vda: Check the correct pointer for buffer allocation
[ffmpeg.git] / libavcodec / ppc / me_cmp.c
1 /*
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20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
21  */
22
23 #include "config.h"
24 #if HAVE_ALTIVEC_H
25 #include <altivec.h>
26 #endif
27
28 #include "libavutil/attributes.h"
29 #include "libavutil/cpu.h"
30 #include "libavutil/ppc/cpu.h"
31 #include "libavutil/ppc/types_altivec.h"
32 #include "libavutil/ppc/util_altivec.h"
33 #include "libavcodec/avcodec.h"
34 #include "libavcodec/mpegvideo.h"
35 #include "libavcodec/me_cmp.h"
36
37 #if HAVE_ALTIVEC && HAVE_BIGENDIAN
38 static int sad16_x2_altivec(MpegEncContext *v, uint8_t *pix1, uint8_t *pix2,
39                             ptrdiff_t stride, int h)
40 {
41     int i, s = 0;
42     const vector unsigned char zero =
43         (const vector unsigned char) vec_splat_u8(0);
44     vector unsigned char perm1 = vec_lvsl(0, pix2);
45     vector unsigned char perm2 = vec_add(perm1, vec_splat_u8(1));
46     vector unsigned int sad = (vector unsigned int) vec_splat_u32(0);
47     vector signed int sumdiffs;
48
49     for (i = 0; i < h; i++) {
50         /* Read unaligned pixels into our vectors. The vectors are as follows:
51          * pix1v: pix1[0] - pix1[15]
52          * pix2v: pix2[0] - pix2[15]      pix2iv: pix2[1] - pix2[16] */
53         vector unsigned char pix1v  = vec_ld(0,  pix1);
54         vector unsigned char pix2l  = vec_ld(0,  pix2);
55         vector unsigned char pix2r  = vec_ld(16, pix2);
56         vector unsigned char pix2v  = vec_perm(pix2l, pix2r, perm1);
57         vector unsigned char pix2iv = vec_perm(pix2l, pix2r, perm2);
58
59         /* Calculate the average vector. */
60         vector unsigned char avgv = vec_avg(pix2v, pix2iv);
61
62         /* Calculate a sum of abs differences vector. */
63         vector unsigned char t5 = vec_sub(vec_max(pix1v, avgv),
64                                           vec_min(pix1v, avgv));
65
66         /* Add each 4 pixel group together and put 4 results into sad. */
67         sad = vec_sum4s(t5, sad);
68
69         pix1 += stride;
70         pix2 += stride;
71     }
72     /* Sum up the four partial sums, and put the result into s. */
73     sumdiffs = vec_sums((vector signed int) sad, (vector signed int) zero);
74     sumdiffs = vec_splat(sumdiffs, 3);
75     vec_ste(sumdiffs, 0, &s);
76
77     return s;
78 }
79
80 static int sad16_y2_altivec(MpegEncContext *v, uint8_t *pix1, uint8_t *pix2,
81                             ptrdiff_t stride, int h)
82 {
83     int i, s = 0;
84     const vector unsigned char zero =
85         (const vector unsigned char) vec_splat_u8(0);
86     vector unsigned char perm = vec_lvsl(0, pix2);
87     vector unsigned char pix1v, pix3v, avgv, t5;
88     vector unsigned int sad = (vector unsigned int) vec_splat_u32(0);
89     vector signed int sumdiffs;
90     uint8_t *pix3 = pix2 + stride;
91
92     /* Due to the fact that pix3 = pix2 + stride, the pix3 of one
93      * iteration becomes pix2 in the next iteration. We can use this
94      * fact to avoid a potentially expensive unaligned read, each
95      * time around the loop.
96      * Read unaligned pixels into our vectors. The vectors are as follows:
97      * pix2v: pix2[0] - pix2[15]
98      * Split the pixel vectors into shorts. */
99     vector unsigned char pix2l = vec_ld(0,  pix2);
100     vector unsigned char pix2r = vec_ld(15, pix2);
101     vector unsigned char pix2v = vec_perm(pix2l, pix2r, perm);
102
103     for (i = 0; i < h; i++) {
104         /* Read unaligned pixels into our vectors. The vectors are as follows:
105          * pix1v: pix1[0] - pix1[15]
106          * pix3v: pix3[0] - pix3[15] */
107         pix1v = vec_ld(0,  pix1);
108
109         pix2l = vec_ld(0,  pix3);
110         pix2r = vec_ld(15, pix3);
111         pix3v = vec_perm(pix2l, pix2r, perm);
112
113         /* Calculate the average vector. */
114         avgv = vec_avg(pix2v, pix3v);
115
116         /* Calculate a sum of abs differences vector. */
117         t5 = vec_sub(vec_max(pix1v, avgv), vec_min(pix1v, avgv));
118
119         /* Add each 4 pixel group together and put 4 results into sad. */
120         sad = vec_sum4s(t5, sad);
121
122         pix1 += stride;
123         pix2v = pix3v;
124         pix3 += stride;
125     }
126
127     /* Sum up the four partial sums, and put the result into s. */
128     sumdiffs = vec_sums((vector signed int) sad, (vector signed int) zero);
129     sumdiffs = vec_splat(sumdiffs, 3);
130     vec_ste(sumdiffs, 0, &s);
131     return s;
132 }
133
134 static int sad16_xy2_altivec(MpegEncContext *v, uint8_t *pix1, uint8_t *pix2,
135                              ptrdiff_t stride, int h)
136 {
137     int i, s = 0;
138     uint8_t *pix3 = pix2 + stride;
139     const vector unsigned char zero =
140         (const vector unsigned char) vec_splat_u8(0);
141     const vector unsigned short two =
142         (const vector unsigned short) vec_splat_u16(2);
143     vector unsigned char avgv, t5;
144     vector unsigned char perm1 = vec_lvsl(0, pix2);
145     vector unsigned char perm2 = vec_add(perm1, vec_splat_u8(1));
146     vector unsigned char pix1v, pix3v, pix3iv;
147     vector unsigned short pix3lv, pix3hv, pix3ilv, pix3ihv;
148     vector unsigned short avghv, avglv;
149     vector unsigned int sad = (vector unsigned int) vec_splat_u32(0);
150     vector signed int sumdiffs;
151
152     /* Due to the fact that pix3 = pix2 + stride, the pix3 of one
153      * iteration becomes pix2 in the next iteration. We can use this
154      * fact to avoid a potentially expensive unaligned read, as well
155      * as some splitting, and vector addition each time around the loop.
156      * Read unaligned pixels into our vectors. The vectors are as follows:
157      * pix2v: pix2[0] - pix2[15]  pix2iv: pix2[1] - pix2[16]
158      * Split the pixel vectors into shorts. */
159     vector unsigned char pix2l  = vec_ld(0,  pix2);
160     vector unsigned char pix2r  = vec_ld(16, pix2);
161     vector unsigned char pix2v  = vec_perm(pix2l, pix2r, perm1);
162     vector unsigned char pix2iv = vec_perm(pix2l, pix2r, perm2);
163
164     vector unsigned short pix2hv  =
165         (vector unsigned short) vec_mergeh(zero, pix2v);
166     vector unsigned short pix2lv  =
167         (vector unsigned short) vec_mergel(zero, pix2v);
168     vector unsigned short pix2ihv =
169         (vector unsigned short) vec_mergeh(zero, pix2iv);
170     vector unsigned short pix2ilv =
171         (vector unsigned short) vec_mergel(zero, pix2iv);
172     vector unsigned short t1 = vec_add(pix2hv, pix2ihv);
173     vector unsigned short t2 = vec_add(pix2lv, pix2ilv);
174     vector unsigned short t3, t4;
175
176     for (i = 0; i < h; i++) {
177         /* Read unaligned pixels into our vectors. The vectors are as follows:
178          * pix1v: pix1[0] - pix1[15]
179          * pix3v: pix3[0] - pix3[15]      pix3iv: pix3[1] - pix3[16] */
180         pix1v  = vec_ld(0, pix1);
181
182         pix2l  = vec_ld(0, pix3);
183         pix2r  = vec_ld(16, pix3);
184         pix3v  = vec_perm(pix2l, pix2r, perm1);
185         pix3iv = vec_perm(pix2l, pix2r, perm2);
186
187         /* Note that AltiVec does have vec_avg, but this works on vector pairs
188          * and rounds up. We could do avg(avg(a, b), avg(c, d)), but the
189          * rounding would mean that, for example, avg(3, 0, 0, 1) = 2, when
190          * it should be 1. Instead, we have to split the pixel vectors into
191          * vectors of shorts and do the averaging by hand. */
192
193         /* Split the pixel vectors into shorts. */
194         pix3hv  = (vector unsigned short) vec_mergeh(zero, pix3v);
195         pix3lv  = (vector unsigned short) vec_mergel(zero, pix3v);
196         pix3ihv = (vector unsigned short) vec_mergeh(zero, pix3iv);
197         pix3ilv = (vector unsigned short) vec_mergel(zero, pix3iv);
198
199         /* Do the averaging on them. */
200         t3 = vec_add(pix3hv, pix3ihv);
201         t4 = vec_add(pix3lv, pix3ilv);
202
203         avghv = vec_sr(vec_add(vec_add(t1, t3), two), two);
204         avglv = vec_sr(vec_add(vec_add(t2, t4), two), two);
205
206         /* Pack the shorts back into a result. */
207         avgv = vec_pack(avghv, avglv);
208
209         /* Calculate a sum of abs differences vector. */
210         t5 = vec_sub(vec_max(pix1v, avgv), vec_min(pix1v, avgv));
211
212         /* Add each 4 pixel group together and put 4 results into sad. */
213         sad = vec_sum4s(t5, sad);
214
215         pix1 += stride;
216         pix3 += stride;
217         /* Transfer the calculated values for pix3 into pix2. */
218         t1 = t3;
219         t2 = t4;
220     }
221     /* Sum up the four partial sums, and put the result into s. */
222     sumdiffs = vec_sums((vector signed int) sad, (vector signed int) zero);
223     sumdiffs = vec_splat(sumdiffs, 3);
224     vec_ste(sumdiffs, 0, &s);
225
226     return s;
227 }
228
229 static int sad16_altivec(MpegEncContext *v, uint8_t *pix1, uint8_t *pix2,
230                          ptrdiff_t stride, int h)
231 {
232     int i, s;
233     const vector unsigned int zero =
234         (const vector unsigned int) vec_splat_u32(0);
235     vector unsigned char perm = vec_lvsl(0, pix2);
236     vector unsigned int sad = (vector unsigned int) vec_splat_u32(0);
237     vector signed int sumdiffs;
238
239     for (i = 0; i < h; i++) {
240         /* Read potentially unaligned pixels into t1 and t2. */
241         vector unsigned char pix2l = vec_ld(0,  pix2);
242         vector unsigned char pix2r = vec_ld(15, pix2);
243         vector unsigned char t1 = vec_ld(0, pix1);
244         vector unsigned char t2 = vec_perm(pix2l, pix2r, perm);
245
246         /* Calculate a sum of abs differences vector. */
247         vector unsigned char t3 = vec_max(t1, t2);
248         vector unsigned char t4 = vec_min(t1, t2);
249         vector unsigned char t5 = vec_sub(t3, t4);
250
251         /* Add each 4 pixel group together and put 4 results into sad. */
252         sad = vec_sum4s(t5, sad);
253
254         pix1 += stride;
255         pix2 += stride;
256     }
257
258     /* Sum up the four partial sums, and put the result into s. */
259     sumdiffs = vec_sums((vector signed int) sad, (vector signed int) zero);
260     sumdiffs = vec_splat(sumdiffs, 3);
261     vec_ste(sumdiffs, 0, &s);
262
263     return s;
264 }
265
266 static int sad8_altivec(MpegEncContext *v, uint8_t *pix1, uint8_t *pix2,
267                         ptrdiff_t stride, int h)
268 {
269     int i, s;
270     const vector unsigned int zero =
271         (const vector unsigned int) vec_splat_u32(0);
272     const vector unsigned char permclear =
273         (vector unsigned char)
274         { 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 };
275     vector unsigned char perm1 = vec_lvsl(0, pix1);
276     vector unsigned char perm2 = vec_lvsl(0, pix2);
277     vector unsigned int sad = (vector unsigned int) vec_splat_u32(0);
278     vector signed int sumdiffs;
279
280     for (i = 0; i < h; i++) {
281         /* Read potentially unaligned pixels into t1 and t2.
282          * Since we're reading 16 pixels, and actually only want 8,
283          * mask out the last 8 pixels. The 0s don't change the sum. */
284         vector unsigned char pix1l = vec_ld(0, pix1);
285         vector unsigned char pix1r = vec_ld(7, pix1);
286         vector unsigned char pix2l = vec_ld(0, pix2);
287         vector unsigned char pix2r = vec_ld(7, pix2);
288         vector unsigned char t1 = vec_and(vec_perm(pix1l, pix1r, perm1),
289                                           permclear);
290         vector unsigned char t2 = vec_and(vec_perm(pix2l, pix2r, perm2),
291                                           permclear);
292
293         /* Calculate a sum of abs differences vector. */
294         vector unsigned char t3 = vec_max(t1, t2);
295         vector unsigned char t4 = vec_min(t1, t2);
296         vector unsigned char t5 = vec_sub(t3, t4);
297
298         /* Add each 4 pixel group together and put 4 results into sad. */
299         sad = vec_sum4s(t5, sad);
300
301         pix1 += stride;
302         pix2 += stride;
303     }
304
305     /* Sum up the four partial sums, and put the result into s. */
306     sumdiffs = vec_sums((vector signed int) sad, (vector signed int) zero);
307     sumdiffs = vec_splat(sumdiffs, 3);
308     vec_ste(sumdiffs, 0, &s);
309
310     return s;
311 }
312
313 /* Sum of Squared Errors for an 8x8 block, AltiVec-enhanced.
314  * It's the sad8_altivec code above w/ squaring added. */
315 static int sse8_altivec(MpegEncContext *v, uint8_t *pix1, uint8_t *pix2,
316                         ptrdiff_t stride, int h)
317 {
318     int i, s;
319     const vector unsigned int zero =
320         (const vector unsigned int) vec_splat_u32(0);
321     const vector unsigned char permclear =
322         (vector unsigned char)
323         { 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 };
324     vector unsigned char perm1 = vec_lvsl(0, pix1);
325     vector unsigned char perm2 = vec_lvsl(0, pix2);
326     vector unsigned int sum = (vector unsigned int) vec_splat_u32(0);
327     vector signed int sumsqr;
328
329     for (i = 0; i < h; i++) {
330         /* Read potentially unaligned pixels into t1 and t2.
331          * Since we're reading 16 pixels, and actually only want 8,
332          * mask out the last 8 pixels. The 0s don't change the sum. */
333         vector unsigned char pix1l = vec_ld(0, pix1);
334         vector unsigned char pix1r = vec_ld(7, pix1);
335         vector unsigned char pix2l = vec_ld(0, pix2);
336         vector unsigned char pix2r = vec_ld(7, pix2);
337         vector unsigned char t1 = vec_and(vec_perm(pix1l, pix1r, perm1),
338                                           permclear);
339         vector unsigned char t2 = vec_and(vec_perm(pix2l, pix2r, perm2),
340                                           permclear);
341
342         /* Since we want to use unsigned chars, we can take advantage
343          * of the fact that abs(a - b) ^ 2 = (a - b) ^ 2. */
344
345         /* Calculate abs differences vector. */
346         vector unsigned char t3 = vec_max(t1, t2);
347         vector unsigned char t4 = vec_min(t1, t2);
348         vector unsigned char t5 = vec_sub(t3, t4);
349
350         /* Square the values and add them to our sum. */
351         sum = vec_msum(t5, t5, sum);
352
353         pix1 += stride;
354         pix2 += stride;
355     }
356
357     /* Sum up the four partial sums, and put the result into s. */
358     sumsqr = vec_sums((vector signed int) sum, (vector signed int) zero);
359     sumsqr = vec_splat(sumsqr, 3);
360     vec_ste(sumsqr, 0, &s);
361
362     return s;
363 }
364
365 /* Sum of Squared Errors for a 16x16 block, AltiVec-enhanced.
366  * It's the sad16_altivec code above w/ squaring added. */
367 static int sse16_altivec(MpegEncContext *v, uint8_t *pix1, uint8_t *pix2,
368                          ptrdiff_t stride, int h)
369 {
370     int i, s;
371     const vector unsigned int zero =
372         (const vector unsigned int) vec_splat_u32(0);
373     vector unsigned char perm = vec_lvsl(0, pix2);
374     vector unsigned int sum = (vector unsigned int) vec_splat_u32(0);
375     vector signed int sumsqr;
376
377     for (i = 0; i < h; i++) {
378         /* Read potentially unaligned pixels into t1 and t2. */
379         vector unsigned char pix2l = vec_ld(0,  pix2);
380         vector unsigned char pix2r = vec_ld(15, pix2);
381         vector unsigned char t1 = vec_ld(0, pix1);
382         vector unsigned char t2 = vec_perm(pix2l, pix2r, perm);
383
384         /* Since we want to use unsigned chars, we can take advantage
385          * of the fact that abs(a - b) ^ 2 = (a - b) ^ 2. */
386
387         /* Calculate abs differences vector. */
388         vector unsigned char t3 = vec_max(t1, t2);
389         vector unsigned char t4 = vec_min(t1, t2);
390         vector unsigned char t5 = vec_sub(t3, t4);
391
392         /* Square the values and add them to our sum. */
393         sum = vec_msum(t5, t5, sum);
394
395         pix1 += stride;
396         pix2 += stride;
397     }
398
399     /* Sum up the four partial sums, and put the result into s. */
400     sumsqr = vec_sums((vector signed int) sum, (vector signed int) zero);
401     sumsqr = vec_splat(sumsqr, 3);
402     vec_ste(sumsqr, 0, &s);
403
404     return s;
405 }
406
407 static int hadamard8_diff8x8_altivec(MpegEncContext *s, uint8_t *dst,
408                                      uint8_t *src, ptrdiff_t stride, int h)
409 {
410     int sum;
411     register const vector unsigned char vzero =
412         (const vector unsigned char) vec_splat_u8(0);
413     register vector signed short temp0, temp1, temp2, temp3, temp4,
414                                  temp5, temp6, temp7;
415     {
416         register const vector signed short vprod1 =
417             (const vector signed short) { 1, -1, 1, -1, 1, -1, 1, -1 };
418         register const vector signed short vprod2 =
419             (const vector signed short) { 1, 1, -1, -1, 1, 1, -1, -1 };
420         register const vector signed short vprod3 =
421             (const vector signed short) { 1, 1, 1, 1, -1, -1, -1, -1 };
422         register const vector unsigned char perm1 =
423             (const vector unsigned char)
424             { 0x02, 0x03, 0x00, 0x01, 0x06, 0x07, 0x04, 0x05,
425               0x0A, 0x0B, 0x08, 0x09, 0x0E, 0x0F, 0x0C, 0x0D };
426         register const vector unsigned char perm2 =
427             (const vector unsigned char)
428             { 0x04, 0x05, 0x06, 0x07, 0x00, 0x01, 0x02, 0x03,
429               0x0C, 0x0D, 0x0E, 0x0F, 0x08, 0x09, 0x0A, 0x0B };
430         register const vector unsigned char perm3 =
431             (const vector unsigned char)
432             { 0x08, 0x09, 0x0A, 0x0B, 0x0C, 0x0D, 0x0E, 0x0F,
433               0x00, 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x07 };
434
435 #define ONEITERBUTTERFLY(i, res)                                            \
436     {                                                                       \
437         register vector unsigned char src1 = vec_ld(stride * i, src);       \
438         register vector unsigned char src2 = vec_ld(stride * i + 15, src);  \
439         register vector unsigned char srcO =                                \
440             vec_perm(src1, src2, vec_lvsl(stride * i, src));                \
441         register vector unsigned char dst1 = vec_ld(stride * i, dst);       \
442         register vector unsigned char dst2 = vec_ld(stride * i + 15, dst);  \
443         register vector unsigned char dstO =                                \
444             vec_perm(dst1, dst2, vec_lvsl(stride * i, dst));                \
445                                                                             \
446         /* Promote the unsigned chars to signed shorts. */                  \
447         /* We're in the 8x8 function, we only care for the first 8. */      \
448         register vector signed short srcV =                                 \
449             (vector signed short) vec_mergeh((vector signed char) vzero,    \
450                                              (vector signed char) srcO);    \
451         register vector signed short dstV =                                 \
452             (vector signed short) vec_mergeh((vector signed char) vzero,    \
453                                              (vector signed char) dstO);    \
454                                                                             \
455         /* subtractions inside the first butterfly */                       \
456         register vector signed short but0 = vec_sub(srcV, dstV);            \
457         register vector signed short op1  = vec_perm(but0, but0, perm1);    \
458         register vector signed short but1 = vec_mladd(but0, vprod1, op1);   \
459         register vector signed short op2  = vec_perm(but1, but1, perm2);    \
460         register vector signed short but2 = vec_mladd(but1, vprod2, op2);   \
461         register vector signed short op3  = vec_perm(but2, but2, perm3);    \
462         res  = vec_mladd(but2, vprod3, op3);                                \
463     }
464         ONEITERBUTTERFLY(0, temp0);
465         ONEITERBUTTERFLY(1, temp1);
466         ONEITERBUTTERFLY(2, temp2);
467         ONEITERBUTTERFLY(3, temp3);
468         ONEITERBUTTERFLY(4, temp4);
469         ONEITERBUTTERFLY(5, temp5);
470         ONEITERBUTTERFLY(6, temp6);
471         ONEITERBUTTERFLY(7, temp7);
472     }
473 #undef ONEITERBUTTERFLY
474     {
475         register vector signed int vsum;
476         register vector signed short line0  = vec_add(temp0, temp1);
477         register vector signed short line1  = vec_sub(temp0, temp1);
478         register vector signed short line2  = vec_add(temp2, temp3);
479         register vector signed short line3  = vec_sub(temp2, temp3);
480         register vector signed short line4  = vec_add(temp4, temp5);
481         register vector signed short line5  = vec_sub(temp4, temp5);
482         register vector signed short line6  = vec_add(temp6, temp7);
483         register vector signed short line7  = vec_sub(temp6, temp7);
484
485         register vector signed short line0B = vec_add(line0, line2);
486         register vector signed short line2B = vec_sub(line0, line2);
487         register vector signed short line1B = vec_add(line1, line3);
488         register vector signed short line3B = vec_sub(line1, line3);
489         register vector signed short line4B = vec_add(line4, line6);
490         register vector signed short line6B = vec_sub(line4, line6);
491         register vector signed short line5B = vec_add(line5, line7);
492         register vector signed short line7B = vec_sub(line5, line7);
493
494         register vector signed short line0C = vec_add(line0B, line4B);
495         register vector signed short line4C = vec_sub(line0B, line4B);
496         register vector signed short line1C = vec_add(line1B, line5B);
497         register vector signed short line5C = vec_sub(line1B, line5B);
498         register vector signed short line2C = vec_add(line2B, line6B);
499         register vector signed short line6C = vec_sub(line2B, line6B);
500         register vector signed short line3C = vec_add(line3B, line7B);
501         register vector signed short line7C = vec_sub(line3B, line7B);
502
503         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line0C), vec_splat_s32(0));
504         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line1C), vsum);
505         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line2C), vsum);
506         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line3C), vsum);
507         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line4C), vsum);
508         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line5C), vsum);
509         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line6C), vsum);
510         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line7C), vsum);
511         vsum = vec_sums(vsum, (vector signed int) vzero);
512         vsum = vec_splat(vsum, 3);
513         vec_ste(vsum, 0, &sum);
514     }
515     return sum;
516 }
517
518 /*
519  * 16x8 works with 16 elements; it allows to avoid replicating loads, and
520  * gives the compiler more room for scheduling. It's only used from
521  * inside hadamard8_diff16_altivec.
522  *
523  * Unfortunately, it seems gcc-3.3 is a bit dumb, and the compiled code has
524  * a LOT of spill code, it seems gcc (unlike xlc) cannot keep everything in
525  * registers by itself. The following code includes hand-made register
526  * allocation. It's not clean, but on a 7450 the resulting code is much faster
527  * (best case falls from 700+ cycles to 550).
528  *
529  * xlc doesn't add spill code, but it doesn't know how to schedule for the
530  * 7450, and its code isn't much faster than gcc-3.3 on the 7450 (but uses
531  * 25% fewer instructions...)
532  *
533  * On the 970, the hand-made RA is still a win (around 690 vs. around 780),
534  * but xlc goes to around 660 on the regular C code...
535  */
536 static int hadamard8_diff16x8_altivec(MpegEncContext *s, uint8_t *dst,
537                                       uint8_t *src, ptrdiff_t stride, int h)
538 {
539     int sum;
540     register vector signed short
541         temp0 __asm__ ("v0"),
542         temp1 __asm__ ("v1"),
543         temp2 __asm__ ("v2"),
544         temp3 __asm__ ("v3"),
545         temp4 __asm__ ("v4"),
546         temp5 __asm__ ("v5"),
547         temp6 __asm__ ("v6"),
548         temp7 __asm__ ("v7");
549     register vector signed short
550         temp0S __asm__ ("v8"),
551         temp1S __asm__ ("v9"),
552         temp2S __asm__ ("v10"),
553         temp3S __asm__ ("v11"),
554         temp4S __asm__ ("v12"),
555         temp5S __asm__ ("v13"),
556         temp6S __asm__ ("v14"),
557         temp7S __asm__ ("v15");
558     register const vector unsigned char vzero __asm__ ("v31") =
559         (const vector unsigned char) vec_splat_u8(0);
560     {
561         register const vector signed short vprod1 __asm__ ("v16") =
562             (const vector signed short) { 1, -1, 1, -1, 1, -1, 1, -1 };
563
564         register const vector signed short vprod2 __asm__ ("v17") =
565             (const vector signed short) { 1, 1, -1, -1, 1, 1, -1, -1 };
566
567         register const vector signed short vprod3 __asm__ ("v18") =
568             (const vector signed short) { 1, 1, 1, 1, -1, -1, -1, -1 };
569
570         register const vector unsigned char perm1 __asm__ ("v19") =
571             (const vector unsigned char)
572             { 0x02, 0x03, 0x00, 0x01, 0x06, 0x07, 0x04, 0x05,
573               0x0A, 0x0B, 0x08, 0x09, 0x0E, 0x0F, 0x0C, 0x0D };
574
575         register const vector unsigned char perm2 __asm__ ("v20") =
576             (const vector unsigned char)
577             { 0x04, 0x05, 0x06, 0x07, 0x00, 0x01, 0x02, 0x03,
578               0x0C, 0x0D, 0x0E, 0x0F, 0x08, 0x09, 0x0A, 0x0B };
579
580         register const vector unsigned char perm3 __asm__ ("v21") =
581             (const vector unsigned char)
582             { 0x08, 0x09, 0x0A, 0x0B, 0x0C, 0x0D, 0x0E, 0x0F,
583               0x00, 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x07 };
584
585 #define ONEITERBUTTERFLY(i, res1, res2)                                     \
586     {                                                                       \
587         register vector unsigned char src1 __asm__ ("v22") =                \
588             vec_ld(stride * i, src);                                        \
589         register vector unsigned char src2 __asm__ ("v23") =                \
590             vec_ld(stride * i + 16, src);                                   \
591         register vector unsigned char srcO __asm__ ("v22") =                \
592             vec_perm(src1, src2, vec_lvsl(stride * i, src));                \
593         register vector unsigned char dst1 __asm__ ("v24") =                \
594             vec_ld(stride * i, dst);                                        \
595         register vector unsigned char dst2 __asm__ ("v25") =                \
596             vec_ld(stride * i + 16, dst);                                   \
597         register vector unsigned char dstO __asm__ ("v23") =                \
598             vec_perm(dst1, dst2, vec_lvsl(stride * i, dst));                \
599                                                                             \
600         /* Promote the unsigned chars to signed shorts. */                  \
601         register vector signed short srcV __asm__ ("v24") =                 \
602             (vector signed short) vec_mergeh((vector signed char) vzero,    \
603                                              (vector signed char) srcO);    \
604         register vector signed short dstV __asm__ ("v25") =                 \
605             (vector signed short) vec_mergeh((vector signed char) vzero,    \
606                                              (vector signed char) dstO);    \
607         register vector signed short srcW __asm__ ("v26") =                 \
608             (vector signed short) vec_mergel((vector signed char) vzero,    \
609                                              (vector signed char) srcO);    \
610         register vector signed short dstW __asm__ ("v27") =                 \
611             (vector signed short) vec_mergel((vector signed char) vzero,    \
612                                              (vector signed char) dstO);    \
613                                                                             \
614         /* subtractions inside the first butterfly */                       \
615         register vector signed short but0  __asm__ ("v28") =                \
616             vec_sub(srcV, dstV);                                            \
617         register vector signed short but0S __asm__ ("v29") =                \
618             vec_sub(srcW, dstW);                                            \
619         register vector signed short op1   __asm__ ("v30") =                \
620             vec_perm(but0, but0, perm1);                                    \
621         register vector signed short but1  __asm__ ("v22") =                \
622             vec_mladd(but0, vprod1, op1);                                   \
623         register vector signed short op1S  __asm__ ("v23") =                \
624             vec_perm(but0S, but0S, perm1);                                  \
625         register vector signed short but1S __asm__ ("v24") =                \
626             vec_mladd(but0S, vprod1, op1S);                                 \
627         register vector signed short op2   __asm__ ("v25") =                \
628             vec_perm(but1, but1, perm2);                                    \
629         register vector signed short but2  __asm__ ("v26") =                \
630             vec_mladd(but1, vprod2, op2);                                   \
631         register vector signed short op2S  __asm__ ("v27") =                \
632             vec_perm(but1S, but1S, perm2);                                  \
633         register vector signed short but2S __asm__ ("v28") =                \
634             vec_mladd(but1S, vprod2, op2S);                                 \
635         register vector signed short op3   __asm__ ("v29") =                \
636             vec_perm(but2, but2, perm3);                                    \
637         register vector signed short op3S  __asm__ ("v30") =                \
638             vec_perm(but2S, but2S, perm3);                                  \
639         res1 = vec_mladd(but2, vprod3, op3);                                \
640         res2 = vec_mladd(but2S, vprod3, op3S);                              \
641     }
642         ONEITERBUTTERFLY(0, temp0, temp0S);
643         ONEITERBUTTERFLY(1, temp1, temp1S);
644         ONEITERBUTTERFLY(2, temp2, temp2S);
645         ONEITERBUTTERFLY(3, temp3, temp3S);
646         ONEITERBUTTERFLY(4, temp4, temp4S);
647         ONEITERBUTTERFLY(5, temp5, temp5S);
648         ONEITERBUTTERFLY(6, temp6, temp6S);
649         ONEITERBUTTERFLY(7, temp7, temp7S);
650     }
651 #undef ONEITERBUTTERFLY
652     {
653         register vector signed int vsum;
654
655         register vector signed short line0  = vec_add(temp0, temp1);
656         register vector signed short line1  = vec_sub(temp0, temp1);
657         register vector signed short line2  = vec_add(temp2, temp3);
658         register vector signed short line3  = vec_sub(temp2, temp3);
659         register vector signed short line4  = vec_add(temp4, temp5);
660         register vector signed short line5  = vec_sub(temp4, temp5);
661         register vector signed short line6  = vec_add(temp6, temp7);
662         register vector signed short line7  = vec_sub(temp6, temp7);
663
664         register vector signed short line0B = vec_add(line0, line2);
665         register vector signed short line2B = vec_sub(line0, line2);
666         register vector signed short line1B = vec_add(line1, line3);
667         register vector signed short line3B = vec_sub(line1, line3);
668         register vector signed short line4B = vec_add(line4, line6);
669         register vector signed short line6B = vec_sub(line4, line6);
670         register vector signed short line5B = vec_add(line5, line7);
671         register vector signed short line7B = vec_sub(line5, line7);
672
673         register vector signed short line0C = vec_add(line0B, line4B);
674         register vector signed short line4C = vec_sub(line0B, line4B);
675         register vector signed short line1C = vec_add(line1B, line5B);
676         register vector signed short line5C = vec_sub(line1B, line5B);
677         register vector signed short line2C = vec_add(line2B, line6B);
678         register vector signed short line6C = vec_sub(line2B, line6B);
679         register vector signed short line3C = vec_add(line3B, line7B);
680         register vector signed short line7C = vec_sub(line3B, line7B);
681
682         register vector signed short line0S = vec_add(temp0S, temp1S);
683         register vector signed short line1S = vec_sub(temp0S, temp1S);
684         register vector signed short line2S = vec_add(temp2S, temp3S);
685         register vector signed short line3S = vec_sub(temp2S, temp3S);
686         register vector signed short line4S = vec_add(temp4S, temp5S);
687         register vector signed short line5S = vec_sub(temp4S, temp5S);
688         register vector signed short line6S = vec_add(temp6S, temp7S);
689         register vector signed short line7S = vec_sub(temp6S, temp7S);
690
691         register vector signed short line0BS = vec_add(line0S, line2S);
692         register vector signed short line2BS = vec_sub(line0S, line2S);
693         register vector signed short line1BS = vec_add(line1S, line3S);
694         register vector signed short line3BS = vec_sub(line1S, line3S);
695         register vector signed short line4BS = vec_add(line4S, line6S);
696         register vector signed short line6BS = vec_sub(line4S, line6S);
697         register vector signed short line5BS = vec_add(line5S, line7S);
698         register vector signed short line7BS = vec_sub(line5S, line7S);
699
700         register vector signed short line0CS = vec_add(line0BS, line4BS);
701         register vector signed short line4CS = vec_sub(line0BS, line4BS);
702         register vector signed short line1CS = vec_add(line1BS, line5BS);
703         register vector signed short line5CS = vec_sub(line1BS, line5BS);
704         register vector signed short line2CS = vec_add(line2BS, line6BS);
705         register vector signed short line6CS = vec_sub(line2BS, line6BS);
706         register vector signed short line3CS = vec_add(line3BS, line7BS);
707         register vector signed short line7CS = vec_sub(line3BS, line7BS);
708
709         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line0C), vec_splat_s32(0));
710         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line1C), vsum);
711         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line2C), vsum);
712         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line3C), vsum);
713         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line4C), vsum);
714         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line5C), vsum);
715         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line6C), vsum);
716         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line7C), vsum);
717
718         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line0CS), vsum);
719         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line1CS), vsum);
720         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line2CS), vsum);
721         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line3CS), vsum);
722         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line4CS), vsum);
723         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line5CS), vsum);
724         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line6CS), vsum);
725         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line7CS), vsum);
726         vsum = vec_sums(vsum, (vector signed int) vzero);
727         vsum = vec_splat(vsum, 3);
728         vec_ste(vsum, 0, &sum);
729     }
730     return sum;
731 }
732
733 static int hadamard8_diff16_altivec(MpegEncContext *s, uint8_t *dst,
734                                     uint8_t *src, ptrdiff_t stride, int h)
735 {
736     int score = hadamard8_diff16x8_altivec(s, dst, src, stride, 8);
737
738     if (h == 16) {
739         dst   += 8 * stride;
740         src   += 8 * stride;
741         score += hadamard8_diff16x8_altivec(s, dst, src, stride, 8);
742     }
743     return score;
744 }
745 #endif /* HAVE_ALTIVEC */
746
747 av_cold void ff_me_cmp_init_ppc(MECmpContext *c, AVCodecContext *avctx)
748 {
749 #if HAVE_ALTIVEC && HAVE_BIGENDIAN
750     if (!PPC_ALTIVEC(av_get_cpu_flags()))
751         return;
752
753     c->pix_abs[0][1] = sad16_x2_altivec;
754     c->pix_abs[0][2] = sad16_y2_altivec;
755     c->pix_abs[0][3] = sad16_xy2_altivec;
756     c->pix_abs[0][0] = sad16_altivec;
757     c->pix_abs[1][0] = sad8_altivec;
758
759     c->sad[0] = sad16_altivec;
760     c->sad[1] = sad8_altivec;
761     c->sse[0] = sse16_altivec;
762     c->sse[1] = sse8_altivec;
763
764     c->hadamard8_diff[0] = hadamard8_diff16_altivec;
765     c->hadamard8_diff[1] = hadamard8_diff8x8_altivec;
766 #endif /* HAVE_ALTIVEC */
767 }