PPC: fix build on OSX without gas-preprocessor
[ffmpeg.git] / libavcodec / ppc / fft_altivec.c
1 /*
2  * FFT/IFFT transforms
3  * AltiVec-enabled
4  * Copyright (c) 2009 Loren Merritt
5  *
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7  *
8  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
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15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
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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 #include "libavcodec/fft.h"
23 #include "util_altivec.h"
24 #include "types_altivec.h"
25 #include "regs.h"
26
27 /**
28  * Do a complex FFT with the parameters defined in ff_fft_init(). The
29  * input data must be permuted before with s->revtab table. No
30  * 1.0/sqrt(n) normalization is done.
31  * AltiVec-enabled
32  * This code assumes that the 'z' pointer is 16 bytes-aligned
33  * It also assumes all FFTComplex are 8 bytes-aligned pair of float
34  */
35
36 // Pointers to functions. Not using function pointer syntax, because
37 // that involves an extra level of indirection on some PPC ABIs.
38 extern void *ff_fft_dispatch_altivec[2][15];
39
40 #if HAVE_GNU_AS
41 // Convert from simd order to C order.
42 static void swizzle(vec_f *z, int n)
43 {
44     int i;
45     n >>= 1;
46     for (i = 0; i < n; i += 2) {
47         vec_f re = z[i];
48         vec_f im = z[i+1];
49         z[i]   = vec_mergeh(re, im);
50         z[i+1] = vec_mergel(re, im);
51     }
52 }
53
54 static av_always_inline void fft_dispatch(FFTContext *s, FFTComplex *z, int do_swizzle)
55 {
56     register vec_f  v14 __asm__("v14") = {0,0,0,0};
57     register vec_f  v15 __asm__("v15") = *(const vec_f*)ff_cos_16;
58     register vec_f  v16 __asm__("v16") = {0, 0.38268343, M_SQRT1_2, 0.92387953};
59     register vec_f  v17 __asm__("v17") = {-M_SQRT1_2, M_SQRT1_2, M_SQRT1_2,-M_SQRT1_2};
60     register vec_f  v18 __asm__("v18") = { M_SQRT1_2, M_SQRT1_2, M_SQRT1_2, M_SQRT1_2};
61     register vec_u8 v19 __asm__("v19") = vcprm(s0,3,2,1);
62     register vec_u8 v20 __asm__("v20") = vcprm(0,1,s2,s1);
63     register vec_u8 v21 __asm__("v21") = vcprm(2,3,s0,s3);
64     register vec_u8 v22 __asm__("v22") = vcprm(2,s3,3,s2);
65     register vec_u8 v23 __asm__("v23") = vcprm(0,1,s0,s1);
66     register vec_u8 v24 __asm__("v24") = vcprm(2,3,s2,s3);
67     register vec_u8 v25 __asm__("v25") = vcprm(2,3,0,1);
68     register vec_u8 v26 __asm__("v26") = vcprm(1,2,s3,s0);
69     register vec_u8 v27 __asm__("v27") = vcprm(0,3,s2,s1);
70     register vec_u8 v28 __asm__("v28") = vcprm(0,2,s1,s3);
71     register vec_u8 v29 __asm__("v29") = vcprm(1,3,s0,s2);
72     register FFTSample *const*cos_tabs __asm__("r12") = ff_cos_tabs;
73     register FFTComplex *zarg __asm__("r3") = z;
74     __asm__(
75         "mtctr %0               \n"
76         "li   "r(9)", 16        \n"
77         "subi "r(1)","r(1) ",%1 \n"
78         "bctrl                  \n"
79         "addi "r(1)","r(1) ",%1 \n"
80         ::"r"(ff_fft_dispatch_altivec[do_swizzle][s->nbits-2]), "i"(12*sizeof(void*)),
81           "r"(zarg), "r"(cos_tabs),
82           "v"(v14),"v"(v15),"v"(v16),"v"(v17),"v"(v18),"v"(v19),"v"(v20),"v"(v21),
83           "v"(v22),"v"(v23),"v"(v24),"v"(v25),"v"(v26),"v"(v27),"v"(v28),"v"(v29)
84         : "lr","ctr","r0","r4","r5","r6","r7","r8","r9","r10","r11",
85           "v0","v1","v2","v3","v4","v5","v6","v7","v8","v9","v10","v11","v12","v13"
86     );
87     if (do_swizzle && s->nbits <= 4)
88         swizzle((vec_f*)z, 1<<s->nbits);
89 }
90
91 static void ff_fft_calc_altivec(FFTContext *s, FFTComplex *z)
92 {
93     fft_dispatch(s, z, 1);
94 }
95
96 static void ff_imdct_half_altivec(FFTContext *s, FFTSample *output, const FFTSample *input)
97 {
98     int j, k;
99     int n = 1 << s->mdct_bits;
100     int n4 = n >> 2;
101     int n8 = n >> 3;
102     int n32 = n >> 5;
103     const uint16_t *revtabj = s->revtab;
104     const uint16_t *revtabk = s->revtab+n4;
105     const vec_f *tcos = (const vec_f*)(s->tcos+n8);
106     const vec_f *tsin = (const vec_f*)(s->tsin+n8);
107     const vec_f *pin = (const vec_f*)(input+n4);
108     vec_f *pout = (vec_f*)(output+n4);
109
110     /* pre rotation */
111     k = n32-1;
112     do {
113         vec_f cos,sin,cos0,sin0,cos1,sin1,re,im,r0,i0,r1,i1,a,b,c,d;
114 #define CMULA(p,o0,o1,o2,o3)\
115         a = pin[ k*2+p];                       /* { z[k].re,    z[k].im,    z[k+1].re,  z[k+1].im  } */\
116         b = pin[-k*2-p-1];                     /* { z[-k-2].re, z[-k-2].im, z[-k-1].re, z[-k-1].im } */\
117         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 } */\
118         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    } */\
119         cos = vec_perm(cos0, cos1, vcprm(o0,o1,s##o2,s##o3)); /* { cos[k], cos[k+1], cos[-k-2], cos[-k-1] } */\
120         sin = vec_perm(sin0, sin1, vcprm(o0,o1,s##o2,s##o3));\
121         r##p = im*cos - re*sin;\
122         i##p = re*cos + im*sin;
123 #define STORE2(v,dst)\
124         j = dst;\
125         vec_ste(v, 0, output+j*2);\
126         vec_ste(v, 4, output+j*2);
127 #define STORE8(p)\
128         a = vec_perm(r##p, i##p, vcprm(0,s0,0,s0));\
129         b = vec_perm(r##p, i##p, vcprm(1,s1,1,s1));\
130         c = vec_perm(r##p, i##p, vcprm(2,s2,2,s2));\
131         d = vec_perm(r##p, i##p, vcprm(3,s3,3,s3));\
132         STORE2(a, revtabk[ p*2-4]);\
133         STORE2(b, revtabk[ p*2-3]);\
134         STORE2(c, revtabj[-p*2+2]);\
135         STORE2(d, revtabj[-p*2+3]);
136
137         cos0 = tcos[k];
138         sin0 = tsin[k];
139         cos1 = tcos[-k-1];
140         sin1 = tsin[-k-1];
141         CMULA(0, 0,1,2,3);
142         CMULA(1, 2,3,0,1);
143         STORE8(0);
144         STORE8(1);
145         revtabj += 4;
146         revtabk -= 4;
147         k--;
148     } while(k >= 0);
149
150     fft_dispatch(s, (FFTComplex*)output, 0);
151
152     /* post rotation + reordering */
153     j = -n32;
154     k = n32-1;
155     do {
156         vec_f cos,sin,re,im,a,b,c,d;
157 #define CMULB(d0,d1,o)\
158         re = pout[o*2];\
159         im = pout[o*2+1];\
160         cos = tcos[o];\
161         sin = tsin[o];\
162         d0 = im*sin - re*cos;\
163         d1 = re*sin + im*cos;
164
165         CMULB(a,b,j);
166         CMULB(c,d,k);
167         pout[2*j]   = vec_perm(a, d, vcprm(0,s3,1,s2));
168         pout[2*j+1] = vec_perm(a, d, vcprm(2,s1,3,s0));
169         pout[2*k]   = vec_perm(c, b, vcprm(0,s3,1,s2));
170         pout[2*k+1] = vec_perm(c, b, vcprm(2,s1,3,s0));
171         j++;
172         k--;
173     } while(k >= 0);
174 }
175
176 static void ff_imdct_calc_altivec(FFTContext *s, FFTSample *output, const FFTSample *input)
177 {
178     int k;
179     int n = 1 << s->mdct_bits;
180     int n4 = n >> 2;
181     int n16 = n >> 4;
182     vec_u32 sign = {1<<31,1<<31,1<<31,1<<31};
183     vec_u32 *p0 = (vec_u32*)(output+n4);
184     vec_u32 *p1 = (vec_u32*)(output+n4*3);
185
186     ff_imdct_half_altivec(s, output+n4, input);
187
188     for (k = 0; k < n16; k++) {
189         vec_u32 a = p0[k] ^ sign;
190         vec_u32 b = p1[-k-1];
191         p0[-k-1] = vec_perm(a, a, vcprm(3,2,1,0));
192         p1[k]    = vec_perm(b, b, vcprm(3,2,1,0));
193     }
194 }
195 #endif /* HAVE_GNU_AS */
196
197 av_cold void ff_fft_init_altivec(FFTContext *s)
198 {
199 #if HAVE_GNU_AS
200     s->fft_calc = ff_fft_calc_altivec;
201     s->imdct_calc = ff_imdct_calc_altivec;
202     s->imdct_half = ff_imdct_half_altivec;
203 #endif
204 }