vda: Check the correct pointer for buffer allocation
[ffmpeg.git] / libavcodec / ppc / fdctdsp.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2003  James Klicman <james@klicman.org>
3  *
4  * This file is part of Libav.
5  *
6  * Libav 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 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
10  *
11  * Libav 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 Libav; if not, write to the Free Software
18  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
19  */
20
21 #include "config.h"
22 #if HAVE_ALTIVEC_H
23 #include <altivec.h>
24 #endif
25
26 #include "libavutil/attributes.h"
27 #include "libavutil/cpu.h"
28 #include "libavutil/ppc/cpu.h"
29 #include "libavcodec/fdctdsp.h"
30 #include "fdct.h"
31
32 #if HAVE_ALTIVEC && HAVE_BIGENDIAN
33
34 #define vs16(v)   ((vector signed short) (v))
35 #define vs32(v)     ((vector signed int) (v))
36 #define  vu8(v)  ((vector unsigned char) (v))
37 #define vu16(v) ((vector unsigned short) (v))
38 #define vu32(v)   ((vector unsigned int) (v))
39
40 #define C1     0.98078525066375732421875000 /* cos(1 * PI / 16) */
41 #define C2     0.92387950420379638671875000 /* cos(2 * PI / 16) */
42 #define C3     0.83146959543228149414062500 /* cos(3 * PI / 16) */
43 #define C4     0.70710676908493041992187500 /* cos(4 * PI / 16) */
44 #define C5     0.55557024478912353515625000 /* cos(5 * PI / 16) */
45 #define C6     0.38268342614173889160156250 /* cos(6 * PI / 16) */
46 #define C7     0.19509032368659973144531250 /* cos(7 * PI / 16) */
47 #define SQRT_2 1.41421353816986083984375000 /* sqrt(2)          */
48
49 #define W0 -(2 * C2)
50 #define W1  (2 * C6)
51 #define W2 (SQRT_2 * C6)
52 #define W3 (SQRT_2 * C3)
53 #define W4 (SQRT_2 * (-C1 + C3 + C5 - C7))
54 #define W5 (SQRT_2 *  (C1 + C3 - C5 + C7))
55 #define W6 (SQRT_2 *  (C1 + C3 + C5 - C7))
56 #define W7 (SQRT_2 *  (C1 + C3 - C5 - C7))
57 #define W8 (SQRT_2 *  (C7 - C3))
58 #define W9 (SQRT_2 * (-C1 - C3))
59 #define WA (SQRT_2 * (-C3 - C5))
60 #define WB (SQRT_2 *  (C5 - C3))
61
62 static vector float fdctconsts[3] = {
63     { W0, W1, W2, W3 },
64     { W4, W5, W6, W7 },
65     { W8, W9, WA, WB }
66 };
67
68 #define LD_W0 vec_splat(cnsts0, 0)
69 #define LD_W1 vec_splat(cnsts0, 1)
70 #define LD_W2 vec_splat(cnsts0, 2)
71 #define LD_W3 vec_splat(cnsts0, 3)
72 #define LD_W4 vec_splat(cnsts1, 0)
73 #define LD_W5 vec_splat(cnsts1, 1)
74 #define LD_W6 vec_splat(cnsts1, 2)
75 #define LD_W7 vec_splat(cnsts1, 3)
76 #define LD_W8 vec_splat(cnsts2, 0)
77 #define LD_W9 vec_splat(cnsts2, 1)
78 #define LD_WA vec_splat(cnsts2, 2)
79 #define LD_WB vec_splat(cnsts2, 3)
80
81 #define FDCTROW(b0, b1, b2, b3, b4, b5, b6, b7) /* {{{ */           \
82     x0 = vec_add(b0, b7);               /* x0 = b0 + b7; */         \
83     x7 = vec_sub(b0, b7);               /* x7 = b0 - b7; */         \
84     x1 = vec_add(b1, b6);               /* x1 = b1 + b6; */         \
85     x6 = vec_sub(b1, b6);               /* x6 = b1 - b6; */         \
86     x2 = vec_add(b2, b5);               /* x2 = b2 + b5; */         \
87     x5 = vec_sub(b2, b5);               /* x5 = b2 - b5; */         \
88     x3 = vec_add(b3, b4);               /* x3 = b3 + b4; */         \
89     x4 = vec_sub(b3, b4);               /* x4 = b3 - b4; */         \
90                                                                     \
91     b7 = vec_add(x0, x3);               /* b7 = x0 + x3; */         \
92     b1 = vec_add(x1, x2);               /* b1 = x1 + x2; */         \
93     b0 = vec_add(b7, b1);               /* b0 = b7 + b1; */         \
94     b4 = vec_sub(b7, b1);               /* b4 = b7 - b1; */         \
95                                                                     \
96     b2   = vec_sub(x0, x3);             /* b2 = x0 - x3; */         \
97     b6   = vec_sub(x1, x2);             /* b6 = x1 - x2; */         \
98     b5   = vec_add(b6, b2);             /* b5 = b6 + b2; */         \
99     cnst = LD_W2;                                                   \
100     b5   = vec_madd(cnst, b5, mzero);   /* b5 = b5 * W2; */         \
101     cnst = LD_W1;                                                   \
102     b2   = vec_madd(cnst, b2, b5);      /* b2 = b5 + b2 * W1; */    \
103     cnst = LD_W0;                                                   \
104     b6   = vec_madd(cnst, b6, b5);      /* b6 = b5 + b6 * W0; */    \
105                                                                     \
106     x0   = vec_add(x4, x7);             /* x0 = x4 + x7; */         \
107     x1   = vec_add(x5, x6);             /* x1 = x5 + x6; */         \
108     x2   = vec_add(x4, x6);             /* x2 = x4 + x6; */         \
109     x3   = vec_add(x5, x7);             /* x3 = x5 + x7; */         \
110     x8   = vec_add(x2, x3);             /* x8 = x2 + x3; */         \
111     cnst = LD_W3;                                                   \
112     x8   = vec_madd(cnst, x8, mzero);   /* x8 = x8 * W3; */         \
113                                                                     \
114     cnst = LD_W8;                                                   \
115     x0   = vec_madd(cnst, x0, mzero);   /* x0 *= W8; */             \
116     cnst = LD_W9;                                                   \
117     x1   = vec_madd(cnst, x1, mzero);   /* x1 *= W9; */             \
118     cnst = LD_WA;                                                   \
119     x2   = vec_madd(cnst, x2, x8);      /* x2 = x2 * WA + x8; */    \
120     cnst = LD_WB;                                                   \
121     x3   = vec_madd(cnst, x3, x8);      /* x3 = x3 * WB + x8; */    \
122                                                                     \
123     cnst = LD_W4;                                                   \
124     b7   = vec_madd(cnst, x4, x0);      /* b7 = x4 * W4 + x0; */    \
125     cnst = LD_W5;                                                   \
126     b5   = vec_madd(cnst, x5, x1);      /* b5 = x5 * W5 + x1; */    \
127     cnst = LD_W6;                                                   \
128     b3   = vec_madd(cnst, x6, x1);      /* b3 = x6 * W6 + x1; */    \
129     cnst = LD_W7;                                                   \
130     b1   = vec_madd(cnst, x7, x0);      /* b1 = x7 * W7 + x0; */    \
131                                                                     \
132     b7 = vec_add(b7, x2);               /* b7 = b7 + x2; */         \
133     b5 = vec_add(b5, x3);               /* b5 = b5 + x3; */         \
134     b3 = vec_add(b3, x2);               /* b3 = b3 + x2; */         \
135     b1 = vec_add(b1, x3)                /* b1 = b1 + x3; */         \
136     /* }}} */
137
138 #define FDCTCOL(b0, b1, b2, b3, b4, b5, b6, b7) /* {{{ */           \
139     x0 = vec_add(b0, b7);               /* x0 = b0 + b7; */         \
140     x7 = vec_sub(b0, b7);               /* x7 = b0 - b7; */         \
141     x1 = vec_add(b1, b6);               /* x1 = b1 + b6; */         \
142     x6 = vec_sub(b1, b6);               /* x6 = b1 - b6; */         \
143     x2 = vec_add(b2, b5);               /* x2 = b2 + b5; */         \
144     x5 = vec_sub(b2, b5);               /* x5 = b2 - b5; */         \
145     x3 = vec_add(b3, b4);               /* x3 = b3 + b4; */         \
146     x4 = vec_sub(b3, b4);               /* x4 = b3 - b4; */         \
147                                                                     \
148     b7 = vec_add(x0, x3);               /* b7 = x0 + x3; */         \
149     b1 = vec_add(x1, x2);               /* b1 = x1 + x2; */         \
150     b0 = vec_add(b7, b1);               /* b0 = b7 + b1; */         \
151     b4 = vec_sub(b7, b1);               /* b4 = b7 - b1; */         \
152                                                                     \
153     b2   = vec_sub(x0, x3);             /* b2 = x0 - x3; */         \
154     b6   = vec_sub(x1, x2);             /* b6 = x1 - x2; */         \
155     b5   = vec_add(b6, b2);             /* b5 = b6 + b2; */         \
156     cnst = LD_W2;                                                   \
157     b5   = vec_madd(cnst, b5, mzero);   /* b5 = b5 * W2; */         \
158     cnst = LD_W1;                                                   \
159     b2   = vec_madd(cnst, b2, b5);      /* b2 = b5 + b2 * W1; */    \
160     cnst = LD_W0;                                                   \
161     b6   = vec_madd(cnst, b6, b5);      /* b6 = b5 + b6 * W0; */    \
162                                                                     \
163     x0   = vec_add(x4, x7);             /* x0 = x4 + x7; */         \
164     x1   = vec_add(x5, x6);             /* x1 = x5 + x6; */         \
165     x2   = vec_add(x4, x6);             /* x2 = x4 + x6; */         \
166     x3   = vec_add(x5, x7);             /* x3 = x5 + x7; */         \
167     x8   = vec_add(x2, x3);             /* x8 = x2 + x3; */         \
168     cnst = LD_W3;                                                   \
169     x8   = vec_madd(cnst, x8, mzero);   /* x8 = x8 * W3; */         \
170                                                                     \
171     cnst = LD_W8;                                                   \
172     x0   = vec_madd(cnst, x0, mzero);   /* x0 *= W8; */             \
173     cnst = LD_W9;                                                   \
174     x1   = vec_madd(cnst, x1, mzero);   /* x1 *= W9; */             \
175     cnst = LD_WA;                                                   \
176     x2   = vec_madd(cnst, x2, x8);      /* x2 = x2 * WA + x8; */    \
177     cnst = LD_WB;                                                   \
178     x3   = vec_madd(cnst, x3, x8);      /* x3 = x3 * WB + x8; */    \
179                                                                     \
180     cnst = LD_W4;                                                   \
181     b7   = vec_madd(cnst, x4, x0);      /* b7 = x4 * W4 + x0; */    \
182     cnst = LD_W5;                                                   \
183     b5   = vec_madd(cnst, x5, x1);      /* b5 = x5 * W5 + x1; */    \
184     cnst = LD_W6;                                                   \
185     b3   = vec_madd(cnst, x6, x1);      /* b3 = x6 * W6 + x1; */    \
186     cnst = LD_W7;                                                   \
187     b1   = vec_madd(cnst, x7, x0);      /* b1 = x7 * W7 + x0; */    \
188                                                                     \
189     b7 = vec_add(b7, x2);               /* b7 += x2; */             \
190     b5 = vec_add(b5, x3);               /* b5 += x3; */             \
191     b3 = vec_add(b3, x2);               /* b3 += x2; */             \
192     b1 = vec_add(b1, x3)                /* b1 += x3; */             \
193     /* }}} */
194
195 /* two dimensional discrete cosine transform */
196 void ff_fdct_altivec(int16_t *block)
197 {
198     vector signed short *bp;
199     vector float *cp = fdctconsts;
200     vector float b00, b10, b20, b30, b40, b50, b60, b70;
201     vector float b01, b11, b21, b31, b41, b51, b61, b71;
202     vector float mzero, cnst, cnsts0, cnsts1, cnsts2;
203     vector float x0, x1, x2, x3, x4, x5, x6, x7, x8;
204
205     /* setup constants {{{ */
206     /* mzero = -0.0 */
207     mzero  = ((vector float) vec_splat_u32(-1));
208     mzero  = ((vector float) vec_sl(vu32(mzero), vu32(mzero)));
209     cnsts0 = vec_ld(0, cp);
210     cp++;
211     cnsts1 = vec_ld(0, cp);
212     cp++;
213     cnsts2 = vec_ld(0, cp);
214     /* }}} */
215
216     /* 8x8 matrix transpose (vector short[8]) {{{ */
217 #define MERGE_S16(hl, a, b) vec_merge ## hl(vs16(a), vs16(b))
218
219     bp  = (vector signed short *) block;
220     b00 = ((vector float) vec_ld(0,      bp));
221     b40 = ((vector float) vec_ld(16 * 4, bp));
222     b01 = ((vector float) MERGE_S16(h, b00, b40));
223     b11 = ((vector float) MERGE_S16(l, b00, b40));
224     bp++;
225     b10 = ((vector float) vec_ld(0,      bp));
226     b50 = ((vector float) vec_ld(16 * 4, bp));
227     b21 = ((vector float) MERGE_S16(h, b10, b50));
228     b31 = ((vector float) MERGE_S16(l, b10, b50));
229     bp++;
230     b20 = ((vector float) vec_ld(0,      bp));
231     b60 = ((vector float) vec_ld(16 * 4, bp));
232     b41 = ((vector float) MERGE_S16(h, b20, b60));
233     b51 = ((vector float) MERGE_S16(l, b20, b60));
234     bp++;
235     b30 = ((vector float) vec_ld(0,      bp));
236     b70 = ((vector float) vec_ld(16 * 4, bp));
237     b61 = ((vector float) MERGE_S16(h, b30, b70));
238     b71 = ((vector float) MERGE_S16(l, b30, b70));
239
240     x0 = ((vector float) MERGE_S16(h, b01, b41));
241     x1 = ((vector float) MERGE_S16(l, b01, b41));
242     x2 = ((vector float) MERGE_S16(h, b11, b51));
243     x3 = ((vector float) MERGE_S16(l, b11, b51));
244     x4 = ((vector float) MERGE_S16(h, b21, b61));
245     x5 = ((vector float) MERGE_S16(l, b21, b61));
246     x6 = ((vector float) MERGE_S16(h, b31, b71));
247     x7 = ((vector float) MERGE_S16(l, b31, b71));
248
249     b00 = ((vector float) MERGE_S16(h, x0, x4));
250     b10 = ((vector float) MERGE_S16(l, x0, x4));
251     b20 = ((vector float) MERGE_S16(h, x1, x5));
252     b30 = ((vector float) MERGE_S16(l, x1, x5));
253     b40 = ((vector float) MERGE_S16(h, x2, x6));
254     b50 = ((vector float) MERGE_S16(l, x2, x6));
255     b60 = ((vector float) MERGE_S16(h, x3, x7));
256     b70 = ((vector float) MERGE_S16(l, x3, x7));
257
258 #undef MERGE_S16
259     /* }}} */
260
261     /* Some of the initial calculations can be done as vector short
262      * before conversion to vector float.  The following code section
263      * takes advantage of this. */
264
265     /* fdct rows {{{ */
266     x0 = ((vector float) vec_add(vs16(b00), vs16(b70)));
267     x7 = ((vector float) vec_sub(vs16(b00), vs16(b70)));
268     x1 = ((vector float) vec_add(vs16(b10), vs16(b60)));
269     x6 = ((vector float) vec_sub(vs16(b10), vs16(b60)));
270     x2 = ((vector float) vec_add(vs16(b20), vs16(b50)));
271     x5 = ((vector float) vec_sub(vs16(b20), vs16(b50)));
272     x3 = ((vector float) vec_add(vs16(b30), vs16(b40)));
273     x4 = ((vector float) vec_sub(vs16(b30), vs16(b40)));
274
275     b70 = ((vector float) vec_add(vs16(x0), vs16(x3)));
276     b10 = ((vector float) vec_add(vs16(x1), vs16(x2)));
277
278     b00 = ((vector float) vec_add(vs16(b70), vs16(b10)));
279     b40 = ((vector float) vec_sub(vs16(b70), vs16(b10)));
280
281 #define CTF0(n)                                                    \
282     b ## n ## 1 = ((vector float) vec_unpackl(vs16(b ## n ## 0))); \
283     b ## n ## 0 = ((vector float) vec_unpackh(vs16(b ## n ## 0))); \
284     b ## n ## 1 = vec_ctf(vs32(b ## n ## 1), 0);                   \
285     b ## n ## 0 = vec_ctf(vs32(b ## n ## 0), 0)
286
287     CTF0(0);
288     CTF0(4);
289
290     b20 = ((vector float) vec_sub(vs16(x0), vs16(x3)));
291     b60 = ((vector float) vec_sub(vs16(x1), vs16(x2)));
292
293     CTF0(2);
294     CTF0(6);
295
296 #undef CTF0
297
298     x0 = vec_add(b60, b20);
299     x1 = vec_add(b61, b21);
300
301     cnst = LD_W2;
302     x0   = vec_madd(cnst, x0, mzero);
303     x1   = vec_madd(cnst, x1, mzero);
304     cnst = LD_W1;
305     b20  = vec_madd(cnst, b20, x0);
306     b21  = vec_madd(cnst, b21, x1);
307     cnst = LD_W0;
308     b60  = vec_madd(cnst, b60, x0);
309     b61  = vec_madd(cnst, b61, x1);
310
311 #define CTFX(x, b)                                  \
312     b ## 0 = ((vector float) vec_unpackh(vs16(x))); \
313     b ## 1 = ((vector float) vec_unpackl(vs16(x))); \
314     b ## 0 = vec_ctf(vs32(b ## 0), 0);              \
315     b ## 1 = vec_ctf(vs32(b ## 1), 0)
316
317     CTFX(x4, b7);
318     CTFX(x5, b5);
319     CTFX(x6, b3);
320     CTFX(x7, b1);
321
322 #undef CTFX
323
324     x0   = vec_add(b70, b10);
325     x1   = vec_add(b50, b30);
326     x2   = vec_add(b70, b30);
327     x3   = vec_add(b50, b10);
328     x8   = vec_add(x2, x3);
329     cnst = LD_W3;
330     x8   = vec_madd(cnst, x8, mzero);
331
332     cnst = LD_W8;
333     x0   = vec_madd(cnst, x0, mzero);
334     cnst = LD_W9;
335     x1   = vec_madd(cnst, x1, mzero);
336     cnst = LD_WA;
337     x2   = vec_madd(cnst, x2, x8);
338     cnst = LD_WB;
339     x3   = vec_madd(cnst, x3, x8);
340
341     cnst = LD_W4;
342     b70  = vec_madd(cnst, b70, x0);
343     cnst = LD_W5;
344     b50  = vec_madd(cnst, b50, x1);
345     cnst = LD_W6;
346     b30  = vec_madd(cnst, b30, x1);
347     cnst = LD_W7;
348     b10  = vec_madd(cnst, b10, x0);
349
350     b70 = vec_add(b70, x2);
351     b50 = vec_add(b50, x3);
352     b30 = vec_add(b30, x2);
353     b10 = vec_add(b10, x3);
354
355     x0   = vec_add(b71, b11);
356     x1   = vec_add(b51, b31);
357     x2   = vec_add(b71, b31);
358     x3   = vec_add(b51, b11);
359     x8   = vec_add(x2, x3);
360     cnst = LD_W3;
361     x8   = vec_madd(cnst, x8, mzero);
362
363     cnst = LD_W8;
364     x0   = vec_madd(cnst, x0, mzero);
365     cnst = LD_W9;
366     x1   = vec_madd(cnst, x1, mzero);
367     cnst = LD_WA;
368     x2   = vec_madd(cnst, x2, x8);
369     cnst = LD_WB;
370     x3   = vec_madd(cnst, x3, x8);
371
372     cnst = LD_W4;
373     b71  = vec_madd(cnst, b71, x0);
374     cnst = LD_W5;
375     b51  = vec_madd(cnst, b51, x1);
376     cnst = LD_W6;
377     b31  = vec_madd(cnst, b31, x1);
378     cnst = LD_W7;
379     b11  = vec_madd(cnst, b11, x0);
380
381     b71 = vec_add(b71, x2);
382     b51 = vec_add(b51, x3);
383     b31 = vec_add(b31, x2);
384     b11 = vec_add(b11, x3);
385     /* }}} */
386
387     /* 8x8 matrix transpose (vector float[8][2]) {{{ */
388     x0 = vec_mergel(b00, b20);
389     x1 = vec_mergeh(b00, b20);
390     x2 = vec_mergel(b10, b30);
391     x3 = vec_mergeh(b10, b30);
392
393     b00 = vec_mergeh(x1, x3);
394     b10 = vec_mergel(x1, x3);
395     b20 = vec_mergeh(x0, x2);
396     b30 = vec_mergel(x0, x2);
397
398     x4 = vec_mergel(b41, b61);
399     x5 = vec_mergeh(b41, b61);
400     x6 = vec_mergel(b51, b71);
401     x7 = vec_mergeh(b51, b71);
402
403     b41 = vec_mergeh(x5, x7);
404     b51 = vec_mergel(x5, x7);
405     b61 = vec_mergeh(x4, x6);
406     b71 = vec_mergel(x4, x6);
407
408     x0 = vec_mergel(b01, b21);
409     x1 = vec_mergeh(b01, b21);
410     x2 = vec_mergel(b11, b31);
411     x3 = vec_mergeh(b11, b31);
412
413     x4 = vec_mergel(b40, b60);
414     x5 = vec_mergeh(b40, b60);
415     x6 = vec_mergel(b50, b70);
416     x7 = vec_mergeh(b50, b70);
417
418     b40 = vec_mergeh(x1, x3);
419     b50 = vec_mergel(x1, x3);
420     b60 = vec_mergeh(x0, x2);
421     b70 = vec_mergel(x0, x2);
422
423     b01 = vec_mergeh(x5, x7);
424     b11 = vec_mergel(x5, x7);
425     b21 = vec_mergeh(x4, x6);
426     b31 = vec_mergel(x4, x6);
427     /* }}} */
428
429     FDCTCOL(b00, b10, b20, b30, b40, b50, b60, b70);
430     FDCTCOL(b01, b11, b21, b31, b41, b51, b61, b71);
431
432     /* round, convert back to short {{{ */
433 #define CTS(n)                                                  \
434     b ## n ## 0 = vec_round(b ## n ## 0);                       \
435     b ## n ## 1 = vec_round(b ## n ## 1);                       \
436     b ## n ## 0 = ((vector float) vec_cts(b ## n ## 0, 0));     \
437     b ## n ## 1 = ((vector float) vec_cts(b ## n ## 1, 0));     \
438     b ## n ## 0 = ((vector float) vec_pack(vs32(b ## n ## 0),   \
439                                            vs32(b ## n ## 1))); \
440     vec_st(vs16(b ## n ## 0), 0, bp)
441
442     bp = (vector signed short *) block;
443     CTS(0);
444     bp++;
445     CTS(1);
446     bp++;
447     CTS(2);
448     bp++;
449     CTS(3);
450     bp++;
451     CTS(4);
452     bp++;
453     CTS(5);
454     bp++;
455     CTS(6);
456     bp++;
457     CTS(7);
458
459 #undef CTS
460     /* }}} */
461 }
462
463 #endif /* HAVE_ALTIVEC */
464
465 av_cold void ff_fdctdsp_init_ppc(FDCTDSPContext *c, AVCodecContext *avctx,
466                                  unsigned high_bit_depth)
467 {
468 #if HAVE_ALTIVEC && HAVE_BIGENDIAN
469     if (!PPC_ALTIVEC(av_get_cpu_flags()))
470         return;
471
472     if (!high_bit_depth) {
473         if (avctx->dct_algo == FF_DCT_AUTO ||
474             avctx->dct_algo == FF_DCT_ALTIVEC) {
475             c->fdct = ff_fdct_altivec;
476         }
477     }
478 #endif /* HAVE_ALTIVEC */
479 }