Merge commit 'fd9e2221bd3b2c5d62605134b62efa26eb9ef0f7'
[ffmpeg.git] / libavcodec / ppc / vp8dsp_altivec.c
1 /*
2  * VP8 compatible video decoder
3  *
4  * Copyright (C) 2010 David Conrad
5  *
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7  *
8  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
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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
23 #include "config.h"
24 #include "libavutil/cpu.h"
25 #include "libavutil/mem.h"
26 #include "libavutil/ppc/types_altivec.h"
27 #include "libavutil/ppc/util_altivec.h"
28 #include "libavcodec/vp8dsp.h"
29 #include "dsputil_altivec.h"
30
31 #if HAVE_ALTIVEC
32 #define REPT4(...) { __VA_ARGS__, __VA_ARGS__, __VA_ARGS__, __VA_ARGS__ }
33
34 // h subpel filter uses msum to multiply+add 4 pixel taps at once
35 static const vec_s8 h_subpel_filters_inner[7] =
36 {
37     REPT4( -6, 123,  12,  -1),
38     REPT4(-11, 108,  36,  -8),
39     REPT4( -9,  93,  50,  -6),
40     REPT4(-16,  77,  77, -16),
41     REPT4( -6,  50,  93,  -9),
42     REPT4( -8,  36, 108, -11),
43     REPT4( -1,  12, 123,  -6),
44 };
45
46 // for 6tap filters, these are the outer two taps
47 // The zeros mask off pixels 4-7 when filtering 0-3
48 // and vice-versa
49 static const vec_s8 h_subpel_filters_outer[3] =
50 {
51     REPT4(0, 0, 2, 1),
52     REPT4(0, 0, 3, 3),
53     REPT4(0, 0, 1, 2),
54 };
55
56 #define LOAD_H_SUBPEL_FILTER(i) \
57     vec_s8 filter_inner  = h_subpel_filters_inner[i]; \
58     vec_s8 filter_outerh = h_subpel_filters_outer[(i)>>1]; \
59     vec_s8 filter_outerl = vec_sld(filter_outerh, filter_outerh, 2)
60
61 #define FILTER_H(dstv, off) \
62     a = vec_ld((off)-is6tap-1,    src); \
63     b = vec_ld((off)-is6tap-1+15, src); \
64 \
65     pixh  = vec_perm(a, b, permh##off); \
66     pixl  = vec_perm(a, b, perml##off); \
67     filth = vec_msum(filter_inner, pixh, c64); \
68     filtl = vec_msum(filter_inner, pixl, c64); \
69 \
70     if (is6tap) { \
71         outer = vec_perm(a, b, perm_6tap##off); \
72         filth = vec_msum(filter_outerh, outer, filth); \
73         filtl = vec_msum(filter_outerl, outer, filtl); \
74     } \
75     if (w == 4) \
76         filtl = filth; /* discard pixels 4-7 */ \
77     dstv = vec_packs(filth, filtl); \
78     dstv = vec_sra(dstv, c7)
79
80 static av_always_inline
81 void put_vp8_epel_h_altivec_core(uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_stride,
82                                  uint8_t *src, ptrdiff_t src_stride,
83                                  int h, int mx, int w, int is6tap)
84 {
85     LOAD_H_SUBPEL_FILTER(mx-1);
86     vec_u8 align_vec0, align_vec8, permh0, permh8, filt;
87     vec_u8 perm_6tap0, perm_6tap8, perml0, perml8;
88     vec_u8 a, b, pixh, pixl, outer;
89     vec_s16 f16h, f16l;
90     vec_s32 filth, filtl;
91
92     vec_u8 perm_inner6 = { 1,2,3,4, 2,3,4,5, 3,4,5,6, 4,5,6,7 };
93     vec_u8 perm_inner4 = { 0,1,2,3, 1,2,3,4, 2,3,4,5, 3,4,5,6 };
94     vec_u8 perm_inner  = is6tap ? perm_inner6 : perm_inner4;
95     vec_u8 perm_outer = { 4,9, 0,5, 5,10, 1,6, 6,11, 2,7, 7,12, 3,8 };
96     vec_s32 c64 = vec_sl(vec_splat_s32(1), vec_splat_u32(6));
97     vec_u16 c7  = vec_splat_u16(7);
98
99     align_vec0 = vec_lvsl( -is6tap-1, src);
100     align_vec8 = vec_lvsl(8-is6tap-1, src);
101
102     permh0     = vec_perm(align_vec0, align_vec0, perm_inner);
103     permh8     = vec_perm(align_vec8, align_vec8, perm_inner);
104     perm_inner = vec_add(perm_inner, vec_splat_u8(4));
105     perml0     = vec_perm(align_vec0, align_vec0, perm_inner);
106     perml8     = vec_perm(align_vec8, align_vec8, perm_inner);
107     perm_6tap0 = vec_perm(align_vec0, align_vec0, perm_outer);
108     perm_6tap8 = vec_perm(align_vec8, align_vec8, perm_outer);
109
110     while (h --> 0) {
111         FILTER_H(f16h, 0);
112
113         if (w == 16) {
114             FILTER_H(f16l, 8);
115             filt = vec_packsu(f16h, f16l);
116             vec_st(filt, 0, dst);
117         } else {
118             filt = vec_packsu(f16h, f16h);
119             vec_ste((vec_u32)filt, 0, (uint32_t*)dst);
120             if (w == 8)
121                 vec_ste((vec_u32)filt, 4, (uint32_t*)dst);
122         }
123         src += src_stride;
124         dst += dst_stride;
125     }
126 }
127
128 // v subpel filter does a simple vertical multiply + add
129 static const vec_u8 v_subpel_filters[7] =
130 {
131     { 0,   6, 123,  12,   1,   0 },
132     { 2,  11, 108,  36,   8,   1 },
133     { 0,   9,  93,  50,   6,   0 },
134     { 3,  16,  77,  77,  16,   3 },
135     { 0,   6,  50,  93,   9,   0 },
136     { 1,   8,  36, 108,  11,   2 },
137     { 0,   1,  12, 123,   6,   0 },
138 };
139
140 #define LOAD_V_SUBPEL_FILTER(i) \
141     vec_u8 subpel_filter = v_subpel_filters[i]; \
142     vec_u8 f0 = vec_splat(subpel_filter, 0); \
143     vec_u8 f1 = vec_splat(subpel_filter, 1); \
144     vec_u8 f2 = vec_splat(subpel_filter, 2); \
145     vec_u8 f3 = vec_splat(subpel_filter, 3); \
146     vec_u8 f4 = vec_splat(subpel_filter, 4); \
147     vec_u8 f5 = vec_splat(subpel_filter, 5)
148
149 #define FILTER_V(dstv, vec_mul) \
150     s1f = (vec_s16)vec_mul(s1, f1); \
151     s2f = (vec_s16)vec_mul(s2, f2); \
152     s3f = (vec_s16)vec_mul(s3, f3); \
153     s4f = (vec_s16)vec_mul(s4, f4); \
154     s2f = vec_subs(s2f, s1f); \
155     s3f = vec_subs(s3f, s4f); \
156     if (is6tap) { \
157         s0f = (vec_s16)vec_mul(s0, f0); \
158         s5f = (vec_s16)vec_mul(s5, f5); \
159         s2f = vec_adds(s2f, s0f); \
160         s3f = vec_adds(s3f, s5f); \
161     } \
162     dstv = vec_adds(s2f, s3f); \
163     dstv = vec_adds(dstv, c64); \
164     dstv = vec_sra(dstv, c7)
165
166 static av_always_inline
167 void put_vp8_epel_v_altivec_core(uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_stride,
168                                  uint8_t *src, ptrdiff_t src_stride,
169                                  int h, int my, int w, int is6tap)
170 {
171     LOAD_V_SUBPEL_FILTER(my-1);
172     vec_u8 s0, s1, s2, s3, s4, s5, filt, align_vech, perm_vec, align_vecl;
173     vec_s16 s0f, s1f, s2f, s3f, s4f, s5f, f16h, f16l;
174     vec_s16 c64 = vec_sl(vec_splat_s16(1), vec_splat_u16(6));
175     vec_u16 c7  = vec_splat_u16(7);
176
177     // we want pixels 0-7 to be in the even positions and 8-15 in the odd,
178     // so combine this permute with the alignment permute vector
179     align_vech = vec_lvsl(0, src);
180     align_vecl = vec_sld(align_vech, align_vech, 8);
181     if (w ==16)
182         perm_vec = vec_mergeh(align_vech, align_vecl);
183     else
184         perm_vec = vec_mergeh(align_vech, align_vech);
185
186     if (is6tap)
187         s0 = load_with_perm_vec(-2*src_stride, src, perm_vec);
188     s1 = load_with_perm_vec(-1*src_stride, src, perm_vec);
189     s2 = load_with_perm_vec( 0*src_stride, src, perm_vec);
190     s3 = load_with_perm_vec( 1*src_stride, src, perm_vec);
191     if (is6tap)
192         s4 = load_with_perm_vec( 2*src_stride, src, perm_vec);
193
194     src += (2+is6tap)*src_stride;
195
196     while (h --> 0) {
197         if (is6tap)
198             s5 = load_with_perm_vec(0, src, perm_vec);
199         else
200             s4 = load_with_perm_vec(0, src, perm_vec);
201
202         FILTER_V(f16h, vec_mule);
203
204         if (w == 16) {
205             FILTER_V(f16l, vec_mulo);
206             filt = vec_packsu(f16h, f16l);
207             vec_st(filt, 0, dst);
208         } else {
209             filt = vec_packsu(f16h, f16h);
210             if (w == 4)
211                 filt = (vec_u8)vec_splat((vec_u32)filt, 0);
212             else
213                 vec_ste((vec_u32)filt, 4, (uint32_t*)dst);
214             vec_ste((vec_u32)filt, 0, (uint32_t*)dst);
215         }
216
217         if (is6tap)
218             s0 = s1;
219         s1 = s2;
220         s2 = s3;
221         s3 = s4;
222         if (is6tap)
223             s4 = s5;
224
225         dst += dst_stride;
226         src += src_stride;
227     }
228 }
229
230 #define EPEL_FUNCS(WIDTH, TAPS) \
231 static av_noinline \
232 void put_vp8_epel ## WIDTH ## _h ## TAPS ## _altivec(uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_stride, uint8_t *src, ptrdiff_t src_stride, int h, int mx, int my) \
233 { \
234     put_vp8_epel_h_altivec_core(dst, dst_stride, src, src_stride, h, mx, WIDTH, TAPS == 6); \
235 } \
236 \
237 static av_noinline \
238 void put_vp8_epel ## WIDTH ## _v ## TAPS ## _altivec(uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_stride, uint8_t *src, ptrdiff_t src_stride, int h, int mx, int my) \
239 { \
240     put_vp8_epel_v_altivec_core(dst, dst_stride, src, src_stride, h, my, WIDTH, TAPS == 6); \
241 }
242
243 #define EPEL_HV(WIDTH, HTAPS, VTAPS) \
244 static void put_vp8_epel ## WIDTH ## _h ## HTAPS ## v ## VTAPS ## _altivec(uint8_t *dst, ptrdiff_t dstride, uint8_t *src, ptrdiff_t sstride, int h, int mx, int my) \
245 { \
246     DECLARE_ALIGNED(16, uint8_t, tmp)[(2*WIDTH+5)*16]; \
247     if (VTAPS == 6) { \
248         put_vp8_epel ## WIDTH ## _h ## HTAPS ## _altivec(tmp, 16,      src-2*sstride, sstride, h+5, mx, my); \
249         put_vp8_epel ## WIDTH ## _v ## VTAPS ## _altivec(dst, dstride, tmp+2*16,      16,      h,   mx, my); \
250     } else { \
251         put_vp8_epel ## WIDTH ## _h ## HTAPS ## _altivec(tmp, 16,      src-sstride, sstride, h+4, mx, my); \
252         put_vp8_epel ## WIDTH ## _v ## VTAPS ## _altivec(dst, dstride, tmp+16,      16,      h,   mx, my); \
253     } \
254 }
255
256 EPEL_FUNCS(16,6)
257 EPEL_FUNCS(8, 6)
258 EPEL_FUNCS(8, 4)
259 EPEL_FUNCS(4, 6)
260 EPEL_FUNCS(4, 4)
261
262 EPEL_HV(16, 6,6)
263 EPEL_HV(8,  6,6)
264 EPEL_HV(8,  4,6)
265 EPEL_HV(8,  6,4)
266 EPEL_HV(8,  4,4)
267 EPEL_HV(4,  6,6)
268 EPEL_HV(4,  4,6)
269 EPEL_HV(4,  6,4)
270 EPEL_HV(4,  4,4)
271
272 static void put_vp8_pixels16_altivec(uint8_t *dst, ptrdiff_t dstride, uint8_t *src, ptrdiff_t sstride, int h, int mx, int my)
273 {
274     register vector unsigned char pixelsv1, pixelsv2;
275     register vector unsigned char pixelsv1B, pixelsv2B;
276     register vector unsigned char pixelsv1C, pixelsv2C;
277     register vector unsigned char pixelsv1D, pixelsv2D;
278
279     register vector unsigned char perm = vec_lvsl(0, src);
280     int i;
281     register ptrdiff_t dstride2 = dstride << 1, sstride2 = sstride << 1;
282     register ptrdiff_t dstride3 = dstride2 + dstride, sstride3 = sstride + sstride2;
283     register ptrdiff_t dstride4 = dstride << 2, sstride4 = sstride << 2;
284
285 // hand-unrolling the loop by 4 gains about 15%
286 // mininum execution time goes from 74 to 60 cycles
287 // it's faster than -funroll-loops, but using
288 // -funroll-loops w/ this is bad - 74 cycles again.
289 // all this is on a 7450, tuning for the 7450
290     for (i = 0; i < h; i += 4) {
291         pixelsv1  = vec_ld( 0, src);
292         pixelsv2  = vec_ld(15, src);
293         pixelsv1B = vec_ld(sstride, src);
294         pixelsv2B = vec_ld(15 + sstride, src);
295         pixelsv1C = vec_ld(sstride2, src);
296         pixelsv2C = vec_ld(15 + sstride2, src);
297         pixelsv1D = vec_ld(sstride3, src);
298         pixelsv2D = vec_ld(15 + sstride3, src);
299         vec_st(vec_perm(pixelsv1, pixelsv2, perm),
300                0, (unsigned char*)dst);
301         vec_st(vec_perm(pixelsv1B, pixelsv2B, perm),
302                dstride, (unsigned char*)dst);
303         vec_st(vec_perm(pixelsv1C, pixelsv2C, perm),
304                dstride2, (unsigned char*)dst);
305         vec_st(vec_perm(pixelsv1D, pixelsv2D, perm),
306                dstride3, (unsigned char*)dst);
307         src += sstride4;
308         dst += dstride4;
309     }
310 }
311
312 #endif /* HAVE_ALTIVEC */
313
314 av_cold void ff_vp8dsp_init_ppc(VP8DSPContext *c)
315 {
316 #if HAVE_ALTIVEC
317     if (!(av_get_cpu_flags() & AV_CPU_FLAG_ALTIVEC))
318         return;
319
320     c->put_vp8_epel_pixels_tab[0][0][0] = put_vp8_pixels16_altivec;
321     c->put_vp8_epel_pixels_tab[0][0][2] = put_vp8_epel16_h6_altivec;
322     c->put_vp8_epel_pixels_tab[0][2][0] = put_vp8_epel16_v6_altivec;
323     c->put_vp8_epel_pixels_tab[0][2][2] = put_vp8_epel16_h6v6_altivec;
324
325     c->put_vp8_epel_pixels_tab[1][0][2] = put_vp8_epel8_h6_altivec;
326     c->put_vp8_epel_pixels_tab[1][2][0] = put_vp8_epel8_v6_altivec;
327     c->put_vp8_epel_pixels_tab[1][0][1] = put_vp8_epel8_h4_altivec;
328     c->put_vp8_epel_pixels_tab[1][1][0] = put_vp8_epel8_v4_altivec;
329
330     c->put_vp8_epel_pixels_tab[1][2][2] = put_vp8_epel8_h6v6_altivec;
331     c->put_vp8_epel_pixels_tab[1][1][1] = put_vp8_epel8_h4v4_altivec;
332     c->put_vp8_epel_pixels_tab[1][1][2] = put_vp8_epel8_h6v4_altivec;
333     c->put_vp8_epel_pixels_tab[1][2][1] = put_vp8_epel8_h4v6_altivec;
334
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339
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341     c->put_vp8_epel_pixels_tab[2][1][1] = put_vp8_epel4_h4v4_altivec;
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