Merge remote-tracking branch 'qatar/master'
[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.
13  *
14  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
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 #include "config.h"
26 #include "libswscale/swscale.h"
27 #include "libswscale/swscale_internal.h"
28 #include "libavutil/cpu.h"
29 #include "yuv2rgb_altivec.h"
30
31 #define vzero vec_splat_s32(0)
32
33 static inline void
34 altivec_packIntArrayToCharArray(int *val, uint8_t* dest, int dstW)
35 {
36     register int i;
37     vector unsigned int altivec_vectorShiftInt19 =
38         vec_add(vec_splat_u32(10), vec_splat_u32(9));
39     if ((uintptr_t)dest % 16) {
40         /* badly aligned store, we force store alignment */
41         /* and will handle load misalignment on val w/ vec_perm */
42         vector unsigned char perm1;
43         vector signed int v1;
44         for (i = 0 ; (i < dstW) &&
45             (((uintptr_t)dest + i) % 16) ; i++) {
46                 int t = val[i] >> 19;
47                 dest[i] = (t < 0) ? 0 : ((t > 255) ? 255 : t);
48         }
49         perm1 = vec_lvsl(i << 2, val);
50         v1 = vec_ld(i << 2, val);
51         for ( ; i < (dstW - 15); i+=16) {
52             int offset = i << 2;
53             vector signed int v2 = vec_ld(offset + 16, val);
54             vector signed int v3 = vec_ld(offset + 32, val);
55             vector signed int v4 = vec_ld(offset + 48, val);
56             vector signed int v5 = vec_ld(offset + 64, val);
57             vector signed int v12 = vec_perm(v1, v2, perm1);
58             vector signed int v23 = vec_perm(v2, v3, perm1);
59             vector signed int v34 = vec_perm(v3, v4, perm1);
60             vector signed int v45 = vec_perm(v4, v5, perm1);
61
62             vector signed int vA = vec_sra(v12, altivec_vectorShiftInt19);
63             vector signed int vB = vec_sra(v23, altivec_vectorShiftInt19);
64             vector signed int vC = vec_sra(v34, altivec_vectorShiftInt19);
65             vector signed int vD = vec_sra(v45, altivec_vectorShiftInt19);
66             vector unsigned short vs1 = vec_packsu(vA, vB);
67             vector unsigned short vs2 = vec_packsu(vC, vD);
68             vector unsigned char vf = vec_packsu(vs1, vs2);
69             vec_st(vf, i, dest);
70             v1 = v5;
71         }
72     } else { // dest is properly aligned, great
73         for (i = 0; i < (dstW - 15); i+=16) {
74             int offset = i << 2;
75             vector signed int v1 = vec_ld(offset, val);
76             vector signed int v2 = vec_ld(offset + 16, val);
77             vector signed int v3 = vec_ld(offset + 32, val);
78             vector signed int v4 = vec_ld(offset + 48, val);
79             vector signed int v5 = vec_sra(v1, altivec_vectorShiftInt19);
80             vector signed int v6 = vec_sra(v2, altivec_vectorShiftInt19);
81             vector signed int v7 = vec_sra(v3, altivec_vectorShiftInt19);
82             vector signed int v8 = vec_sra(v4, altivec_vectorShiftInt19);
83             vector unsigned short vs1 = vec_packsu(v5, v6);
84             vector unsigned short vs2 = vec_packsu(v7, v8);
85             vector unsigned char vf = vec_packsu(vs1, vs2);
86             vec_st(vf, i, dest);
87         }
88     }
89     for ( ; i < dstW ; i++) {
90         int t = val[i] >> 19;
91         dest[i] = (t < 0) ? 0 : ((t > 255) ? 255 : t);
92     }
93 }
94
95 //FIXME remove the usage of scratch buffers.
96 static void
97 yuv2planeX_altivec(const int16_t *filter, int filterSize,
98                    const int16_t **src, uint8_t *dest, int dstW,
99                    const uint8_t *dither, int offset)
100 {
101     register int i, j;
102         DECLARE_ALIGNED(16, int, val)[dstW];
103
104         for (i=0; i<dstW; i++)
105             val[i] = dither[(i + offset) & 7] << 12;
106
107         for (j = 0; j < filterSize; j++) {
108             vector signed short l1, vLumFilter = vec_ld(j << 1, filter);
109             vector unsigned char perm, perm0 = vec_lvsl(j << 1, filter);
110             vLumFilter = vec_perm(vLumFilter, vLumFilter, perm0);
111             vLumFilter = vec_splat(vLumFilter, 0); // lumFilter[j] is loaded 8 times in vLumFilter
112
113             perm = vec_lvsl(0, src[j]);
114             l1 = vec_ld(0, src[j]);
115
116             for (i = 0; i < (dstW - 7); i+=8) {
117                 int offset = i << 2;
118                 vector signed short l2 = vec_ld((i << 1) + 16, src[j]);
119
120                 vector signed int v1 = vec_ld(offset, val);
121                 vector signed int v2 = vec_ld(offset + 16, val);
122
123                 vector signed short ls = vec_perm(l1, l2, perm); // lumSrc[j][i] ... lumSrc[j][i+7]
124
125                 vector signed int i1 = vec_mule(vLumFilter, ls);
126                 vector signed int i2 = vec_mulo(vLumFilter, ls);
127
128                 vector signed int vf1 = vec_mergeh(i1, i2);
129                 vector signed int vf2 = vec_mergel(i1, i2); // lumSrc[j][i] * lumFilter[j] ... lumSrc[j][i+7] * lumFilter[j]
130
131                 vector signed int vo1 = vec_add(v1, vf1);
132                 vector signed int vo2 = vec_add(v2, vf2);
133
134                 vec_st(vo1, offset, val);
135                 vec_st(vo2, offset + 16, val);
136
137                 l1 = l2;
138             }
139             for ( ; i < dstW; i++) {
140                 val[i] += src[j][i] * filter[j];
141             }
142         }
143         altivec_packIntArrayToCharArray(val, dest, dstW);
144 }
145
146 static void hScale_altivec_real(SwsContext *c, int16_t *dst, int dstW,
147                                 const uint8_t *src, const int16_t *filter,
148                                 const int16_t *filterPos, int filterSize)
149 {
150     register int i;
151     DECLARE_ALIGNED(16, int, tempo)[4];
152
153     if (filterSize % 4) {
154         for (i=0; i<dstW; i++) {
155             register int j;
156             register int srcPos = filterPos[i];
157             register int val = 0;
158             for (j=0; j<filterSize; j++) {
159                 val += ((int)src[srcPos + j])*filter[filterSize*i + j];
160             }
161             dst[i] = FFMIN(val>>7, (1<<15)-1);
162         }
163     }
164     else
165     switch (filterSize) {
166     case 4:
167     for (i=0; i<dstW; i++) {
168         register int srcPos = filterPos[i];
169
170         vector unsigned char src_v0 = vec_ld(srcPos, src);
171         vector unsigned char src_v1, src_vF;
172         vector signed short src_v, filter_v;
173         vector signed int val_vEven, val_s;
174         if ((((uintptr_t)src + srcPos) % 16) > 12) {
175             src_v1 = vec_ld(srcPos + 16, src);
176         }
177         src_vF = vec_perm(src_v0, src_v1, vec_lvsl(srcPos, src));
178
179         src_v = // vec_unpackh sign-extends...
180             (vector signed short)(vec_mergeh((vector unsigned char)vzero, src_vF));
181         // now put our elements in the even slots
182         src_v = vec_mergeh(src_v, (vector signed short)vzero);
183
184         filter_v = vec_ld(i << 3, filter);
185         // The 3 above is 2 (filterSize == 4) + 1 (sizeof(short) == 2).
186
187         // The neat trick: We only care for half the elements,
188         // high or low depending on (i<<3)%16 (it's 0 or 8 here),
189         // and we're going to use vec_mule, so we choose
190         // carefully how to "unpack" the elements into the even slots.
191         if ((i << 3) % 16)
192             filter_v = vec_mergel(filter_v, (vector signed short)vzero);
193         else
194             filter_v = vec_mergeh(filter_v, (vector signed short)vzero);
195
196         val_vEven = vec_mule(src_v, filter_v);
197         val_s = vec_sums(val_vEven, vzero);
198         vec_st(val_s, 0, tempo);
199         dst[i] = FFMIN(tempo[3]>>7, (1<<15)-1);
200     }
201     break;
202
203     case 8:
204     for (i=0; i<dstW; i++) {
205         register int srcPos = filterPos[i];
206
207         vector unsigned char src_v0 = vec_ld(srcPos, src);
208         vector unsigned char src_v1, src_vF;
209         vector signed short src_v, filter_v;
210         vector signed int val_v, val_s;
211         if ((((uintptr_t)src + srcPos) % 16) > 8) {
212             src_v1 = vec_ld(srcPos + 16, src);
213         }
214         src_vF = vec_perm(src_v0, src_v1, vec_lvsl(srcPos, src));
215
216         src_v = // vec_unpackh sign-extends...
217             (vector signed short)(vec_mergeh((vector unsigned char)vzero, src_vF));
218         filter_v = vec_ld(i << 4, filter);
219         // the 4 above is 3 (filterSize == 8) + 1 (sizeof(short) == 2)
220
221         val_v = vec_msums(src_v, filter_v, (vector signed int)vzero);
222         val_s = vec_sums(val_v, vzero);
223         vec_st(val_s, 0, tempo);
224         dst[i] = FFMIN(tempo[3]>>7, (1<<15)-1);
225     }
226     break;
227
228     case 16:
229         for (i=0; i<dstW; i++) {
230             register int srcPos = filterPos[i];
231
232             vector unsigned char src_v0 = vec_ld(srcPos, src);
233             vector unsigned char src_v1 = vec_ld(srcPos + 16, src);
234             vector unsigned char src_vF = vec_perm(src_v0, src_v1, vec_lvsl(srcPos, src));
235
236             vector signed short src_vA = // vec_unpackh sign-extends...
237                 (vector signed short)(vec_mergeh((vector unsigned char)vzero, src_vF));
238             vector signed short src_vB = // vec_unpackh sign-extends...
239                 (vector signed short)(vec_mergel((vector unsigned char)vzero, src_vF));
240
241             vector signed short filter_v0 = vec_ld(i << 5, filter);
242             vector signed short filter_v1 = vec_ld((i << 5) + 16, filter);
243             // the 5 above are 4 (filterSize == 16) + 1 (sizeof(short) == 2)
244
245             vector signed int val_acc = vec_msums(src_vA, filter_v0, (vector signed int)vzero);
246             vector signed int val_v = vec_msums(src_vB, filter_v1, val_acc);
247
248             vector signed int val_s = vec_sums(val_v, vzero);
249
250             vec_st(val_s, 0, tempo);
251             dst[i] = FFMIN(tempo[3]>>7, (1<<15)-1);
252         }
253     break;
254
255     default:
256     for (i=0; i<dstW; i++) {
257         register int j;
258         register int srcPos = filterPos[i];
259
260         vector signed int val_s, val_v = (vector signed int)vzero;
261         vector signed short filter_v0R = vec_ld(i * 2 * filterSize, filter);
262         vector unsigned char permF = vec_lvsl((i * 2 * filterSize), filter);
263
264         vector unsigned char src_v0 = vec_ld(srcPos, src);
265         vector unsigned char permS = vec_lvsl(srcPos, src);
266
267         for (j = 0 ; j < filterSize - 15; j += 16) {
268             vector unsigned char src_v1 = vec_ld(srcPos + j + 16, src);
269             vector unsigned char src_vF = vec_perm(src_v0, src_v1, permS);
270
271             vector signed short src_vA = // vec_unpackh sign-extends...
272                 (vector signed short)(vec_mergeh((vector unsigned char)vzero, src_vF));
273             vector signed short src_vB = // vec_unpackh sign-extends...
274                 (vector signed short)(vec_mergel((vector unsigned char)vzero, src_vF));
275
276             vector signed short filter_v1R = vec_ld((i * 2 * filterSize) + (j * 2) + 16, filter);
277             vector signed short filter_v2R = vec_ld((i * 2 * filterSize) + (j * 2) + 32, filter);
278             vector signed short filter_v0  = vec_perm(filter_v0R, filter_v1R, permF);
279             vector signed short filter_v1  = vec_perm(filter_v1R, filter_v2R, permF);
280
281             vector signed int val_acc = vec_msums(src_vA, filter_v0, val_v);
282             val_v = vec_msums(src_vB, filter_v1, val_acc);
283
284             filter_v0R = filter_v2R;
285             src_v0 = src_v1;
286         }
287
288         if (j < filterSize-7) {
289             // loading src_v0 is useless, it's already done above
290             //vector unsigned char src_v0 = vec_ld(srcPos + j, src);
291             vector unsigned char src_v1, src_vF;
292             vector signed short src_v, filter_v1R, filter_v;
293             if ((((uintptr_t)src + srcPos) % 16) > 8) {
294                 src_v1 = vec_ld(srcPos + j + 16, src);
295             }
296             src_vF = vec_perm(src_v0, src_v1, permS);
297
298             src_v = // vec_unpackh sign-extends...
299                 (vector signed short)(vec_mergeh((vector unsigned char)vzero, src_vF));
300             // loading filter_v0R is useless, it's already done above
301             //vector signed short filter_v0R = vec_ld((i * 2 * filterSize) + j, filter);
302             filter_v1R = vec_ld((i * 2 * filterSize) + (j * 2) + 16, filter);
303             filter_v = vec_perm(filter_v0R, filter_v1R, permF);
304
305             val_v = vec_msums(src_v, filter_v, val_v);
306         }
307
308         val_s = vec_sums(val_v, vzero);
309
310         vec_st(val_s, 0, tempo);
311         dst[i] = FFMIN(tempo[3]>>7, (1<<15)-1);
312     }
313
314     }
315 }
316
317 void ff_sws_init_swScale_altivec(SwsContext *c)
318 {
319     enum PixelFormat dstFormat = c->dstFormat;
320
321     if (!(av_get_cpu_flags() & AV_CPU_FLAG_ALTIVEC))
322         return;
323
324     if (c->srcBpc == 8 && c->dstBpc <= 10) {
325         c->hyScale = c->hcScale = hScale_altivec_real;
326     }
327     if (!is16BPS(dstFormat) && !is9_OR_10BPS(dstFormat) &&
328         dstFormat != PIX_FMT_NV12 && dstFormat != PIX_FMT_NV21 &&
329         !c->alpPixBuf) {
330         c->yuv2planeX = yuv2planeX_altivec;
331     }
332
333     /* The following list of supported dstFormat values should
334      * match what's found in the body of ff_yuv2packedX_altivec() */
335     if (!(c->flags & (SWS_BITEXACT | SWS_FULL_CHR_H_INT)) && !c->alpPixBuf) {
336         switch (c->dstFormat) {
337         case PIX_FMT_ABGR:  c->yuv2packedX = ff_yuv2abgr_X_altivec;  break;
338         case PIX_FMT_BGRA:  c->yuv2packedX = ff_yuv2bgra_X_altivec;  break;
339         case PIX_FMT_ARGB:  c->yuv2packedX = ff_yuv2argb_X_altivec;  break;
340         case PIX_FMT_RGBA:  c->yuv2packedX = ff_yuv2rgba_X_altivec;  break;
341         case PIX_FMT_BGR24: c->yuv2packedX = ff_yuv2bgr24_X_altivec; break;
342         case PIX_FMT_RGB24: c->yuv2packedX = ff_yuv2rgb24_X_altivec; break;
343         }
344     }
345 }