dsputil: Add ff_ prefix to the dsputil*_init* functions
[ffmpeg.git] / libavcodec / x86 / motion_est_mmx.c
1 /*
2  * MMX optimized motion estimation
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4  * Copyright (c) 2002-2004 Michael Niedermayer
5  *
6  * mostly by Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
7  *
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22  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
23  */
24
25 #include "libavutil/x86_cpu.h"
26 #include "libavcodec/dsputil.h"
27 #include "dsputil_mmx.h"
28
29 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, round_tab)[3]={
30 0x0000000000000000ULL,
31 0x0001000100010001ULL,
32 0x0002000200020002ULL,
33 };
34
35 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, bone)= 0x0101010101010101LL;
36
37 static inline void sad8_1_mmx(uint8_t *blk1, uint8_t *blk2, int stride, int h)
38 {
39     x86_reg len= -(stride*h);
40     __asm__ volatile(
41         ".p2align 4                     \n\t"
42         "1:                             \n\t"
43         "movq (%1, %%"REG_a"), %%mm0    \n\t"
44         "movq (%2, %%"REG_a"), %%mm2    \n\t"
45         "movq (%2, %%"REG_a"), %%mm4    \n\t"
46         "add %3, %%"REG_a"              \n\t"
47         "psubusb %%mm0, %%mm2           \n\t"
48         "psubusb %%mm4, %%mm0           \n\t"
49         "movq (%1, %%"REG_a"), %%mm1    \n\t"
50         "movq (%2, %%"REG_a"), %%mm3    \n\t"
51         "movq (%2, %%"REG_a"), %%mm5    \n\t"
52         "psubusb %%mm1, %%mm3           \n\t"
53         "psubusb %%mm5, %%mm1           \n\t"
54         "por %%mm2, %%mm0               \n\t"
55         "por %%mm1, %%mm3               \n\t"
56         "movq %%mm0, %%mm1              \n\t"
57         "movq %%mm3, %%mm2              \n\t"
58         "punpcklbw %%mm7, %%mm0         \n\t"
59         "punpckhbw %%mm7, %%mm1         \n\t"
60         "punpcklbw %%mm7, %%mm3         \n\t"
61         "punpckhbw %%mm7, %%mm2         \n\t"
62         "paddw %%mm1, %%mm0             \n\t"
63         "paddw %%mm3, %%mm2             \n\t"
64         "paddw %%mm2, %%mm0             \n\t"
65         "paddw %%mm0, %%mm6             \n\t"
66         "add %3, %%"REG_a"              \n\t"
67         " js 1b                         \n\t"
68         : "+a" (len)
69         : "r" (blk1 - len), "r" (blk2 - len), "r" ((x86_reg)stride)
70     );
71 }
72
73 static inline void sad8_1_mmx2(uint8_t *blk1, uint8_t *blk2, int stride, int h)
74 {
75     __asm__ volatile(
76         ".p2align 4                     \n\t"
77         "1:                             \n\t"
78         "movq (%1), %%mm0               \n\t"
79         "movq (%1, %3), %%mm1           \n\t"
80         "psadbw (%2), %%mm0             \n\t"
81         "psadbw (%2, %3), %%mm1         \n\t"
82         "paddw %%mm0, %%mm6             \n\t"
83         "paddw %%mm1, %%mm6             \n\t"
84         "lea (%1,%3,2), %1              \n\t"
85         "lea (%2,%3,2), %2              \n\t"
86         "sub $2, %0                     \n\t"
87         " jg 1b                         \n\t"
88         : "+r" (h), "+r" (blk1), "+r" (blk2)
89         : "r" ((x86_reg)stride)
90     );
91 }
92
93 static int sad16_sse2(void *v, uint8_t *blk2, uint8_t *blk1, int stride, int h)
94 {
95     int ret;
96     __asm__ volatile(
97         "pxor %%xmm2, %%xmm2            \n\t"
98         ".p2align 4                     \n\t"
99         "1:                             \n\t"
100         "movdqu (%1), %%xmm0            \n\t"
101         "movdqu (%1, %4), %%xmm1        \n\t"
102         "psadbw (%2), %%xmm0            \n\t"
103         "psadbw (%2, %4), %%xmm1        \n\t"
104         "paddw %%xmm0, %%xmm2           \n\t"
105         "paddw %%xmm1, %%xmm2           \n\t"
106         "lea (%1,%4,2), %1              \n\t"
107         "lea (%2,%4,2), %2              \n\t"
108         "sub $2, %0                     \n\t"
109         " jg 1b                         \n\t"
110         "movhlps %%xmm2, %%xmm0         \n\t"
111         "paddw   %%xmm0, %%xmm2         \n\t"
112         "movd    %%xmm2, %3             \n\t"
113         : "+r" (h), "+r" (blk1), "+r" (blk2), "=r"(ret)
114         : "r" ((x86_reg)stride)
115     );
116     return ret;
117 }
118
119 static inline void sad8_x2a_mmx2(uint8_t *blk1, uint8_t *blk2, int stride, int h)
120 {
121     __asm__ volatile(
122         ".p2align 4                     \n\t"
123         "1:                             \n\t"
124         "movq (%1), %%mm0               \n\t"
125         "movq (%1, %3), %%mm1           \n\t"
126         "pavgb 1(%1), %%mm0             \n\t"
127         "pavgb 1(%1, %3), %%mm1         \n\t"
128         "psadbw (%2), %%mm0             \n\t"
129         "psadbw (%2, %3), %%mm1         \n\t"
130         "paddw %%mm0, %%mm6             \n\t"
131         "paddw %%mm1, %%mm6             \n\t"
132         "lea (%1,%3,2), %1              \n\t"
133         "lea (%2,%3,2), %2              \n\t"
134         "sub $2, %0                     \n\t"
135         " jg 1b                         \n\t"
136         : "+r" (h), "+r" (blk1), "+r" (blk2)
137         : "r" ((x86_reg)stride)
138     );
139 }
140
141 static inline void sad8_y2a_mmx2(uint8_t *blk1, uint8_t *blk2, int stride, int h)
142 {
143     __asm__ volatile(
144         "movq (%1), %%mm0               \n\t"
145         "add %3, %1                     \n\t"
146         ".p2align 4                     \n\t"
147         "1:                             \n\t"
148         "movq (%1), %%mm1               \n\t"
149         "movq (%1, %3), %%mm2           \n\t"
150         "pavgb %%mm1, %%mm0             \n\t"
151         "pavgb %%mm2, %%mm1             \n\t"
152         "psadbw (%2), %%mm0             \n\t"
153         "psadbw (%2, %3), %%mm1         \n\t"
154         "paddw %%mm0, %%mm6             \n\t"
155         "paddw %%mm1, %%mm6             \n\t"
156         "movq %%mm2, %%mm0              \n\t"
157         "lea (%1,%3,2), %1              \n\t"
158         "lea (%2,%3,2), %2              \n\t"
159         "sub $2, %0                     \n\t"
160         " jg 1b                         \n\t"
161         : "+r" (h), "+r" (blk1), "+r" (blk2)
162         : "r" ((x86_reg)stride)
163     );
164 }
165
166 static inline void sad8_4_mmx2(uint8_t *blk1, uint8_t *blk2, int stride, int h)
167 {
168     __asm__ volatile(
169         "movq "MANGLE(bone)", %%mm5     \n\t"
170         "movq (%1), %%mm0               \n\t"
171         "pavgb 1(%1), %%mm0             \n\t"
172         "add %3, %1                     \n\t"
173         ".p2align 4                     \n\t"
174         "1:                             \n\t"
175         "movq (%1), %%mm1               \n\t"
176         "movq (%1,%3), %%mm2            \n\t"
177         "pavgb 1(%1), %%mm1             \n\t"
178         "pavgb 1(%1,%3), %%mm2          \n\t"
179         "psubusb %%mm5, %%mm1           \n\t"
180         "pavgb %%mm1, %%mm0             \n\t"
181         "pavgb %%mm2, %%mm1             \n\t"
182         "psadbw (%2), %%mm0             \n\t"
183         "psadbw (%2,%3), %%mm1          \n\t"
184         "paddw %%mm0, %%mm6             \n\t"
185         "paddw %%mm1, %%mm6             \n\t"
186         "movq %%mm2, %%mm0              \n\t"
187         "lea (%1,%3,2), %1              \n\t"
188         "lea (%2,%3,2), %2              \n\t"
189         "sub $2, %0                     \n\t"
190         " jg 1b                         \n\t"
191         : "+r" (h), "+r" (blk1), "+r" (blk2)
192         : "r" ((x86_reg)stride)
193     );
194 }
195
196 static inline void sad8_2_mmx(uint8_t *blk1a, uint8_t *blk1b, uint8_t *blk2, int stride, int h)
197 {
198     x86_reg len= -(stride*h);
199     __asm__ volatile(
200         ".p2align 4                     \n\t"
201         "1:                             \n\t"
202         "movq (%1, %%"REG_a"), %%mm0    \n\t"
203         "movq (%2, %%"REG_a"), %%mm1    \n\t"
204         "movq (%1, %%"REG_a"), %%mm2    \n\t"
205         "movq (%2, %%"REG_a"), %%mm3    \n\t"
206         "punpcklbw %%mm7, %%mm0         \n\t"
207         "punpcklbw %%mm7, %%mm1         \n\t"
208         "punpckhbw %%mm7, %%mm2         \n\t"
209         "punpckhbw %%mm7, %%mm3         \n\t"
210         "paddw %%mm0, %%mm1             \n\t"
211         "paddw %%mm2, %%mm3             \n\t"
212         "movq (%3, %%"REG_a"), %%mm4    \n\t"
213         "movq (%3, %%"REG_a"), %%mm2    \n\t"
214         "paddw %%mm5, %%mm1             \n\t"
215         "paddw %%mm5, %%mm3             \n\t"
216         "psrlw $1, %%mm1                \n\t"
217         "psrlw $1, %%mm3                \n\t"
218         "packuswb %%mm3, %%mm1          \n\t"
219         "psubusb %%mm1, %%mm4           \n\t"
220         "psubusb %%mm2, %%mm1           \n\t"
221         "por %%mm4, %%mm1               \n\t"
222         "movq %%mm1, %%mm0              \n\t"
223         "punpcklbw %%mm7, %%mm0         \n\t"
224         "punpckhbw %%mm7, %%mm1         \n\t"
225         "paddw %%mm1, %%mm0             \n\t"
226         "paddw %%mm0, %%mm6             \n\t"
227         "add %4, %%"REG_a"              \n\t"
228         " js 1b                         \n\t"
229         : "+a" (len)
230         : "r" (blk1a - len), "r" (blk1b -len), "r" (blk2 - len), "r" ((x86_reg)stride)
231     );
232 }
233
234 static inline void sad8_4_mmx(uint8_t *blk1, uint8_t *blk2, int stride, int h)
235 {
236     x86_reg len= -(stride*h);
237     __asm__ volatile(
238         "movq (%1, %%"REG_a"), %%mm0    \n\t"
239         "movq 1(%1, %%"REG_a"), %%mm2   \n\t"
240         "movq %%mm0, %%mm1              \n\t"
241         "movq %%mm2, %%mm3              \n\t"
242         "punpcklbw %%mm7, %%mm0         \n\t"
243         "punpckhbw %%mm7, %%mm1         \n\t"
244         "punpcklbw %%mm7, %%mm2         \n\t"
245         "punpckhbw %%mm7, %%mm3         \n\t"
246         "paddw %%mm2, %%mm0             \n\t"
247         "paddw %%mm3, %%mm1             \n\t"
248         ".p2align 4                     \n\t"
249         "1:                             \n\t"
250         "movq (%2, %%"REG_a"), %%mm2    \n\t"
251         "movq 1(%2, %%"REG_a"), %%mm4   \n\t"
252         "movq %%mm2, %%mm3              \n\t"
253         "movq %%mm4, %%mm5              \n\t"
254         "punpcklbw %%mm7, %%mm2         \n\t"
255         "punpckhbw %%mm7, %%mm3         \n\t"
256         "punpcklbw %%mm7, %%mm4         \n\t"
257         "punpckhbw %%mm7, %%mm5         \n\t"
258         "paddw %%mm4, %%mm2             \n\t"
259         "paddw %%mm5, %%mm3             \n\t"
260         "movq 16+"MANGLE(round_tab)", %%mm5 \n\t"
261         "paddw %%mm2, %%mm0             \n\t"
262         "paddw %%mm3, %%mm1             \n\t"
263         "paddw %%mm5, %%mm0             \n\t"
264         "paddw %%mm5, %%mm1             \n\t"
265         "movq (%3, %%"REG_a"), %%mm4    \n\t"
266         "movq (%3, %%"REG_a"), %%mm5    \n\t"
267         "psrlw $2, %%mm0                \n\t"
268         "psrlw $2, %%mm1                \n\t"
269         "packuswb %%mm1, %%mm0          \n\t"
270         "psubusb %%mm0, %%mm4           \n\t"
271         "psubusb %%mm5, %%mm0           \n\t"
272         "por %%mm4, %%mm0               \n\t"
273         "movq %%mm0, %%mm4              \n\t"
274         "punpcklbw %%mm7, %%mm0         \n\t"
275         "punpckhbw %%mm7, %%mm4         \n\t"
276         "paddw %%mm0, %%mm6             \n\t"
277         "paddw %%mm4, %%mm6             \n\t"
278         "movq  %%mm2, %%mm0             \n\t"
279         "movq  %%mm3, %%mm1             \n\t"
280         "add %4, %%"REG_a"              \n\t"
281         " js 1b                         \n\t"
282         : "+a" (len)
283         : "r" (blk1 - len), "r" (blk1 -len + stride), "r" (blk2 - len), "r" ((x86_reg)stride)
284     );
285 }
286
287 static inline int sum_mmx(void)
288 {
289     int ret;
290     __asm__ volatile(
291         "movq %%mm6, %%mm0              \n\t"
292         "psrlq $32, %%mm6               \n\t"
293         "paddw %%mm0, %%mm6             \n\t"
294         "movq %%mm6, %%mm0              \n\t"
295         "psrlq $16, %%mm6               \n\t"
296         "paddw %%mm0, %%mm6             \n\t"
297         "movd %%mm6, %0                 \n\t"
298         : "=r" (ret)
299     );
300     return ret&0xFFFF;
301 }
302
303 static inline int sum_mmx2(void)
304 {
305     int ret;
306     __asm__ volatile(
307         "movd %%mm6, %0                 \n\t"
308         : "=r" (ret)
309     );
310     return ret;
311 }
312
313 static inline void sad8_x2a_mmx(uint8_t *blk1, uint8_t *blk2, int stride, int h)
314 {
315     sad8_2_mmx(blk1, blk1+1, blk2, stride, h);
316 }
317 static inline void sad8_y2a_mmx(uint8_t *blk1, uint8_t *blk2, int stride, int h)
318 {
319     sad8_2_mmx(blk1, blk1+stride, blk2, stride, h);
320 }
321
322
323 #define PIX_SAD(suf)\
324 static int sad8_ ## suf(void *v, uint8_t *blk2, uint8_t *blk1, int stride, int h)\
325 {\
326     assert(h==8);\
327     __asm__ volatile("pxor %%mm7, %%mm7     \n\t"\
328                  "pxor %%mm6, %%mm6     \n\t":);\
329 \
330     sad8_1_ ## suf(blk1, blk2, stride, 8);\
331 \
332     return sum_ ## suf();\
333 }\
334 static int sad8_x2_ ## suf(void *v, uint8_t *blk2, uint8_t *blk1, int stride, int h)\
335 {\
336     assert(h==8);\
337     __asm__ volatile("pxor %%mm7, %%mm7     \n\t"\
338                  "pxor %%mm6, %%mm6     \n\t"\
339                  "movq %0, %%mm5        \n\t"\
340                  :: "m"(round_tab[1]) \
341                  );\
342 \
343     sad8_x2a_ ## suf(blk1, blk2, stride, 8);\
344 \
345     return sum_ ## suf();\
346 }\
347 \
348 static int sad8_y2_ ## suf(void *v, uint8_t *blk2, uint8_t *blk1, int stride, int h)\
349 {\
350     assert(h==8);\
351     __asm__ volatile("pxor %%mm7, %%mm7     \n\t"\
352                  "pxor %%mm6, %%mm6     \n\t"\
353                  "movq %0, %%mm5        \n\t"\
354                  :: "m"(round_tab[1]) \
355                  );\
356 \
357     sad8_y2a_ ## suf(blk1, blk2, stride, 8);\
358 \
359     return sum_ ## suf();\
360 }\
361 \
362 static int sad8_xy2_ ## suf(void *v, uint8_t *blk2, uint8_t *blk1, int stride, int h)\
363 {\
364     assert(h==8);\
365     __asm__ volatile("pxor %%mm7, %%mm7     \n\t"\
366                  "pxor %%mm6, %%mm6     \n\t"\
367                  ::);\
368 \
369     sad8_4_ ## suf(blk1, blk2, stride, 8);\
370 \
371     return sum_ ## suf();\
372 }\
373 \
374 static int sad16_ ## suf(void *v, uint8_t *blk2, uint8_t *blk1, int stride, int h)\
375 {\
376     __asm__ volatile("pxor %%mm7, %%mm7     \n\t"\
377                  "pxor %%mm6, %%mm6     \n\t":);\
378 \
379     sad8_1_ ## suf(blk1  , blk2  , stride, h);\
380     sad8_1_ ## suf(blk1+8, blk2+8, stride, h);\
381 \
382     return sum_ ## suf();\
383 }\
384 static int sad16_x2_ ## suf(void *v, uint8_t *blk2, uint8_t *blk1, int stride, int h)\
385 {\
386     __asm__ volatile("pxor %%mm7, %%mm7     \n\t"\
387                  "pxor %%mm6, %%mm6     \n\t"\
388                  "movq %0, %%mm5        \n\t"\
389                  :: "m"(round_tab[1]) \
390                  );\
391 \
392     sad8_x2a_ ## suf(blk1  , blk2  , stride, h);\
393     sad8_x2a_ ## suf(blk1+8, blk2+8, stride, h);\
394 \
395     return sum_ ## suf();\
396 }\
397 static int sad16_y2_ ## suf(void *v, uint8_t *blk2, uint8_t *blk1, int stride, int h)\
398 {\
399     __asm__ volatile("pxor %%mm7, %%mm7     \n\t"\
400                  "pxor %%mm6, %%mm6     \n\t"\
401                  "movq %0, %%mm5        \n\t"\
402                  :: "m"(round_tab[1]) \
403                  );\
404 \
405     sad8_y2a_ ## suf(blk1  , blk2  , stride, h);\
406     sad8_y2a_ ## suf(blk1+8, blk2+8, stride, h);\
407 \
408     return sum_ ## suf();\
409 }\
410 static int sad16_xy2_ ## suf(void *v, uint8_t *blk2, uint8_t *blk1, int stride, int h)\
411 {\
412     __asm__ volatile("pxor %%mm7, %%mm7     \n\t"\
413                  "pxor %%mm6, %%mm6     \n\t"\
414                  ::);\
415 \
416     sad8_4_ ## suf(blk1  , blk2  , stride, h);\
417     sad8_4_ ## suf(blk1+8, blk2+8, stride, h);\
418 \
419     return sum_ ## suf();\
420 }\
421
422 PIX_SAD(mmx)
423 PIX_SAD(mmx2)
424
425 void ff_dsputil_init_pix_mmx(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx)
426 {
427     int mm_flags = av_get_cpu_flags();
428
429     if (mm_flags & AV_CPU_FLAG_MMX) {
430         c->pix_abs[0][0] = sad16_mmx;
431         c->pix_abs[0][1] = sad16_x2_mmx;
432         c->pix_abs[0][2] = sad16_y2_mmx;
433         c->pix_abs[0][3] = sad16_xy2_mmx;
434         c->pix_abs[1][0] = sad8_mmx;
435         c->pix_abs[1][1] = sad8_x2_mmx;
436         c->pix_abs[1][2] = sad8_y2_mmx;
437         c->pix_abs[1][3] = sad8_xy2_mmx;
438
439         c->sad[0]= sad16_mmx;
440         c->sad[1]= sad8_mmx;
441     }
442     if (mm_flags & AV_CPU_FLAG_MMX2) {
443         c->pix_abs[0][0] = sad16_mmx2;
444         c->pix_abs[1][0] = sad8_mmx2;
445
446         c->sad[0]= sad16_mmx2;
447         c->sad[1]= sad8_mmx2;
448
449         if(!(avctx->flags & CODEC_FLAG_BITEXACT)){
450             c->pix_abs[0][1] = sad16_x2_mmx2;
451             c->pix_abs[0][2] = sad16_y2_mmx2;
452             c->pix_abs[0][3] = sad16_xy2_mmx2;
453             c->pix_abs[1][1] = sad8_x2_mmx2;
454             c->pix_abs[1][2] = sad8_y2_mmx2;
455             c->pix_abs[1][3] = sad8_xy2_mmx2;
456         }
457     }
458     if ((mm_flags & AV_CPU_FLAG_SSE2) && !(mm_flags & AV_CPU_FLAG_3DNOW) && avctx->codec_id != CODEC_ID_SNOW) {
459         c->sad[0]= sad16_sse2;
460     }
461 }