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