5f710e87b284660457b87d6d2a4a488a7533aa07
[pdfium.git] / core / src / fxcodec / fx_libopenjpeg / libopenjpeg20 / dwt.c
1 /*
2  * The copyright in this software is being made available under the 2-clauses 
3  * BSD License, included below. This software may be subject to other third 
4  * party and contributor rights, including patent rights, and no such rights
5  * are granted under this license.
6  *
7  * Copyright (c) 2002-2014, Universite catholique de Louvain (UCL), Belgium
8  * Copyright (c) 2002-2014, Professor Benoit Macq
9  * Copyright (c) 2001-2003, David Janssens
10  * Copyright (c) 2002-2003, Yannick Verschueren
11  * Copyright (c) 2003-2007, Francois-Olivier Devaux 
12  * Copyright (c) 2003-2014, Antonin Descampe
13  * Copyright (c) 2005, Herve Drolon, FreeImage Team
14  * Copyright (c) 2007, Jonathan Ballard <dzonatas@dzonux.net>
15  * Copyright (c) 2007, Callum Lerwick <seg@haxxed.com>
16  * All rights reserved.
17  *
18  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
19  * modification, are permitted provided that the following conditions
20  * are met:
21  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
22  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
23  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
24  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
25  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
26  *
27  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS `AS IS'
28  * AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
29  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
30  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT OWNER OR CONTRIBUTORS BE
31  * LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
32  * CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
33  * SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
34  * INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
35  * CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
36  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
37  * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
38  */
39
40 #ifdef __SSE__
41 #include <xmmintrin.h>
42 #endif
43
44 #include "opj_includes.h"
45
46 /** @defgroup DWT DWT - Implementation of a discrete wavelet transform */
47 /*@{*/
48
49 #define OPJ_WS(i) v->mem[(i)*2]
50 #define OPJ_WD(i) v->mem[(1+(i)*2)]
51
52 /** @name Local data structures */
53 /*@{*/
54
55 typedef struct dwt_local {
56         OPJ_INT32* mem;
57         OPJ_INT32 dn;
58         OPJ_INT32 sn;
59         OPJ_INT32 cas;
60 } opj_dwt_t;
61
62 typedef union {
63         OPJ_FLOAT32     f[4];
64 } opj_v4_t;
65
66 typedef struct v4dwt_local {
67         opj_v4_t*       wavelet ;
68         OPJ_INT32               dn ;
69         OPJ_INT32               sn ;
70         OPJ_INT32               cas ;
71 } opj_v4dwt_t ;
72
73 static const OPJ_FLOAT32 opj_dwt_alpha =  1.586134342f; /*  12994 */
74 static const OPJ_FLOAT32 opj_dwt_beta  =  0.052980118f; /*    434 */
75 static const OPJ_FLOAT32 opj_dwt_gamma = -0.882911075f; /*  -7233 */
76 static const OPJ_FLOAT32 opj_dwt_delta = -0.443506852f; /*  -3633 */
77
78 static const OPJ_FLOAT32 opj_K      = 1.230174105f; /*  10078 */
79 static const OPJ_FLOAT32 opj_c13318 = 1.625732422f;
80
81 /*@}*/
82
83 /**
84 Virtual function type for wavelet transform in 1-D 
85 */
86 typedef void (*DWT1DFN)(opj_dwt_t* v);
87
88 /** @name Local static functions */
89 /*@{*/
90
91 /**
92 Forward lazy transform (horizontal)
93 */
94 static void opj_dwt_deinterleave_h(OPJ_INT32 *a, OPJ_INT32 *b, OPJ_INT32 dn, OPJ_INT32 sn, OPJ_INT32 cas);
95 /**
96 Forward lazy transform (vertical)
97 */
98 static void opj_dwt_deinterleave_v(OPJ_INT32 *a, OPJ_INT32 *b, OPJ_INT32 dn, OPJ_INT32 sn, OPJ_INT32 x, OPJ_INT32 cas);
99 /**
100 Inverse lazy transform (horizontal)
101 */
102 static void opj_dwt_interleave_h(opj_dwt_t* h, OPJ_INT32 *a);
103 /**
104 Inverse lazy transform (vertical)
105 */
106 static void opj_dwt_interleave_v(opj_dwt_t* v, OPJ_INT32 *a, OPJ_INT32 x);
107 /**
108 Forward 5-3 wavelet transform in 1-D
109 */
110 static void opj_dwt_encode_1(OPJ_INT32 *a, OPJ_INT32 dn, OPJ_INT32 sn, OPJ_INT32 cas);
111 /**
112 Inverse 5-3 wavelet transform in 1-D
113 */
114 static void opj_dwt_decode_1(opj_dwt_t *v);
115 static void opj_dwt_decode_1_(OPJ_INT32 *a, OPJ_INT32 dn, OPJ_INT32 sn, OPJ_INT32 cas);
116 /**
117 Forward 9-7 wavelet transform in 1-D
118 */
119 static void opj_dwt_encode_1_real(OPJ_INT32 *a, OPJ_INT32 dn, OPJ_INT32 sn, OPJ_INT32 cas);
120 /**
121 Explicit calculation of the Quantization Stepsizes 
122 */
123 static void opj_dwt_encode_stepsize(OPJ_INT32 stepsize, OPJ_INT32 numbps, opj_stepsize_t *bandno_stepsize);
124 /**
125 Inverse wavelet transform in 2-D.
126 */
127 static OPJ_BOOL opj_dwt_decode_tile(opj_tcd_tilecomp_t* tilec, OPJ_UINT32 i, DWT1DFN fn);
128
129 static OPJ_BOOL opj_dwt_encode_procedure(       opj_tcd_tilecomp_t * tilec,
130                                                                                     void (*p_function)(OPJ_INT32 *, OPJ_INT32,OPJ_INT32,OPJ_INT32) );
131
132 static OPJ_UINT32 opj_dwt_max_resolution(opj_tcd_resolution_t* restrict r, OPJ_UINT32 i);
133
134 /* <summary>                             */
135 /* Inverse 9-7 wavelet transform in 1-D. */
136 /* </summary>                            */
137 static void opj_v4dwt_decode(opj_v4dwt_t* restrict dwt);
138
139 static void opj_v4dwt_interleave_h(opj_v4dwt_t* restrict w, OPJ_FLOAT32* restrict a, OPJ_INT32 x, OPJ_INT32 size);
140
141 static void opj_v4dwt_interleave_v(opj_v4dwt_t* restrict v , OPJ_FLOAT32* restrict a , OPJ_INT32 x, OPJ_INT32 nb_elts_read);
142
143 //#ifdef __SSE__
144 // Disable __SSE__ due to bug http://crbug.com/373619. Should enable this after adding aligned malloc in memory manager
145 #if 0
146 static void opj_v4dwt_decode_step1_sse(opj_v4_t* w, OPJ_INT32 count, const __m128 c);
147
148 static void opj_v4dwt_decode_step2_sse(opj_v4_t* l, opj_v4_t* w, OPJ_INT32 k, OPJ_INT32 m, __m128 c);
149
150 #else
151 static void opj_v4dwt_decode_step1(opj_v4_t* w, OPJ_INT32 count, const OPJ_FLOAT32 c);
152
153 static void opj_v4dwt_decode_step2(opj_v4_t* l, opj_v4_t* w, OPJ_INT32 k, OPJ_INT32 m, OPJ_FLOAT32 c);
154
155 #endif
156
157 /*@}*/
158
159 /*@}*/
160
161 #define OPJ_S(i) a[(i)*2]
162 #define OPJ_D(i) a[(1+(i)*2)]
163 #define OPJ_S_(i) ((i)<0?OPJ_S(0):((i)>=sn?OPJ_S(sn-1):OPJ_S(i)))
164 #define OPJ_D_(i) ((i)<0?OPJ_D(0):((i)>=dn?OPJ_D(dn-1):OPJ_D(i)))
165 /* new */
166 #define OPJ_SS_(i) ((i)<0?OPJ_S(0):((i)>=dn?OPJ_S(dn-1):OPJ_S(i)))
167 #define OPJ_DD_(i) ((i)<0?OPJ_D(0):((i)>=sn?OPJ_D(sn-1):OPJ_D(i)))
168
169 /* <summary>                                                              */
170 /* This table contains the norms of the 5-3 wavelets for different bands. */
171 /* </summary>                                                             */
172 static const OPJ_FLOAT64 opj_dwt_norms[4][10] = {
173         {1.000, 1.500, 2.750, 5.375, 10.68, 21.34, 42.67, 85.33, 170.7, 341.3},
174         {1.038, 1.592, 2.919, 5.703, 11.33, 22.64, 45.25, 90.48, 180.9},
175         {1.038, 1.592, 2.919, 5.703, 11.33, 22.64, 45.25, 90.48, 180.9},
176         {.7186, .9218, 1.586, 3.043, 6.019, 12.01, 24.00, 47.97, 95.93}
177 };
178
179 /* <summary>                                                              */
180 /* This table contains the norms of the 9-7 wavelets for different bands. */
181 /* </summary>                                                             */
182 static const OPJ_FLOAT64 opj_dwt_norms_real[4][10] = {
183         {1.000, 1.965, 4.177, 8.403, 16.90, 33.84, 67.69, 135.3, 270.6, 540.9},
184         {2.022, 3.989, 8.355, 17.04, 34.27, 68.63, 137.3, 274.6, 549.0},
185         {2.022, 3.989, 8.355, 17.04, 34.27, 68.63, 137.3, 274.6, 549.0},
186         {2.080, 3.865, 8.307, 17.18, 34.71, 69.59, 139.3, 278.6, 557.2}
187 };
188
189 /* 
190 ==========================================================
191    local functions
192 ==========================================================
193 */
194
195 /* <summary>                                     */
196 /* Forward lazy transform (horizontal).  */
197 /* </summary>                            */ 
198 void opj_dwt_deinterleave_h(OPJ_INT32 *a, OPJ_INT32 *b, OPJ_INT32 dn, OPJ_INT32 sn, OPJ_INT32 cas) {
199         OPJ_INT32 i;
200         OPJ_INT32 * l_dest = b;
201         OPJ_INT32 * l_src = a+cas;
202
203     for (i=0; i<sn; ++i) {
204                 *l_dest++ = *l_src;
205                 l_src += 2;
206         }
207         
208     l_dest = b + sn;
209         l_src = a + 1 - cas;
210
211     for (i=0; i<dn; ++i)  {
212                 *l_dest++=*l_src;
213                 l_src += 2;
214         }
215 }
216
217 /* <summary>                             */  
218 /* Forward lazy transform (vertical).    */
219 /* </summary>                            */ 
220 void opj_dwt_deinterleave_v(OPJ_INT32 *a, OPJ_INT32 *b, OPJ_INT32 dn, OPJ_INT32 sn, OPJ_INT32 x, OPJ_INT32 cas) {
221     OPJ_INT32 i = sn;
222         OPJ_INT32 * l_dest = b;
223         OPJ_INT32 * l_src = a+cas;
224
225     while (i--) {
226                 *l_dest = *l_src;
227                 l_dest += x;
228                 l_src += 2;
229                 } /* b[i*x]=a[2*i+cas]; */
230
231         l_dest = b + sn * x;
232         l_src = a + 1 - cas;
233         
234         i = dn;
235     while (i--) {
236                 *l_dest = *l_src;
237                 l_dest += x;
238                 l_src += 2;
239         } /*b[(sn+i)*x]=a[(2*i+1-cas)];*/
240 }
241
242 /* <summary>                             */
243 /* Inverse lazy transform (horizontal).  */
244 /* </summary>                            */
245 void opj_dwt_interleave_h(opj_dwt_t* h, OPJ_INT32 *a) {
246     OPJ_INT32 *ai = a;
247     OPJ_INT32 *bi = h->mem + h->cas;
248     OPJ_INT32  i        = h->sn;
249     while( i-- ) {
250       *bi = *(ai++);
251           bi += 2;
252     }
253     ai  = a + h->sn;
254     bi  = h->mem + 1 - h->cas;
255     i   = h->dn ;
256     while( i-- ) {
257       *bi = *(ai++);
258           bi += 2;
259     }
260 }
261
262 /* <summary>                             */  
263 /* Inverse lazy transform (vertical).    */
264 /* </summary>                            */ 
265 void opj_dwt_interleave_v(opj_dwt_t* v, OPJ_INT32 *a, OPJ_INT32 x) {
266     OPJ_INT32 *ai = a;
267     OPJ_INT32 *bi = v->mem + v->cas;
268     OPJ_INT32  i = v->sn;
269     while( i-- ) {
270       *bi = *ai;
271           bi += 2;
272           ai += x;
273     }
274     ai = a + (v->sn * x);
275     bi = v->mem + 1 - v->cas;
276     i = v->dn ;
277     while( i-- ) {
278       *bi = *ai;
279           bi += 2;  
280           ai += x;
281     }
282 }
283
284
285 /* <summary>                            */
286 /* Forward 5-3 wavelet transform in 1-D. */
287 /* </summary>                           */
288 void opj_dwt_encode_1(OPJ_INT32 *a, OPJ_INT32 dn, OPJ_INT32 sn, OPJ_INT32 cas) {
289         OPJ_INT32 i;
290         
291         if (!cas) {
292                 if ((dn > 0) || (sn > 1)) {     /* NEW :  CASE ONE ELEMENT */
293                         for (i = 0; i < dn; i++) OPJ_D(i) -= (OPJ_S_(i) + OPJ_S_(i + 1)) >> 1;
294                         for (i = 0; i < sn; i++) OPJ_S(i) += (OPJ_D_(i - 1) + OPJ_D_(i) + 2) >> 2;
295                 }
296         } else {
297                 if (!sn && dn == 1)                 /* NEW :  CASE ONE ELEMENT */
298                         OPJ_S(0) *= 2;
299                 else {
300                         for (i = 0; i < dn; i++) OPJ_S(i) -= (OPJ_DD_(i) + OPJ_DD_(i - 1)) >> 1;
301                         for (i = 0; i < sn; i++) OPJ_D(i) += (OPJ_SS_(i) + OPJ_SS_(i + 1) + 2) >> 2;
302                 }
303         }
304 }
305
306 /* <summary>                            */
307 /* Inverse 5-3 wavelet transform in 1-D. */
308 /* </summary>                           */ 
309 void opj_dwt_decode_1_(OPJ_INT32 *a, OPJ_INT32 dn, OPJ_INT32 sn, OPJ_INT32 cas) {
310         OPJ_INT32 i;
311         
312         if (!cas) {
313                 if ((dn > 0) || (sn > 1)) { /* NEW :  CASE ONE ELEMENT */
314                         for (i = 0; i < sn; i++) OPJ_S(i) -= (OPJ_D_(i - 1) + OPJ_D_(i) + 2) >> 2;
315                         for (i = 0; i < dn; i++) OPJ_D(i) += (OPJ_S_(i) + OPJ_S_(i + 1)) >> 1;
316                 }
317         } else {
318                 if (!sn  && dn == 1)          /* NEW :  CASE ONE ELEMENT */
319                         OPJ_S(0) /= 2;
320                 else {
321                         for (i = 0; i < sn; i++) OPJ_D(i) -= (OPJ_SS_(i) + OPJ_SS_(i + 1) + 2) >> 2;
322                         for (i = 0; i < dn; i++) OPJ_S(i) += (OPJ_DD_(i) + OPJ_DD_(i - 1)) >> 1;
323                 }
324         }
325 }
326
327 /* <summary>                            */
328 /* Inverse 5-3 wavelet transform in 1-D. */
329 /* </summary>                           */ 
330 void opj_dwt_decode_1(opj_dwt_t *v) {
331         opj_dwt_decode_1_(v->mem, v->dn, v->sn, v->cas);
332 }
333
334 /* <summary>                             */
335 /* Forward 9-7 wavelet transform in 1-D. */
336 /* </summary>                            */
337 void opj_dwt_encode_1_real(OPJ_INT32 *a, OPJ_INT32 dn, OPJ_INT32 sn, OPJ_INT32 cas) {
338         OPJ_INT32 i;
339         if (!cas) {
340                 if ((dn > 0) || (sn > 1)) {     /* NEW :  CASE ONE ELEMENT */
341                         for (i = 0; i < dn; i++)
342                                 OPJ_D(i) -= opj_int_fix_mul(OPJ_S_(i) + OPJ_S_(i + 1), 12993);
343                         for (i = 0; i < sn; i++)
344                                 OPJ_S(i) -= opj_int_fix_mul(OPJ_D_(i - 1) + OPJ_D_(i), 434);
345                         for (i = 0; i < dn; i++)
346                                 OPJ_D(i) += opj_int_fix_mul(OPJ_S_(i) + OPJ_S_(i + 1), 7233);
347                         for (i = 0; i < sn; i++)
348                                 OPJ_S(i) += opj_int_fix_mul(OPJ_D_(i - 1) + OPJ_D_(i), 3633);
349                         for (i = 0; i < dn; i++)
350                                 OPJ_D(i) = opj_int_fix_mul(OPJ_D(i), 5038);     /*5038 */
351                         for (i = 0; i < sn; i++)
352                                 OPJ_S(i) = opj_int_fix_mul(OPJ_S(i), 6659);     /*6660 */
353                 }
354         } else {
355                 if ((sn > 0) || (dn > 1)) {     /* NEW :  CASE ONE ELEMENT */
356                         for (i = 0; i < dn; i++)
357                                 OPJ_S(i) -= opj_int_fix_mul(OPJ_DD_(i) + OPJ_DD_(i - 1), 12993);
358                         for (i = 0; i < sn; i++)
359                                 OPJ_D(i) -= opj_int_fix_mul(OPJ_SS_(i) + OPJ_SS_(i + 1), 434);
360                         for (i = 0; i < dn; i++)
361                                 OPJ_S(i) += opj_int_fix_mul(OPJ_DD_(i) + OPJ_DD_(i - 1), 7233);
362                         for (i = 0; i < sn; i++)
363                                 OPJ_D(i) += opj_int_fix_mul(OPJ_SS_(i) + OPJ_SS_(i + 1), 3633);
364                         for (i = 0; i < dn; i++)
365                                 OPJ_S(i) = opj_int_fix_mul(OPJ_S(i), 5038);     /*5038 */
366                         for (i = 0; i < sn; i++)
367                                 OPJ_D(i) = opj_int_fix_mul(OPJ_D(i), 6659);     /*6660 */
368                 }
369         }
370 }
371
372 void opj_dwt_encode_stepsize(OPJ_INT32 stepsize, OPJ_INT32 numbps, opj_stepsize_t *bandno_stepsize) {
373         OPJ_INT32 p, n;
374         p = opj_int_floorlog2(stepsize) - 13;
375         n = 11 - opj_int_floorlog2(stepsize);
376         bandno_stepsize->mant = (n < 0 ? stepsize >> -n : stepsize << n) & 0x7ff;
377         bandno_stepsize->expn = numbps - p;
378 }
379
380 /* 
381 ==========================================================
382    DWT interface
383 ==========================================================
384 */
385
386
387 /* <summary>                            */
388 /* Forward 5-3 wavelet transform in 2-D. */
389 /* </summary>                           */
390 INLINE OPJ_BOOL opj_dwt_encode_procedure(opj_tcd_tilecomp_t * tilec,void (*p_function)(OPJ_INT32 *, OPJ_INT32,OPJ_INT32,OPJ_INT32) )
391 {
392         OPJ_INT32 i, j, k;
393         OPJ_INT32 *a = 00;
394         OPJ_INT32 *aj = 00;
395         OPJ_INT32 *bj = 00;
396         OPJ_INT32 w, l;
397
398         OPJ_INT32 rw;                   /* width of the resolution level computed   */
399         OPJ_INT32 rh;                   /* height of the resolution level computed  */
400         OPJ_UINT32 l_data_size;
401
402         opj_tcd_resolution_t * l_cur_res = 0;
403         opj_tcd_resolution_t * l_last_res = 0;
404
405         w = tilec->x1-tilec->x0;
406         l = (OPJ_INT32)tilec->numresolutions-1;
407         a = tilec->data;
408
409         l_cur_res = tilec->resolutions + l;
410         l_last_res = l_cur_res - 1;
411
412         l_data_size = opj_dwt_max_resolution( tilec->resolutions,tilec->numresolutions) * (OPJ_UINT32)sizeof(OPJ_INT32);
413         bj = (OPJ_INT32*)opj_malloc((size_t)l_data_size);
414         if (! bj) {
415                 return OPJ_FALSE;
416         }
417         i = l;
418
419         while (i--) {
420                 OPJ_INT32 rw1;          /* width of the resolution level once lower than computed one                                       */
421                 OPJ_INT32 rh1;          /* height of the resolution level once lower than computed one                                      */
422                 OPJ_INT32 cas_col;      /* 0 = non inversion on horizontal filtering 1 = inversion between low-pass and high-pass filtering */
423                 OPJ_INT32 cas_row;      /* 0 = non inversion on vertical filtering 1 = inversion between low-pass and high-pass filtering   */
424                 OPJ_INT32 dn, sn;
425
426                 rw  = l_cur_res->x1 - l_cur_res->x0;
427                 rh  = l_cur_res->y1 - l_cur_res->y0;
428                 rw1 = l_last_res->x1 - l_last_res->x0;
429                 rh1 = l_last_res->y1 - l_last_res->y0;
430
431                 cas_row = l_cur_res->x0 & 1;
432                 cas_col = l_cur_res->y0 & 1;
433
434                 sn = rh1;
435                 dn = rh - rh1;
436                 for (j = 0; j < rw; ++j) {
437                         aj = a + j;
438                         for (k = 0; k < rh; ++k) {
439                                 bj[k] = aj[k*w];
440                         }
441
442                         (*p_function) (bj, dn, sn, cas_col);
443
444                         opj_dwt_deinterleave_v(bj, aj, dn, sn, w, cas_col);
445                 }
446
447                 sn = rw1;
448                 dn = rw - rw1;
449
450                 for (j = 0; j < rh; j++) {
451                         aj = a + j * w;
452                         for (k = 0; k < rw; k++)  bj[k] = aj[k];
453                         (*p_function) (bj, dn, sn, cas_row);
454                         opj_dwt_deinterleave_h(bj, aj, dn, sn, cas_row);
455                 }
456
457                 l_cur_res = l_last_res;
458
459                 --l_last_res;
460         }
461
462         opj_free(bj);
463         return OPJ_TRUE;
464 }
465
466 /* Forward 5-3 wavelet transform in 2-D. */
467 /* </summary>                           */
468 OPJ_BOOL opj_dwt_encode(opj_tcd_tilecomp_t * tilec)
469 {
470         return opj_dwt_encode_procedure(tilec,opj_dwt_encode_1);
471 }
472
473 /* <summary>                            */
474 /* Inverse 5-3 wavelet transform in 2-D. */
475 /* </summary>                           */
476 OPJ_BOOL opj_dwt_decode(opj_tcd_tilecomp_t* tilec, OPJ_UINT32 numres) {
477         return opj_dwt_decode_tile(tilec, numres, &opj_dwt_decode_1);
478 }
479
480
481 /* <summary>                          */
482 /* Get gain of 5-3 wavelet transform. */
483 /* </summary>                         */
484 OPJ_UINT32 opj_dwt_getgain(OPJ_UINT32 orient) {
485         if (orient == 0)
486                 return 0;
487         if (orient == 1 || orient == 2)
488                 return 1;
489         return 2;
490 }
491
492 /* <summary>                */
493 /* Get norm of 5-3 wavelet. */
494 /* </summary>               */
495 OPJ_FLOAT64 opj_dwt_getnorm(OPJ_UINT32 level, OPJ_UINT32 orient) {
496         return opj_dwt_norms[orient][level];
497 }
498
499 /* <summary>                             */
500 /* Forward 9-7 wavelet transform in 2-D. */
501 /* </summary>                            */
502 OPJ_BOOL opj_dwt_encode_real(opj_tcd_tilecomp_t * tilec)
503 {
504         return opj_dwt_encode_procedure(tilec,opj_dwt_encode_1_real);
505 }
506
507 /* <summary>                          */
508 /* Get gain of 9-7 wavelet transform. */
509 /* </summary>                         */
510 OPJ_UINT32 opj_dwt_getgain_real(OPJ_UINT32 orient) {
511         (void)orient;
512         return 0;
513 }
514
515 /* <summary>                */
516 /* Get norm of 9-7 wavelet. */
517 /* </summary>               */
518 OPJ_FLOAT64 opj_dwt_getnorm_real(OPJ_UINT32 level, OPJ_UINT32 orient) {
519         return opj_dwt_norms_real[orient][level];
520 }
521
522 void opj_dwt_calc_explicit_stepsizes(opj_tccp_t * tccp, OPJ_UINT32 prec) {
523         OPJ_UINT32 numbands, bandno;
524         numbands = 3 * tccp->numresolutions - 2;
525         for (bandno = 0; bandno < numbands; bandno++) {
526                 OPJ_FLOAT64 stepsize;
527                 OPJ_UINT32 resno, level, orient, gain;
528
529                 resno = (bandno == 0) ? 0 : ((bandno - 1) / 3 + 1);
530                 orient = (bandno == 0) ? 0 : ((bandno - 1) % 3 + 1);
531                 level = tccp->numresolutions - 1 - resno;
532                 gain = (tccp->qmfbid == 0) ? 0 : ((orient == 0) ? 0 : (((orient == 1) || (orient == 2)) ? 1 : 2));
533                 if (tccp->qntsty == J2K_CCP_QNTSTY_NOQNT) {
534                         stepsize = 1.0;
535                 } else {
536                         OPJ_FLOAT64 norm = opj_dwt_norms_real[orient][level];
537                         stepsize = (1 << (gain)) / norm;
538                 }
539                 opj_dwt_encode_stepsize((OPJ_INT32) floor(stepsize * 8192.0), (OPJ_INT32)(prec + gain), &tccp->stepsizes[bandno]);
540         }
541 }
542
543 /* <summary>                             */
544 /* Determine maximum computed resolution level for inverse wavelet transform */
545 /* </summary>                            */
546 OPJ_UINT32 opj_dwt_max_resolution(opj_tcd_resolution_t* restrict r, OPJ_UINT32 i) {
547         OPJ_UINT32 mr   = 0;
548         OPJ_UINT32 w;
549         while( --i ) {
550                 ++r;
551                 if( mr < ( w = (OPJ_UINT32)(r->x1 - r->x0) ) )
552                         mr = w ;
553                 if( mr < ( w = (OPJ_UINT32)(r->y1 - r->y0) ) )
554                         mr = w ;
555         }
556         return mr ;
557 }
558
559 /* <summary>                            */
560 /* Inverse wavelet transform in 2-D.     */
561 /* </summary>                           */
562 OPJ_BOOL opj_dwt_decode_tile(opj_tcd_tilecomp_t* tilec, OPJ_UINT32 numres, DWT1DFN dwt_1D) {
563         opj_dwt_t h;
564         opj_dwt_t v;
565
566         opj_tcd_resolution_t* tr = tilec->resolutions;
567
568         OPJ_UINT32 rw = (OPJ_UINT32)(tr->x1 - tr->x0);  /* width of the resolution level computed */
569         OPJ_UINT32 rh = (OPJ_UINT32)(tr->y1 - tr->y0);  /* height of the resolution level computed */
570
571         OPJ_UINT32 w = (OPJ_UINT32)(tilec->x1 - tilec->x0);
572
573         h.mem = (OPJ_INT32*)
574         opj_aligned_malloc(opj_dwt_max_resolution(tr, numres) * sizeof(OPJ_INT32));
575         if (! h.mem){
576                 return OPJ_FALSE;
577         }
578
579         v.mem = h.mem;
580
581         while( --numres) {
582                 OPJ_INT32 * restrict tiledp = tilec->data;
583                 OPJ_UINT32 j;
584
585                 ++tr;
586                 h.sn = (OPJ_INT32)rw;
587                 v.sn = (OPJ_INT32)rh;
588
589                 rw = (OPJ_UINT32)(tr->x1 - tr->x0);
590                 rh = (OPJ_UINT32)(tr->y1 - tr->y0);
591
592                 h.dn = (OPJ_INT32)(rw - (OPJ_UINT32)h.sn);
593                 h.cas = tr->x0 % 2;
594
595                 for(j = 0; j < rh; ++j) {
596                         opj_dwt_interleave_h(&h, &tiledp[j*w]);
597                         (dwt_1D)(&h);
598                         memcpy(&tiledp[j*w], h.mem, rw * sizeof(OPJ_INT32));
599                 }
600
601                 v.dn = (OPJ_INT32)(rh - (OPJ_UINT32)v.sn);
602                 v.cas = tr->y0 % 2;
603
604                 for(j = 0; j < rw; ++j){
605                         OPJ_UINT32 k;
606                         opj_dwt_interleave_v(&v, &tiledp[j], (OPJ_INT32)w);
607                         (dwt_1D)(&v);
608                         for(k = 0; k < rh; ++k) {
609                                 tiledp[k * w + j] = v.mem[k];
610                         }
611                 }
612         }
613         opj_aligned_free(h.mem);
614         return OPJ_TRUE;
615 }
616
617 void opj_v4dwt_interleave_h(opj_v4dwt_t* restrict w, OPJ_FLOAT32* restrict a, OPJ_INT32 x, OPJ_INT32 size){
618         OPJ_FLOAT32* restrict bi = (OPJ_FLOAT32*) (w->wavelet + w->cas);
619         OPJ_INT32 count = w->sn;
620         OPJ_INT32 i, k;
621
622         for(k = 0; k < 2; ++k){
623                 if ( count + 3 * x < size && ((size_t) a & 0x0f) == 0 && ((size_t) bi & 0x0f) == 0 && (x & 0x0f) == 0 ) {
624                         /* Fast code path */
625                         for(i = 0; i < count; ++i){
626                                 OPJ_INT32 j = i;
627                                 bi[i*8    ] = a[j];
628                                 j += x;
629                                 bi[i*8 + 1] = a[j];
630                                 j += x;
631                                 bi[i*8 + 2] = a[j];
632                                 j += x;
633                                 bi[i*8 + 3] = a[j];
634                         }
635                 }
636                 else {
637                         /* Slow code path */
638                         for(i = 0; i < count; ++i){
639                                 OPJ_INT32 j = i;
640                                 bi[i*8    ] = a[j];
641                                 j += x;
642                                 if(j >= size) continue;
643                                 bi[i*8 + 1] = a[j];
644                                 j += x;
645                                 if(j >= size) continue;
646                                 bi[i*8 + 2] = a[j];
647                                 j += x;
648                                 if(j >= size) continue;
649                                 bi[i*8 + 3] = a[j]; /* This one*/
650                         }
651                 }
652
653                 bi = (OPJ_FLOAT32*) (w->wavelet + 1 - w->cas);
654                 a += w->sn;
655                 size -= w->sn;
656                 count = w->dn;
657         }
658 }
659
660 void opj_v4dwt_interleave_v(opj_v4dwt_t* restrict v , OPJ_FLOAT32* restrict a , OPJ_INT32 x, OPJ_INT32 nb_elts_read){
661         opj_v4_t* restrict bi = v->wavelet + v->cas;
662         OPJ_INT32 i;
663
664         for(i = 0; i < v->sn; ++i){
665                 memcpy(&bi[i*2], &a[i*x], (size_t)nb_elts_read * sizeof(OPJ_FLOAT32));
666         }
667
668         a += v->sn * x;
669         bi = v->wavelet + 1 - v->cas;
670
671         for(i = 0; i < v->dn; ++i){
672                 memcpy(&bi[i*2], &a[i*x], (size_t)nb_elts_read * sizeof(OPJ_FLOAT32));
673         }
674 }
675
676 //#ifdef __SSE__
677 // Disable __SSE__ due to bug http://crbug.com/373619. Should enable this after adding aligned malloc in memory manager
678 #if 0
679 void opj_v4dwt_decode_step1_sse(opj_v4_t* w, OPJ_INT32 count, const __m128 c){
680         __m128* restrict vw = (__m128*) w;
681         OPJ_INT32 i;
682         /* 4x unrolled loop */
683         for(i = 0; i < count >> 2; ++i){
684                 *vw = _mm_mul_ps(*vw, c);
685                 vw += 2;
686                 *vw = _mm_mul_ps(*vw, c);
687                 vw += 2;
688                 *vw = _mm_mul_ps(*vw, c);
689                 vw += 2;
690                 *vw = _mm_mul_ps(*vw, c);
691                 vw += 2;
692         }
693         count &= 3;
694         for(i = 0; i < count; ++i){
695                 *vw = _mm_mul_ps(*vw, c);
696                 vw += 2;
697         }
698 }
699
700 void opj_v4dwt_decode_step2_sse(opj_v4_t* l, opj_v4_t* w, OPJ_INT32 k, OPJ_INT32 m, __m128 c){
701         __m128* restrict vl = (__m128*) l;
702         __m128* restrict vw = (__m128*) w;
703         OPJ_INT32 i;
704         __m128 tmp1, tmp2, tmp3;
705         tmp1 = vl[0];
706         for(i = 0; i < m; ++i){
707                 tmp2 = vw[-1];
708                 tmp3 = vw[ 0];
709                 vw[-1] = _mm_add_ps(tmp2, _mm_mul_ps(_mm_add_ps(tmp1, tmp3), c));
710                 tmp1 = tmp3;
711                 vw += 2;
712         }
713         vl = vw - 2;
714         if(m >= k){
715                 return;
716         }
717         c = _mm_add_ps(c, c);
718         c = _mm_mul_ps(c, vl[0]);
719         for(; m < k; ++m){
720                 __m128 tmp = vw[-1];
721                 vw[-1] = _mm_add_ps(tmp, c);
722                 vw += 2;
723         }
724 }
725
726 #else
727
728 void opj_v4dwt_decode_step1(opj_v4_t* w, OPJ_INT32 count, const OPJ_FLOAT32 c)
729 {
730         OPJ_FLOAT32* restrict fw = (OPJ_FLOAT32*) w;
731         OPJ_INT32 i;
732         for(i = 0; i < count; ++i){
733                 OPJ_FLOAT32 tmp1 = fw[i*8    ];
734                 OPJ_FLOAT32 tmp2 = fw[i*8 + 1];
735                 OPJ_FLOAT32 tmp3 = fw[i*8 + 2];
736                 OPJ_FLOAT32 tmp4 = fw[i*8 + 3];
737                 fw[i*8    ] = tmp1 * c;
738                 fw[i*8 + 1] = tmp2 * c;
739                 fw[i*8 + 2] = tmp3 * c;
740                 fw[i*8 + 3] = tmp4 * c;
741         }
742 }
743
744 void opj_v4dwt_decode_step2(opj_v4_t* l, opj_v4_t* w, OPJ_INT32 k, OPJ_INT32 m, OPJ_FLOAT32 c)
745 {
746         OPJ_FLOAT32* restrict fl = (OPJ_FLOAT32*) l;
747         OPJ_FLOAT32* restrict fw = (OPJ_FLOAT32*) w;
748         OPJ_INT32 i;
749         for(i = 0; i < m; ++i){
750                 OPJ_FLOAT32 tmp1_1 = fl[0];
751                 OPJ_FLOAT32 tmp1_2 = fl[1];
752                 OPJ_FLOAT32 tmp1_3 = fl[2];
753                 OPJ_FLOAT32 tmp1_4 = fl[3];
754                 OPJ_FLOAT32 tmp2_1 = fw[-4];
755                 OPJ_FLOAT32 tmp2_2 = fw[-3];
756                 OPJ_FLOAT32 tmp2_3 = fw[-2];
757                 OPJ_FLOAT32 tmp2_4 = fw[-1];
758                 OPJ_FLOAT32 tmp3_1 = fw[0];
759                 OPJ_FLOAT32 tmp3_2 = fw[1];
760                 OPJ_FLOAT32 tmp3_3 = fw[2];
761                 OPJ_FLOAT32 tmp3_4 = fw[3];
762                 fw[-4] = tmp2_1 + ((tmp1_1 + tmp3_1) * c);
763                 fw[-3] = tmp2_2 + ((tmp1_2 + tmp3_2) * c);
764                 fw[-2] = tmp2_3 + ((tmp1_3 + tmp3_3) * c);
765                 fw[-1] = tmp2_4 + ((tmp1_4 + tmp3_4) * c);
766                 fl = fw;
767                 fw += 8;
768         }
769         if(m < k){
770                 OPJ_FLOAT32 c1;
771                 OPJ_FLOAT32 c2;
772                 OPJ_FLOAT32 c3;
773                 OPJ_FLOAT32 c4;
774                 c += c;
775                 c1 = fl[0] * c;
776                 c2 = fl[1] * c;
777                 c3 = fl[2] * c;
778                 c4 = fl[3] * c;
779                 for(; m < k; ++m){
780                         OPJ_FLOAT32 tmp1 = fw[-4];
781                         OPJ_FLOAT32 tmp2 = fw[-3];
782                         OPJ_FLOAT32 tmp3 = fw[-2];
783                         OPJ_FLOAT32 tmp4 = fw[-1];
784                         fw[-4] = tmp1 + c1;
785                         fw[-3] = tmp2 + c2;
786                         fw[-2] = tmp3 + c3;
787                         fw[-1] = tmp4 + c4;
788                         fw += 8;
789                 }
790         }
791 }
792
793 #endif
794
795 /* <summary>                             */
796 /* Inverse 9-7 wavelet transform in 1-D. */
797 /* </summary>                            */
798 void opj_v4dwt_decode(opj_v4dwt_t* restrict dwt)
799 {
800         OPJ_INT32 a, b;
801         if(dwt->cas == 0) {
802                 if(!((dwt->dn > 0) || (dwt->sn > 1))){
803                         return;
804                 }
805                 a = 0;
806                 b = 1;
807         }else{
808                 if(!((dwt->sn > 0) || (dwt->dn > 1))) {
809                         return;
810                 }
811                 a = 1;
812                 b = 0;
813         }
814
815 //#ifdef __SSE__
816 // Disable __SSE__ due to bug http://crbug.com/373619. Should enable this after adding aligned malloc in memory manager
817 #if 0
818         opj_v4dwt_decode_step1_sse(dwt->wavelet+a, dwt->sn, _mm_set1_ps(opj_K));
819         opj_v4dwt_decode_step1_sse(dwt->wavelet+b, dwt->dn, _mm_set1_ps(opj_c13318));
820         opj_v4dwt_decode_step2_sse(dwt->wavelet+b, dwt->wavelet+a+1, dwt->sn, opj_int_min(dwt->sn, dwt->dn-a), _mm_set1_ps(opj_dwt_delta));
821         opj_v4dwt_decode_step2_sse(dwt->wavelet+a, dwt->wavelet+b+1, dwt->dn, opj_int_min(dwt->dn, dwt->sn-b), _mm_set1_ps(opj_dwt_gamma));
822         opj_v4dwt_decode_step2_sse(dwt->wavelet+b, dwt->wavelet+a+1, dwt->sn, opj_int_min(dwt->sn, dwt->dn-a), _mm_set1_ps(opj_dwt_beta));
823         opj_v4dwt_decode_step2_sse(dwt->wavelet+a, dwt->wavelet+b+1, dwt->dn, opj_int_min(dwt->dn, dwt->sn-b), _mm_set1_ps(opj_dwt_alpha));
824 #else
825         opj_v4dwt_decode_step1(dwt->wavelet+a, dwt->sn, opj_K);
826         opj_v4dwt_decode_step1(dwt->wavelet+b, dwt->dn, opj_c13318);
827         opj_v4dwt_decode_step2(dwt->wavelet+b, dwt->wavelet+a+1, dwt->sn, opj_int_min(dwt->sn, dwt->dn-a), opj_dwt_delta);
828         opj_v4dwt_decode_step2(dwt->wavelet+a, dwt->wavelet+b+1, dwt->dn, opj_int_min(dwt->dn, dwt->sn-b), opj_dwt_gamma);
829         opj_v4dwt_decode_step2(dwt->wavelet+b, dwt->wavelet+a+1, dwt->sn, opj_int_min(dwt->sn, dwt->dn-a), opj_dwt_beta);
830         opj_v4dwt_decode_step2(dwt->wavelet+a, dwt->wavelet+b+1, dwt->dn, opj_int_min(dwt->dn, dwt->sn-b), opj_dwt_alpha);
831 #endif
832 }
833
834
835 /* <summary>                             */
836 /* Inverse 9-7 wavelet transform in 2-D. */
837 /* </summary>                            */
838 OPJ_BOOL opj_dwt_decode_real(opj_tcd_tilecomp_t* restrict tilec, OPJ_UINT32 numres)
839 {
840         opj_v4dwt_t h;
841         opj_v4dwt_t v;
842
843         opj_tcd_resolution_t* res = tilec->resolutions;
844
845         OPJ_UINT32 rw = (OPJ_UINT32)(res->x1 - res->x0);        /* width of the resolution level computed */
846         OPJ_UINT32 rh = (OPJ_UINT32)(res->y1 - res->y0);        /* height of the resolution level computed */
847
848         OPJ_UINT32 w = (OPJ_UINT32)(tilec->x1 - tilec->x0);
849
850         h.wavelet = (opj_v4_t*) opj_aligned_malloc((opj_dwt_max_resolution(res, numres)+5) * sizeof(opj_v4_t));
851         v.wavelet = h.wavelet;
852
853         while( --numres) {
854                 OPJ_FLOAT32 * restrict aj = (OPJ_FLOAT32*) tilec->data;
855                 OPJ_UINT32 bufsize = (OPJ_UINT32)((tilec->x1 - tilec->x0) * (tilec->y1 - tilec->y0));
856                 OPJ_INT32 j;
857
858                 h.sn = (OPJ_INT32)rw;
859                 v.sn = (OPJ_INT32)rh;
860
861                 ++res;
862
863                 rw = (OPJ_UINT32)(res->x1 - res->x0);   /* width of the resolution level computed */
864                 rh = (OPJ_UINT32)(res->y1 - res->y0);   /* height of the resolution level computed */
865
866                 h.dn = (OPJ_INT32)(rw - (OPJ_UINT32)h.sn);
867                 h.cas = res->x0 % 2;
868
869                 for(j = (OPJ_INT32)rh; j > 3; j -= 4) {
870                         OPJ_INT32 k;
871                         opj_v4dwt_interleave_h(&h, aj, (OPJ_INT32)w, (OPJ_INT32)bufsize);
872                         opj_v4dwt_decode(&h);
873
874                         for(k = (OPJ_INT32)rw; --k >= 0;){
875                                 aj[k               ] = h.wavelet[k].f[0];
876                                 aj[k+(OPJ_INT32)w  ] = h.wavelet[k].f[1];
877                                 aj[k+(OPJ_INT32)w*2] = h.wavelet[k].f[2];
878                                 aj[k+(OPJ_INT32)w*3] = h.wavelet[k].f[3];
879                         }
880
881                         aj += w*4;
882                         bufsize -= w*4;
883                 }
884
885                 if (rh & 0x03) {
886                         OPJ_INT32 k;
887                         j = rh & 0x03;
888                         opj_v4dwt_interleave_h(&h, aj, (OPJ_INT32)w, (OPJ_INT32)bufsize);
889                         opj_v4dwt_decode(&h);
890                         for(k = (OPJ_INT32)rw; --k >= 0;){
891                                 switch(j) {
892                                         case 3: aj[k+(OPJ_INT32)w*2] = h.wavelet[k].f[2];
893                                         case 2: aj[k+(OPJ_INT32)w  ] = h.wavelet[k].f[1];
894                                         case 1: aj[k               ] = h.wavelet[k].f[0];
895                                 }
896                         }
897                 }
898
899                 v.dn = (OPJ_INT32)(rh - (OPJ_UINT32)v.sn);
900                 v.cas = res->y0 % 2;
901
902                 aj = (OPJ_FLOAT32*) tilec->data;
903                 for(j = (OPJ_INT32)rw; j > 3; j -= 4){
904                         OPJ_UINT32 k;
905
906                         opj_v4dwt_interleave_v(&v, aj, (OPJ_INT32)w, 4);
907                         opj_v4dwt_decode(&v);
908
909                         for(k = 0; k < rh; ++k){
910                                 memcpy(&aj[k*w], &v.wavelet[k], 4 * sizeof(OPJ_FLOAT32));
911                         }
912                         aj += 4;
913                 }
914
915                 if (rw & 0x03){
916                         OPJ_UINT32 k;
917
918                         j = rw & 0x03;
919
920                         opj_v4dwt_interleave_v(&v, aj, (OPJ_INT32)w, j);
921                         opj_v4dwt_decode(&v);
922
923                         for(k = 0; k < rh; ++k){
924                                 memcpy(&aj[k*w], &v.wavelet[k], (size_t)j * sizeof(OPJ_FLOAT32));
925                         }
926                 }
927         }
928
929         opj_aligned_free(h.wavelet);
930         return OPJ_TRUE;
931 }