vp9/x86: 8x8 iadst SIMD (ssse3/avx) variants.
[ffmpeg.git] / libavcodec / x86 / vp9dsp_init.c
1 /*
2  * VP9 SIMD optimizations
3  *
4  * Copyright (c) 2013 Ronald S. Bultje <rsbultje gmail com>
5  *
6  * This file is part of FFmpeg.
7  *
8  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
10  * License as published by the Free Software Foundation; either
11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
12  *
13  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
16  * Lesser General Public License for more details.
17  *
18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
19  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
21  */
22
23 #include "libavutil/attributes.h"
24 #include "libavutil/cpu.h"
25 #include "libavutil/mem.h"
26 #include "libavutil/x86/asm.h"
27 #include "libavutil/x86/cpu.h"
28 #include "libavcodec/vp9dsp.h"
29
30 #if HAVE_YASM
31
32 #define fpel_func(avg, sz, opt) \
33 void ff_##avg##sz##_##opt(uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_stride, \
34                           const uint8_t *src, ptrdiff_t src_stride, \
35                           int h, int mx, int my)
36 fpel_func(put,  4, mmx);
37 fpel_func(put,  8, mmx);
38 fpel_func(put, 16, sse);
39 fpel_func(put, 32, sse);
40 fpel_func(put, 64, sse);
41 fpel_func(avg,  4, mmxext);
42 fpel_func(avg,  8, mmxext);
43 fpel_func(avg, 16, sse2);
44 fpel_func(avg, 32, sse2);
45 fpel_func(avg, 64, sse2);
46 #undef fpel_func
47
48 #define mc_func(avg, sz, dir, opt) \
49 void ff_##avg##_8tap_1d_##dir##_##sz##_##opt(uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_stride, \
50                                              const uint8_t *src, ptrdiff_t src_stride, \
51                                              int h, const int8_t (*filter)[16])
52 #define mc_funcs(sz) \
53 mc_func(put, sz, h, ssse3); \
54 mc_func(avg, sz, h, ssse3); \
55 mc_func(put, sz, v, ssse3); \
56 mc_func(avg, sz, v, ssse3)
57
58 mc_funcs(4);
59 mc_funcs(8);
60 #if ARCH_X86_64
61 mc_funcs(16);
62 #endif
63
64 #undef mc_funcs
65 #undef mc_func
66
67 #define mc_rep_func(avg, sz, hsz, dir, opt) \
68 static av_always_inline void \
69 ff_##avg##_8tap_1d_##dir##_##sz##_##opt(uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_stride, \
70                                         const uint8_t *src, ptrdiff_t src_stride, \
71                                         int h, const int8_t (*filter)[16]) \
72 { \
73     ff_##avg##_8tap_1d_##dir##_##hsz##_##opt(dst,       dst_stride, src, \
74                                              src_stride, h, filter); \
75     ff_##avg##_8tap_1d_##dir##_##hsz##_##opt(dst + hsz, dst_stride, src + hsz, \
76                                              src_stride, h, filter); \
77 }
78
79 #define mc_rep_funcs(sz, hsz) \
80 mc_rep_func(put, sz, hsz, h, ssse3); \
81 mc_rep_func(avg, sz, hsz, h, ssse3); \
82 mc_rep_func(put, sz, hsz, v, ssse3); \
83 mc_rep_func(avg, sz, hsz, v, ssse3)
84
85 #if ARCH_X86_32
86 mc_rep_funcs(16, 8);
87 #endif
88 mc_rep_funcs(32, 16);
89 mc_rep_funcs(64, 32);
90
91 #undef mc_rep_funcs
92 #undef mc_rep_func
93
94 extern const int8_t ff_filters_ssse3[3][15][4][16];
95
96 #define filter_8tap_2d_fn(op, sz, f, fname) \
97 static void op##_8tap_##fname##_##sz##hv_ssse3(uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_stride, \
98                                                const uint8_t *src, ptrdiff_t src_stride, \
99                                                int h, int mx, int my) \
100 { \
101     LOCAL_ALIGNED_16(uint8_t, temp, [71 * 64]); \
102     ff_put_8tap_1d_h_##sz##_ssse3(temp, 64, src - 3 * src_stride, src_stride, \
103                                   h + 7, ff_filters_ssse3[f][mx - 1]); \
104     ff_##op##_8tap_1d_v_##sz##_ssse3(dst, dst_stride, temp + 3 * 64, 64, \
105                                      h, ff_filters_ssse3[f][my - 1]); \
106 }
107
108 #define filters_8tap_2d_fn(op, sz) \
109 filter_8tap_2d_fn(op, sz, FILTER_8TAP_REGULAR, regular) \
110 filter_8tap_2d_fn(op, sz, FILTER_8TAP_SHARP,   sharp) \
111 filter_8tap_2d_fn(op, sz, FILTER_8TAP_SMOOTH,  smooth)
112
113 #define filters_8tap_2d_fn2(op) \
114 filters_8tap_2d_fn(op, 64) \
115 filters_8tap_2d_fn(op, 32) \
116 filters_8tap_2d_fn(op, 16) \
117 filters_8tap_2d_fn(op, 8) \
118 filters_8tap_2d_fn(op, 4)
119
120 filters_8tap_2d_fn2(put)
121 filters_8tap_2d_fn2(avg)
122
123 #undef filters_8tap_2d_fn2
124 #undef filters_8tap_2d_fn
125 #undef filter_8tap_2d_fn
126
127 #define filter_8tap_1d_fn(op, sz, f, fname, dir, dvar) \
128 static void op##_8tap_##fname##_##sz##dir##_ssse3(uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_stride, \
129                                                   const uint8_t *src, ptrdiff_t src_stride, \
130                                                   int h, int mx, int my) \
131 { \
132     ff_##op##_8tap_1d_##dir##_##sz##_ssse3(dst, dst_stride, src, src_stride, \
133                                            h, ff_filters_ssse3[f][dvar - 1]); \
134 }
135
136 #define filters_8tap_1d_fn(op, sz, dir, dvar) \
137 filter_8tap_1d_fn(op, sz, FILTER_8TAP_REGULAR, regular, dir, dvar) \
138 filter_8tap_1d_fn(op, sz, FILTER_8TAP_SHARP,   sharp,   dir, dvar) \
139 filter_8tap_1d_fn(op, sz, FILTER_8TAP_SMOOTH,  smooth,  dir, dvar)
140
141 #define filters_8tap_1d_fn2(op, sz) \
142 filters_8tap_1d_fn(op, sz, h, mx) \
143 filters_8tap_1d_fn(op, sz, v, my)
144
145 #define filters_8tap_1d_fn3(op) \
146 filters_8tap_1d_fn2(op, 64) \
147 filters_8tap_1d_fn2(op, 32) \
148 filters_8tap_1d_fn2(op, 16) \
149 filters_8tap_1d_fn2(op, 8) \
150 filters_8tap_1d_fn2(op, 4)
151
152 filters_8tap_1d_fn3(put)
153 filters_8tap_1d_fn3(avg)
154
155 #undef filters_8tap_1d_fn
156 #undef filters_8tap_1d_fn2
157 #undef filters_8tap_1d_fn3
158 #undef filter_8tap_1d_fn
159
160 #define itxfm_func(typea, typeb, size, opt) \
161 void ff_vp9_##typea##_##typeb##_##size##x##size##_add_##opt(uint8_t *dst, ptrdiff_t stride, \
162                                                             int16_t *block, int eob)
163 #define itxfm_funcs(size, opt) \
164 itxfm_func(idct,  idct,  size, opt); \
165 itxfm_func(iadst, idct,  size, opt); \
166 itxfm_func(idct,  iadst, size, opt); \
167 itxfm_func(iadst, iadst, size, opt)
168
169 itxfm_func(idct, idct,  4, ssse3);
170 itxfm_funcs(8, ssse3);
171 itxfm_funcs(8, avx);
172 itxfm_funcs(16, ssse3);
173 itxfm_funcs(16, avx);
174 itxfm_func(idct, idct, 32, ssse3);
175 itxfm_func(idct, idct, 32, avx);
176
177 #undef itxfm_func
178 #undef itxfm_funcs
179
180 #define lpf_funcs(size1, size2, opt) \
181 void ff_vp9_loop_filter_v_##size1##_##size2##_##opt(uint8_t *dst, ptrdiff_t stride, \
182                                                     int E, int I, int H); \
183 void ff_vp9_loop_filter_h_##size1##_##size2##_##opt(uint8_t *dst, ptrdiff_t stride, \
184                                                     int E, int I, int H)
185
186 lpf_funcs(16, 16, sse2);
187 lpf_funcs(16, 16, ssse3);
188 lpf_funcs(16, 16, avx);
189
190 #undef lpf_funcs
191
192 #endif /* HAVE_YASM */
193
194 av_cold void ff_vp9dsp_init_x86(VP9DSPContext *dsp)
195 {
196 #if HAVE_YASM
197     int cpu_flags = av_get_cpu_flags();
198
199 #define init_fpel(idx1, idx2, sz, type, opt) \
200     dsp->mc[idx1][FILTER_8TAP_SMOOTH ][idx2][0][0] = \
201     dsp->mc[idx1][FILTER_8TAP_REGULAR][idx2][0][0] = \
202     dsp->mc[idx1][FILTER_8TAP_SHARP  ][idx2][0][0] = \
203     dsp->mc[idx1][FILTER_BILINEAR    ][idx2][0][0] = ff_##type##sz##_##opt
204
205
206 #define init_subpel1(idx1, idx2, idxh, idxv, sz, dir, type, opt) \
207     dsp->mc[idx1][FILTER_8TAP_SMOOTH ][idx2][idxh][idxv] = type##_8tap_smooth_##sz##dir##_##opt; \
208     dsp->mc[idx1][FILTER_8TAP_REGULAR][idx2][idxh][idxv] = type##_8tap_regular_##sz##dir##_##opt; \
209     dsp->mc[idx1][FILTER_8TAP_SHARP  ][idx2][idxh][idxv] = type##_8tap_sharp_##sz##dir##_##opt
210
211 #define init_subpel2(idx, idxh, idxv, dir, type, opt) \
212     init_subpel1(0, idx, idxh, idxv, 64, dir, type, opt); \
213     init_subpel1(1, idx, idxh, idxv, 32, dir, type, opt); \
214     init_subpel1(2, idx, idxh, idxv, 16, dir, type, opt); \
215     init_subpel1(3, idx, idxh, idxv,  8, dir, type, opt); \
216     init_subpel1(4, idx, idxh, idxv,  4, dir, type, opt)
217
218 #define init_subpel3(idx, type, opt) \
219     init_subpel2(idx, 1, 1, hv, type, opt); \
220     init_subpel2(idx, 0, 1, v, type, opt); \
221     init_subpel2(idx, 1, 0, h, type, opt)
222
223     if (EXTERNAL_MMX(cpu_flags)) {
224         init_fpel(4, 0,  4, put, mmx);
225         init_fpel(3, 0,  8, put, mmx);
226     }
227
228     if (EXTERNAL_MMXEXT(cpu_flags)) {
229         init_fpel(4, 1,  4, avg, mmxext);
230         init_fpel(3, 1,  8, avg, mmxext);
231     }
232
233     if (EXTERNAL_SSE(cpu_flags)) {
234         init_fpel(2, 0, 16, put, sse);
235         init_fpel(1, 0, 32, put, sse);
236         init_fpel(0, 0, 64, put, sse);
237     }
238
239     if (EXTERNAL_SSE2(cpu_flags)) {
240         init_fpel(2, 1, 16, avg, sse2);
241         init_fpel(1, 1, 32, avg, sse2);
242         init_fpel(0, 1, 64, avg, sse2);
243         if (ARCH_X86_64) {
244             dsp->loop_filter_16[0] = ff_vp9_loop_filter_h_16_16_sse2;
245             dsp->loop_filter_16[1] = ff_vp9_loop_filter_v_16_16_sse2;
246         }
247     }
248
249     if (EXTERNAL_SSSE3(cpu_flags)) {
250         init_subpel3(0, put, ssse3);
251         init_subpel3(1, avg, ssse3);
252         dsp->itxfm_add[TX_4X4][DCT_DCT] = ff_vp9_idct_idct_4x4_add_ssse3;
253         if (ARCH_X86_64) {
254             dsp->itxfm_add[TX_8X8][DCT_DCT] = ff_vp9_idct_idct_8x8_add_ssse3;
255             dsp->itxfm_add[TX_8X8][ADST_DCT]  = ff_vp9_idct_iadst_8x8_add_ssse3;
256             dsp->itxfm_add[TX_8X8][DCT_ADST]  = ff_vp9_iadst_idct_8x8_add_ssse3;
257             dsp->itxfm_add[TX_8X8][ADST_ADST] = ff_vp9_iadst_iadst_8x8_add_ssse3;
258             dsp->itxfm_add[TX_16X16][DCT_DCT]   = ff_vp9_idct_idct_16x16_add_ssse3;
259             dsp->itxfm_add[TX_16X16][ADST_DCT]  = ff_vp9_idct_iadst_16x16_add_ssse3;
260             dsp->itxfm_add[TX_16X16][DCT_ADST]  = ff_vp9_iadst_idct_16x16_add_ssse3;
261             dsp->itxfm_add[TX_16X16][ADST_ADST] = ff_vp9_iadst_iadst_16x16_add_ssse3;
262             dsp->itxfm_add[TX_32X32][ADST_ADST] =
263             dsp->itxfm_add[TX_32X32][ADST_DCT] =
264             dsp->itxfm_add[TX_32X32][DCT_ADST] =
265             dsp->itxfm_add[TX_32X32][DCT_DCT] = ff_vp9_idct_idct_32x32_add_ssse3;
266             dsp->loop_filter_16[0] = ff_vp9_loop_filter_h_16_16_ssse3;
267             dsp->loop_filter_16[1] = ff_vp9_loop_filter_v_16_16_ssse3;
268         }
269     }
270
271     if (EXTERNAL_AVX(cpu_flags)) {
272         if (ARCH_X86_64) {
273             dsp->itxfm_add[TX_8X8][DCT_DCT] = ff_vp9_idct_idct_8x8_add_avx;
274             dsp->itxfm_add[TX_8X8][ADST_DCT]  = ff_vp9_idct_iadst_8x8_add_avx;
275             dsp->itxfm_add[TX_8X8][DCT_ADST]  = ff_vp9_iadst_idct_8x8_add_avx;
276             dsp->itxfm_add[TX_8X8][ADST_ADST] = ff_vp9_iadst_iadst_8x8_add_avx;
277             dsp->itxfm_add[TX_16X16][DCT_DCT] = ff_vp9_idct_idct_16x16_add_avx;
278             dsp->itxfm_add[TX_16X16][ADST_DCT]  = ff_vp9_idct_iadst_16x16_add_avx;
279             dsp->itxfm_add[TX_16X16][DCT_ADST]  = ff_vp9_iadst_idct_16x16_add_avx;
280             dsp->itxfm_add[TX_16X16][ADST_ADST] = ff_vp9_iadst_iadst_16x16_add_avx;
281             dsp->itxfm_add[TX_32X32][ADST_ADST] =
282             dsp->itxfm_add[TX_32X32][ADST_DCT] =
283             dsp->itxfm_add[TX_32X32][DCT_ADST] =
284             dsp->itxfm_add[TX_32X32][DCT_DCT] = ff_vp9_idct_idct_32x32_add_avx;
285             dsp->loop_filter_16[0] = ff_vp9_loop_filter_h_16_16_avx;
286             dsp->loop_filter_16[1] = ff_vp9_loop_filter_v_16_16_avx;
287         }
288     }
289
290 #undef init_fpel
291 #undef init_subpel1
292 #undef init_subpel2
293 #undef init_subpel3
294
295 #endif /* HAVE_YASM */
296 }