Merge commit '42cf7f91f1e9dabf494ff469d8f67ac8b33b0f63'
[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  *
5  * This file is part of FFmpeg.
6  *
7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
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18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
20  */
21
22 #include "config.h"
23
24 #include "libavutil/attributes.h"
25 #include "libavutil/cpu.h"
26 #include "libavutil/ppc/cpu.h"
27 #include "libavutil/ppc/util_altivec.h"
28
29 #include "libavcodec/vc1dsp.h"
30
31 #if HAVE_ALTIVEC
32
33 // main steps of 8x8 transform
34 #define STEP8(s0, s1, s2, s3, s4, s5, s6, s7, vec_rnd) \
35 do { \
36     t0 = vec_sl(vec_add(s0, s4), vec_2); \
37     t0 = vec_add(vec_sl(t0, vec_1), t0); \
38     t0 = vec_add(t0, vec_rnd); \
39     t1 = vec_sl(vec_sub(s0, s4), vec_2); \
40     t1 = vec_add(vec_sl(t1, vec_1), t1); \
41     t1 = vec_add(t1, vec_rnd); \
42     t2 = vec_add(vec_sl(s6, vec_2), vec_sl(s6, vec_1)); \
43     t2 = vec_add(t2, vec_sl(s2, vec_4)); \
44     t3 = vec_add(vec_sl(s2, vec_2), vec_sl(s2, vec_1)); \
45     t3 = vec_sub(t3, vec_sl(s6, vec_4)); \
46     t4 = vec_add(t0, t2); \
47     t5 = vec_add(t1, t3); \
48     t6 = vec_sub(t1, t3); \
49     t7 = vec_sub(t0, t2); \
50 \
51     t0 = vec_sl(vec_add(s1, s3), vec_4); \
52     t0 = vec_add(t0, vec_sl(s5, vec_3)); \
53     t0 = vec_add(t0, vec_sl(s7, vec_2)); \
54     t0 = vec_add(t0, vec_sub(s5, s3)); \
55 \
56     t1 = vec_sl(vec_sub(s1, s5), vec_4); \
57     t1 = vec_sub(t1, vec_sl(s7, vec_3)); \
58     t1 = vec_sub(t1, vec_sl(s3, vec_2)); \
59     t1 = vec_sub(t1, vec_add(s1, s7)); \
60 \
61     t2 = vec_sl(vec_sub(s7, s3), vec_4); \
62     t2 = vec_add(t2, vec_sl(s1, vec_3)); \
63     t2 = vec_add(t2, vec_sl(s5, vec_2)); \
64     t2 = vec_add(t2, vec_sub(s1, s7)); \
65 \
66     t3 = vec_sl(vec_sub(s5, s7), vec_4); \
67     t3 = vec_sub(t3, vec_sl(s3, vec_3)); \
68     t3 = vec_add(t3, vec_sl(s1, vec_2)); \
69     t3 = vec_sub(t3, vec_add(s3, s5)); \
70 \
71     s0 = vec_add(t4, t0); \
72     s1 = vec_add(t5, t1); \
73     s2 = vec_add(t6, t2); \
74     s3 = vec_add(t7, t3); \
75     s4 = vec_sub(t7, t3); \
76     s5 = vec_sub(t6, t2); \
77     s6 = vec_sub(t5, t1); \
78     s7 = vec_sub(t4, t0); \
79 }while(0)
80
81 #define SHIFT_HOR8(s0, s1, s2, s3, s4, s5, s6, s7) \
82 do { \
83     s0 = vec_sra(s0, vec_3); \
84     s1 = vec_sra(s1, vec_3); \
85     s2 = vec_sra(s2, vec_3); \
86     s3 = vec_sra(s3, vec_3); \
87     s4 = vec_sra(s4, vec_3); \
88     s5 = vec_sra(s5, vec_3); \
89     s6 = vec_sra(s6, vec_3); \
90     s7 = vec_sra(s7, vec_3); \
91 }while(0)
92
93 #define SHIFT_VERT8(s0, s1, s2, s3, s4, s5, s6, s7) \
94 do { \
95     s0 = vec_sra(s0, vec_7); \
96     s1 = vec_sra(s1, vec_7); \
97     s2 = vec_sra(s2, vec_7); \
98     s3 = vec_sra(s3, vec_7); \
99     s4 = vec_sra(vec_add(s4, vec_1s), vec_7); \
100     s5 = vec_sra(vec_add(s5, vec_1s), vec_7); \
101     s6 = vec_sra(vec_add(s6, vec_1s), vec_7); \
102     s7 = vec_sra(vec_add(s7, vec_1s), vec_7); \
103 }while(0)
104
105 /* main steps of 4x4 transform */
106 #define STEP4(s0, s1, s2, s3, vec_rnd) \
107 do { \
108     t1 = vec_add(vec_sl(s0, vec_4), s0); \
109     t1 = vec_add(t1, vec_rnd); \
110     t2 = vec_add(vec_sl(s2, vec_4), s2); \
111     t0 = vec_add(t1, t2); \
112     t1 = vec_sub(t1, t2); \
113     t3 = vec_sl(vec_sub(s3, s1), vec_1); \
114     t3 = vec_add(t3, vec_sl(t3, vec_2)); \
115     t2 = vec_add(t3, vec_sl(s1, vec_5)); \
116     t3 = vec_add(t3, vec_sl(s3, vec_3)); \
117     t3 = vec_add(t3, vec_sl(s3, vec_2)); \
118     s0 = vec_add(t0, t2); \
119     s1 = vec_sub(t1, t3); \
120     s2 = vec_add(t1, t3); \
121     s3 = vec_sub(t0, t2); \
122 }while (0)
123
124 #define SHIFT_HOR4(s0, s1, s2, s3) \
125     s0 = vec_sra(s0, vec_3); \
126     s1 = vec_sra(s1, vec_3); \
127     s2 = vec_sra(s2, vec_3); \
128     s3 = vec_sra(s3, vec_3);
129
130 #define SHIFT_VERT4(s0, s1, s2, s3) \
131     s0 = vec_sra(s0, vec_7); \
132     s1 = vec_sra(s1, vec_7); \
133     s2 = vec_sra(s2, vec_7); \
134     s3 = vec_sra(s3, vec_7);
135
136 /** Do inverse transform on 8x8 block
137 */
138 static void vc1_inv_trans_8x8_altivec(int16_t block[64])
139 {
140     vector signed short src0, src1, src2, src3, src4, src5, src6, src7;
141     vector signed int s0, s1, s2, s3, s4, s5, s6, s7;
142     vector signed int s8, s9, sA, sB, sC, sD, sE, sF;
143     vector signed int t0, t1, t2, t3, t4, t5, t6, t7;
144     const vector signed int vec_64 = vec_sl(vec_splat_s32(4), vec_splat_u32(4));
145     const vector unsigned int vec_7 = vec_splat_u32(7);
146     const vector unsigned int vec_4 = vec_splat_u32(4);
147     const vector  signed int vec_4s = vec_splat_s32(4);
148     const vector unsigned int vec_3 = vec_splat_u32(3);
149     const vector unsigned int vec_2 = vec_splat_u32(2);
150     const vector  signed int vec_1s = vec_splat_s32(1);
151     const vector unsigned int vec_1 = vec_splat_u32(1);
152
153     src0 = vec_ld(  0, block);
154     src1 = vec_ld( 16, block);
155     src2 = vec_ld( 32, block);
156     src3 = vec_ld( 48, block);
157     src4 = vec_ld( 64, block);
158     src5 = vec_ld( 80, block);
159     src6 = vec_ld( 96, block);
160     src7 = vec_ld(112, block);
161
162     s0 = vec_unpackl(src0);
163     s1 = vec_unpackl(src1);
164     s2 = vec_unpackl(src2);
165     s3 = vec_unpackl(src3);
166     s4 = vec_unpackl(src4);
167     s5 = vec_unpackl(src5);
168     s6 = vec_unpackl(src6);
169     s7 = vec_unpackl(src7);
170     s8 = vec_unpackh(src0);
171     s9 = vec_unpackh(src1);
172     sA = vec_unpackh(src2);
173     sB = vec_unpackh(src3);
174     sC = vec_unpackh(src4);
175     sD = vec_unpackh(src5);
176     sE = vec_unpackh(src6);
177     sF = vec_unpackh(src7);
178     STEP8(s0, s1, s2, s3, s4, s5, s6, s7, vec_4s);
179     SHIFT_HOR8(s0, s1, s2, s3, s4, s5, s6, s7);
180     STEP8(s8, s9, sA, sB, sC, sD, sE, sF, vec_4s);
181     SHIFT_HOR8(s8, s9, sA, sB, sC, sD, sE, sF);
182     src0 = vec_pack(s8, s0);
183     src1 = vec_pack(s9, s1);
184     src2 = vec_pack(sA, s2);
185     src3 = vec_pack(sB, s3);
186     src4 = vec_pack(sC, s4);
187     src5 = vec_pack(sD, s5);
188     src6 = vec_pack(sE, s6);
189     src7 = vec_pack(sF, s7);
190     TRANSPOSE8(src0, src1, src2, src3, src4, src5, src6, src7);
191
192     s0 = vec_unpackl(src0);
193     s1 = vec_unpackl(src1);
194     s2 = vec_unpackl(src2);
195     s3 = vec_unpackl(src3);
196     s4 = vec_unpackl(src4);
197     s5 = vec_unpackl(src5);
198     s6 = vec_unpackl(src6);
199     s7 = vec_unpackl(src7);
200     s8 = vec_unpackh(src0);
201     s9 = vec_unpackh(src1);
202     sA = vec_unpackh(src2);
203     sB = vec_unpackh(src3);
204     sC = vec_unpackh(src4);
205     sD = vec_unpackh(src5);
206     sE = vec_unpackh(src6);
207     sF = vec_unpackh(src7);
208     STEP8(s0, s1, s2, s3, s4, s5, s6, s7, vec_64);
209     SHIFT_VERT8(s0, s1, s2, s3, s4, s5, s6, s7);
210     STEP8(s8, s9, sA, sB, sC, sD, sE, sF, vec_64);
211     SHIFT_VERT8(s8, s9, sA, sB, sC, sD, sE, sF);
212     src0 = vec_pack(s8, s0);
213     src1 = vec_pack(s9, s1);
214     src2 = vec_pack(sA, s2);
215     src3 = vec_pack(sB, s3);
216     src4 = vec_pack(sC, s4);
217     src5 = vec_pack(sD, s5);
218     src6 = vec_pack(sE, s6);
219     src7 = vec_pack(sF, s7);
220
221     vec_st(src0,  0, block);
222     vec_st(src1, 16, block);
223     vec_st(src2, 32, block);
224     vec_st(src3, 48, block);
225     vec_st(src4, 64, block);
226     vec_st(src5, 80, block);
227     vec_st(src6, 96, block);
228     vec_st(src7,112, block);
229 }
230
231 /** Do inverse transform on 8x4 part of block
232 */
233 static void vc1_inv_trans_8x4_altivec(uint8_t *dest, ptrdiff_t stride,
234                                       int16_t *block)
235 {
236     vector signed short src0, src1, src2, src3, src4, src5, src6, src7;
237     vector signed int s0, s1, s2, s3, s4, s5, s6, s7;
238     vector signed int s8, s9, sA, sB, sC, sD, sE, sF;
239     vector signed int t0, t1, t2, t3, t4, t5, t6, t7;
240     const vector signed int vec_64 = vec_sl(vec_splat_s32(4), vec_splat_u32(4));
241     const vector unsigned int vec_7 = vec_splat_u32(7);
242     const vector unsigned int vec_5 = vec_splat_u32(5);
243     const vector unsigned int vec_4 = vec_splat_u32(4);
244     const vector  signed int vec_4s = vec_splat_s32(4);
245     const vector unsigned int vec_3 = vec_splat_u32(3);
246     const vector unsigned int vec_2 = vec_splat_u32(2);
247     const vector unsigned int vec_1 = vec_splat_u32(1);
248     vector unsigned char tmp;
249     vector signed short tmp2, tmp3;
250     vector unsigned char perm0, perm1, p0, p1, p;
251
252     src0 = vec_ld(  0, block);
253     src1 = vec_ld( 16, block);
254     src2 = vec_ld( 32, block);
255     src3 = vec_ld( 48, block);
256     src4 = vec_ld( 64, block);
257     src5 = vec_ld( 80, block);
258     src6 = vec_ld( 96, block);
259     src7 = vec_ld(112, block);
260
261     TRANSPOSE8(src0, src1, src2, src3, src4, src5, src6, src7);
262     s0 = vec_unpackl(src0);
263     s1 = vec_unpackl(src1);
264     s2 = vec_unpackl(src2);
265     s3 = vec_unpackl(src3);
266     s4 = vec_unpackl(src4);
267     s5 = vec_unpackl(src5);
268     s6 = vec_unpackl(src6);
269     s7 = vec_unpackl(src7);
270     s8 = vec_unpackh(src0);
271     s9 = vec_unpackh(src1);
272     sA = vec_unpackh(src2);
273     sB = vec_unpackh(src3);
274     sC = vec_unpackh(src4);
275     sD = vec_unpackh(src5);
276     sE = vec_unpackh(src6);
277     sF = vec_unpackh(src7);
278     STEP8(s0, s1, s2, s3, s4, s5, s6, s7, vec_4s);
279     SHIFT_HOR8(s0, s1, s2, s3, s4, s5, s6, s7);
280     STEP8(s8, s9, sA, sB, sC, sD, sE, sF, vec_4s);
281     SHIFT_HOR8(s8, s9, sA, sB, sC, sD, sE, sF);
282     src0 = vec_pack(s8, s0);
283     src1 = vec_pack(s9, s1);
284     src2 = vec_pack(sA, s2);
285     src3 = vec_pack(sB, s3);
286     src4 = vec_pack(sC, s4);
287     src5 = vec_pack(sD, s5);
288     src6 = vec_pack(sE, s6);
289     src7 = vec_pack(sF, s7);
290     TRANSPOSE8(src0, src1, src2, src3, src4, src5, src6, src7);
291
292     s0 = vec_unpackh(src0);
293     s1 = vec_unpackh(src1);
294     s2 = vec_unpackh(src2);
295     s3 = vec_unpackh(src3);
296     s8 = vec_unpackl(src0);
297     s9 = vec_unpackl(src1);
298     sA = vec_unpackl(src2);
299     sB = vec_unpackl(src3);
300     STEP4(s0, s1, s2, s3, vec_64);
301     SHIFT_VERT4(s0, s1, s2, s3);
302     STEP4(s8, s9, sA, sB, vec_64);
303     SHIFT_VERT4(s8, s9, sA, sB);
304     src0 = vec_pack(s0, s8);
305     src1 = vec_pack(s1, s9);
306     src2 = vec_pack(s2, sA);
307     src3 = vec_pack(s3, sB);
308
309 #if HAVE_BIGENDIAN
310     p0 = vec_lvsl (0, dest);
311     p1 = vec_lvsl (stride, dest);
312     p = vec_splat_u8 (-1);
313     perm0 = vec_mergeh (p, p0);
314     perm1 = vec_mergeh (p, p1);
315 #define GET_TMP2(dst, p)        \
316     tmp = vec_ld (0, dest);     \
317     tmp2 = (vector signed short)vec_perm (tmp, vec_splat_u8(0), p);
318 #else
319 #define GET_TMP2(dst,p)         \
320     tmp = vec_vsx_ld (0, dst);  \
321     tmp2 = (vector signed short)vec_mergeh (tmp, vec_splat_u8(0));
322 #endif
323
324 #define ADD(dest,src,perm)                                              \
325     GET_TMP2(dest, perm);                                               \
326     tmp3 = vec_adds (tmp2, src);                                        \
327     tmp = vec_packsu (tmp3, tmp3);                                      \
328     vec_ste ((vector unsigned int)tmp, 0, (unsigned int *)dest);        \
329     vec_ste ((vector unsigned int)tmp, 4, (unsigned int *)dest);
330
331     ADD (dest, src0, perm0)      dest += stride;
332     ADD (dest, src1, perm1)      dest += stride;
333     ADD (dest, src2, perm0)      dest += stride;
334     ADD (dest, src3, perm1)
335 }
336
337 #define PUT_OP_U8_ALTIVEC(d, s, dst) d = s
338 #define AVG_OP_U8_ALTIVEC(d, s, dst) d = vec_avg(dst, s)
339
340 #define OP_U8_ALTIVEC                          PUT_OP_U8_ALTIVEC
341 #define PREFIX_no_rnd_vc1_chroma_mc8_altivec   put_no_rnd_vc1_chroma_mc8_altivec
342 #include "h264chroma_template.c"
343 #undef OP_U8_ALTIVEC
344 #undef PREFIX_no_rnd_vc1_chroma_mc8_altivec
345
346 #define OP_U8_ALTIVEC                          AVG_OP_U8_ALTIVEC
347 #define PREFIX_no_rnd_vc1_chroma_mc8_altivec   avg_no_rnd_vc1_chroma_mc8_altivec
348 #include "h264chroma_template.c"
349 #undef OP_U8_ALTIVEC
350 #undef PREFIX_no_rnd_vc1_chroma_mc8_altivec
351
352 #endif /* HAVE_ALTIVEC */
353
354 av_cold void ff_vc1dsp_init_ppc(VC1DSPContext *dsp)
355 {
356 #if HAVE_ALTIVEC
357     if (!PPC_ALTIVEC(av_get_cpu_flags()))
358         return;
359
360     dsp->vc1_inv_trans_8x8 = vc1_inv_trans_8x8_altivec;
361     dsp->vc1_inv_trans_8x4 = vc1_inv_trans_8x4_altivec;
362     dsp->put_no_rnd_vc1_chroma_pixels_tab[0] = put_no_rnd_vc1_chroma_mc8_altivec;
363     dsp->avg_no_rnd_vc1_chroma_pixels_tab[0] = avg_no_rnd_vc1_chroma_mc8_altivec;
364 #endif /* HAVE_ALTIVEC */
365 }