Change license headers to say 'FFmpeg' instead of 'this program/this library'
[ffmpeg.git] / libavcodec / ppc / fft_altivec.c
1 /*
2  * FFT/IFFT transforms
3  * AltiVec-enabled
4  * Copyright (c) 2003 Romain Dolbeau <romain@dolbeau.org>
5  * Based on code Copyright (c) 2002 Fabrice Bellard.
6  *
7  * This file is part of FFmpeg.
8  *
9  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
10  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
11  * License as published by the Free Software Foundation; either
12  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
13  *
14  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
17  * Lesser General Public License for more details.
18  *
19  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
20  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
21  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
22  */
23 #include "../dsputil.h"
24
25 #include "gcc_fixes.h"
26
27 #include "dsputil_altivec.h"
28
29 /*
30   those three macros are from libavcodec/fft.c
31   and are required for the reference C code
32 */
33 /* butter fly op */
34 #define BF(pre, pim, qre, qim, pre1, pim1, qre1, qim1) \
35 {\
36   FFTSample ax, ay, bx, by;\
37   bx=pre1;\
38   by=pim1;\
39   ax=qre1;\
40   ay=qim1;\
41   pre = (bx + ax);\
42   pim = (by + ay);\
43   qre = (bx - ax);\
44   qim = (by - ay);\
45 }
46 #define MUL16(a,b) ((a) * (b))
47 #define CMUL(pre, pim, are, aim, bre, bim) \
48 {\
49    pre = (MUL16(are, bre) - MUL16(aim, bim));\
50    pim = (MUL16(are, bim) + MUL16(bre, aim));\
51 }
52
53
54 /**
55  * Do a complex FFT with the parameters defined in ff_fft_init(). The
56  * input data must be permuted before with s->revtab table. No
57  * 1.0/sqrt(n) normalization is done.
58  * AltiVec-enabled
59  * This code assumes that the 'z' pointer is 16 bytes-aligned
60  * It also assumes all FFTComplex are 8 bytes-aligned pair of float
61  * The code is exactly the same as the SSE version, except
62  * that successive MUL + ADD/SUB have been merged into
63  * fused multiply-add ('vec_madd' in altivec)
64  */
65 void ff_fft_calc_altivec(FFTContext *s, FFTComplex *z)
66 {
67 POWERPC_PERF_DECLARE(altivec_fft_num, s->nbits >= 6);
68 #ifdef ALTIVEC_USE_REFERENCE_C_CODE
69     int ln = s->nbits;
70     int j, np, np2;
71     int nblocks, nloops;
72     register FFTComplex *p, *q;
73     FFTComplex *exptab = s->exptab;
74     int l;
75     FFTSample tmp_re, tmp_im;
76
77 POWERPC_PERF_START_COUNT(altivec_fft_num, s->nbits >= 6);
78
79     np = 1 << ln;
80
81     /* pass 0 */
82
83     p=&z[0];
84     j=(np >> 1);
85     do {
86         BF(p[0].re, p[0].im, p[1].re, p[1].im,
87            p[0].re, p[0].im, p[1].re, p[1].im);
88         p+=2;
89     } while (--j != 0);
90
91     /* pass 1 */
92
93
94     p=&z[0];
95     j=np >> 2;
96     if (s->inverse) {
97         do {
98             BF(p[0].re, p[0].im, p[2].re, p[2].im,
99                p[0].re, p[0].im, p[2].re, p[2].im);
100             BF(p[1].re, p[1].im, p[3].re, p[3].im,
101                p[1].re, p[1].im, -p[3].im, p[3].re);
102             p+=4;
103         } while (--j != 0);
104     } else {
105         do {
106             BF(p[0].re, p[0].im, p[2].re, p[2].im,
107                p[0].re, p[0].im, p[2].re, p[2].im);
108             BF(p[1].re, p[1].im, p[3].re, p[3].im,
109                p[1].re, p[1].im, p[3].im, -p[3].re);
110             p+=4;
111         } while (--j != 0);
112     }
113     /* pass 2 .. ln-1 */
114
115     nblocks = np >> 3;
116     nloops = 1 << 2;
117     np2 = np >> 1;
118     do {
119         p = z;
120         q = z + nloops;
121         for (j = 0; j < nblocks; ++j) {
122             BF(p->re, p->im, q->re, q->im,
123                p->re, p->im, q->re, q->im);
124
125             p++;
126             q++;
127             for(l = nblocks; l < np2; l += nblocks) {
128                 CMUL(tmp_re, tmp_im, exptab[l].re, exptab[l].im, q->re, q->im);
129                 BF(p->re, p->im, q->re, q->im,
130                    p->re, p->im, tmp_re, tmp_im);
131                 p++;
132                 q++;
133             }
134
135             p += nloops;
136             q += nloops;
137         }
138         nblocks = nblocks >> 1;
139         nloops = nloops << 1;
140     } while (nblocks != 0);
141
142 POWERPC_PERF_STOP_COUNT(altivec_fft_num, s->nbits >= 6);
143
144 #else /* ALTIVEC_USE_REFERENCE_C_CODE */
145 #ifdef CONFIG_DARWIN
146     register const vector float vczero = (const vector float)(0.);
147 #else
148     register const vector float vczero = (const vector float){0.,0.,0.,0.};
149 #endif
150
151     int ln = s->nbits;
152     int j, np, np2;
153     int nblocks, nloops;
154     register FFTComplex *p, *q;
155     FFTComplex *cptr, *cptr1;
156     int k;
157
158 POWERPC_PERF_START_COUNT(altivec_fft_num, s->nbits >= 6);
159
160     np = 1 << ln;
161
162     {
163         vector float *r, a, b, a1, c1, c2;
164
165         r = (vector float *)&z[0];
166
167         c1 = vcii(p,p,n,n);
168
169         if (s->inverse)
170             {
171                 c2 = vcii(p,p,n,p);
172             }
173         else
174             {
175                 c2 = vcii(p,p,p,n);
176             }
177
178         j = (np >> 2);
179         do {
180             a = vec_ld(0, r);
181             a1 = vec_ld(sizeof(vector float), r);
182
183             b = vec_perm(a,a,vcprmle(1,0,3,2));
184             a = vec_madd(a,c1,b);
185             /* do the pass 0 butterfly */
186
187             b = vec_perm(a1,a1,vcprmle(1,0,3,2));
188             b = vec_madd(a1,c1,b);
189             /* do the pass 0 butterfly */
190
191             /* multiply third by -i */
192             b = vec_perm(b,b,vcprmle(2,3,1,0));
193
194             /* do the pass 1 butterfly */
195             vec_st(vec_madd(b,c2,a), 0, r);
196             vec_st(vec_nmsub(b,c2,a), sizeof(vector float), r);
197
198             r += 2;
199         } while (--j != 0);
200     }
201     /* pass 2 .. ln-1 */
202
203     nblocks = np >> 3;
204     nloops = 1 << 2;
205     np2 = np >> 1;
206
207     cptr1 = s->exptab1;
208     do {
209         p = z;
210         q = z + nloops;
211         j = nblocks;
212         do {
213             cptr = cptr1;
214             k = nloops >> 1;
215             do {
216                 vector float a,b,c,t1;
217
218                 a = vec_ld(0, (float*)p);
219                 b = vec_ld(0, (float*)q);
220
221                 /* complex mul */
222                 c = vec_ld(0, (float*)cptr);
223                 /*  cre*re cim*re */
224                 t1 = vec_madd(c, vec_perm(b,b,vcprmle(2,2,0,0)),vczero);
225                 c = vec_ld(sizeof(vector float), (float*)cptr);
226                 /*  -cim*im cre*im */
227                 b = vec_madd(c, vec_perm(b,b,vcprmle(3,3,1,1)),t1);
228
229                 /* butterfly */
230                 vec_st(vec_add(a,b), 0, (float*)p);
231                 vec_st(vec_sub(a,b), 0, (float*)q);
232
233                 p += 2;
234                 q += 2;
235                 cptr += 4;
236             } while (--k);
237
238             p += nloops;
239             q += nloops;
240         } while (--j);
241         cptr1 += nloops * 2;
242         nblocks = nblocks >> 1;
243         nloops = nloops << 1;
244     } while (nblocks != 0);
245
246 POWERPC_PERF_STOP_COUNT(altivec_fft_num, s->nbits >= 6);
247
248 #endif /* ALTIVEC_USE_REFERENCE_C_CODE */
249 }