libavcodec/h264dsp_template.c

   1 /*
   2  * H.26L/H.264/AVC/JVT/14496-10/... encoder/decoder
   3  * Copyright (c) 2003-2010 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
   4  *
   5  * This file is part of Libav.
   6  *
   7  * Libav 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  * Libav 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 Libav; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 /**
  23  * @file
  24  * H.264 / AVC / MPEG4 part10 DSP functions.
  25  * @author Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
  26  */
  27
  28 #include "bit_depth_template.c"
  29
  30 #define op_scale1(x)  block[x] = av_clip_pixel( (block[x]*weight + offset) >> log2_denom )
  31 #define op_scale2(x)  dst[x] = av_clip_pixel( (src[x]*weights + dst[x]*weightd + offset) >> (log2_denom+1))
  32 #define H264_WEIGHT(W,H) \
  33 static void FUNCC(weight_h264_pixels ## W ## x ## H)(uint8_t *_block, int stride, int log2_denom, int weight, int offset){ \
  34     int y; \
  35     pixel *block = (pixel*)_block; \
  36     stride /= sizeof(pixel); \
  37     offset <<= (log2_denom + (BIT_DEPTH-8)); \
  38     if(log2_denom) offset += 1<<(log2_denom-1); \
  39     for(y=0; y<H; y++, block += stride){ \
  40         op_scale1(0); \
  41         op_scale1(1); \
  42         if(W==2) continue; \
  43         op_scale1(2); \
  44         op_scale1(3); \
  45         if(W==4) continue; \
  46         op_scale1(4); \
  47         op_scale1(5); \
  48         op_scale1(6); \
  49         op_scale1(7); \
  50         if(W==8) continue; \
  51         op_scale1(8); \
  52         op_scale1(9); \
  53         op_scale1(10); \
  54         op_scale1(11); \
  55         op_scale1(12); \
  56         op_scale1(13); \
  57         op_scale1(14); \
  58         op_scale1(15); \
  59     } \
  60 } \
  61 static void FUNCC(biweight_h264_pixels ## W ## x ## H)(uint8_t *_dst, uint8_t *_src, int stride, int log2_denom, int weightd, int weights, int offset){ \
  62     int y; \
  63     pixel *dst = (pixel*)_dst; \
  64     pixel *src = (pixel*)_src; \
  65     stride /= sizeof(pixel); \
  66     offset <<= (BIT_DEPTH-8); \
  67     offset = ((offset + 1) | 1) << log2_denom; \
  68     for(y=0; y<H; y++, dst += stride, src += stride){ \
  69         op_scale2(0); \
  70         op_scale2(1); \
  71         if(W==2) continue; \
  72         op_scale2(2); \
  73         op_scale2(3); \
  74         if(W==4) continue; \
  75         op_scale2(4); \
  76         op_scale2(5); \
  77         op_scale2(6); \
  78         op_scale2(7); \
  79         if(W==8) continue; \
  80         op_scale2(8); \
  81         op_scale2(9); \
  82         op_scale2(10); \
  83         op_scale2(11); \
  84         op_scale2(12); \
  85         op_scale2(13); \
  86         op_scale2(14); \
  87         op_scale2(15); \
  88     } \
  89 }
  90
  91 H264_WEIGHT(16,16)
  92 H264_WEIGHT(16,8)
  93 H264_WEIGHT(8,16)
  94 H264_WEIGHT(8,8)
  95 H264_WEIGHT(8,4)
  96 H264_WEIGHT(4,8)
  97 H264_WEIGHT(4,4)
  98 H264_WEIGHT(4,2)
  99 H264_WEIGHT(2,4)
 100 H264_WEIGHT(2,2)
 101
 102 #undef op_scale1
 103 #undef op_scale2
 104 #undef H264_WEIGHT
 105
 106 static av_always_inline av_flatten void FUNCC(h264_loop_filter_luma)(uint8_t *_pix, int xstride, int ystride, int inner_iters, int alpha, int beta, int8_t *tc0)
 107 {
 108     pixel *pix = (pixel*)_pix;
 109     int i, d;
 110     xstride /= sizeof(pixel);
 111     ystride /= sizeof(pixel);
 112     alpha <<= BIT_DEPTH - 8;
 113     beta  <<= BIT_DEPTH - 8;
 114     for( i = 0; i < 4; i++ ) {
 115         const int tc_orig = tc0[i] << (BIT_DEPTH - 8);
 116         if( tc_orig < 0 ) {
 117             pix += inner_iters*ystride;
 118             continue;
 119         }
 120         for( d = 0; d < inner_iters; d++ ) {
 121             const int p0 = pix[-1*xstride];
 122             const int p1 = pix[-2*xstride];
 123             const int p2 = pix[-3*xstride];
 124             const int q0 = pix[0];
 125             const int q1 = pix[1*xstride];
 126             const int q2 = pix[2*xstride];
 127
 128             if( FFABS( p0 - q0 ) < alpha &&
 129                 FFABS( p1 - p0 ) < beta &&
 130                 FFABS( q1 - q0 ) < beta ) {
 131
 132                 int tc = tc_orig;
 133                 int i_delta;
 134
 135                 if( FFABS( p2 - p0 ) < beta ) {
 136                     if(tc_orig)
 137                     pix[-2*xstride] = p1 + av_clip( (( p2 + ( ( p0 + q0 + 1 ) >> 1 ) ) >> 1) - p1, -tc_orig, tc_orig );
 138                     tc++;
 139                 }
 140                 if( FFABS( q2 - q0 ) < beta ) {
 141                     if(tc_orig)
 142                     pix[   xstride] = q1 + av_clip( (( q2 + ( ( p0 + q0 + 1 ) >> 1 ) ) >> 1) - q1, -tc_orig, tc_orig );
 143                     tc++;
 144                 }
 145
 146                 i_delta = av_clip( (((q0 - p0 ) << 2) + (p1 - q1) + 4) >> 3, -tc, tc );
 147                 pix[-xstride] = av_clip_pixel( p0 + i_delta );    /* p0' */
 148                 pix[0]        = av_clip_pixel( q0 - i_delta );    /* q0' */
 149             }
 150             pix += ystride;
 151         }
 152     }
 153 }
 154 static void FUNCC(h264_v_loop_filter_luma)(uint8_t *pix, int stride, int alpha, int beta, int8_t *tc0)
 155 {
 156     FUNCC(h264_loop_filter_luma)(pix, stride, sizeof(pixel), 4, alpha, beta, tc0);
 157 }
 158 static void FUNCC(h264_h_loop_filter_luma)(uint8_t *pix, int stride, int alpha, int beta, int8_t *tc0)
 159 {
 160     FUNCC(h264_loop_filter_luma)(pix, sizeof(pixel), stride, 4, alpha, beta, tc0);
 161 }
 162 static void FUNCC(h264_h_loop_filter_luma_mbaff)(uint8_t *pix, int stride, int alpha, int beta, int8_t *tc0)
 163 {
 164     FUNCC(h264_loop_filter_luma)(pix, sizeof(pixel), stride, 2, alpha, beta, tc0);
 165 }
 166
 167 static av_always_inline av_flatten void FUNCC(h264_loop_filter_luma_intra)(uint8_t *_pix, int xstride, int ystride, int inner_iters, int alpha, int beta)
 168 {
 169     pixel *pix = (pixel*)_pix;
 170     int d;
 171     xstride /= sizeof(pixel);
 172     ystride /= sizeof(pixel);
 173     alpha <<= BIT_DEPTH - 8;
 174     beta  <<= BIT_DEPTH - 8;
 175     for( d = 0; d < 4 * inner_iters; d++ ) {
 176         const int p2 = pix[-3*xstride];
 177         const int p1 = pix[-2*xstride];
 178         const int p0 = pix[-1*xstride];
 179
 180         const int q0 = pix[ 0*xstride];
 181         const int q1 = pix[ 1*xstride];
 182         const int q2 = pix[ 2*xstride];
 183
 184         if( FFABS( p0 - q0 ) < alpha &&
 185             FFABS( p1 - p0 ) < beta &&
 186             FFABS( q1 - q0 ) < beta ) {
 187
 188             if(FFABS( p0 - q0 ) < (( alpha >> 2 ) + 2 )){
 189                 if( FFABS( p2 - p0 ) < beta)
 190                 {
 191                     const int p3 = pix[-4*xstride];
 192                     /* p0', p1', p2' */
 193                     pix[-1*xstride] = ( p2 + 2*p1 + 2*p0 + 2*q0 + q1 + 4 ) >> 3;
 194                     pix[-2*xstride] = ( p2 + p1 + p0 + q0 + 2 ) >> 2;
 195                     pix[-3*xstride] = ( 2*p3 + 3*p2 + p1 + p0 + q0 + 4 ) >> 3;
 196                 } else {
 197                     /* p0' */
 198                     pix[-1*xstride] = ( 2*p1 + p0 + q1 + 2 ) >> 2;
 199                 }
 200                 if( FFABS( q2 - q0 ) < beta)
 201                 {
 202                     const int q3 = pix[3*xstride];
 203                     /* q0', q1', q2' */
 204                     pix[0*xstride] = ( p1 + 2*p0 + 2*q0 + 2*q1 + q2 + 4 ) >> 3;
 205                     pix[1*xstride] = ( p0 + q0 + q1 + q2 + 2 ) >> 2;
 206                     pix[2*xstride] = ( 2*q3 + 3*q2 + q1 + q0 + p0 + 4 ) >> 3;
 207                 } else {
 208                     /* q0' */
 209                     pix[0*xstride] = ( 2*q1 + q0 + p1 + 2 ) >> 2;
 210                 }
 211             }else{
 212                 /* p0', q0' */
 213                 pix[-1*xstride] = ( 2*p1 + p0 + q1 + 2 ) >> 2;
 214                 pix[ 0*xstride] = ( 2*q1 + q0 + p1 + 2 ) >> 2;
 215             }
 216         }
 217         pix += ystride;
 218     }
 219 }
 220 static void FUNCC(h264_v_loop_filter_luma_intra)(uint8_t *pix, int stride, int alpha, int beta)
 221 {
 222     FUNCC(h264_loop_filter_luma_intra)(pix, stride, sizeof(pixel), 4, alpha, beta);
 223 }
 224 static void FUNCC(h264_h_loop_filter_luma_intra)(uint8_t *pix, int stride, int alpha, int beta)
 225 {
 226     FUNCC(h264_loop_filter_luma_intra)(pix, sizeof(pixel), stride, 4, alpha, beta);
 227 }
 228 static void FUNCC(h264_h_loop_filter_luma_mbaff_intra)(uint8_t *pix, int stride, int alpha, int beta)
 229 {
 230     FUNCC(h264_loop_filter_luma_intra)(pix, sizeof(pixel), stride, 2, alpha, beta);
 231 }
 232
 233 static av_always_inline av_flatten void FUNCC(h264_loop_filter_chroma)(uint8_t *_pix, int xstride, int ystride, int inner_iters, int alpha, int beta, int8_t *tc0)
 234 {
 235     pixel *pix = (pixel*)_pix;
 236     int i, d;
 237     xstride /= sizeof(pixel);
 238     ystride /= sizeof(pixel);
 239     alpha <<= BIT_DEPTH - 8;
 240     beta  <<= BIT_DEPTH - 8;
 241     for( i = 0; i < 4; i++ ) {
 242         const int tc = ((tc0[i] - 1) << (BIT_DEPTH - 8)) + 1;
 243         if( tc <= 0 ) {
 244             pix += inner_iters*ystride;
 245             continue;
 246         }
 247         for( d = 0; d < inner_iters; d++ ) {
 248             const int p0 = pix[-1*xstride];
 249             const int p1 = pix[-2*xstride];
 250             const int q0 = pix[0];
 251             const int q1 = pix[1*xstride];
 252
 253             if( FFABS( p0 - q0 ) < alpha &&
 254                 FFABS( p1 - p0 ) < beta &&
 255                 FFABS( q1 - q0 ) < beta ) {
 256
 257                 int delta = av_clip( (((q0 - p0 ) << 2) + (p1 - q1) + 4) >> 3, -tc, tc );
 258
 259                 pix[-xstride] = av_clip_pixel( p0 + delta );    /* p0' */
 260                 pix[0]        = av_clip_pixel( q0 - delta );    /* q0' */
 261             }
 262             pix += ystride;
 263         }
 264     }
 265 }
 266 static void FUNCC(h264_v_loop_filter_chroma)(uint8_t *pix, int stride, int alpha, int beta, int8_t *tc0)
 267 {
 268     FUNCC(h264_loop_filter_chroma)(pix, stride, sizeof(pixel), 2, alpha, beta, tc0);
 269 }
 270 static void FUNCC(h264_h_loop_filter_chroma)(uint8_t *pix, int stride, int alpha, int beta, int8_t *tc0)
 271 {
 272     FUNCC(h264_loop_filter_chroma)(pix, sizeof(pixel), stride, 2, alpha, beta, tc0);
 273 }
 274 static void FUNCC(h264_h_loop_filter_chroma_mbaff)(uint8_t *pix, int stride, int alpha, int beta, int8_t *tc0)
 275 {
 276     FUNCC(h264_loop_filter_chroma)(pix, sizeof(pixel), stride, 1, alpha, beta, tc0);
 277 }
 278
 279 static av_always_inline av_flatten void FUNCC(h264_loop_filter_chroma_intra)(uint8_t *_pix, int xstride, int ystride, int inner_iters, int alpha, int beta)
 280 {
 281     pixel *pix = (pixel*)_pix;
 282     int d;
 283     xstride /= sizeof(pixel);
 284     ystride /= sizeof(pixel);
 285     alpha <<= BIT_DEPTH - 8;
 286     beta  <<= BIT_DEPTH - 8;
 287     for( d = 0; d < 4 * inner_iters; d++ ) {
 288         const int p0 = pix[-1*xstride];
 289         const int p1 = pix[-2*xstride];
 290         const int q0 = pix[0];
 291         const int q1 = pix[1*xstride];
 292
 293         if( FFABS( p0 - q0 ) < alpha &&
 294             FFABS( p1 - p0 ) < beta &&
 295             FFABS( q1 - q0 ) < beta ) {
 296
 297             pix[-xstride] = ( 2*p1 + p0 + q1 + 2 ) >> 2;   /* p0' */
 298             pix[0]        = ( 2*q1 + q0 + p1 + 2 ) >> 2;   /* q0' */
 299         }
 300         pix += ystride;
 301     }
 302 }
 303 static void FUNCC(h264_v_loop_filter_chroma_intra)(uint8_t *pix, int stride, int alpha, int beta)
 304 {
 305     FUNCC(h264_loop_filter_chroma_intra)(pix, stride, sizeof(pixel), 2, alpha, beta);
 306 }
 307 static void FUNCC(h264_h_loop_filter_chroma_intra)(uint8_t *pix, int stride, int alpha, int beta)
 308 {
 309     FUNCC(h264_loop_filter_chroma_intra)(pix, sizeof(pixel), stride, 2, alpha, beta);
 310 }
 311 static void FUNCC(h264_h_loop_filter_chroma_mbaff_intra)(uint8_t *pix, int stride, int alpha, int beta)
 312 {
 313     FUNCC(h264_loop_filter_chroma_intra)(pix, sizeof(pixel), stride, 1, alpha, beta);
 314 }