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[ffmpeg.git] / libavcodec / i386 / dsputil_h264_template_mmx.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2005 Zoltan Hidvegi <hzoli -a- hzoli -d- com>,
3  *                    Loren Merritt
4  *
5  * This file is part of FFmpeg.
6  *
7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
9  * License as published by the Free Software Foundation; either
10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
11  *
12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
15  * Lesser General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
20  */
21
22 /**
23  * MMX optimized version of (put|avg)_h264_chroma_mc8.
24  * H264_CHROMA_MC8_TMPL must be defined to the desired function name
25  * H264_CHROMA_OP must be defined to empty for put and pavgb/pavgusb for avg
26  * H264_CHROMA_MC8_MV0 must be defined to a (put|avg)_pixels8 function
27  */
28 static void H264_CHROMA_MC8_TMPL(uint8_t *dst/*align 8*/, uint8_t *src/*align 1*/, int stride, int h, int x, int y, int rnd)
29 {
30     const uint64_t *rnd_reg;
31     DECLARE_ALIGNED_8(uint64_t, AA);
32     DECLARE_ALIGNED_8(uint64_t, DD);
33     int i;
34
35     if(y==0 && x==0) {
36         /* no filter needed */
37         H264_CHROMA_MC8_MV0(dst, src, stride, h);
38         return;
39     }
40
41     assert(x<8 && y<8 && x>=0 && y>=0);
42
43     if(y==0 || x==0)
44     {
45         /* 1 dimensional filter only */
46         const int dxy = x ? 1 : stride;
47
48         rnd_reg = rnd ? &ff_pw_4 : &ff_pw_3;
49
50         __asm__ volatile(
51             "movd %0, %%mm5\n\t"
52             "movq %1, %%mm4\n\t"
53             "movq %2, %%mm6\n\t"         /* mm6 = rnd */
54             "punpcklwd %%mm5, %%mm5\n\t"
55             "punpckldq %%mm5, %%mm5\n\t" /* mm5 = B = x */
56             "pxor %%mm7, %%mm7\n\t"
57             "psubw %%mm5, %%mm4\n\t"     /* mm4 = A = 8-x */
58             :: "rm"(x+y), "m"(ff_pw_8), "m"(*rnd_reg));
59
60         for(i=0; i<h; i++) {
61             __asm__ volatile(
62                 /* mm0 = src[0..7], mm1 = src[1..8] */
63                 "movq %0, %%mm0\n\t"
64                 "movq %1, %%mm2\n\t"
65                 :: "m"(src[0]), "m"(src[dxy]));
66
67             __asm__ volatile(
68                 /* [mm0,mm1] = A * src[0..7] */
69                 /* [mm2,mm3] = B * src[1..8] */
70                 "movq %%mm0, %%mm1\n\t"
71                 "movq %%mm2, %%mm3\n\t"
72                 "punpcklbw %%mm7, %%mm0\n\t"
73                 "punpckhbw %%mm7, %%mm1\n\t"
74                 "punpcklbw %%mm7, %%mm2\n\t"
75                 "punpckhbw %%mm7, %%mm3\n\t"
76                 "pmullw %%mm4, %%mm0\n\t"
77                 "pmullw %%mm4, %%mm1\n\t"
78                 "pmullw %%mm5, %%mm2\n\t"
79                 "pmullw %%mm5, %%mm3\n\t"
80
81                 /* dst[0..7] = (A * src[0..7] + B * src[1..8] + 4) >> 3 */
82                 "paddw %%mm6, %%mm0\n\t"
83                 "paddw %%mm6, %%mm1\n\t"
84                 "paddw %%mm2, %%mm0\n\t"
85                 "paddw %%mm3, %%mm1\n\t"
86                 "psrlw $3, %%mm0\n\t"
87                 "psrlw $3, %%mm1\n\t"
88                 "packuswb %%mm1, %%mm0\n\t"
89                 H264_CHROMA_OP(%0, %%mm0)
90                 "movq %%mm0, %0\n\t"
91                 : "=m" (dst[0]));
92
93             src += stride;
94             dst += stride;
95         }
96         return;
97     }
98
99     /* general case, bilinear */
100     rnd_reg = rnd ? &ff_pw_32.a : &ff_pw_28.a;
101     __asm__ volatile("movd %2, %%mm4\n\t"
102                  "movd %3, %%mm6\n\t"
103                  "punpcklwd %%mm4, %%mm4\n\t"
104                  "punpcklwd %%mm6, %%mm6\n\t"
105                  "punpckldq %%mm4, %%mm4\n\t" /* mm4 = x words */
106                  "punpckldq %%mm6, %%mm6\n\t" /* mm6 = y words */
107                  "movq %%mm4, %%mm5\n\t"
108                  "pmullw %%mm6, %%mm4\n\t"    /* mm4 = x * y */
109                  "psllw $3, %%mm5\n\t"
110                  "psllw $3, %%mm6\n\t"
111                  "movq %%mm5, %%mm7\n\t"
112                  "paddw %%mm6, %%mm7\n\t"
113                  "movq %%mm4, %1\n\t"         /* DD = x * y */
114                  "psubw %%mm4, %%mm5\n\t"     /* mm5 = B = 8x - xy */
115                  "psubw %%mm4, %%mm6\n\t"     /* mm6 = C = 8y - xy */
116                  "paddw %4, %%mm4\n\t"
117                  "psubw %%mm7, %%mm4\n\t"     /* mm4 = A = xy - (8x+8y) + 64 */
118                  "pxor %%mm7, %%mm7\n\t"
119                  "movq %%mm4, %0\n\t"
120                  : "=m" (AA), "=m" (DD) : "rm" (x), "rm" (y), "m" (ff_pw_64));
121
122     __asm__ volatile(
123         /* mm0 = src[0..7], mm1 = src[1..8] */
124         "movq %0, %%mm0\n\t"
125         "movq %1, %%mm1\n\t"
126         : : "m" (src[0]), "m" (src[1]));
127
128     for(i=0; i<h; i++) {
129         src += stride;
130
131         __asm__ volatile(
132             /* mm2 = A * src[0..3] + B * src[1..4] */
133             /* mm3 = A * src[4..7] + B * src[5..8] */
134             "movq %%mm0, %%mm2\n\t"
135             "movq %%mm1, %%mm3\n\t"
136             "punpckhbw %%mm7, %%mm0\n\t"
137             "punpcklbw %%mm7, %%mm1\n\t"
138             "punpcklbw %%mm7, %%mm2\n\t"
139             "punpckhbw %%mm7, %%mm3\n\t"
140             "pmullw %0, %%mm0\n\t"
141             "pmullw %0, %%mm2\n\t"
142             "pmullw %%mm5, %%mm1\n\t"
143             "pmullw %%mm5, %%mm3\n\t"
144             "paddw %%mm1, %%mm2\n\t"
145             "paddw %%mm0, %%mm3\n\t"
146             : : "m" (AA));
147
148         __asm__ volatile(
149             /* [mm2,mm3] += C * src[0..7] */
150             "movq %0, %%mm0\n\t"
151             "movq %%mm0, %%mm1\n\t"
152             "punpcklbw %%mm7, %%mm0\n\t"
153             "punpckhbw %%mm7, %%mm1\n\t"
154             "pmullw %%mm6, %%mm0\n\t"
155             "pmullw %%mm6, %%mm1\n\t"
156             "paddw %%mm0, %%mm2\n\t"
157             "paddw %%mm1, %%mm3\n\t"
158             : : "m" (src[0]));
159
160         __asm__ volatile(
161             /* [mm2,mm3] += D * src[1..8] */
162             "movq %1, %%mm1\n\t"
163             "movq %%mm1, %%mm0\n\t"
164             "movq %%mm1, %%mm4\n\t"
165             "punpcklbw %%mm7, %%mm0\n\t"
166             "punpckhbw %%mm7, %%mm4\n\t"
167             "pmullw %2, %%mm0\n\t"
168             "pmullw %2, %%mm4\n\t"
169             "paddw %%mm0, %%mm2\n\t"
170             "paddw %%mm4, %%mm3\n\t"
171             "movq %0, %%mm0\n\t"
172             : : "m" (src[0]), "m" (src[1]), "m" (DD));
173
174         __asm__ volatile(
175             /* dst[0..7] = ([mm2,mm3] + 32) >> 6 */
176             "paddw %1, %%mm2\n\t"
177             "paddw %1, %%mm3\n\t"
178             "psrlw $6, %%mm2\n\t"
179             "psrlw $6, %%mm3\n\t"
180             "packuswb %%mm3, %%mm2\n\t"
181             H264_CHROMA_OP(%0, %%mm2)
182             "movq %%mm2, %0\n\t"
183             : "=m" (dst[0]) : "m" (*rnd_reg));
184         dst+= stride;
185     }
186 }
187
188 static void H264_CHROMA_MC4_TMPL(uint8_t *dst/*align 4*/, uint8_t *src/*align 1*/, int stride, int h, int x, int y)
189 {
190     __asm__ volatile(
191         "pxor   %%mm7, %%mm7        \n\t"
192         "movd %5, %%mm2             \n\t"
193         "movd %6, %%mm3             \n\t"
194         "movq "MANGLE(ff_pw_8)", %%mm4\n\t"
195         "movq "MANGLE(ff_pw_8)", %%mm5\n\t"
196         "punpcklwd %%mm2, %%mm2     \n\t"
197         "punpcklwd %%mm3, %%mm3     \n\t"
198         "punpcklwd %%mm2, %%mm2     \n\t"
199         "punpcklwd %%mm3, %%mm3     \n\t"
200         "psubw %%mm2, %%mm4         \n\t"
201         "psubw %%mm3, %%mm5         \n\t"
202
203         "movd  (%1), %%mm0          \n\t"
204         "movd 1(%1), %%mm6          \n\t"
205         "add %3, %1                 \n\t"
206         "punpcklbw %%mm7, %%mm0     \n\t"
207         "punpcklbw %%mm7, %%mm6     \n\t"
208         "pmullw %%mm4, %%mm0        \n\t"
209         "pmullw %%mm2, %%mm6        \n\t"
210         "paddw %%mm0, %%mm6         \n\t"
211
212         "1:                         \n\t"
213         "movd  (%1), %%mm0          \n\t"
214         "movd 1(%1), %%mm1          \n\t"
215         "add %3, %1                 \n\t"
216         "punpcklbw %%mm7, %%mm0     \n\t"
217         "punpcklbw %%mm7, %%mm1     \n\t"
218         "pmullw %%mm4, %%mm0        \n\t"
219         "pmullw %%mm2, %%mm1        \n\t"
220         "paddw %%mm0, %%mm1         \n\t"
221         "movq %%mm1, %%mm0          \n\t"
222         "pmullw %%mm5, %%mm6        \n\t"
223         "pmullw %%mm3, %%mm1        \n\t"
224         "paddw %4, %%mm6            \n\t"
225         "paddw %%mm6, %%mm1         \n\t"
226         "psrlw $6, %%mm1            \n\t"
227         "packuswb %%mm1, %%mm1      \n\t"
228         H264_CHROMA_OP4((%0), %%mm1, %%mm6)
229         "movd %%mm1, (%0)           \n\t"
230         "add %3, %0                 \n\t"
231         "movd  (%1), %%mm6          \n\t"
232         "movd 1(%1), %%mm1          \n\t"
233         "add %3, %1                 \n\t"
234         "punpcklbw %%mm7, %%mm6     \n\t"
235         "punpcklbw %%mm7, %%mm1     \n\t"
236         "pmullw %%mm4, %%mm6        \n\t"
237         "pmullw %%mm2, %%mm1        \n\t"
238         "paddw %%mm6, %%mm1         \n\t"
239         "movq %%mm1, %%mm6          \n\t"
240         "pmullw %%mm5, %%mm0        \n\t"
241         "pmullw %%mm3, %%mm1        \n\t"
242         "paddw %4, %%mm0            \n\t"
243         "paddw %%mm0, %%mm1         \n\t"
244         "psrlw $6, %%mm1            \n\t"
245         "packuswb %%mm1, %%mm1      \n\t"
246         H264_CHROMA_OP4((%0), %%mm1, %%mm0)
247         "movd %%mm1, (%0)           \n\t"
248         "add %3, %0                 \n\t"
249         "sub $2, %2                 \n\t"
250         "jnz 1b                     \n\t"
251         : "+r"(dst), "+r"(src), "+r"(h)
252         : "r"((x86_reg)stride), "m"(ff_pw_32), "m"(x), "m"(y)
253     );
254 }
255
256 #ifdef H264_CHROMA_MC2_TMPL
257 static void H264_CHROMA_MC2_TMPL(uint8_t *dst/*align 2*/, uint8_t *src/*align 1*/, int stride, int h, int x, int y)
258 {
259     int tmp = ((1<<16)-1)*x + 8;
260     int CD= tmp*y;
261     int AB= (tmp<<3) - CD;
262     __asm__ volatile(
263         /* mm5 = {A,B,A,B} */
264         /* mm6 = {C,D,C,D} */
265         "movd %0, %%mm5\n\t"
266         "movd %1, %%mm6\n\t"
267         "punpckldq %%mm5, %%mm5\n\t"
268         "punpckldq %%mm6, %%mm6\n\t"
269         "pxor %%mm7, %%mm7\n\t"
270         /* mm0 = src[0,1,1,2] */
271         "movd %2, %%mm2\n\t"
272         "punpcklbw %%mm7, %%mm2\n\t"
273         "pshufw $0x94, %%mm2, %%mm2\n\t"
274         :: "r"(AB), "r"(CD), "m"(src[0]));
275
276
277     __asm__ volatile(
278         "1:\n\t"
279         "add %4, %1\n\t"
280         /* mm1 = A * src[0,1] + B * src[1,2] */
281         "movq    %%mm2, %%mm1\n\t"
282         "pmaddwd %%mm5, %%mm1\n\t"
283         /* mm0 = src[0,1,1,2] */
284         "movd (%1), %%mm0\n\t"
285         "punpcklbw %%mm7, %%mm0\n\t"
286         "pshufw $0x94, %%mm0, %%mm0\n\t"
287         /* mm1 += C * src[0,1] + D * src[1,2] */
288         "movq    %%mm0, %%mm2\n\t"
289         "pmaddwd %%mm6, %%mm0\n\t"
290         "paddw      %3, %%mm1\n\t"
291         "paddw   %%mm0, %%mm1\n\t"
292         /* dst[0,1] = pack((mm1 + 32) >> 6) */
293         "psrlw $6, %%mm1\n\t"
294         "packssdw %%mm7, %%mm1\n\t"
295         "packuswb %%mm7, %%mm1\n\t"
296         H264_CHROMA_OP4((%0), %%mm1, %%mm3)
297         "movd %%mm1, %%esi\n\t"
298         "movw %%si, (%0)\n\t"
299         "add %4, %0\n\t"
300         "sub $1, %2\n\t"
301         "jnz 1b\n\t"
302         : "+r" (dst), "+r"(src), "+r"(h)
303         : "m" (ff_pw_32), "r"((x86_reg)stride)
304         : "%esi");
305
306 }
307 #endif
308