Clean up MBAFF deblocking code
[x264/x264-sandbox.git] / tools / checkasm.c
1 /*****************************************************************************
2  * checkasm.c: assembly check tool
3  *****************************************************************************
4  * Copyright (C) 2003-2011 x264 project
5  *
6  * Authors: Loren Merritt <lorenm@u.washington.edu>
7  *          Laurent Aimar <fenrir@via.ecp.fr>
8  *          Fiona Glaser <fiona@x264.com>
9  *
10  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
11  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
12  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
13  * (at your option) any later version.
14  *
15  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
16  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
17  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
18  * GNU General Public License for more details.
19  *
20  * You should have received a copy of the GNU General Public License
21  * along with this program; if not, write to the Free Software
22  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02111, USA.
23  *
24  * This program is also available under a commercial proprietary license.
25  * For more information, contact us at licensing@x264.com.
26  *****************************************************************************/
27
28 #include <ctype.h>
29 #include "common/common.h"
30 #include "common/cpu.h"
31
32 // GCC doesn't align stack variables on ARM, so use .bss
33 #if ARCH_ARM
34 #undef ALIGNED_16
35 #define ALIGNED_16( var ) DECLARE_ALIGNED( static var, 16 )
36 #endif
37
38 /* buf1, buf2: initialised to random data and shouldn't write into them */
39 uint8_t *buf1, *buf2;
40 /* buf3, buf4: used to store output */
41 uint8_t *buf3, *buf4;
42 /* pbuf1, pbuf2: initialised to random pixel data and shouldn't write into them. */
43 pixel *pbuf1, *pbuf2;
44 /* pbuf3, pbuf4: point to buf3, buf4, just for type convenience */
45 pixel *pbuf3, *pbuf4;
46
47 int quiet = 0;
48
49 #define report( name ) { \
50     if( used_asm && !quiet ) \
51         fprintf( stderr, " - %-21s [%s]\n", name, ok ? "OK" : "FAILED" ); \
52     if( !ok ) ret = -1; \
53 }
54
55 #define BENCH_RUNS 100  // tradeoff between accuracy and speed
56 #define BENCH_ALIGNS 16 // number of stack+heap data alignments (another accuracy vs speed tradeoff)
57 #define MAX_FUNCS 1000  // just has to be big enough to hold all the existing functions
58 #define MAX_CPUS 10     // number of different combinations of cpu flags
59
60 typedef struct
61 {
62     void *pointer; // just for detecting duplicates
63     uint32_t cpu;
64     uint32_t cycles;
65     uint32_t den;
66 } bench_t;
67
68 typedef struct
69 {
70     char *name;
71     bench_t vers[MAX_CPUS];
72 } bench_func_t;
73
74 int do_bench = 0;
75 int bench_pattern_len = 0;
76 const char *bench_pattern = "";
77 char func_name[100];
78 static bench_func_t benchs[MAX_FUNCS];
79
80 static const char *pixel_names[10] = { "16x16", "16x8", "8x16", "8x8", "8x4", "4x8", "4x4", "4x2", "2x4", "2x2" };
81 static const char *intra_predict_16x16_names[7] = { "v", "h", "dc", "p", "dcl", "dct", "dc8" };
82 static const char *intra_predict_8x8c_names[7] = { "dc", "h", "v", "p", "dcl", "dct", "dc8" };
83 static const char *intra_predict_4x4_names[12] = { "v", "h", "dc", "ddl", "ddr", "vr", "hd", "vl", "hu", "dcl", "dct", "dc8" };
84 static const char **intra_predict_8x8_names = intra_predict_4x4_names;
85
86 #define set_func_name(...) snprintf( func_name, sizeof(func_name), __VA_ARGS__ )
87
88 static inline uint32_t read_time(void)
89 {
90     uint32_t a = 0;
91 #if HAVE_X86_INLINE_ASM
92     asm volatile( "rdtsc" :"=a"(a) ::"edx" );
93 #elif ARCH_PPC
94     asm volatile( "mftb %0" : "=r" (a) );
95 #elif ARCH_ARM     // ARMv7 only
96     asm volatile( "mrc p15, 0, %0, c9, c13, 0" : "=r"(a) );
97 #endif
98     return a;
99 }
100
101 static bench_t* get_bench( const char *name, int cpu )
102 {
103     int i, j;
104     for( i = 0; benchs[i].name && strcmp(name, benchs[i].name); i++ )
105         assert( i < MAX_FUNCS );
106     if( !benchs[i].name )
107         benchs[i].name = strdup( name );
108     if( !cpu )
109         return &benchs[i].vers[0];
110     for( j = 1; benchs[i].vers[j].cpu && benchs[i].vers[j].cpu != cpu; j++ )
111         assert( j < MAX_CPUS );
112     benchs[i].vers[j].cpu = cpu;
113     return &benchs[i].vers[j];
114 }
115
116 static int cmp_nop( const void *a, const void *b )
117 {
118     return *(uint16_t*)a - *(uint16_t*)b;
119 }
120
121 static int cmp_bench( const void *a, const void *b )
122 {
123     // asciibetical sort except preserving numbers
124     const char *sa = ((bench_func_t*)a)->name;
125     const char *sb = ((bench_func_t*)b)->name;
126     for( ;; sa++, sb++ )
127     {
128         if( !*sa && !*sb )
129             return 0;
130         if( isdigit( *sa ) && isdigit( *sb ) && isdigit( sa[1] ) != isdigit( sb[1] ) )
131             return isdigit( sa[1] ) - isdigit( sb[1] );
132         if( *sa != *sb )
133             return *sa - *sb;
134     }
135 }
136
137 static void print_bench(void)
138 {
139     uint16_t nops[10000] = {0};
140     int nfuncs, nop_time=0;
141
142     for( int i = 0; i < 10000; i++ )
143     {
144         int t = read_time();
145         nops[i] = read_time() - t;
146     }
147     qsort( nops, 10000, sizeof(uint16_t), cmp_nop );
148     for( int i = 500; i < 9500; i++ )
149         nop_time += nops[i];
150     nop_time /= 900;
151     printf( "nop: %d\n", nop_time );
152
153     for( nfuncs = 0; nfuncs < MAX_FUNCS && benchs[nfuncs].name; nfuncs++ );
154     qsort( benchs, nfuncs, sizeof(bench_func_t), cmp_bench );
155     for( int i = 0; i < nfuncs; i++ )
156         for( int j = 0; j < MAX_CPUS && (!j || benchs[i].vers[j].cpu); j++ )
157         {
158             int k;
159             bench_t *b = &benchs[i].vers[j];
160             if( !b->den )
161                 continue;
162             for( k = 0; k < j && benchs[i].vers[k].pointer != b->pointer; k++ );
163             if( k < j )
164                 continue;
165             printf( "%s_%s%s: %"PRId64"\n", benchs[i].name,
166                     b->cpu&X264_CPU_AVX ? "avx" :
167                     b->cpu&X264_CPU_SSE4 ? "sse4" :
168                     b->cpu&X264_CPU_SHUFFLE_IS_FAST ? "fastshuffle" :
169                     b->cpu&X264_CPU_SSSE3 ? "ssse3" :
170                     b->cpu&X264_CPU_SSE3 ? "sse3" :
171                     /* print sse2slow only if there's also a sse2fast version of the same func */
172                     b->cpu&X264_CPU_SSE2_IS_SLOW && j<MAX_CPUS && b[1].cpu&X264_CPU_SSE2_IS_FAST && !(b[1].cpu&X264_CPU_SSE3) ? "sse2slow" :
173                     b->cpu&X264_CPU_SSE2 ? "sse2" :
174                     b->cpu&X264_CPU_MMX ? "mmx" :
175                     b->cpu&X264_CPU_ALTIVEC ? "altivec" :
176                     b->cpu&X264_CPU_NEON ? "neon" :
177                     b->cpu&X264_CPU_ARMV6 ? "armv6" : "c",
178                     b->cpu&X264_CPU_CACHELINE_32 ? "_c32" :
179                     b->cpu&X264_CPU_CACHELINE_64 ? "_c64" :
180                     b->cpu&X264_CPU_SSE_MISALIGN ? "_misalign" :
181                     b->cpu&X264_CPU_LZCNT ? "_lzcnt" :
182                     b->cpu&X264_CPU_FAST_NEON_MRC ? "_fast_mrc" :
183                     b->cpu&X264_CPU_SLOW_CTZ ? "_slow_ctz" :
184                     b->cpu&X264_CPU_SLOW_ATOM ? "_slow_atom" : "",
185                     ((int64_t)10*b->cycles/b->den - nop_time)/4 );
186         }
187 }
188
189 #if ARCH_X86 || ARCH_X86_64
190 int x264_stack_pagealign( int (*func)(), int align );
191 #else
192 #define x264_stack_pagealign( func, align ) func()
193 #endif
194
195 #define call_c1(func,...) func(__VA_ARGS__)
196
197 #if ARCH_X86 || defined(_WIN64)
198 /* detect when callee-saved regs aren't saved.
199  * needs an explicit asm check because it only sometimes crashes in normal use. */
200 intptr_t x264_checkasm_call( intptr_t (*func)(), int *ok, ... );
201 #define call_a1(func,...) x264_checkasm_call((intptr_t(*)())func, &ok, __VA_ARGS__)
202 #else
203 #define call_a1 call_c1
204 #endif
205
206 #define call_bench(func,cpu,...)\
207     if( do_bench && !strncmp(func_name, bench_pattern, bench_pattern_len) )\
208     {\
209         uint32_t tsum = 0;\
210         int tcount = 0;\
211         call_a1(func, __VA_ARGS__);\
212         for( int ti = 0; ti < (cpu?BENCH_RUNS:BENCH_RUNS/4); ti++ )\
213         {\
214             uint32_t t = read_time();\
215             func(__VA_ARGS__);\
216             func(__VA_ARGS__);\
217             func(__VA_ARGS__);\
218             func(__VA_ARGS__);\
219             t = read_time() - t;\
220             if( t*tcount <= tsum*4 && ti > 0 )\
221             {\
222                 tsum += t;\
223                 tcount++;\
224             }\
225         }\
226         bench_t *b = get_bench( func_name, cpu );\
227         b->cycles += tsum;\
228         b->den += tcount;\
229         b->pointer = func;\
230     }
231
232 /* for most functions, run benchmark and correctness test at the same time.
233  * for those that modify their inputs, run the above macros separately */
234 #define call_a(func,...) ({ call_a2(func,__VA_ARGS__); call_a1(func,__VA_ARGS__); })
235 #define call_c(func,...) ({ call_c2(func,__VA_ARGS__); call_c1(func,__VA_ARGS__); })
236 #define call_a2(func,...) ({ call_bench(func,cpu_new,__VA_ARGS__); })
237 #define call_c2(func,...) ({ call_bench(func,0,__VA_ARGS__); })
238
239
240 static int check_pixel( int cpu_ref, int cpu_new )
241 {
242     x264_pixel_function_t pixel_c;
243     x264_pixel_function_t pixel_ref;
244     x264_pixel_function_t pixel_asm;
245     x264_predict8x8_t predict_8x8[9+3];
246     x264_predict_8x8_filter_t predict_8x8_filter;
247     ALIGNED_16( pixel edge[33] );
248     uint16_t cost_mv[32];
249     int ret = 0, ok, used_asm;
250
251     x264_pixel_init( 0, &pixel_c );
252     x264_pixel_init( cpu_ref, &pixel_ref );
253     x264_pixel_init( cpu_new, &pixel_asm );
254     x264_predict_8x8_init( 0, predict_8x8, &predict_8x8_filter );
255     predict_8x8_filter( pbuf2+40, edge, ALL_NEIGHBORS, ALL_NEIGHBORS );
256
257     // maximize sum
258     for( int i = 0; i < 256; i++ )
259     {
260         int z = i|(i>>4);
261         z ^= z>>2;
262         z ^= z>>1;
263         pbuf4[i] = -(z&1) & PIXEL_MAX;
264         pbuf3[i] = ~pbuf4[i] & PIXEL_MAX;
265     }
266     // random pattern made of maxed pixel differences, in case an intermediate value overflows
267     for( int i = 256; i < 0x1000; i++ )
268     {
269         pbuf4[i] = -(pbuf1[i&~0x88]&1) & PIXEL_MAX;
270         pbuf3[i] = ~(pbuf4[i]) & PIXEL_MAX;
271     }
272
273 #define TEST_PIXEL( name, align ) \
274     ok = 1, used_asm = 0; \
275     for( int i = 0; i < 7; i++ ) \
276     { \
277         int res_c, res_asm; \
278         if( pixel_asm.name[i] != pixel_ref.name[i] ) \
279         { \
280             set_func_name( "%s_%s", #name, pixel_names[i] ); \
281             used_asm = 1; \
282             for( int j = 0; j < 64; j++ ) \
283             { \
284                 res_c   = call_c( pixel_c.name[i], pbuf1, 16, pbuf2+j*!align, 64 ); \
285                 res_asm = call_a( pixel_asm.name[i], pbuf1, 16, pbuf2+j*!align, 64 ); \
286                 if( res_c != res_asm ) \
287                 { \
288                     ok = 0; \
289                     fprintf( stderr, #name "[%d]: %d != %d [FAILED]\n", i, res_c, res_asm ); \
290                     break; \
291                 } \
292             } \
293             for( int j = 0; j < 0x1000 && ok; j += 256 ) \
294             { \
295                 res_c   = pixel_c  .name[i]( pbuf3+j, 16, pbuf4+j, 16 ); \
296                 res_asm = pixel_asm.name[i]( pbuf3+j, 16, pbuf4+j, 16 ); \
297                 if( res_c != res_asm ) \
298                 { \
299                     ok = 0; \
300                     fprintf( stderr, #name "[%d]: overflow %d != %d\n", i, res_c, res_asm ); \
301                 } \
302             } \
303         } \
304     } \
305     report( "pixel " #name " :" );
306
307     TEST_PIXEL( sad, 0 );
308     TEST_PIXEL( sad_aligned, 1 );
309     TEST_PIXEL( ssd, 1 );
310     TEST_PIXEL( satd, 0 );
311     TEST_PIXEL( sa8d, 1 );
312
313 #define TEST_PIXEL_X( N ) \
314     ok = 1; used_asm = 0; \
315     for( int i = 0; i < 7; i++ ) \
316     { \
317         int res_c[4]={0}, res_asm[4]={0}; \
318         if( pixel_asm.sad_x##N[i] && pixel_asm.sad_x##N[i] != pixel_ref.sad_x##N[i] ) \
319         { \
320             set_func_name( "sad_x%d_%s", N, pixel_names[i] ); \
321             used_asm = 1; \
322             for( int j = 0; j < 64; j++ ) \
323             { \
324                 pixel *pix2 = pbuf2+j; \
325                 res_c[0] = pixel_c.sad[i]( pbuf1, 16, pix2, 64 ); \
326                 res_c[1] = pixel_c.sad[i]( pbuf1, 16, pix2+6, 64 ); \
327                 res_c[2] = pixel_c.sad[i]( pbuf1, 16, pix2+1, 64 ); \
328                 if( N == 4 ) \
329                 { \
330                     res_c[3] = pixel_c.sad[i]( pbuf1, 16, pix2+10, 64 ); \
331                     call_a( pixel_asm.sad_x4[i], pbuf1, pix2, pix2+6, pix2+1, pix2+10, 64, res_asm ); \
332                 } \
333                 else \
334                     call_a( pixel_asm.sad_x3[i], pbuf1, pix2, pix2+6, pix2+1, 64, res_asm ); \
335                 if( memcmp(res_c, res_asm, sizeof(res_c)) ) \
336                 { \
337                     ok = 0; \
338                     fprintf( stderr, "sad_x"#N"[%d]: %d,%d,%d,%d != %d,%d,%d,%d [FAILED]\n", \
339                              i, res_c[0], res_c[1], res_c[2], res_c[3], \
340                              res_asm[0], res_asm[1], res_asm[2], res_asm[3] ); \
341                 } \
342                 if( N == 4 ) \
343                     call_c2( pixel_c.sad_x4[i], pbuf1, pix2, pix2+6, pix2+1, pix2+10, 64, res_asm ); \
344                 else \
345                     call_c2( pixel_c.sad_x3[i], pbuf1, pix2, pix2+6, pix2+1, 64, res_asm ); \
346             } \
347         } \
348     } \
349     report( "pixel sad_x"#N" :" );
350
351     TEST_PIXEL_X(3);
352     TEST_PIXEL_X(4);
353
354 #define TEST_PIXEL_VAR( i ) \
355     if( pixel_asm.var[i] != pixel_ref.var[i] ) \
356     { \
357         set_func_name( "%s_%s", "var", pixel_names[i] ); \
358         used_asm = 1; \
359         /* abi-check wrapper can't return uint64_t, so separate it from return value check */ \
360         call_c1( pixel_c.var[i], pbuf1, 16 ); \
361         call_a1( pixel_asm.var[i], pbuf1, 16 ); \
362         uint64_t res_c   = pixel_c.var[i]( pbuf1, 16 ); \
363         uint64_t res_asm = pixel_asm.var[i]( pbuf1, 16 ); \
364         if( res_c != res_asm ) \
365         { \
366             ok = 0; \
367             fprintf( stderr, "var[%d]: %d %d != %d %d [FAILED]\n", i, (int)res_c, (int)(res_c>>32), (int)res_asm, (int)(res_asm>>32) ); \
368         } \
369         call_c2( pixel_c.var[i], pbuf1, 16 ); \
370         call_a2( pixel_asm.var[i], pbuf1, 16 ); \
371     }
372
373     ok = 1; used_asm = 0;
374     TEST_PIXEL_VAR( PIXEL_16x16 );
375     TEST_PIXEL_VAR( PIXEL_8x8 );
376     report( "pixel var :" );
377
378     ok = 1; used_asm = 0;
379     if( pixel_asm.var2_8x8 != pixel_ref.var2_8x8 )
380     {
381         int res_c, res_asm, ssd_c, ssd_asm;
382         set_func_name( "var2_8x8" );
383         used_asm = 1;
384         res_c   = call_c( pixel_c.var2_8x8, pbuf1, 16, pbuf2, 16, &ssd_c );
385         res_asm = call_a( pixel_asm.var2_8x8, pbuf1, 16, pbuf2, 16, &ssd_asm );
386         if( res_c != res_asm || ssd_c != ssd_asm )
387         {
388             ok = 0;
389             fprintf( stderr, "var2_8x8: %d != %d or %d != %d [FAILED]\n", res_c, res_asm, ssd_c, ssd_asm );
390         }
391     }
392
393     report( "pixel var2 :" );
394
395     ok = 1; used_asm = 0;
396     for( int i = 0; i < 4; i++ )
397         if( pixel_asm.hadamard_ac[i] != pixel_ref.hadamard_ac[i] )
398         {
399             set_func_name( "hadamard_ac_%s", pixel_names[i] );
400             used_asm = 1;
401             for( int j = 0; j < 32; j++ )
402             {
403                 pixel *pix = (j&16 ? pbuf1 : pbuf3) + (j&15)*256;
404                 call_c1( pixel_c.hadamard_ac[i], pbuf1, 16 );
405                 call_a1( pixel_asm.hadamard_ac[i], pbuf1, 16 );
406                 uint64_t rc = pixel_c.hadamard_ac[i]( pix, 16 );
407                 uint64_t ra = pixel_asm.hadamard_ac[i]( pix, 16 );
408                 if( rc != ra )
409                 {
410                     ok = 0;
411                     fprintf( stderr, "hadamard_ac[%d]: %d,%d != %d,%d\n", i, (int)rc, (int)(rc>>32), (int)ra, (int)(ra>>32) );
412                     break;
413                 }
414             }
415             call_c2( pixel_c.hadamard_ac[i], pbuf1, 16 );
416             call_a2( pixel_asm.hadamard_ac[i], pbuf1, 16 );
417         }
418     report( "pixel hadamard_ac :" );
419
420     ok = 1; used_asm = 0;
421     if( pixel_asm.vsad != pixel_ref.vsad )
422     {
423         for( int h = 2; h <= 32; h += 2 )
424         {
425             int res_c, res_asm;
426             set_func_name( "vsad" );
427             used_asm = 1;
428             res_c   = call_c( pixel_c.vsad,   pbuf1, 16, h );
429             res_asm = call_a( pixel_asm.vsad, pbuf1, 16, h );
430             if( res_c != res_asm )
431             {
432                 ok = 0;
433                 fprintf( stderr, "vsad: height=%d, %d != %d\n", h, res_c, res_asm );
434                 break;
435             }
436         }
437     }
438     report( "pixel vsad :" );
439
440 #define TEST_INTRA_MBCMP( name, pred, satd, i8x8, ... ) \
441     if( pixel_asm.name && pixel_asm.name != pixel_ref.name ) \
442     { \
443         int res_c[3], res_asm[3]; \
444         set_func_name( #name ); \
445         used_asm = 1; \
446         call_c( pixel_c.name, pbuf1+48, i8x8 ? edge : pbuf3+48, res_c ); \
447         call_a( pixel_asm.name, pbuf1+48, i8x8 ? edge : pbuf3+48, res_asm ); \
448         if( memcmp(res_c, res_asm, sizeof(res_c)) ) \
449         { \
450             ok = 0; \
451             fprintf( stderr, #name": %d,%d,%d != %d,%d,%d [FAILED]\n", \
452                      res_c[0], res_c[1], res_c[2], \
453                      res_asm[0], res_asm[1], res_asm[2] ); \
454         } \
455     }
456
457     ok = 1; used_asm = 0;
458     TEST_INTRA_MBCMP( intra_satd_x3_16x16, predict_16x16, satd[PIXEL_16x16], 0 );
459     TEST_INTRA_MBCMP( intra_satd_x3_8x8c , predict_8x8c , satd[PIXEL_8x8]  , 0 );
460     TEST_INTRA_MBCMP( intra_satd_x3_4x4  , predict_4x4  , satd[PIXEL_4x4]  , 0 );
461     TEST_INTRA_MBCMP( intra_sa8d_x3_8x8  , predict_8x8  , sa8d[PIXEL_8x8]  , 1, edge );
462     report( "intra satd_x3 :" );
463     TEST_INTRA_MBCMP( intra_sad_x3_16x16 , predict_16x16, sad [PIXEL_16x16], 0 );
464     TEST_INTRA_MBCMP( intra_sad_x3_8x8c  , predict_8x8c , sad [PIXEL_8x8]  , 0 );
465     TEST_INTRA_MBCMP( intra_sad_x3_8x8   , predict_8x8  , sad [PIXEL_8x8]  , 1, edge );
466     TEST_INTRA_MBCMP( intra_sad_x3_4x4   , predict_4x4  , sad [PIXEL_4x4]  , 0 );
467     report( "intra sad_x3 :" );
468
469     ok = 1; used_asm = 0;
470     if( pixel_asm.ssd_nv12_core != pixel_ref.ssd_nv12_core )
471     {
472         used_asm = 1;
473         set_func_name( "ssd_nv12" );
474         uint64_t res_u_c, res_v_c, res_u_a, res_v_a;
475         pixel_c.ssd_nv12_core(   pbuf1, 368, pbuf2, 368, 360, 8, &res_u_c, &res_v_c );
476         pixel_asm.ssd_nv12_core( pbuf1, 368, pbuf2, 368, 360, 8, &res_u_a, &res_v_a );
477         if( res_u_c != res_u_a || res_v_c != res_v_a )
478         {
479             ok = 0;
480             fprintf( stderr, "ssd_nv12: %"PRIu64",%"PRIu64" != %"PRIu64",%"PRIu64"\n",
481                      res_u_c, res_v_c, res_u_a, res_v_a );
482         }
483         call_c( pixel_c.ssd_nv12_core,   pbuf1, 368, pbuf2, 368, 360, 8, &res_u_c, &res_v_c );
484         call_a( pixel_asm.ssd_nv12_core, pbuf1, 368, pbuf2, 368, 360, 8, &res_u_a, &res_v_a );
485     }
486     report( "ssd_nv12 :" );
487
488     if( pixel_asm.ssim_4x4x2_core != pixel_ref.ssim_4x4x2_core ||
489         pixel_asm.ssim_end4 != pixel_ref.ssim_end4 )
490     {
491         int cnt;
492         float res_c, res_a;
493         ALIGNED_16( int sums[5][4] ) = {{0}};
494         used_asm = ok = 1;
495         x264_emms();
496         res_c = x264_pixel_ssim_wxh( &pixel_c,   pbuf1+2, 32, pbuf2+2, 32, 32, 28, pbuf3, &cnt );
497         res_a = x264_pixel_ssim_wxh( &pixel_asm, pbuf1+2, 32, pbuf2+2, 32, 32, 28, pbuf3, &cnt );
498         if( fabs( res_c - res_a ) > 1e-6 )
499         {
500             ok = 0;
501             fprintf( stderr, "ssim: %.7f != %.7f [FAILED]\n", res_c, res_a );
502         }
503         set_func_name( "ssim_core" );
504         call_c2( pixel_c.ssim_4x4x2_core,   pbuf1+2, 32, pbuf2+2, 32, sums );
505         call_a2( pixel_asm.ssim_4x4x2_core, pbuf1+2, 32, pbuf2+2, 32, sums );
506         set_func_name( "ssim_end" );
507         call_c2( pixel_c.ssim_end4,   sums, sums, 4 );
508         call_a2( pixel_asm.ssim_end4, sums, sums, 4 );
509         report( "ssim :" );
510     }
511
512     ok = 1; used_asm = 0;
513     for( int i = 0; i < 32; i++ )
514         cost_mv[i] = i*10;
515     for( int i = 0; i < 100 && ok; i++ )
516         if( pixel_asm.ads[i&3] != pixel_ref.ads[i&3] )
517         {
518             ALIGNED_16( uint16_t sums[72] );
519             ALIGNED_16( int dc[4] );
520             int16_t mvs_a[32], mvs_c[32];
521             int mvn_a, mvn_c;
522             int thresh = rand() & 0x3fff;
523             set_func_name( "esa_ads" );
524             for( int j = 0; j < 72; j++ )
525                 sums[j] = rand() & 0x3fff;
526             for( int j = 0; j < 4; j++ )
527                 dc[j] = rand() & 0x3fff;
528             used_asm = 1;
529             mvn_c = call_c( pixel_c.ads[i&3], dc, sums, 32, cost_mv, mvs_c, 28, thresh );
530             mvn_a = call_a( pixel_asm.ads[i&3], dc, sums, 32, cost_mv, mvs_a, 28, thresh );
531             if( mvn_c != mvn_a || memcmp( mvs_c, mvs_a, mvn_c*sizeof(*mvs_c) ) )
532             {
533                 ok = 0;
534                 printf( "c%d: ", i&3 );
535                 for( int j = 0; j < mvn_c; j++ )
536                     printf( "%d ", mvs_c[j] );
537                 printf( "\na%d: ", i&3 );
538                 for( int j = 0; j < mvn_a; j++ )
539                     printf( "%d ", mvs_a[j] );
540                 printf( "\n\n" );
541             }
542         }
543     report( "esa ads:" );
544
545     return ret;
546 }
547
548 static int check_dct( int cpu_ref, int cpu_new )
549 {
550     x264_dct_function_t dct_c;
551     x264_dct_function_t dct_ref;
552     x264_dct_function_t dct_asm;
553     x264_quant_function_t qf;
554     int ret = 0, ok, used_asm, interlace = 0;
555     ALIGNED_16( dctcoef dct1[16][16] );
556     ALIGNED_16( dctcoef dct2[16][16] );
557     ALIGNED_16( dctcoef dct4[16][16] );
558     ALIGNED_16( dctcoef dct8[4][64] );
559     ALIGNED_16( dctcoef dctdc[2][4] );
560     x264_t h_buf;
561     x264_t *h = &h_buf;
562
563     x264_dct_init( 0, &dct_c );
564     x264_dct_init( cpu_ref, &dct_ref);
565     x264_dct_init( cpu_new, &dct_asm );
566
567     memset( h, 0, sizeof(*h) );
568     x264_param_default( &h->param );
569     h->sps->i_chroma_format_idc = 1;
570     h->chroma_qp_table = i_chroma_qp_table + 12;
571     h->param.analyse.i_luma_deadzone[0] = 0;
572     h->param.analyse.i_luma_deadzone[1] = 0;
573     h->param.analyse.b_transform_8x8 = 1;
574     for( int i = 0; i < 6; i++ )
575         h->pps->scaling_list[i] = x264_cqm_flat16;
576     x264_cqm_init( h );
577     x264_quant_init( h, 0, &qf );
578
579     /* overflow test cases */
580     for( int i = 0; i < 5; i++ )
581     {
582         pixel *enc = &pbuf3[16*i*FENC_STRIDE];
583         pixel *dec = &pbuf4[16*i*FDEC_STRIDE];
584
585         for( int j = 0; j < 16; j++ )
586         {
587             int cond_a = (i < 2) ? 1 : ((j&3) == 0 || (j&3) == (i-1));
588             int cond_b = (i == 0) ? 1 : !cond_a;
589             enc[0] = enc[1] = cond_a ? PIXEL_MAX : 0;
590             enc[2] = enc[3] = cond_b ? PIXEL_MAX : 0;
591
592             for( int k = 0; k < 4; k++ )
593                 dec[k] = PIXEL_MAX - enc[k];
594
595             enc += FENC_STRIDE;
596             dec += FDEC_STRIDE;
597         }
598     }
599
600 #define TEST_DCT( name, t1, t2, size ) \
601     if( dct_asm.name != dct_ref.name ) \
602     { \
603         set_func_name( #name ); \
604         used_asm = 1; \
605         pixel *enc = pbuf3; \
606         pixel *dec = pbuf4; \
607         for( int j = 0; j < 5; j++) \
608         { \
609             call_c( dct_c.name, t1, &pbuf1[j*64], &pbuf2[j*64] ); \
610             call_a( dct_asm.name, t2, &pbuf1[j*64], &pbuf2[j*64] ); \
611             if( memcmp( t1, t2, size*sizeof(dctcoef) ) ) \
612             { \
613                 ok = 0; \
614                 fprintf( stderr, #name " [FAILED]\n" ); \
615                 break; \
616             } \
617             call_c( dct_c.name, t1, enc, dec ); \
618             call_a( dct_asm.name, t2, enc, dec ); \
619             if( memcmp( t1, t2, size*sizeof(dctcoef) ) ) \
620             { \
621                 ok = 0; \
622                 fprintf( stderr, #name " [FAILED] (overflow)\n" ); \
623                 break; \
624             } \
625             enc += 16*FENC_STRIDE; \
626             dec += 16*FDEC_STRIDE; \
627         } \
628     }
629     ok = 1; used_asm = 0;
630     TEST_DCT( sub4x4_dct, dct1[0], dct2[0], 16 );
631     TEST_DCT( sub8x8_dct, dct1, dct2, 16*4 );
632     TEST_DCT( sub8x8_dct_dc, dctdc[0], dctdc[1], 4 );
633     TEST_DCT( sub16x16_dct, dct1, dct2, 16*16 );
634     report( "sub_dct4 :" );
635
636     ok = 1; used_asm = 0;
637     TEST_DCT( sub8x8_dct8, (void*)dct1[0], (void*)dct2[0], 64 );
638     TEST_DCT( sub16x16_dct8, (void*)dct1, (void*)dct2, 64*4 );
639     report( "sub_dct8 :" );
640 #undef TEST_DCT
641
642     // fdct and idct are denormalized by different factors, so quant/dequant
643     // is needed to force the coefs into the right range.
644     dct_c.sub16x16_dct( dct4, pbuf1, pbuf2 );
645     dct_c.sub16x16_dct8( dct8, pbuf1, pbuf2 );
646     for( int i = 0; i < 16; i++ )
647     {
648         qf.quant_4x4( dct4[i], h->quant4_mf[CQM_4IY][20], h->quant4_bias[CQM_4IY][20] );
649         qf.dequant_4x4( dct4[i], h->dequant4_mf[CQM_4IY], 20 );
650     }
651     for( int i = 0; i < 4; i++ )
652     {
653         qf.quant_8x8( dct8[i], h->quant8_mf[CQM_8IY][20], h->quant8_bias[CQM_8IY][20] );
654         qf.dequant_8x8( dct8[i], h->dequant8_mf[CQM_8IY], 20 );
655     }
656     x264_cqm_delete( h );
657
658 #define TEST_IDCT( name, src ) \
659     if( dct_asm.name != dct_ref.name ) \
660     { \
661         set_func_name( #name ); \
662         used_asm = 1; \
663         memcpy( pbuf3, pbuf1, 32*32 * sizeof(pixel) ); \
664         memcpy( pbuf4, pbuf1, 32*32 * sizeof(pixel) ); \
665         memcpy( dct1, src, 256 * sizeof(dctcoef) ); \
666         memcpy( dct2, src, 256 * sizeof(dctcoef) ); \
667         call_c1( dct_c.name, pbuf3, (void*)dct1 ); \
668         call_a1( dct_asm.name, pbuf4, (void*)dct2 ); \
669         if( memcmp( pbuf3, pbuf4, 32*32 * sizeof(pixel) ) ) \
670         { \
671             ok = 0; \
672             fprintf( stderr, #name " [FAILED]\n" ); \
673         } \
674         call_c2( dct_c.name, pbuf3, (void*)dct1 ); \
675         call_a2( dct_asm.name, pbuf4, (void*)dct2 ); \
676     }
677     ok = 1; used_asm = 0;
678     TEST_IDCT( add4x4_idct, dct4 );
679     TEST_IDCT( add8x8_idct, dct4 );
680     TEST_IDCT( add8x8_idct_dc, dct4 );
681     TEST_IDCT( add16x16_idct, dct4 );
682     TEST_IDCT( add16x16_idct_dc, dct4 );
683     report( "add_idct4 :" );
684
685     ok = 1; used_asm = 0;
686     TEST_IDCT( add8x8_idct8, dct8 );
687     TEST_IDCT( add16x16_idct8, dct8 );
688     report( "add_idct8 :" );
689 #undef TEST_IDCT
690
691 #define TEST_DCTDC( name )\
692     ok = 1; used_asm = 0;\
693     if( dct_asm.name != dct_ref.name )\
694     {\
695         set_func_name( #name );\
696         used_asm = 1;\
697         uint16_t *p = (uint16_t*)buf1;\
698         for( int i = 0; i < 16 && ok; i++ )\
699         {\
700             for( int j = 0; j < 16; j++ )\
701                 dct1[0][j] = !i ? (j^j>>1^j>>2^j>>3)&1 ? PIXEL_MAX*16 : -PIXEL_MAX*16 /* max dc */\
702                            : i<8 ? (*p++)&1 ? PIXEL_MAX*16 : -PIXEL_MAX*16 /* max elements */\
703                            : ((*p++)&0x1fff)-0x1000; /* general case */\
704             memcpy( dct2, dct1, 16 * sizeof(dctcoef) );\
705             call_c1( dct_c.name, dct1[0] );\
706             call_a1( dct_asm.name, dct2[0] );\
707             if( memcmp( dct1, dct2, 16 * sizeof(dctcoef) ) )\
708                 ok = 0;\
709         }\
710         call_c2( dct_c.name, dct1[0] );\
711         call_a2( dct_asm.name, dct2[0] );\
712     }\
713     report( #name " :" );
714
715     TEST_DCTDC(  dct4x4dc );
716     TEST_DCTDC( idct4x4dc );
717 #undef TEST_DCTDC
718
719     x264_zigzag_function_t zigzag_c[2];
720     x264_zigzag_function_t zigzag_ref[2];
721     x264_zigzag_function_t zigzag_asm[2];
722
723     ALIGNED_16( dctcoef level1[64] );
724     ALIGNED_16( dctcoef level2[64] );
725
726 #define TEST_ZIGZAG_SCAN( name, t1, t2, dct, size ) \
727     if( zigzag_asm[interlace].name != zigzag_ref[interlace].name ) \
728     { \
729         set_func_name( "zigzag_"#name"_%s", interlace?"field":"frame" ); \
730         used_asm = 1; \
731         memcpy(dct, buf1, size*sizeof(dctcoef)); \
732         call_c( zigzag_c[interlace].name, t1, dct ); \
733         call_a( zigzag_asm[interlace].name, t2, dct ); \
734         if( memcmp( t1, t2, size*sizeof(dctcoef) ) ) \
735         { \
736             ok = 0; \
737             fprintf( stderr, #name " [FAILED]\n" ); \
738         } \
739     }
740
741 #define TEST_ZIGZAG_SUB( name, t1, t2, size ) \
742     if( zigzag_asm[interlace].name != zigzag_ref[interlace].name ) \
743     { \
744         int nz_a, nz_c; \
745         set_func_name( "zigzag_"#name"_%s", interlace?"field":"frame" ); \
746         used_asm = 1; \
747         memcpy( pbuf3, pbuf1, 16*FDEC_STRIDE * sizeof(pixel) ); \
748         memcpy( pbuf4, pbuf1, 16*FDEC_STRIDE * sizeof(pixel) ); \
749         nz_c = call_c1( zigzag_c[interlace].name, t1, pbuf2, pbuf3 ); \
750         nz_a = call_a1( zigzag_asm[interlace].name, t2, pbuf2, pbuf4 ); \
751         if( memcmp( t1, t2, size*sizeof(dctcoef) ) || memcmp( pbuf3, pbuf4, 16*FDEC_STRIDE*sizeof(pixel) ) || nz_c != nz_a ) \
752         { \
753             ok = 0; \
754             fprintf( stderr, #name " [FAILED]\n" ); \
755         } \
756         call_c2( zigzag_c[interlace].name, t1, pbuf2, pbuf3 ); \
757         call_a2( zigzag_asm[interlace].name, t2, pbuf2, pbuf4 ); \
758     }
759
760 #define TEST_ZIGZAG_SUBAC( name, t1, t2 ) \
761     if( zigzag_asm[interlace].name != zigzag_ref[interlace].name ) \
762     { \
763         int nz_a, nz_c; \
764         dctcoef dc_a, dc_c; \
765         set_func_name( "zigzag_"#name"_%s", interlace?"field":"frame" ); \
766         used_asm = 1; \
767         for( int i = 0; i < 2; i++ ) \
768         { \
769             memcpy( pbuf3, pbuf2, 16*FDEC_STRIDE * sizeof(pixel) ); \
770             memcpy( pbuf4, pbuf2, 16*FDEC_STRIDE * sizeof(pixel) ); \
771             for( int j = 0; j < 4; j++ ) \
772             { \
773                 memcpy( pbuf3 + j*FDEC_STRIDE, (i?pbuf1:pbuf2) + j*FENC_STRIDE, 4 * sizeof(pixel) ); \
774                 memcpy( pbuf4 + j*FDEC_STRIDE, (i?pbuf1:pbuf2) + j*FENC_STRIDE, 4 * sizeof(pixel) ); \
775             } \
776             nz_c = call_c1( zigzag_c[interlace].name, t1, pbuf2, pbuf3, &dc_c ); \
777             nz_a = call_a1( zigzag_asm[interlace].name, t2, pbuf2, pbuf4, &dc_a ); \
778             if( memcmp( t1+1, t2+1, 15*sizeof(dctcoef) ) || memcmp( pbuf3, pbuf4, 16*FDEC_STRIDE * sizeof(pixel) ) || nz_c != nz_a || dc_c != dc_a ) \
779             { \
780                 ok = 0; \
781                 fprintf( stderr, #name " [FAILED]\n" ); \
782                 break; \
783             } \
784         } \
785         call_c2( zigzag_c[interlace].name, t1, pbuf2, pbuf3, &dc_c ); \
786         call_a2( zigzag_asm[interlace].name, t2, pbuf2, pbuf4, &dc_a ); \
787     }
788
789 #define TEST_INTERLEAVE( name, t1, t2, dct, size ) \
790     if( zigzag_asm[interlace].name != zigzag_ref[interlace].name ) \
791     { \
792         for( int j = 0; j < 100; j++ ) \
793         { \
794             set_func_name( "zigzag_"#name"_%s", interlace?"field":"frame" ); \
795             used_asm = 1; \
796             memcpy(dct, buf1, size*sizeof(dctcoef)); \
797             for( int i = 0; i < size; i++ ) \
798                 dct[i] = rand()&0x1F ? 0 : dct[i]; \
799             memcpy(buf3, buf4, 10); \
800             call_c( zigzag_c[interlace].name, t1, dct, buf3 ); \
801             call_a( zigzag_asm[interlace].name, t2, dct, buf4 ); \
802             if( memcmp( t1, t2, size*sizeof(dctcoef) ) || memcmp( buf3, buf4, 10 ) ) \
803             { \
804                 ok = 0; \
805             } \
806         } \
807     }
808
809     x264_zigzag_init( 0, &zigzag_c[0], &zigzag_c[1] );
810     x264_zigzag_init( cpu_ref, &zigzag_ref[0], &zigzag_ref[1] );
811     x264_zigzag_init( cpu_new, &zigzag_asm[0], &zigzag_asm[1] );
812
813     ok = 1; used_asm = 0;
814     TEST_INTERLEAVE( interleave_8x8_cavlc, level1, level2, dct1[0], 64 );
815     report( "zigzag_interleave :" );
816
817     for( interlace = 0; interlace <= 1; interlace++ )
818     {
819         ok = 1; used_asm = 0;
820         TEST_ZIGZAG_SCAN( scan_8x8, level1, level2, (void*)dct1, 64 );
821         TEST_ZIGZAG_SCAN( scan_4x4, level1, level2, dct1[0], 16  );
822         TEST_ZIGZAG_SUB( sub_4x4, level1, level2, 16 );
823         TEST_ZIGZAG_SUBAC( sub_4x4ac, level1, level2 );
824         report( interlace ? "zigzag_field :" : "zigzag_frame :" );
825     }
826 #undef TEST_ZIGZAG_SCAN
827 #undef TEST_ZIGZAG_SUB
828
829     return ret;
830 }
831
832 static int check_mc( int cpu_ref, int cpu_new )
833 {
834     x264_mc_functions_t mc_c;
835     x264_mc_functions_t mc_ref;
836     x264_mc_functions_t mc_a;
837     x264_pixel_function_t pixf;
838
839     pixel *src     = &(pbuf1)[2*64+2];
840     pixel *src2[4] = { &(pbuf1)[3*64+2], &(pbuf1)[5*64+2],
841                        &(pbuf1)[7*64+2], &(pbuf1)[9*64+2] };
842     pixel *dst1    = pbuf3;
843     pixel *dst2    = pbuf4;
844
845     int ret = 0, ok, used_asm;
846
847     x264_mc_init( 0, &mc_c );
848     x264_mc_init( cpu_ref, &mc_ref );
849     x264_mc_init( cpu_new, &mc_a );
850     x264_pixel_init( 0, &pixf );
851
852 #define MC_TEST_LUMA( w, h ) \
853         if( mc_a.mc_luma != mc_ref.mc_luma && !(w&(w-1)) && h<=16 ) \
854         { \
855             const x264_weight_t *weight = x264_weight_none; \
856             set_func_name( "mc_luma_%dx%d", w, h ); \
857             used_asm = 1; \
858             for( int i = 0; i < 1024; i++ ) \
859                 pbuf3[i] = pbuf4[i] = 0xCD; \
860             call_c( mc_c.mc_luma, dst1, 32, src2, 64, dx, dy, w, h, weight ); \
861             call_a( mc_a.mc_luma, dst2, 32, src2, 64, dx, dy, w, h, weight ); \
862             if( memcmp( pbuf3, pbuf4, 1024 * sizeof(pixel) ) ) \
863             { \
864                 fprintf( stderr, "mc_luma[mv(%d,%d) %2dx%-2d]     [FAILED]\n", dx, dy, w, h ); \
865                 ok = 0; \
866             } \
867         } \
868         if( mc_a.get_ref != mc_ref.get_ref ) \
869         { \
870             pixel *ref = dst2; \
871             int ref_stride = 32; \
872             int w_checked = ( ( sizeof(pixel) == 2 && (w == 12 || w == 20)) ? w-2 : w ); \
873             const x264_weight_t *weight = x264_weight_none; \
874             set_func_name( "get_ref_%dx%d", w_checked, h ); \
875             used_asm = 1; \
876             for( int i = 0; i < 1024; i++ ) \
877                 pbuf3[i] = pbuf4[i] = 0xCD; \
878             call_c( mc_c.mc_luma, dst1, 32, src2, 64, dx, dy, w, h, weight ); \
879             ref = (pixel*)call_a( mc_a.get_ref, ref, &ref_stride, src2, 64, dx, dy, w, h, weight ); \
880             for( int i = 0; i < h; i++ ) \
881                 if( memcmp( dst1+i*32, ref+i*ref_stride, w_checked * sizeof(pixel) ) ) \
882                 { \
883                     fprintf( stderr, "get_ref[mv(%d,%d) %2dx%-2d]     [FAILED]\n", dx, dy, w_checked, h ); \
884                     ok = 0; \
885                     break; \
886                 } \
887         }
888
889 #define MC_TEST_CHROMA( w, h ) \
890         if( mc_a.mc_chroma != mc_ref.mc_chroma ) \
891         { \
892             set_func_name( "mc_chroma_%dx%d", w, h ); \
893             used_asm = 1; \
894             for( int i = 0; i < 1024; i++ ) \
895                 pbuf3[i] = pbuf4[i] = 0xCD; \
896             call_c( mc_c.mc_chroma, dst1, dst1+8, 16, src, 64, dx, dy, w, h ); \
897             call_a( mc_a.mc_chroma, dst2, dst2+8, 16, src, 64, dx, dy, w, h ); \
898             /* mc_chroma width=2 may write garbage to the right of dst. ignore that. */ \
899             for( int j = 0; j < h; j++ ) \
900                 for( int i = w; i < 8; i++ ) \
901                 { \
902                     dst2[i+j*16+8] = dst1[i+j*16+8]; \
903                     dst2[i+j*16] = dst1[i+j*16]; \
904                 } \
905             if( memcmp( pbuf3, pbuf4, 1024 * sizeof(pixel) ) ) \
906             { \
907                 fprintf( stderr, "mc_chroma[mv(%d,%d) %2dx%-2d]     [FAILED]\n", dx, dy, w, h ); \
908                 ok = 0; \
909             } \
910         }
911     ok = 1; used_asm = 0;
912     for( int dy = -8; dy < 8; dy++ )
913         for( int dx = -128; dx < 128; dx++ )
914         {
915             if( rand()&15 ) continue; // running all of them is too slow
916             MC_TEST_LUMA( 20, 18 );
917             MC_TEST_LUMA( 16, 16 );
918             MC_TEST_LUMA( 16, 8 );
919             MC_TEST_LUMA( 12, 10 );
920             MC_TEST_LUMA( 8, 16 );
921             MC_TEST_LUMA( 8, 8 );
922             MC_TEST_LUMA( 8, 4 );
923             MC_TEST_LUMA( 4, 8 );
924             MC_TEST_LUMA( 4, 4 );
925         }
926     report( "mc luma :" );
927
928     ok = 1; used_asm = 0;
929     for( int dy = -1; dy < 9; dy++ )
930         for( int dx = -128; dx < 128; dx++ )
931         {
932             if( rand()&15 ) continue;
933             MC_TEST_CHROMA( 8, 8 );
934             MC_TEST_CHROMA( 8, 4 );
935             MC_TEST_CHROMA( 4, 8 );
936             MC_TEST_CHROMA( 4, 4 );
937             MC_TEST_CHROMA( 4, 2 );
938             MC_TEST_CHROMA( 2, 4 );
939             MC_TEST_CHROMA( 2, 2 );
940         }
941     report( "mc chroma :" );
942 #undef MC_TEST_LUMA
943 #undef MC_TEST_CHROMA
944
945 #define MC_TEST_AVG( name, weight ) \
946 { \
947     ok = 1, used_asm = 0; \
948     for( int i = 0; i < 10; i++ ) \
949     { \
950         memcpy( pbuf3, pbuf1+320, 320 * sizeof(pixel) ); \
951         memcpy( pbuf4, pbuf1+320, 320 * sizeof(pixel) ); \
952         if( mc_a.name[i] != mc_ref.name[i] ) \
953         { \
954             set_func_name( "%s_%s", #name, pixel_names[i] ); \
955             used_asm = 1; \
956             call_c1( mc_c.name[i], pbuf3, 16, pbuf2+1, 16, pbuf1+18, 16, weight ); \
957             call_a1( mc_a.name[i], pbuf4, 16, pbuf2+1, 16, pbuf1+18, 16, weight ); \
958             if( memcmp( pbuf3, pbuf4, 320 * sizeof(pixel) ) ) \
959             { \
960                 ok = 0; \
961                 fprintf( stderr, #name "[%d]: [FAILED]\n", i ); \
962             } \
963             call_c2( mc_c.name[i], pbuf3, 16, pbuf2+1, 16, pbuf1+18, 16, weight ); \
964             call_a2( mc_a.name[i], pbuf4, 16, pbuf2+1, 16, pbuf1+18, 16, weight ); \
965         } \
966     } \
967 }
968
969     for( int w = -63; w <= 127 && ok; w++ )
970         MC_TEST_AVG( avg, w );
971     report( "mc wpredb :" );
972
973 #define MC_TEST_WEIGHT( name, weight, aligned ) \
974     int align_off = (aligned ? 0 : rand()%16); \
975     ok = 1, used_asm = 0; \
976     for( int i = 1; i <= 5; i++ ) \
977     { \
978         ALIGNED_16( pixel buffC[640] ); \
979         ALIGNED_16( pixel buffA[640] ); \
980         int j = X264_MAX( i*4, 2 ); \
981         memset( buffC, 0, 640 * sizeof(pixel) ); \
982         memset( buffA, 0, 640 * sizeof(pixel) ); \
983         x264_t ha; \
984         ha.mc = mc_a; \
985         /* w12 is the same as w16 in some cases */ \
986         if( i == 3 && mc_a.name[i] == mc_a.name[i+1] ) \
987             continue; \
988         if( mc_a.name[i] != mc_ref.name[i] ) \
989         { \
990             set_func_name( "%s_w%d", #name, j ); \
991             used_asm = 1; \
992             call_c1( mc_c.weight[i], buffC, 32, pbuf2+align_off, 32, &weight, 16 ); \
993             mc_a.weight_cache(&ha, &weight); \
994             call_a1( weight.weightfn[i], buffA, 32, pbuf2+align_off, 32, &weight, 16 ); \
995             for( int k = 0; k < 16; k++ ) \
996                 if( memcmp( &buffC[k*32], &buffA[k*32], j * sizeof(pixel) ) ) \
997                 { \
998                     ok = 0; \
999                     fprintf( stderr, #name "[%d]: [FAILED] s:%d o:%d d%d\n", i, s, o, d ); \
1000                     break; \
1001                 } \
1002             call_c2( mc_c.weight[i], buffC, 32, pbuf2+align_off, 32, &weight, 16 ); \
1003             call_a2( weight.weightfn[i], buffA, 32, pbuf2+align_off, 32, &weight, 16 ); \
1004         } \
1005     }
1006
1007     ok = 1; used_asm = 0;
1008
1009     int align_cnt = 0;
1010     for( int s = 0; s <= 127 && ok; s++ )
1011     {
1012         for( int o = -128; o <= 127 && ok; o++ )
1013         {
1014             if( rand() & 2047 ) continue;
1015             for( int d = 0; d <= 7 && ok; d++ )
1016             {
1017                 if( s == 1<<d )
1018                     continue;
1019                 x264_weight_t weight = { .i_scale = s, .i_denom = d, .i_offset = o };
1020                 MC_TEST_WEIGHT( weight, weight, (align_cnt++ % 4) );
1021             }
1022         }
1023
1024     }
1025     report( "mc weight :" );
1026
1027     ok = 1; used_asm = 0;
1028     for( int o = 0; o <= 127 && ok; o++ )
1029     {
1030         int s = 1, d = 0;
1031         if( rand() & 15 ) continue;
1032         x264_weight_t weight = { .i_scale = 1, .i_denom = 0, .i_offset = o };
1033         MC_TEST_WEIGHT( offsetadd, weight, (align_cnt++ % 4) );
1034     }
1035     report( "mc offsetadd :" );
1036     ok = 1; used_asm = 0;
1037     for( int o = -128; o < 0 && ok; o++ )
1038     {
1039         int s = 1, d = 0;
1040         if( rand() & 15 ) continue;
1041         x264_weight_t weight = { .i_scale = 1, .i_denom = 0, .i_offset = o };
1042         MC_TEST_WEIGHT( offsetsub, weight, (align_cnt++ % 4) );
1043     }
1044     report( "mc offsetsub :" );
1045
1046     ok = 1; used_asm = 0;
1047     if( mc_a.store_interleave_8x8x2 != mc_ref.store_interleave_8x8x2 )
1048     {
1049         set_func_name( "store_interleave_8x8x2" );
1050         used_asm = 1;
1051         memset( pbuf3, 0, 64*8 );
1052         memset( pbuf4, 0, 64*8 );
1053         call_c( mc_c.store_interleave_8x8x2, pbuf3, 64, pbuf1, pbuf1+16 );
1054         call_a( mc_a.store_interleave_8x8x2, pbuf4, 64, pbuf1, pbuf1+16 );
1055         if( memcmp( pbuf3, pbuf4, 64*8 ) )
1056             ok = 0;
1057     }
1058     if( mc_a.load_deinterleave_8x8x2_fenc != mc_ref.load_deinterleave_8x8x2_fenc )
1059     {
1060         set_func_name( "load_deinterleave_8x8x2_fenc" );
1061         used_asm = 1;
1062         call_c( mc_c.load_deinterleave_8x8x2_fenc, pbuf3, pbuf1, 64 );
1063         call_a( mc_a.load_deinterleave_8x8x2_fenc, pbuf4, pbuf1, 64 );
1064         if( memcmp( pbuf3, pbuf4, FENC_STRIDE*8 ) )
1065             ok = 0;
1066     }
1067     if( mc_a.load_deinterleave_8x8x2_fdec != mc_ref.load_deinterleave_8x8x2_fdec )
1068     {
1069         set_func_name( "load_deinterleave_8x8x2_fdec" );
1070         used_asm = 1;
1071         call_c( mc_c.load_deinterleave_8x8x2_fdec, pbuf3, pbuf1, 64 );
1072         call_a( mc_a.load_deinterleave_8x8x2_fdec, pbuf4, pbuf1, 64 );
1073         if( memcmp( pbuf3, pbuf4, FDEC_STRIDE*8 ) )
1074             ok = 0;
1075     }
1076     report( "store_interleave :" );
1077
1078     struct plane_spec {
1079         int w, h, src_stride;
1080     } plane_specs[] = { {2,2,2}, {8,6,8}, {20,31,24}, {32,8,40}, {256,10,272}, {504,7,505}, {528,6,528}, {256,10,-256}, {263,9,-264}, {1904,1,0} };
1081     ok = 1; used_asm = 0;
1082     if( mc_a.plane_copy != mc_ref.plane_copy )
1083     {
1084         set_func_name( "plane_copy" );
1085         used_asm = 1;
1086         for( int i = 0; i < sizeof(plane_specs)/sizeof(*plane_specs); i++ )
1087         {
1088             int w = plane_specs[i].w;
1089             int h = plane_specs[i].h;
1090             int src_stride = plane_specs[i].src_stride;
1091             int dst_stride = (w + 127) & ~63;
1092             assert( dst_stride * h <= 0x1000 );
1093             pixel *src1 = pbuf1 + X264_MAX(0, -src_stride) * (h-1);
1094             memset( pbuf3, 0, 0x1000*sizeof(pixel) );
1095             memset( pbuf4, 0, 0x1000*sizeof(pixel) );
1096             call_c( mc_c.plane_copy, pbuf3, dst_stride, src1, src_stride, w, h );
1097             call_a( mc_a.plane_copy, pbuf4, dst_stride, src1, src_stride, w, h );
1098             for( int y = 0; y < h; y++ )
1099                 if( memcmp( pbuf3+y*dst_stride, pbuf4+y*dst_stride, w*sizeof(pixel) ) )
1100                 {
1101                     ok = 0;
1102                     fprintf( stderr, "plane_copy FAILED: w=%d h=%d stride=%d\n", w, h, src_stride );
1103                     break;
1104                 }
1105         }
1106     }
1107
1108     if( mc_a.plane_copy_interleave != mc_ref.plane_copy_interleave )
1109     {
1110         set_func_name( "plane_copy_interleave" );
1111         used_asm = 1;
1112         for( int i = 0; i < sizeof(plane_specs)/sizeof(*plane_specs); i++ )
1113         {
1114             int w = (plane_specs[i].w + 1) >> 1;
1115             int h = plane_specs[i].h;
1116             int src_stride = (plane_specs[i].src_stride + 1) >> 1;
1117             int dst_stride = (2*w + 127) & ~63;
1118             assert( dst_stride * h <= 0x1000 );
1119             pixel *src1 = pbuf1 + X264_MAX(0, -src_stride) * (h-1);
1120             memset( pbuf3, 0, 0x1000*sizeof(pixel) );
1121             memset( pbuf4, 0, 0x1000*sizeof(pixel) );
1122             call_c( mc_c.plane_copy_interleave, pbuf3, dst_stride, src1, src_stride, src1+1024, src_stride+16, w, h );
1123             call_a( mc_a.plane_copy_interleave, pbuf4, dst_stride, src1, src_stride, src1+1024, src_stride+16, w, h );
1124             for( int y = 0; y < h; y++ )
1125                 if( memcmp( pbuf3+y*dst_stride, pbuf4+y*dst_stride, 2*w*sizeof(pixel) ) )
1126                 {
1127                     ok = 0;
1128                     fprintf( stderr, "plane_copy_interleave FAILED: w=%d h=%d stride=%d\n", w, h, src_stride );
1129                     break;
1130                 }
1131         }
1132     }
1133
1134     if( mc_a.plane_copy_deinterleave != mc_ref.plane_copy_deinterleave )
1135     {
1136         set_func_name( "plane_copy_deinterleave" );
1137         used_asm = 1;
1138         for( int i = 0; i < sizeof(plane_specs)/sizeof(*plane_specs); i++ )
1139         {
1140             int w = (plane_specs[i].w + 1) >> 1;
1141             int h = plane_specs[i].h;
1142             int dst_stride = w;
1143             int src_stride = (2*w + 127) & ~63;
1144             int offv = (dst_stride*h + 31) & ~15;
1145             memset( pbuf3, 0, 0x1000 );
1146             memset( pbuf4, 0, 0x1000 );
1147             call_c( mc_c.plane_copy_deinterleave, pbuf3, dst_stride, pbuf3+offv, dst_stride, pbuf1, src_stride, w, h );
1148             call_a( mc_a.plane_copy_deinterleave, pbuf4, dst_stride, pbuf4+offv, dst_stride, pbuf1, src_stride, w, h );
1149             for( int y = 0; y < h; y++ )
1150                 if( memcmp( pbuf3+y*dst_stride,      pbuf4+y*dst_stride, w ) ||
1151                     memcmp( pbuf3+y*dst_stride+offv, pbuf4+y*dst_stride+offv, w ) )
1152                 {
1153                     ok = 0;
1154                     fprintf( stderr, "plane_copy_deinterleave FAILED: w=%d h=%d stride=%d\n", w, h, src_stride );
1155                     break;
1156                 }
1157         }
1158     }
1159     report( "plane_copy :" );
1160
1161     if( mc_a.hpel_filter != mc_ref.hpel_filter )
1162     {
1163         pixel *srchpel = pbuf1+8+2*64;
1164         pixel *dstc[3] = { pbuf3+8, pbuf3+8+16*64, pbuf3+8+32*64 };
1165         pixel *dsta[3] = { pbuf4+8, pbuf4+8+16*64, pbuf4+8+32*64 };
1166         void *tmp = pbuf3+49*64;
1167         set_func_name( "hpel_filter" );
1168         ok = 1; used_asm = 1;
1169         memset( pbuf3, 0, 4096 * sizeof(pixel) );
1170         memset( pbuf4, 0, 4096 * sizeof(pixel) );
1171         call_c( mc_c.hpel_filter, dstc[0], dstc[1], dstc[2], srchpel, 64, 48, 10, tmp );
1172         call_a( mc_a.hpel_filter, dsta[0], dsta[1], dsta[2], srchpel, 64, 48, 10, tmp );
1173         for( int i = 0; i < 3; i++ )
1174             for( int j = 0; j < 10; j++ )
1175                 //FIXME ideally the first pixels would match too, but they aren't actually used
1176                 if( memcmp( dstc[i]+j*64+2, dsta[i]+j*64+2, 43 * sizeof(pixel) ) )
1177                 {
1178                     ok = 0;
1179                     fprintf( stderr, "hpel filter differs at plane %c line %d\n", "hvc"[i], j );
1180                     for( int k = 0; k < 48; k++ )
1181                         printf( "%02x%s", dstc[i][j*64+k], (k+1)&3 ? "" : " " );
1182                     printf( "\n" );
1183                     for( int k = 0; k < 48; k++ )
1184                         printf( "%02x%s", dsta[i][j*64+k], (k+1)&3 ? "" : " " );
1185                     printf( "\n" );
1186                     break;
1187                 }
1188         report( "hpel filter :" );
1189     }
1190
1191     if( mc_a.frame_init_lowres_core != mc_ref.frame_init_lowres_core )
1192     {
1193         pixel *dstc[4] = { pbuf3, pbuf3+1024, pbuf3+2048, pbuf3+3072 };
1194         pixel *dsta[4] = { pbuf4, pbuf4+1024, pbuf4+2048, pbuf4+3072 };
1195         set_func_name( "lowres_init" );
1196         ok = 1; used_asm = 1;
1197         for( int w = 40; w <= 48; w += 8 )
1198         {
1199             int stride = (w+8)&~15;
1200             call_c( mc_c.frame_init_lowres_core, pbuf1, dstc[0], dstc[1], dstc[2], dstc[3], w*2, stride, w, 16 );
1201             call_a( mc_a.frame_init_lowres_core, pbuf1, dsta[0], dsta[1], dsta[2], dsta[3], w*2, stride, w, 16 );
1202             for( int i = 0; i < 16; i++ )
1203             {
1204                 for( int j = 0; j < 4; j++ )
1205                     if( memcmp( dstc[j]+i*stride, dsta[j]+i*stride, w * sizeof(pixel) ) )
1206                     {
1207                         ok = 0;
1208                         fprintf( stderr, "frame_init_lowres differs at plane %d line %d\n", j, i );
1209                         for( int k = 0; k < w; k++ )
1210                             printf( "%d ", dstc[j][k+i*stride] );
1211                         printf( "\n" );
1212                         for( int k = 0; k < w; k++ )
1213                             printf( "%d ", dsta[j][k+i*stride] );
1214                         printf( "\n" );
1215                         break;
1216                     }
1217             }
1218         }
1219         report( "lowres init :" );
1220     }
1221
1222 #define INTEGRAL_INIT( name, size, ... )\
1223     if( mc_a.name != mc_ref.name )\
1224     {\
1225         int stride = 80;\
1226         set_func_name( #name );\
1227         used_asm = 1;\
1228         memcpy( buf3, buf1, size*2*stride );\
1229         memcpy( buf4, buf1, size*2*stride );\
1230         uint16_t *sum = (uint16_t*)buf3;\
1231         call_c1( mc_c.name, __VA_ARGS__ );\
1232         sum = (uint16_t*)buf4;\
1233         call_a1( mc_a.name, __VA_ARGS__ );\
1234         if( memcmp( buf3, buf4, (stride-8)*2 ) \
1235             || (size>9 && memcmp( buf3+18*stride, buf4+18*stride, (stride-8)*2 )))\
1236             ok = 0;\
1237         call_c2( mc_c.name, __VA_ARGS__ );\
1238         call_a2( mc_a.name, __VA_ARGS__ );\
1239     }
1240     ok = 1; used_asm = 0;
1241     INTEGRAL_INIT( integral_init4h, 2, sum+stride, pbuf2, stride );
1242     INTEGRAL_INIT( integral_init8h, 2, sum+stride, pbuf2, stride );
1243     INTEGRAL_INIT( integral_init4v, 14, sum, sum+9*stride, stride );
1244     INTEGRAL_INIT( integral_init8v, 9, sum, stride );
1245     report( "integral init :" );
1246
1247     if( mc_a.mbtree_propagate_cost != mc_ref.mbtree_propagate_cost )
1248     {
1249         x264_emms();
1250         for( int i = 0; i < 10; i++ )
1251         {
1252             float fps_factor = (rand()&65535) / 256.;
1253             ok = 1; used_asm = 1;
1254             set_func_name( "mbtree_propagate" );
1255             int *dsta = (int*)buf3;
1256             int *dstc = dsta+400;
1257             uint16_t *prop = (uint16_t*)buf1;
1258             uint16_t *intra = (uint16_t*)buf4;
1259             uint16_t *inter = intra+128;
1260             uint16_t *qscale = inter+128;
1261             uint16_t *rnd = (uint16_t*)buf2;
1262             x264_emms();
1263             for( int j = 0; j < 100; j++ )
1264             {
1265                 intra[j]  = *rnd++ & 0x7fff;
1266                 intra[j] += !intra[j];
1267                 inter[j]  = *rnd++ & 0x7fff;
1268                 qscale[j] = *rnd++ & 0x7fff;
1269             }
1270             call_c( mc_c.mbtree_propagate_cost, dstc, prop, intra, inter, qscale, &fps_factor, 100 );
1271             call_a( mc_a.mbtree_propagate_cost, dsta, prop, intra, inter, qscale, &fps_factor, 100 );
1272             // I don't care about exact rounding, this is just how close the floating-point implementation happens to be
1273             x264_emms();
1274             for( int j = 0; j < 100; j++ )
1275                 ok &= abs( dstc[j]-dsta[j] ) <= 1 || fabs( (double)dstc[j]/dsta[j]-1 ) < 1e-4;
1276         }
1277         report( "mbtree propagate :" );
1278     }
1279
1280     if( mc_a.memcpy_aligned != mc_ref.memcpy_aligned )
1281     {
1282         set_func_name( "memcpy_aligned" );
1283         ok = 1; used_asm = 1;
1284         for( int size = 16; size < 256; size += 16 )
1285         {
1286             memset( buf4, 0xAA, size + 1 );
1287             call_c( mc_c.memcpy_aligned, buf3, buf1, size );
1288             call_a( mc_a.memcpy_aligned, buf4, buf1, size );
1289             if( memcmp( buf3, buf4, size ) || buf4[size] != 0xAA )
1290             {
1291                 ok = 0;
1292                 fprintf( stderr, "memcpy_aligned FAILED: size=%d\n", size );
1293                 break;
1294             }
1295         }
1296         report( "memcpy aligned :" );
1297     }
1298
1299     if( mc_a.memzero_aligned != mc_ref.memzero_aligned )
1300     {
1301         set_func_name( "memzero_aligned" );
1302         ok = 1; used_asm = 1;
1303         for( int size = 128; size < 1024; size += 128 )
1304         {
1305             memset( buf4, 0xAA, size + 1 );
1306             call_c( mc_c.memzero_aligned, buf3, size );
1307             call_a( mc_a.memzero_aligned, buf4, size );
1308             if( memcmp( buf3, buf4, size ) || buf4[size] != 0xAA )
1309             {
1310                 ok = 0;
1311                 fprintf( stderr, "memzero_aligned FAILED: size=%d\n", size );
1312                 break;
1313             }
1314         }
1315         report( "memzero aligned :" );
1316     }
1317
1318     return ret;
1319 }
1320
1321 static int check_deblock( int cpu_ref, int cpu_new )
1322 {
1323     x264_deblock_function_t db_c;
1324     x264_deblock_function_t db_ref;
1325     x264_deblock_function_t db_a;
1326     int ret = 0, ok = 1, used_asm = 0;
1327     int alphas[36], betas[36];
1328     int8_t tcs[36][4];
1329
1330     x264_deblock_init( 0, &db_c, 0 );
1331     x264_deblock_init( cpu_ref, &db_ref, 0 );
1332     x264_deblock_init( cpu_new, &db_a, 0 );
1333
1334     /* not exactly the real values of a,b,tc but close enough */
1335     for( int i = 35, a = 255, c = 250; i >= 0; i-- )
1336     {
1337         alphas[i] = a << (BIT_DEPTH-8);
1338         betas[i] = (i+1)/2 << (BIT_DEPTH-8);
1339         tcs[i][0] = tcs[i][3] = (c+6)/10 << (BIT_DEPTH-8);
1340         tcs[i][1] = (c+7)/15 << (BIT_DEPTH-8);
1341         tcs[i][2] = (c+9)/20 << (BIT_DEPTH-8);
1342         a = a*9/10;
1343         c = c*9/10;
1344     }
1345
1346 #define TEST_DEBLOCK( name, align, ... ) \
1347     for( int i = 0; i < 36; i++ ) \
1348     { \
1349         int off = 8*32 + (i&15)*4*!align; /* benchmark various alignments of h filter */ \
1350         for( int j = 0; j < 1024; j++ ) \
1351             /* two distributions of random to excersize different failure modes */ \
1352             pbuf3[j] = rand() & (i&1 ? 0xf : PIXEL_MAX ); \
1353         memcpy( pbuf4, pbuf3, 1024 * sizeof(pixel) ); \
1354         if( db_a.name != db_ref.name ) \
1355         { \
1356             set_func_name( #name ); \
1357             used_asm = 1; \
1358             call_c1( db_c.name, pbuf3+off, 32, alphas[i], betas[i], ##__VA_ARGS__ ); \
1359             call_a1( db_a.name, pbuf4+off, 32, alphas[i], betas[i], ##__VA_ARGS__ ); \
1360             if( memcmp( pbuf3, pbuf4, 1024 * sizeof(pixel) ) ) \
1361             { \
1362                 ok = 0; \
1363                 fprintf( stderr, #name "(a=%d, b=%d): [FAILED]\n", alphas[i], betas[i] ); \
1364                 break; \
1365             } \
1366             call_c2( db_c.name, pbuf3+off, 32, alphas[i], betas[i], ##__VA_ARGS__ ); \
1367             call_a2( db_a.name, pbuf4+off, 32, alphas[i], betas[i], ##__VA_ARGS__ ); \
1368         } \
1369     }
1370
1371     TEST_DEBLOCK( deblock_luma[0], 0, tcs[i] );
1372     TEST_DEBLOCK( deblock_luma[1], 1, tcs[i] );
1373     TEST_DEBLOCK( deblock_chroma[0], 0, tcs[i] );
1374     TEST_DEBLOCK( deblock_chroma[1], 1, tcs[i] );
1375     TEST_DEBLOCK( deblock_luma_intra[0], 0 );
1376     TEST_DEBLOCK( deblock_luma_intra[1], 1 );
1377     TEST_DEBLOCK( deblock_chroma_intra[0], 0 );
1378     TEST_DEBLOCK( deblock_chroma_intra[1], 1 );
1379
1380     if( db_a.deblock_strength != db_ref.deblock_strength )
1381     {
1382         for( int i = 0; i < 100; i++ )
1383         {
1384             ALIGNED_ARRAY_16( uint8_t, nnz, [X264_SCAN8_SIZE] );
1385             ALIGNED_4( int8_t ref[2][X264_SCAN8_LUMA_SIZE] );
1386             ALIGNED_ARRAY_16( int16_t, mv, [2],[X264_SCAN8_LUMA_SIZE][2] );
1387             ALIGNED_ARRAY_16( uint8_t, bs, [2],[2][8][4] );
1388             memset( bs, 99, sizeof(bs) );
1389             for( int j = 0; j < X264_SCAN8_SIZE; j++ )
1390                 nnz[j] = ((rand()&7) == 7) * rand() & 0xf;
1391             for( int j = 0; j < 2; j++ )
1392                 for( int k = 0; k < X264_SCAN8_LUMA_SIZE; k++ )
1393                 {
1394                     ref[j][k] = ((rand()&3) != 3) ? 0 : (rand() & 31) - 2;
1395                     for( int l = 0; l < 2; l++ )
1396                         mv[j][k][l] = ((rand()&7) != 7) ? (rand()&7) - 3 : (rand()&1023) - 512;
1397                 }
1398             set_func_name( "deblock_strength" );
1399             call_c( db_c.deblock_strength, nnz, ref, mv, bs[0], 2<<(i&1), ((i>>1)&1) );
1400             call_a( db_a.deblock_strength, nnz, ref, mv, bs[1], 2<<(i&1), ((i>>1)&1) );
1401             if( memcmp( bs[0], bs[1], sizeof(bs[0]) ) )
1402             {
1403                 ok = 0;
1404                 fprintf( stderr, "deblock_strength: [FAILED]\n" );
1405                 for( int j = 0; j < 2; j++ )
1406                 {
1407                     for( int k = 0; k < 2; k++ )
1408                         for( int l = 0; l < 4; l++ )
1409                         {
1410                             for( int m = 0; m < 4; m++ )
1411                                 printf("%d ",bs[j][k][l][m]);
1412                             printf("\n");
1413                         }
1414                     printf("\n");
1415                 }
1416                 break;
1417             }
1418         }
1419     }
1420
1421     report( "deblock :" );
1422
1423     return ret;
1424 }
1425
1426 static int check_quant( int cpu_ref, int cpu_new )
1427 {
1428     x264_quant_function_t qf_c;
1429     x264_quant_function_t qf_ref;
1430     x264_quant_function_t qf_a;
1431     ALIGNED_16( dctcoef dct1[64] );
1432     ALIGNED_16( dctcoef dct2[64] );
1433     ALIGNED_16( uint8_t cqm_buf[64] );
1434     int ret = 0, ok, used_asm;
1435     int oks[3] = {1,1,1}, used_asms[3] = {0,0,0};
1436     x264_t h_buf;
1437     x264_t *h = &h_buf;
1438     memset( h, 0, sizeof(*h) );
1439     h->sps->i_chroma_format_idc = 1;
1440     x264_param_default( &h->param );
1441     h->chroma_qp_table = i_chroma_qp_table + 12;
1442     h->param.analyse.b_transform_8x8 = 1;
1443
1444     for( int i_cqm = 0; i_cqm < 4; i_cqm++ )
1445     {
1446         if( i_cqm == 0 )
1447         {
1448             for( int i = 0; i < 6; i++ )
1449                 h->pps->scaling_list[i] = x264_cqm_flat16;
1450             h->param.i_cqm_preset = h->pps->i_cqm_preset = X264_CQM_FLAT;
1451         }
1452         else if( i_cqm == 1 )
1453         {
1454             for( int i = 0; i < 6; i++ )
1455                 h->pps->scaling_list[i] = x264_cqm_jvt[i];
1456             h->param.i_cqm_preset = h->pps->i_cqm_preset = X264_CQM_JVT;
1457         }
1458         else
1459         {
1460             int max_scale = BIT_DEPTH < 10 ? 255 : 228;
1461             if( i_cqm == 2 )
1462                 for( int i = 0; i < 64; i++ )
1463                     cqm_buf[i] = 10 + rand() % (max_scale - 9);
1464             else
1465                 for( int i = 0; i < 64; i++ )
1466                     cqm_buf[i] = 1;
1467             for( int i = 0; i < 6; i++ )
1468                 h->pps->scaling_list[i] = cqm_buf;
1469             h->param.i_cqm_preset = h->pps->i_cqm_preset = X264_CQM_CUSTOM;
1470         }
1471
1472         h->param.rc.i_qp_min = 0;
1473         h->param.rc.i_qp_max = QP_MAX;
1474         x264_cqm_init( h );
1475         x264_quant_init( h, 0, &qf_c );
1476         x264_quant_init( h, cpu_ref, &qf_ref );
1477         x264_quant_init( h, cpu_new, &qf_a );
1478
1479 #define INIT_QUANT8(j) \
1480         { \
1481             static const int scale1d[8] = {32,31,24,31,32,31,24,31}; \
1482             for( int i = 0; i < 64; i++ ) \
1483             { \
1484                 unsigned int scale = (255*scale1d[i>>3]*scale1d[i&7])/16; \
1485                 dct1[i] = dct2[i] = j ? (rand()%(2*scale+1))-scale : 0; \
1486             } \
1487         }
1488
1489 #define INIT_QUANT4(j) \
1490         { \
1491             static const int scale1d[4] = {4,6,4,6}; \
1492             for( int i = 0; i < 16; i++ ) \
1493             { \
1494                 unsigned int scale = 255*scale1d[i>>2]*scale1d[i&3]; \
1495                 dct1[i] = dct2[i] = j ? (rand()%(2*scale+1))-scale : 0; \
1496             } \
1497         }
1498
1499 #define TEST_QUANT_DC( name, cqm ) \
1500         if( qf_a.name != qf_ref.name ) \
1501         { \
1502             set_func_name( #name ); \
1503             used_asms[0] = 1; \
1504             for( int qp = h->param.rc.i_qp_max; qp >= h->param.rc.i_qp_min; qp-- ) \
1505             { \
1506                 for( int j = 0; j < 2; j++ ) \
1507                 { \
1508                     int result_c, result_a; \
1509                     for( int i = 0; i < 16; i++ ) \
1510                         dct1[i] = dct2[i] = j ? (rand() & 0x1fff) - 0xfff : 0; \
1511                     result_c = call_c1( qf_c.name, dct1, h->quant4_mf[CQM_4IY][qp][0], h->quant4_bias[CQM_4IY][qp][0] ); \
1512                     result_a = call_a1( qf_a.name, dct2, h->quant4_mf[CQM_4IY][qp][0], h->quant4_bias[CQM_4IY][qp][0] ); \
1513                     if( memcmp( dct1, dct2, 16*sizeof(dctcoef) ) || result_c != result_a ) \
1514                     { \
1515                         oks[0] = 0; \
1516                         fprintf( stderr, #name "(cqm=%d): [FAILED]\n", i_cqm ); \
1517                         break; \
1518                     } \
1519                     call_c2( qf_c.name, dct1, h->quant4_mf[CQM_4IY][qp][0], h->quant4_bias[CQM_4IY][qp][0] ); \
1520                     call_a2( qf_a.name, dct2, h->quant4_mf[CQM_4IY][qp][0], h->quant4_bias[CQM_4IY][qp][0] ); \
1521                 } \
1522             } \
1523         }
1524
1525 #define TEST_QUANT( qname, block, w ) \
1526         if( qf_a.qname != qf_ref.qname ) \
1527         { \
1528             set_func_name( #qname ); \
1529             used_asms[0] = 1; \
1530             for( int qp = h->param.rc.i_qp_max; qp >= h->param.rc.i_qp_min; qp-- ) \
1531             { \
1532                 for( int j = 0; j < 2; j++ ) \
1533                 { \
1534                     INIT_QUANT##w(j) \
1535                     int result_c = call_c1( qf_c.qname, dct1, h->quant##w##_mf[block][qp], h->quant##w##_bias[block][qp] ); \
1536                     int result_a = call_a1( qf_a.qname, dct2, h->quant##w##_mf[block][qp], h->quant##w##_bias[block][qp] ); \
1537                     if( memcmp( dct1, dct2, w*w*sizeof(dctcoef) ) || result_c != result_a ) \
1538                     { \
1539                         oks[0] = 0; \
1540                         fprintf( stderr, #qname "(qp=%d, cqm=%d, block="#block"): [FAILED]\n", qp, i_cqm ); \
1541                         break; \
1542                     } \
1543                     call_c2( qf_c.qname, dct1, h->quant##w##_mf[block][qp], h->quant##w##_bias[block][qp] ); \
1544                     call_a2( qf_a.qname, dct2, h->quant##w##_mf[block][qp], h->quant##w##_bias[block][qp] ); \
1545                 } \
1546             } \
1547         }
1548
1549         TEST_QUANT( quant_8x8, CQM_8IY, 8 );
1550         TEST_QUANT( quant_8x8, CQM_8PY, 8 );
1551         TEST_QUANT( quant_4x4, CQM_4IY, 4 );
1552         TEST_QUANT( quant_4x4, CQM_4PY, 4 );
1553         TEST_QUANT_DC( quant_4x4_dc, **h->quant4_mf[CQM_4IY] );
1554         TEST_QUANT_DC( quant_2x2_dc, **h->quant4_mf[CQM_4IC] );
1555
1556 #define TEST_DEQUANT( qname, dqname, block, w ) \
1557         if( qf_a.dqname != qf_ref.dqname ) \
1558         { \
1559             set_func_name( "%s_%s", #dqname, i_cqm?"cqm":"flat" ); \
1560             used_asms[1] = 1; \
1561             for( int qp = h->param.rc.i_qp_max; qp >= h->param.rc.i_qp_min; qp-- ) \
1562             { \
1563                 INIT_QUANT##w(1) \
1564                 call_c1( qf_c.qname, dct1, h->quant##w##_mf[block][qp], h->quant##w##_bias[block][qp] ); \
1565                 memcpy( dct2, dct1, w*w*sizeof(dctcoef) ); \
1566                 call_c1( qf_c.dqname, dct1, h->dequant##w##_mf[block], qp ); \
1567                 call_a1( qf_a.dqname, dct2, h->dequant##w##_mf[block], qp ); \
1568                 if( memcmp( dct1, dct2, w*w*sizeof(dctcoef) ) ) \
1569                 { \
1570                     oks[1] = 0; \
1571                     fprintf( stderr, #dqname "(qp=%d, cqm=%d, block="#block"): [FAILED]\n", qp, i_cqm ); \
1572                     break; \
1573                 } \
1574                 call_c2( qf_c.dqname, dct1, h->dequant##w##_mf[block], qp ); \
1575                 call_a2( qf_a.dqname, dct2, h->dequant##w##_mf[block], qp ); \
1576             } \
1577         }
1578
1579         TEST_DEQUANT( quant_8x8, dequant_8x8, CQM_8IY, 8 );
1580         TEST_DEQUANT( quant_8x8, dequant_8x8, CQM_8PY, 8 );
1581         TEST_DEQUANT( quant_4x4, dequant_4x4, CQM_4IY, 4 );
1582         TEST_DEQUANT( quant_4x4, dequant_4x4, CQM_4PY, 4 );
1583
1584 #define TEST_DEQUANT_DC( qname, dqname, block, w ) \
1585         if( qf_a.dqname != qf_ref.dqname ) \
1586         { \
1587             set_func_name( "%s_%s", #dqname, i_cqm?"cqm":"flat" ); \
1588             used_asms[1] = 1; \
1589             for( int qp = h->param.rc.i_qp_max; qp >= h->param.rc.i_qp_min; qp-- ) \
1590             { \
1591                 for( int i = 0; i < 16; i++ ) \
1592                     dct1[i] = rand()%(PIXEL_MAX*16*2+1) - PIXEL_MAX*16; \
1593                 call_c1( qf_c.qname, dct1, h->quant##w##_mf[block][qp][0]>>1, h->quant##w##_bias[block][qp][0]>>1 ); \
1594                 memcpy( dct2, dct1, w*w*sizeof(dctcoef) ); \
1595                 call_c1( qf_c.dqname, dct1, h->dequant##w##_mf[block], qp ); \
1596                 call_a1( qf_a.dqname, dct2, h->dequant##w##_mf[block], qp ); \
1597                 if( memcmp( dct1, dct2, w*w*sizeof(dctcoef) ) ) \
1598                 { \
1599                     oks[1] = 0; \
1600                     fprintf( stderr, #dqname "(qp=%d, cqm=%d, block="#block"): [FAILED]\n", qp, i_cqm ); \
1601                 } \
1602                 call_c2( qf_c.dqname, dct1, h->dequant##w##_mf[block], qp ); \
1603                 call_a2( qf_a.dqname, dct2, h->dequant##w##_mf[block], qp ); \
1604             } \
1605         }
1606
1607         TEST_DEQUANT_DC( quant_4x4_dc, dequant_4x4_dc, CQM_4IY, 4 );
1608
1609 #define TEST_OPTIMIZE_CHROMA_DC( qname, optname, w ) \
1610         if( qf_a.optname != qf_ref.optname ) \
1611         { \
1612             set_func_name( #optname ); \
1613             used_asms[2] = 1; \
1614             for( int qp = h->param.rc.i_qp_max; qp >= h->param.rc.i_qp_min; qp-- ) \
1615             { \
1616                 int dmf = h->dequant4_mf[CQM_4IC][qp%6][0] << qp/6; \
1617                 if( dmf > 32*64 ) \
1618                     continue; \
1619                 for( int i = 16; ; i <<= 1 )\
1620                 { \
1621                     int res_c, res_asm; \
1622                     int max = X264_MIN( i, PIXEL_MAX*16 ); \
1623                     for( int j = 0; j < w*w; j++ ) \
1624                         dct1[j] = rand()%(max*2+1) - max; \
1625                     call_c1( qf_c.qname, dct1, h->quant4_mf[CQM_4IC][qp][0]>>1, h->quant4_bias[CQM_4IC][qp][0]>>1 ); \
1626                     memcpy( dct2, dct1, w*w*sizeof(dctcoef) ); \
1627                     res_c   = call_c1( qf_c.optname, dct1, dmf ); \
1628                     res_asm = call_a1( qf_a.optname, dct2, dmf ); \
1629                     if( res_c != res_asm || memcmp( dct1, dct2, w*w*sizeof(dctcoef) ) ) \
1630                     { \
1631                         oks[2] = 0; \
1632                         fprintf( stderr, #optname "(qp=%d, res_c=%d, res_asm=%d): [FAILED]\n", qp, res_c, res_asm ); \
1633                     } \
1634                     call_c2( qf_c.optname, dct1, dmf ); \
1635                     call_a2( qf_a.optname, dct2, dmf ); \
1636                     if( i >= PIXEL_MAX*16 ) \
1637                         break; \
1638                 } \
1639             } \
1640         }
1641
1642         TEST_OPTIMIZE_CHROMA_DC( quant_2x2_dc, optimize_chroma_dc, 2 );
1643
1644         x264_cqm_delete( h );
1645     }
1646
1647     ok = oks[0]; used_asm = used_asms[0];
1648     report( "quant :" );
1649
1650     ok = oks[1]; used_asm = used_asms[1];
1651     report( "dequant :" );
1652
1653     ok = oks[2]; used_asm = used_asms[2];
1654     report( "optimize chroma dc :" );
1655
1656     ok = 1; used_asm = 0;
1657     if( qf_a.denoise_dct != qf_ref.denoise_dct )
1658     {
1659         used_asm = 1;
1660         for( int size = 16; size <= 64; size += 48 )
1661         {
1662             set_func_name( "denoise_dct" );
1663             memcpy( dct1, buf1, size*sizeof(dctcoef) );
1664             memcpy( dct2, buf1, size*sizeof(dctcoef) );
1665             memcpy( buf3+256, buf3, 256 );
1666             call_c1( qf_c.denoise_dct, dct1, (uint32_t*)buf3, (udctcoef*)buf2, size );
1667             call_a1( qf_a.denoise_dct, dct2, (uint32_t*)(buf3+256), (udctcoef*)buf2, size );
1668             if( memcmp( dct1, dct2, size*sizeof(dctcoef) ) || memcmp( buf3+4, buf3+256+4, (size-1)*sizeof(uint32_t) ) )
1669                 ok = 0;
1670             call_c2( qf_c.denoise_dct, dct1, (uint32_t*)buf3, (udctcoef*)buf2, size );
1671             call_a2( qf_a.denoise_dct, dct2, (uint32_t*)(buf3+256), (udctcoef*)buf2, size );
1672         }
1673     }
1674     report( "denoise dct :" );
1675
1676 #define TEST_DECIMATE( decname, w, ac, thresh ) \
1677     if( qf_a.decname != qf_ref.decname ) \
1678     { \
1679         set_func_name( #decname ); \
1680         used_asm = 1; \
1681         for( int i = 0; i < 100; i++ ) \
1682         { \
1683             static const int distrib[16] = {1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,2,3,4};\
1684             static const int zerorate_lut[4] = {3,7,15,31};\
1685             int zero_rate = zerorate_lut[i&3];\
1686             for( int idx = 0; idx < w*w; idx++ ) \
1687             { \
1688                 int sign = (rand()&1) ? -1 : 1; \
1689                 int abs_level = distrib[rand()&15]; \
1690                 if( abs_level == 4 ) abs_level = rand()&0x3fff; \
1691                 int zero = !(rand()&zero_rate); \
1692                 dct1[idx] = zero * abs_level * sign; \
1693             } \
1694             if( ac ) \
1695                 dct1[0] = 0; \
1696             int result_c = call_c( qf_c.decname, dct1 ); \
1697             int result_a = call_a( qf_a.decname, dct1 ); \
1698             if( X264_MIN(result_c,thresh) != X264_MIN(result_a,thresh) ) \
1699             { \
1700                 ok = 0; \
1701                 fprintf( stderr, #decname ": [FAILED]\n" ); \
1702                 break; \
1703             } \
1704         } \
1705     }
1706
1707     ok = 1; used_asm = 0;
1708     TEST_DECIMATE( decimate_score64, 8, 0, 6 );
1709     TEST_DECIMATE( decimate_score16, 4, 0, 6 );
1710     TEST_DECIMATE( decimate_score15, 4, 1, 7 );
1711     report( "decimate_score :" );
1712
1713 #define TEST_LAST( last, lastname, w, ac ) \
1714     if( qf_a.last != qf_ref.last ) \
1715     { \
1716         set_func_name( #lastname ); \
1717         used_asm = 1; \
1718         for( int i = 0; i < 100; i++ ) \
1719         { \
1720             int nnz = 0; \
1721             int max = rand() & (w*w-1); \
1722             memset( dct1, 0, w*w*sizeof(dctcoef) ); \
1723             for( int idx = ac; idx < max; idx++ ) \
1724                 nnz |= dct1[idx] = !(rand()&3) + (!(rand()&15))*rand(); \
1725             if( !nnz ) \
1726                 dct1[ac] = 1; \
1727             int result_c = call_c( qf_c.last, dct1+ac ); \
1728             int result_a = call_a( qf_a.last, dct1+ac ); \
1729             if( result_c != result_a ) \
1730             { \
1731                 ok = 0; \
1732                 fprintf( stderr, #lastname ": [FAILED]\n" ); \
1733                 break; \
1734             } \
1735         } \
1736     }
1737
1738     ok = 1; used_asm = 0;
1739     TEST_LAST( coeff_last[DCT_CHROMA_DC],  coeff_last4, 2, 0 );
1740     TEST_LAST( coeff_last[  DCT_LUMA_AC], coeff_last15, 4, 1 );
1741     TEST_LAST( coeff_last[ DCT_LUMA_4x4], coeff_last16, 4, 0 );
1742     TEST_LAST( coeff_last[ DCT_LUMA_8x8], coeff_last64, 8, 0 );
1743     report( "coeff_last :" );
1744
1745 #define TEST_LEVELRUN( lastname, name, w, ac ) \
1746     if( qf_a.lastname != qf_ref.lastname ) \
1747     { \
1748         set_func_name( #name ); \
1749         used_asm = 1; \
1750         for( int i = 0; i < 100; i++ ) \
1751         { \
1752             x264_run_level_t runlevel_c, runlevel_a; \
1753             int nnz = 0; \
1754             int max = rand() & (w*w-1); \
1755             memset( dct1, 0, w*w*sizeof(dctcoef) ); \
1756             memcpy( &runlevel_a, buf1+i, sizeof(x264_run_level_t) ); \
1757             memcpy( &runlevel_c, buf1+i, sizeof(x264_run_level_t) ); \
1758             for( int idx = ac; idx < max; idx++ ) \
1759                 nnz |= dct1[idx] = !(rand()&3) + (!(rand()&15))*rand(); \
1760             if( !nnz ) \
1761                 dct1[ac] = 1; \
1762             int result_c = call_c( qf_c.lastname, dct1+ac, &runlevel_c ); \
1763             int result_a = call_a( qf_a.lastname, dct1+ac, &runlevel_a ); \
1764             if( result_c != result_a || runlevel_c.last != runlevel_a.last || \
1765                 memcmp(runlevel_c.level, runlevel_a.level, sizeof(dctcoef)*result_c) || \
1766                 memcmp(runlevel_c.run, runlevel_a.run, sizeof(uint8_t)*(result_c-1)) ) \
1767             { \
1768                 ok = 0; \
1769                 fprintf( stderr, #name ": [FAILED]\n" ); \
1770                 break; \
1771             } \
1772         } \
1773     }
1774
1775     ok = 1; used_asm = 0;
1776     TEST_LEVELRUN( coeff_level_run[DCT_CHROMA_DC],  coeff_level_run4, 2, 0 );
1777     TEST_LEVELRUN( coeff_level_run[  DCT_LUMA_AC], coeff_level_run15, 4, 1 );
1778     TEST_LEVELRUN( coeff_level_run[ DCT_LUMA_4x4], coeff_level_run16, 4, 0 );
1779     report( "coeff_level_run :" );
1780
1781     return ret;
1782 }
1783
1784 static int check_intra( int cpu_ref, int cpu_new )
1785 {
1786     int ret = 0, ok = 1, used_asm = 0;
1787     ALIGNED_16( pixel edge[33] );
1788     ALIGNED_16( pixel edge2[33] );
1789     ALIGNED_16( pixel fdec[FDEC_STRIDE*20] );
1790     struct
1791     {
1792         x264_predict_t      predict_16x16[4+3];
1793         x264_predict_t      predict_8x8c[4+3];
1794         x264_predict8x8_t   predict_8x8[9+3];
1795         x264_predict_t      predict_4x4[9+3];
1796         x264_predict_8x8_filter_t predict_8x8_filter;
1797     } ip_c, ip_ref, ip_a;
1798
1799     x264_predict_16x16_init( 0, ip_c.predict_16x16 );
1800     x264_predict_8x8c_init( 0, ip_c.predict_8x8c );
1801     x264_predict_8x8_init( 0, ip_c.predict_8x8, &ip_c.predict_8x8_filter );
1802     x264_predict_4x4_init( 0, ip_c.predict_4x4 );
1803
1804     x264_predict_16x16_init( cpu_ref, ip_ref.predict_16x16 );
1805     x264_predict_8x8c_init( cpu_ref, ip_ref.predict_8x8c );
1806     x264_predict_8x8_init( cpu_ref, ip_ref.predict_8x8, &ip_ref.predict_8x8_filter );
1807     x264_predict_4x4_init( cpu_ref, ip_ref.predict_4x4 );
1808
1809     x264_predict_16x16_init( cpu_new, ip_a.predict_16x16 );
1810     x264_predict_8x8c_init( cpu_new, ip_a.predict_8x8c );
1811     x264_predict_8x8_init( cpu_new, ip_a.predict_8x8, &ip_a.predict_8x8_filter );
1812     x264_predict_4x4_init( cpu_new, ip_a.predict_4x4 );
1813
1814     memcpy( fdec, pbuf1, 32*20 * sizeof(pixel) );\
1815
1816     ip_c.predict_8x8_filter( fdec+48, edge, ALL_NEIGHBORS, ALL_NEIGHBORS );
1817
1818 #define INTRA_TEST( name, dir, w, bench, ... )\
1819     if( ip_a.name[dir] != ip_ref.name[dir] )\
1820     {\
1821         set_func_name( "intra_%s_%s", #name, intra_##name##_names[dir] );\
1822         used_asm = 1;\
1823         memcpy( pbuf3, fdec, FDEC_STRIDE*20 * sizeof(pixel) );\
1824         memcpy( pbuf4, fdec, FDEC_STRIDE*20 * sizeof(pixel) );\
1825         call_c##bench( ip_c.name[dir], pbuf3+48, ##__VA_ARGS__ );\
1826         call_a##bench( ip_a.name[dir], pbuf4+48, ##__VA_ARGS__ );\
1827         if( memcmp( pbuf3, pbuf4, FDEC_STRIDE*20 * sizeof(pixel) ) )\
1828         {\
1829             fprintf( stderr, #name "[%d] :  [FAILED]\n", dir );\
1830             ok = 0;\
1831             for( int k = -1; k < 16; k++ )\
1832                 printf( "%2x ", edge[16+k] );\
1833             printf( "\n" );\
1834             for( int j = 0; j < w; j++ )\
1835             {\
1836                 printf( "%2x ", edge[14-j] );\
1837                 for( int k = 0; k < w; k++ )\
1838                     printf( "%2x ", pbuf4[48+k+j*FDEC_STRIDE] );\
1839                 printf( "\n" );\
1840             }\
1841             printf( "\n" );\
1842             for( int j = 0; j < w; j++ )\
1843             {\
1844                 printf( "   " );\
1845                 for( int k = 0; k < w; k++ )\
1846                     printf( "%2x ", pbuf3[48+k+j*FDEC_STRIDE] );\
1847                 printf( "\n" );\
1848             }\
1849         }\
1850     }
1851
1852     for( int i = 0; i < 12; i++ )
1853         INTRA_TEST(   predict_4x4, i,  4, );
1854     for( int i = 0; i < 7; i++ )
1855         INTRA_TEST(  predict_8x8c, i,  8, );
1856     for( int i = 0; i < 7; i++ )
1857         INTRA_TEST( predict_16x16, i, 16, );
1858     for( int i = 0; i < 12; i++ )
1859         INTRA_TEST(   predict_8x8, i,  8, , edge );
1860
1861     set_func_name("intra_predict_8x8_filter");
1862     if( ip_a.predict_8x8_filter != ip_ref.predict_8x8_filter )
1863     {
1864         used_asm = 1;
1865         for( int i = 0; i < 32; i++ )
1866         {
1867             memcpy( edge2, edge, 33 * sizeof(pixel) );
1868             call_c(ip_c.predict_8x8_filter, pbuf1+48, edge, (i&24)>>1, i&7);
1869             call_a(ip_a.predict_8x8_filter, pbuf1+48, edge2, (i&24)>>1, i&7);
1870             if( memcmp( edge, edge2, 33 * sizeof(pixel) ) )
1871             {
1872                 fprintf( stderr, "predict_8x8_filter :  [FAILED] %d %d\n", (i&24)>>1, i&7);
1873                 ok = 0;
1874             }
1875         }
1876     }
1877
1878 #define EXTREMAL_PLANE(size) \
1879     { \
1880         int max[7]; \
1881         for( int j = 0; j < 7; j++ ) \
1882             max[j] = test ? rand()&PIXEL_MAX : PIXEL_MAX; \
1883         fdec[48-1-FDEC_STRIDE] = (i&1)*max[0]; \
1884         for( int j = 0; j < size/2; j++ ) \
1885             fdec[48+j-FDEC_STRIDE] = (!!(i&2))*max[1]; \
1886         for( int j = size/2; j < size-1; j++ ) \
1887             fdec[48+j-FDEC_STRIDE] = (!!(i&4))*max[2]; \
1888         fdec[48+(size-1)-FDEC_STRIDE] = (!!(i&8))*max[3]; \
1889         for( int j = 0; j < size/2; j++ ) \
1890             fdec[48+j*FDEC_STRIDE-1] = (!!(i&16))*max[4]; \
1891         for( int j = size/2; j < size-1; j++ ) \
1892             fdec[48+j*FDEC_STRIDE-1] = (!!(i&32))*max[5]; \
1893         fdec[48+(size-1)*FDEC_STRIDE-1] = (!!(i&64))*max[6]; \
1894     }
1895     /* Extremal test case for planar prediction. */
1896     for( int test = 0; test < 100 && ok; test++ )
1897         for( int i = 0; i < 128 && ok; i++ )
1898         {
1899             EXTREMAL_PLANE(  8 );
1900             INTRA_TEST(  predict_8x8c, I_PRED_CHROMA_P,  8, 1 );
1901             EXTREMAL_PLANE( 16 );
1902             INTRA_TEST( predict_16x16,  I_PRED_16x16_P, 16, 1 );
1903         }
1904     report( "intra pred :" );
1905     return ret;
1906 }
1907
1908 #define DECL_CABAC(cpu) \
1909 static void run_cabac_decision_##cpu( x264_t *h, uint8_t *dst )\
1910 {\
1911     x264_cabac_t cb;\
1912     x264_cabac_context_init( h, &cb, SLICE_TYPE_P, 26, 0 );\
1913     x264_cabac_encode_init( &cb, dst, dst+0xff0 );\
1914     for( int i = 0; i < 0x1000; i++ )\
1915         x264_cabac_encode_decision_##cpu( &cb, buf1[i]>>1, buf1[i]&1 );\
1916 }\
1917 static void run_cabac_bypass_##cpu( x264_t *h, uint8_t *dst )\
1918 {\
1919     x264_cabac_t cb;\
1920     x264_cabac_context_init( h, &cb, SLICE_TYPE_P, 26, 0 );\
1921     x264_cabac_encode_init( &cb, dst, dst+0xff0 );\
1922     for( int i = 0; i < 0x1000; i++ )\
1923         x264_cabac_encode_bypass_##cpu( &cb, buf1[i]&1 );\
1924 }\
1925 static void run_cabac_terminal_##cpu( x264_t *h, uint8_t *dst )\
1926 {\
1927     x264_cabac_t cb;\
1928     x264_cabac_context_init( h, &cb, SLICE_TYPE_P, 26, 0 );\
1929     x264_cabac_encode_init( &cb, dst, dst+0xff0 );\
1930     for( int i = 0; i < 0x1000; i++ )\
1931         x264_cabac_encode_terminal_##cpu( &cb );\
1932 }
1933 DECL_CABAC(c)
1934 #if HAVE_MMX
1935 DECL_CABAC(asm)
1936 #else
1937 #define run_cabac_decision_asm run_cabac_decision_c
1938 #define run_cabac_bypass_asm run_cabac_bypass_c
1939 #define run_cabac_terminal_asm run_cabac_terminal_c
1940 #endif
1941
1942 static int check_cabac( int cpu_ref, int cpu_new )
1943 {
1944     int ret = 0, ok, used_asm = 1;
1945     x264_t h;
1946     h.sps->i_chroma_format_idc = 3;
1947     if( cpu_ref || run_cabac_decision_c == run_cabac_decision_asm )
1948         return 0;
1949     x264_cabac_init( &h );
1950
1951     set_func_name( "cabac_encode_decision" );
1952     memcpy( buf4, buf3, 0x1000 );
1953     call_c( run_cabac_decision_c, &h, buf3 );
1954     call_a( run_cabac_decision_asm, &h, buf4 );
1955     ok = !memcmp( buf3, buf4, 0x1000 );
1956     report( "cabac decision:" );
1957
1958     set_func_name( "cabac_encode_bypass" );
1959     memcpy( buf4, buf3, 0x1000 );
1960     call_c( run_cabac_bypass_c, &h, buf3 );
1961     call_a( run_cabac_bypass_asm, &h, buf4 );
1962     ok = !memcmp( buf3, buf4, 0x1000 );
1963     report( "cabac bypass:" );
1964
1965     set_func_name( "cabac_encode_terminal" );
1966     memcpy( buf4, buf3, 0x1000 );
1967     call_c( run_cabac_terminal_c, &h, buf3 );
1968     call_a( run_cabac_terminal_asm, &h, buf4 );
1969     ok = !memcmp( buf3, buf4, 0x1000 );
1970     report( "cabac terminal:" );
1971
1972     return ret;
1973 }
1974
1975 static int check_bitstream( int cpu_ref, int cpu_new )
1976 {
1977     x264_bitstream_function_t bs_c;
1978     x264_bitstream_function_t bs_ref;
1979     x264_bitstream_function_t bs_a;
1980
1981     int ret = 0, ok = 1, used_asm = 0;
1982
1983     x264_bitstream_init( 0, &bs_c );
1984     x264_bitstream_init( cpu_ref, &bs_ref );
1985     x264_bitstream_init( cpu_new, &bs_a );
1986     if( bs_a.nal_escape != bs_ref.nal_escape )
1987     {
1988         int size = 0x4000;
1989         uint8_t *input = malloc(size+100);
1990         uint8_t *output1 = malloc(size*2);
1991         uint8_t *output2 = malloc(size*2);
1992         used_asm = 1;
1993         set_func_name( "nal_escape" );
1994         for( int i = 0; i < 100; i++ )
1995         {
1996             /* Test corner-case sizes */
1997             int test_size = i < 10 ? i+1 : rand() & 0x3fff;
1998             /* Test 8 different probability distributions of zeros */
1999             for( int j = 0; j < test_size; j++ )
2000                 input[j] = (rand()&((1 << ((i&7)+1)) - 1)) * rand();
2001             uint8_t *end_c = (uint8_t*)call_c1( bs_c.nal_escape, output1, input, input+test_size );
2002             uint8_t *end_a = (uint8_t*)call_a1( bs_a.nal_escape, output2, input, input+test_size );
2003             int size_c = end_c-output1;
2004             int size_a = end_a-output2;
2005             if( size_c != size_a || memcmp( output1, output2, size_c ) )
2006             {
2007                 fprintf( stderr, "nal_escape :  [FAILED] %d %d\n", size_c, size_a );
2008                 ok = 0;
2009                 break;
2010             }
2011         }
2012         for( int j = 0; j < size; j++ )
2013             input[j] = rand();
2014         call_c2( bs_c.nal_escape, output1, input, input+size );
2015         call_a2( bs_a.nal_escape, output2, input, input+size );
2016         free(input);
2017         free(output1);
2018         free(output2);
2019     }
2020     report( "nal escape:" );
2021
2022     return ret;
2023 }
2024
2025 static int check_all_funcs( int cpu_ref, int cpu_new )
2026 {
2027     return check_pixel( cpu_ref, cpu_new )
2028          + check_dct( cpu_ref, cpu_new )
2029          + check_mc( cpu_ref, cpu_new )
2030          + check_intra( cpu_ref, cpu_new )
2031          + check_deblock( cpu_ref, cpu_new )
2032          + check_quant( cpu_ref, cpu_new )
2033          + check_cabac( cpu_ref, cpu_new )
2034          + check_bitstream( cpu_ref, cpu_new );
2035 }
2036
2037 static int add_flags( int *cpu_ref, int *cpu_new, int flags, const char *name )
2038 {
2039     *cpu_ref = *cpu_new;
2040     *cpu_new |= flags;
2041     if( *cpu_new & X264_CPU_SSE2_IS_FAST )
2042         *cpu_new &= ~X264_CPU_SSE2_IS_SLOW;
2043     if( !quiet )
2044         fprintf( stderr, "x264: %s\n", name );
2045     return check_all_funcs( *cpu_ref, *cpu_new );
2046 }
2047
2048 static int check_all_flags( void )
2049 {
2050     int ret = 0;
2051     int cpu0 = 0, cpu1 = 0;
2052 #if HAVE_MMX
2053     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_MMXEXT )
2054     {
2055         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_MMX | X264_CPU_MMXEXT, "MMX" );
2056         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_CACHELINE_64, "MMX Cache64" );
2057         cpu1 &= ~X264_CPU_CACHELINE_64;
2058 #if ARCH_X86
2059         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_CACHELINE_32, "MMX Cache32" );
2060         cpu1 &= ~X264_CPU_CACHELINE_32;
2061 #endif
2062         if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_LZCNT )
2063         {
2064             ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_LZCNT, "MMX_LZCNT" );
2065             cpu1 &= ~X264_CPU_LZCNT;
2066         }
2067         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SLOW_CTZ, "MMX SlowCTZ" );
2068         cpu1 &= ~X264_CPU_SLOW_CTZ;
2069     }
2070     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_SSE2 )
2071     {
2072         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SSE | X264_CPU_SSE2 | X264_CPU_SSE2_IS_SLOW, "SSE2Slow" );
2073         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SSE2_IS_FAST, "SSE2Fast" );
2074         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_CACHELINE_64, "SSE2Fast Cache64" );
2075         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SHUFFLE_IS_FAST, "SSE2 FastShuffle" );
2076         cpu1 &= ~X264_CPU_SHUFFLE_IS_FAST;
2077         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SLOW_CTZ, "SSE2 SlowCTZ" );
2078         cpu1 &= ~X264_CPU_SLOW_CTZ;
2079         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SLOW_ATOM, "SSE2 SlowAtom" );
2080         cpu1 &= ~X264_CPU_SLOW_ATOM;
2081     }
2082     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_SSE_MISALIGN )
2083     {
2084         cpu1 &= ~X264_CPU_CACHELINE_64;
2085         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SSE_MISALIGN, "SSE_Misalign" );
2086         cpu1 &= ~X264_CPU_SSE_MISALIGN;
2087     }
2088     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_LZCNT )
2089     {
2090         cpu1 &= ~X264_CPU_CACHELINE_64;
2091         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_LZCNT, "SSE_LZCNT" );
2092         cpu1 &= ~X264_CPU_LZCNT;
2093     }
2094     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_SSE3 )
2095         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SSE3 | X264_CPU_CACHELINE_64, "SSE3" );
2096     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_SSSE3 )
2097     {
2098         cpu1 &= ~X264_CPU_CACHELINE_64;
2099         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SSSE3, "SSSE3" );
2100         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_CACHELINE_64, "SSSE3 Cache64" );
2101         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SHUFFLE_IS_FAST, "SSSE3 FastShuffle" );
2102         cpu1 &= ~X264_CPU_SHUFFLE_IS_FAST;
2103         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SLOW_CTZ, "SSSE3 SlowCTZ" );
2104         cpu1 &= ~X264_CPU_SLOW_CTZ;
2105         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SLOW_ATOM, "SSSE3 SlowAtom" );
2106         cpu1 &= ~X264_CPU_SLOW_ATOM;
2107     }
2108     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_SSE4 )
2109     {
2110         cpu1 &= ~X264_CPU_CACHELINE_64;
2111         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SSE4, "SSE4" );
2112     }
2113     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_AVX )
2114         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_AVX, "AVX" );
2115 #elif ARCH_PPC
2116     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_ALTIVEC )
2117     {
2118         fprintf( stderr, "x264: ALTIVEC against C\n" );
2119         ret = check_all_funcs( 0, X264_CPU_ALTIVEC );
2120     }
2121 #elif ARCH_ARM
2122     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_ARMV6 )
2123         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_ARMV6, "ARMv6" );
2124     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_NEON )
2125         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_NEON, "NEON" );
2126     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_FAST_NEON_MRC )
2127         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_FAST_NEON_MRC, "Fast NEON MRC" );
2128 #endif
2129     return ret;
2130 }
2131
2132 int main(int argc, char *argv[])
2133 {
2134     int ret = 0;
2135
2136     if( argc > 1 && !strncmp( argv[1], "--bench", 7 ) )
2137     {
2138 #if !ARCH_X86 && !ARCH_X86_64 && !ARCH_PPC && !ARCH_ARM
2139         fprintf( stderr, "no --bench for your cpu until you port rdtsc\n" );
2140         return 1;
2141 #endif
2142         do_bench = 1;
2143         if( argv[1][7] == '=' )
2144         {
2145             bench_pattern = argv[1]+8;
2146             bench_pattern_len = strlen(bench_pattern);
2147         }
2148         argc--;
2149         argv++;
2150     }
2151
2152     int seed = ( argc > 1 ) ? atoi(argv[1]) : x264_mdate();
2153     fprintf( stderr, "x264: using random seed %u\n", seed );
2154     srand( seed );
2155
2156     buf1 = x264_malloc( 0x1e00 + 0x2000*sizeof(pixel) + 16*BENCH_ALIGNS );
2157     pbuf1 = x264_malloc( 0x1e00*sizeof(pixel) + 16*BENCH_ALIGNS );
2158     if( !buf1 || !pbuf1 )
2159     {
2160         fprintf( stderr, "malloc failed, unable to initiate tests!\n" );
2161         return -1;
2162     }
2163 #define INIT_POINTER_OFFSETS\
2164     buf2 = buf1 + 0xf00;\
2165     buf3 = buf2 + 0xf00;\
2166     buf4 = buf3 + 0x1000*sizeof(pixel);\
2167     pbuf2 = pbuf1 + 0xf00;\
2168     pbuf3 = (pixel*)buf3;\
2169     pbuf4 = (pixel*)buf4;
2170     INIT_POINTER_OFFSETS;
2171     for( int i = 0; i < 0x1e00; i++ )
2172     {
2173         buf1[i] = rand() & 0xFF;
2174         pbuf1[i] = rand() & PIXEL_MAX;
2175     }
2176     memset( buf1+0x1e00, 0, 0x2000*sizeof(pixel) );
2177
2178     /* 16-byte alignment is guaranteed whenever it's useful, but some functions also vary in speed depending on %64 */
2179     if( do_bench )
2180         for( int i = 0; i < BENCH_ALIGNS && !ret; i++ )
2181         {
2182             INIT_POINTER_OFFSETS;
2183             ret |= x264_stack_pagealign( check_all_flags, i*16 );
2184             buf1 += 16;
2185             pbuf1 += 16;
2186             quiet = 1;
2187             fprintf( stderr, "%d/%d\r", i+1, BENCH_ALIGNS );
2188         }
2189     else
2190         ret = check_all_flags();
2191
2192     if( ret )
2193     {
2194         fprintf( stderr, "x264: at least one test has failed. Go and fix that Right Now!\n" );
2195         return -1;
2196     }
2197     fprintf( stderr, "x264: All tests passed Yeah :)\n" );
2198     if( do_bench )
2199         print_bench();
2200     return 0;
2201 }
2202