_fdct(data);
 
189
 
 
190
  /* Pass 2: process columns. */
 
191
 
 
192
  dataptr = data;
 
193
  for (ctr = DCTSIZE-1; ctr >= 0; ctr--) {
 
194
    tmp0 = dataptr[DCTSIZE*0] + dataptr[DCTSIZE*7];
 
195
    tmp7 = dataptr[DCTSIZE*0] - dataptr[DCTSIZE*7];
 
196
    tmp1 = dataptr[DCTSIZE*1] + dataptr[DCTSIZE*6];
 
197
    tmp6 = dataptr[DCTSIZE*1] - dataptr[DCTSIZE*6];
 
198
    tmp2 = dataptr[DCTSIZE*2] + dataptr[DCTSIZE*5];
 
199
    tmp5 = dataptr[DCTSIZE*2] - dataptr[DCTSIZE*5];
 
200
    tmp3 = dataptr[DCTSIZE*3] + dataptr[DCTSIZE*4];
 
201
    tmp4 = dataptr[DCTSIZE*3] - dataptr[DCTSIZE*4];
 
202
 
 
203
    /* Even part */
 
204
 
 
205
    tmp10 = tmp0 + tmp3;        /* phase 2 */
 
206
    tmp13 = tmp0 - tmp3;
 
207
    tmp11 = tmp1 + tmp2;
 
208
    tmp12 = tmp1 - tmp2;
 
209
 
 
210
    dataptr[DCTSIZE*0] = tmp10 + tmp11; /* phase 3 */
 
211
    dataptr[DCTSIZE*4] = tmp10 - tmp11;
 
212
 
 
213
    z1 = MULTIPLY(tmp12 + tmp13, FIX_0_707106781); /* c4 */
 
214
    dataptr[DCTSIZE*2] = tmp13 + z1; /* phase 5 */
 
215
    dataptr[DCTSIZE*6] = tmp13 - z1;
 
216
 
 
217
    /* Odd part */
 
218
 
 
219
    tmp10 = tmp4 + tmp5;        /* phase 2 */
 
220
    tmp11 = tmp5 + tmp6;
 
221
    tmp12 = tmp6 + tmp7;
 
222
 
 
223
    /* The rotator is modified from fig 4-8 to avoid extra negations. */
 
224
    z5 = MULTIPLY(tmp10 - tmp12, FIX_0_382683433); /* c6 */
 
225
    z2 = MULTIPLY(tmp10, FIX_0_541196100) + z5; /* c2-c6 */
 
226
    z4 = MULTIPLY(tmp12, FIX_1_306562965) + z5; /* c2+c6 */
 
227
    z3 = MULTIPLY(tmp11, FIX_0_707106781); /* c4 */
 
228
 
 
229
    z11 = tmp7 + z3;            /* phase 5 */
 
230
    z13 = tmp7 - z3;
 
231
 
 
232
    dataptr[DCTSIZE*5] = z13 + z2; /* phase 6 */
 
233
    dataptr[DCTSIZE*3] = z13 - z2;
 
234
    dataptr[DCTSIZE*1] = z11 + z4;
 
235
    dataptr[DCTSIZE*7] = z11 - z4;
 
236
 
 
237
    dataptr++;                  /* advance pointer to next column */
 
238
  }
 
239
}
 
240
 
 
241
/*
 
242
 * Perform the forward 2-4-8 DCT on one block of samples.
 
243
 */
 
244
 
 
245
GLOBAL(void)
 
246
fdct_ifast248 (DCTELEM * data)
 
247
{
 
248
  int_fast16_t tmp0, tmp1, tmp2, tmp3, tmp4, tmp5, tmp6, tmp7;
 
249
  int_fast16_t tmp10, tmp11, tmp12, tmp13;
 
250
  int_fast16_t z1;
 
251
  DCTELEM *dataptr;
 
252
  int ctr;
 
253
  SHIFT_TEMPS
 
254
 
 
255
  row_fdct(data);
 
256
 
 
257
  /* Pass 2: process columns. */
 
258
 
 
259
  dataptr = data;
 
260
  for (ctr = DCTSIZE-1; ctr >= 0; ctr--) {
 
261
    tmp0 = dataptr[DCTSIZE*0] + dataptr[DCTSIZE*1];
 
262
    tmp1 = dataptr[DCTSIZE*2] + dataptr[DCTSIZE*3];
 
263
    tmp2 = dataptr[DCTSIZE*4] + dataptr[DCTSIZE*5];
 
264
    tmp3 = dataptr[DCTSIZE*6] + dataptr[DCTSIZE*7];
 
265
    tmp4 = dataptr[DCTSIZE*0] - dataptr[DCTSIZE*1];
 
266
    tmp5 = dataptr[DCTSIZE*2] - dataptr[DCTSIZE*3];
 
267
    tmp6 = dataptr[DCTSIZE*4] - dataptr[DCTSIZE*5];
 
268
    tmp7 = dataptr[DCTSIZE*6] - dataptr[DCTSIZE*7];
 
269
 
 
270
    /* Even part */
 
271
 
 
272
    tmp10 = tmp0 + tmp3;
 
273
    tmp11 = tmp1 + tmp2;
 
274
    tmp12 = tmp1 - tmp2;
 
275
    tmp13 = tmp0 - tmp3;
 
276
 
 
277
    dataptr[DCTSIZE*0] = tmp10 + tmp11;
 
278
    dataptr[DCTSIZE*4] = tmp10 - tmp11;
 
279
 
 
280
    z1 = MULTIPLY(tmp12 + tmp13, FIX_0_707106781);
 
281
    dataptr[DCTSIZE*2] = tmp13 + z1;
 
282
    dataptr[DCTSIZE*6] = tmp13 - z1;
 
283
 
 
284
    tmp10 = tmp4 + tmp7;
 
285
    tmp11 = tmp5 + tmp6;
 
286
    tmp12 = tmp5 - tmp6;
 
287
    tmp13 = tmp4 - tmp7;
 
288
 
 
289
    dataptr[DCTSIZE*1] = tmp10 + tmp11;
 
290
    dataptr[DCTSIZE*5] = tmp10 - tmp11;
 
291
 
 
292
    z1 = MULTIPLY(tmp12 + tmp13, FIX_0_707106781);
 
293
    dataptr[DCTSIZE*3] = tmp13 + z1;
 
294
    dataptr[DCTSIZE*7] = tmp13 - z1;
 
295
 
 
296
    dataptr++;                        /* advance pointer to next column */
 
297
  }
 
298
}
 
299
 
 
300
 
 
301
#undef GLOBAL
 
302
#undef CONST_BITS
 
303
#undef DESCALE
 
304
#undef FIX_0_541196100
 
305
#undef FIX_1_306562965