VC1: merge idct8x8, coeff adjustments and put_pixels.
[ffmpeg.git] / libavcodec / ppc / vc1dsp_altivec.c
1 /*
2  * VC-1 and WMV3 decoder - DSP functions AltiVec-optimized
3  * Copyright (c) 2006 Konstantin Shishkov
4  *
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6  *
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19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
20  */
21
22 #include "libavcodec/dsputil.h"
23 #include "libavcodec/vc1dsp.h"
24
25 #include "util_altivec.h"
26 #include "dsputil_altivec.h"
27
28 // main steps of 8x8 transform
29 #define STEP8(s0, s1, s2, s3, s4, s5, s6, s7, vec_rnd) \
30 do { \
31     t0 = vec_sl(vec_add(s0, s4), vec_2); \
32     t0 = vec_add(vec_sl(t0, vec_1), t0); \
33     t0 = vec_add(t0, vec_rnd); \
34     t1 = vec_sl(vec_sub(s0, s4), vec_2); \
35     t1 = vec_add(vec_sl(t1, vec_1), t1); \
36     t1 = vec_add(t1, vec_rnd); \
37     t2 = vec_add(vec_sl(s6, vec_2), vec_sl(s6, vec_1)); \
38     t2 = vec_add(t2, vec_sl(s2, vec_4)); \
39     t3 = vec_add(vec_sl(s2, vec_2), vec_sl(s2, vec_1)); \
40     t3 = vec_sub(t3, vec_sl(s6, vec_4)); \
41     t4 = vec_add(t0, t2); \
42     t5 = vec_add(t1, t3); \
43     t6 = vec_sub(t1, t3); \
44     t7 = vec_sub(t0, t2); \
45 \
46     t0 = vec_sl(vec_add(s1, s3), vec_4); \
47     t0 = vec_add(t0, vec_sl(s5, vec_3)); \
48     t0 = vec_add(t0, vec_sl(s7, vec_2)); \
49     t0 = vec_add(t0, vec_sub(s5, s3)); \
50 \
51     t1 = vec_sl(vec_sub(s1, s5), vec_4); \
52     t1 = vec_sub(t1, vec_sl(s7, vec_3)); \
53     t1 = vec_sub(t1, vec_sl(s3, vec_2)); \
54     t1 = vec_sub(t1, vec_add(s1, s7)); \
55 \
56     t2 = vec_sl(vec_sub(s7, s3), vec_4); \
57     t2 = vec_add(t2, vec_sl(s1, vec_3)); \
58     t2 = vec_add(t2, vec_sl(s5, vec_2)); \
59     t2 = vec_add(t2, vec_sub(s1, s7)); \
60 \
61     t3 = vec_sl(vec_sub(s5, s7), vec_4); \
62     t3 = vec_sub(t3, vec_sl(s3, vec_3)); \
63     t3 = vec_add(t3, vec_sl(s1, vec_2)); \
64     t3 = vec_sub(t3, vec_add(s3, s5)); \
65 \
66     s0 = vec_add(t4, t0); \
67     s1 = vec_add(t5, t1); \
68     s2 = vec_add(t6, t2); \
69     s3 = vec_add(t7, t3); \
70     s4 = vec_sub(t7, t3); \
71     s5 = vec_sub(t6, t2); \
72     s6 = vec_sub(t5, t1); \
73     s7 = vec_sub(t4, t0); \
74 }while(0)
75
76 #define SHIFT_HOR8(s0, s1, s2, s3, s4, s5, s6, s7) \
77 do { \
78     s0 = vec_sra(s0, vec_3); \
79     s1 = vec_sra(s1, vec_3); \
80     s2 = vec_sra(s2, vec_3); \
81     s3 = vec_sra(s3, vec_3); \
82     s4 = vec_sra(s4, vec_3); \
83     s5 = vec_sra(s5, vec_3); \
84     s6 = vec_sra(s6, vec_3); \
85     s7 = vec_sra(s7, vec_3); \
86 }while(0)
87
88 #define SHIFT_VERT8(s0, s1, s2, s3, s4, s5, s6, s7) \
89 do { \
90     s0 = vec_sra(s0, vec_7); \
91     s1 = vec_sra(s1, vec_7); \
92     s2 = vec_sra(s2, vec_7); \
93     s3 = vec_sra(s3, vec_7); \
94     s4 = vec_sra(vec_add(s4, vec_1s), vec_7); \
95     s5 = vec_sra(vec_add(s5, vec_1s), vec_7); \
96     s6 = vec_sra(vec_add(s6, vec_1s), vec_7); \
97     s7 = vec_sra(vec_add(s7, vec_1s), vec_7); \
98 }while(0)
99
100 /* main steps of 4x4 transform */
101 #define STEP4(s0, s1, s2, s3, vec_rnd) \
102 do { \
103     t1 = vec_add(vec_sl(s0, vec_4), s0); \
104     t1 = vec_add(t1, vec_rnd); \
105     t2 = vec_add(vec_sl(s2, vec_4), s2); \
106     t0 = vec_add(t1, t2); \
107     t1 = vec_sub(t1, t2); \
108     t3 = vec_sl(vec_sub(s3, s1), vec_1); \
109     t3 = vec_add(t3, vec_sl(t3, vec_2)); \
110     t2 = vec_add(t3, vec_sl(s1, vec_5)); \
111     t3 = vec_add(t3, vec_sl(s3, vec_3)); \
112     t3 = vec_add(t3, vec_sl(s3, vec_2)); \
113     s0 = vec_add(t0, t2); \
114     s1 = vec_sub(t1, t3); \
115     s2 = vec_add(t1, t3); \
116     s3 = vec_sub(t0, t2); \
117 }while (0)
118
119 #define SHIFT_HOR4(s0, s1, s2, s3) \
120     s0 = vec_sra(s0, vec_3); \
121     s1 = vec_sra(s1, vec_3); \
122     s2 = vec_sra(s2, vec_3); \
123     s3 = vec_sra(s3, vec_3);
124
125 #define SHIFT_VERT4(s0, s1, s2, s3) \
126     s0 = vec_sra(s0, vec_7); \
127     s1 = vec_sra(s1, vec_7); \
128     s2 = vec_sra(s2, vec_7); \
129     s3 = vec_sra(s3, vec_7);
130
131 /** Do inverse transform on 8x8 block
132 */
133 static void vc1_inv_trans_8x8_altivec(DCTELEM block[64],
134                                       int sign, int rangered)
135 {
136     vector signed short src0, src1, src2, src3, src4, src5, src6, src7;
137     vector signed int s0, s1, s2, s3, s4, s5, s6, s7;
138     vector signed int s8, s9, sA, sB, sC, sD, sE, sF;
139     vector signed int t0, t1, t2, t3, t4, t5, t6, t7;
140     const vector signed int vec_64 = vec_sl(vec_splat_s32(4), vec_splat_u32(4));
141     const vector unsigned int vec_7 = vec_splat_u32(7);
142     const vector unsigned int vec_4 = vec_splat_u32(4);
143     const vector  signed int vec_4s = vec_splat_s32(4);
144     const vector unsigned int vec_3 = vec_splat_u32(3);
145     const vector unsigned int vec_2 = vec_splat_u32(2);
146     const vector  signed int vec_1s = vec_splat_s32(1);
147     const vector unsigned int vec_1 = vec_splat_u32(1);
148     const vector unsigned short rangered_shift = vec_splat_u16(1);
149     const vector   signed short signed_bias = vec_sl(vec_splat_u16(4),
150                                                      vec_splat_u16(4));
151
152     src0 = vec_ld(  0, block);
153     src1 = vec_ld( 16, block);
154     src2 = vec_ld( 32, block);
155     src3 = vec_ld( 48, block);
156     src4 = vec_ld( 64, block);
157     src5 = vec_ld( 80, block);
158     src6 = vec_ld( 96, block);
159     src7 = vec_ld(112, block);
160
161     s0 = vec_unpackl(src0);
162     s1 = vec_unpackl(src1);
163     s2 = vec_unpackl(src2);
164     s3 = vec_unpackl(src3);
165     s4 = vec_unpackl(src4);
166     s5 = vec_unpackl(src5);
167     s6 = vec_unpackl(src6);
168     s7 = vec_unpackl(src7);
169     s8 = vec_unpackh(src0);
170     s9 = vec_unpackh(src1);
171     sA = vec_unpackh(src2);
172     sB = vec_unpackh(src3);
173     sC = vec_unpackh(src4);
174     sD = vec_unpackh(src5);
175     sE = vec_unpackh(src6);
176     sF = vec_unpackh(src7);
177     STEP8(s0, s1, s2, s3, s4, s5, s6, s7, vec_4s);
178     SHIFT_HOR8(s0, s1, s2, s3, s4, s5, s6, s7);
179     STEP8(s8, s9, sA, sB, sC, sD, sE, sF, vec_4s);
180     SHIFT_HOR8(s8, s9, sA, sB, sC, sD, sE, sF);
181     src0 = vec_pack(s8, s0);
182     src1 = vec_pack(s9, s1);
183     src2 = vec_pack(sA, s2);
184     src3 = vec_pack(sB, s3);
185     src4 = vec_pack(sC, s4);
186     src5 = vec_pack(sD, s5);
187     src6 = vec_pack(sE, s6);
188     src7 = vec_pack(sF, s7);
189     TRANSPOSE8(src0, src1, src2, src3, src4, src5, src6, src7);
190
191     s0 = vec_unpackl(src0);
192     s1 = vec_unpackl(src1);
193     s2 = vec_unpackl(src2);
194     s3 = vec_unpackl(src3);
195     s4 = vec_unpackl(src4);
196     s5 = vec_unpackl(src5);
197     s6 = vec_unpackl(src6);
198     s7 = vec_unpackl(src7);
199     s8 = vec_unpackh(src0);
200     s9 = vec_unpackh(src1);
201     sA = vec_unpackh(src2);
202     sB = vec_unpackh(src3);
203     sC = vec_unpackh(src4);
204     sD = vec_unpackh(src5);
205     sE = vec_unpackh(src6);
206     sF = vec_unpackh(src7);
207     STEP8(s0, s1, s2, s3, s4, s5, s6, s7, vec_64);
208     SHIFT_VERT8(s0, s1, s2, s3, s4, s5, s6, s7);
209     STEP8(s8, s9, sA, sB, sC, sD, sE, sF, vec_64);
210     SHIFT_VERT8(s8, s9, sA, sB, sC, sD, sE, sF);
211     src0 = vec_pack(s8, s0);
212     src1 = vec_pack(s9, s1);
213     src2 = vec_pack(sA, s2);
214     src3 = vec_pack(sB, s3);
215     src4 = vec_pack(sC, s4);
216     src5 = vec_pack(sD, s5);
217     src6 = vec_pack(sE, s6);
218     src7 = vec_pack(sF, s7);
219
220     if (rangered) {
221         if (!sign) {
222             vec_sub(src0, signed_bias);
223             vec_sub(src1, signed_bias);
224             vec_sub(src2, signed_bias);
225             vec_sub(src3, signed_bias);
226             vec_sub(src4, signed_bias);
227             vec_sub(src5, signed_bias);
228             vec_sub(src6, signed_bias);
229             vec_sub(src7, signed_bias);
230         }
231         vec_sl(src0, rangered_shift);
232         vec_sl(src1, rangered_shift);
233         vec_sl(src2, rangered_shift);
234         vec_sl(src3, rangered_shift);
235         vec_sl(src4, rangered_shift);
236         vec_sl(src5, rangered_shift);
237         vec_sl(src6, rangered_shift);
238         vec_sl(src7, rangered_shift);
239     }
240
241     vec_st(src0,  0, block);
242     vec_st(src1, 16, block);
243     vec_st(src2, 32, block);
244     vec_st(src3, 48, block);
245     vec_st(src4, 64, block);
246     vec_st(src5, 80, block);
247     vec_st(src6, 96, block);
248     vec_st(src7,112, block);
249 }
250
251 static void vc1_inv_trans_8x8_add_altivec(uint8_t *dest, int stride, DCTELEM *b)
252 {
253     vc1_inv_trans_8x8_altivec(b, 0, 0);
254     ff_add_pixels_clamped_c(b, dest, stride);
255 }
256
257 static void vc1_inv_trans_8x8_put_signed_altivec(uint8_t *dest, int stride, DCTELEM *b)
258 {
259     vc1_inv_trans_8x8_altivec(b, 1, 0);
260     ff_put_signed_pixels_clamped_c(b, dest, stride);
261 }
262
263 static void vc1_inv_trans_8x8_put_signed_rangered_altivec(uint8_t *dest, int stride, DCTELEM *b)
264 {
265     vc1_inv_trans_8x8_altivec(b, 1, 1);
266     ff_put_signed_pixels_clamped_c(b, dest, stride);
267 }
268
269 static void vc1_inv_trans_8x8_put_altivec(uint8_t *dest, int stride, DCTELEM *b)
270 {
271     vc1_inv_trans_8x8_altivec(b, 0, 0);
272     ff_put_pixels_clamped_c(b, dest, stride);
273 }
274
275 static void vc1_inv_trans_8x8_put_rangered_altivec(uint8_t *dest, int stride, DCTELEM *b)
276 {
277     vc1_inv_trans_8x8_altivec(b, 0, 1);
278     ff_put_pixels_clamped_c(b, dest, stride);
279 }
280
281 /** Do inverse transform on 8x4 part of block
282 */
283 static void vc1_inv_trans_8x4_altivec(uint8_t *dest, int stride, DCTELEM *block)
284 {
285     vector signed short src0, src1, src2, src3, src4, src5, src6, src7;
286     vector signed int s0, s1, s2, s3, s4, s5, s6, s7;
287     vector signed int s8, s9, sA, sB, sC, sD, sE, sF;
288     vector signed int t0, t1, t2, t3, t4, t5, t6, t7;
289     const vector signed int vec_64 = vec_sl(vec_splat_s32(4), vec_splat_u32(4));
290     const vector unsigned int vec_7 = vec_splat_u32(7);
291     const vector unsigned int vec_5 = vec_splat_u32(5);
292     const vector unsigned int vec_4 = vec_splat_u32(4);
293     const vector  signed int vec_4s = vec_splat_s32(4);
294     const vector unsigned int vec_3 = vec_splat_u32(3);
295     const vector unsigned int vec_2 = vec_splat_u32(2);
296     const vector unsigned int vec_1 = vec_splat_u32(1);
297     vector unsigned char tmp;
298     vector signed short tmp2, tmp3;
299     vector unsigned char perm0, perm1, p0, p1, p;
300
301     src0 = vec_ld(  0, block);
302     src1 = vec_ld( 16, block);
303     src2 = vec_ld( 32, block);
304     src3 = vec_ld( 48, block);
305     src4 = vec_ld( 64, block);
306     src5 = vec_ld( 80, block);
307     src6 = vec_ld( 96, block);
308     src7 = vec_ld(112, block);
309
310     TRANSPOSE8(src0, src1, src2, src3, src4, src5, src6, src7);
311     s0 = vec_unpackl(src0);
312     s1 = vec_unpackl(src1);
313     s2 = vec_unpackl(src2);
314     s3 = vec_unpackl(src3);
315     s4 = vec_unpackl(src4);
316     s5 = vec_unpackl(src5);
317     s6 = vec_unpackl(src6);
318     s7 = vec_unpackl(src7);
319     s8 = vec_unpackh(src0);
320     s9 = vec_unpackh(src1);
321     sA = vec_unpackh(src2);
322     sB = vec_unpackh(src3);
323     sC = vec_unpackh(src4);
324     sD = vec_unpackh(src5);
325     sE = vec_unpackh(src6);
326     sF = vec_unpackh(src7);
327     STEP8(s0, s1, s2, s3, s4, s5, s6, s7, vec_4s);
328     SHIFT_HOR8(s0, s1, s2, s3, s4, s5, s6, s7);
329     STEP8(s8, s9, sA, sB, sC, sD, sE, sF, vec_4s);
330     SHIFT_HOR8(s8, s9, sA, sB, sC, sD, sE, sF);
331     src0 = vec_pack(s8, s0);
332     src1 = vec_pack(s9, s1);
333     src2 = vec_pack(sA, s2);
334     src3 = vec_pack(sB, s3);
335     src4 = vec_pack(sC, s4);
336     src5 = vec_pack(sD, s5);
337     src6 = vec_pack(sE, s6);
338     src7 = vec_pack(sF, s7);
339     TRANSPOSE8(src0, src1, src2, src3, src4, src5, src6, src7);
340
341     s0 = vec_unpackh(src0);
342     s1 = vec_unpackh(src1);
343     s2 = vec_unpackh(src2);
344     s3 = vec_unpackh(src3);
345     s8 = vec_unpackl(src0);
346     s9 = vec_unpackl(src1);
347     sA = vec_unpackl(src2);
348     sB = vec_unpackl(src3);
349     STEP4(s0, s1, s2, s3, vec_64);
350     SHIFT_VERT4(s0, s1, s2, s3);
351     STEP4(s8, s9, sA, sB, vec_64);
352     SHIFT_VERT4(s8, s9, sA, sB);
353     src0 = vec_pack(s0, s8);
354     src1 = vec_pack(s1, s9);
355     src2 = vec_pack(s2, sA);
356     src3 = vec_pack(s3, sB);
357
358     p0 = vec_lvsl (0, dest);
359     p1 = vec_lvsl (stride, dest);
360     p = vec_splat_u8 (-1);
361     perm0 = vec_mergeh (p, p0);
362     perm1 = vec_mergeh (p, p1);
363
364 #define ADD(dest,src,perm)                                              \
365     /* *(uint64_t *)&tmp = *(uint64_t *)dest; */                        \
366     tmp = vec_ld (0, dest);                                             \
367     tmp2 = (vector signed short)vec_perm (tmp, vec_splat_u8(0), perm);  \
368     tmp3 = vec_adds (tmp2, src);                                        \
369     tmp = vec_packsu (tmp3, tmp3);                                      \
370     vec_ste ((vector unsigned int)tmp, 0, (unsigned int *)dest);        \
371     vec_ste ((vector unsigned int)tmp, 4, (unsigned int *)dest);
372
373     ADD (dest, src0, perm0)      dest += stride;
374     ADD (dest, src1, perm1)      dest += stride;
375     ADD (dest, src2, perm0)      dest += stride;
376     ADD (dest, src3, perm1)
377 }
378
379 #define PUT_OP_U8_ALTIVEC(d, s, dst) d = s
380 #define AVG_OP_U8_ALTIVEC(d, s, dst) d = vec_avg(dst, s)
381
382 #define OP_U8_ALTIVEC                          PUT_OP_U8_ALTIVEC
383 #define PREFIX_no_rnd_vc1_chroma_mc8_altivec   put_no_rnd_vc1_chroma_mc8_altivec
384 #include "h264_template_altivec.c"
385 #undef OP_U8_ALTIVEC
386 #undef PREFIX_no_rnd_vc1_chroma_mc8_altivec
387
388 #define OP_U8_ALTIVEC                          AVG_OP_U8_ALTIVEC
389 #define PREFIX_no_rnd_vc1_chroma_mc8_altivec   avg_no_rnd_vc1_chroma_mc8_altivec
390 #include "h264_template_altivec.c"
391 #undef OP_U8_ALTIVEC
392 #undef PREFIX_no_rnd_vc1_chroma_mc8_altivec
393
394 void ff_vc1dsp_init_altivec(VC1DSPContext* dsp)
395 {
396     if (!(av_get_cpu_flags() & AV_CPU_FLAG_ALTIVEC))
397         return;
398
399     dsp->vc1_inv_trans_8x8_add = vc1_inv_trans_8x8_add_altivec;
400     dsp->vc1_inv_trans_8x8_put_signed[0] = vc1_inv_trans_8x8_put_signed_altivec;
401     dsp->vc1_inv_trans_8x8_put_signed[1] = vc1_inv_trans_8x8_put_signed_rangered_altivec;
402     dsp->vc1_inv_trans_8x8_put[0] = vc1_inv_trans_8x8_put_altivec;
403     dsp->vc1_inv_trans_8x8_put[1] = vc1_inv_trans_8x8_put_rangered_altivec;
404     dsp->vc1_inv_trans_8x4 = vc1_inv_trans_8x4_altivec;
405     dsp->put_no_rnd_vc1_chroma_pixels_tab[0] = put_no_rnd_vc1_chroma_mc8_altivec;
406     dsp->avg_no_rnd_vc1_chroma_pixels_tab[0] = avg_no_rnd_vc1_chroma_mc8_altivec;
407 }