src/lib/openmj2/mct.c

   1 /*
   2  * The copyright in this software is being made available under the 2-clauses
   3  * BSD License, included below. This software may be subject to other third
   4  * party and contributor rights, including patent rights, and no such rights
   5  * are granted under this license.
   6  *
   7  * Copyright (c) 2002-2014, Universite catholique de Louvain (UCL), Belgium
   8  * Copyright (c) 2002-2014, Professor Benoit Macq
   9  * Copyright (c) 2001-2003, David Janssens
  10  * Copyright (c) 2002-2003, Yannick Verschueren
  11  * Copyright (c) 2003-2007, Francois-Olivier Devaux
  12  * Copyright (c) 2003-2014, Antonin Descampe
  13  * Copyright (c) 2005, Herve Drolon, FreeImage Team
  14  * All rights reserved.
  15  *
  16  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  17  * modification, are permitted provided that the following conditions
  18  * are met:
  19  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  20  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  21  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  22  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  23  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  24  *
  25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS `AS IS'
  26  * AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  27  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  28  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT OWNER OR CONTRIBUTORS BE
  29  * LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
  30  * CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
  31  * SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
  32  * INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
  33  * CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
  34  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
  35  * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  36  */
  37
  38 #ifdef __SSE__
  39 #include <xmmintrin.h>
  40 #endif
  41
  42 #include "opj_includes.h"
  43
  44 /* <summary> */
  45 /* This table contains the norms of the basis function of the reversible MCT. */
  46 /* </summary> */
  47 static const double mct_norms[3] = { 1.732, .8292, .8292 };
  48
  49 /* <summary> */
  50 /* This table contains the norms of the basis function of the irreversible MCT. */
  51 /* </summary> */
  52 static const double mct_norms_real[3] = { 1.732, 1.805, 1.573 };
  53
  54 /* <summary> */
  55 /* Forward reversible MCT. */
  56 /* </summary> */
  57 void mct_encode(
  58     int* restrict c0,
  59     int* restrict c1,
  60     int* restrict c2,
  61     int n)
  62 {
  63     int i;
  64     for (i = 0; i < n; ++i) {
  65         int r = c0[i];
  66         int g = c1[i];
  67         int b = c2[i];
  68         int y = (r + (g * 2) + b) >> 2;
  69         int u = b - g;
  70         int v = r - g;
  71         c0[i] = y;
  72         c1[i] = u;
  73         c2[i] = v;
  74     }
  75 }
  76
  77 /* <summary> */
  78 /* Inverse reversible MCT. */
  79 /* </summary> */
  80 void mct_decode(
  81     int* restrict c0,
  82     int* restrict c1,
  83     int* restrict c2,
  84     int n)
  85 {
  86     int i;
  87     for (i = 0; i < n; ++i) {
  88         int y = c0[i];
  89         int u = c1[i];
  90         int v = c2[i];
  91         int g = y - ((u + v) >> 2);
  92         int r = v + g;
  93         int b = u + g;
  94         c0[i] = r;
  95         c1[i] = g;
  96         c2[i] = b;
  97     }
  98 }
  99
 100 /* <summary> */
 101 /* Get norm of basis function of reversible MCT. */
 102 /* </summary> */
 103 double mct_getnorm(int compno)
 104 {
 105     return mct_norms[compno];
 106 }
 107
 108 /* <summary> */
 109 /* Forward irreversible MCT. */
 110 /* </summary> */
 111 void mct_encode_real(
 112     int* restrict c0,
 113     int* restrict c1,
 114     int* restrict c2,
 115     int n)
 116 {
 117     int i;
 118     for (i = 0; i < n; ++i) {
 119         int r = c0[i];
 120         int g = c1[i];
 121         int b = c2[i];
 122         int y =  fix_mul(r, 2449) + fix_mul(g, 4809) + fix_mul(b, 934);
 123         int u = -fix_mul(r, 1382) - fix_mul(g, 2714) + fix_mul(b, 4096);
 124         int v =  fix_mul(r, 4096) - fix_mul(g, 3430) - fix_mul(b, 666);
 125         c0[i] = y;
 126         c1[i] = u;
 127         c2[i] = v;
 128     }
 129 }
 130
 131 /* <summary> */
 132 /* Inverse irreversible MCT. */
 133 /* </summary> */
 134 void mct_decode_real(
 135     float* restrict c0,
 136     float* restrict c1,
 137     float* restrict c2,
 138     int n)
 139 {
 140     int i;
 141 #ifdef __SSE__
 142     __m128 vrv, vgu, vgv, vbu;
 143     vrv = _mm_set1_ps(1.402f);
 144     vgu = _mm_set1_ps(0.34413f);
 145     vgv = _mm_set1_ps(0.71414f);
 146     vbu = _mm_set1_ps(1.772f);
 147     for (i = 0; i < (n >> 3); ++i) {
 148         __m128 vy, vu, vv;
 149         __m128 vr, vg, vb;
 150
 151         vy = _mm_load_ps(c0);
 152         vu = _mm_load_ps(c1);
 153         vv = _mm_load_ps(c2);
 154         vr = _mm_add_ps(vy, _mm_mul_ps(vv, vrv));
 155         vg = _mm_sub_ps(_mm_sub_ps(vy, _mm_mul_ps(vu, vgu)), _mm_mul_ps(vv, vgv));
 156         vb = _mm_add_ps(vy, _mm_mul_ps(vu, vbu));
 157         _mm_store_ps(c0, vr);
 158         _mm_store_ps(c1, vg);
 159         _mm_store_ps(c2, vb);
 160         c0 += 4;
 161         c1 += 4;
 162         c2 += 4;
 163
 164         vy = _mm_load_ps(c0);
 165         vu = _mm_load_ps(c1);
 166         vv = _mm_load_ps(c2);
 167         vr = _mm_add_ps(vy, _mm_mul_ps(vv, vrv));
 168         vg = _mm_sub_ps(_mm_sub_ps(vy, _mm_mul_ps(vu, vgu)), _mm_mul_ps(vv, vgv));
 169         vb = _mm_add_ps(vy, _mm_mul_ps(vu, vbu));
 170         _mm_store_ps(c0, vr);
 171         _mm_store_ps(c1, vg);
 172         _mm_store_ps(c2, vb);
 173         c0 += 4;
 174         c1 += 4;
 175         c2 += 4;
 176     }
 177     n &= 7;
 178 #endif
 179     for (i = 0; i < n; ++i) {
 180         float y = c0[i];
 181         float u = c1[i];
 182         float v = c2[i];
 183         float r = y + (v * 1.402f);
 184         float g = y - (u * 0.34413f) - (v * (0.71414f));
 185         float b = y + (u * 1.772f);
 186         c0[i] = r;
 187         c1[i] = g;
 188         c2[i] = b;
 189     }
 190 }
 191
 192 /* <summary> */
 193 /* Get norm of basis function of irreversible MCT. */
 194 /* </summary> */
 195 double mct_getnorm_real(int compno)
 196 {
 197     return mct_norms_real[compno];
 198 }