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     {
103         DECLARE_ALIGNED(16, int, val)[dstW];
104
105         for (i=0; i<dstW; i++)
106             val[i] = dither[(i + offset) & 7] << 12;
107
108         for (j = 0; j < filterSize; j++) {
109             vector signed short l1, vLumFilter = vec_ld(j << 1, filter);
110             vector unsigned char perm, perm0 = vec_lvsl(j << 1, filter);
111             vLumFilter = vec_perm(vLumFilter, vLumFilter, perm0);
112             vLumFilter = vec_splat(vLumFilter, 0); // lumFilter[j] is loaded 8 times in vLumFilter
113
114             perm = vec_lvsl(0, src[j]);
115             l1 = vec_ld(0, src[j]);
116
117             for (i = 0; i < (dstW - 7); i+=8) {
118                 int offset = i << 2;
119                 vector signed short l2 = vec_ld((i << 1) + 16, src[j]);
120
121                 vector signed int v1 = vec_ld(offset, val);
122                 vector signed int v2 = vec_ld(offset + 16, val);
123
124                 vector signed short ls = vec_perm(l1, l2, perm); // lumSrc[j][i] ... lumSrc[j][i+7]
125
126                 vector signed int i1 = vec_mule(vLumFilter, ls);
127                 vector signed int i2 = vec_mulo(vLumFilter, ls);
128
129                 vector signed int vf1 = vec_mergeh(i1, i2);
130                 vector signed int vf2 = vec_mergel(i1, i2); // lumSrc[j][i] * lumFilter[j] ... lumSrc[j][i+7] * lumFilter[j]
131
132                 vector signed int vo1 = vec_add(v1, vf1);
133                 vector signed int vo2 = vec_add(v2, vf2);
134
135                 vec_st(vo1, offset, val);
136                 vec_st(vo2, offset + 16, val);
137
138                 l1 = l2;
139             }
140             for ( ; i < dstW; i++) {
141                 val[i] += src[j][i] * filter[j];
142             }
143         }
144         altivec_packIntArrayToCharArray(val, dest, dstW);
145     }
146 }
147
148 static void hScale_altivec_real(SwsContext *c, int16_t *dst, int dstW,
149                                 const uint8_t *src, const int16_t *filter,
150                                 const int16_t *filterPos, int filterSize)
151 {
152     register int i;
153     DECLARE_ALIGNED(16, int, tempo)[4];
154
155     if (filterSize % 4) {
156         for (i=0; i<dstW; i++) {
157             register int j;
158             register int srcPos = filterPos[i];
159             register int val = 0;
160             for (j=0; j<filterSize; j++) {
161                 val += ((int)src[srcPos + j])*filter[filterSize*i + j];
162             }
163             dst[i] = FFMIN(val>>7, (1<<15)-1);
164         }
165     }
166     else
167     switch (filterSize) {
168     case 4:
169     {
170     for (i=0; i<dstW; i++) {
171         register int srcPos = filterPos[i];
172
173         vector unsigned char src_v0 = vec_ld(srcPos, src);
174         vector unsigned char src_v1, src_vF;
175         vector signed short src_v, filter_v;
176         vector signed int val_vEven, val_s;
177         if ((((uintptr_t)src + srcPos) % 16) > 12) {
178             src_v1 = vec_ld(srcPos + 16, src);
179         }
180         src_vF = vec_perm(src_v0, src_v1, vec_lvsl(srcPos, src));
181
182         src_v = // vec_unpackh sign-extends...
183             (vector signed short)(vec_mergeh((vector unsigned char)vzero, src_vF));
184         // now put our elements in the even slots
185         src_v = vec_mergeh(src_v, (vector signed short)vzero);
186
187         filter_v = vec_ld(i << 3, filter);
188         // The 3 above is 2 (filterSize == 4) + 1 (sizeof(short) == 2).
189
190         // The neat trick: We only care for half the elements,
191         // high or low depending on (i<<3)%16 (it's 0 or 8 here),
192         // and we're going to use vec_mule, so we choose
193         // carefully how to "unpack" the elements into the even slots.
194         if ((i << 3) % 16)
195             filter_v = vec_mergel(filter_v, (vector signed short)vzero);
196         else
197             filter_v = vec_mergeh(filter_v, (vector signed short)vzero);
198
199         val_vEven = vec_mule(src_v, filter_v);
200         val_s = vec_sums(val_vEven, vzero);
201         vec_st(val_s, 0, tempo);
202         dst[i] = FFMIN(tempo[3]>>7, (1<<15)-1);
203     }
204     }
205     break;
206
207     case 8:
208     {
209     for (i=0; i<dstW; i++) {
210         register int srcPos = filterPos[i];
211
212         vector unsigned char src_v0 = vec_ld(srcPos, src);
213         vector unsigned char src_v1, src_vF;
214         vector signed short src_v, filter_v;
215         vector signed int val_v, val_s;
216         if ((((uintptr_t)src + srcPos) % 16) > 8) {
217             src_v1 = vec_ld(srcPos + 16, src);
218         }
219         src_vF = vec_perm(src_v0, src_v1, vec_lvsl(srcPos, src));
220
221         src_v = // vec_unpackh sign-extends...
222             (vector signed short)(vec_mergeh((vector unsigned char)vzero, src_vF));
223         filter_v = vec_ld(i << 4, filter);
224         // the 4 above is 3 (filterSize == 8) + 1 (sizeof(short) == 2)
225
226         val_v = vec_msums(src_v, filter_v, (vector signed int)vzero);
227         val_s = vec_sums(val_v, vzero);
228         vec_st(val_s, 0, tempo);
229         dst[i] = FFMIN(tempo[3]>>7, (1<<15)-1);
230     }
231     }
232     break;
233
234     case 16:
235     {
236         for (i=0; i<dstW; i++) {
237             register int srcPos = filterPos[i];
238
239             vector unsigned char src_v0 = vec_ld(srcPos, src);
240             vector unsigned char src_v1 = vec_ld(srcPos + 16, src);
241             vector unsigned char src_vF = vec_perm(src_v0, src_v1, vec_lvsl(srcPos, src));
242
243             vector signed short src_vA = // vec_unpackh sign-extends...
244                 (vector signed short)(vec_mergeh((vector unsigned char)vzero, src_vF));
245             vector signed short src_vB = // vec_unpackh sign-extends...
246                 (vector signed short)(vec_mergel((vector unsigned char)vzero, src_vF));
247
248             vector signed short filter_v0 = vec_ld(i << 5, filter);
249             vector signed short filter_v1 = vec_ld((i << 5) + 16, filter);
250             // the 5 above are 4 (filterSize == 16) + 1 (sizeof(short) == 2)
251
252             vector signed int val_acc = vec_msums(src_vA, filter_v0, (vector signed int)vzero);
253             vector signed int val_v = vec_msums(src_vB, filter_v1, val_acc);
254
255             vector signed int val_s = vec_sums(val_v, vzero);
256
257             vec_st(val_s, 0, tempo);
258             dst[i] = FFMIN(tempo[3]>>7, (1<<15)-1);
259         }
260     }
261     break;
262
263     default:
264     {
265     for (i=0; i<dstW; i++) {
266         register int j;
267         register int srcPos = filterPos[i];
268
269         vector signed int val_s, val_v = (vector signed int)vzero;
270         vector signed short filter_v0R = vec_ld(i * 2 * filterSize, filter);
271         vector unsigned char permF = vec_lvsl((i * 2 * filterSize), filter);
272
273         vector unsigned char src_v0 = vec_ld(srcPos, src);
274         vector unsigned char permS = vec_lvsl(srcPos, src);
275
276         for (j = 0 ; j < filterSize - 15; j += 16) {
277             vector unsigned char src_v1 = vec_ld(srcPos + j + 16, src);
278             vector unsigned char src_vF = vec_perm(src_v0, src_v1, permS);
279
280             vector signed short src_vA = // vec_unpackh sign-extends...
281                 (vector signed short)(vec_mergeh((vector unsigned char)vzero, src_vF));
282             vector signed short src_vB = // vec_unpackh sign-extends...
283                 (vector signed short)(vec_mergel((vector unsigned char)vzero, src_vF));
284
285             vector signed short filter_v1R = vec_ld((i * 2 * filterSize) + (j * 2) + 16, filter);
286             vector signed short filter_v2R = vec_ld((i * 2 * filterSize) + (j * 2) + 32, filter);
287             vector signed short filter_v0  = vec_perm(filter_v0R, filter_v1R, permF);
288             vector signed short filter_v1  = vec_perm(filter_v1R, filter_v2R, permF);
289
290             vector signed int val_acc = vec_msums(src_vA, filter_v0, val_v);
291             val_v = vec_msums(src_vB, filter_v1, val_acc);
292
293             filter_v0R = filter_v2R;
294             src_v0 = src_v1;
295         }
296
297         if (j < filterSize-7) {
298             // loading src_v0 is useless, it's already done above
299             //vector unsigned char src_v0 = vec_ld(srcPos + j, src);
300             vector unsigned char src_v1, src_vF;
301             vector signed short src_v, filter_v1R, filter_v;
302             if ((((uintptr_t)src + srcPos) % 16) > 8) {
303                 src_v1 = vec_ld(srcPos + j + 16, src);
304             }
305             src_vF = vec_perm(src_v0, src_v1, permS);
306
307             src_v = // vec_unpackh sign-extends...
308                 (vector signed short)(vec_mergeh((vector unsigned char)vzero, src_vF));
309             // loading filter_v0R is useless, it's already done above
310             //vector signed short filter_v0R = vec_ld((i * 2 * filterSize) + j, filter);
311             filter_v1R = vec_ld((i * 2 * filterSize) + (j * 2) + 16, filter);
312             filter_v = vec_perm(filter_v0R, filter_v1R, permF);
313
314             val_v = vec_msums(src_v, filter_v, val_v);
315         }
316
317         val_s = vec_sums(val_v, vzero);
318
319         vec_st(val_s, 0, tempo);
320         dst[i] = FFMIN(tempo[3]>>7, (1<<15)-1);
321     }
322
323     }
324     }
325 }
326
327 void ff_sws_init_swScale_altivec(SwsContext *c)
328 {
329     enum PixelFormat dstFormat = c->dstFormat;
330
331     if (!(av_get_cpu_flags() & AV_CPU_FLAG_ALTIVEC))
332         return;
333
334     if (c->srcBpc == 8 && c->dstBpc <= 10) {
335         c->hyScale = c->hcScale = hScale_altivec_real;
336     }
337     if (!is16BPS(dstFormat) && !is9_OR_10BPS(dstFormat) &&
338         dstFormat != PIX_FMT_NV12 && dstFormat != PIX_FMT_NV21 &&
339         !c->alpPixBuf) {
340         c->yuv2planeX = yuv2planeX_altivec;
341     }
342
343     /* The following list of supported dstFormat values should
344      * match what's found in the body of ff_yuv2packedX_altivec() */
345     if (!(c->flags & (SWS_BITEXACT | SWS_FULL_CHR_H_INT)) && !c->alpPixBuf) {
346         switch (c->dstFormat) {
347         case PIX_FMT_ABGR:  c->yuv2packedX = ff_yuv2abgr_X_altivec;  break;
348         case PIX_FMT_BGRA:  c->yuv2packedX = ff_yuv2bgra_X_altivec;  break;
349         case PIX_FMT_ARGB:  c->yuv2packedX = ff_yuv2argb_X_altivec;  break;
350         case PIX_FMT_RGBA:  c->yuv2packedX = ff_yuv2rgba_X_altivec;  break;
351         case PIX_FMT_BGR24: c->yuv2packedX = ff_yuv2bgr24_X_altivec; break;
352         case PIX_FMT_RGB24: c->yuv2packedX = ff_yuv2rgb24_X_altivec; break;
353         }
354     }
355 }