x86/dsputilenc: port sum_abs_dctelem functions to yasm
[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  *
8  * This file is part of FFmpeg.
9  *
10  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
11  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
12  * License as published by the Free Software Foundation; either
13  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
14  *
15  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
16  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
17  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
18  * Lesser General Public License for more details.
19  *
20  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
21  * License along with FFmpeg; 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 "libavcodec/mathops.h"
33 #include "dsputil_x86.h"
34
35 void ff_get_pixels_mmx(int16_t *block, const uint8_t *pixels, int line_size);
36 void ff_get_pixels_sse2(int16_t *block, const uint8_t *pixels, int line_size);
37 void ff_diff_pixels_mmx(int16_t *block, const uint8_t *s1, const uint8_t *s2,
38                         int stride);
39 int ff_pix_sum16_mmx(uint8_t *pix, int line_size);
40 int ff_pix_norm1_mmx(uint8_t *pix, int line_size);
41 int ff_sum_abs_dctelem_mmx(int16_t *block);
42 int ff_sum_abs_dctelem_mmxext(int16_t *block);
43 int ff_sum_abs_dctelem_sse2(int16_t *block);
44 int ff_sum_abs_dctelem_ssse3(int16_t *block);
45
46 #if HAVE_INLINE_ASM
47
48 static int sse8_mmx(MpegEncContext *v, uint8_t *pix1, uint8_t *pix2,
49                     int line_size, int h)
50 {
51     int tmp;
52
53     __asm__ volatile (
54         "movl         %4, %%ecx          \n"
55         "shr          $1, %%ecx          \n"
56         "pxor      %%mm0, %%mm0          \n" /* mm0 = 0 */
57         "pxor      %%mm7, %%mm7          \n" /* mm7 holds the sum */
58         "1:                              \n"
59         "movq       (%0), %%mm1          \n" /* mm1 = pix1[0][0 - 7] */
60         "movq       (%1), %%mm2          \n" /* mm2 = pix2[0][0 - 7] */
61         "movq   (%0, %3), %%mm3          \n" /* mm3 = pix1[1][0 - 7] */
62         "movq   (%1, %3), %%mm4          \n" /* mm4 = pix2[1][0 - 7] */
63
64         /* todo: mm1-mm2, mm3-mm4 */
65         /* algo: subtract mm1 from mm2 with saturation and vice versa */
66         /*       OR the results to get absolute difference */
67         "movq      %%mm1, %%mm5          \n"
68         "movq      %%mm3, %%mm6          \n"
69         "psubusb   %%mm2, %%mm1          \n"
70         "psubusb   %%mm4, %%mm3          \n"
71         "psubusb   %%mm5, %%mm2          \n"
72         "psubusb   %%mm6, %%mm4          \n"
73
74         "por       %%mm1, %%mm2          \n"
75         "por       %%mm3, %%mm4          \n"
76
77         /* now convert to 16-bit vectors so we can square them */
78         "movq      %%mm2, %%mm1          \n"
79         "movq      %%mm4, %%mm3          \n"
80
81         "punpckhbw %%mm0, %%mm2          \n"
82         "punpckhbw %%mm0, %%mm4          \n"
83         "punpcklbw %%mm0, %%mm1          \n" /* mm1 now spread over (mm1, mm2) */
84         "punpcklbw %%mm0, %%mm3          \n" /* mm4 now spread over (mm3, mm4) */
85
86         "pmaddwd   %%mm2, %%mm2          \n"
87         "pmaddwd   %%mm4, %%mm4          \n"
88         "pmaddwd   %%mm1, %%mm1          \n"
89         "pmaddwd   %%mm3, %%mm3          \n"
90
91         "lea (%0, %3, 2), %0             \n" /* pix1 += 2 * line_size */
92         "lea (%1, %3, 2), %1             \n" /* pix2 += 2 * line_size */
93
94         "paddd     %%mm2, %%mm1          \n"
95         "paddd     %%mm4, %%mm3          \n"
96         "paddd     %%mm1, %%mm7          \n"
97         "paddd     %%mm3, %%mm7          \n"
98
99         "decl      %%ecx                 \n"
100         "jnz       1b                    \n"
101
102         "movq      %%mm7, %%mm1          \n"
103         "psrlq       $32, %%mm7          \n" /* shift hi dword to lo */
104         "paddd     %%mm7, %%mm1          \n"
105         "movd      %%mm1, %2             \n"
106         : "+r" (pix1), "+r" (pix2), "=r" (tmp)
107         : "r" ((x86_reg) line_size), "m" (h)
108         : "%ecx");
109
110     return tmp;
111 }
112
113 static int sse16_mmx(MpegEncContext *v, uint8_t *pix1, uint8_t *pix2,
114                      int line_size, int h)
115 {
116     int tmp;
117
118     __asm__ volatile (
119         "movl %4, %%ecx\n"
120         "pxor %%mm0, %%mm0\n"    /* mm0 = 0 */
121         "pxor %%mm7, %%mm7\n"    /* mm7 holds the sum */
122         "1:\n"
123         "movq (%0), %%mm1\n"     /* mm1 = pix1[0 -  7] */
124         "movq (%1), %%mm2\n"     /* mm2 = pix2[0 -  7] */
125         "movq 8(%0), %%mm3\n"    /* mm3 = pix1[8 - 15] */
126         "movq 8(%1), %%mm4\n"    /* mm4 = pix2[8 - 15] */
127
128         /* todo: mm1-mm2, mm3-mm4 */
129         /* algo: subtract mm1 from mm2 with saturation and vice versa */
130         /*       OR the results to get absolute difference */
131         "movq %%mm1, %%mm5\n"
132         "movq %%mm3, %%mm6\n"
133         "psubusb %%mm2, %%mm1\n"
134         "psubusb %%mm4, %%mm3\n"
135         "psubusb %%mm5, %%mm2\n"
136         "psubusb %%mm6, %%mm4\n"
137
138         "por %%mm1, %%mm2\n"
139         "por %%mm3, %%mm4\n"
140
141         /* now convert to 16-bit vectors so we can square them */
142         "movq %%mm2, %%mm1\n"
143         "movq %%mm4, %%mm3\n"
144
145         "punpckhbw %%mm0, %%mm2\n"
146         "punpckhbw %%mm0, %%mm4\n"
147         "punpcklbw %%mm0, %%mm1\n" /* mm1 now spread over (mm1, mm2) */
148         "punpcklbw %%mm0, %%mm3\n" /* mm4 now spread over (mm3, mm4) */
149
150         "pmaddwd %%mm2, %%mm2\n"
151         "pmaddwd %%mm4, %%mm4\n"
152         "pmaddwd %%mm1, %%mm1\n"
153         "pmaddwd %%mm3, %%mm3\n"
154
155         "add %3, %0\n"
156         "add %3, %1\n"
157
158         "paddd %%mm2, %%mm1\n"
159         "paddd %%mm4, %%mm3\n"
160         "paddd %%mm1, %%mm7\n"
161         "paddd %%mm3, %%mm7\n"
162
163         "decl %%ecx\n"
164         "jnz 1b\n"
165
166         "movq %%mm7, %%mm1\n"
167         "psrlq $32, %%mm7\n"    /* shift hi dword to lo */
168         "paddd %%mm7, %%mm1\n"
169         "movd %%mm1, %2\n"
170         : "+r" (pix1), "+r" (pix2), "=r" (tmp)
171         : "r" ((x86_reg) line_size), "m" (h)
172         : "%ecx");
173
174     return tmp;
175 }
176
177 static int hf_noise8_mmx(uint8_t *pix1, int line_size, int h)
178 {
179     int tmp;
180
181     __asm__ volatile (
182         "movl %3, %%ecx\n"
183         "pxor %%mm7, %%mm7\n"
184         "pxor %%mm6, %%mm6\n"
185
186         "movq (%0), %%mm0\n"
187         "movq %%mm0, %%mm1\n"
188         "psllq $8, %%mm0\n"
189         "psrlq $8, %%mm1\n"
190         "psrlq $8, %%mm0\n"
191         "movq %%mm0, %%mm2\n"
192         "movq %%mm1, %%mm3\n"
193         "punpcklbw %%mm7, %%mm0\n"
194         "punpcklbw %%mm7, %%mm1\n"
195         "punpckhbw %%mm7, %%mm2\n"
196         "punpckhbw %%mm7, %%mm3\n"
197         "psubw %%mm1, %%mm0\n"
198         "psubw %%mm3, %%mm2\n"
199
200         "add %2, %0\n"
201
202         "movq (%0), %%mm4\n"
203         "movq %%mm4, %%mm1\n"
204         "psllq $8, %%mm4\n"
205         "psrlq $8, %%mm1\n"
206         "psrlq $8, %%mm4\n"
207         "movq %%mm4, %%mm5\n"
208         "movq %%mm1, %%mm3\n"
209         "punpcklbw %%mm7, %%mm4\n"
210         "punpcklbw %%mm7, %%mm1\n"
211         "punpckhbw %%mm7, %%mm5\n"
212         "punpckhbw %%mm7, %%mm3\n"
213         "psubw %%mm1, %%mm4\n"
214         "psubw %%mm3, %%mm5\n"
215         "psubw %%mm4, %%mm0\n"
216         "psubw %%mm5, %%mm2\n"
217         "pxor %%mm3, %%mm3\n"
218         "pxor %%mm1, %%mm1\n"
219         "pcmpgtw %%mm0, %%mm3\n\t"
220         "pcmpgtw %%mm2, %%mm1\n\t"
221         "pxor %%mm3, %%mm0\n"
222         "pxor %%mm1, %%mm2\n"
223         "psubw %%mm3, %%mm0\n"
224         "psubw %%mm1, %%mm2\n"
225         "paddw %%mm0, %%mm2\n"
226         "paddw %%mm2, %%mm6\n"
227
228         "add %2, %0\n"
229         "1:\n"
230
231         "movq (%0), %%mm0\n"
232         "movq %%mm0, %%mm1\n"
233         "psllq $8, %%mm0\n"
234         "psrlq $8, %%mm1\n"
235         "psrlq $8, %%mm0\n"
236         "movq %%mm0, %%mm2\n"
237         "movq %%mm1, %%mm3\n"
238         "punpcklbw %%mm7, %%mm0\n"
239         "punpcklbw %%mm7, %%mm1\n"
240         "punpckhbw %%mm7, %%mm2\n"
241         "punpckhbw %%mm7, %%mm3\n"
242         "psubw %%mm1, %%mm0\n"
243         "psubw %%mm3, %%mm2\n"
244         "psubw %%mm0, %%mm4\n"
245         "psubw %%mm2, %%mm5\n"
246         "pxor  %%mm3, %%mm3\n"
247         "pxor  %%mm1, %%mm1\n"
248         "pcmpgtw %%mm4, %%mm3\n\t"
249         "pcmpgtw %%mm5, %%mm1\n\t"
250         "pxor  %%mm3, %%mm4\n"
251         "pxor  %%mm1, %%mm5\n"
252         "psubw %%mm3, %%mm4\n"
253         "psubw %%mm1, %%mm5\n"
254         "paddw %%mm4, %%mm5\n"
255         "paddw %%mm5, %%mm6\n"
256
257         "add %2, %0\n"
258
259         "movq (%0), %%mm4\n"
260         "movq      %%mm4, %%mm1\n"
261         "psllq $8, %%mm4\n"
262         "psrlq $8, %%mm1\n"
263         "psrlq $8, %%mm4\n"
264         "movq      %%mm4, %%mm5\n"
265         "movq      %%mm1, %%mm3\n"
266         "punpcklbw %%mm7, %%mm4\n"
267         "punpcklbw %%mm7, %%mm1\n"
268         "punpckhbw %%mm7, %%mm5\n"
269         "punpckhbw %%mm7, %%mm3\n"
270         "psubw     %%mm1, %%mm4\n"
271         "psubw     %%mm3, %%mm5\n"
272         "psubw     %%mm4, %%mm0\n"
273         "psubw     %%mm5, %%mm2\n"
274         "pxor      %%mm3, %%mm3\n"
275         "pxor      %%mm1, %%mm1\n"
276         "pcmpgtw   %%mm0, %%mm3\n\t"
277         "pcmpgtw   %%mm2, %%mm1\n\t"
278         "pxor      %%mm3, %%mm0\n"
279         "pxor      %%mm1, %%mm2\n"
280         "psubw     %%mm3, %%mm0\n"
281         "psubw     %%mm1, %%mm2\n"
282         "paddw     %%mm0, %%mm2\n"
283         "paddw     %%mm2, %%mm6\n"
284
285         "add  %2, %0\n"
286         "subl $2, %%ecx\n"
287         " jnz 1b\n"
288
289         "movq      %%mm6, %%mm0\n"
290         "punpcklwd %%mm7, %%mm0\n"
291         "punpckhwd %%mm7, %%mm6\n"
292         "paddd     %%mm0, %%mm6\n"
293
294         "movq  %%mm6, %%mm0\n"
295         "psrlq $32,   %%mm6\n"
296         "paddd %%mm6, %%mm0\n"
297         "movd  %%mm0, %1\n"
298         : "+r" (pix1), "=r" (tmp)
299         : "r" ((x86_reg) line_size), "g" (h - 2)
300         : "%ecx");
301
302     return tmp;
303 }
304
305 static int hf_noise16_mmx(uint8_t *pix1, int line_size, int h)
306 {
307     int tmp;
308     uint8_t *pix = pix1;
309
310     __asm__ volatile (
311         "movl %3, %%ecx\n"
312         "pxor %%mm7, %%mm7\n"
313         "pxor %%mm6, %%mm6\n"
314
315         "movq (%0), %%mm0\n"
316         "movq 1(%0), %%mm1\n"
317         "movq %%mm0, %%mm2\n"
318         "movq %%mm1, %%mm3\n"
319         "punpcklbw %%mm7, %%mm0\n"
320         "punpcklbw %%mm7, %%mm1\n"
321         "punpckhbw %%mm7, %%mm2\n"
322         "punpckhbw %%mm7, %%mm3\n"
323         "psubw %%mm1, %%mm0\n"
324         "psubw %%mm3, %%mm2\n"
325
326         "add %2, %0\n"
327
328         "movq (%0), %%mm4\n"
329         "movq 1(%0), %%mm1\n"
330         "movq %%mm4, %%mm5\n"
331         "movq %%mm1, %%mm3\n"
332         "punpcklbw %%mm7, %%mm4\n"
333         "punpcklbw %%mm7, %%mm1\n"
334         "punpckhbw %%mm7, %%mm5\n"
335         "punpckhbw %%mm7, %%mm3\n"
336         "psubw %%mm1, %%mm4\n"
337         "psubw %%mm3, %%mm5\n"
338         "psubw %%mm4, %%mm0\n"
339         "psubw %%mm5, %%mm2\n"
340         "pxor %%mm3, %%mm3\n"
341         "pxor %%mm1, %%mm1\n"
342         "pcmpgtw %%mm0, %%mm3\n\t"
343         "pcmpgtw %%mm2, %%mm1\n\t"
344         "pxor %%mm3, %%mm0\n"
345         "pxor %%mm1, %%mm2\n"
346         "psubw %%mm3, %%mm0\n"
347         "psubw %%mm1, %%mm2\n"
348         "paddw %%mm0, %%mm2\n"
349         "paddw %%mm2, %%mm6\n"
350
351         "add %2, %0\n"
352         "1:\n"
353
354         "movq (%0), %%mm0\n"
355         "movq 1(%0), %%mm1\n"
356         "movq %%mm0, %%mm2\n"
357         "movq %%mm1, %%mm3\n"
358         "punpcklbw %%mm7, %%mm0\n"
359         "punpcklbw %%mm7, %%mm1\n"
360         "punpckhbw %%mm7, %%mm2\n"
361         "punpckhbw %%mm7, %%mm3\n"
362         "psubw %%mm1, %%mm0\n"
363         "psubw %%mm3, %%mm2\n"
364         "psubw %%mm0, %%mm4\n"
365         "psubw %%mm2, %%mm5\n"
366         "pxor %%mm3, %%mm3\n"
367         "pxor %%mm1, %%mm1\n"
368         "pcmpgtw %%mm4, %%mm3\n\t"
369         "pcmpgtw %%mm5, %%mm1\n\t"
370         "pxor %%mm3, %%mm4\n"
371         "pxor %%mm1, %%mm5\n"
372         "psubw %%mm3, %%mm4\n"
373         "psubw %%mm1, %%mm5\n"
374         "paddw %%mm4, %%mm5\n"
375         "paddw %%mm5, %%mm6\n"
376
377         "add %2, %0\n"
378
379         "movq (%0), %%mm4\n"
380         "movq 1(%0), %%mm1\n"
381         "movq %%mm4, %%mm5\n"
382         "movq %%mm1, %%mm3\n"
383         "punpcklbw %%mm7, %%mm4\n"
384         "punpcklbw %%mm7, %%mm1\n"
385         "punpckhbw %%mm7, %%mm5\n"
386         "punpckhbw %%mm7, %%mm3\n"
387         "psubw %%mm1, %%mm4\n"
388         "psubw %%mm3, %%mm5\n"
389         "psubw %%mm4, %%mm0\n"
390         "psubw %%mm5, %%mm2\n"
391         "pxor %%mm3, %%mm3\n"
392         "pxor %%mm1, %%mm1\n"
393         "pcmpgtw %%mm0, %%mm3\n\t"
394         "pcmpgtw %%mm2, %%mm1\n\t"
395         "pxor %%mm3, %%mm0\n"
396         "pxor %%mm1, %%mm2\n"
397         "psubw %%mm3, %%mm0\n"
398         "psubw %%mm1, %%mm2\n"
399         "paddw %%mm0, %%mm2\n"
400         "paddw %%mm2, %%mm6\n"
401
402         "add %2, %0\n"
403         "subl $2, %%ecx\n"
404         " jnz 1b\n"
405
406         "movq %%mm6, %%mm0\n"
407         "punpcklwd %%mm7, %%mm0\n"
408         "punpckhwd %%mm7, %%mm6\n"
409         "paddd %%mm0, %%mm6\n"
410
411         "movq %%mm6, %%mm0\n"
412         "psrlq $32, %%mm6\n"
413         "paddd %%mm6, %%mm0\n"
414         "movd %%mm0, %1\n"
415         : "+r" (pix1), "=r" (tmp)
416         : "r" ((x86_reg) line_size), "g" (h - 2)
417         : "%ecx");
418
419     return tmp + hf_noise8_mmx(pix + 8, line_size, h);
420 }
421
422 static int nsse16_mmx(MpegEncContext *c, uint8_t *pix1, uint8_t *pix2,
423                       int line_size, int h)
424 {
425     int score1, score2;
426
427     if (c)
428         score1 = c->dsp.sse[0](c, pix1, pix2, line_size, h);
429     else
430         score1 = sse16_mmx(c, pix1, pix2, line_size, h);
431     score2 = hf_noise16_mmx(pix1, line_size, h) -
432              hf_noise16_mmx(pix2, line_size, h);
433
434     if (c)
435         return score1 + FFABS(score2) * c->avctx->nsse_weight;
436     else
437         return score1 + FFABS(score2) * 8;
438 }
439
440 static int nsse8_mmx(MpegEncContext *c, uint8_t *pix1, uint8_t *pix2,
441                      int line_size, int h)
442 {
443     int score1 = sse8_mmx(c, pix1, pix2, line_size, h);
444     int score2 = hf_noise8_mmx(pix1, line_size, h) -
445                  hf_noise8_mmx(pix2, line_size, h);
446
447     if (c)
448         return score1 + FFABS(score2) * c->avctx->nsse_weight;
449     else
450         return score1 + FFABS(score2) * 8;
451 }
452
453 static int vsad_intra16_mmx(MpegEncContext *v, uint8_t *pix, uint8_t *dummy,
454                             int line_size, int h)
455 {
456     int tmp;
457
458     av_assert2((((int) pix) & 7) == 0);
459     av_assert2((line_size & 7) == 0);
460
461 #define SUM(in0, in1, out0, out1)               \
462     "movq (%0), %%mm2\n"                        \
463     "movq 8(%0), %%mm3\n"                       \
464     "add %2,%0\n"                               \
465     "movq %%mm2, " #out0 "\n"                   \
466     "movq %%mm3, " #out1 "\n"                   \
467     "psubusb " #in0 ", %%mm2\n"                 \
468     "psubusb " #in1 ", %%mm3\n"                 \
469     "psubusb " #out0 ", " #in0 "\n"             \
470     "psubusb " #out1 ", " #in1 "\n"             \
471     "por %%mm2, " #in0 "\n"                     \
472     "por %%mm3, " #in1 "\n"                     \
473     "movq " #in0 ", %%mm2\n"                    \
474     "movq " #in1 ", %%mm3\n"                    \
475     "punpcklbw %%mm7, " #in0 "\n"               \
476     "punpcklbw %%mm7, " #in1 "\n"               \
477     "punpckhbw %%mm7, %%mm2\n"                  \
478     "punpckhbw %%mm7, %%mm3\n"                  \
479     "paddw " #in1 ", " #in0 "\n"                \
480     "paddw %%mm3, %%mm2\n"                      \
481     "paddw %%mm2, " #in0 "\n"                   \
482     "paddw " #in0 ", %%mm6\n"
483
484
485     __asm__ volatile (
486         "movl    %3, %%ecx\n"
487         "pxor %%mm6, %%mm6\n"
488         "pxor %%mm7, %%mm7\n"
489         "movq  (%0), %%mm0\n"
490         "movq 8(%0), %%mm1\n"
491         "add %2, %0\n"
492         "jmp 2f\n"
493         "1:\n"
494
495         SUM(%%mm4, %%mm5, %%mm0, %%mm1)
496         "2:\n"
497         SUM(%%mm0, %%mm1, %%mm4, %%mm5)
498
499         "subl $2, %%ecx\n"
500         "jnz 1b\n"
501
502         "movq  %%mm6, %%mm0\n"
503         "psrlq $32,   %%mm6\n"
504         "paddw %%mm6, %%mm0\n"
505         "movq  %%mm0, %%mm6\n"
506         "psrlq $16,   %%mm0\n"
507         "paddw %%mm6, %%mm0\n"
508         "movd  %%mm0, %1\n"
509         : "+r" (pix), "=r" (tmp)
510         : "r" ((x86_reg) line_size), "m" (h)
511         : "%ecx");
512
513     return tmp & 0xFFFF;
514 }
515 #undef SUM
516
517 static int vsad_intra16_mmxext(MpegEncContext *v, uint8_t *pix, uint8_t *dummy,
518                                int line_size, int h)
519 {
520     int tmp;
521
522     av_assert2((((int) pix) & 7) == 0);
523     av_assert2((line_size & 7) == 0);
524
525 #define SUM(in0, in1, out0, out1)               \
526     "movq (%0), " #out0 "\n"                    \
527     "movq 8(%0), " #out1 "\n"                   \
528     "add %2, %0\n"                              \
529     "psadbw " #out0 ", " #in0 "\n"              \
530     "psadbw " #out1 ", " #in1 "\n"              \
531     "paddw " #in1 ", " #in0 "\n"                \
532     "paddw " #in0 ", %%mm6\n"
533
534     __asm__ volatile (
535         "movl %3, %%ecx\n"
536         "pxor %%mm6, %%mm6\n"
537         "pxor %%mm7, %%mm7\n"
538         "movq (%0), %%mm0\n"
539         "movq 8(%0), %%mm1\n"
540         "add %2, %0\n"
541         "jmp 2f\n"
542         "1:\n"
543
544         SUM(%%mm4, %%mm5, %%mm0, %%mm1)
545         "2:\n"
546         SUM(%%mm0, %%mm1, %%mm4, %%mm5)
547
548         "subl $2, %%ecx\n"
549         "jnz 1b\n"
550
551         "movd %%mm6, %1\n"
552         : "+r" (pix), "=r" (tmp)
553         : "r" ((x86_reg) line_size), "m" (h)
554         : "%ecx");
555
556     return tmp;
557 }
558 #undef SUM
559
560 static int vsad16_mmx(MpegEncContext *v, uint8_t *pix1, uint8_t *pix2,
561                       int line_size, int h)
562 {
563     int tmp;
564
565     av_assert2((((int) pix1) & 7) == 0);
566     av_assert2((((int) pix2) & 7) == 0);
567     av_assert2((line_size & 7) == 0);
568
569 #define SUM(in0, in1, out0, out1)       \
570     "movq (%0), %%mm2\n"                \
571     "movq (%1), " #out0 "\n"            \
572     "movq 8(%0), %%mm3\n"               \
573     "movq 8(%1), " #out1 "\n"           \
574     "add %3, %0\n"                      \
575     "add %3, %1\n"                      \
576     "psubb " #out0 ", %%mm2\n"          \
577     "psubb " #out1 ", %%mm3\n"          \
578     "pxor %%mm7, %%mm2\n"               \
579     "pxor %%mm7, %%mm3\n"               \
580     "movq %%mm2, " #out0 "\n"           \
581     "movq %%mm3, " #out1 "\n"           \
582     "psubusb " #in0 ", %%mm2\n"         \
583     "psubusb " #in1 ", %%mm3\n"         \
584     "psubusb " #out0 ", " #in0 "\n"     \
585     "psubusb " #out1 ", " #in1 "\n"     \
586     "por %%mm2, " #in0 "\n"             \
587     "por %%mm3, " #in1 "\n"             \
588     "movq " #in0 ", %%mm2\n"            \
589     "movq " #in1 ", %%mm3\n"            \
590     "punpcklbw %%mm7, " #in0 "\n"       \
591     "punpcklbw %%mm7, " #in1 "\n"       \
592     "punpckhbw %%mm7, %%mm2\n"          \
593     "punpckhbw %%mm7, %%mm3\n"          \
594     "paddw " #in1 ", " #in0 "\n"        \
595     "paddw %%mm3, %%mm2\n"              \
596     "paddw %%mm2, " #in0 "\n"           \
597     "paddw " #in0 ", %%mm6\n"
598
599
600     __asm__ volatile (
601         "movl %4, %%ecx\n"
602         "pxor %%mm6, %%mm6\n"
603         "pcmpeqw %%mm7, %%mm7\n"
604         "psllw $15, %%mm7\n"
605         "packsswb %%mm7, %%mm7\n"
606         "movq (%0), %%mm0\n"
607         "movq (%1), %%mm2\n"
608         "movq 8(%0), %%mm1\n"
609         "movq 8(%1), %%mm3\n"
610         "add %3, %0\n"
611         "add %3, %1\n"
612         "psubb %%mm2, %%mm0\n"
613         "psubb %%mm3, %%mm1\n"
614         "pxor %%mm7, %%mm0\n"
615         "pxor %%mm7, %%mm1\n"
616         "jmp 2f\n"
617         "1:\n"
618
619         SUM(%%mm4, %%mm5, %%mm0, %%mm1)
620         "2:\n"
621         SUM(%%mm0, %%mm1, %%mm4, %%mm5)
622
623         "subl $2, %%ecx\n"
624         "jnz 1b\n"
625
626         "movq %%mm6, %%mm0\n"
627         "psrlq $32, %%mm6\n"
628         "paddw %%mm6, %%mm0\n"
629         "movq %%mm0, %%mm6\n"
630         "psrlq $16, %%mm0\n"
631         "paddw %%mm6, %%mm0\n"
632         "movd %%mm0, %2\n"
633         : "+r" (pix1), "+r" (pix2), "=r" (tmp)
634         : "r" ((x86_reg) line_size), "m" (h)
635         : "%ecx");
636
637     return tmp & 0x7FFF;
638 }
639 #undef SUM
640
641 static int vsad16_mmxext(MpegEncContext *v, uint8_t *pix1, uint8_t *pix2,
642                          int line_size, int h)
643 {
644     int tmp;
645
646     av_assert2((((int) pix1) & 7) == 0);
647     av_assert2((((int) pix2) & 7) == 0);
648     av_assert2((line_size & 7) == 0);
649
650 #define SUM(in0, in1, out0, out1)               \
651     "movq (%0), " #out0 "\n"                    \
652     "movq (%1), %%mm2\n"                        \
653     "movq 8(%0), " #out1 "\n"                   \
654     "movq 8(%1), %%mm3\n"                       \
655     "add %3, %0\n"                              \
656     "add %3, %1\n"                              \
657     "psubb %%mm2, " #out0 "\n"                  \
658     "psubb %%mm3, " #out1 "\n"                  \
659     "pxor %%mm7, " #out0 "\n"                   \
660     "pxor %%mm7, " #out1 "\n"                   \
661     "psadbw " #out0 ", " #in0 "\n"              \
662     "psadbw " #out1 ", " #in1 "\n"              \
663     "paddw " #in1 ", " #in0 "\n"                \
664     "paddw " #in0 ", %%mm6\n    "
665
666     __asm__ volatile (
667         "movl %4, %%ecx\n"
668         "pxor %%mm6, %%mm6\n"
669         "pcmpeqw %%mm7, %%mm7\n"
670         "psllw $15, %%mm7\n"
671         "packsswb %%mm7, %%mm7\n"
672         "movq (%0), %%mm0\n"
673         "movq (%1), %%mm2\n"
674         "movq 8(%0), %%mm1\n"
675         "movq 8(%1), %%mm3\n"
676         "add %3, %0\n"
677         "add %3, %1\n"
678         "psubb %%mm2, %%mm0\n"
679         "psubb %%mm3, %%mm1\n"
680         "pxor %%mm7, %%mm0\n"
681         "pxor %%mm7, %%mm1\n"
682         "jmp 2f\n"
683         "1:\n"
684
685         SUM(%%mm4, %%mm5, %%mm0, %%mm1)
686         "2:\n"
687         SUM(%%mm0, %%mm1, %%mm4, %%mm5)
688
689         "subl $2, %%ecx\n"
690         "jnz 1b\n"
691
692         "movd %%mm6, %2\n"
693         : "+r" (pix1), "+r" (pix2), "=r" (tmp)
694         : "r" ((x86_reg) line_size), "m" (h)
695         : "%ecx");
696
697     return tmp;
698 }
699 #undef SUM
700
701 static void diff_bytes_mmx(uint8_t *dst, const uint8_t *src1, const uint8_t *src2, int w)
702 {
703     x86_reg i = 0;
704
705     if (w >= 16)
706     __asm__ volatile (
707         "1:                             \n\t"
708         "movq  (%2, %0), %%mm0          \n\t"
709         "movq  (%1, %0), %%mm1          \n\t"
710         "psubb %%mm0, %%mm1             \n\t"
711         "movq %%mm1, (%3, %0)           \n\t"
712         "movq 8(%2, %0), %%mm0          \n\t"
713         "movq 8(%1, %0), %%mm1          \n\t"
714         "psubb %%mm0, %%mm1             \n\t"
715         "movq %%mm1, 8(%3, %0)          \n\t"
716         "add $16, %0                    \n\t"
717         "cmp %4, %0                     \n\t"
718         " jb 1b                         \n\t"
719         : "+r" (i)
720         : "r" (src1), "r" (src2), "r" (dst), "r" ((x86_reg) w - 15));
721
722     for (; i < w; i++)
723         dst[i + 0] = src1[i + 0] - src2[i + 0];
724 }
725
726 static void sub_hfyu_median_prediction_mmxext(uint8_t *dst, const uint8_t *src1,
727                                               const uint8_t *src2, int w,
728                                               int *left, int *left_top)
729 {
730     x86_reg i = 0;
731     uint8_t l, lt;
732
733     __asm__ volatile (
734         "movq  (%1, %0), %%mm0          \n\t" // LT
735         "psllq $8, %%mm0                \n\t"
736         "1:                             \n\t"
737         "movq  (%1, %0), %%mm1          \n\t" // T
738         "movq  -1(%2, %0), %%mm2        \n\t" // L
739         "movq  (%2, %0), %%mm3          \n\t" // X
740         "movq %%mm2, %%mm4              \n\t" // L
741         "psubb %%mm0, %%mm2             \n\t"
742         "paddb %%mm1, %%mm2             \n\t" // L + T - LT
743         "movq %%mm4, %%mm5              \n\t" // L
744         "pmaxub %%mm1, %%mm4            \n\t" // max(T, L)
745         "pminub %%mm5, %%mm1            \n\t" // min(T, L)
746         "pminub %%mm2, %%mm4            \n\t"
747         "pmaxub %%mm1, %%mm4            \n\t"
748         "psubb %%mm4, %%mm3             \n\t" // dst - pred
749         "movq %%mm3, (%3, %0)           \n\t"
750         "add $8, %0                     \n\t"
751         "movq -1(%1, %0), %%mm0         \n\t" // LT
752         "cmp %4, %0                     \n\t"
753         " jb 1b                         \n\t"
754         : "+r" (i)
755         : "r" (src1), "r" (src2), "r" (dst), "r" ((x86_reg) w));
756
757     l  = *left;
758     lt = *left_top;
759
760     dst[0] = src2[0] - mid_pred(l, src1[0], (l + src1[0] - lt) & 0xFF);
761
762     *left_top = src1[w - 1];
763     *left     = src2[w - 1];
764 }
765
766 static int ssd_int8_vs_int16_mmx(const int8_t *pix1, const int16_t *pix2,
767                                  int size)
768 {
769     int sum;
770     x86_reg i = size;
771
772     __asm__ volatile (
773         "pxor %%mm4, %%mm4 \n"
774         "1: \n"
775         "sub $8, %0 \n"
776         "movq (%2, %0), %%mm2 \n"
777         "movq (%3, %0, 2), %%mm0 \n"
778         "movq 8(%3, %0, 2), %%mm1 \n"
779         "punpckhbw %%mm2, %%mm3 \n"
780         "punpcklbw %%mm2, %%mm2 \n"
781         "psraw $8, %%mm3 \n"
782         "psraw $8, %%mm2 \n"
783         "psubw %%mm3, %%mm1 \n"
784         "psubw %%mm2, %%mm0 \n"
785         "pmaddwd %%mm1, %%mm1 \n"
786         "pmaddwd %%mm0, %%mm0 \n"
787         "paddd %%mm1, %%mm4 \n"
788         "paddd %%mm0, %%mm4 \n"
789         "jg 1b \n"
790         "movq %%mm4, %%mm3 \n"
791         "psrlq $32, %%mm3 \n"
792         "paddd %%mm3, %%mm4 \n"
793         "movd %%mm4, %1 \n"
794         : "+r" (i), "=r" (sum)
795         : "r" (pix1), "r" (pix2));
796
797     return sum;
798 }
799
800 #define PHADDD(a, t)                            \
801     "movq  " #a ", " #t "               \n\t"   \
802     "psrlq    $32, " #a "               \n\t"   \
803     "paddd " #t ", " #a "               \n\t"
804
805 /*
806  * pmulhw:   dst[0 - 15] = (src[0 - 15] * dst[0 - 15])[16 - 31]
807  * pmulhrw:  dst[0 - 15] = (src[0 - 15] * dst[0 - 15] + 0x8000)[16 - 31]
808  * pmulhrsw: dst[0 - 15] = (src[0 - 15] * dst[0 - 15] + 0x4000)[15 - 30]
809  */
810 #define PMULHRW(x, y, s, o)                     \
811     "pmulhw " #s ", " #x "              \n\t"   \
812     "pmulhw " #s ", " #y "              \n\t"   \
813     "paddw  " #o ", " #x "              \n\t"   \
814     "paddw  " #o ", " #y "              \n\t"   \
815     "psraw      $1, " #x "              \n\t"   \
816     "psraw      $1, " #y "              \n\t"
817 #define DEF(x) x ## _mmx
818 #define SET_RND MOVQ_WONE
819 #define SCALE_OFFSET 1
820
821 #include "dsputil_qns_template.c"
822
823 #undef DEF
824 #undef SET_RND
825 #undef SCALE_OFFSET
826 #undef PMULHRW
827
828 #define DEF(x) x ## _3dnow
829 #define SET_RND(x)
830 #define SCALE_OFFSET 0
831 #define PMULHRW(x, y, s, o)                     \
832     "pmulhrw " #s ", " #x "             \n\t"   \
833     "pmulhrw " #s ", " #y "             \n\t"
834
835 #include "dsputil_qns_template.c"
836
837 #undef DEF
838 #undef SET_RND
839 #undef SCALE_OFFSET
840 #undef PMULHRW
841
842 #if HAVE_SSSE3_INLINE
843 #undef PHADDD
844 #define DEF(x) x ## _ssse3
845 #define SET_RND(x)
846 #define SCALE_OFFSET -1
847
848 #define PHADDD(a, t)                            \
849     "pshufw $0x0E, " #a ", " #t "       \n\t"   \
850     /* faster than phaddd on core2 */           \
851     "paddd " #t ", " #a "               \n\t"
852
853 #define PMULHRW(x, y, s, o)                     \
854     "pmulhrsw " #s ", " #x "            \n\t"   \
855     "pmulhrsw " #s ", " #y "            \n\t"
856
857 #include "dsputil_qns_template.c"
858
859 #undef DEF
860 #undef SET_RND
861 #undef SCALE_OFFSET
862 #undef PMULHRW
863 #undef PHADDD
864 #endif /* HAVE_SSSE3_INLINE */
865
866 #endif /* HAVE_INLINE_ASM */
867
868 int ff_sse16_sse2(MpegEncContext *v, uint8_t *pix1, uint8_t *pix2,
869                   int line_size, int h);
870
871 #define hadamard_func(cpu)                                              \
872     int ff_hadamard8_diff_ ## cpu(MpegEncContext *s, uint8_t *src1,     \
873                                   uint8_t *src2, int stride, int h);    \
874     int ff_hadamard8_diff16_ ## cpu(MpegEncContext *s, uint8_t *src1,   \
875                                     uint8_t *src2, int stride, int h);
876
877 hadamard_func(mmx)
878 hadamard_func(mmxext)
879 hadamard_func(sse2)
880 hadamard_func(ssse3)
881
882 av_cold void ff_dsputilenc_init_mmx(DSPContext *c, AVCodecContext *avctx,
883                                     unsigned high_bit_depth)
884 {
885     int cpu_flags = av_get_cpu_flags();
886     const int dct_algo = avctx->dct_algo;
887
888     if (EXTERNAL_MMX(cpu_flags)) {
889         if (!high_bit_depth)
890             c->get_pixels = ff_get_pixels_mmx;
891         c->diff_pixels = ff_diff_pixels_mmx;
892         c->pix_sum     = ff_pix_sum16_mmx;
893         c->pix_norm1   = ff_pix_norm1_mmx;
894     }
895
896     if (EXTERNAL_SSE2(cpu_flags))
897         if (!high_bit_depth)
898             c->get_pixels = ff_get_pixels_sse2;
899
900 #if HAVE_INLINE_ASM
901     if (INLINE_MMX(cpu_flags)) {
902         if (!high_bit_depth &&
903             (dct_algo == FF_DCT_AUTO || dct_algo == FF_DCT_MMX))
904             c->fdct = ff_fdct_mmx;
905
906         c->diff_bytes      = diff_bytes_mmx;
907         c->sse[0]  = sse16_mmx;
908         c->sse[1]  = sse8_mmx;
909         c->vsad[4] = vsad_intra16_mmx;
910
911         c->nsse[0] = nsse16_mmx;
912         c->nsse[1] = nsse8_mmx;
913         if (!(avctx->flags & CODEC_FLAG_BITEXACT)) {
914             c->vsad[0]      = vsad16_mmx;
915             c->try_8x8basis = try_8x8basis_mmx;
916         }
917         c->add_8x8basis = add_8x8basis_mmx;
918
919         c->ssd_int8_vs_int16 = ssd_int8_vs_int16_mmx;
920     }
921
922     if (INLINE_AMD3DNOW(cpu_flags)) {
923         if (!(avctx->flags & CODEC_FLAG_BITEXACT)) {
924             c->try_8x8basis = try_8x8basis_3dnow;
925         }
926         c->add_8x8basis = add_8x8basis_3dnow;
927     }
928
929     if (INLINE_MMXEXT(cpu_flags)) {
930         if (!high_bit_depth &&
931             (dct_algo == FF_DCT_AUTO || dct_algo == FF_DCT_MMX))
932             c->fdct = ff_fdct_mmxext;
933
934         c->vsad[4]         = vsad_intra16_mmxext;
935
936         if (!(avctx->flags & CODEC_FLAG_BITEXACT)) {
937             c->vsad[0] = vsad16_mmxext;
938         }
939
940         c->sub_hfyu_median_prediction = sub_hfyu_median_prediction_mmxext;
941     }
942
943     if (INLINE_SSE2(cpu_flags)) {
944         if (!high_bit_depth &&
945             (dct_algo == FF_DCT_AUTO || dct_algo == FF_DCT_MMX))
946             c->fdct = ff_fdct_sse2;
947     }
948
949 #if HAVE_SSSE3_INLINE
950     if (INLINE_SSSE3(cpu_flags)) {
951         if (!(avctx->flags & CODEC_FLAG_BITEXACT)) {
952             c->try_8x8basis = try_8x8basis_ssse3;
953         }
954         c->add_8x8basis    = add_8x8basis_ssse3;
955     }
956 #endif
957 #endif /* HAVE_INLINE_ASM */
958
959     if (EXTERNAL_MMX(cpu_flags)) {
960         c->hadamard8_diff[0] = ff_hadamard8_diff16_mmx;
961         c->hadamard8_diff[1] = ff_hadamard8_diff_mmx;
962         c->sum_abs_dctelem   = ff_sum_abs_dctelem_mmx;
963     }
964
965     if (EXTERNAL_MMXEXT(cpu_flags)) {
966         c->hadamard8_diff[0] = ff_hadamard8_diff16_mmxext;
967         c->hadamard8_diff[1] = ff_hadamard8_diff_mmxext;
968         c->sum_abs_dctelem   = ff_sum_abs_dctelem_mmxext;
969     }
970
971     if (EXTERNAL_SSE2(cpu_flags)) {
972         c->sse[0] = ff_sse16_sse2;
973         c->sum_abs_dctelem   = ff_sum_abs_dctelem_sse2;
974
975 #if HAVE_ALIGNED_STACK
976         c->hadamard8_diff[0] = ff_hadamard8_diff16_sse2;
977         c->hadamard8_diff[1] = ff_hadamard8_diff_sse2;
978 #endif
979     }
980
981     if (EXTERNAL_SSSE3(cpu_flags)) {
982         c->sum_abs_dctelem   = ff_sum_abs_dctelem_ssse3;
983 #if HAVE_ALIGNED_STACK
984         c->hadamard8_diff[0] = ff_hadamard8_diff16_ssse3;
985         c->hadamard8_diff[1] = ff_hadamard8_diff_ssse3;
986 #endif
987     }
988
989     ff_dsputil_init_pix_mmx(c, avctx);
990 }