Merge commit '21d8f4da91673051ad7055cf63d989488a56368e'
[ffmpeg.git] / libavcodec / x86 / h264_idct_10bit.asm
1 ;*****************************************************************************
2 ;* MMX/SSE2/AVX-optimized 10-bit H.264 iDCT code
3 ;*****************************************************************************
4 ;* Copyright (C) 2005-2011 x264 project
5 ;*
6 ;* Authors: Daniel Kang <daniel.d.kang@gmail.com>
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/x86/x86util.asm"
26
27 SECTION_RODATA
28
29 pw_pixel_max: times 8 dw ((1 << 10)-1)
30 pd_32:        times 4 dd 32
31
32 SECTION .text
33
34 ;-----------------------------------------------------------------------------
35 ; void ff_h264_idct_add_10(pixel *dst, int16_t *block, int stride)
36 ;-----------------------------------------------------------------------------
37 %macro STORE_DIFFx2 6
38     psrad       %1, 6
39     psrad       %2, 6
40     packssdw    %1, %2
41     movq        %3, [%5]
42     movhps      %3, [%5+%6]
43     paddsw      %1, %3
44     CLIPW       %1, %4, [pw_pixel_max]
45     movq      [%5], %1
46     movhps [%5+%6], %1
47 %endmacro
48
49 %macro STORE_DIFF16 5
50     psrad       %1, 6
51     psrad       %2, 6
52     packssdw    %1, %2
53     paddsw      %1, [%5]
54     CLIPW       %1, %3, %4
55     mova      [%5], %1
56 %endmacro
57
58 ;dst, in, stride
59 %macro IDCT4_ADD_10 3
60     mova  m0, [%2+ 0]
61     mova  m1, [%2+16]
62     mova  m2, [%2+32]
63     mova  m3, [%2+48]
64     IDCT4_1D d,0,1,2,3,4,5
65     TRANSPOSE4x4D 0,1,2,3,4
66     paddd m0, [pd_32]
67     IDCT4_1D d,0,1,2,3,4,5
68     pxor  m5, m5
69     mova [%2+ 0], m5
70     mova [%2+16], m5
71     mova [%2+32], m5
72     mova [%2+48], m5
73     STORE_DIFFx2 m0, m1, m4, m5, %1, %3
74     lea   %1, [%1+%3*2]
75     STORE_DIFFx2 m2, m3, m4, m5, %1, %3
76 %endmacro
77
78 %macro IDCT_ADD_10 0
79 cglobal h264_idct_add_10, 3,3
80     IDCT4_ADD_10 r0, r1, r2
81     RET
82 %endmacro
83
84 INIT_XMM sse2
85 IDCT_ADD_10
86 %if HAVE_AVX_EXTERNAL
87 INIT_XMM avx
88 IDCT_ADD_10
89 %endif
90
91 ;-----------------------------------------------------------------------------
92 ; void ff_h264_idct_add16_10(pixel *dst, const int *block_offset,
93 ;                            int16_t *block, int stride,
94 ;                            const uint8_t nnzc[6*8])
95 ;-----------------------------------------------------------------------------
96 ;;;;;;; NO FATE SAMPLES TRIGGER THIS
97 %macro ADD4x4IDCT 0
98 add4x4_idct %+ SUFFIX:
99     add   r5, r0
100     mova  m0, [r2+ 0]
101     mova  m1, [r2+16]
102     mova  m2, [r2+32]
103     mova  m3, [r2+48]
104     IDCT4_1D d,0,1,2,3,4,5
105     TRANSPOSE4x4D 0,1,2,3,4
106     paddd m0, [pd_32]
107     IDCT4_1D d,0,1,2,3,4,5
108     pxor  m5, m5
109     mova  [r2+ 0], m5
110     mova  [r2+16], m5
111     mova  [r2+32], m5
112     mova  [r2+48], m5
113     STORE_DIFFx2 m0, m1, m4, m5, r5, r3
114     lea   r5, [r5+r3*2]
115     STORE_DIFFx2 m2, m3, m4, m5, r5, r3
116     ret
117 %endmacro
118
119 INIT_XMM sse2
120 ALIGN 16
121 ADD4x4IDCT
122 %if HAVE_AVX_EXTERNAL
123 INIT_XMM avx
124 ALIGN 16
125 ADD4x4IDCT
126 %endif
127
128 %macro ADD16_OP 2
129     cmp          byte [r4+%2], 0
130     jz .skipblock%1
131     mov         r5d, [r1+%1*4]
132     call add4x4_idct %+ SUFFIX
133 .skipblock%1:
134 %if %1<15
135     add          r2, 64
136 %endif
137 %endmacro
138
139 %macro IDCT_ADD16_10 0
140 cglobal h264_idct_add16_10, 5,6
141     ADD16_OP 0, 4+1*8
142     ADD16_OP 1, 5+1*8
143     ADD16_OP 2, 4+2*8
144     ADD16_OP 3, 5+2*8
145     ADD16_OP 4, 6+1*8
146     ADD16_OP 5, 7+1*8
147     ADD16_OP 6, 6+2*8
148     ADD16_OP 7, 7+2*8
149     ADD16_OP 8, 4+3*8
150     ADD16_OP 9, 5+3*8
151     ADD16_OP 10, 4+4*8
152     ADD16_OP 11, 5+4*8
153     ADD16_OP 12, 6+3*8
154     ADD16_OP 13, 7+3*8
155     ADD16_OP 14, 6+4*8
156     ADD16_OP 15, 7+4*8
157     REP_RET
158 %endmacro
159
160 INIT_XMM sse2
161 IDCT_ADD16_10
162 %if HAVE_AVX_EXTERNAL
163 INIT_XMM avx
164 IDCT_ADD16_10
165 %endif
166
167 ;-----------------------------------------------------------------------------
168 ; void ff_h264_idct_dc_add_10(pixel *dst, int16_t *block, int stride)
169 ;-----------------------------------------------------------------------------
170 %macro IDCT_DC_ADD_OP_10 3
171     pxor      m5, m5
172 %if avx_enabled
173     paddw     m1, m0, [%1+0   ]
174     paddw     m2, m0, [%1+%2  ]
175     paddw     m3, m0, [%1+%2*2]
176     paddw     m4, m0, [%1+%3  ]
177 %else
178     mova      m1, [%1+0   ]
179     mova      m2, [%1+%2  ]
180     mova      m3, [%1+%2*2]
181     mova      m4, [%1+%3  ]
182     paddw     m1, m0
183     paddw     m2, m0
184     paddw     m3, m0
185     paddw     m4, m0
186 %endif
187     CLIPW     m1, m5, m6
188     CLIPW     m2, m5, m6
189     CLIPW     m3, m5, m6
190     CLIPW     m4, m5, m6
191     mova [%1+0   ], m1
192     mova [%1+%2  ], m2
193     mova [%1+%2*2], m3
194     mova [%1+%3  ], m4
195 %endmacro
196
197 INIT_MMX mmxext
198 cglobal h264_idct_dc_add_10,3,3
199     movd      m0, [r1]
200     mov dword [r1], 0
201     paddd     m0, [pd_32]
202     psrad     m0, 6
203     lea       r1, [r2*3]
204     pshufw    m0, m0, 0
205     mova      m6, [pw_pixel_max]
206     IDCT_DC_ADD_OP_10 r0, r2, r1
207     RET
208
209 ;-----------------------------------------------------------------------------
210 ; void ff_h264_idct8_dc_add_10(pixel *dst, int16_t *block, int stride)
211 ;-----------------------------------------------------------------------------
212 %macro IDCT8_DC_ADD 0
213 cglobal h264_idct8_dc_add_10,3,4,7
214     movd      m0, [r1]
215     mov dword[r1], 0
216     paddd     m0, [pd_32]
217     psrad     m0, 6
218     lea       r1, [r2*3]
219     SPLATW    m0, m0, 0
220     mova      m6, [pw_pixel_max]
221     IDCT_DC_ADD_OP_10 r0, r2, r1
222     lea       r0, [r0+r2*4]
223     IDCT_DC_ADD_OP_10 r0, r2, r1
224     RET
225 %endmacro
226
227 INIT_XMM sse2
228 IDCT8_DC_ADD
229 %if HAVE_AVX_EXTERNAL
230 INIT_XMM avx
231 IDCT8_DC_ADD
232 %endif
233
234 ;-----------------------------------------------------------------------------
235 ; void ff_h264_idct_add16intra_10(pixel *dst, const int *block_offset,
236 ;                                 int16_t *block, int stride,
237 ;                                 const uint8_t nnzc[6*8])
238 ;-----------------------------------------------------------------------------
239 %macro AC 1
240 .ac%1:
241     mov  r5d, [r1+(%1+0)*4]
242     call add4x4_idct %+ SUFFIX
243     mov  r5d, [r1+(%1+1)*4]
244     add  r2, 64
245     call add4x4_idct %+ SUFFIX
246     add  r2, 64
247     jmp .skipadd%1
248 %endmacro
249
250 %assign last_block 16
251 %macro ADD16_OP_INTRA 2
252     cmp      word [r4+%2], 0
253     jnz .ac%1
254     mov      r5d, [r2+ 0]
255     or       r5d, [r2+64]
256     jz .skipblock%1
257     mov      r5d, [r1+(%1+0)*4]
258     call idct_dc_add %+ SUFFIX
259 .skipblock%1:
260 %if %1<last_block-2
261     add       r2, 128
262 %endif
263 .skipadd%1:
264 %endmacro
265
266 %macro IDCT_ADD16INTRA_10 0
267 idct_dc_add %+ SUFFIX:
268     add       r5, r0
269     movq      m0, [r2+ 0]
270     movhps    m0, [r2+64]
271     mov dword [r2+ 0], 0
272     mov dword [r2+64], 0
273     paddd     m0, [pd_32]
274     psrad     m0, 6
275     pshufhw   m0, m0, 0
276     pshuflw   m0, m0, 0
277     lea       r6, [r3*3]
278     mova      m6, [pw_pixel_max]
279     IDCT_DC_ADD_OP_10 r5, r3, r6
280     ret
281
282 cglobal h264_idct_add16intra_10,5,7,8
283     ADD16_OP_INTRA 0, 4+1*8
284     ADD16_OP_INTRA 2, 4+2*8
285     ADD16_OP_INTRA 4, 6+1*8
286     ADD16_OP_INTRA 6, 6+2*8
287     ADD16_OP_INTRA 8, 4+3*8
288     ADD16_OP_INTRA 10, 4+4*8
289     ADD16_OP_INTRA 12, 6+3*8
290     ADD16_OP_INTRA 14, 6+4*8
291     REP_RET
292     AC 8
293     AC 10
294     AC 12
295     AC 14
296     AC 0
297     AC 2
298     AC 4
299     AC 6
300 %endmacro
301
302 INIT_XMM sse2
303 IDCT_ADD16INTRA_10
304 %if HAVE_AVX_EXTERNAL
305 INIT_XMM avx
306 IDCT_ADD16INTRA_10
307 %endif
308
309 %assign last_block 36
310 ;-----------------------------------------------------------------------------
311 ; void ff_h264_idct_add8_10(pixel **dst, const int *block_offset,
312 ;                           int16_t *block, int stride,
313 ;                           const uint8_t nnzc[6*8])
314 ;-----------------------------------------------------------------------------
315 %macro IDCT_ADD8 0
316 cglobal h264_idct_add8_10,5,8,7
317 %if ARCH_X86_64
318     mov      r7, r0
319 %endif
320     add      r2, 1024
321     mov      r0, [r0]
322     ADD16_OP_INTRA 16, 4+ 6*8
323     ADD16_OP_INTRA 18, 4+ 7*8
324     add      r2, 1024-128*2
325 %if ARCH_X86_64
326     mov      r0, [r7+gprsize]
327 %else
328     mov      r0, r0m
329     mov      r0, [r0+gprsize]
330 %endif
331     ADD16_OP_INTRA 32, 4+11*8
332     ADD16_OP_INTRA 34, 4+12*8
333     REP_RET
334     AC 16
335     AC 18
336     AC 32
337     AC 34
338
339 %endmacro ; IDCT_ADD8
340
341 INIT_XMM sse2
342 IDCT_ADD8
343 %if HAVE_AVX_EXTERNAL
344 INIT_XMM avx
345 IDCT_ADD8
346 %endif
347
348 ;-----------------------------------------------------------------------------
349 ; void ff_h264_idct8_add_10(pixel *dst, int16_t *block, int stride)
350 ;-----------------------------------------------------------------------------
351 %macro IDCT8_1D 2
352     SWAP      0, 1
353     psrad     m4, m5, 1
354     psrad     m1, m0, 1
355     paddd     m4, m5
356     paddd     m1, m0
357     paddd     m4, m7
358     paddd     m1, m5
359     psubd     m4, m0
360     paddd     m1, m3
361
362     psubd     m0, m3
363     psubd     m5, m3
364     paddd     m0, m7
365     psubd     m5, m7
366     psrad     m3, 1
367     psrad     m7, 1
368     psubd     m0, m3
369     psubd     m5, m7
370
371     SWAP      1, 7
372     psrad     m1, m7, 2
373     psrad     m3, m4, 2
374     paddd     m3, m0
375     psrad     m0, 2
376     paddd     m1, m5
377     psrad     m5, 2
378     psubd     m0, m4
379     psubd     m7, m5
380
381     SWAP      5, 6
382     psrad     m4, m2, 1
383     psrad     m6, m5, 1
384     psubd     m4, m5
385     paddd     m6, m2
386
387     mova      m2, %1
388     mova      m5, %2
389     SUMSUB_BA d, 5, 2
390     SUMSUB_BA d, 6, 5
391     SUMSUB_BA d, 4, 2
392     SUMSUB_BA d, 7, 6
393     SUMSUB_BA d, 0, 4
394     SUMSUB_BA d, 3, 2
395     SUMSUB_BA d, 1, 5
396     SWAP      7, 6, 4, 5, 2, 3, 1, 0 ; 70315246 -> 01234567
397 %endmacro
398
399 %macro IDCT8_1D_FULL 1
400     mova         m7, [%1+112*2]
401     mova         m6, [%1+ 96*2]
402     mova         m5, [%1+ 80*2]
403     mova         m3, [%1+ 48*2]
404     mova         m2, [%1+ 32*2]
405     mova         m1, [%1+ 16*2]
406     IDCT8_1D   [%1], [%1+ 64*2]
407 %endmacro
408
409 ; %1=int16_t *block, %2=int16_t *dstblock
410 %macro IDCT8_ADD_SSE_START 2
411     IDCT8_1D_FULL %1
412 %if ARCH_X86_64
413     TRANSPOSE4x4D  0,1,2,3,8
414     mova    [%2    ], m0
415     TRANSPOSE4x4D  4,5,6,7,8
416     mova    [%2+8*2], m4
417 %else
418     mova         [%1], m7
419     TRANSPOSE4x4D   0,1,2,3,7
420     mova           m7, [%1]
421     mova    [%2     ], m0
422     mova    [%2+16*2], m1
423     mova    [%2+32*2], m2
424     mova    [%2+48*2], m3
425     TRANSPOSE4x4D   4,5,6,7,3
426     mova    [%2+ 8*2], m4
427     mova    [%2+24*2], m5
428     mova    [%2+40*2], m6
429     mova    [%2+56*2], m7
430 %endif
431 %endmacro
432
433 ; %1=uint8_t *dst, %2=int16_t *block, %3=int stride
434 %macro IDCT8_ADD_SSE_END 3
435     IDCT8_1D_FULL %2
436     mova  [%2     ], m6
437     mova  [%2+16*2], m7
438
439     pxor         m7, m7
440     STORE_DIFFx2 m0, m1, m6, m7, %1, %3
441     lea          %1, [%1+%3*2]
442     STORE_DIFFx2 m2, m3, m6, m7, %1, %3
443     mova         m0, [%2     ]
444     mova         m1, [%2+16*2]
445     lea          %1, [%1+%3*2]
446     STORE_DIFFx2 m4, m5, m6, m7, %1, %3
447     lea          %1, [%1+%3*2]
448     STORE_DIFFx2 m0, m1, m6, m7, %1, %3
449 %endmacro
450
451 %macro IDCT8_ADD 0
452 cglobal h264_idct8_add_10, 3,4,16
453 %if UNIX64 == 0
454     %assign pad 16-gprsize-(stack_offset&15)
455     sub  rsp, pad
456     call h264_idct8_add1_10 %+ SUFFIX
457     add  rsp, pad
458     RET
459 %endif
460
461 ALIGN 16
462 ; TODO: does not need to use stack
463 h264_idct8_add1_10 %+ SUFFIX:
464 %assign pad 256+16-gprsize
465     sub          rsp, pad
466     add   dword [r1], 32
467
468 %if ARCH_X86_64
469     IDCT8_ADD_SSE_START r1, rsp
470     SWAP 1,  9
471     SWAP 2, 10
472     SWAP 3, 11
473     SWAP 5, 13
474     SWAP 6, 14
475     SWAP 7, 15
476     IDCT8_ADD_SSE_START r1+16, rsp+128
477     PERMUTE 1,9, 2,10, 3,11, 5,1, 6,2, 7,3, 9,13, 10,14, 11,15, 13,5, 14,6, 15,7
478     IDCT8_1D [rsp], [rsp+128]
479     SWAP 0,  8
480     SWAP 1,  9
481     SWAP 2, 10
482     SWAP 3, 11
483     SWAP 4, 12
484     SWAP 5, 13
485     SWAP 6, 14
486     SWAP 7, 15
487     IDCT8_1D [rsp+16], [rsp+144]
488     psrad         m8, 6
489     psrad         m0, 6
490     packssdw      m8, m0
491     paddsw        m8, [r0]
492     pxor          m0, m0
493     mova    [r1+  0], m0
494     mova    [r1+ 16], m0
495     mova    [r1+ 32], m0
496     mova    [r1+ 48], m0
497     mova    [r1+ 64], m0
498     mova    [r1+ 80], m0
499     mova    [r1+ 96], m0
500     mova    [r1+112], m0
501     mova    [r1+128], m0
502     mova    [r1+144], m0
503     mova    [r1+160], m0
504     mova    [r1+176], m0
505     mova    [r1+192], m0
506     mova    [r1+208], m0
507     mova    [r1+224], m0
508     mova    [r1+240], m0
509     CLIPW         m8, m0, [pw_pixel_max]
510     mova        [r0], m8
511     mova          m8, [pw_pixel_max]
512     STORE_DIFF16  m9, m1, m0, m8, r0+r2
513     lea           r0, [r0+r2*2]
514     STORE_DIFF16 m10, m2, m0, m8, r0
515     STORE_DIFF16 m11, m3, m0, m8, r0+r2
516     lea           r0, [r0+r2*2]
517     STORE_DIFF16 m12, m4, m0, m8, r0
518     STORE_DIFF16 m13, m5, m0, m8, r0+r2
519     lea           r0, [r0+r2*2]
520     STORE_DIFF16 m14, m6, m0, m8, r0
521     STORE_DIFF16 m15, m7, m0, m8, r0+r2
522 %else
523     IDCT8_ADD_SSE_START r1,    rsp
524     IDCT8_ADD_SSE_START r1+16, rsp+128
525     lea           r3, [r0+8]
526     IDCT8_ADD_SSE_END r0, rsp,    r2
527     IDCT8_ADD_SSE_END r3, rsp+16, r2
528     mova    [r1+  0], m7
529     mova    [r1+ 16], m7
530     mova    [r1+ 32], m7
531     mova    [r1+ 48], m7
532     mova    [r1+ 64], m7
533     mova    [r1+ 80], m7
534     mova    [r1+ 96], m7
535     mova    [r1+112], m7
536     mova    [r1+128], m7
537     mova    [r1+144], m7
538     mova    [r1+160], m7
539     mova    [r1+176], m7
540     mova    [r1+192], m7
541     mova    [r1+208], m7
542     mova    [r1+224], m7
543     mova    [r1+240], m7
544 %endif ; ARCH_X86_64
545
546     add          rsp, pad
547     ret
548 %endmacro
549
550 INIT_XMM sse2
551 IDCT8_ADD
552 %if HAVE_AVX_EXTERNAL
553 INIT_XMM avx
554 IDCT8_ADD
555 %endif
556
557 ;-----------------------------------------------------------------------------
558 ; void ff_h264_idct8_add4_10(pixel **dst, const int *block_offset,
559 ;                            int16_t *block, int stride,
560 ;                            const uint8_t nnzc[6*8])
561 ;-----------------------------------------------------------------------------
562 ;;;;;;; NO FATE SAMPLES TRIGGER THIS
563 %macro IDCT8_ADD4_OP 2
564     cmp       byte [r4+%2], 0
565     jz .skipblock%1
566     mov      r0d, [r6+%1*4]
567     add       r0, r5
568     call h264_idct8_add1_10 %+ SUFFIX
569 .skipblock%1:
570 %if %1<12
571     add       r1, 256
572 %endif
573 %endmacro
574
575 %macro IDCT8_ADD4 0
576 cglobal h264_idct8_add4_10, 0,7,16
577     %assign pad 16-gprsize-(stack_offset&15)
578     SUB      rsp, pad
579     mov       r5, r0mp
580     mov       r6, r1mp
581     mov       r1, r2mp
582     mov      r2d, r3m
583     movifnidn r4, r4mp
584     IDCT8_ADD4_OP  0, 4+1*8
585     IDCT8_ADD4_OP  4, 6+1*8
586     IDCT8_ADD4_OP  8, 4+3*8
587     IDCT8_ADD4_OP 12, 6+3*8
588     ADD       rsp, pad
589     RET
590 %endmacro ; IDCT8_ADD4
591
592 INIT_XMM sse2
593 IDCT8_ADD4
594 %if HAVE_AVX_EXTERNAL
595 INIT_XMM avx
596 IDCT8_ADD4
597 %endif