Merge commit 'c2503d9c8ab42ea55922e9f5a10c8bfbbbfeaf19'
[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
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
33 #if HAVE_ALTIVEC
34 #define vzero vec_splat_s32(0)
35
36 #define yuv2planeX_8(d1, d2, l1, src, x, perm, filter) do {     \
37         vector signed short l2  = vec_ld(((x) << 1) + 16, src); \
38         vector signed short ls  = vec_perm(l1, l2, perm);       \
39         vector signed int   i1  = vec_mule(filter, ls);         \
40         vector signed int   i2  = vec_mulo(filter, ls);         \
41         vector signed int   vf1 = vec_mergeh(i1, i2);           \
42         vector signed int   vf2 = vec_mergel(i1, i2);           \
43         d1 = vec_add(d1, vf1);                                  \
44         d2 = vec_add(d2, vf2);                                  \
45         l1 = l2;                                                \
46     } while (0)
47
48 static void yuv2planeX_16_altivec(const int16_t *filter, int filterSize,
49                                   const int16_t **src, uint8_t *dest,
50                                   const uint8_t *dither, int offset, int x)
51 {
52     register int i, j;
53     DECLARE_ALIGNED(16, int, val)[16];
54     vector signed int vo1, vo2, vo3, vo4;
55     vector unsigned short vs1, vs2;
56     vector unsigned char vf;
57     vector unsigned int altivec_vectorShiftInt19 =
58         vec_add(vec_splat_u32(10), vec_splat_u32(9));
59
60     for (i = 0; i < 16; i++)
61         val[i] = dither[(x + i + offset) & 7] << 12;
62
63     vo1 = vec_ld(0,  val);
64     vo2 = vec_ld(16, val);
65     vo3 = vec_ld(32, val);
66     vo4 = vec_ld(48, val);
67
68     for (j = 0; j < filterSize; j++) {
69         vector signed short l1, vLumFilter = vec_ld(j << 1, filter);
70         vector unsigned char perm, perm0 = vec_lvsl(j << 1, filter);
71         vLumFilter = vec_perm(vLumFilter, vLumFilter, perm0);
72         vLumFilter = vec_splat(vLumFilter, 0); // lumFilter[j] is loaded 8 times in vLumFilter
73
74         perm = vec_lvsl(x << 1, src[j]);
75         l1   = vec_ld(x << 1, src[j]);
76
77         yuv2planeX_8(vo1, vo2, l1, src[j], x,     perm, vLumFilter);
78         yuv2planeX_8(vo3, vo4, l1, src[j], x + 8, perm, vLumFilter);
79     }
80
81     vo1 = vec_sra(vo1, altivec_vectorShiftInt19);
82     vo2 = vec_sra(vo2, altivec_vectorShiftInt19);
83     vo3 = vec_sra(vo3, altivec_vectorShiftInt19);
84     vo4 = vec_sra(vo4, altivec_vectorShiftInt19);
85     vs1 = vec_packsu(vo1, vo2);
86     vs2 = vec_packsu(vo3, vo4);
87     vf  = vec_packsu(vs1, vs2);
88     vec_st(vf, 0, dest);
89 }
90
91 static inline void yuv2planeX_u(const int16_t *filter, int filterSize,
92                                 const int16_t **src, uint8_t *dest, int dstW,
93                                 const uint8_t *dither, int offset, int x)
94 {
95     int i, j;
96
97     for (i = x; i < dstW; i++) {
98         int t = dither[(i + offset) & 7] << 12;
99         for (j = 0; j < filterSize; j++)
100             t += src[j][i] * filter[j];
101         dest[i] = av_clip_uint8(t >> 19);
102     }
103 }
104
105 static void yuv2planeX_altivec(const int16_t *filter, int filterSize,
106                                const int16_t **src, uint8_t *dest, int dstW,
107                                const uint8_t *dither, int offset)
108 {
109     int dst_u = -(uintptr_t)dest & 15;
110     int i;
111
112     yuv2planeX_u(filter, filterSize, src, dest, dst_u, dither, offset, 0);
113
114     for (i = dst_u; i < dstW - 15; i += 16)
115         yuv2planeX_16_altivec(filter, filterSize, src, dest + i, dither,
116                               offset, i);
117
118     yuv2planeX_u(filter, filterSize, src, dest, dstW, dither, offset, i);
119 }
120
121 static void hScale_altivec_real(SwsContext *c, int16_t *dst, int dstW,
122                                 const uint8_t *src, const int16_t *filter,
123                                 const int32_t *filterPos, int filterSize)
124 {
125     register int i;
126     DECLARE_ALIGNED(16, int, tempo)[4];
127
128     if (filterSize % 4) {
129         for (i = 0; i < dstW; i++) {
130             register int j;
131             register int srcPos = filterPos[i];
132             register int val    = 0;
133             for (j = 0; j < filterSize; j++)
134                 val += ((int)src[srcPos + j]) * filter[filterSize * i + j];
135             dst[i] = FFMIN(val >> 7, (1 << 15) - 1);
136         }
137     } else
138         switch (filterSize) {
139         case 4:
140             for (i = 0; i < dstW; i++) {
141                 register int srcPos = filterPos[i];
142
143                 vector unsigned char src_v0 = vec_ld(srcPos, src);
144                 vector unsigned char src_v1, src_vF;
145                 vector signed short src_v, filter_v;
146                 vector signed int val_vEven, val_s;
147                 if ((((uintptr_t)src + srcPos) % 16) > 12) {
148                     src_v1 = vec_ld(srcPos + 16, src);
149                 }
150                 src_vF = vec_perm(src_v0, src_v1, vec_lvsl(srcPos, src));
151
152                 src_v = // vec_unpackh sign-extends...
153                         (vector signed short)(vec_mergeh((vector unsigned char)vzero, src_vF));
154                 // now put our elements in the even slots
155                 src_v = vec_mergeh(src_v, (vector signed short)vzero);
156
157                 filter_v = vec_ld(i << 3, filter);
158                 // The 3 above is 2 (filterSize == 4) + 1 (sizeof(short) == 2).
159
160                 // The neat trick: We only care for half the elements,
161                 // high or low depending on (i<<3)%16 (it's 0 or 8 here),
162                 // and we're going to use vec_mule, so we choose
163                 // carefully how to "unpack" the elements into the even slots.
164                 if ((i << 3) % 16)
165                     filter_v = vec_mergel(filter_v, (vector signed short)vzero);
166                 else
167                     filter_v = vec_mergeh(filter_v, (vector signed short)vzero);
168
169                 val_vEven = vec_mule(src_v, filter_v);
170                 val_s     = vec_sums(val_vEven, vzero);
171                 vec_st(val_s, 0, tempo);
172                 dst[i] = FFMIN(tempo[3] >> 7, (1 << 15) - 1);
173             }
174         break;
175
176         case 8:
177             for (i = 0; i < dstW; i++) {
178                 register int srcPos = filterPos[i];
179
180                 vector unsigned char src_v0 = vec_ld(srcPos, src);
181                 vector unsigned char src_v1, src_vF;
182                 vector signed short src_v, filter_v;
183                 vector signed int val_v, val_s;
184                 if ((((uintptr_t)src + srcPos) % 16) > 8) {
185                     src_v1 = vec_ld(srcPos + 16, src);
186                 }
187                 src_vF = vec_perm(src_v0, src_v1, vec_lvsl(srcPos, src));
188
189                 src_v = // vec_unpackh sign-extends...
190                         (vector signed short)(vec_mergeh((vector unsigned char)vzero, src_vF));
191                 filter_v = vec_ld(i << 4, filter);
192                 // the 4 above is 3 (filterSize == 8) + 1 (sizeof(short) == 2)
193
194                 val_v = vec_msums(src_v, filter_v, (vector signed int)vzero);
195                 val_s = vec_sums(val_v, vzero);
196                 vec_st(val_s, 0, tempo);
197                 dst[i] = FFMIN(tempo[3] >> 7, (1 << 15) - 1);
198             }
199         break;
200
201         case 16:
202             for (i = 0; i < dstW; i++) {
203                 register int srcPos = filterPos[i];
204
205                 vector unsigned char src_v0 = vec_ld(srcPos, src);
206                 vector unsigned char src_v1 = vec_ld(srcPos + 16, src);
207                 vector unsigned char src_vF = vec_perm(src_v0, src_v1, vec_lvsl(srcPos, src));
208
209                 vector signed short src_vA = // vec_unpackh sign-extends...
210                                              (vector signed short)(vec_mergeh((vector unsigned char)vzero, src_vF));
211                 vector signed short src_vB = // vec_unpackh sign-extends...
212                                              (vector signed short)(vec_mergel((vector unsigned char)vzero, src_vF));
213
214                 vector signed short filter_v0 = vec_ld(i << 5, filter);
215                 vector signed short filter_v1 = vec_ld((i << 5) + 16, filter);
216                 // the 5 above are 4 (filterSize == 16) + 1 (sizeof(short) == 2)
217
218                 vector signed int val_acc = vec_msums(src_vA, filter_v0, (vector signed int)vzero);
219                 vector signed int val_v   = vec_msums(src_vB, filter_v1, val_acc);
220
221                 vector signed int val_s = vec_sums(val_v, vzero);
222
223                 vec_st(val_s, 0, tempo);
224                 dst[i] = FFMIN(tempo[3] >> 7, (1 << 15) - 1);
225             }
226         break;
227
228         default:
229             for (i = 0; i < dstW; i++) {
230                 register int j;
231                 register int srcPos = filterPos[i];
232
233                 vector signed int val_s, val_v = (vector signed int)vzero;
234                 vector signed short filter_v0R = vec_ld(i * 2 * filterSize, filter);
235                 vector unsigned char permF     = vec_lvsl((i * 2 * filterSize), filter);
236
237                 vector unsigned char src_v0 = vec_ld(srcPos, src);
238                 vector unsigned char permS  = vec_lvsl(srcPos, src);
239
240                 for (j = 0; j < filterSize - 15; j += 16) {
241                     vector unsigned char src_v1 = vec_ld(srcPos + j + 16, src);
242                     vector unsigned char src_vF = vec_perm(src_v0, src_v1, permS);
243
244                     vector signed short src_vA = // vec_unpackh sign-extends...
245                                                  (vector signed short)(vec_mergeh((vector unsigned char)vzero, src_vF));
246                     vector signed short src_vB = // vec_unpackh sign-extends...
247                                                  (vector signed short)(vec_mergel((vector unsigned char)vzero, src_vF));
248
249                     vector signed short filter_v1R = vec_ld((i * 2 * filterSize) + (j * 2) + 16, filter);
250                     vector signed short filter_v2R = vec_ld((i * 2 * filterSize) + (j * 2) + 32, filter);
251                     vector signed short filter_v0  = vec_perm(filter_v0R, filter_v1R, permF);
252                     vector signed short filter_v1  = vec_perm(filter_v1R, filter_v2R, permF);
253
254                     vector signed int val_acc = vec_msums(src_vA, filter_v0, val_v);
255                     val_v = vec_msums(src_vB, filter_v1, val_acc);
256
257                     filter_v0R = filter_v2R;
258                     src_v0     = src_v1;
259                 }
260
261                 if (j < filterSize - 7) {
262                     // loading src_v0 is useless, it's already done above
263                     // vector unsigned char src_v0 = vec_ld(srcPos + j, src);
264                     vector unsigned char src_v1, src_vF;
265                     vector signed short src_v, filter_v1R, filter_v;
266                     if ((((uintptr_t)src + srcPos) % 16) > 8) {
267                         src_v1 = vec_ld(srcPos + j + 16, src);
268                     }
269                     src_vF = vec_perm(src_v0, src_v1, permS);
270
271                     src_v = // vec_unpackh sign-extends...
272                             (vector signed short)(vec_mergeh((vector unsigned char)vzero, src_vF));
273                     // loading filter_v0R is useless, it's already done above
274                     // vector signed short filter_v0R = vec_ld((i * 2 * filterSize) + j, filter);
275                     filter_v1R = vec_ld((i * 2 * filterSize) + (j * 2) + 16, filter);
276                     filter_v   = vec_perm(filter_v0R, filter_v1R, permF);
277
278                     val_v = vec_msums(src_v, filter_v, val_v);
279                 }
280
281                 val_s = vec_sums(val_v, vzero);
282
283                 vec_st(val_s, 0, tempo);
284                 dst[i] = FFMIN(tempo[3] >> 7, (1 << 15) - 1);
285             }
286         }
287 }
288 #endif /* HAVE_ALTIVEC */
289
290 av_cold void ff_sws_init_swscale_ppc(SwsContext *c)
291 {
292 #if HAVE_ALTIVEC
293     enum AVPixelFormat dstFormat = c->dstFormat;
294
295     if (!(av_get_cpu_flags() & AV_CPU_FLAG_ALTIVEC))
296         return;
297
298     if (c->srcBpc == 8 && c->dstBpc <= 14) {
299         c->hyScale = c->hcScale = hScale_altivec_real;
300     }
301     if (!is16BPS(dstFormat) && !is9_OR_10BPS(dstFormat) &&
302         dstFormat != AV_PIX_FMT_NV12 && dstFormat != AV_PIX_FMT_NV21 &&
303         !c->alpPixBuf) {
304         c->yuv2planeX = yuv2planeX_altivec;
305     }
306
307     /* The following list of supported dstFormat values should
308      * match what's found in the body of ff_yuv2packedX_altivec() */
309     if (!(c->flags & (SWS_BITEXACT | SWS_FULL_CHR_H_INT)) && !c->alpPixBuf) {
310         switch (c->dstFormat) {
311         case AV_PIX_FMT_ABGR:
312             c->yuv2packedX = ff_yuv2abgr_X_altivec;
313             break;
314         case AV_PIX_FMT_BGRA:
315             c->yuv2packedX = ff_yuv2bgra_X_altivec;
316             break;
317         case AV_PIX_FMT_ARGB:
318             c->yuv2packedX = ff_yuv2argb_X_altivec;
319             break;
320         case AV_PIX_FMT_RGBA:
321             c->yuv2packedX = ff_yuv2rgba_X_altivec;
322             break;
323         case AV_PIX_FMT_BGR24:
324             c->yuv2packedX = ff_yuv2bgr24_X_altivec;
325             break;
326         case AV_PIX_FMT_RGB24:
327             c->yuv2packedX = ff_yuv2rgb24_X_altivec;
328             break;
329         }
330     }
331 #endif /* HAVE_ALTIVEC */
332 }