35a08c47934e8a1feca789bbacc23359daf85ba0
[ffmpeg.git] / libswscale / ppc / swscale_altivec.c
1 /*
2  * AltiVec-enhanced yuv2yuvX
3  *
4  * Copyright (C) 2004 Romain Dolbeau <romain@dolbeau.org>
5  * based on the equivalent C code in swscale.c
6  *
7  * This file is part of FFmpeg.
8  *
9  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
10  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
11  * License as published by the Free Software Foundation; either
12  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
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15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
17  * Lesser General Public License for more details.
18  *
19  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
20  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
21  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
22  */
23
24 #include <inttypes.h>
25
26 #include "config.h"
27 #include "libswscale/swscale.h"
28 #include "libswscale/swscale_internal.h"
29 #include "libavutil/attributes.h"
30 #include "libavutil/cpu.h"
31 #include "yuv2rgb_altivec.h"
32 #include "libavutil/ppc/util_altivec.h"
33
34 #if HAVE_ALTIVEC
35 #define vzero vec_splat_s32(0)
36
37 #if HAVE_BIGENDIAN
38 #define  GET_LS(a,b,c,s) {\
39         vector signed short l2  = vec_ld(((b) << 1) + 16, s);\
40         ls  = vec_perm(a, l2, c);\
41         a = l2;\
42     }
43 #else
44 #define  GET_LS(a,b,c,s) {\
45         ls  = a;\
46         a = vec_vsx_ld(((b) << 1)  + 16, s);\
47     }
48 #endif
49
50 #define yuv2planeX_8(d1, d2, l1, src, x, perm, filter) do {\
51         vector signed short ls;\
52         GET_LS(l1, x, perm, src);\
53         vector signed int   i1  = vec_mule(filter, ls);\
54         vector signed int   i2  = vec_mulo(filter, ls);\
55         vector signed int   vf1, vf2;\
56         vf1 = vec_mergeh(i1, i2);\
57         vf2 = vec_mergel(i1, i2);\
58         d1 = vec_add(d1, vf1);\
59         d2 = vec_add(d2, vf2);\
60     } while (0)
61
62 #if HAVE_BIGENDIAN
63 #define LOAD_FILTER(vf,f) {\
64         vector unsigned char perm0 = vec_lvsl(joffset, f);\
65         vf = vec_ld(joffset, f);\
66         vf = vec_perm(vf, vf, perm0);\
67 }
68 #define LOAD_L1(ll1,s,p){\
69         p = vec_lvsl(xoffset, s);\
70         ll1   = vec_ld(xoffset, s);\
71 }
72 #else
73 #define LOAD_FILTER(vf,f) {\
74         vf = vec_vsx_ld(joffset, f);\
75 }
76 #define LOAD_L1(ll1,s,p){\
77         ll1  = vec_vsx_ld(xoffset, s);\
78 }
79 #endif
80
81 static void yuv2planeX_16_altivec(const int16_t *filter, int filterSize,
82                                   const int16_t **src, uint8_t *dest,
83                                   const uint8_t *dither, int offset, int x)
84 {
85     register int i, j;
86     LOCAL_ALIGNED(16, int, val, [16]);
87     vector signed int vo1, vo2, vo3, vo4;
88     vector unsigned short vs1, vs2;
89     vector unsigned char vf;
90     vector unsigned int altivec_vectorShiftInt19 =
91         vec_add(vec_splat_u32(10), vec_splat_u32(9));
92
93     for (i = 0; i < 16; i++)
94         val[i] = dither[(x + i + offset) & 7] << 12;
95
96     vo1 = vec_ld(0,  val);
97     vo2 = vec_ld(16, val);
98     vo3 = vec_ld(32, val);
99     vo4 = vec_ld(48, val);
100
101     for (j = 0; j < filterSize; j++) {
102         unsigned int joffset=j<<1;
103         unsigned int xoffset=x<<1;
104         vector unsigned char perm;
105         vector signed short l1,vLumFilter;
106         LOAD_FILTER(vLumFilter,filter);
107         vLumFilter = vec_splat(vLumFilter, 0);
108         LOAD_L1(l1,src[j],perm);
109         yuv2planeX_8(vo1, vo2, l1, src[j], x,     perm, vLumFilter);
110         yuv2planeX_8(vo3, vo4, l1, src[j], x + 8, perm, vLumFilter);
111     }
112
113     vo1 = vec_sra(vo1, altivec_vectorShiftInt19);
114     vo2 = vec_sra(vo2, altivec_vectorShiftInt19);
115     vo3 = vec_sra(vo3, altivec_vectorShiftInt19);
116     vo4 = vec_sra(vo4, altivec_vectorShiftInt19);
117     vs1 = vec_packsu(vo1, vo2);
118     vs2 = vec_packsu(vo3, vo4);
119     vf  = vec_packsu(vs1, vs2);
120     VEC_ST(vf, 0, dest);
121 }
122
123
124 static inline void yuv2planeX_u(const int16_t *filter, int filterSize,
125                                 const int16_t **src, uint8_t *dest, int dstW,
126                                 const uint8_t *dither, int offset, int x)
127 {
128     int i, j;
129
130     for (i = x; i < dstW; i++) {
131         int t = dither[(i + offset) & 7] << 12;
132         for (j = 0; j < filterSize; j++)
133             t += src[j][i] * filter[j];
134         dest[i] = av_clip_uint8(t >> 19);
135     }
136 }
137
138 static void yuv2planeX_altivec(const int16_t *filter, int filterSize,
139                                const int16_t **src, uint8_t *dest, int dstW,
140                                const uint8_t *dither, int offset)
141 {
142     int dst_u = -(uintptr_t)dest & 15;
143     int i;
144
145     yuv2planeX_u(filter, filterSize, src, dest, dst_u, dither, offset, 0);
146
147     for (i = dst_u; i < dstW - 15; i += 16)
148         yuv2planeX_16_altivec(filter, filterSize, src, dest + i, dither,
149                               offset, i);
150
151     yuv2planeX_u(filter, filterSize, src, dest, dstW, dither, offset, i);
152 }
153
154 #if HAVE_BIGENDIAN
155 // The 3 above is 2 (filterSize == 4) + 1 (sizeof(short) == 2).
156
157 // The neat trick: We only care for half the elements,
158 // high or low depending on (i<<3)%16 (it's 0 or 8 here),
159 // and we're going to use vec_mule, so we choose
160 // carefully how to "unpack" the elements into the even slots.
161 #define GET_VF4(a, vf, f) {\
162     vf = vec_ld(a<< 3, f);\
163     if ((a << 3) % 16)\
164         vf = vec_mergel(vf, (vector signed short)vzero);\
165     else\
166         vf = vec_mergeh(vf, (vector signed short)vzero);\
167 }
168 #define FIRST_LOAD(sv, pos, s, per) {\
169     sv = vec_ld(pos, s);\
170     per = vec_lvsl(pos, s);\
171 }
172 #define UPDATE_PTR(s0, d0, s1, d1) {\
173     d0 = s0;\
174     d1 = s1;\
175 }
176 #define LOAD_SRCV(pos, a, s, per, v0, v1, vf) {\
177     v1 = vec_ld(pos + a + 16, s);\
178     vf = vec_perm(v0, v1, per);\
179 }
180 #define LOAD_SRCV8(pos, a, s, per, v0, v1, vf) {\
181     if ((((uintptr_t)s + pos) % 16) > 8) {\
182         v1 = vec_ld(pos + a + 16, s);\
183     }\
184     vf = vec_perm(v0, src_v1, per);\
185 }
186 #define GET_VFD(a, b, f, vf0, vf1, per, vf, off) {\
187     vf1 = vec_ld((a * 2 * filterSize) + (b * 2) + 16 + off, f);\
188     vf  = vec_perm(vf0, vf1, per);\
189 }
190 #else /* else of #if HAVE_BIGENDIAN */
191 #define GET_VF4(a, vf, f) {\
192     vf = (vector signed short)vec_vsx_ld(a << 3, f);\
193     vf = vec_mergeh(vf, (vector signed short)vzero);\
194 }
195 #define FIRST_LOAD(sv, pos, s, per) {}
196 #define UPDATE_PTR(s0, d0, s1, d1) {}
197 #define LOAD_SRCV(pos, a, s, per, v0, v1, vf) {\
198     vf = vec_vsx_ld(pos + a, s);\
199 }
200 #define LOAD_SRCV8(pos, a, s, per, v0, v1, vf) LOAD_SRCV(pos, a, s, per, v0, v1, vf)
201 #define GET_VFD(a, b, f, vf0, vf1, per, vf, off) {\
202     vf  = vec_vsx_ld((a * 2 * filterSize) + (b * 2) + off, f);\
203 }
204 #endif /* end of #if HAVE_BIGENDIAN */
205
206 static void hScale_altivec_real(SwsContext *c, int16_t *dst, int dstW,
207                                 const uint8_t *src, const int16_t *filter,
208                                 const int32_t *filterPos, int filterSize)
209 {
210     register int i;
211     LOCAL_ALIGNED(16, int, tempo, [4]);
212
213     if (filterSize % 4) {
214         for (i = 0; i < dstW; i++) {
215             register int j;
216             register int srcPos = filterPos[i];
217             register int val    = 0;
218             for (j = 0; j < filterSize; j++)
219                 val += ((int)src[srcPos + j]) * filter[filterSize * i + j];
220             dst[i] = FFMIN(val >> 7, (1 << 15) - 1);
221         }
222     } else
223         switch (filterSize) {
224         case 4:
225             for (i = 0; i < dstW; i++) {
226                 register int srcPos = filterPos[i];
227
228                 vector unsigned char src_vF = unaligned_load(srcPos, src);
229                 vector signed short src_v, filter_v;
230                 vector signed int val_vEven, val_s;
231                 src_v = // vec_unpackh sign-extends...
232                         (vector signed short)(VEC_MERGEH((vector unsigned char)vzero, src_vF));
233                 // now put our elements in the even slots
234                 src_v = vec_mergeh(src_v, (vector signed short)vzero);
235                 GET_VF4(i, filter_v, filter);
236                 val_vEven = vec_mule(src_v, filter_v);
237                 val_s     = vec_sums(val_vEven, vzero);
238                 vec_st(val_s, 0, tempo);
239                 dst[i] = FFMIN(tempo[3] >> 7, (1 << 15) - 1);
240             }
241         break;
242         case 8:
243             for (i = 0; i < dstW; i++) {
244                 register int srcPos = filterPos[i];
245                 vector unsigned char src_vF, src_v0, src_v1;
246                 vector unsigned char permS;
247                 vector signed short src_v, filter_v;
248                 vector signed int val_v, val_s;
249                 FIRST_LOAD(src_v0, srcPos, src, permS);
250                 LOAD_SRCV8(srcPos, 0, src, permS, src_v0, src_v1, src_vF);
251                 src_v = // vec_unpackh sign-extends...
252                         (vector signed short)(VEC_MERGEH((vector unsigned char)vzero, src_vF));
253                 filter_v = vec_ld(i << 4, filter);
254                 val_v = vec_msums(src_v, filter_v, (vector signed int)vzero);
255                 val_s = vec_sums(val_v, vzero);
256                 vec_st(val_s, 0, tempo);
257                 dst[i] = FFMIN(tempo[3] >> 7, (1 << 15) - 1);
258             }
259         break;
260
261         case 16:
262             for (i = 0; i < dstW; i++) {
263                 register int srcPos = filterPos[i];
264
265                 vector unsigned char src_vF = unaligned_load(srcPos, src);
266                 vector signed short src_vA = // vec_unpackh sign-extends...
267                                              (vector signed short)(VEC_MERGEH((vector unsigned char)vzero, src_vF));
268                 vector signed short src_vB = // vec_unpackh sign-extends...
269                                              (vector signed short)(VEC_MERGEL((vector unsigned char)vzero, src_vF));
270                 vector signed short filter_v0 = vec_ld(i << 5, filter);
271                 vector signed short filter_v1 = vec_ld((i << 5) + 16, filter);
272
273                 vector signed int val_acc = vec_msums(src_vA, filter_v0, (vector signed int)vzero);
274                 vector signed int val_v   = vec_msums(src_vB, filter_v1, val_acc);
275
276                 vector signed int val_s = vec_sums(val_v, vzero);
277
278                 VEC_ST(val_s, 0, tempo);
279                 dst[i] = FFMIN(tempo[3] >> 7, (1 << 15) - 1);
280             }
281         break;
282
283         default:
284             for (i = 0; i < dstW; i++) {
285                 register int j, offset = i * 2 * filterSize;
286                 register int srcPos = filterPos[i];
287
288                 vector signed int val_s, val_v = (vector signed int)vzero;
289                 vector signed short filter_v0R;
290                 vector unsigned char permF, src_v0, permS;
291                 FIRST_LOAD(filter_v0R, offset, filter, permF);
292                 FIRST_LOAD(src_v0, srcPos, src, permS);
293
294                 for (j = 0; j < filterSize - 15; j += 16) {
295                     vector unsigned char src_v1, src_vF;
296                     vector signed short filter_v1R, filter_v2R, filter_v0, filter_v1;
297                     LOAD_SRCV(srcPos, j, src, permS, src_v0, src_v1, src_vF);
298                     vector signed short src_vA = // vec_unpackh sign-extends...
299                                                  (vector signed short)(VEC_MERGEH((vector unsigned char)vzero, src_vF));
300                     vector signed short src_vB = // vec_unpackh sign-extends...
301                                                  (vector signed short)(VEC_MERGEL((vector unsigned char)vzero, src_vF));
302                     GET_VFD(i, j, filter, filter_v0R, filter_v1R, permF, filter_v0, 0);
303                     GET_VFD(i, j, filter, filter_v1R, filter_v2R, permF, filter_v1, 16);
304
305                     vector signed int val_acc = vec_msums(src_vA, filter_v0, val_v);
306                     val_v = vec_msums(src_vB, filter_v1, val_acc);
307                     UPDATE_PTR(filter_v2R, filter_v0R, src_v1, src_v0);
308                 }
309
310                 if (j < filterSize - 7) {
311                     // loading src_v0 is useless, it's already done above
312                     vector unsigned char src_v1, src_vF;
313                     vector signed short src_v, filter_v1R, filter_v;
314                     LOAD_SRCV8(srcPos, j, src, permS, src_v0, src_v1, src_vF);
315                     src_v = // vec_unpackh sign-extends...
316                             (vector signed short)(VEC_MERGEH((vector unsigned char)vzero, src_vF));
317                     GET_VFD(i, j, filter, filter_v0R, filter_v1R, permF, filter_v, 0);
318                     val_v = vec_msums(src_v, filter_v, val_v);
319                 }
320                 val_s = vec_sums(val_v, vzero);
321
322                 VEC_ST(val_s, 0, tempo);
323                 dst[i] = FFMIN(tempo[3] >> 7, (1 << 15) - 1);
324             }
325         }
326 }
327 #endif /* HAVE_ALTIVEC */
328
329 av_cold void ff_sws_init_swscale_ppc(SwsContext *c)
330 {
331 #if HAVE_ALTIVEC
332     enum AVPixelFormat dstFormat = c->dstFormat;
333
334     if (!(av_get_cpu_flags() & AV_CPU_FLAG_ALTIVEC))
335         return;
336
337     if (c->srcBpc == 8 && c->dstBpc <= 14) {
338         c->hyScale = c->hcScale = hScale_altivec_real;
339     }
340     if (!is16BPS(dstFormat) && !is9_OR_10BPS(dstFormat) &&
341         dstFormat != AV_PIX_FMT_NV12 && dstFormat != AV_PIX_FMT_NV21 &&
342         !c->needAlpha) {
343         c->yuv2planeX = yuv2planeX_altivec;
344     }
345
346     /* The following list of supported dstFormat values should
347      * match what's found in the body of ff_yuv2packedX_altivec() */
348     if (!(c->flags & (SWS_BITEXACT | SWS_FULL_CHR_H_INT)) && !c->needAlpha) {
349         switch (c->dstFormat) {
350         case AV_PIX_FMT_ABGR:
351             c->yuv2packedX = ff_yuv2abgr_X_altivec;
352             break;
353         case AV_PIX_FMT_BGRA:
354             c->yuv2packedX = ff_yuv2bgra_X_altivec;
355             break;
356         case AV_PIX_FMT_ARGB:
357             c->yuv2packedX = ff_yuv2argb_X_altivec;
358             break;
359         case AV_PIX_FMT_RGBA:
360             c->yuv2packedX = ff_yuv2rgba_X_altivec;
361             break;
362         case AV_PIX_FMT_BGR24:
363             c->yuv2packedX = ff_yuv2bgr24_X_altivec;
364             break;
365         case AV_PIX_FMT_RGB24:
366             c->yuv2packedX = ff_yuv2rgb24_X_altivec;
367             break;
368         }
369     }
370 #endif /* HAVE_ALTIVEC */
371 }