granicus.if.org Git - libvpx/blob - vp9/common/vp9_reconintra.c

   1 /*
   2  *  Copyright (c) 2010 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 "./vpx_config.h"
  12 #include "./vp9_rtcd.h"
  13
  14 #include "vpx_mem/vpx_mem.h"
  15 #include "vpx_ports/vpx_once.h"
  16
  17 #include "vp9/common/vp9_reconintra.h"
  18 #include "vp9/common/vp9_onyxc_int.h"
  19
  20 const TX_TYPE intra_mode_to_tx_type_lookup[INTRA_MODES] = {
  21   DCT_DCT,    // DC
  22   ADST_DCT,   // V
  23   DCT_ADST,   // H
  24   DCT_DCT,    // D45
  25   ADST_ADST,  // D135
  26   ADST_DCT,   // D117
  27   DCT_ADST,   // D153
  28   DCT_ADST,   // D207
  29   ADST_DCT,   // D63
  30   ADST_ADST,  // TM
  31 };
  32
  33 enum {
  34   NEED_LEFT = 1 << 1,
  35   NEED_ABOVE = 1 << 2,
  36   NEED_ABOVERIGHT = 1 << 3,
  37 };
  38
  39 static const uint8_t extend_modes[INTRA_MODES] = {
  40   NEED_ABOVE | NEED_LEFT,       // DC
  41   NEED_ABOVE,                   // V
  42   NEED_LEFT,                    // H
  43   NEED_ABOVERIGHT,              // D45
  44   NEED_LEFT | NEED_ABOVE,       // D135
  45   NEED_LEFT | NEED_ABOVE,       // D117
  46   NEED_LEFT | NEED_ABOVE,       // D153
  47   NEED_LEFT,                    // D207
  48   NEED_ABOVERIGHT,              // D63
  49   NEED_LEFT | NEED_ABOVE,       // TM
  50 };
  51
  52 // This serves as a wrapper function, so that all the prediction functions
  53 // can be unified and accessed as a pointer array. Note that the boundary
  54 // above and left are not necessarily used all the time.
  55 #define intra_pred_sized(type, size) \
  56   void vp9_##type##_predictor_##size##x##size##_c(uint8_t *dst, \
  57                                                   ptrdiff_t stride, \
  58                                                   const uint8_t *above, \
  59                                                   const uint8_t *left) { \
  60     type##_predictor(dst, stride, size, above, left); \
  61   }
  62
  63 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
  64 #define intra_pred_highbd_sized(type, size) \
  65   void vp9_highbd_##type##_predictor_##size##x##size##_c( \
  66       uint16_t *dst, ptrdiff_t stride, const uint16_t *above, \
  67       const uint16_t *left, int bd) { \
  68     highbd_##type##_predictor(dst, stride, size, above, left, bd); \
  69   }
  70
  71 #define intra_pred_allsizes(type) \
  72   intra_pred_sized(type, 4) \
  73   intra_pred_sized(type, 8) \
  74   intra_pred_sized(type, 16) \
  75   intra_pred_sized(type, 32) \
  76   intra_pred_highbd_sized(type, 4) \
  77   intra_pred_highbd_sized(type, 8) \
  78   intra_pred_highbd_sized(type, 16) \
  79   intra_pred_highbd_sized(type, 32)
  80
  81 #else
  82
  83 #define intra_pred_allsizes(type) \
  84   intra_pred_sized(type, 4) \
  85   intra_pred_sized(type, 8) \
  86   intra_pred_sized(type, 16) \
  87   intra_pred_sized(type, 32)
  88 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
  89
  90 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
  91 static INLINE void highbd_d207_predictor(uint16_t *dst, ptrdiff_t stride,
  92                                          int bs, const uint16_t *above,
  93                                          const uint16_t *left, int bd) {
  94   int r, c;
  95   (void) above;
  96   (void) bd;
  97
  98   // First column.
  99   for (r = 0; r < bs - 1; ++r) {
 100     dst[r * stride] = ROUND_POWER_OF_TWO(left[r] + left[r + 1], 1);
 101   }
 102   dst[(bs - 1) * stride] = left[bs - 1];
 103   dst++;
 104
 105   // Second column.
 106   for (r = 0; r < bs - 2; ++r) {
 107     dst[r * stride] = ROUND_POWER_OF_TWO(left[r] + left[r + 1] * 2 +
 108                                          left[r + 2], 2);
 109   }
 110   dst[(bs - 2) * stride] = ROUND_POWER_OF_TWO(left[bs - 2] +
 111                                               left[bs - 1] * 3, 2);
 112   dst[(bs - 1) * stride] = left[bs - 1];
 113   dst++;
 114
 115   // Rest of last row.
 116   for (c = 0; c < bs - 2; ++c)
 117     dst[(bs - 1) * stride + c] = left[bs - 1];
 118
 119   for (r = bs - 2; r >= 0; --r) {
 120     for (c = 0; c < bs - 2; ++c)
 121       dst[r * stride + c] = dst[(r + 1) * stride + c - 2];
 122   }
 123 }
 124
 125 static INLINE void highbd_d63_predictor(uint16_t *dst, ptrdiff_t stride,
 126                                         int bs, const uint16_t *above,
 127                                         const uint16_t *left, int bd) {
 128   int r, c;
 129   (void) left;
 130   (void) bd;
 131   for (r = 0; r < bs; ++r) {
 132     for (c = 0; c < bs; ++c) {
 133       dst[c] = r & 1 ? ROUND_POWER_OF_TWO(above[r/2 + c] +
 134                                           above[r/2 + c + 1] * 2 +
 135                                           above[r/2 + c + 2], 2)
 136                      : ROUND_POWER_OF_TWO(above[r/2 + c] +
 137                                           above[r/2 + c + 1], 1);
 138     }
 139     dst += stride;
 140   }
 141 }
 142
 143 static INLINE void highbd_d45_predictor(uint16_t *dst, ptrdiff_t stride, int bs,
 144                                         const uint16_t *above,
 145                                         const uint16_t *left, int bd) {
 146   int r, c;
 147   (void) left;
 148   (void) bd;
 149   for (r = 0; r < bs; ++r) {
 150     for (c = 0; c < bs; ++c) {
 151       dst[c] = r + c + 2 < bs * 2 ?  ROUND_POWER_OF_TWO(above[r + c] +
 152                                                         above[r + c + 1] * 2 +
 153                                                         above[r + c + 2], 2)
 154                                   : above[bs * 2 - 1];
 155     }
 156     dst += stride;
 157   }
 158 }
 159
 160 static INLINE void highbd_d117_predictor(uint16_t *dst, ptrdiff_t stride,
 161                                          int bs, const uint16_t *above,
 162                                          const uint16_t *left, int bd) {
 163   int r, c;
 164   (void) bd;
 165
 166   // first row
 167   for (c = 0; c < bs; c++)
 168     dst[c] = ROUND_POWER_OF_TWO(above[c - 1] + above[c], 1);
 169   dst += stride;
 170
 171   // second row
 172   dst[0] = ROUND_POWER_OF_TWO(left[0] + above[-1] * 2 + above[0], 2);
 173   for (c = 1; c < bs; c++)
 174     dst[c] = ROUND_POWER_OF_TWO(above[c - 2] + above[c - 1] * 2 + above[c], 2);
 175   dst += stride;
 176
 177   // the rest of first col
 178   dst[0] = ROUND_POWER_OF_TWO(above[-1] + left[0] * 2 + left[1], 2);
 179   for (r = 3; r < bs; ++r)
 180     dst[(r - 2) * stride] = ROUND_POWER_OF_TWO(left[r - 3] + left[r - 2] * 2 +
 181                                                left[r - 1], 2);
 182
 183   // the rest of the block
 184   for (r = 2; r < bs; ++r) {
 185     for (c = 1; c < bs; c++)
 186       dst[c] = dst[-2 * stride + c - 1];
 187     dst += stride;
 188   }
 189 }
 190
 191 static INLINE void highbd_d135_predictor(uint16_t *dst, ptrdiff_t stride,
 192                                          int bs, const uint16_t *above,
 193                                          const uint16_t *left, int bd) {
 194   int r, c;
 195   (void) bd;
 196   dst[0] = ROUND_POWER_OF_TWO(left[0] + above[-1] * 2 + above[0], 2);
 197   for (c = 1; c < bs; c++)
 198     dst[c] = ROUND_POWER_OF_TWO(above[c - 2] + above[c - 1] * 2 + above[c], 2);
 199
 200   dst[stride] = ROUND_POWER_OF_TWO(above[-1] + left[0] * 2 + left[1], 2);
 201   for (r = 2; r < bs; ++r)
 202     dst[r * stride] = ROUND_POWER_OF_TWO(left[r - 2] + left[r - 1] * 2 +
 203                                          left[r], 2);
 204
 205   dst += stride;
 206   for (r = 1; r < bs; ++r) {
 207     for (c = 1; c < bs; c++)
 208       dst[c] = dst[-stride + c - 1];
 209     dst += stride;
 210   }
 211 }
 212
 213 static INLINE void highbd_d153_predictor(uint16_t *dst, ptrdiff_t stride,
 214                                          int bs, const uint16_t *above,
 215                                          const uint16_t *left, int bd) {
 216   int r, c;
 217   (void) bd;
 218   dst[0] = ROUND_POWER_OF_TWO(above[-1] + left[0], 1);
 219   for (r = 1; r < bs; r++)
 220     dst[r * stride] = ROUND_POWER_OF_TWO(left[r - 1] + left[r], 1);
 221   dst++;
 222
 223   dst[0] = ROUND_POWER_OF_TWO(left[0] + above[-1] * 2 + above[0], 2);
 224   dst[stride] = ROUND_POWER_OF_TWO(above[-1] + left[0] * 2 + left[1], 2);
 225   for (r = 2; r < bs; r++)
 226     dst[r * stride] = ROUND_POWER_OF_TWO(left[r - 2] + left[r - 1] * 2 +
 227                                          left[r], 2);
 228   dst++;
 229
 230   for (c = 0; c < bs - 2; c++)
 231     dst[c] = ROUND_POWER_OF_TWO(above[c - 1] + above[c] * 2 + above[c + 1], 2);
 232   dst += stride;
 233
 234   for (r = 1; r < bs; ++r) {
 235     for (c = 0; c < bs - 2; c++)
 236       dst[c] = dst[-stride + c - 2];
 237     dst += stride;
 238   }
 239 }
 240
 241 static INLINE void highbd_v_predictor(uint16_t *dst, ptrdiff_t stride,
 242                                       int bs, const uint16_t *above,
 243                                       const uint16_t *left, int bd) {
 244   int r;
 245   (void) left;
 246   (void) bd;
 247   for (r = 0; r < bs; r++) {
 248     memcpy(dst, above, bs * sizeof(uint16_t));
 249     dst += stride;
 250   }
 251 }
 252
 253 static INLINE void highbd_h_predictor(uint16_t *dst, ptrdiff_t stride,
 254                                       int bs, const uint16_t *above,
 255                                       const uint16_t *left, int bd) {
 256   int r;
 257   (void) above;
 258   (void) bd;
 259   for (r = 0; r < bs; r++) {
 260     vpx_memset16(dst, left[r], bs);
 261     dst += stride;
 262   }
 263 }
 264
 265 static INLINE void highbd_tm_predictor(uint16_t *dst, ptrdiff_t stride,
 266                                        int bs, const uint16_t *above,
 267                                        const uint16_t *left, int bd) {
 268   int r, c;
 269   int ytop_left = above[-1];
 270   (void) bd;
 271
 272   for (r = 0; r < bs; r++) {
 273     for (c = 0; c < bs; c++)
 274       dst[c] = clip_pixel_highbd(left[r] + above[c] - ytop_left, bd);
 275     dst += stride;
 276   }
 277 }
 278
 279 static INLINE void highbd_dc_128_predictor(uint16_t *dst, ptrdiff_t stride,
 280                                            int bs, const uint16_t *above,
 281                                            const uint16_t *left, int bd) {
 282   int r;
 283   (void) above;
 284   (void) left;
 285
 286   for (r = 0; r < bs; r++) {
 287     vpx_memset16(dst, 128 << (bd - 8), bs);
 288     dst += stride;
 289   }
 290 }
 291
 292 static INLINE void highbd_dc_left_predictor(uint16_t *dst, ptrdiff_t stride,
 293                                             int bs, const uint16_t *above,
 294                                             const uint16_t *left, int bd) {
 295   int i, r, expected_dc, sum = 0;
 296   (void) above;
 297   (void) bd;
 298
 299   for (i = 0; i < bs; i++)
 300     sum += left[i];
 301   expected_dc = (sum + (bs >> 1)) / bs;
 302
 303   for (r = 0; r < bs; r++) {
 304     vpx_memset16(dst, expected_dc, bs);
 305     dst += stride;
 306   }
 307 }
 308
 309 static INLINE void highbd_dc_top_predictor(uint16_t *dst, ptrdiff_t stride,
 310                                            int bs, const uint16_t *above,
 311                                            const uint16_t *left, int bd) {
 312   int i, r, expected_dc, sum = 0;
 313   (void) left;
 314   (void) bd;
 315
 316   for (i = 0; i < bs; i++)
 317     sum += above[i];
 318   expected_dc = (sum + (bs >> 1)) / bs;
 319
 320   for (r = 0; r < bs; r++) {
 321     vpx_memset16(dst, expected_dc, bs);
 322     dst += stride;
 323   }
 324 }
 325
 326 static INLINE void highbd_dc_predictor(uint16_t *dst, ptrdiff_t stride,
 327                                        int bs, const uint16_t *above,
 328                                        const uint16_t *left, int bd) {
 329   int i, r, expected_dc, sum = 0;
 330   const int count = 2 * bs;
 331   (void) bd;
 332
 333   for (i = 0; i < bs; i++) {
 334     sum += above[i];
 335     sum += left[i];
 336   }
 337
 338   expected_dc = (sum + (count >> 1)) / count;
 339
 340   for (r = 0; r < bs; r++) {
 341     vpx_memset16(dst, expected_dc, bs);
 342     dst += stride;
 343   }
 344 }
 345 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 346
 347 static INLINE void d207_predictor(uint8_t *dst, ptrdiff_t stride, int bs,
 348                                   const uint8_t *above, const uint8_t *left) {
 349   int r, c;
 350   (void) above;
 351   // first column
 352   for (r = 0; r < bs - 1; ++r)
 353     dst[r * stride] = ROUND_POWER_OF_TWO(left[r] + left[r + 1], 1);
 354   dst[(bs - 1) * stride] = left[bs - 1];
 355   dst++;
 356
 357   // second column
 358   for (r = 0; r < bs - 2; ++r)
 359     dst[r * stride] = ROUND_POWER_OF_TWO(left[r] + left[r + 1] * 2 +
 360                                          left[r + 2], 2);
 361   dst[(bs - 2) * stride] = ROUND_POWER_OF_TWO(left[bs - 2] +
 362                                               left[bs - 1] * 3, 2);
 363   dst[(bs - 1) * stride] = left[bs - 1];
 364   dst++;
 365
 366   // rest of last row
 367   for (c = 0; c < bs - 2; ++c)
 368     dst[(bs - 1) * stride + c] = left[bs - 1];
 369
 370   for (r = bs - 2; r >= 0; --r)
 371     for (c = 0; c < bs - 2; ++c)
 372       dst[r * stride + c] = dst[(r + 1) * stride + c - 2];
 373 }
 374 intra_pred_allsizes(d207)
 375
 376 static INLINE void d63_predictor(uint8_t *dst, ptrdiff_t stride, int bs,
 377                                  const uint8_t *above, const uint8_t *left) {
 378   int r, c;
 379   (void) left;
 380   for (r = 0; r < bs; ++r) {
 381     for (c = 0; c < bs; ++c)
 382       dst[c] = r & 1 ? ROUND_POWER_OF_TWO(above[r/2 + c] +
 383                                           above[r/2 + c + 1] * 2 +
 384                                           above[r/2 + c + 2], 2)
 385                      : ROUND_POWER_OF_TWO(above[r/2 + c] +
 386                                           above[r/2 + c + 1], 1);
 387     dst += stride;
 388   }
 389 }
 390 intra_pred_allsizes(d63)
 391
 392 static INLINE void d45_predictor(uint8_t *dst, ptrdiff_t stride, int bs,
 393                                  const uint8_t *above, const uint8_t *left) {
 394   int r, c;
 395   (void) left;
 396   for (r = 0; r < bs; ++r) {
 397     for (c = 0; c < bs; ++c)
 398       dst[c] = r + c + 2 < bs * 2 ?  ROUND_POWER_OF_TWO(above[r + c] +
 399                                                         above[r + c + 1] * 2 +
 400                                                         above[r + c + 2], 2)
 401                                   : above[bs * 2 - 1];
 402     dst += stride;
 403   }
 404 }
 405 intra_pred_allsizes(d45)
 406
 407 static INLINE void d117_predictor(uint8_t *dst, ptrdiff_t stride, int bs,
 408                                   const uint8_t *above, const uint8_t *left) {
 409   int r, c;
 410
 411   // first row
 412   for (c = 0; c < bs; c++)
 413     dst[c] = ROUND_POWER_OF_TWO(above[c - 1] + above[c], 1);
 414   dst += stride;
 415
 416   // second row
 417   dst[0] = ROUND_POWER_OF_TWO(left[0] + above[-1] * 2 + above[0], 2);
 418   for (c = 1; c < bs; c++)
 419     dst[c] = ROUND_POWER_OF_TWO(above[c - 2] + above[c - 1] * 2 + above[c], 2);
 420   dst += stride;
 421
 422   // the rest of first col
 423   dst[0] = ROUND_POWER_OF_TWO(above[-1] + left[0] * 2 + left[1], 2);
 424   for (r = 3; r < bs; ++r)
 425     dst[(r - 2) * stride] = ROUND_POWER_OF_TWO(left[r - 3] + left[r - 2] * 2 +
 426                                                left[r - 1], 2);
 427
 428   // the rest of the block
 429   for (r = 2; r < bs; ++r) {
 430     for (c = 1; c < bs; c++)
 431       dst[c] = dst[-2 * stride + c - 1];
 432     dst += stride;
 433   }
 434 }
 435 intra_pred_allsizes(d117)
 436
 437 static INLINE void d135_predictor(uint8_t *dst, ptrdiff_t stride, int bs,
 438                                   const uint8_t *above, const uint8_t *left) {
 439   int r, c;
 440   dst[0] = ROUND_POWER_OF_TWO(left[0] + above[-1] * 2 + above[0], 2);
 441   for (c = 1; c < bs; c++)
 442     dst[c] = ROUND_POWER_OF_TWO(above[c - 2] + above[c - 1] * 2 + above[c], 2);
 443
 444   dst[stride] = ROUND_POWER_OF_TWO(above[-1] + left[0] * 2 + left[1], 2);
 445   for (r = 2; r < bs; ++r)
 446     dst[r * stride] = ROUND_POWER_OF_TWO(left[r - 2] + left[r - 1] * 2 +
 447                                          left[r], 2);
 448
 449   dst += stride;
 450   for (r = 1; r < bs; ++r) {
 451     for (c = 1; c < bs; c++)
 452       dst[c] = dst[-stride + c - 1];
 453     dst += stride;
 454   }
 455 }
 456 intra_pred_allsizes(d135)
 457
 458 static INLINE void d153_predictor(uint8_t *dst, ptrdiff_t stride, int bs,
 459                                   const uint8_t *above, const uint8_t *left) {
 460   int r, c;
 461   dst[0] = ROUND_POWER_OF_TWO(above[-1] + left[0], 1);
 462   for (r = 1; r < bs; r++)
 463     dst[r * stride] = ROUND_POWER_OF_TWO(left[r - 1] + left[r], 1);
 464   dst++;
 465
 466   dst[0] = ROUND_POWER_OF_TWO(left[0] + above[-1] * 2 + above[0], 2);
 467   dst[stride] = ROUND_POWER_OF_TWO(above[-1] + left[0] * 2 + left[1], 2);
 468   for (r = 2; r < bs; r++)
 469     dst[r * stride] = ROUND_POWER_OF_TWO(left[r - 2] + left[r - 1] * 2 +
 470                                          left[r], 2);
 471   dst++;
 472
 473   for (c = 0; c < bs - 2; c++)
 474     dst[c] = ROUND_POWER_OF_TWO(above[c - 1] + above[c] * 2 + above[c + 1], 2);
 475   dst += stride;
 476
 477   for (r = 1; r < bs; ++r) {
 478     for (c = 0; c < bs - 2; c++)
 479       dst[c] = dst[-stride + c - 2];
 480     dst += stride;
 481   }
 482 }
 483 intra_pred_allsizes(d153)
 484
 485 static INLINE void v_predictor(uint8_t *dst, ptrdiff_t stride, int bs,
 486                                const uint8_t *above, const uint8_t *left) {
 487   int r;
 488   (void) left;
 489
 490   for (r = 0; r < bs; r++) {
 491     memcpy(dst, above, bs);
 492     dst += stride;
 493   }
 494 }
 495 intra_pred_allsizes(v)
 496
 497 static INLINE void h_predictor(uint8_t *dst, ptrdiff_t stride, int bs,
 498                                const uint8_t *above, const uint8_t *left) {
 499   int r;
 500   (void) above;
 501
 502   for (r = 0; r < bs; r++) {
 503     vpx_memset(dst, left[r], bs);
 504     dst += stride;
 505   }
 506 }
 507 intra_pred_allsizes(h)
 508
 509 static INLINE void tm_predictor(uint8_t *dst, ptrdiff_t stride, int bs,
 510                                 const uint8_t *above, const uint8_t *left) {
 511   int r, c;
 512   int ytop_left = above[-1];
 513
 514   for (r = 0; r < bs; r++) {
 515     for (c = 0; c < bs; c++)
 516       dst[c] = clip_pixel(left[r] + above[c] - ytop_left);
 517     dst += stride;
 518   }
 519 }
 520 intra_pred_allsizes(tm)
 521
 522 static INLINE void dc_128_predictor(uint8_t *dst, ptrdiff_t stride, int bs,
 523                                     const uint8_t *above, const uint8_t *left) {
 524   int r;
 525   (void) above;
 526   (void) left;
 527
 528   for (r = 0; r < bs; r++) {
 529     vpx_memset(dst, 128, bs);
 530     dst += stride;
 531   }
 532 }
 533 intra_pred_allsizes(dc_128)
 534
 535 static INLINE void dc_left_predictor(uint8_t *dst, ptrdiff_t stride, int bs,
 536                                      const uint8_t *above,
 537                                      const uint8_t *left) {
 538   int i, r, expected_dc, sum = 0;
 539   (void) above;
 540
 541   for (i = 0; i < bs; i++)
 542     sum += left[i];
 543   expected_dc = (sum + (bs >> 1)) / bs;
 544
 545   for (r = 0; r < bs; r++) {
 546     vpx_memset(dst, expected_dc, bs);
 547     dst += stride;
 548   }
 549 }
 550 intra_pred_allsizes(dc_left)
 551
 552 static INLINE void dc_top_predictor(uint8_t *dst, ptrdiff_t stride, int bs,
 553                                     const uint8_t *above, const uint8_t *left) {
 554   int i, r, expected_dc, sum = 0;
 555   (void) left;
 556
 557   for (i = 0; i < bs; i++)
 558     sum += above[i];
 559   expected_dc = (sum + (bs >> 1)) / bs;
 560
 561   for (r = 0; r < bs; r++) {
 562     vpx_memset(dst, expected_dc, bs);
 563     dst += stride;
 564   }
 565 }
 566 intra_pred_allsizes(dc_top)
 567
 568 static INLINE void dc_predictor(uint8_t *dst, ptrdiff_t stride, int bs,
 569                                 const uint8_t *above, const uint8_t *left) {
 570   int i, r, expected_dc, sum = 0;
 571   const int count = 2 * bs;
 572
 573   for (i = 0; i < bs; i++) {
 574     sum += above[i];
 575     sum += left[i];
 576   }
 577
 578   expected_dc = (sum + (count >> 1)) / count;
 579
 580   for (r = 0; r < bs; r++) {
 581     vpx_memset(dst, expected_dc, bs);
 582     dst += stride;
 583   }
 584 }
 585 intra_pred_allsizes(dc)
 586 #undef intra_pred_allsizes
 587
 588 typedef void (*intra_pred_fn)(uint8_t *dst, ptrdiff_t stride,
 589                               const uint8_t *above, const uint8_t *left);
 590
 591 static intra_pred_fn pred[INTRA_MODES][TX_SIZES];
 592 static intra_pred_fn dc_pred[2][2][TX_SIZES];
 593
 594 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 595 typedef void (*intra_high_pred_fn)(uint16_t *dst, ptrdiff_t stride,
 596                                    const uint16_t *above, const uint16_t *left,
 597                                    int bd);
 598 static intra_high_pred_fn pred_high[INTRA_MODES][4];
 599 static intra_high_pred_fn dc_pred_high[2][2][4];
 600 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 601
 602 static void vp9_init_intra_predictors_internal(void) {
 603 #define INIT_ALL_SIZES(p, type) \
 604   p[TX_4X4] = vp9_##type##_predictor_4x4; \
 605   p[TX_8X8] = vp9_##type##_predictor_8x8; \
 606   p[TX_16X16] = vp9_##type##_predictor_16x16; \
 607   p[TX_32X32] = vp9_##type##_predictor_32x32
 608
 609   INIT_ALL_SIZES(pred[V_PRED], v);
 610   INIT_ALL_SIZES(pred[H_PRED], h);
 611   INIT_ALL_SIZES(pred[D207_PRED], d207);
 612   INIT_ALL_SIZES(pred[D45_PRED], d45);
 613   INIT_ALL_SIZES(pred[D63_PRED], d63);
 614   INIT_ALL_SIZES(pred[D117_PRED], d117);
 615   INIT_ALL_SIZES(pred[D135_PRED], d135);
 616   INIT_ALL_SIZES(pred[D153_PRED], d153);
 617   INIT_ALL_SIZES(pred[TM_PRED], tm);
 618
 619   INIT_ALL_SIZES(dc_pred[0][0], dc_128);
 620   INIT_ALL_SIZES(dc_pred[0][1], dc_top);
 621   INIT_ALL_SIZES(dc_pred[1][0], dc_left);
 622   INIT_ALL_SIZES(dc_pred[1][1], dc);
 623
 624 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 625   INIT_ALL_SIZES(pred_high[V_PRED], highbd_v);
 626   INIT_ALL_SIZES(pred_high[H_PRED], highbd_h);
 627   INIT_ALL_SIZES(pred_high[D207_PRED], highbd_d207);
 628   INIT_ALL_SIZES(pred_high[D45_PRED], highbd_d45);
 629   INIT_ALL_SIZES(pred_high[D63_PRED], highbd_d63);
 630   INIT_ALL_SIZES(pred_high[D117_PRED], highbd_d117);
 631   INIT_ALL_SIZES(pred_high[D135_PRED], highbd_d135);
 632   INIT_ALL_SIZES(pred_high[D153_PRED], highbd_d153);
 633   INIT_ALL_SIZES(pred_high[TM_PRED], highbd_tm);
 634
 635   INIT_ALL_SIZES(dc_pred_high[0][0], highbd_dc_128);
 636   INIT_ALL_SIZES(dc_pred_high[0][1], highbd_dc_top);
 637   INIT_ALL_SIZES(dc_pred_high[1][0], highbd_dc_left);
 638   INIT_ALL_SIZES(dc_pred_high[1][1], highbd_dc);
 639 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 640
 641 #undef intra_pred_allsizes
 642 }
 643
 644 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 645 static void build_intra_predictors_high(const MACROBLOCKD *xd,
 646                                         const uint8_t *ref8,
 647                                         int ref_stride,
 648                                         uint8_t *dst8,
 649                                         int dst_stride,
 650                                         PREDICTION_MODE mode,
 651                                         TX_SIZE tx_size,
 652                                         int up_available,
 653                                         int left_available,
 654                                         int right_available,
 655                                         int x, int y,
 656                                         int plane, int bd) {
 657   int i;
 658   uint16_t *dst = CONVERT_TO_SHORTPTR(dst8);
 659   uint16_t *ref = CONVERT_TO_SHORTPTR(ref8);
 660   DECLARE_ALIGNED_ARRAY(16, uint16_t, left_col, 64);
 661   DECLARE_ALIGNED_ARRAY(16, uint16_t, above_data, 128 + 16);
 662   uint16_t *above_row = above_data + 16;
 663   const uint16_t *const_above_row = above_row;
 664   const int bs = 4 << tx_size;
 665   int frame_width, frame_height;
 666   int x0, y0;
 667   const struct macroblockd_plane *const pd = &xd->plane[plane];
 668   //  int base=128;
 669   int base = 128 << (bd - 8);
 670   // 127 127 127 .. 127 127 127 127 127 127
 671   // 129  A   B  ..  Y   Z
 672   // 129  C   D  ..  W   X
 673   // 129  E   F  ..  U   V
 674   // 129  G   H  ..  S   T   T   T   T   T
 675
 676   // Get current frame pointer, width and height.
 677   if (plane == 0) {
 678     frame_width = xd->cur_buf->y_width;
 679     frame_height = xd->cur_buf->y_height;
 680   } else {
 681     frame_width = xd->cur_buf->uv_width;
 682     frame_height = xd->cur_buf->uv_height;
 683   }
 684
 685   // Get block position in current frame.
 686   x0 = (-xd->mb_to_left_edge >> (3 + pd->subsampling_x)) + x;
 687   y0 = (-xd->mb_to_top_edge >> (3 + pd->subsampling_y)) + y;
 688
 689   // left
 690   if (left_available) {
 691     if (xd->mb_to_bottom_edge < 0) {
 692       /* slower path if the block needs border extension */
 693       if (y0 + bs <= frame_height) {
 694         for (i = 0; i < bs; ++i)
 695           left_col[i] = ref[i * ref_stride - 1];
 696       } else {
 697         const int extend_bottom = frame_height - y0;
 698         for (i = 0; i < extend_bottom; ++i)
 699           left_col[i] = ref[i * ref_stride - 1];
 700         for (; i < bs; ++i)
 701           left_col[i] = ref[(extend_bottom - 1) * ref_stride - 1];
 702       }
 703     } else {
 704       /* faster path if the block does not need extension */
 705       for (i = 0; i < bs; ++i)
 706         left_col[i] = ref[i * ref_stride - 1];
 707     }
 708   } else {
 709     // TODO(Peter): this value should probably change for high bitdepth
 710     vpx_memset16(left_col, base + 1, bs);
 711   }
 712
 713   // TODO(hkuang) do not extend 2*bs pixels for all modes.
 714   // above
 715   if (up_available) {
 716     const uint16_t *above_ref = ref - ref_stride;
 717     if (xd->mb_to_right_edge < 0) {
 718       /* slower path if the block needs border extension */
 719       if (x0 + 2 * bs <= frame_width) {
 720         if (right_available && bs == 4) {
 721           memcpy(above_row, above_ref, 2 * bs * sizeof(uint16_t));
 722         } else {
 723           memcpy(above_row, above_ref, bs * sizeof(uint16_t));
 724           vpx_memset16(above_row + bs, above_row[bs - 1], bs);
 725         }
 726       } else if (x0 + bs <= frame_width) {
 727         const int r = frame_width - x0;
 728         if (right_available && bs == 4) {
 729           memcpy(above_row, above_ref, r * sizeof(uint16_t));
 730           vpx_memset16(above_row + r, above_row[r - 1],
 731                        x0 + 2 * bs - frame_width);
 732         } else {
 733           memcpy(above_row, above_ref, bs * sizeof(uint16_t));
 734           vpx_memset16(above_row + bs, above_row[bs - 1], bs);
 735         }
 736       } else if (x0 <= frame_width) {
 737         const int r = frame_width - x0;
 738         memcpy(above_row, above_ref, r * sizeof(uint16_t));
 739         vpx_memset16(above_row + r, above_row[r - 1],
 740                        x0 + 2 * bs - frame_width);
 741       }
 742       // TODO(Peter) this value should probably change for high bitdepth
 743       above_row[-1] = left_available ? above_ref[-1] : (base+1);
 744     } else {
 745       /* faster path if the block does not need extension */
 746       if (bs == 4 && right_available && left_available) {
 747         const_above_row = above_ref;
 748       } else {
 749         memcpy(above_row, above_ref, bs * sizeof(uint16_t));
 750         if (bs == 4 && right_available)
 751           memcpy(above_row + bs, above_ref + bs, bs * sizeof(uint16_t));
 752         else
 753           vpx_memset16(above_row + bs, above_row[bs - 1], bs);
 754         // TODO(Peter): this value should probably change for high bitdepth
 755         above_row[-1] = left_available ? above_ref[-1] : (base+1);
 756       }
 757     }
 758   } else {
 759     vpx_memset16(above_row, base - 1, bs * 2);
 760     // TODO(Peter): this value should probably change for high bitdepth
 761     above_row[-1] = base - 1;
 762   }
 763
 764   // predict
 765   if (mode == DC_PRED) {
 766     dc_pred_high[left_available][up_available][tx_size](dst, dst_stride,
 767                                                         const_above_row,
 768                                                         left_col, xd->bd);
 769   } else {
 770     pred_high[mode][tx_size](dst, dst_stride, const_above_row, left_col,
 771                              xd->bd);
 772   }
 773 }
 774 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 775
 776 static void build_intra_predictors(const MACROBLOCKD *xd, const uint8_t *ref,
 777                                    int ref_stride, uint8_t *dst, int dst_stride,
 778                                    PREDICTION_MODE mode, TX_SIZE tx_size,
 779                                    int up_available, int left_available,
 780                                    int right_available, int x, int y,
 781                                    int plane) {
 782   int i;
 783   DECLARE_ALIGNED_ARRAY(16, uint8_t, left_col, 64);
 784   DECLARE_ALIGNED_ARRAY(16, uint8_t, above_data, 128 + 16);
 785   uint8_t *above_row = above_data + 16;
 786   const uint8_t *const_above_row = above_row;
 787   const int bs = 4 << tx_size;
 788   int frame_width, frame_height;
 789   int x0, y0;
 790   const struct macroblockd_plane *const pd = &xd->plane[plane];
 791
 792   // 127 127 127 .. 127 127 127 127 127 127
 793   // 129  A   B  ..  Y   Z
 794   // 129  C   D  ..  W   X
 795   // 129  E   F  ..  U   V
 796   // 129  G   H  ..  S   T   T   T   T   T
 797   // ..
 798
 799   // Get current frame pointer, width and height.
 800   if (plane == 0) {
 801     frame_width = xd->cur_buf->y_width;
 802     frame_height = xd->cur_buf->y_height;
 803   } else {
 804     frame_width = xd->cur_buf->uv_width;
 805     frame_height = xd->cur_buf->uv_height;
 806   }
 807
 808   // Get block position in current frame.
 809   x0 = (-xd->mb_to_left_edge >> (3 + pd->subsampling_x)) + x;
 810   y0 = (-xd->mb_to_top_edge >> (3 + pd->subsampling_y)) + y;
 811
 812   // NEED_LEFT
 813   if (extend_modes[mode] & NEED_LEFT) {
 814     if (left_available) {
 815       if (xd->mb_to_bottom_edge < 0) {
 816         /* slower path if the block needs border extension */
 817         if (y0 + bs <= frame_height) {
 818           for (i = 0; i < bs; ++i)
 819             left_col[i] = ref[i * ref_stride - 1];
 820         } else {
 821           const int extend_bottom = frame_height - y0;
 822           for (i = 0; i < extend_bottom; ++i)
 823             left_col[i] = ref[i * ref_stride - 1];
 824           for (; i < bs; ++i)
 825             left_col[i] = ref[(extend_bottom - 1) * ref_stride - 1];
 826         }
 827       } else {
 828         /* faster path if the block does not need extension */
 829         for (i = 0; i < bs; ++i)
 830           left_col[i] = ref[i * ref_stride - 1];
 831       }
 832     } else {
 833       vpx_memset(left_col, 129, bs);
 834     }
 835   }
 836
 837   // NEED_ABOVE
 838   if (extend_modes[mode] & NEED_ABOVE) {
 839     if (up_available) {
 840       const uint8_t *above_ref = ref - ref_stride;
 841       if (xd->mb_to_right_edge < 0) {
 842         /* slower path if the block needs border extension */
 843         if (x0 + bs <= frame_width) {
 844           memcpy(above_row, above_ref, bs);
 845         } else if (x0 <= frame_width) {
 846           const int r = frame_width - x0;
 847           memcpy(above_row, above_ref, r);
 848           vpx_memset(above_row + r, above_row[r - 1],
 849                      x0 + bs - frame_width);
 850         }
 851       } else {
 852         /* faster path if the block does not need extension */
 853         if (bs == 4 && right_available && left_available) {
 854           const_above_row = above_ref;
 855         } else {
 856           memcpy(above_row, above_ref, bs);
 857         }
 858       }
 859       above_row[-1] = left_available ? above_ref[-1] : 129;
 860     } else {
 861       vpx_memset(above_row, 127, bs);
 862       above_row[-1] = 127;
 863     }
 864   }
 865
 866   // NEED_ABOVERIGHT
 867   if (extend_modes[mode] & NEED_ABOVERIGHT) {
 868     if (up_available) {
 869       const uint8_t *above_ref = ref - ref_stride;
 870       if (xd->mb_to_right_edge < 0) {
 871         /* slower path if the block needs border extension */
 872         if (x0 + 2 * bs <= frame_width) {
 873           if (right_available && bs == 4) {
 874             memcpy(above_row, above_ref, 2 * bs);
 875           } else {
 876             memcpy(above_row, above_ref, bs);
 877             vpx_memset(above_row + bs, above_row[bs - 1], bs);
 878           }
 879         } else if (x0 + bs <= frame_width) {
 880           const int r = frame_width - x0;
 881           if (right_available && bs == 4) {
 882             memcpy(above_row, above_ref, r);
 883             vpx_memset(above_row + r, above_row[r - 1],
 884                        x0 + 2 * bs - frame_width);
 885           } else {
 886             memcpy(above_row, above_ref, bs);
 887             vpx_memset(above_row + bs, above_row[bs - 1], bs);
 888           }
 889         } else if (x0 <= frame_width) {
 890           const int r = frame_width - x0;
 891           memcpy(above_row, above_ref, r);
 892           vpx_memset(above_row + r, above_row[r - 1],
 893                      x0 + 2 * bs - frame_width);
 894         }
 895       } else {
 896         /* faster path if the block does not need extension */
 897         if (bs == 4 && right_available && left_available) {
 898           const_above_row = above_ref;
 899         } else {
 900           memcpy(above_row, above_ref, bs);
 901           if (bs == 4 && right_available)
 902             memcpy(above_row + bs, above_ref + bs, bs);
 903           else
 904             vpx_memset(above_row + bs, above_row[bs - 1], bs);
 905         }
 906       }
 907       above_row[-1] = left_available ? above_ref[-1] : 129;
 908     } else {
 909       vpx_memset(above_row, 127, bs * 2);
 910       above_row[-1] = 127;
 911     }
 912   }
 913
 914   // predict
 915   if (mode == DC_PRED) {
 916     dc_pred[left_available][up_available][tx_size](dst, dst_stride,
 917                                                    const_above_row, left_col);
 918   } else {
 919     pred[mode][tx_size](dst, dst_stride, const_above_row, left_col);
 920   }
 921 }
 922
 923 void vp9_predict_intra_block(const MACROBLOCKD *xd, int block_idx, int bwl_in,
 924                              TX_SIZE tx_size, PREDICTION_MODE mode,
 925                              const uint8_t *ref, int ref_stride,
 926                              uint8_t *dst, int dst_stride,
 927                              int aoff, int loff, int plane) {
 928   const int bwl = bwl_in - tx_size;
 929   const int wmask = (1 << bwl) - 1;
 930   const int have_top = (block_idx >> bwl) || xd->up_available;
 931   const int have_left = (block_idx & wmask) || xd->left_available;
 932   const int have_right = ((block_idx & wmask) != wmask);
 933   const int x = aoff * 4;
 934   const int y = loff * 4;
 935
 936   assert(bwl >= 0);
 937 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 938   if (xd->cur_buf->flags & YV12_FLAG_HIGHBITDEPTH) {
 939     build_intra_predictors_high(xd, ref, ref_stride, dst, dst_stride, mode,
 940                                 tx_size, have_top, have_left, have_right,
 941                                 x, y, plane, xd->bd);
 942     return;
 943   }
 944 #endif
 945   build_intra_predictors(xd, ref, ref_stride, dst, dst_stride, mode, tx_size,
 946                          have_top, have_left, have_right, x, y, plane);
 947 }
 948
 949 void vp9_init_intra_predictors() {
 950   once(vp9_init_intra_predictors_internal);
 951 }