avcodec/h264: mmx2, sse2, avx 10-bit h chroma deblock/loop filter
[ffmpeg.git] / libavcodec / x86 / mpegvideoenc.c
1 /*
2  * The simplest mpeg encoder (well, it was the simplest!)
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4  *
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6  *
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19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
20  */
21
22 #include "libavutil/attributes.h"
23 #include "libavutil/cpu.h"
24 #include "libavutil/x86/asm.h"
25 #include "libavutil/x86/cpu.h"
26 #include "libavcodec/avcodec.h"
27 #include "libavcodec/dct.h"
28 #include "libavcodec/mpegvideo.h"
29
30 /* not permutated inverse zigzag_direct + 1 for MMX quantizer */
31 DECLARE_ALIGNED(16, static uint16_t, inv_zigzag_direct16)[64];
32
33 #if HAVE_6REGS
34
35 #if HAVE_MMX_INLINE
36 #define COMPILE_TEMPLATE_MMXEXT 0
37 #define COMPILE_TEMPLATE_SSE2   0
38 #define COMPILE_TEMPLATE_SSSE3  0
39 #define RENAME(a)      a ## _mmx
40 #define RENAME_FDCT(a) a ## _mmx
41 #include "mpegvideoenc_template.c"
42 #endif /* HAVE_MMX_INLINE */
43
44 #if HAVE_MMXEXT_INLINE
45 #undef COMPILE_TEMPLATE_SSSE3
46 #undef COMPILE_TEMPLATE_SSE2
47 #undef COMPILE_TEMPLATE_MMXEXT
48 #define COMPILE_TEMPLATE_MMXEXT 1
49 #define COMPILE_TEMPLATE_SSE2   0
50 #define COMPILE_TEMPLATE_SSSE3  0
51 #undef RENAME
52 #undef RENAME_FDCT
53 #define RENAME(a)      a ## _mmxext
54 #define RENAME_FDCT(a) a ## _mmxext
55 #include "mpegvideoenc_template.c"
56 #endif /* HAVE_MMXEXT_INLINE */
57
58 #if HAVE_SSE2_INLINE
59 #undef COMPILE_TEMPLATE_MMXEXT
60 #undef COMPILE_TEMPLATE_SSE2
61 #undef COMPILE_TEMPLATE_SSSE3
62 #define COMPILE_TEMPLATE_MMXEXT 0
63 #define COMPILE_TEMPLATE_SSE2   1
64 #define COMPILE_TEMPLATE_SSSE3  0
65 #undef RENAME
66 #undef RENAME_FDCT
67 #define RENAME(a)      a ## _sse2
68 #define RENAME_FDCT(a) a ## _sse2
69 #include "mpegvideoenc_template.c"
70 #endif /* HAVE_SSE2_INLINE */
71
72 #if HAVE_SSSE3_INLINE
73 #undef COMPILE_TEMPLATE_MMXEXT
74 #undef COMPILE_TEMPLATE_SSE2
75 #undef COMPILE_TEMPLATE_SSSE3
76 #define COMPILE_TEMPLATE_MMXEXT 0
77 #define COMPILE_TEMPLATE_SSE2   1
78 #define COMPILE_TEMPLATE_SSSE3  1
79 #undef RENAME
80 #undef RENAME_FDCT
81 #define RENAME(a)      a ## _ssse3
82 #define RENAME_FDCT(a) a ## _sse2
83 #include "mpegvideoenc_template.c"
84 #endif /* HAVE_SSSE3_INLINE */
85
86 #endif /* HAVE_6REGS */
87
88 #if HAVE_INLINE_ASM
89 #if HAVE_MMX_INLINE
90 static void  denoise_dct_mmx(MpegEncContext *s, int16_t *block){
91     const int intra= s->mb_intra;
92     int *sum= s->dct_error_sum[intra];
93     uint16_t *offset= s->dct_offset[intra];
94
95     s->dct_count[intra]++;
96
97     __asm__ volatile(
98         "pxor %%mm7, %%mm7                      \n\t"
99         "1:                                     \n\t"
100         "pxor %%mm0, %%mm0                      \n\t"
101         "pxor %%mm1, %%mm1                      \n\t"
102         "movq (%0), %%mm2                       \n\t"
103         "movq 8(%0), %%mm3                      \n\t"
104         "pcmpgtw %%mm2, %%mm0                   \n\t"
105         "pcmpgtw %%mm3, %%mm1                   \n\t"
106         "pxor %%mm0, %%mm2                      \n\t"
107         "pxor %%mm1, %%mm3                      \n\t"
108         "psubw %%mm0, %%mm2                     \n\t"
109         "psubw %%mm1, %%mm3                     \n\t"
110         "movq %%mm2, %%mm4                      \n\t"
111         "movq %%mm3, %%mm5                      \n\t"
112         "psubusw (%2), %%mm2                    \n\t"
113         "psubusw 8(%2), %%mm3                   \n\t"
114         "pxor %%mm0, %%mm2                      \n\t"
115         "pxor %%mm1, %%mm3                      \n\t"
116         "psubw %%mm0, %%mm2                     \n\t"
117         "psubw %%mm1, %%mm3                     \n\t"
118         "movq %%mm2, (%0)                       \n\t"
119         "movq %%mm3, 8(%0)                      \n\t"
120         "movq %%mm4, %%mm2                      \n\t"
121         "movq %%mm5, %%mm3                      \n\t"
122         "punpcklwd %%mm7, %%mm4                 \n\t"
123         "punpckhwd %%mm7, %%mm2                 \n\t"
124         "punpcklwd %%mm7, %%mm5                 \n\t"
125         "punpckhwd %%mm7, %%mm3                 \n\t"
126         "paddd (%1), %%mm4                      \n\t"
127         "paddd 8(%1), %%mm2                     \n\t"
128         "paddd 16(%1), %%mm5                    \n\t"
129         "paddd 24(%1), %%mm3                    \n\t"
130         "movq %%mm4, (%1)                       \n\t"
131         "movq %%mm2, 8(%1)                      \n\t"
132         "movq %%mm5, 16(%1)                     \n\t"
133         "movq %%mm3, 24(%1)                     \n\t"
134         "add $16, %0                            \n\t"
135         "add $32, %1                            \n\t"
136         "add $16, %2                            \n\t"
137         "cmp %3, %0                             \n\t"
138             " jb 1b                             \n\t"
139         : "+r" (block), "+r" (sum), "+r" (offset)
140         : "r"(block+64)
141     );
142 }
143 #endif /* HAVE_MMX_INLINE */
144
145 #if HAVE_SSE2_INLINE
146 static void  denoise_dct_sse2(MpegEncContext *s, int16_t *block){
147     const int intra= s->mb_intra;
148     int *sum= s->dct_error_sum[intra];
149     uint16_t *offset= s->dct_offset[intra];
150
151     s->dct_count[intra]++;
152
153     __asm__ volatile(
154         "pxor %%xmm7, %%xmm7                    \n\t"
155         "1:                                     \n\t"
156         "pxor %%xmm0, %%xmm0                    \n\t"
157         "pxor %%xmm1, %%xmm1                    \n\t"
158         "movdqa (%0), %%xmm2                    \n\t"
159         "movdqa 16(%0), %%xmm3                  \n\t"
160         "pcmpgtw %%xmm2, %%xmm0                 \n\t"
161         "pcmpgtw %%xmm3, %%xmm1                 \n\t"
162         "pxor %%xmm0, %%xmm2                    \n\t"
163         "pxor %%xmm1, %%xmm3                    \n\t"
164         "psubw %%xmm0, %%xmm2                   \n\t"
165         "psubw %%xmm1, %%xmm3                   \n\t"
166         "movdqa %%xmm2, %%xmm4                  \n\t"
167         "movdqa %%xmm3, %%xmm5                  \n\t"
168         "psubusw (%2), %%xmm2                   \n\t"
169         "psubusw 16(%2), %%xmm3                 \n\t"
170         "pxor %%xmm0, %%xmm2                    \n\t"
171         "pxor %%xmm1, %%xmm3                    \n\t"
172         "psubw %%xmm0, %%xmm2                   \n\t"
173         "psubw %%xmm1, %%xmm3                   \n\t"
174         "movdqa %%xmm2, (%0)                    \n\t"
175         "movdqa %%xmm3, 16(%0)                  \n\t"
176         "movdqa %%xmm4, %%xmm6                  \n\t"
177         "movdqa %%xmm5, %%xmm0                  \n\t"
178         "punpcklwd %%xmm7, %%xmm4               \n\t"
179         "punpckhwd %%xmm7, %%xmm6               \n\t"
180         "punpcklwd %%xmm7, %%xmm5               \n\t"
181         "punpckhwd %%xmm7, %%xmm0               \n\t"
182         "paddd (%1), %%xmm4                     \n\t"
183         "paddd 16(%1), %%xmm6                   \n\t"
184         "paddd 32(%1), %%xmm5                   \n\t"
185         "paddd 48(%1), %%xmm0                   \n\t"
186         "movdqa %%xmm4, (%1)                    \n\t"
187         "movdqa %%xmm6, 16(%1)                  \n\t"
188         "movdqa %%xmm5, 32(%1)                  \n\t"
189         "movdqa %%xmm0, 48(%1)                  \n\t"
190         "add $32, %0                            \n\t"
191         "add $64, %1                            \n\t"
192         "add $32, %2                            \n\t"
193         "cmp %3, %0                             \n\t"
194             " jb 1b                             \n\t"
195         : "+r" (block), "+r" (sum), "+r" (offset)
196         : "r"(block+64)
197           XMM_CLOBBERS_ONLY("%xmm0", "%xmm1", "%xmm2", "%xmm3",
198                             "%xmm4", "%xmm5", "%xmm6", "%xmm7")
199     );
200 }
201 #endif /* HAVE_SSE2_INLINE */
202 #endif /* HAVE_INLINE_ASM */
203
204 av_cold void ff_dct_encode_init_x86(MpegEncContext *s)
205 {
206     const int dct_algo = s->avctx->dct_algo;
207     int i;
208
209     for (i = 0; i < 64; i++)
210         inv_zigzag_direct16[ff_zigzag_direct[i]] = i + 1;
211
212     if (dct_algo == FF_DCT_AUTO || dct_algo == FF_DCT_MMX) {
213 #if HAVE_MMX_INLINE
214         int cpu_flags = av_get_cpu_flags();
215         if (INLINE_MMX(cpu_flags)) {
216 #if HAVE_6REGS
217             s->dct_quantize = dct_quantize_mmx;
218 #endif
219             s->denoise_dct  = denoise_dct_mmx;
220         }
221 #endif
222 #if HAVE_6REGS && HAVE_MMXEXT_INLINE
223         if (INLINE_MMXEXT(cpu_flags))
224             s->dct_quantize = dct_quantize_mmxext;
225 #endif
226 #if HAVE_SSE2_INLINE
227         if (INLINE_SSE2(cpu_flags)) {
228 #if HAVE_6REGS
229             s->dct_quantize = dct_quantize_sse2;
230 #endif
231             s->denoise_dct  = denoise_dct_sse2;
232         }
233 #endif
234 #if HAVE_6REGS && HAVE_SSSE3_INLINE
235         if (INLINE_SSSE3(cpu_flags))
236             s->dct_quantize = dct_quantize_ssse3;
237 #endif
238     }
239 }