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[ffmpeg.git] / libavcodec / ppc / fft_altivec.c
1 /*
2  * FFT/IFFT transforms
3  * AltiVec-enabled
4  * Copyright (c) 2009 Loren Merritt
5  *
6  * This file is part of FFmpeg.
7  *
8  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
10  * License as published by the Free Software Foundation; either
11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
12  *
13  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
16  * Lesser General Public License for more details.
17  *
18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
19  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
21  */
22
23 #include "config.h"
24 #include "libavutil/cpu.h"
25 #include "libavutil/ppc/types_altivec.h"
26 #include "libavutil/ppc/util_altivec.h"
27 #include "libavcodec/fft.h"
28
29 /**
30  * Do a complex FFT with the parameters defined in ff_fft_init(). The
31  * input data must be permuted before with s->revtab table. No
32  * 1.0/sqrt(n) normalization is done.
33  * AltiVec-enabled
34  * This code assumes that the 'z' pointer is 16 bytes-aligned
35  * It also assumes all FFTComplex are 8 bytes-aligned pair of float
36  */
37
38 void ff_fft_calc_altivec(FFTContext *s, FFTComplex *z);
39 void ff_fft_calc_interleave_altivec(FFTContext *s, FFTComplex *z);
40
41 #if HAVE_GNU_AS && HAVE_ALTIVEC
42 static void imdct_half_altivec(FFTContext *s, FFTSample *output, const FFTSample *input)
43 {
44     int j, k;
45     int n = 1 << s->mdct_bits;
46     int n4 = n >> 2;
47     int n8 = n >> 3;
48     int n32 = n >> 5;
49     const uint16_t *revtabj = s->revtab;
50     const uint16_t *revtabk = s->revtab+n4;
51     const vec_f *tcos = (const vec_f*)(s->tcos+n8);
52     const vec_f *tsin = (const vec_f*)(s->tsin+n8);
53     const vec_f *pin = (const vec_f*)(input+n4);
54     vec_f *pout = (vec_f*)(output+n4);
55
56     /* pre rotation */
57     k = n32-1;
58     do {
59         vec_f cos,sin,cos0,sin0,cos1,sin1,re,im,r0,i0,r1,i1,a,b,c,d;
60 #define CMULA(p,o0,o1,o2,o3)\
61         a = pin[ k*2+p];                       /* { z[k].re,    z[k].im,    z[k+1].re,  z[k+1].im  } */\
62         b = pin[-k*2-p-1];                     /* { z[-k-2].re, z[-k-2].im, z[-k-1].re, z[-k-1].im } */\
63         re = vec_perm(a, b, vcprm(0,2,s0,s2)); /* { z[k].re,    z[k+1].re,  z[-k-2].re, z[-k-1].re } */\
64         im = vec_perm(a, b, vcprm(s3,s1,3,1)); /* { z[-k-1].im, z[-k-2].im, z[k+1].im,  z[k].im    } */\
65         cos = vec_perm(cos0, cos1, vcprm(o0,o1,s##o2,s##o3)); /* { cos[k], cos[k+1], cos[-k-2], cos[-k-1] } */\
66         sin = vec_perm(sin0, sin1, vcprm(o0,o1,s##o2,s##o3));\
67         r##p = im*cos - re*sin;\
68         i##p = re*cos + im*sin;
69 #define STORE2(v,dst)\
70         j = dst;\
71         vec_ste(v, 0, output+j*2);\
72         vec_ste(v, 4, output+j*2);
73 #define STORE8(p)\
74         a = vec_perm(r##p, i##p, vcprm(0,s0,0,s0));\
75         b = vec_perm(r##p, i##p, vcprm(1,s1,1,s1));\
76         c = vec_perm(r##p, i##p, vcprm(2,s2,2,s2));\
77         d = vec_perm(r##p, i##p, vcprm(3,s3,3,s3));\
78         STORE2(a, revtabk[ p*2-4]);\
79         STORE2(b, revtabk[ p*2-3]);\
80         STORE2(c, revtabj[-p*2+2]);\
81         STORE2(d, revtabj[-p*2+3]);
82
83         cos0 = tcos[k];
84         sin0 = tsin[k];
85         cos1 = tcos[-k-1];
86         sin1 = tsin[-k-1];
87         CMULA(0, 0,1,2,3);
88         CMULA(1, 2,3,0,1);
89         STORE8(0);
90         STORE8(1);
91         revtabj += 4;
92         revtabk -= 4;
93         k--;
94     } while(k >= 0);
95
96     ff_fft_calc_altivec(s, (FFTComplex*)output);
97
98     /* post rotation + reordering */
99     j = -n32;
100     k = n32-1;
101     do {
102         vec_f cos,sin,re,im,a,b,c,d;
103 #define CMULB(d0,d1,o)\
104         re = pout[o*2];\
105         im = pout[o*2+1];\
106         cos = tcos[o];\
107         sin = tsin[o];\
108         d0 = im*sin - re*cos;\
109         d1 = re*sin + im*cos;
110
111         CMULB(a,b,j);
112         CMULB(c,d,k);
113         pout[2*j]   = vec_perm(a, d, vcprm(0,s3,1,s2));
114         pout[2*j+1] = vec_perm(a, d, vcprm(2,s1,3,s0));
115         pout[2*k]   = vec_perm(c, b, vcprm(0,s3,1,s2));
116         pout[2*k+1] = vec_perm(c, b, vcprm(2,s1,3,s0));
117         j++;
118         k--;
119     } while(k >= 0);
120 }
121
122 static void imdct_calc_altivec(FFTContext *s, FFTSample *output, const FFTSample *input)
123 {
124     int k;
125     int n = 1 << s->mdct_bits;
126     int n4 = n >> 2;
127     int n16 = n >> 4;
128     vec_u32 sign = {1U<<31,1U<<31,1U<<31,1U<<31};
129     vec_u32 *p0 = (vec_u32*)(output+n4);
130     vec_u32 *p1 = (vec_u32*)(output+n4*3);
131
132     imdct_half_altivec(s, output + n4, input);
133
134     for (k = 0; k < n16; k++) {
135         vec_u32 a = p0[k] ^ sign;
136         vec_u32 b = p1[-k-1];
137         p0[-k-1] = vec_perm(a, a, vcprm(3,2,1,0));
138         p1[k]    = vec_perm(b, b, vcprm(3,2,1,0));
139     }
140 }
141 #endif /* HAVE_GNU_AS && HAVE_ALTIVEC */
142
143 av_cold void ff_fft_init_ppc(FFTContext *s)
144 {
145 #if HAVE_GNU_AS && HAVE_ALTIVEC
146     if (!(av_get_cpu_flags() & AV_CPU_FLAG_ALTIVEC))
147         return;
148
149     s->fft_calc   = ff_fft_calc_interleave_altivec;
150     if (s->mdct_bits >= 5) {
151         s->imdct_calc = imdct_calc_altivec;
152         s->imdct_half = imdct_half_altivec;
153     }
154 #endif /* HAVE_GNU_AS && HAVE_ALTIVEC */
155 }