dsputil: Move SVQ1 encoding specific bits into svq1enc
[ffmpeg.git] / libavcodec / x86 / dsputilenc_mmx.c
1 /*
2  * MMX optimized DSP utils
3  * Copyright (c) 2000, 2001 Fabrice Bellard
4  * Copyright (c) 2002-2004 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
5  *
6  * MMX optimization by Nick Kurshev <nickols_k@mail.ru>
7  *
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9  *
10  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
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18  * Lesser General Public License for more details.
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21  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
22  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
23  */
24
25 #include "libavutil/attributes.h"
26 #include "libavutil/cpu.h"
27 #include "libavutil/x86/asm.h"
28 #include "libavutil/x86/cpu.h"
29 #include "libavcodec/dct.h"
30 #include "libavcodec/dsputil.h"
31 #include "libavcodec/mpegvideo.h"
32 #include "dsputil_x86.h"
33
34 void ff_get_pixels_mmx(int16_t *block, const uint8_t *pixels, int line_size);
35 void ff_get_pixels_sse2(int16_t *block, const uint8_t *pixels, int line_size);
36 void ff_diff_pixels_mmx(int16_t *block, const uint8_t *s1, const uint8_t *s2,
37                         int stride);
38 int ff_pix_sum16_mmx(uint8_t *pix, int line_size);
39 int ff_pix_norm1_mmx(uint8_t *pix, int line_size);
40
41 #if HAVE_INLINE_ASM
42
43 static int sse8_mmx(MpegEncContext *v, uint8_t *pix1, uint8_t *pix2,
44                     int line_size, int h)
45 {
46     int tmp;
47
48     __asm__ volatile (
49         "movl         %4, %%ecx          \n"
50         "shr          $1, %%ecx          \n"
51         "pxor      %%mm0, %%mm0          \n" /* mm0 = 0 */
52         "pxor      %%mm7, %%mm7          \n" /* mm7 holds the sum */
53         "1:                              \n"
54         "movq       (%0), %%mm1          \n" /* mm1 = pix1[0][0 - 7] */
55         "movq       (%1), %%mm2          \n" /* mm2 = pix2[0][0 - 7] */
56         "movq   (%0, %3), %%mm3          \n" /* mm3 = pix1[1][0 - 7] */
57         "movq   (%1, %3), %%mm4          \n" /* mm4 = pix2[1][0 - 7] */
58
59         /* todo: mm1-mm2, mm3-mm4 */
60         /* algo: subtract mm1 from mm2 with saturation and vice versa */
61         /*       OR the results to get absolute difference */
62         "movq      %%mm1, %%mm5          \n"
63         "movq      %%mm3, %%mm6          \n"
64         "psubusb   %%mm2, %%mm1          \n"
65         "psubusb   %%mm4, %%mm3          \n"
66         "psubusb   %%mm5, %%mm2          \n"
67         "psubusb   %%mm6, %%mm4          \n"
68
69         "por       %%mm1, %%mm2          \n"
70         "por       %%mm3, %%mm4          \n"
71
72         /* now convert to 16-bit vectors so we can square them */
73         "movq      %%mm2, %%mm1          \n"
74         "movq      %%mm4, %%mm3          \n"
75
76         "punpckhbw %%mm0, %%mm2          \n"
77         "punpckhbw %%mm0, %%mm4          \n"
78         "punpcklbw %%mm0, %%mm1          \n" /* mm1 now spread over (mm1, mm2) */
79         "punpcklbw %%mm0, %%mm3          \n" /* mm4 now spread over (mm3, mm4) */
80
81         "pmaddwd   %%mm2, %%mm2          \n"
82         "pmaddwd   %%mm4, %%mm4          \n"
83         "pmaddwd   %%mm1, %%mm1          \n"
84         "pmaddwd   %%mm3, %%mm3          \n"
85
86         "lea (%0, %3, 2), %0             \n" /* pix1 += 2 * line_size */
87         "lea (%1, %3, 2), %1             \n" /* pix2 += 2 * line_size */
88
89         "paddd     %%mm2, %%mm1          \n"
90         "paddd     %%mm4, %%mm3          \n"
91         "paddd     %%mm1, %%mm7          \n"
92         "paddd     %%mm3, %%mm7          \n"
93
94         "decl      %%ecx                 \n"
95         "jnz       1b                    \n"
96
97         "movq      %%mm7, %%mm1          \n"
98         "psrlq       $32, %%mm7          \n" /* shift hi dword to lo */
99         "paddd     %%mm7, %%mm1          \n"
100         "movd      %%mm1, %2             \n"
101         : "+r" (pix1), "+r" (pix2), "=r" (tmp)
102         : "r" ((x86_reg) line_size), "m" (h)
103         : "%ecx");
104
105     return tmp;
106 }
107
108 static int sse16_mmx(MpegEncContext *v, uint8_t *pix1, uint8_t *pix2,
109                      int line_size, int h)
110 {
111     int tmp;
112
113     __asm__ volatile (
114         "movl %4, %%ecx\n"
115         "pxor %%mm0, %%mm0\n"    /* mm0 = 0 */
116         "pxor %%mm7, %%mm7\n"    /* mm7 holds the sum */
117         "1:\n"
118         "movq (%0), %%mm1\n"     /* mm1 = pix1[0 -  7] */
119         "movq (%1), %%mm2\n"     /* mm2 = pix2[0 -  7] */
120         "movq 8(%0), %%mm3\n"    /* mm3 = pix1[8 - 15] */
121         "movq 8(%1), %%mm4\n"    /* mm4 = pix2[8 - 15] */
122
123         /* todo: mm1-mm2, mm3-mm4 */
124         /* algo: subtract mm1 from mm2 with saturation and vice versa */
125         /*       OR the results to get absolute difference */
126         "movq %%mm1, %%mm5\n"
127         "movq %%mm3, %%mm6\n"
128         "psubusb %%mm2, %%mm1\n"
129         "psubusb %%mm4, %%mm3\n"
130         "psubusb %%mm5, %%mm2\n"
131         "psubusb %%mm6, %%mm4\n"
132
133         "por %%mm1, %%mm2\n"
134         "por %%mm3, %%mm4\n"
135
136         /* now convert to 16-bit vectors so we can square them */
137         "movq %%mm2, %%mm1\n"
138         "movq %%mm4, %%mm3\n"
139
140         "punpckhbw %%mm0, %%mm2\n"
141         "punpckhbw %%mm0, %%mm4\n"
142         "punpcklbw %%mm0, %%mm1\n" /* mm1 now spread over (mm1, mm2) */
143         "punpcklbw %%mm0, %%mm3\n" /* mm4 now spread over (mm3, mm4) */
144
145         "pmaddwd %%mm2, %%mm2\n"
146         "pmaddwd %%mm4, %%mm4\n"
147         "pmaddwd %%mm1, %%mm1\n"
148         "pmaddwd %%mm3, %%mm3\n"
149
150         "add %3, %0\n"
151         "add %3, %1\n"
152
153         "paddd %%mm2, %%mm1\n"
154         "paddd %%mm4, %%mm3\n"
155         "paddd %%mm1, %%mm7\n"
156         "paddd %%mm3, %%mm7\n"
157
158         "decl %%ecx\n"
159         "jnz 1b\n"
160
161         "movq %%mm7, %%mm1\n"
162         "psrlq $32, %%mm7\n"    /* shift hi dword to lo */
163         "paddd %%mm7, %%mm1\n"
164         "movd %%mm1, %2\n"
165         : "+r" (pix1), "+r" (pix2), "=r" (tmp)
166         : "r" ((x86_reg) line_size), "m" (h)
167         : "%ecx");
168
169     return tmp;
170 }
171
172 static int hf_noise8_mmx(uint8_t *pix1, int line_size, int h)
173 {
174     int tmp;
175
176     __asm__ volatile (
177         "movl %3, %%ecx\n"
178         "pxor %%mm7, %%mm7\n"
179         "pxor %%mm6, %%mm6\n"
180
181         "movq (%0), %%mm0\n"
182         "movq %%mm0, %%mm1\n"
183         "psllq $8, %%mm0\n"
184         "psrlq $8, %%mm1\n"
185         "psrlq $8, %%mm0\n"
186         "movq %%mm0, %%mm2\n"
187         "movq %%mm1, %%mm3\n"
188         "punpcklbw %%mm7, %%mm0\n"
189         "punpcklbw %%mm7, %%mm1\n"
190         "punpckhbw %%mm7, %%mm2\n"
191         "punpckhbw %%mm7, %%mm3\n"
192         "psubw %%mm1, %%mm0\n"
193         "psubw %%mm3, %%mm2\n"
194
195         "add %2, %0\n"
196
197         "movq (%0), %%mm4\n"
198         "movq %%mm4, %%mm1\n"
199         "psllq $8, %%mm4\n"
200         "psrlq $8, %%mm1\n"
201         "psrlq $8, %%mm4\n"
202         "movq %%mm4, %%mm5\n"
203         "movq %%mm1, %%mm3\n"
204         "punpcklbw %%mm7, %%mm4\n"
205         "punpcklbw %%mm7, %%mm1\n"
206         "punpckhbw %%mm7, %%mm5\n"
207         "punpckhbw %%mm7, %%mm3\n"
208         "psubw %%mm1, %%mm4\n"
209         "psubw %%mm3, %%mm5\n"
210         "psubw %%mm4, %%mm0\n"
211         "psubw %%mm5, %%mm2\n"
212         "pxor %%mm3, %%mm3\n"
213         "pxor %%mm1, %%mm1\n"
214         "pcmpgtw %%mm0, %%mm3\n\t"
215         "pcmpgtw %%mm2, %%mm1\n\t"
216         "pxor %%mm3, %%mm0\n"
217         "pxor %%mm1, %%mm2\n"
218         "psubw %%mm3, %%mm0\n"
219         "psubw %%mm1, %%mm2\n"
220         "paddw %%mm0, %%mm2\n"
221         "paddw %%mm2, %%mm6\n"
222
223         "add %2, %0\n"
224         "1:\n"
225
226         "movq (%0), %%mm0\n"
227         "movq %%mm0, %%mm1\n"
228         "psllq $8, %%mm0\n"
229         "psrlq $8, %%mm1\n"
230         "psrlq $8, %%mm0\n"
231         "movq %%mm0, %%mm2\n"
232         "movq %%mm1, %%mm3\n"
233         "punpcklbw %%mm7, %%mm0\n"
234         "punpcklbw %%mm7, %%mm1\n"
235         "punpckhbw %%mm7, %%mm2\n"
236         "punpckhbw %%mm7, %%mm3\n"
237         "psubw %%mm1, %%mm0\n"
238         "psubw %%mm3, %%mm2\n"
239         "psubw %%mm0, %%mm4\n"
240         "psubw %%mm2, %%mm5\n"
241         "pxor  %%mm3, %%mm3\n"
242         "pxor  %%mm1, %%mm1\n"
243         "pcmpgtw %%mm4, %%mm3\n\t"
244         "pcmpgtw %%mm5, %%mm1\n\t"
245         "pxor  %%mm3, %%mm4\n"
246         "pxor  %%mm1, %%mm5\n"
247         "psubw %%mm3, %%mm4\n"
248         "psubw %%mm1, %%mm5\n"
249         "paddw %%mm4, %%mm5\n"
250         "paddw %%mm5, %%mm6\n"
251
252         "add %2, %0\n"
253
254         "movq (%0), %%mm4\n"
255         "movq      %%mm4, %%mm1\n"
256         "psllq $8, %%mm4\n"
257         "psrlq $8, %%mm1\n"
258         "psrlq $8, %%mm4\n"
259         "movq      %%mm4, %%mm5\n"
260         "movq      %%mm1, %%mm3\n"
261         "punpcklbw %%mm7, %%mm4\n"
262         "punpcklbw %%mm7, %%mm1\n"
263         "punpckhbw %%mm7, %%mm5\n"
264         "punpckhbw %%mm7, %%mm3\n"
265         "psubw     %%mm1, %%mm4\n"
266         "psubw     %%mm3, %%mm5\n"
267         "psubw     %%mm4, %%mm0\n"
268         "psubw     %%mm5, %%mm2\n"
269         "pxor      %%mm3, %%mm3\n"
270         "pxor      %%mm1, %%mm1\n"
271         "pcmpgtw   %%mm0, %%mm3\n\t"
272         "pcmpgtw   %%mm2, %%mm1\n\t"
273         "pxor      %%mm3, %%mm0\n"
274         "pxor      %%mm1, %%mm2\n"
275         "psubw     %%mm3, %%mm0\n"
276         "psubw     %%mm1, %%mm2\n"
277         "paddw     %%mm0, %%mm2\n"
278         "paddw     %%mm2, %%mm6\n"
279
280         "add  %2, %0\n"
281         "subl $2, %%ecx\n"
282         " jnz 1b\n"
283
284         "movq      %%mm6, %%mm0\n"
285         "punpcklwd %%mm7, %%mm0\n"
286         "punpckhwd %%mm7, %%mm6\n"
287         "paddd     %%mm0, %%mm6\n"
288
289         "movq  %%mm6, %%mm0\n"
290         "psrlq $32,   %%mm6\n"
291         "paddd %%mm6, %%mm0\n"
292         "movd  %%mm0, %1\n"
293         : "+r" (pix1), "=r" (tmp)
294         : "r" ((x86_reg) line_size), "g" (h - 2)
295         : "%ecx");
296
297     return tmp;
298 }
299
300 static int hf_noise16_mmx(uint8_t *pix1, int line_size, int h)
301 {
302     int tmp;
303     uint8_t *pix = pix1;
304
305     __asm__ volatile (
306         "movl %3, %%ecx\n"
307         "pxor %%mm7, %%mm7\n"
308         "pxor %%mm6, %%mm6\n"
309
310         "movq (%0), %%mm0\n"
311         "movq 1(%0), %%mm1\n"
312         "movq %%mm0, %%mm2\n"
313         "movq %%mm1, %%mm3\n"
314         "punpcklbw %%mm7, %%mm0\n"
315         "punpcklbw %%mm7, %%mm1\n"
316         "punpckhbw %%mm7, %%mm2\n"
317         "punpckhbw %%mm7, %%mm3\n"
318         "psubw %%mm1, %%mm0\n"
319         "psubw %%mm3, %%mm2\n"
320
321         "add %2, %0\n"
322
323         "movq (%0), %%mm4\n"
324         "movq 1(%0), %%mm1\n"
325         "movq %%mm4, %%mm5\n"
326         "movq %%mm1, %%mm3\n"
327         "punpcklbw %%mm7, %%mm4\n"
328         "punpcklbw %%mm7, %%mm1\n"
329         "punpckhbw %%mm7, %%mm5\n"
330         "punpckhbw %%mm7, %%mm3\n"
331         "psubw %%mm1, %%mm4\n"
332         "psubw %%mm3, %%mm5\n"
333         "psubw %%mm4, %%mm0\n"
334         "psubw %%mm5, %%mm2\n"
335         "pxor %%mm3, %%mm3\n"
336         "pxor %%mm1, %%mm1\n"
337         "pcmpgtw %%mm0, %%mm3\n\t"
338         "pcmpgtw %%mm2, %%mm1\n\t"
339         "pxor %%mm3, %%mm0\n"
340         "pxor %%mm1, %%mm2\n"
341         "psubw %%mm3, %%mm0\n"
342         "psubw %%mm1, %%mm2\n"
343         "paddw %%mm0, %%mm2\n"
344         "paddw %%mm2, %%mm6\n"
345
346         "add %2, %0\n"
347         "1:\n"
348
349         "movq (%0), %%mm0\n"
350         "movq 1(%0), %%mm1\n"
351         "movq %%mm0, %%mm2\n"
352         "movq %%mm1, %%mm3\n"
353         "punpcklbw %%mm7, %%mm0\n"
354         "punpcklbw %%mm7, %%mm1\n"
355         "punpckhbw %%mm7, %%mm2\n"
356         "punpckhbw %%mm7, %%mm3\n"
357         "psubw %%mm1, %%mm0\n"
358         "psubw %%mm3, %%mm2\n"
359         "psubw %%mm0, %%mm4\n"
360         "psubw %%mm2, %%mm5\n"
361         "pxor %%mm3, %%mm3\n"
362         "pxor %%mm1, %%mm1\n"
363         "pcmpgtw %%mm4, %%mm3\n\t"
364         "pcmpgtw %%mm5, %%mm1\n\t"
365         "pxor %%mm3, %%mm4\n"
366         "pxor %%mm1, %%mm5\n"
367         "psubw %%mm3, %%mm4\n"
368         "psubw %%mm1, %%mm5\n"
369         "paddw %%mm4, %%mm5\n"
370         "paddw %%mm5, %%mm6\n"
371
372         "add %2, %0\n"
373
374         "movq (%0), %%mm4\n"
375         "movq 1(%0), %%mm1\n"
376         "movq %%mm4, %%mm5\n"
377         "movq %%mm1, %%mm3\n"
378         "punpcklbw %%mm7, %%mm4\n"
379         "punpcklbw %%mm7, %%mm1\n"
380         "punpckhbw %%mm7, %%mm5\n"
381         "punpckhbw %%mm7, %%mm3\n"
382         "psubw %%mm1, %%mm4\n"
383         "psubw %%mm3, %%mm5\n"
384         "psubw %%mm4, %%mm0\n"
385         "psubw %%mm5, %%mm2\n"
386         "pxor %%mm3, %%mm3\n"
387         "pxor %%mm1, %%mm1\n"
388         "pcmpgtw %%mm0, %%mm3\n\t"
389         "pcmpgtw %%mm2, %%mm1\n\t"
390         "pxor %%mm3, %%mm0\n"
391         "pxor %%mm1, %%mm2\n"
392         "psubw %%mm3, %%mm0\n"
393         "psubw %%mm1, %%mm2\n"
394         "paddw %%mm0, %%mm2\n"
395         "paddw %%mm2, %%mm6\n"
396
397         "add %2, %0\n"
398         "subl $2, %%ecx\n"
399         " jnz 1b\n"
400
401         "movq %%mm6, %%mm0\n"
402         "punpcklwd %%mm7, %%mm0\n"
403         "punpckhwd %%mm7, %%mm6\n"
404         "paddd %%mm0, %%mm6\n"
405
406         "movq %%mm6, %%mm0\n"
407         "psrlq $32, %%mm6\n"
408         "paddd %%mm6, %%mm0\n"
409         "movd %%mm0, %1\n"
410         : "+r" (pix1), "=r" (tmp)
411         : "r" ((x86_reg) line_size), "g" (h - 2)
412         : "%ecx");
413
414     return tmp + hf_noise8_mmx(pix + 8, line_size, h);
415 }
416
417 static int nsse16_mmx(MpegEncContext *c, uint8_t *pix1, uint8_t *pix2,
418                       int line_size, int h)
419 {
420     int score1, score2;
421
422     if (c)
423         score1 = c->dsp.sse[0](c, pix1, pix2, line_size, h);
424     else
425         score1 = sse16_mmx(c, pix1, pix2, line_size, h);
426     score2 = hf_noise16_mmx(pix1, line_size, h) -
427              hf_noise16_mmx(pix2, line_size, h);
428
429     if (c)
430         return score1 + FFABS(score2) * c->avctx->nsse_weight;
431     else
432         return score1 + FFABS(score2) * 8;
433 }
434
435 static int nsse8_mmx(MpegEncContext *c, uint8_t *pix1, uint8_t *pix2,
436                      int line_size, int h)
437 {
438     int score1 = sse8_mmx(c, pix1, pix2, line_size, h);
439     int score2 = hf_noise8_mmx(pix1, line_size, h) -
440                  hf_noise8_mmx(pix2, line_size, h);
441
442     if (c)
443         return score1 + FFABS(score2) * c->avctx->nsse_weight;
444     else
445         return score1 + FFABS(score2) * 8;
446 }
447
448 static int vsad_intra16_mmx(MpegEncContext *v, uint8_t *pix, uint8_t *dummy,
449                             int line_size, int h)
450 {
451     int tmp;
452
453     assert((((int) pix) & 7) == 0);
454     assert((line_size & 7) == 0);
455
456 #define SUM(in0, in1, out0, out1)               \
457     "movq (%0), %%mm2\n"                        \
458     "movq 8(%0), %%mm3\n"                       \
459     "add %2,%0\n"                               \
460     "movq %%mm2, " #out0 "\n"                   \
461     "movq %%mm3, " #out1 "\n"                   \
462     "psubusb " #in0 ", %%mm2\n"                 \
463     "psubusb " #in1 ", %%mm3\n"                 \
464     "psubusb " #out0 ", " #in0 "\n"             \
465     "psubusb " #out1 ", " #in1 "\n"             \
466     "por %%mm2, " #in0 "\n"                     \
467     "por %%mm3, " #in1 "\n"                     \
468     "movq " #in0 ", %%mm2\n"                    \
469     "movq " #in1 ", %%mm3\n"                    \
470     "punpcklbw %%mm7, " #in0 "\n"               \
471     "punpcklbw %%mm7, " #in1 "\n"               \
472     "punpckhbw %%mm7, %%mm2\n"                  \
473     "punpckhbw %%mm7, %%mm3\n"                  \
474     "paddw " #in1 ", " #in0 "\n"                \
475     "paddw %%mm3, %%mm2\n"                      \
476     "paddw %%mm2, " #in0 "\n"                   \
477     "paddw " #in0 ", %%mm6\n"
478
479
480     __asm__ volatile (
481         "movl    %3, %%ecx\n"
482         "pxor %%mm6, %%mm6\n"
483         "pxor %%mm7, %%mm7\n"
484         "movq  (%0), %%mm0\n"
485         "movq 8(%0), %%mm1\n"
486         "add %2, %0\n"
487         "jmp 2f\n"
488         "1:\n"
489
490         SUM(%%mm4, %%mm5, %%mm0, %%mm1)
491         "2:\n"
492         SUM(%%mm0, %%mm1, %%mm4, %%mm5)
493
494         "subl $2, %%ecx\n"
495         "jnz 1b\n"
496
497         "movq  %%mm6, %%mm0\n"
498         "psrlq $32,   %%mm6\n"
499         "paddw %%mm6, %%mm0\n"
500         "movq  %%mm0, %%mm6\n"
501         "psrlq $16,   %%mm0\n"
502         "paddw %%mm6, %%mm0\n"
503         "movd  %%mm0, %1\n"
504         : "+r" (pix), "=r" (tmp)
505         : "r" ((x86_reg) line_size), "m" (h)
506         : "%ecx");
507
508     return tmp & 0xFFFF;
509 }
510 #undef SUM
511
512 static int vsad_intra16_mmxext(MpegEncContext *v, uint8_t *pix, uint8_t *dummy,
513                                int line_size, int h)
514 {
515     int tmp;
516
517     assert((((int) pix) & 7) == 0);
518     assert((line_size & 7) == 0);
519
520 #define SUM(in0, in1, out0, out1)               \
521     "movq (%0), " #out0 "\n"                    \
522     "movq 8(%0), " #out1 "\n"                   \
523     "add %2, %0\n"                              \
524     "psadbw " #out0 ", " #in0 "\n"              \
525     "psadbw " #out1 ", " #in1 "\n"              \
526     "paddw " #in1 ", " #in0 "\n"                \
527     "paddw " #in0 ", %%mm6\n"
528
529     __asm__ volatile (
530         "movl %3, %%ecx\n"
531         "pxor %%mm6, %%mm6\n"
532         "pxor %%mm7, %%mm7\n"
533         "movq (%0), %%mm0\n"
534         "movq 8(%0), %%mm1\n"
535         "add %2, %0\n"
536         "jmp 2f\n"
537         "1:\n"
538
539         SUM(%%mm4, %%mm5, %%mm0, %%mm1)
540         "2:\n"
541         SUM(%%mm0, %%mm1, %%mm4, %%mm5)
542
543         "subl $2, %%ecx\n"
544         "jnz 1b\n"
545
546         "movd %%mm6, %1\n"
547         : "+r" (pix), "=r" (tmp)
548         : "r" ((x86_reg) line_size), "m" (h)
549         : "%ecx");
550
551     return tmp;
552 }
553 #undef SUM
554
555 static int vsad16_mmx(MpegEncContext *v, uint8_t *pix1, uint8_t *pix2,
556                       int line_size, int h)
557 {
558     int tmp;
559
560     assert((((int) pix1) & 7) == 0);
561     assert((((int) pix2) & 7) == 0);
562     assert((line_size & 7) == 0);
563
564 #define SUM(in0, in1, out0, out1)       \
565     "movq (%0), %%mm2\n"                \
566     "movq (%1), " #out0 "\n"            \
567     "movq 8(%0), %%mm3\n"               \
568     "movq 8(%1), " #out1 "\n"           \
569     "add %3, %0\n"                      \
570     "add %3, %1\n"                      \
571     "psubb " #out0 ", %%mm2\n"          \
572     "psubb " #out1 ", %%mm3\n"          \
573     "pxor %%mm7, %%mm2\n"               \
574     "pxor %%mm7, %%mm3\n"               \
575     "movq %%mm2, " #out0 "\n"           \
576     "movq %%mm3, " #out1 "\n"           \
577     "psubusb " #in0 ", %%mm2\n"         \
578     "psubusb " #in1 ", %%mm3\n"         \
579     "psubusb " #out0 ", " #in0 "\n"     \
580     "psubusb " #out1 ", " #in1 "\n"     \
581     "por %%mm2, " #in0 "\n"             \
582     "por %%mm3, " #in1 "\n"             \
583     "movq " #in0 ", %%mm2\n"            \
584     "movq " #in1 ", %%mm3\n"            \
585     "punpcklbw %%mm7, " #in0 "\n"       \
586     "punpcklbw %%mm7, " #in1 "\n"       \
587     "punpckhbw %%mm7, %%mm2\n"          \
588     "punpckhbw %%mm7, %%mm3\n"          \
589     "paddw " #in1 ", " #in0 "\n"        \
590     "paddw %%mm3, %%mm2\n"              \
591     "paddw %%mm2, " #in0 "\n"           \
592     "paddw " #in0 ", %%mm6\n"
593
594
595     __asm__ volatile (
596         "movl %4, %%ecx\n"
597         "pxor %%mm6, %%mm6\n"
598         "pcmpeqw %%mm7, %%mm7\n"
599         "psllw $15, %%mm7\n"
600         "packsswb %%mm7, %%mm7\n"
601         "movq (%0), %%mm0\n"
602         "movq (%1), %%mm2\n"
603         "movq 8(%0), %%mm1\n"
604         "movq 8(%1), %%mm3\n"
605         "add %3, %0\n"
606         "add %3, %1\n"
607         "psubb %%mm2, %%mm0\n"
608         "psubb %%mm3, %%mm1\n"
609         "pxor %%mm7, %%mm0\n"
610         "pxor %%mm7, %%mm1\n"
611         "jmp 2f\n"
612         "1:\n"
613
614         SUM(%%mm4, %%mm5, %%mm0, %%mm1)
615         "2:\n"
616         SUM(%%mm0, %%mm1, %%mm4, %%mm5)
617
618         "subl $2, %%ecx\n"
619         "jnz 1b\n"
620
621         "movq %%mm6, %%mm0\n"
622         "psrlq $32, %%mm6\n"
623         "paddw %%mm6, %%mm0\n"
624         "movq %%mm0, %%mm6\n"
625         "psrlq $16, %%mm0\n"
626         "paddw %%mm6, %%mm0\n"
627         "movd %%mm0, %2\n"
628         : "+r" (pix1), "+r" (pix2), "=r" (tmp)
629         : "r" ((x86_reg) line_size), "m" (h)
630         : "%ecx");
631
632     return tmp & 0x7FFF;
633 }
634 #undef SUM
635
636 static int vsad16_mmxext(MpegEncContext *v, uint8_t *pix1, uint8_t *pix2,
637                          int line_size, int h)
638 {
639     int tmp;
640
641     assert((((int) pix1) & 7) == 0);
642     assert((((int) pix2) & 7) == 0);
643     assert((line_size & 7) == 0);
644
645 #define SUM(in0, in1, out0, out1)               \
646     "movq (%0), " #out0 "\n"                    \
647     "movq (%1), %%mm2\n"                        \
648     "movq 8(%0), " #out1 "\n"                   \
649     "movq 8(%1), %%mm3\n"                       \
650     "add %3, %0\n"                              \
651     "add %3, %1\n"                              \
652     "psubb %%mm2, " #out0 "\n"                  \
653     "psubb %%mm3, " #out1 "\n"                  \
654     "pxor %%mm7, " #out0 "\n"                   \
655     "pxor %%mm7, " #out1 "\n"                   \
656     "psadbw " #out0 ", " #in0 "\n"              \
657     "psadbw " #out1 ", " #in1 "\n"              \
658     "paddw " #in1 ", " #in0 "\n"                \
659     "paddw " #in0 ", %%mm6\n    "
660
661     __asm__ volatile (
662         "movl %4, %%ecx\n"
663         "pxor %%mm6, %%mm6\n"
664         "pcmpeqw %%mm7, %%mm7\n"
665         "psllw $15, %%mm7\n"
666         "packsswb %%mm7, %%mm7\n"
667         "movq (%0), %%mm0\n"
668         "movq (%1), %%mm2\n"
669         "movq 8(%0), %%mm1\n"
670         "movq 8(%1), %%mm3\n"
671         "add %3, %0\n"
672         "add %3, %1\n"
673         "psubb %%mm2, %%mm0\n"
674         "psubb %%mm3, %%mm1\n"
675         "pxor %%mm7, %%mm0\n"
676         "pxor %%mm7, %%mm1\n"
677         "jmp 2f\n"
678         "1:\n"
679
680         SUM(%%mm4, %%mm5, %%mm0, %%mm1)
681         "2:\n"
682         SUM(%%mm0, %%mm1, %%mm4, %%mm5)
683
684         "subl $2, %%ecx\n"
685         "jnz 1b\n"
686
687         "movd %%mm6, %2\n"
688         : "+r" (pix1), "+r" (pix2), "=r" (tmp)
689         : "r" ((x86_reg) line_size), "m" (h)
690         : "%ecx");
691
692     return tmp;
693 }
694 #undef SUM
695
696 #define MMABS_MMX(a,z)                          \
697     "pxor "    #z ", " #z "             \n\t"   \
698     "pcmpgtw " #a ", " #z "             \n\t"   \
699     "pxor "    #z ", " #a "             \n\t"   \
700     "psubw "   #z ", " #a "             \n\t"
701
702 #define MMABS_MMXEXT(a, z)                      \
703     "pxor "    #z ", " #z "             \n\t"   \
704     "psubw "   #a ", " #z "             \n\t"   \
705     "pmaxsw "  #z ", " #a "             \n\t"
706
707 #define MMABS_SSSE3(a,z)                        \
708     "pabsw "   #a ", " #a "             \n\t"
709
710 #define MMABS_SUM(a,z, sum)                     \
711     MMABS(a,z)                                  \
712     "paddusw " #a ", " #sum "           \n\t"
713
714 /* FIXME: HSUM_* saturates at 64k, while an 8x8 hadamard or dct block can get
715  * up to about 100k on extreme inputs. But that's very unlikely to occur in
716  * natural video, and it's even more unlikely to not have any alternative
717  * mvs/modes with lower cost. */
718 #define HSUM_MMX(a, t, dst)                     \
719     "movq    " #a ", " #t "             \n\t"   \
720     "psrlq      $32, " #a "             \n\t"   \
721     "paddusw " #t ", " #a "             \n\t"   \
722     "movq    " #a ", " #t "             \n\t"   \
723     "psrlq      $16, " #a "             \n\t"   \
724     "paddusw " #t ", " #a "             \n\t"   \
725     "movd    " #a ", " #dst "           \n\t"   \
726
727 #define HSUM_MMXEXT(a, t, dst)                  \
728     "pshufw   $0x0E, " #a ", " #t "     \n\t"   \
729     "paddusw " #t ", " #a "             \n\t"   \
730     "pshufw   $0x01, " #a ", " #t "     \n\t"   \
731     "paddusw " #t ", " #a "             \n\t"   \
732     "movd    " #a ", " #dst "           \n\t"   \
733
734 #define HSUM_SSE2(a, t, dst)                    \
735     "movhlps " #a ", " #t "             \n\t"   \
736     "paddusw " #t ", " #a "             \n\t"   \
737     "pshuflw  $0x0E, " #a ", " #t "     \n\t"   \
738     "paddusw " #t ", " #a "             \n\t"   \
739     "pshuflw  $0x01, " #a ", " #t "     \n\t"   \
740     "paddusw " #t ", " #a "             \n\t"   \
741     "movd    " #a ", " #dst "           \n\t"   \
742
743 #define DCT_SAD4(m, mm, o)                      \
744     "mov"#m" "#o" +  0(%1), " #mm "2    \n\t"   \
745     "mov"#m" "#o" + 16(%1), " #mm "3    \n\t"   \
746     "mov"#m" "#o" + 32(%1), " #mm "4    \n\t"   \
747     "mov"#m" "#o" + 48(%1), " #mm "5    \n\t"   \
748     MMABS_SUM(mm ## 2, mm ## 6, mm ## 0)        \
749     MMABS_SUM(mm ## 3, mm ## 7, mm ## 1)        \
750     MMABS_SUM(mm ## 4, mm ## 6, mm ## 0)        \
751     MMABS_SUM(mm ## 5, mm ## 7, mm ## 1)        \
752
753 #define DCT_SAD_MMX                             \
754     "pxor    %%mm0, %%mm0               \n\t"   \
755     "pxor    %%mm1, %%mm1               \n\t"   \
756     DCT_SAD4(q, %%mm, 0)                        \
757     DCT_SAD4(q, %%mm, 8)                        \
758     DCT_SAD4(q, %%mm, 64)                       \
759     DCT_SAD4(q, %%mm, 72)                       \
760     "paddusw %%mm1, %%mm0               \n\t"   \
761     HSUM(%%mm0, %%mm1, %0)
762
763 #define DCT_SAD_SSE2                            \
764     "pxor    %%xmm0, %%xmm0             \n\t"   \
765     "pxor    %%xmm1, %%xmm1             \n\t"   \
766     DCT_SAD4(dqa, %%xmm, 0)                     \
767     DCT_SAD4(dqa, %%xmm, 64)                    \
768     "paddusw %%xmm1, %%xmm0             \n\t"   \
769     HSUM(%%xmm0, %%xmm1, %0)
770
771 #define DCT_SAD_FUNC(cpu)                           \
772 static int sum_abs_dctelem_ ## cpu(int16_t *block)  \
773 {                                                   \
774     int sum;                                        \
775     __asm__ volatile (                              \
776         DCT_SAD                                     \
777         :"=r"(sum)                                  \
778         :"r"(block));                               \
779     return sum & 0xFFFF;                            \
780 }
781
782 #define DCT_SAD         DCT_SAD_MMX
783 #define HSUM(a, t, dst) HSUM_MMX(a, t, dst)
784 #define MMABS(a, z)     MMABS_MMX(a, z)
785 DCT_SAD_FUNC(mmx)
786 #undef MMABS
787 #undef HSUM
788
789 #define HSUM(a, t, dst) HSUM_MMXEXT(a, t, dst)
790 #define MMABS(a, z)     MMABS_MMXEXT(a, z)
791 DCT_SAD_FUNC(mmxext)
792 #undef HSUM
793 #undef DCT_SAD
794
795 #define DCT_SAD         DCT_SAD_SSE2
796 #define HSUM(a, t, dst) HSUM_SSE2(a, t, dst)
797 DCT_SAD_FUNC(sse2)
798 #undef MMABS
799
800 #if HAVE_SSSE3_INLINE
801 #define MMABS(a, z)     MMABS_SSSE3(a, z)
802 DCT_SAD_FUNC(ssse3)
803 #undef MMABS
804 #endif
805 #undef HSUM
806 #undef DCT_SAD
807
808 #define PHADDD(a, t)                            \
809     "movq  " #a ", " #t "               \n\t"   \
810     "psrlq    $32, " #a "               \n\t"   \
811     "paddd " #t ", " #a "               \n\t"
812
813 /*
814  * pmulhw:   dst[0 - 15] = (src[0 - 15] * dst[0 - 15])[16 - 31]
815  * pmulhrw:  dst[0 - 15] = (src[0 - 15] * dst[0 - 15] + 0x8000)[16 - 31]
816  * pmulhrsw: dst[0 - 15] = (src[0 - 15] * dst[0 - 15] + 0x4000)[15 - 30]
817  */
818 #define PMULHRW(x, y, s, o)                     \
819     "pmulhw " #s ", " #x "              \n\t"   \
820     "pmulhw " #s ", " #y "              \n\t"   \
821     "paddw  " #o ", " #x "              \n\t"   \
822     "paddw  " #o ", " #y "              \n\t"   \
823     "psraw      $1, " #x "              \n\t"   \
824     "psraw      $1, " #y "              \n\t"
825 #define DEF(x) x ## _mmx
826 #define SET_RND MOVQ_WONE
827 #define SCALE_OFFSET 1
828
829 #include "dsputil_qns_template.c"
830
831 #undef DEF
832 #undef SET_RND
833 #undef SCALE_OFFSET
834 #undef PMULHRW
835
836 #define DEF(x) x ## _3dnow
837 #define SET_RND(x)
838 #define SCALE_OFFSET 0
839 #define PMULHRW(x, y, s, o)                     \
840     "pmulhrw " #s ", " #x "             \n\t"   \
841     "pmulhrw " #s ", " #y "             \n\t"
842
843 #include "dsputil_qns_template.c"
844
845 #undef DEF
846 #undef SET_RND
847 #undef SCALE_OFFSET
848 #undef PMULHRW
849
850 #if HAVE_SSSE3_INLINE
851 #undef PHADDD
852 #define DEF(x) x ## _ssse3
853 #define SET_RND(x)
854 #define SCALE_OFFSET -1
855
856 #define PHADDD(a, t)                            \
857     "pshufw $0x0E, " #a ", " #t "       \n\t"   \
858     /* faster than phaddd on core2 */           \
859     "paddd " #t ", " #a "               \n\t"
860
861 #define PMULHRW(x, y, s, o)                     \
862     "pmulhrsw " #s ", " #x "            \n\t"   \
863     "pmulhrsw " #s ", " #y "            \n\t"
864
865 #include "dsputil_qns_template.c"
866
867 #undef DEF
868 #undef SET_RND
869 #undef SCALE_OFFSET
870 #undef PMULHRW
871 #undef PHADDD
872 #endif /* HAVE_SSSE3_INLINE */
873
874 #endif /* HAVE_INLINE_ASM */
875
876 int ff_sse16_sse2(MpegEncContext *v, uint8_t *pix1, uint8_t *pix2,
877                   int line_size, int h);
878
879 #define hadamard_func(cpu)                                              \
880     int ff_hadamard8_diff_ ## cpu(MpegEncContext *s, uint8_t *src1,     \
881                                   uint8_t *src2, int stride, int h);    \
882     int ff_hadamard8_diff16_ ## cpu(MpegEncContext *s, uint8_t *src1,   \
883                                     uint8_t *src2, int stride, int h);
884
885 hadamard_func(mmx)
886 hadamard_func(mmxext)
887 hadamard_func(sse2)
888 hadamard_func(ssse3)
889
890 av_cold void ff_dsputilenc_init_mmx(DSPContext *c, AVCodecContext *avctx,
891                                     unsigned high_bit_depth)
892 {
893     int cpu_flags = av_get_cpu_flags();
894     const int dct_algo = avctx->dct_algo;
895
896     if (EXTERNAL_MMX(cpu_flags)) {
897         if (!high_bit_depth)
898             c->get_pixels = ff_get_pixels_mmx;
899         c->diff_pixels = ff_diff_pixels_mmx;
900         c->pix_sum     = ff_pix_sum16_mmx;
901         c->pix_norm1   = ff_pix_norm1_mmx;
902     }
903
904     if (EXTERNAL_SSE2(cpu_flags))
905         if (!high_bit_depth)
906             c->get_pixels = ff_get_pixels_sse2;
907
908 #if HAVE_INLINE_ASM
909     if (INLINE_MMX(cpu_flags)) {
910         if (!high_bit_depth &&
911             (dct_algo == FF_DCT_AUTO || dct_algo == FF_DCT_MMX))
912             c->fdct = ff_fdct_mmx;
913
914         c->sum_abs_dctelem = sum_abs_dctelem_mmx;
915
916         c->sse[0]  = sse16_mmx;
917         c->sse[1]  = sse8_mmx;
918         c->vsad[4] = vsad_intra16_mmx;
919
920         c->nsse[0] = nsse16_mmx;
921         c->nsse[1] = nsse8_mmx;
922         if (!(avctx->flags & CODEC_FLAG_BITEXACT)) {
923             c->vsad[0]      = vsad16_mmx;
924             c->try_8x8basis = try_8x8basis_mmx;
925         }
926         c->add_8x8basis = add_8x8basis_mmx;
927     }
928
929     if (INLINE_AMD3DNOW(cpu_flags)) {
930         if (!(avctx->flags & CODEC_FLAG_BITEXACT)) {
931             c->try_8x8basis = try_8x8basis_3dnow;
932         }
933         c->add_8x8basis = add_8x8basis_3dnow;
934     }
935
936     if (INLINE_MMXEXT(cpu_flags)) {
937         if (!high_bit_depth &&
938             (dct_algo == FF_DCT_AUTO || dct_algo == FF_DCT_MMX))
939             c->fdct = ff_fdct_mmxext;
940
941         c->sum_abs_dctelem = sum_abs_dctelem_mmxext;
942         c->vsad[4]         = vsad_intra16_mmxext;
943
944         if (!(avctx->flags & CODEC_FLAG_BITEXACT)) {
945             c->vsad[0] = vsad16_mmxext;
946         }
947     }
948
949     if (INLINE_SSE2(cpu_flags)) {
950         if (!high_bit_depth &&
951             (dct_algo == FF_DCT_AUTO || dct_algo == FF_DCT_MMX))
952             c->fdct = ff_fdct_sse2;
953
954         c->sum_abs_dctelem = sum_abs_dctelem_sse2;
955     }
956
957 #if HAVE_SSSE3_INLINE
958     if (INLINE_SSSE3(cpu_flags)) {
959         if (!(avctx->flags & CODEC_FLAG_BITEXACT)) {
960             c->try_8x8basis = try_8x8basis_ssse3;
961         }
962         c->add_8x8basis    = add_8x8basis_ssse3;
963         c->sum_abs_dctelem = sum_abs_dctelem_ssse3;
964     }
965 #endif
966 #endif /* HAVE_INLINE_ASM */
967
968     if (EXTERNAL_MMX(cpu_flags)) {
969         c->hadamard8_diff[0] = ff_hadamard8_diff16_mmx;
970         c->hadamard8_diff[1] = ff_hadamard8_diff_mmx;
971     }
972
973     if (EXTERNAL_MMXEXT(cpu_flags)) {
974         c->hadamard8_diff[0] = ff_hadamard8_diff16_mmxext;
975         c->hadamard8_diff[1] = ff_hadamard8_diff_mmxext;
976     }
977
978     if (EXTERNAL_SSE2(cpu_flags)) {
979         c->sse[0] = ff_sse16_sse2;
980
981 #if HAVE_ALIGNED_STACK
982         c->hadamard8_diff[0] = ff_hadamard8_diff16_sse2;
983         c->hadamard8_diff[1] = ff_hadamard8_diff_sse2;
984 #endif
985     }
986
987     if (EXTERNAL_SSSE3(cpu_flags) && HAVE_ALIGNED_STACK) {
988         c->hadamard8_diff[0] = ff_hadamard8_diff16_ssse3;
989         c->hadamard8_diff[1] = ff_hadamard8_diff_ssse3;
990     }
991
992     ff_dsputil_init_pix_mmx(c, avctx);
993 }