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/mem.h"
  16 #include "vpx_ports/vpx_once.h"
  17
  18 #include "vp9/common/vp9_reconintra.h"
  19 #include "vp9/common/vp9_onyxc_int.h"
  20
  21 const TX_TYPE intra_mode_to_tx_type_lookup[INTRA_MODES] = {
  22   DCT_DCT,    // DC
  23   ADST_DCT,   // V
  24   DCT_ADST,   // H
  25   DCT_DCT,    // D45
  26   ADST_ADST,  // D135
  27   ADST_DCT,   // D117
  28   DCT_ADST,   // D153
  29   DCT_ADST,   // D207
  30   ADST_DCT,   // D63
  31   ADST_ADST,  // TM
  32 };
  33
  34 enum {
  35   NEED_LEFT = 1 << 1,
  36   NEED_ABOVE = 1 << 2,
  37   NEED_ABOVERIGHT = 1 << 3,
  38 };
  39
  40 static const uint8_t extend_modes[INTRA_MODES] = {
  41   NEED_ABOVE | NEED_LEFT,       // DC
  42   NEED_ABOVE,                   // V
  43   NEED_LEFT,                    // H
  44   NEED_ABOVERIGHT,              // D45
  45   NEED_LEFT | NEED_ABOVE,       // D135
  46   NEED_LEFT | NEED_ABOVE,       // D117
  47   NEED_LEFT | NEED_ABOVE,       // D153
  48   NEED_LEFT,                    // D207
  49   NEED_ABOVERIGHT,              // D63
  50   NEED_LEFT | NEED_ABOVE,       // TM
  51 };
  52
  53 // This serves as a wrapper function, so that all the prediction functions
  54 // can be unified and accessed as a pointer array. Note that the boundary
  55 // above and left are not necessarily used all the time.
  56 #define intra_pred_sized(type, size) \
  57   void vp9_##type##_predictor_##size##x##size##_c(uint8_t *dst, \
  58                                                   ptrdiff_t stride, \
  59                                                   const uint8_t *above, \
  60                                                   const uint8_t *left) { \
  61     type##_predictor(dst, stride, size, above, left); \
  62   }
  63
  64 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
  65 #define intra_pred_highbd_sized(type, size) \
  66   void vp9_highbd_##type##_predictor_##size##x##size##_c( \
  67       uint16_t *dst, ptrdiff_t stride, const uint16_t *above, \
  68       const uint16_t *left, int bd) { \
  69     highbd_##type##_predictor(dst, stride, size, above, left, bd); \
  70   }
  71
  72 #define intra_pred_allsizes(type) \
  73   intra_pred_sized(type, 4) \
  74   intra_pred_sized(type, 8) \
  75   intra_pred_sized(type, 16) \
  76   intra_pred_sized(type, 32) \
  77   intra_pred_highbd_sized(type, 4) \
  78   intra_pred_highbd_sized(type, 8) \
  79   intra_pred_highbd_sized(type, 16) \
  80   intra_pred_highbd_sized(type, 32)
  81
  82 #define intra_pred_no_4x4(type) \
  83   intra_pred_sized(type, 8) \
  84   intra_pred_sized(type, 16) \
  85   intra_pred_sized(type, 32) \
  86   intra_pred_highbd_sized(type, 4) \
  87   intra_pred_highbd_sized(type, 8) \
  88   intra_pred_highbd_sized(type, 16) \
  89   intra_pred_highbd_sized(type, 32)
  90
  91 #else
  92
  93 #define intra_pred_allsizes(type) \
  94   intra_pred_sized(type, 4) \
  95   intra_pred_sized(type, 8) \
  96   intra_pred_sized(type, 16) \
  97   intra_pred_sized(type, 32)
  98
  99 #define intra_pred_no_4x4(type) \
 100   intra_pred_sized(type, 8) \
 101   intra_pred_sized(type, 16) \
 102   intra_pred_sized(type, 32)
 103 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 104
 105 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 106 static INLINE void highbd_d207_predictor(uint16_t *dst, ptrdiff_t stride,
 107                                          int bs, const uint16_t *above,
 108                                          const uint16_t *left, int bd) {
 109   int r, c;
 110   (void) above;
 111   (void) bd;
 112
 113   // First column.
 114   for (r = 0; r < bs - 1; ++r) {
 115     dst[r * stride] = ROUND_POWER_OF_TWO(left[r] + left[r + 1], 1);
 116   }
 117   dst[(bs - 1) * stride] = left[bs - 1];
 118   dst++;
 119
 120   // Second column.
 121   for (r = 0; r < bs - 2; ++r) {
 122     dst[r * stride] = ROUND_POWER_OF_TWO(left[r] + left[r + 1] * 2 +
 123                                          left[r + 2], 2);
 124   }
 125   dst[(bs - 2) * stride] = ROUND_POWER_OF_TWO(left[bs - 2] +
 126                                               left[bs - 1] * 3, 2);
 127   dst[(bs - 1) * stride] = left[bs - 1];
 128   dst++;
 129
 130   // Rest of last row.
 131   for (c = 0; c < bs - 2; ++c)
 132     dst[(bs - 1) * stride + c] = left[bs - 1];
 133
 134   for (r = bs - 2; r >= 0; --r) {
 135     for (c = 0; c < bs - 2; ++c)
 136       dst[r * stride + c] = dst[(r + 1) * stride + c - 2];
 137   }
 138 }
 139
 140 static INLINE void highbd_d63_predictor(uint16_t *dst, ptrdiff_t stride,
 141                                         int bs, const uint16_t *above,
 142                                         const uint16_t *left, int bd) {
 143   int r, c;
 144   (void) left;
 145   (void) bd;
 146   for (r = 0; r < bs; ++r) {
 147     for (c = 0; c < bs; ++c) {
 148       dst[c] = r & 1 ? ROUND_POWER_OF_TWO(above[r/2 + c] +
 149                                           above[r/2 + c + 1] * 2 +
 150                                           above[r/2 + c + 2], 2)
 151                      : ROUND_POWER_OF_TWO(above[r/2 + c] +
 152                                           above[r/2 + c + 1], 1);
 153     }
 154     dst += stride;
 155   }
 156 }
 157
 158 static INLINE void highbd_d45_predictor(uint16_t *dst, ptrdiff_t stride, int bs,
 159                                         const uint16_t *above,
 160                                         const uint16_t *left, int bd) {
 161   int r, c;
 162   (void) left;
 163   (void) bd;
 164   for (r = 0; r < bs; ++r) {
 165     for (c = 0; c < bs; ++c) {
 166       dst[c] = r + c + 2 < bs * 2 ?  ROUND_POWER_OF_TWO(above[r + c] +
 167                                                         above[r + c + 1] * 2 +
 168                                                         above[r + c + 2], 2)
 169                                   : above[bs * 2 - 1];
 170     }
 171     dst += stride;
 172   }
 173 }
 174
 175 static INLINE void highbd_d117_predictor(uint16_t *dst, ptrdiff_t stride,
 176                                          int bs, const uint16_t *above,
 177                                          const uint16_t *left, int bd) {
 178   int r, c;
 179   (void) bd;
 180
 181   // first row
 182   for (c = 0; c < bs; c++)
 183     dst[c] = ROUND_POWER_OF_TWO(above[c - 1] + above[c], 1);
 184   dst += stride;
 185
 186   // second row
 187   dst[0] = ROUND_POWER_OF_TWO(left[0] + above[-1] * 2 + above[0], 2);
 188   for (c = 1; c < bs; c++)
 189     dst[c] = ROUND_POWER_OF_TWO(above[c - 2] + above[c - 1] * 2 + above[c], 2);
 190   dst += stride;
 191
 192   // the rest of first col
 193   dst[0] = ROUND_POWER_OF_TWO(above[-1] + left[0] * 2 + left[1], 2);
 194   for (r = 3; r < bs; ++r)
 195     dst[(r - 2) * stride] = ROUND_POWER_OF_TWO(left[r - 3] + left[r - 2] * 2 +
 196                                                left[r - 1], 2);
 197
 198   // the rest of the block
 199   for (r = 2; r < bs; ++r) {
 200     for (c = 1; c < bs; c++)
 201       dst[c] = dst[-2 * stride + c - 1];
 202     dst += stride;
 203   }
 204 }
 205
 206 static INLINE void highbd_d135_predictor(uint16_t *dst, ptrdiff_t stride,
 207                                          int bs, const uint16_t *above,
 208                                          const uint16_t *left, int bd) {
 209   int r, c;
 210   (void) bd;
 211   dst[0] = ROUND_POWER_OF_TWO(left[0] + above[-1] * 2 + above[0], 2);
 212   for (c = 1; c < bs; c++)
 213     dst[c] = ROUND_POWER_OF_TWO(above[c - 2] + above[c - 1] * 2 + above[c], 2);
 214
 215   dst[stride] = ROUND_POWER_OF_TWO(above[-1] + left[0] * 2 + left[1], 2);
 216   for (r = 2; r < bs; ++r)
 217     dst[r * stride] = ROUND_POWER_OF_TWO(left[r - 2] + left[r - 1] * 2 +
 218                                          left[r], 2);
 219
 220   dst += stride;
 221   for (r = 1; r < bs; ++r) {
 222     for (c = 1; c < bs; c++)
 223       dst[c] = dst[-stride + c - 1];
 224     dst += stride;
 225   }
 226 }
 227
 228 static INLINE void highbd_d153_predictor(uint16_t *dst, ptrdiff_t stride,
 229                                          int bs, const uint16_t *above,
 230                                          const uint16_t *left, int bd) {
 231   int r, c;
 232   (void) bd;
 233   dst[0] = ROUND_POWER_OF_TWO(above[-1] + left[0], 1);
 234   for (r = 1; r < bs; r++)
 235     dst[r * stride] = ROUND_POWER_OF_TWO(left[r - 1] + left[r], 1);
 236   dst++;
 237
 238   dst[0] = ROUND_POWER_OF_TWO(left[0] + above[-1] * 2 + above[0], 2);
 239   dst[stride] = ROUND_POWER_OF_TWO(above[-1] + left[0] * 2 + left[1], 2);
 240   for (r = 2; r < bs; r++)
 241     dst[r * stride] = ROUND_POWER_OF_TWO(left[r - 2] + left[r - 1] * 2 +
 242                                          left[r], 2);
 243   dst++;
 244
 245   for (c = 0; c < bs - 2; c++)
 246     dst[c] = ROUND_POWER_OF_TWO(above[c - 1] + above[c] * 2 + above[c + 1], 2);
 247   dst += stride;
 248
 249   for (r = 1; r < bs; ++r) {
 250     for (c = 0; c < bs - 2; c++)
 251       dst[c] = dst[-stride + c - 2];
 252     dst += stride;
 253   }
 254 }
 255
 256 static INLINE void highbd_v_predictor(uint16_t *dst, ptrdiff_t stride,
 257                                       int bs, const uint16_t *above,
 258                                       const uint16_t *left, int bd) {
 259   int r;
 260   (void) left;
 261   (void) bd;
 262   for (r = 0; r < bs; r++) {
 263     memcpy(dst, above, bs * sizeof(uint16_t));
 264     dst += stride;
 265   }
 266 }
 267
 268 static INLINE void highbd_h_predictor(uint16_t *dst, ptrdiff_t stride,
 269                                       int bs, const uint16_t *above,
 270                                       const uint16_t *left, int bd) {
 271   int r;
 272   (void) above;
 273   (void) bd;
 274   for (r = 0; r < bs; r++) {
 275     vpx_memset16(dst, left[r], bs);
 276     dst += stride;
 277   }
 278 }
 279
 280 static INLINE void highbd_tm_predictor(uint16_t *dst, ptrdiff_t stride,
 281                                        int bs, const uint16_t *above,
 282                                        const uint16_t *left, int bd) {
 283   int r, c;
 284   int ytop_left = above[-1];
 285   (void) bd;
 286
 287   for (r = 0; r < bs; r++) {
 288     for (c = 0; c < bs; c++)
 289       dst[c] = clip_pixel_highbd(left[r] + above[c] - ytop_left, bd);
 290     dst += stride;
 291   }
 292 }
 293
 294 static INLINE void highbd_dc_128_predictor(uint16_t *dst, ptrdiff_t stride,
 295                                            int bs, const uint16_t *above,
 296                                            const uint16_t *left, int bd) {
 297   int r;
 298   (void) above;
 299   (void) left;
 300
 301   for (r = 0; r < bs; r++) {
 302     vpx_memset16(dst, 128 << (bd - 8), bs);
 303     dst += stride;
 304   }
 305 }
 306
 307 static INLINE void highbd_dc_left_predictor(uint16_t *dst, ptrdiff_t stride,
 308                                             int bs, const uint16_t *above,
 309                                             const uint16_t *left, int bd) {
 310   int i, r, expected_dc, sum = 0;
 311   (void) above;
 312   (void) bd;
 313
 314   for (i = 0; i < bs; i++)
 315     sum += left[i];
 316   expected_dc = (sum + (bs >> 1)) / bs;
 317
 318   for (r = 0; r < bs; r++) {
 319     vpx_memset16(dst, expected_dc, bs);
 320     dst += stride;
 321   }
 322 }
 323
 324 static INLINE void highbd_dc_top_predictor(uint16_t *dst, ptrdiff_t stride,
 325                                            int bs, const uint16_t *above,
 326                                            const uint16_t *left, int bd) {
 327   int i, r, expected_dc, sum = 0;
 328   (void) left;
 329   (void) bd;
 330
 331   for (i = 0; i < bs; i++)
 332     sum += above[i];
 333   expected_dc = (sum + (bs >> 1)) / bs;
 334
 335   for (r = 0; r < bs; r++) {
 336     vpx_memset16(dst, expected_dc, bs);
 337     dst += stride;
 338   }
 339 }
 340
 341 static INLINE void highbd_dc_predictor(uint16_t *dst, ptrdiff_t stride,
 342                                        int bs, const uint16_t *above,
 343                                        const uint16_t *left, int bd) {
 344   int i, r, expected_dc, sum = 0;
 345   const int count = 2 * bs;
 346   (void) bd;
 347
 348   for (i = 0; i < bs; i++) {
 349     sum += above[i];
 350     sum += left[i];
 351   }
 352
 353   expected_dc = (sum + (count >> 1)) / count;
 354
 355   for (r = 0; r < bs; r++) {
 356     vpx_memset16(dst, expected_dc, bs);
 357     dst += stride;
 358   }
 359 }
 360 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 361
 362 #define DST(x, y) dst[(x) + (y) * stride]
 363 #define AVG3(a, b, c) (((a) + 2 * (b) + (c) + 2) >> 2)
 364
 365 static INLINE void d207_predictor(uint8_t *dst, ptrdiff_t stride, int bs,
 366                                   const uint8_t *above, const uint8_t *left) {
 367   int r, c;
 368   (void) above;
 369   // first column
 370   for (r = 0; r < bs - 1; ++r)
 371     dst[r * stride] = ROUND_POWER_OF_TWO(left[r] + left[r + 1], 1);
 372   dst[(bs - 1) * stride] = left[bs - 1];
 373   dst++;
 374
 375   // second column
 376   for (r = 0; r < bs - 2; ++r)
 377     dst[r * stride] = ROUND_POWER_OF_TWO(left[r] + left[r + 1] * 2 +
 378                                          left[r + 2], 2);
 379   dst[(bs - 2) * stride] = ROUND_POWER_OF_TWO(left[bs - 2] +
 380                                               left[bs - 1] * 3, 2);
 381   dst[(bs - 1) * stride] = left[bs - 1];
 382   dst++;
 383
 384   // rest of last row
 385   for (c = 0; c < bs - 2; ++c)
 386     dst[(bs - 1) * stride + c] = left[bs - 1];
 387
 388   for (r = bs - 2; r >= 0; --r)
 389     for (c = 0; c < bs - 2; ++c)
 390       dst[r * stride + c] = dst[(r + 1) * stride + c - 2];
 391 }
 392 intra_pred_allsizes(d207)
 393
 394 static INLINE void d63_predictor(uint8_t *dst, ptrdiff_t stride, int bs,
 395                                  const uint8_t *above, const uint8_t *left) {
 396   int r, c;
 397   (void) left;
 398   for (r = 0; r < bs; ++r) {
 399     for (c = 0; c < bs; ++c)
 400       dst[c] = r & 1 ? ROUND_POWER_OF_TWO(above[r/2 + c] +
 401                                           above[r/2 + c + 1] * 2 +
 402                                           above[r/2 + c + 2], 2)
 403                      : ROUND_POWER_OF_TWO(above[r/2 + c] +
 404                                           above[r/2 + c + 1], 1);
 405     dst += stride;
 406   }
 407 }
 408 intra_pred_allsizes(d63)
 409
 410 void vp9_d45_predictor_4x4_c(uint8_t *dst, ptrdiff_t stride,
 411                              const uint8_t *above, const uint8_t *left) {
 412   const int A = above[0];
 413   const int B = above[1];
 414   const int C = above[2];
 415   const int D = above[3];
 416   const int E = above[4];
 417   const int F = above[5];
 418   const int G = above[6];
 419   const int H = above[7];
 420   (void)stride;
 421   (void)left;
 422   DST(0, 0)                                     = AVG3(A, B, C);
 423   DST(1, 0) = DST(0, 1)                         = AVG3(B, C, D);
 424   DST(2, 0) = DST(1, 1) = DST(0, 2)             = AVG3(C, D, E);
 425   DST(3, 0) = DST(2, 1) = DST(1, 2) = DST(0, 3) = AVG3(D, E, F);
 426               DST(3, 1) = DST(2, 2) = DST(1, 3) = AVG3(E, F, G);
 427                           DST(3, 2) = DST(2, 3) = AVG3(F, G, H);
 428                                       DST(3, 3) = AVG3(G, H, H);
 429 }
 430
 431 static INLINE void d45_predictor(uint8_t *dst, ptrdiff_t stride, int bs,
 432                                  const uint8_t *above, const uint8_t *left) {
 433   const uint8_t above_right = above[bs - 1];
 434   int x, size;
 435   uint8_t avg[31];  // TODO(jzern): this could be block size specific
 436   (void)left;
 437
 438   for (x = 0; x < bs - 1; ++x) {
 439     avg[x] = AVG3(above[x], above[x + 1], above[x + 2]);
 440   }
 441   for (x = 0, size = bs - 1; x < bs; ++x, --size) {
 442     memcpy(dst, avg + x, size);
 443     memset(dst + size, above_right, x + 1);
 444     dst += stride;
 445   }
 446 }
 447 intra_pred_no_4x4(d45)
 448
 449 static INLINE void d117_predictor(uint8_t *dst, ptrdiff_t stride, int bs,
 450                                   const uint8_t *above, const uint8_t *left) {
 451   int r, c;
 452
 453   // first row
 454   for (c = 0; c < bs; c++)
 455     dst[c] = ROUND_POWER_OF_TWO(above[c - 1] + above[c], 1);
 456   dst += stride;
 457
 458   // second row
 459   dst[0] = ROUND_POWER_OF_TWO(left[0] + above[-1] * 2 + above[0], 2);
 460   for (c = 1; c < bs; c++)
 461     dst[c] = ROUND_POWER_OF_TWO(above[c - 2] + above[c - 1] * 2 + above[c], 2);
 462   dst += stride;
 463
 464   // the rest of first col
 465   dst[0] = ROUND_POWER_OF_TWO(above[-1] + left[0] * 2 + left[1], 2);
 466   for (r = 3; r < bs; ++r)
 467     dst[(r - 2) * stride] = ROUND_POWER_OF_TWO(left[r - 3] + left[r - 2] * 2 +
 468                                                left[r - 1], 2);
 469
 470   // the rest of the block
 471   for (r = 2; r < bs; ++r) {
 472     for (c = 1; c < bs; c++)
 473       dst[c] = dst[-2 * stride + c - 1];
 474     dst += stride;
 475   }
 476 }
 477 intra_pred_allsizes(d117)
 478
 479 static INLINE void d135_predictor(uint8_t *dst, ptrdiff_t stride, int bs,
 480                                   const uint8_t *above, const uint8_t *left) {
 481   int r, c;
 482   dst[0] = ROUND_POWER_OF_TWO(left[0] + above[-1] * 2 + above[0], 2);
 483   for (c = 1; c < bs; c++)
 484     dst[c] = ROUND_POWER_OF_TWO(above[c - 2] + above[c - 1] * 2 + above[c], 2);
 485
 486   dst[stride] = ROUND_POWER_OF_TWO(above[-1] + left[0] * 2 + left[1], 2);
 487   for (r = 2; r < bs; ++r)
 488     dst[r * stride] = ROUND_POWER_OF_TWO(left[r - 2] + left[r - 1] * 2 +
 489                                          left[r], 2);
 490
 491   dst += stride;
 492   for (r = 1; r < bs; ++r) {
 493     for (c = 1; c < bs; c++)
 494       dst[c] = dst[-stride + c - 1];
 495     dst += stride;
 496   }
 497 }
 498 intra_pred_allsizes(d135)
 499
 500 static INLINE void d153_predictor(uint8_t *dst, ptrdiff_t stride, int bs,
 501                                   const uint8_t *above, const uint8_t *left) {
 502   int r, c;
 503   dst[0] = ROUND_POWER_OF_TWO(above[-1] + left[0], 1);
 504   for (r = 1; r < bs; r++)
 505     dst[r * stride] = ROUND_POWER_OF_TWO(left[r - 1] + left[r], 1);
 506   dst++;
 507
 508   dst[0] = ROUND_POWER_OF_TWO(left[0] + above[-1] * 2 + above[0], 2);
 509   dst[stride] = ROUND_POWER_OF_TWO(above[-1] + left[0] * 2 + left[1], 2);
 510   for (r = 2; r < bs; r++)
 511     dst[r * stride] = ROUND_POWER_OF_TWO(left[r - 2] + left[r - 1] * 2 +
 512                                          left[r], 2);
 513   dst++;
 514
 515   for (c = 0; c < bs - 2; c++)
 516     dst[c] = ROUND_POWER_OF_TWO(above[c - 1] + above[c] * 2 + above[c + 1], 2);
 517   dst += stride;
 518
 519   for (r = 1; r < bs; ++r) {
 520     for (c = 0; c < bs - 2; c++)
 521       dst[c] = dst[-stride + c - 2];
 522     dst += stride;
 523   }
 524 }
 525 intra_pred_allsizes(d153)
 526
 527 static INLINE void v_predictor(uint8_t *dst, ptrdiff_t stride, int bs,
 528                                const uint8_t *above, const uint8_t *left) {
 529   int r;
 530   (void) left;
 531
 532   for (r = 0; r < bs; r++) {
 533     memcpy(dst, above, bs);
 534     dst += stride;
 535   }
 536 }
 537 intra_pred_allsizes(v)
 538
 539 static INLINE void h_predictor(uint8_t *dst, ptrdiff_t stride, int bs,
 540                                const uint8_t *above, const uint8_t *left) {
 541   int r;
 542   (void) above;
 543
 544   for (r = 0; r < bs; r++) {
 545     memset(dst, left[r], bs);
 546     dst += stride;
 547   }
 548 }
 549 intra_pred_allsizes(h)
 550
 551 static INLINE void tm_predictor(uint8_t *dst, ptrdiff_t stride, int bs,
 552                                 const uint8_t *above, const uint8_t *left) {
 553   int r, c;
 554   int ytop_left = above[-1];
 555
 556   for (r = 0; r < bs; r++) {
 557     for (c = 0; c < bs; c++)
 558       dst[c] = clip_pixel(left[r] + above[c] - ytop_left);
 559     dst += stride;
 560   }
 561 }
 562 intra_pred_allsizes(tm)
 563
 564 static INLINE void dc_128_predictor(uint8_t *dst, ptrdiff_t stride, int bs,
 565                                     const uint8_t *above, const uint8_t *left) {
 566   int r;
 567   (void) above;
 568   (void) left;
 569
 570   for (r = 0; r < bs; r++) {
 571     memset(dst, 128, bs);
 572     dst += stride;
 573   }
 574 }
 575 intra_pred_allsizes(dc_128)
 576
 577 static INLINE void dc_left_predictor(uint8_t *dst, ptrdiff_t stride, int bs,
 578                                      const uint8_t *above,
 579                                      const uint8_t *left) {
 580   int i, r, expected_dc, sum = 0;
 581   (void) above;
 582
 583   for (i = 0; i < bs; i++)
 584     sum += left[i];
 585   expected_dc = (sum + (bs >> 1)) / bs;
 586
 587   for (r = 0; r < bs; r++) {
 588     memset(dst, expected_dc, bs);
 589     dst += stride;
 590   }
 591 }
 592 intra_pred_allsizes(dc_left)
 593
 594 static INLINE void dc_top_predictor(uint8_t *dst, ptrdiff_t stride, int bs,
 595                                     const uint8_t *above, const uint8_t *left) {
 596   int i, r, expected_dc, sum = 0;
 597   (void) left;
 598
 599   for (i = 0; i < bs; i++)
 600     sum += above[i];
 601   expected_dc = (sum + (bs >> 1)) / bs;
 602
 603   for (r = 0; r < bs; r++) {
 604     memset(dst, expected_dc, bs);
 605     dst += stride;
 606   }
 607 }
 608 intra_pred_allsizes(dc_top)
 609
 610 static INLINE void dc_predictor(uint8_t *dst, ptrdiff_t stride, int bs,
 611                                 const uint8_t *above, const uint8_t *left) {
 612   int i, r, expected_dc, sum = 0;
 613   const int count = 2 * bs;
 614
 615   for (i = 0; i < bs; i++) {
 616     sum += above[i];
 617     sum += left[i];
 618   }
 619
 620   expected_dc = (sum + (count >> 1)) / count;
 621
 622   for (r = 0; r < bs; r++) {
 623     memset(dst, expected_dc, bs);
 624     dst += stride;
 625   }
 626 }
 627 intra_pred_allsizes(dc)
 628 #undef intra_pred_allsizes
 629
 630 typedef void (*intra_pred_fn)(uint8_t *dst, ptrdiff_t stride,
 631                               const uint8_t *above, const uint8_t *left);
 632
 633 static intra_pred_fn pred[INTRA_MODES][TX_SIZES];
 634 static intra_pred_fn dc_pred[2][2][TX_SIZES];
 635
 636 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 637 typedef void (*intra_high_pred_fn)(uint16_t *dst, ptrdiff_t stride,
 638                                    const uint16_t *above, const uint16_t *left,
 639                                    int bd);
 640 static intra_high_pred_fn pred_high[INTRA_MODES][4];
 641 static intra_high_pred_fn dc_pred_high[2][2][4];
 642 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 643
 644 static void vp9_init_intra_predictors_internal(void) {
 645 #define INIT_ALL_SIZES(p, type) \
 646   p[TX_4X4] = vp9_##type##_predictor_4x4; \
 647   p[TX_8X8] = vp9_##type##_predictor_8x8; \
 648   p[TX_16X16] = vp9_##type##_predictor_16x16; \
 649   p[TX_32X32] = vp9_##type##_predictor_32x32
 650
 651   INIT_ALL_SIZES(pred[V_PRED], v);
 652   INIT_ALL_SIZES(pred[H_PRED], h);
 653   INIT_ALL_SIZES(pred[D207_PRED], d207);
 654   INIT_ALL_SIZES(pred[D45_PRED], d45);
 655   INIT_ALL_SIZES(pred[D63_PRED], d63);
 656   INIT_ALL_SIZES(pred[D117_PRED], d117);
 657   INIT_ALL_SIZES(pred[D135_PRED], d135);
 658   INIT_ALL_SIZES(pred[D153_PRED], d153);
 659   INIT_ALL_SIZES(pred[TM_PRED], tm);
 660
 661   INIT_ALL_SIZES(dc_pred[0][0], dc_128);
 662   INIT_ALL_SIZES(dc_pred[0][1], dc_top);
 663   INIT_ALL_SIZES(dc_pred[1][0], dc_left);
 664   INIT_ALL_SIZES(dc_pred[1][1], dc);
 665
 666 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 667   INIT_ALL_SIZES(pred_high[V_PRED], highbd_v);
 668   INIT_ALL_SIZES(pred_high[H_PRED], highbd_h);
 669   INIT_ALL_SIZES(pred_high[D207_PRED], highbd_d207);
 670   INIT_ALL_SIZES(pred_high[D45_PRED], highbd_d45);
 671   INIT_ALL_SIZES(pred_high[D63_PRED], highbd_d63);
 672   INIT_ALL_SIZES(pred_high[D117_PRED], highbd_d117);
 673   INIT_ALL_SIZES(pred_high[D135_PRED], highbd_d135);
 674   INIT_ALL_SIZES(pred_high[D153_PRED], highbd_d153);
 675   INIT_ALL_SIZES(pred_high[TM_PRED], highbd_tm);
 676
 677   INIT_ALL_SIZES(dc_pred_high[0][0], highbd_dc_128);
 678   INIT_ALL_SIZES(dc_pred_high[0][1], highbd_dc_top);
 679   INIT_ALL_SIZES(dc_pred_high[1][0], highbd_dc_left);
 680   INIT_ALL_SIZES(dc_pred_high[1][1], highbd_dc);
 681 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 682
 683 #undef intra_pred_allsizes
 684 }
 685
 686 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 687 static void build_intra_predictors_high(const MACROBLOCKD *xd,
 688                                         const uint8_t *ref8,
 689                                         int ref_stride,
 690                                         uint8_t *dst8,
 691                                         int dst_stride,
 692                                         PREDICTION_MODE mode,
 693                                         TX_SIZE tx_size,
 694                                         int up_available,
 695                                         int left_available,
 696                                         int right_available,
 697                                         int x, int y,
 698                                         int plane, int bd) {
 699   int i;
 700   uint16_t *dst = CONVERT_TO_SHORTPTR(dst8);
 701   uint16_t *ref = CONVERT_TO_SHORTPTR(ref8);
 702   DECLARE_ALIGNED(16, uint16_t, left_col[32]);
 703   DECLARE_ALIGNED(16, uint16_t, above_data[64 + 16]);
 704   uint16_t *above_row = above_data + 16;
 705   const uint16_t *const_above_row = above_row;
 706   const int bs = 4 << tx_size;
 707   int frame_width, frame_height;
 708   int x0, y0;
 709   const struct macroblockd_plane *const pd = &xd->plane[plane];
 710   //  int base=128;
 711   int base = 128 << (bd - 8);
 712   // 127 127 127 .. 127 127 127 127 127 127
 713   // 129  A   B  ..  Y   Z
 714   // 129  C   D  ..  W   X
 715   // 129  E   F  ..  U   V
 716   // 129  G   H  ..  S   T   T   T   T   T
 717
 718   // Get current frame pointer, width and height.
 719   if (plane == 0) {
 720     frame_width = xd->cur_buf->y_width;
 721     frame_height = xd->cur_buf->y_height;
 722   } else {
 723     frame_width = xd->cur_buf->uv_width;
 724     frame_height = xd->cur_buf->uv_height;
 725   }
 726
 727   // Get block position in current frame.
 728   x0 = (-xd->mb_to_left_edge >> (3 + pd->subsampling_x)) + x;
 729   y0 = (-xd->mb_to_top_edge >> (3 + pd->subsampling_y)) + y;
 730
 731   // left
 732   if (left_available) {
 733     if (xd->mb_to_bottom_edge < 0) {
 734       /* slower path if the block needs border extension */
 735       if (y0 + bs <= frame_height) {
 736         for (i = 0; i < bs; ++i)
 737           left_col[i] = ref[i * ref_stride - 1];
 738       } else {
 739         const int extend_bottom = frame_height - y0;
 740         for (i = 0; i < extend_bottom; ++i)
 741           left_col[i] = ref[i * ref_stride - 1];
 742         for (; i < bs; ++i)
 743           left_col[i] = ref[(extend_bottom - 1) * ref_stride - 1];
 744       }
 745     } else {
 746       /* faster path if the block does not need extension */
 747       for (i = 0; i < bs; ++i)
 748         left_col[i] = ref[i * ref_stride - 1];
 749     }
 750   } else {
 751     // TODO(Peter): this value should probably change for high bitdepth
 752     vpx_memset16(left_col, base + 1, bs);
 753   }
 754
 755   // TODO(hkuang) do not extend 2*bs pixels for all modes.
 756   // above
 757   if (up_available) {
 758     const uint16_t *above_ref = ref - ref_stride;
 759     if (xd->mb_to_right_edge < 0) {
 760       /* slower path if the block needs border extension */
 761       if (x0 + 2 * bs <= frame_width) {
 762         if (right_available && bs == 4) {
 763           memcpy(above_row, above_ref, 2 * bs * sizeof(uint16_t));
 764         } else {
 765           memcpy(above_row, above_ref, bs * sizeof(uint16_t));
 766           vpx_memset16(above_row + bs, above_row[bs - 1], bs);
 767         }
 768       } else if (x0 + bs <= frame_width) {
 769         const int r = frame_width - x0;
 770         if (right_available && bs == 4) {
 771           memcpy(above_row, above_ref, r * sizeof(uint16_t));
 772           vpx_memset16(above_row + r, above_row[r - 1],
 773                        x0 + 2 * bs - frame_width);
 774         } else {
 775           memcpy(above_row, above_ref, bs * sizeof(uint16_t));
 776           vpx_memset16(above_row + bs, above_row[bs - 1], bs);
 777         }
 778       } else if (x0 <= frame_width) {
 779         const int r = frame_width - x0;
 780         memcpy(above_row, above_ref, r * sizeof(uint16_t));
 781         vpx_memset16(above_row + r, above_row[r - 1],
 782                        x0 + 2 * bs - frame_width);
 783       }
 784       // TODO(Peter) this value should probably change for high bitdepth
 785       above_row[-1] = left_available ? above_ref[-1] : (base+1);
 786     } else {
 787       /* faster path if the block does not need extension */
 788       if (bs == 4 && right_available && left_available) {
 789         const_above_row = above_ref;
 790       } else {
 791         memcpy(above_row, above_ref, bs * sizeof(uint16_t));
 792         if (bs == 4 && right_available)
 793           memcpy(above_row + bs, above_ref + bs, bs * sizeof(uint16_t));
 794         else
 795           vpx_memset16(above_row + bs, above_row[bs - 1], bs);
 796         // TODO(Peter): this value should probably change for high bitdepth
 797         above_row[-1] = left_available ? above_ref[-1] : (base+1);
 798       }
 799     }
 800   } else {
 801     vpx_memset16(above_row, base - 1, bs * 2);
 802     // TODO(Peter): this value should probably change for high bitdepth
 803     above_row[-1] = base - 1;
 804   }
 805
 806   // predict
 807   if (mode == DC_PRED) {
 808     dc_pred_high[left_available][up_available][tx_size](dst, dst_stride,
 809                                                         const_above_row,
 810                                                         left_col, xd->bd);
 811   } else {
 812     pred_high[mode][tx_size](dst, dst_stride, const_above_row, left_col,
 813                              xd->bd);
 814   }
 815 }
 816 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 817
 818 static void build_intra_predictors(const MACROBLOCKD *xd, const uint8_t *ref,
 819                                    int ref_stride, uint8_t *dst, int dst_stride,
 820                                    PREDICTION_MODE mode, TX_SIZE tx_size,
 821                                    int up_available, int left_available,
 822                                    int right_available, int x, int y,
 823                                    int plane) {
 824   int i;
 825   DECLARE_ALIGNED(16, uint8_t, left_col[32]);
 826   DECLARE_ALIGNED(16, uint8_t, above_data[64 + 16]);
 827   uint8_t *above_row = above_data + 16;
 828   const uint8_t *const_above_row = above_row;
 829   const int bs = 4 << tx_size;
 830   int frame_width, frame_height;
 831   int x0, y0;
 832   const struct macroblockd_plane *const pd = &xd->plane[plane];
 833
 834   // 127 127 127 .. 127 127 127 127 127 127
 835   // 129  A   B  ..  Y   Z
 836   // 129  C   D  ..  W   X
 837   // 129  E   F  ..  U   V
 838   // 129  G   H  ..  S   T   T   T   T   T
 839   // ..
 840
 841   // Get current frame pointer, width and height.
 842   if (plane == 0) {
 843     frame_width = xd->cur_buf->y_width;
 844     frame_height = xd->cur_buf->y_height;
 845   } else {
 846     frame_width = xd->cur_buf->uv_width;
 847     frame_height = xd->cur_buf->uv_height;
 848   }
 849
 850   // Get block position in current frame.
 851   x0 = (-xd->mb_to_left_edge >> (3 + pd->subsampling_x)) + x;
 852   y0 = (-xd->mb_to_top_edge >> (3 + pd->subsampling_y)) + y;
 853
 854   // NEED_LEFT
 855   if (extend_modes[mode] & NEED_LEFT) {
 856     if (left_available) {
 857       if (xd->mb_to_bottom_edge < 0) {
 858         /* slower path if the block needs border extension */
 859         if (y0 + bs <= frame_height) {
 860           for (i = 0; i < bs; ++i)
 861             left_col[i] = ref[i * ref_stride - 1];
 862         } else {
 863           const int extend_bottom = frame_height - y0;
 864           for (i = 0; i < extend_bottom; ++i)
 865             left_col[i] = ref[i * ref_stride - 1];
 866           for (; i < bs; ++i)
 867             left_col[i] = ref[(extend_bottom - 1) * ref_stride - 1];
 868         }
 869       } else {
 870         /* faster path if the block does not need extension */
 871         for (i = 0; i < bs; ++i)
 872           left_col[i] = ref[i * ref_stride - 1];
 873       }
 874     } else {
 875       memset(left_col, 129, bs);
 876     }
 877   }
 878
 879   // NEED_ABOVE
 880   if (extend_modes[mode] & NEED_ABOVE) {
 881     if (up_available) {
 882       const uint8_t *above_ref = ref - ref_stride;
 883       if (xd->mb_to_right_edge < 0) {
 884         /* slower path if the block needs border extension */
 885         if (x0 + bs <= frame_width) {
 886           memcpy(above_row, above_ref, bs);
 887         } else if (x0 <= frame_width) {
 888           const int r = frame_width - x0;
 889           memcpy(above_row, above_ref, r);
 890           memset(above_row + r, above_row[r - 1], x0 + bs - frame_width);
 891         }
 892       } else {
 893         /* faster path if the block does not need extension */
 894         if (bs == 4 && right_available && left_available) {
 895           const_above_row = above_ref;
 896         } else {
 897           memcpy(above_row, above_ref, bs);
 898         }
 899       }
 900       above_row[-1] = left_available ? above_ref[-1] : 129;
 901     } else {
 902       memset(above_row, 127, bs);
 903       above_row[-1] = 127;
 904     }
 905   }
 906
 907   // NEED_ABOVERIGHT
 908   if (extend_modes[mode] & NEED_ABOVERIGHT) {
 909     if (up_available) {
 910       const uint8_t *above_ref = ref - ref_stride;
 911       if (xd->mb_to_right_edge < 0) {
 912         /* slower path if the block needs border extension */
 913         if (x0 + 2 * bs <= frame_width) {
 914           if (right_available && bs == 4) {
 915             memcpy(above_row, above_ref, 2 * bs);
 916           } else {
 917             memcpy(above_row, above_ref, bs);
 918             memset(above_row + bs, above_row[bs - 1], bs);
 919           }
 920         } else if (x0 + bs <= frame_width) {
 921           const int r = frame_width - x0;
 922           if (right_available && bs == 4) {
 923             memcpy(above_row, above_ref, r);
 924             memset(above_row + r, above_row[r - 1], x0 + 2 * bs - frame_width);
 925           } else {
 926             memcpy(above_row, above_ref, bs);
 927             memset(above_row + bs, above_row[bs - 1], bs);
 928           }
 929         } else if (x0 <= frame_width) {
 930           const int r = frame_width - x0;
 931           memcpy(above_row, above_ref, r);
 932           memset(above_row + r, above_row[r - 1], x0 + 2 * bs - frame_width);
 933         }
 934       } else {
 935         /* faster path if the block does not need extension */
 936         if (bs == 4 && right_available && left_available) {
 937           const_above_row = above_ref;
 938         } else {
 939           memcpy(above_row, above_ref, bs);
 940           if (bs == 4 && right_available)
 941             memcpy(above_row + bs, above_ref + bs, bs);
 942           else
 943             memset(above_row + bs, above_row[bs - 1], bs);
 944         }
 945       }
 946       above_row[-1] = left_available ? above_ref[-1] : 129;
 947     } else {
 948       memset(above_row, 127, bs * 2);
 949       above_row[-1] = 127;
 950     }
 951   }
 952
 953   // predict
 954   if (mode == DC_PRED) {
 955     dc_pred[left_available][up_available][tx_size](dst, dst_stride,
 956                                                    const_above_row, left_col);
 957   } else {
 958     pred[mode][tx_size](dst, dst_stride, const_above_row, left_col);
 959   }
 960 }
 961
 962 void vp9_predict_intra_block(const MACROBLOCKD *xd, int block_idx, int bwl_in,
 963                              TX_SIZE tx_size, PREDICTION_MODE mode,
 964                              const uint8_t *ref, int ref_stride,
 965                              uint8_t *dst, int dst_stride,
 966                              int aoff, int loff, int plane) {
 967   const int bwl = bwl_in - tx_size;
 968   const int wmask = (1 << bwl) - 1;
 969   const int have_top = (block_idx >> bwl) || xd->up_available;
 970   const int have_left = (block_idx & wmask) || xd->left_available;
 971   const int have_right = ((block_idx & wmask) != wmask);
 972   const int x = aoff * 4;
 973   const int y = loff * 4;
 974
 975   assert(bwl >= 0);
 976 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 977   if (xd->cur_buf->flags & YV12_FLAG_HIGHBITDEPTH) {
 978     build_intra_predictors_high(xd, ref, ref_stride, dst, dst_stride, mode,
 979                                 tx_size, have_top, have_left, have_right,
 980                                 x, y, plane, xd->bd);
 981     return;
 982   }
 983 #endif
 984   build_intra_predictors(xd, ref, ref_stride, dst, dst_stride, mode, tx_size,
 985                          have_top, have_left, have_right, x, y, plane);
 986 }
 987
 988 void vp9_init_intra_predictors(void) {
 989   once(vp9_init_intra_predictors_internal);
 990 }