8d7fd465edefe586e98b97f16c00d33c9e7f1390
[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/cpu.h"
26 #include "libavutil/ppc/types_altivec.h"
27 #include "libavutil/ppc/util_altivec.h"
28 #include "libavcodec/fft.h"
29
30 /**
31  * Do a complex FFT with the parameters defined in ff_fft_init().
32  * The input data must be permuted before with s->revtab table.
33  * No 1.0 / sqrt(n) normalization is done.
34  * AltiVec-enabled:
35  * This code assumes that the 'z' pointer is 16 bytes-aligned.
36  * It also assumes all FFTComplex are 8 bytes-aligned pairs of floats.
37  */
38
39 void ff_fft_calc_altivec(FFTContext *s, FFTComplex *z);
40 void ff_fft_calc_interleave_altivec(FFTContext *s, FFTComplex *z);
41
42 #if HAVE_GNU_AS && HAVE_ALTIVEC
43 static void imdct_half_altivec(FFTContext *s, FFTSample *output, const FFTSample *input)
44 {
45     int j, k;
46     int n = 1 << s->mdct_bits;
47     int n4 = n >> 2;
48     int n8 = n >> 3;
49     int n32 = n >> 5;
50     const uint16_t *revtabj = s->revtab;
51     const uint16_t *revtabk = s->revtab+n4;
52     const vec_f *tcos = (const vec_f*)(s->tcos+n8);
53     const vec_f *tsin = (const vec_f*)(s->tsin+n8);
54     const vec_f *pin = (const vec_f*)(input+n4);
55     vec_f *pout = (vec_f*)(output+n4);
56
57     /* pre rotation */
58     k = n32-1;
59     do {
60         vec_f cos,sin,cos0,sin0,cos1,sin1,re,im,r0,i0,r1,i1,a,b,c,d;
61 #define CMULA(p,o0,o1,o2,o3)\
62         a = pin[ k*2+p];                       /* { z[k].re,    z[k].im,    z[k+1].re,  z[k+1].im  } */\
63         b = pin[-k*2-p-1];                     /* { z[-k-2].re, z[-k-2].im, z[-k-1].re, z[-k-1].im } */\
64         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 } */\
65         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    } */\
66         cos = vec_perm(cos0, cos1, vcprm(o0,o1,s##o2,s##o3)); /* { cos[k], cos[k+1], cos[-k-2], cos[-k-1] } */\
67         sin = vec_perm(sin0, sin1, vcprm(o0,o1,s##o2,s##o3));\
68         r##p = im*cos - re*sin;\
69         i##p = re*cos + im*sin;
70 #define STORE2(v,dst)\
71         j = dst;\
72         vec_ste(v, 0, output+j*2);\
73         vec_ste(v, 4, output+j*2);
74 #define STORE8(p)\
75         a = vec_perm(r##p, i##p, vcprm(0,s0,0,s0));\
76         b = vec_perm(r##p, i##p, vcprm(1,s1,1,s1));\
77         c = vec_perm(r##p, i##p, vcprm(2,s2,2,s2));\
78         d = vec_perm(r##p, i##p, vcprm(3,s3,3,s3));\
79         STORE2(a, revtabk[ p*2-4]);\
80         STORE2(b, revtabk[ p*2-3]);\
81         STORE2(c, revtabj[-p*2+2]);\
82         STORE2(d, revtabj[-p*2+3]);
83
84         cos0 = tcos[k];
85         sin0 = tsin[k];
86         cos1 = tcos[-k-1];
87         sin1 = tsin[-k-1];
88         CMULA(0, 0,1,2,3);
89         CMULA(1, 2,3,0,1);
90         STORE8(0);
91         STORE8(1);
92         revtabj += 4;
93         revtabk -= 4;
94         k--;
95     } while(k >= 0);
96
97     ff_fft_calc_altivec(s, (FFTComplex*)output);
98
99     /* post rotation + reordering */
100     j = -n32;
101     k = n32-1;
102     do {
103         vec_f cos,sin,re,im,a,b,c,d;
104 #define CMULB(d0,d1,o)\
105         re = pout[o*2];\
106         im = pout[o*2+1];\
107         cos = tcos[o];\
108         sin = tsin[o];\
109         d0 = im*sin - re*cos;\
110         d1 = re*sin + im*cos;
111
112         CMULB(a,b,j);
113         CMULB(c,d,k);
114         pout[2*j]   = vec_perm(a, d, vcprm(0,s3,1,s2));
115         pout[2*j+1] = vec_perm(a, d, vcprm(2,s1,3,s0));
116         pout[2*k]   = vec_perm(c, b, vcprm(0,s3,1,s2));
117         pout[2*k+1] = vec_perm(c, b, vcprm(2,s1,3,s0));
118         j++;
119         k--;
120     } while(k >= 0);
121 }
122
123 static void imdct_calc_altivec(FFTContext *s, FFTSample *output, const FFTSample *input)
124 {
125     int k;
126     int n = 1 << s->mdct_bits;
127     int n4 = n >> 2;
128     int n16 = n >> 4;
129     vec_u32 sign = {1U<<31,1U<<31,1U<<31,1U<<31};
130     vec_u32 *p0 = (vec_u32*)(output+n4);
131     vec_u32 *p1 = (vec_u32*)(output+n4*3);
132
133     imdct_half_altivec(s, output + n4, input);
134
135     for (k = 0; k < n16; k++) {
136         vec_u32 a = p0[k] ^ sign;
137         vec_u32 b = p1[-k-1];
138         p0[-k-1] = vec_perm(a, a, vcprm(3,2,1,0));
139         p1[k]    = vec_perm(b, b, vcprm(3,2,1,0));
140     }
141 }
142 #endif /* HAVE_GNU_AS && HAVE_ALTIVEC */
143
144 av_cold void ff_fft_init_ppc(FFTContext *s)
145 {
146 #if HAVE_GNU_AS && HAVE_ALTIVEC
147     if (!PPC_ALTIVEC(av_get_cpu_flags()))
148         return;
149
150     s->fft_calc   = ff_fft_calc_interleave_altivec;
151     if (s->mdct_bits >= 5) {
152         s->imdct_calc = imdct_calc_altivec;
153         s->imdct_half = imdct_half_altivec;
154     }
155 #endif /* HAVE_GNU_AS && HAVE_ALTIVEC */
156 }