QDM2 compatible decoder
[ffmpeg.git] / libavcodec / i386 / motion_est_mmx.c
1 /*
2  * MMX optimized motion estimation
3  * Copyright (c) 2001 Fabrice Bellard.
4  * Copyright (c) 2002-2004 Michael Niedermayer
5  *
6  * This library is free software; you can redistribute it and/or
7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
8  * License as published by the Free Software Foundation; either
9  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
10  *
11  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
14  * Lesser General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
17  * License along with this library; if not, write to the Free Software
18  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
19  *
20  * mostly by Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
21  */
22 #include "../dsputil.h"
23 #include "mmx.h"
24
25 static const __attribute__ ((aligned(8))) uint64_t round_tab[3]={
26 0x0000000000000000ULL,
27 0x0001000100010001ULL,
28 0x0002000200020002ULL,
29 };
30
31 static attribute_used __attribute__ ((aligned(8))) uint64_t bone= 0x0101010101010101LL;
32
33 static inline void sad8_1_mmx(uint8_t *blk1, uint8_t *blk2, int stride, int h)
34 {
35     long len= -(stride*h);
36     asm volatile(
37         ".balign 16                     \n\t"
38         "1:                             \n\t"
39         "movq (%1, %%"REG_a"), %%mm0    \n\t"
40         "movq (%2, %%"REG_a"), %%mm2    \n\t"
41         "movq (%2, %%"REG_a"), %%mm4    \n\t"
42         "add %3, %%"REG_a"              \n\t"
43         "psubusb %%mm0, %%mm2           \n\t"
44         "psubusb %%mm4, %%mm0           \n\t"
45         "movq (%1, %%"REG_a"), %%mm1    \n\t"
46         "movq (%2, %%"REG_a"), %%mm3    \n\t"
47         "movq (%2, %%"REG_a"), %%mm5    \n\t"
48         "psubusb %%mm1, %%mm3           \n\t"
49         "psubusb %%mm5, %%mm1           \n\t"
50         "por %%mm2, %%mm0               \n\t"
51         "por %%mm1, %%mm3               \n\t"
52         "movq %%mm0, %%mm1              \n\t"
53         "movq %%mm3, %%mm2              \n\t"
54         "punpcklbw %%mm7, %%mm0         \n\t"
55         "punpckhbw %%mm7, %%mm1         \n\t"
56         "punpcklbw %%mm7, %%mm3         \n\t"
57         "punpckhbw %%mm7, %%mm2         \n\t"
58         "paddw %%mm1, %%mm0             \n\t"
59         "paddw %%mm3, %%mm2             \n\t"
60         "paddw %%mm2, %%mm0             \n\t"
61         "paddw %%mm0, %%mm6             \n\t"
62         "add %3, %%"REG_a"              \n\t"
63         " js 1b                         \n\t"
64         : "+a" (len)
65         : "r" (blk1 - len), "r" (blk2 - len), "r" ((long)stride)
66     );
67 }
68
69 static inline void sad8_1_mmx2(uint8_t *blk1, uint8_t *blk2, int stride, int h)
70 {
71     long len= -(stride*h);
72     asm volatile(
73         ".balign 16                     \n\t"
74         "1:                             \n\t"
75         "movq (%1, %%"REG_a"), %%mm0    \n\t"
76         "movq (%2, %%"REG_a"), %%mm2    \n\t"
77         "psadbw %%mm2, %%mm0            \n\t"
78         "add %3, %%"REG_a"              \n\t"
79         "movq (%1, %%"REG_a"), %%mm1    \n\t"
80         "movq (%2, %%"REG_a"), %%mm3    \n\t"
81         "psadbw %%mm1, %%mm3            \n\t"
82         "paddw %%mm3, %%mm0             \n\t"
83         "paddw %%mm0, %%mm6             \n\t"
84         "add %3, %%"REG_a"              \n\t"
85         " js 1b                         \n\t"
86         : "+a" (len)
87         : "r" (blk1 - len), "r" (blk2 - len), "r" ((long)stride)
88     );
89 }
90
91 static inline void sad8_2_mmx2(uint8_t *blk1a, uint8_t *blk1b, uint8_t *blk2, int stride, int h)
92 {
93     long len= -(stride*h);
94     asm volatile(
95         ".balign 16                     \n\t"
96         "1:                             \n\t"
97         "movq (%1, %%"REG_a"), %%mm0    \n\t"
98         "movq (%2, %%"REG_a"), %%mm2    \n\t"
99         "pavgb %%mm2, %%mm0             \n\t"
100         "movq (%3, %%"REG_a"), %%mm2    \n\t"
101         "psadbw %%mm2, %%mm0            \n\t"
102         "add %4, %%"REG_a"              \n\t"
103         "movq (%1, %%"REG_a"), %%mm1    \n\t"
104         "movq (%2, %%"REG_a"), %%mm3    \n\t"
105         "pavgb %%mm1, %%mm3             \n\t"
106         "movq (%3, %%"REG_a"), %%mm1    \n\t"
107         "psadbw %%mm1, %%mm3            \n\t"
108         "paddw %%mm3, %%mm0             \n\t"
109         "paddw %%mm0, %%mm6             \n\t"
110         "add %4, %%"REG_a"              \n\t"
111         " js 1b                         \n\t"
112         : "+a" (len)
113         : "r" (blk1a - len), "r" (blk1b -len), "r" (blk2 - len), "r" ((long)stride)
114     );
115 }
116
117 static inline void sad8_4_mmx2(uint8_t *blk1, uint8_t *blk2, int stride, int h)
118 { //FIXME reuse src
119     long len= -(stride*h);
120     asm volatile(
121         ".balign 16                     \n\t"
122         "movq "MANGLE(bone)", %%mm5     \n\t"
123         "1:                             \n\t"
124         "movq (%1, %%"REG_a"), %%mm0    \n\t"
125         "movq (%2, %%"REG_a"), %%mm2    \n\t"
126         "movq 1(%1, %%"REG_a"), %%mm1   \n\t"
127         "movq 1(%2, %%"REG_a"), %%mm3   \n\t"
128         "pavgb %%mm2, %%mm0             \n\t"
129         "pavgb %%mm1, %%mm3             \n\t"
130         "psubusb %%mm5, %%mm3           \n\t"
131         "pavgb %%mm3, %%mm0             \n\t"
132         "movq (%3, %%"REG_a"), %%mm2    \n\t"
133         "psadbw %%mm2, %%mm0            \n\t"
134         "add %4, %%"REG_a"              \n\t"
135         "movq (%1, %%"REG_a"), %%mm1    \n\t"
136         "movq (%2, %%"REG_a"), %%mm3    \n\t"
137         "movq 1(%1, %%"REG_a"), %%mm2   \n\t"
138         "movq 1(%2, %%"REG_a"), %%mm4   \n\t"
139         "pavgb %%mm3, %%mm1             \n\t"
140         "pavgb %%mm4, %%mm2             \n\t"
141         "psubusb %%mm5, %%mm2           \n\t"
142         "pavgb %%mm1, %%mm2             \n\t"
143         "movq (%3, %%"REG_a"), %%mm1    \n\t"
144         "psadbw %%mm1, %%mm2            \n\t"
145         "paddw %%mm2, %%mm0             \n\t"
146         "paddw %%mm0, %%mm6             \n\t"
147         "add %4, %%"REG_a"              \n\t"
148         " js 1b                         \n\t"
149         : "+a" (len)
150         : "r" (blk1 - len), "r" (blk1 - len + stride), "r" (blk2 - len), "r" ((long)stride)
151     );
152 }
153
154 static inline void sad8_2_mmx(uint8_t *blk1a, uint8_t *blk1b, uint8_t *blk2, int stride, int h)
155 {
156     long len= -(stride*h);
157     asm volatile(
158         ".balign 16                     \n\t"
159         "1:                             \n\t"
160         "movq (%1, %%"REG_a"), %%mm0    \n\t"
161         "movq (%2, %%"REG_a"), %%mm1    \n\t"
162         "movq (%1, %%"REG_a"), %%mm2    \n\t"
163         "movq (%2, %%"REG_a"), %%mm3    \n\t"
164         "punpcklbw %%mm7, %%mm0         \n\t"
165         "punpcklbw %%mm7, %%mm1         \n\t"
166         "punpckhbw %%mm7, %%mm2         \n\t"
167         "punpckhbw %%mm7, %%mm3         \n\t"
168         "paddw %%mm0, %%mm1             \n\t"
169         "paddw %%mm2, %%mm3             \n\t"
170         "movq (%3, %%"REG_a"), %%mm4    \n\t"
171         "movq (%3, %%"REG_a"), %%mm2    \n\t"
172         "paddw %%mm5, %%mm1             \n\t"
173         "paddw %%mm5, %%mm3             \n\t"
174         "psrlw $1, %%mm1                \n\t"
175         "psrlw $1, %%mm3                \n\t"
176         "packuswb %%mm3, %%mm1          \n\t"
177         "psubusb %%mm1, %%mm4           \n\t"
178         "psubusb %%mm2, %%mm1           \n\t"
179         "por %%mm4, %%mm1               \n\t"
180         "movq %%mm1, %%mm0              \n\t"
181         "punpcklbw %%mm7, %%mm0         \n\t"
182         "punpckhbw %%mm7, %%mm1         \n\t"
183         "paddw %%mm1, %%mm0             \n\t"
184         "paddw %%mm0, %%mm6             \n\t"
185         "add %4, %%"REG_a"              \n\t"
186         " js 1b                         \n\t"
187         : "+a" (len)
188         : "r" (blk1a - len), "r" (blk1b -len), "r" (blk2 - len), "r" ((long)stride)
189     );
190 }
191
192 static inline void sad8_4_mmx(uint8_t *blk1, uint8_t *blk2, int stride, int h)
193 {
194     long len= -(stride*h);
195     asm volatile(
196         ".balign 16                     \n\t"
197         "1:                             \n\t"
198         "movq (%1, %%"REG_a"), %%mm0    \n\t"
199         "movq (%2, %%"REG_a"), %%mm1    \n\t"
200         "movq %%mm0, %%mm4              \n\t"
201         "movq %%mm1, %%mm2              \n\t"
202         "punpcklbw %%mm7, %%mm0         \n\t"
203         "punpcklbw %%mm7, %%mm1         \n\t"
204         "punpckhbw %%mm7, %%mm4         \n\t"
205         "punpckhbw %%mm7, %%mm2         \n\t"
206         "paddw %%mm1, %%mm0             \n\t"
207         "paddw %%mm2, %%mm4             \n\t"
208         "movq 1(%1, %%"REG_a"), %%mm2   \n\t"
209         "movq 1(%2, %%"REG_a"), %%mm3   \n\t"
210         "movq %%mm2, %%mm1              \n\t"
211         "punpcklbw %%mm7, %%mm2         \n\t"
212         "punpckhbw %%mm7, %%mm1         \n\t"
213         "paddw %%mm0, %%mm2             \n\t"
214         "paddw %%mm4, %%mm1             \n\t"
215         "movq %%mm3, %%mm4              \n\t"
216         "punpcklbw %%mm7, %%mm3         \n\t"
217         "punpckhbw %%mm7, %%mm4         \n\t"
218         "paddw %%mm3, %%mm2             \n\t"
219         "paddw %%mm4, %%mm1             \n\t"
220         "movq (%3, %%"REG_a"), %%mm3    \n\t"
221         "movq (%3, %%"REG_a"), %%mm4    \n\t"
222         "paddw %%mm5, %%mm2             \n\t"
223         "paddw %%mm5, %%mm1             \n\t"
224         "psrlw $2, %%mm2                \n\t"
225         "psrlw $2, %%mm1                \n\t"
226         "packuswb %%mm1, %%mm2          \n\t"
227         "psubusb %%mm2, %%mm3           \n\t"
228         "psubusb %%mm4, %%mm2           \n\t"
229         "por %%mm3, %%mm2               \n\t"
230         "movq %%mm2, %%mm0              \n\t"
231         "punpcklbw %%mm7, %%mm0         \n\t"
232         "punpckhbw %%mm7, %%mm2         \n\t"
233         "paddw %%mm2, %%mm0             \n\t"
234         "paddw %%mm0, %%mm6             \n\t"
235         "add %4, %%"REG_a"              \n\t"
236         " js 1b                         \n\t"
237         : "+a" (len)
238         : "r" (blk1 - len), "r" (blk1 -len + stride), "r" (blk2 - len), "r" ((long)stride)
239     );
240 }
241
242 static inline int sum_mmx(void)
243 {
244     int ret;
245     asm volatile(
246         "movq %%mm6, %%mm0              \n\t"
247         "psrlq $32, %%mm6               \n\t"
248         "paddw %%mm0, %%mm6             \n\t"
249         "movq %%mm6, %%mm0              \n\t"
250         "psrlq $16, %%mm6               \n\t"
251         "paddw %%mm0, %%mm6             \n\t"
252         "movd %%mm6, %0                 \n\t"
253         : "=r" (ret)
254     );
255     return ret&0xFFFF;
256 }
257
258 static inline int sum_mmx2(void)
259 {
260     int ret;
261     asm volatile(
262         "movd %%mm6, %0                 \n\t"
263         : "=r" (ret)
264     );
265     return ret;
266 }
267
268
269 #define PIX_SAD(suf)\
270 static int sad8_ ## suf(void *v, uint8_t *blk2, uint8_t *blk1, int stride, int h)\
271 {\
272     assert(h==8);\
273     asm volatile("pxor %%mm7, %%mm7             \n\t"\
274                  "pxor %%mm6, %%mm6             \n\t":);\
275 \
276     sad8_1_ ## suf(blk1, blk2, stride, 8);\
277 \
278     return sum_ ## suf();\
279 }\
280 static int sad8_x2_ ## suf(void *v, uint8_t *blk2, uint8_t *blk1, int stride, int h)\
281 {\
282     assert(h==8);\
283     asm volatile("pxor %%mm7, %%mm7             \n\t"\
284                  "pxor %%mm6, %%mm6             \n\t"\
285                  "movq %0, %%mm5                \n\t"\
286                  :: "m"(round_tab[1]) \
287                  );\
288 \
289     sad8_2_ ## suf(blk1, blk1+1, blk2, stride, 8);\
290 \
291     return sum_ ## suf();\
292 }\
293 \
294 static int sad8_y2_ ## suf(void *v, uint8_t *blk2, uint8_t *blk1, int stride, int h)\
295 {\
296     assert(h==8);\
297     asm volatile("pxor %%mm7, %%mm7             \n\t"\
298                  "pxor %%mm6, %%mm6             \n\t"\
299                  "movq %0, %%mm5                \n\t"\
300                  :: "m"(round_tab[1]) \
301                  );\
302 \
303     sad8_2_ ## suf(blk1, blk1+stride, blk2, stride, 8);\
304 \
305     return sum_ ## suf();\
306 }\
307 \
308 static int sad8_xy2_ ## suf(void *v, uint8_t *blk2, uint8_t *blk1, int stride, int h)\
309 {\
310     assert(h==8);\
311     asm volatile("pxor %%mm7, %%mm7             \n\t"\
312                  "pxor %%mm6, %%mm6             \n\t"\
313                  "movq %0, %%mm5                \n\t"\
314                  :: "m"(round_tab[2]) \
315                  );\
316 \
317     sad8_4_ ## suf(blk1, blk2, stride, 8);\
318 \
319     return sum_ ## suf();\
320 }\
321 \
322 static int sad16_ ## suf(void *v, uint8_t *blk2, uint8_t *blk1, int stride, int h)\
323 {\
324     asm volatile("pxor %%mm7, %%mm7             \n\t"\
325                  "pxor %%mm6, %%mm6             \n\t":);\
326 \
327     sad8_1_ ## suf(blk1  , blk2  , stride, h);\
328     sad8_1_ ## suf(blk1+8, blk2+8, stride, h);\
329 \
330     return sum_ ## suf();\
331 }\
332 static int sad16_x2_ ## suf(void *v, uint8_t *blk2, uint8_t *blk1, int stride, int h)\
333 {\
334     asm volatile("pxor %%mm7, %%mm7             \n\t"\
335                  "pxor %%mm6, %%mm6             \n\t"\
336                  "movq %0, %%mm5                \n\t"\
337                  :: "m"(round_tab[1]) \
338                  );\
339 \
340     sad8_2_ ## suf(blk1  , blk1+1, blk2  , stride, h);\
341     sad8_2_ ## suf(blk1+8, blk1+9, blk2+8, stride, h);\
342 \
343     return sum_ ## suf();\
344 }\
345 static int sad16_y2_ ## suf(void *v, uint8_t *blk2, uint8_t *blk1, int stride, int h)\
346 {\
347     asm volatile("pxor %%mm7, %%mm7             \n\t"\
348                  "pxor %%mm6, %%mm6             \n\t"\
349                  "movq %0, %%mm5                \n\t"\
350                  :: "m"(round_tab[1]) \
351                  );\
352 \
353     sad8_2_ ## suf(blk1  , blk1+stride,  blk2  , stride, h);\
354     sad8_2_ ## suf(blk1+8, blk1+stride+8,blk2+8, stride, h);\
355 \
356     return sum_ ## suf();\
357 }\
358 static int sad16_xy2_ ## suf(void *v, uint8_t *blk2, uint8_t *blk1, int stride, int h)\
359 {\
360     asm volatile("pxor %%mm7, %%mm7             \n\t"\
361                  "pxor %%mm6, %%mm6             \n\t"\
362                  "movq %0, %%mm5                \n\t"\
363                  :: "m"(round_tab[2]) \
364                  );\
365 \
366     sad8_4_ ## suf(blk1  , blk2  , stride, h);\
367     sad8_4_ ## suf(blk1+8, blk2+8, stride, h);\
368 \
369     return sum_ ## suf();\
370 }\
371
372 PIX_SAD(mmx)
373 PIX_SAD(mmx2)
374
375 void dsputil_init_pix_mmx(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx)
376 {
377     if (mm_flags & MM_MMX) {
378         c->pix_abs[0][0] = sad16_mmx;
379         c->pix_abs[0][1] = sad16_x2_mmx;
380         c->pix_abs[0][2] = sad16_y2_mmx;
381         c->pix_abs[0][3] = sad16_xy2_mmx;
382         c->pix_abs[1][0] = sad8_mmx;
383         c->pix_abs[1][1] = sad8_x2_mmx;
384         c->pix_abs[1][2] = sad8_y2_mmx;
385         c->pix_abs[1][3] = sad8_xy2_mmx;
386
387         c->sad[0]= sad16_mmx;
388         c->sad[1]= sad8_mmx;
389     }
390     if (mm_flags & MM_MMXEXT) {
391         c->pix_abs[0][0] = sad16_mmx2;
392         c->pix_abs[1][0] = sad8_mmx2;
393
394         c->sad[0]= sad16_mmx2;
395         c->sad[1]= sad8_mmx2;
396         
397         if(!(avctx->flags & CODEC_FLAG_BITEXACT)){
398             c->pix_abs[0][1] = sad16_x2_mmx2;
399             c->pix_abs[0][2] = sad16_y2_mmx2;
400             c->pix_abs[0][3] = sad16_xy2_mmx2;
401             c->pix_abs[1][1] = sad8_x2_mmx2;
402             c->pix_abs[1][2] = sad8_y2_mmx2;
403             c->pix_abs[1][3] = sad8_xy2_mmx2;
404         }
405     }
406 }