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   int r, c;
 434   (void) left;
 435   for (r = 0; r < bs; ++r) {
 436     for (c = 0; c < bs; ++c)
 437       dst[c] = r + c + 2 < bs * 2 ?  ROUND_POWER_OF_TWO(above[r + c] +
 438                                                         above[r + c + 1] * 2 +
 439                                                         above[r + c + 2], 2)
 440                                   : above[bs * 2 - 1];
 441     dst += stride;
 442   }
 443 }
 444 intra_pred_no_4x4(d45)
 445
 446 static INLINE void d117_predictor(uint8_t *dst, ptrdiff_t stride, int bs,
 447                                   const uint8_t *above, const uint8_t *left) {
 448   int r, c;
 449
 450   // first row
 451   for (c = 0; c < bs; c++)
 452     dst[c] = ROUND_POWER_OF_TWO(above[c - 1] + above[c], 1);
 453   dst += stride;
 454
 455   // second row
 456   dst[0] = ROUND_POWER_OF_TWO(left[0] + above[-1] * 2 + above[0], 2);
 457   for (c = 1; c < bs; c++)
 458     dst[c] = ROUND_POWER_OF_TWO(above[c - 2] + above[c - 1] * 2 + above[c], 2);
 459   dst += stride;
 460
 461   // the rest of first col
 462   dst[0] = ROUND_POWER_OF_TWO(above[-1] + left[0] * 2 + left[1], 2);
 463   for (r = 3; r < bs; ++r)
 464     dst[(r - 2) * stride] = ROUND_POWER_OF_TWO(left[r - 3] + left[r - 2] * 2 +
 465                                                left[r - 1], 2);
 466
 467   // the rest of the block
 468   for (r = 2; r < bs; ++r) {
 469     for (c = 1; c < bs; c++)
 470       dst[c] = dst[-2 * stride + c - 1];
 471     dst += stride;
 472   }
 473 }
 474 intra_pred_allsizes(d117)
 475
 476 static INLINE void d135_predictor(uint8_t *dst, ptrdiff_t stride, int bs,
 477                                   const uint8_t *above, const uint8_t *left) {
 478   int r, c;
 479   dst[0] = ROUND_POWER_OF_TWO(left[0] + above[-1] * 2 + above[0], 2);
 480   for (c = 1; c < bs; c++)
 481     dst[c] = ROUND_POWER_OF_TWO(above[c - 2] + above[c - 1] * 2 + above[c], 2);
 482
 483   dst[stride] = ROUND_POWER_OF_TWO(above[-1] + left[0] * 2 + left[1], 2);
 484   for (r = 2; r < bs; ++r)
 485     dst[r * stride] = ROUND_POWER_OF_TWO(left[r - 2] + left[r - 1] * 2 +
 486                                          left[r], 2);
 487
 488   dst += stride;
 489   for (r = 1; r < bs; ++r) {
 490     for (c = 1; c < bs; c++)
 491       dst[c] = dst[-stride + c - 1];
 492     dst += stride;
 493   }
 494 }
 495 intra_pred_allsizes(d135)
 496
 497 static INLINE void d153_predictor(uint8_t *dst, ptrdiff_t stride, int bs,
 498                                   const uint8_t *above, const uint8_t *left) {
 499   int r, c;
 500   dst[0] = ROUND_POWER_OF_TWO(above[-1] + left[0], 1);
 501   for (r = 1; r < bs; r++)
 502     dst[r * stride] = ROUND_POWER_OF_TWO(left[r - 1] + left[r], 1);
 503   dst++;
 504
 505   dst[0] = ROUND_POWER_OF_TWO(left[0] + above[-1] * 2 + above[0], 2);
 506   dst[stride] = ROUND_POWER_OF_TWO(above[-1] + left[0] * 2 + left[1], 2);
 507   for (r = 2; r < bs; r++)
 508     dst[r * stride] = ROUND_POWER_OF_TWO(left[r - 2] + left[r - 1] * 2 +
 509                                          left[r], 2);
 510   dst++;
 511
 512   for (c = 0; c < bs - 2; c++)
 513     dst[c] = ROUND_POWER_OF_TWO(above[c - 1] + above[c] * 2 + above[c + 1], 2);
 514   dst += stride;
 515
 516   for (r = 1; r < bs; ++r) {
 517     for (c = 0; c < bs - 2; c++)
 518       dst[c] = dst[-stride + c - 2];
 519     dst += stride;
 520   }
 521 }
 522 intra_pred_allsizes(d153)
 523
 524 static INLINE void v_predictor(uint8_t *dst, ptrdiff_t stride, int bs,
 525                                const uint8_t *above, const uint8_t *left) {
 526   int r;
 527   (void) left;
 528
 529   for (r = 0; r < bs; r++) {
 530     memcpy(dst, above, bs);
 531     dst += stride;
 532   }
 533 }
 534 intra_pred_allsizes(v)
 535
 536 static INLINE void h_predictor(uint8_t *dst, ptrdiff_t stride, int bs,
 537                                const uint8_t *above, const uint8_t *left) {
 538   int r;
 539   (void) above;
 540
 541   for (r = 0; r < bs; r++) {
 542     memset(dst, left[r], bs);
 543     dst += stride;
 544   }
 545 }
 546 intra_pred_allsizes(h)
 547
 548 static INLINE void tm_predictor(uint8_t *dst, ptrdiff_t stride, int bs,
 549                                 const uint8_t *above, const uint8_t *left) {
 550   int r, c;
 551   int ytop_left = above[-1];
 552
 553   for (r = 0; r < bs; r++) {
 554     for (c = 0; c < bs; c++)
 555       dst[c] = clip_pixel(left[r] + above[c] - ytop_left);
 556     dst += stride;
 557   }
 558 }
 559 intra_pred_allsizes(tm)
 560
 561 static INLINE void dc_128_predictor(uint8_t *dst, ptrdiff_t stride, int bs,
 562                                     const uint8_t *above, const uint8_t *left) {
 563   int r;
 564   (void) above;
 565   (void) left;
 566
 567   for (r = 0; r < bs; r++) {
 568     memset(dst, 128, bs);
 569     dst += stride;
 570   }
 571 }
 572 intra_pred_allsizes(dc_128)
 573
 574 static INLINE void dc_left_predictor(uint8_t *dst, ptrdiff_t stride, int bs,
 575                                      const uint8_t *above,
 576                                      const uint8_t *left) {
 577   int i, r, expected_dc, sum = 0;
 578   (void) above;
 579
 580   for (i = 0; i < bs; i++)
 581     sum += left[i];
 582   expected_dc = (sum + (bs >> 1)) / bs;
 583
 584   for (r = 0; r < bs; r++) {
 585     memset(dst, expected_dc, bs);
 586     dst += stride;
 587   }
 588 }
 589 intra_pred_allsizes(dc_left)
 590
 591 static INLINE void dc_top_predictor(uint8_t *dst, ptrdiff_t stride, int bs,
 592                                     const uint8_t *above, const uint8_t *left) {
 593   int i, r, expected_dc, sum = 0;
 594   (void) left;
 595
 596   for (i = 0; i < bs; i++)
 597     sum += above[i];
 598   expected_dc = (sum + (bs >> 1)) / bs;
 599
 600   for (r = 0; r < bs; r++) {
 601     memset(dst, expected_dc, bs);
 602     dst += stride;
 603   }
 604 }
 605 intra_pred_allsizes(dc_top)
 606
 607 static INLINE void dc_predictor(uint8_t *dst, ptrdiff_t stride, int bs,
 608                                 const uint8_t *above, const uint8_t *left) {
 609   int i, r, expected_dc, sum = 0;
 610   const int count = 2 * bs;
 611
 612   for (i = 0; i < bs; i++) {
 613     sum += above[i];
 614     sum += left[i];
 615   }
 616
 617   expected_dc = (sum + (count >> 1)) / count;
 618
 619   for (r = 0; r < bs; r++) {
 620     memset(dst, expected_dc, bs);
 621     dst += stride;
 622   }
 623 }
 624 intra_pred_allsizes(dc)
 625 #undef intra_pred_allsizes
 626
 627 typedef void (*intra_pred_fn)(uint8_t *dst, ptrdiff_t stride,
 628                               const uint8_t *above, const uint8_t *left);
 629
 630 static intra_pred_fn pred[INTRA_MODES][TX_SIZES];
 631 static intra_pred_fn dc_pred[2][2][TX_SIZES];
 632
 633 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 634 typedef void (*intra_high_pred_fn)(uint16_t *dst, ptrdiff_t stride,
 635                                    const uint16_t *above, const uint16_t *left,
 636                                    int bd);
 637 static intra_high_pred_fn pred_high[INTRA_MODES][4];
 638 static intra_high_pred_fn dc_pred_high[2][2][4];
 639 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 640
 641 static void vp9_init_intra_predictors_internal(void) {
 642 #define INIT_ALL_SIZES(p, type) \
 643   p[TX_4X4] = vp9_##type##_predictor_4x4; \
 644   p[TX_8X8] = vp9_##type##_predictor_8x8; \
 645   p[TX_16X16] = vp9_##type##_predictor_16x16; \
 646   p[TX_32X32] = vp9_##type##_predictor_32x32
 647
 648   INIT_ALL_SIZES(pred[V_PRED], v);
 649   INIT_ALL_SIZES(pred[H_PRED], h);
 650   INIT_ALL_SIZES(pred[D207_PRED], d207);
 651   INIT_ALL_SIZES(pred[D45_PRED], d45);
 652   INIT_ALL_SIZES(pred[D63_PRED], d63);
 653   INIT_ALL_SIZES(pred[D117_PRED], d117);
 654   INIT_ALL_SIZES(pred[D135_PRED], d135);
 655   INIT_ALL_SIZES(pred[D153_PRED], d153);
 656   INIT_ALL_SIZES(pred[TM_PRED], tm);
 657
 658   INIT_ALL_SIZES(dc_pred[0][0], dc_128);
 659   INIT_ALL_SIZES(dc_pred[0][1], dc_top);
 660   INIT_ALL_SIZES(dc_pred[1][0], dc_left);
 661   INIT_ALL_SIZES(dc_pred[1][1], dc);
 662
 663 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 664   INIT_ALL_SIZES(pred_high[V_PRED], highbd_v);
 665   INIT_ALL_SIZES(pred_high[H_PRED], highbd_h);
 666   INIT_ALL_SIZES(pred_high[D207_PRED], highbd_d207);
 667   INIT_ALL_SIZES(pred_high[D45_PRED], highbd_d45);
 668   INIT_ALL_SIZES(pred_high[D63_PRED], highbd_d63);
 669   INIT_ALL_SIZES(pred_high[D117_PRED], highbd_d117);
 670   INIT_ALL_SIZES(pred_high[D135_PRED], highbd_d135);
 671   INIT_ALL_SIZES(pred_high[D153_PRED], highbd_d153);
 672   INIT_ALL_SIZES(pred_high[TM_PRED], highbd_tm);
 673
 674   INIT_ALL_SIZES(dc_pred_high[0][0], highbd_dc_128);
 675   INIT_ALL_SIZES(dc_pred_high[0][1], highbd_dc_top);
 676   INIT_ALL_SIZES(dc_pred_high[1][0], highbd_dc_left);
 677   INIT_ALL_SIZES(dc_pred_high[1][1], highbd_dc);
 678 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 679
 680 #undef intra_pred_allsizes
 681 }
 682
 683 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 684 static void build_intra_predictors_high(const MACROBLOCKD *xd,
 685                                         const uint8_t *ref8,
 686                                         int ref_stride,
 687                                         uint8_t *dst8,
 688                                         int dst_stride,
 689                                         PREDICTION_MODE mode,
 690                                         TX_SIZE tx_size,
 691                                         int up_available,
 692                                         int left_available,
 693                                         int right_available,
 694                                         int x, int y,
 695                                         int plane, int bd) {
 696   int i;
 697   uint16_t *dst = CONVERT_TO_SHORTPTR(dst8);
 698   uint16_t *ref = CONVERT_TO_SHORTPTR(ref8);
 699   DECLARE_ALIGNED(16, uint16_t, left_col[32]);
 700   DECLARE_ALIGNED(16, uint16_t, above_data[64 + 16]);
 701   uint16_t *above_row = above_data + 16;
 702   const uint16_t *const_above_row = above_row;
 703   const int bs = 4 << tx_size;
 704   int frame_width, frame_height;
 705   int x0, y0;
 706   const struct macroblockd_plane *const pd = &xd->plane[plane];
 707   //  int base=128;
 708   int base = 128 << (bd - 8);
 709   // 127 127 127 .. 127 127 127 127 127 127
 710   // 129  A   B  ..  Y   Z
 711   // 129  C   D  ..  W   X
 712   // 129  E   F  ..  U   V
 713   // 129  G   H  ..  S   T   T   T   T   T
 714
 715   // Get current frame pointer, width and height.
 716   if (plane == 0) {
 717     frame_width = xd->cur_buf->y_width;
 718     frame_height = xd->cur_buf->y_height;
 719   } else {
 720     frame_width = xd->cur_buf->uv_width;
 721     frame_height = xd->cur_buf->uv_height;
 722   }
 723
 724   // Get block position in current frame.
 725   x0 = (-xd->mb_to_left_edge >> (3 + pd->subsampling_x)) + x;
 726   y0 = (-xd->mb_to_top_edge >> (3 + pd->subsampling_y)) + y;
 727
 728   // left
 729   if (left_available) {
 730     if (xd->mb_to_bottom_edge < 0) {
 731       /* slower path if the block needs border extension */
 732       if (y0 + bs <= frame_height) {
 733         for (i = 0; i < bs; ++i)
 734           left_col[i] = ref[i * ref_stride - 1];
 735       } else {
 736         const int extend_bottom = frame_height - y0;
 737         for (i = 0; i < extend_bottom; ++i)
 738           left_col[i] = ref[i * ref_stride - 1];
 739         for (; i < bs; ++i)
 740           left_col[i] = ref[(extend_bottom - 1) * ref_stride - 1];
 741       }
 742     } else {
 743       /* faster path if the block does not need extension */
 744       for (i = 0; i < bs; ++i)
 745         left_col[i] = ref[i * ref_stride - 1];
 746     }
 747   } else {
 748     // TODO(Peter): this value should probably change for high bitdepth
 749     vpx_memset16(left_col, base + 1, bs);
 750   }
 751
 752   // TODO(hkuang) do not extend 2*bs pixels for all modes.
 753   // above
 754   if (up_available) {
 755     const uint16_t *above_ref = ref - ref_stride;
 756     if (xd->mb_to_right_edge < 0) {
 757       /* slower path if the block needs border extension */
 758       if (x0 + 2 * bs <= frame_width) {
 759         if (right_available && bs == 4) {
 760           memcpy(above_row, above_ref, 2 * bs * sizeof(uint16_t));
 761         } else {
 762           memcpy(above_row, above_ref, bs * sizeof(uint16_t));
 763           vpx_memset16(above_row + bs, above_row[bs - 1], bs);
 764         }
 765       } else if (x0 + bs <= frame_width) {
 766         const int r = frame_width - x0;
 767         if (right_available && bs == 4) {
 768           memcpy(above_row, above_ref, r * sizeof(uint16_t));
 769           vpx_memset16(above_row + r, above_row[r - 1],
 770                        x0 + 2 * bs - frame_width);
 771         } else {
 772           memcpy(above_row, above_ref, bs * sizeof(uint16_t));
 773           vpx_memset16(above_row + bs, above_row[bs - 1], bs);
 774         }
 775       } else if (x0 <= frame_width) {
 776         const int r = frame_width - x0;
 777         memcpy(above_row, above_ref, r * sizeof(uint16_t));
 778         vpx_memset16(above_row + r, above_row[r - 1],
 779                        x0 + 2 * bs - frame_width);
 780       }
 781       // TODO(Peter) this value should probably change for high bitdepth
 782       above_row[-1] = left_available ? above_ref[-1] : (base+1);
 783     } else {
 784       /* faster path if the block does not need extension */
 785       if (bs == 4 && right_available && left_available) {
 786         const_above_row = above_ref;
 787       } else {
 788         memcpy(above_row, above_ref, bs * sizeof(uint16_t));
 789         if (bs == 4 && right_available)
 790           memcpy(above_row + bs, above_ref + bs, bs * sizeof(uint16_t));
 791         else
 792           vpx_memset16(above_row + bs, above_row[bs - 1], bs);
 793         // TODO(Peter): this value should probably change for high bitdepth
 794         above_row[-1] = left_available ? above_ref[-1] : (base+1);
 795       }
 796     }
 797   } else {
 798     vpx_memset16(above_row, base - 1, bs * 2);
 799     // TODO(Peter): this value should probably change for high bitdepth
 800     above_row[-1] = base - 1;
 801   }
 802
 803   // predict
 804   if (mode == DC_PRED) {
 805     dc_pred_high[left_available][up_available][tx_size](dst, dst_stride,
 806                                                         const_above_row,
 807                                                         left_col, xd->bd);
 808   } else {
 809     pred_high[mode][tx_size](dst, dst_stride, const_above_row, left_col,
 810                              xd->bd);
 811   }
 812 }
 813 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 814
 815 static void build_intra_predictors(const MACROBLOCKD *xd, const uint8_t *ref,
 816                                    int ref_stride, uint8_t *dst, int dst_stride,
 817                                    PREDICTION_MODE mode, TX_SIZE tx_size,
 818                                    int up_available, int left_available,
 819                                    int right_available, int x, int y,
 820                                    int plane) {
 821   int i;
 822   DECLARE_ALIGNED(16, uint8_t, left_col[32]);
 823   DECLARE_ALIGNED(16, uint8_t, above_data[64 + 16]);
 824   uint8_t *above_row = above_data + 16;
 825   const uint8_t *const_above_row = above_row;
 826   const int bs = 4 << tx_size;
 827   int frame_width, frame_height;
 828   int x0, y0;
 829   const struct macroblockd_plane *const pd = &xd->plane[plane];
 830
 831   // 127 127 127 .. 127 127 127 127 127 127
 832   // 129  A   B  ..  Y   Z
 833   // 129  C   D  ..  W   X
 834   // 129  E   F  ..  U   V
 835   // 129  G   H  ..  S   T   T   T   T   T
 836   // ..
 837
 838   // Get current frame pointer, width and height.
 839   if (plane == 0) {
 840     frame_width = xd->cur_buf->y_width;
 841     frame_height = xd->cur_buf->y_height;
 842   } else {
 843     frame_width = xd->cur_buf->uv_width;
 844     frame_height = xd->cur_buf->uv_height;
 845   }
 846
 847   // Get block position in current frame.
 848   x0 = (-xd->mb_to_left_edge >> (3 + pd->subsampling_x)) + x;
 849   y0 = (-xd->mb_to_top_edge >> (3 + pd->subsampling_y)) + y;
 850
 851   // NEED_LEFT
 852   if (extend_modes[mode] & NEED_LEFT) {
 853     if (left_available) {
 854       if (xd->mb_to_bottom_edge < 0) {
 855         /* slower path if the block needs border extension */
 856         if (y0 + bs <= frame_height) {
 857           for (i = 0; i < bs; ++i)
 858             left_col[i] = ref[i * ref_stride - 1];
 859         } else {
 860           const int extend_bottom = frame_height - y0;
 861           for (i = 0; i < extend_bottom; ++i)
 862             left_col[i] = ref[i * ref_stride - 1];
 863           for (; i < bs; ++i)
 864             left_col[i] = ref[(extend_bottom - 1) * ref_stride - 1];
 865         }
 866       } else {
 867         /* faster path if the block does not need extension */
 868         for (i = 0; i < bs; ++i)
 869           left_col[i] = ref[i * ref_stride - 1];
 870       }
 871     } else {
 872       memset(left_col, 129, bs);
 873     }
 874   }
 875
 876   // NEED_ABOVE
 877   if (extend_modes[mode] & NEED_ABOVE) {
 878     if (up_available) {
 879       const uint8_t *above_ref = ref - ref_stride;
 880       if (xd->mb_to_right_edge < 0) {
 881         /* slower path if the block needs border extension */
 882         if (x0 + bs <= frame_width) {
 883           memcpy(above_row, above_ref, bs);
 884         } else if (x0 <= frame_width) {
 885           const int r = frame_width - x0;
 886           memcpy(above_row, above_ref, r);
 887           memset(above_row + r, above_row[r - 1], x0 + bs - frame_width);
 888         }
 889       } else {
 890         /* faster path if the block does not need extension */
 891         if (bs == 4 && right_available && left_available) {
 892           const_above_row = above_ref;
 893         } else {
 894           memcpy(above_row, above_ref, bs);
 895         }
 896       }
 897       above_row[-1] = left_available ? above_ref[-1] : 129;
 898     } else {
 899       memset(above_row, 127, bs);
 900       above_row[-1] = 127;
 901     }
 902   }
 903
 904   // NEED_ABOVERIGHT
 905   if (extend_modes[mode] & NEED_ABOVERIGHT) {
 906     if (up_available) {
 907       const uint8_t *above_ref = ref - ref_stride;
 908       if (xd->mb_to_right_edge < 0) {
 909         /* slower path if the block needs border extension */
 910         if (x0 + 2 * bs <= frame_width) {
 911           if (right_available && bs == 4) {
 912             memcpy(above_row, above_ref, 2 * bs);
 913           } else {
 914             memcpy(above_row, above_ref, bs);
 915             memset(above_row + bs, above_row[bs - 1], bs);
 916           }
 917         } else if (x0 + bs <= frame_width) {
 918           const int r = frame_width - x0;
 919           if (right_available && bs == 4) {
 920             memcpy(above_row, above_ref, r);
 921             memset(above_row + r, above_row[r - 1], x0 + 2 * bs - frame_width);
 922           } else {
 923             memcpy(above_row, above_ref, bs);
 924             memset(above_row + bs, above_row[bs - 1], bs);
 925           }
 926         } else if (x0 <= frame_width) {
 927           const int r = frame_width - x0;
 928           memcpy(above_row, above_ref, r);
 929           memset(above_row + r, above_row[r - 1], x0 + 2 * bs - frame_width);
 930         }
 931       } else {
 932         /* faster path if the block does not need extension */
 933         if (bs == 4 && right_available && left_available) {
 934           const_above_row = above_ref;
 935         } else {
 936           memcpy(above_row, above_ref, bs);
 937           if (bs == 4 && right_available)
 938             memcpy(above_row + bs, above_ref + bs, bs);
 939           else
 940             memset(above_row + bs, above_row[bs - 1], bs);
 941         }
 942       }
 943       above_row[-1] = left_available ? above_ref[-1] : 129;
 944     } else {
 945       memset(above_row, 127, bs * 2);
 946       above_row[-1] = 127;
 947     }
 948   }
 949
 950   // predict
 951   if (mode == DC_PRED) {
 952     dc_pred[left_available][up_available][tx_size](dst, dst_stride,
 953                                                    const_above_row, left_col);
 954   } else {
 955     pred[mode][tx_size](dst, dst_stride, const_above_row, left_col);
 956   }
 957 }
 958
 959 void vp9_predict_intra_block(const MACROBLOCKD *xd, int block_idx, int bwl_in,
 960                              TX_SIZE tx_size, PREDICTION_MODE mode,
 961                              const uint8_t *ref, int ref_stride,
 962                              uint8_t *dst, int dst_stride,
 963                              int aoff, int loff, int plane) {
 964   const int bwl = bwl_in - tx_size;
 965   const int wmask = (1 << bwl) - 1;
 966   const int have_top = (block_idx >> bwl) || xd->up_available;
 967   const int have_left = (block_idx & wmask) || xd->left_available;
 968   const int have_right = ((block_idx & wmask) != wmask);
 969   const int x = aoff * 4;
 970   const int y = loff * 4;
 971
 972   assert(bwl >= 0);
 973 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 974   if (xd->cur_buf->flags & YV12_FLAG_HIGHBITDEPTH) {
 975     build_intra_predictors_high(xd, ref, ref_stride, dst, dst_stride, mode,
 976                                 tx_size, have_top, have_left, have_right,
 977                                 x, y, plane, xd->bd);
 978     return;
 979   }
 980 #endif
 981   build_intra_predictors(xd, ref, ref_stride, dst, dst_stride, mode, tx_size,
 982                          have_top, have_left, have_right, x, y, plane);
 983 }
 984
 985 void vp9_init_intra_predictors(void) {
 986   once(vp9_init_intra_predictors_internal);
 987 }