* Fixed license blurb; these files have always been *GPL*ed.
[vlc.git] / modules / video_chroma / i420_rgb_mmx.h
1 /*****************************************************************************
2  * transforms_yuvmmx.h: MMX YUV transformation assembly
3  *****************************************************************************
4  * Copyright (C) 1999, 2000 VideoLAN
5  * $Id: i420_rgb_mmx.h,v 1.4 2003/10/01 03:38:24 sam Exp $
6  *
7  * Authors: Olie Lho <ollie@sis.com.tw>
8  *          GaĆ«l Hendryckx <jimmy@via.ecp.fr>
9  *          Samuel Hocevar <sam@zoy.org>
10  *
11  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
12  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
13  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
14  * (at your option) any later version.
15  *
16  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
17  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
18  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
19  * GNU General Public License for more details.
20  *
21  * You should have received a copy of the GNU General Public License
22  * along with this program; if not, write to the Free Software
23  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111, USA.
24  *****************************************************************************/
25
26 /* hope these constant values are cache line aligned */
27 #define UNUSED_U64(foo) \
28     static const uint64_t foo __asm__ (#foo) __attribute__((unused))
29 UNUSED_U64(mmx_80w)     = 0x0080008000800080ULL;
30 UNUSED_U64(mmx_10w)     = 0x1010101010101010ULL;
31 UNUSED_U64(mmx_00ffw)   = 0x00ff00ff00ff00ffULL;
32 UNUSED_U64(mmx_Y_coeff) = 0x253f253f253f253fULL;
33
34 UNUSED_U64(mmx_U_green) = 0xf37df37df37df37dULL;
35 UNUSED_U64(mmx_U_blue)  = 0x4093409340934093ULL;
36 UNUSED_U64(mmx_V_red)   = 0x3312331233123312ULL;
37 UNUSED_U64(mmx_V_green) = 0xe5fce5fce5fce5fcULL;
38
39 UNUSED_U64(mmx_mask_f8) = 0xf8f8f8f8f8f8f8f8ULL;
40 UNUSED_U64(mmx_mask_fc) = 0xfcfcfcfcfcfcfcfcULL;
41 #undef UNUSED_U64
42
43 #define MMX_INIT_16 "                                                       \n\
44 movd      (%1), %%mm0       # Load 4 Cb       00 00 00 00 u3 u2 u1 u0       \n\
45 movd      (%2), %%mm1       # Load 4 Cr       00 00 00 00 v3 v2 v1 v0       \n\
46 pxor      %%mm4, %%mm4      # zero mm4                                      \n\
47 movq      (%0), %%mm6       # Load 8 Y        Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0       \n\
48 #movl      $0, (%3)         # cache preload for image                       \n\
49 "
50
51 #define MMX_INIT_16_GRAY "                                                  \n\
52 movq      (%0), %%mm6       # Load 8 Y        Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0       \n\
53 #movl      $0, (%3)         # cache preload for image                       \n\
54 "
55
56 #define MMX_INIT_32 "                                                       \n\
57 movd      (%1), %%mm0       # Load 4 Cb       00 00 00 00 u3 u2 u1 u0       \n\
58 movl      $0, (%3)          # cache preload for image                       \n\
59 movd      (%2), %%mm1       # Load 4 Cr       00 00 00 00 v3 v2 v1 v0       \n\
60 pxor      %%mm4, %%mm4      # zero mm4                                      \n\
61 movq      (%0), %%mm6       # Load 8 Y        Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0       \n\
62 "
63
64 /*
65  * Do the multiply part of the conversion for even and odd pixels,
66  * register usage:
67  * mm0 -> Cblue, mm1 -> Cred, mm2 -> Cgreen even pixels,
68  * mm3 -> Cblue, mm4 -> Cred, mm5 -> Cgreen odd  pixels,
69  * mm6 -> Y even, mm7 -> Y odd
70  */
71
72 #define MMX_YUV_MUL "                                                       \n\
73 # convert the chroma part                                                   \n\
74 punpcklbw %%mm4, %%mm0          # scatter 4 Cb    00 u3 00 u2 00 u1 00 u0   \n\
75 punpcklbw %%mm4, %%mm1          # scatter 4 Cr    00 v3 00 v2 00 v1 00 v0   \n\
76 psubsw    mmx_80w, %%mm0        # Cb -= 128                                 \n\
77 psubsw    mmx_80w, %%mm1        # Cr -= 128                                 \n\
78 psllw     $3, %%mm0             # Promote precision                         \n\
79 psllw     $3, %%mm1             # Promote precision                         \n\
80 movq      %%mm0, %%mm2          # Copy 4 Cb       00 u3 00 u2 00 u1 00 u0   \n\
81 movq      %%mm1, %%mm3          # Copy 4 Cr       00 v3 00 v2 00 v1 00 v0   \n\
82 pmulhw    mmx_U_green, %%mm2    # Mul Cb with green coeff -> Cb green       \n\
83 pmulhw    mmx_V_green, %%mm3    # Mul Cr with green coeff -> Cr green       \n\
84 pmulhw    mmx_U_blue, %%mm0     # Mul Cb -> Cblue 00 b3 00 b2 00 b1 00 b0   \n\
85 pmulhw    mmx_V_red, %%mm1      # Mul Cr -> Cred  00 r3 00 r2 00 r1 00 r0   \n\
86 paddsw    %%mm3, %%mm2          # Cb green + Cr green -> Cgreen             \n\
87                                                                             \n\
88 # convert the luma part                                                     \n\
89 psubusb   mmx_10w, %%mm6        # Y -= 16                                   \n\
90 movq      %%mm6, %%mm7          # Copy 8 Y        Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0   \n\
91 pand      mmx_00ffw, %%mm6      # get Y even      00 Y6 00 Y4 00 Y2 00 Y0   \n\
92 psrlw     $8, %%mm7             # get Y odd       00 Y7 00 Y5 00 Y3 00 Y1   \n\
93 psllw     $3, %%mm6             # Promote precision                         \n\
94 psllw     $3, %%mm7             # Promote precision                         \n\
95 pmulhw    mmx_Y_coeff, %%mm6    # Mul 4 Y even    00 y6 00 y4 00 y2 00 y0   \n\
96 pmulhw    mmx_Y_coeff, %%mm7    # Mul 4 Y odd     00 y7 00 y5 00 y3 00 y1   \n\
97 "
98
99 /*
100  * Do the addition part of the conversion for even and odd pixels,
101  * register usage:
102  * mm0 -> Cblue, mm1 -> Cred, mm2 -> Cgreen even pixels,
103  * mm3 -> Cblue, mm4 -> Cred, mm5 -> Cgreen odd  pixels,
104  * mm6 -> Y even, mm7 -> Y odd
105  */
106
107 #define MMX_YUV_ADD "                                                       \n\
108 # Do horizontal and vertical scaling                                        \n\
109 movq      %%mm0, %%mm3          # Copy Cblue                                \n\
110 movq      %%mm1, %%mm4          # Copy Cred                                 \n\
111 movq      %%mm2, %%mm5          # Copy Cgreen                               \n\
112 paddsw    %%mm6, %%mm0          # Y even + Cblue  00 B6 00 B4 00 B2 00 B0   \n\
113 paddsw    %%mm7, %%mm3          # Y odd  + Cblue  00 B7 00 B5 00 B3 00 B1   \n\
114 paddsw    %%mm6, %%mm1          # Y even + Cred   00 R6 00 R4 00 R2 00 R0   \n\
115 paddsw    %%mm7, %%mm4          # Y odd  + Cred   00 R7 00 R5 00 R3 00 R1   \n\
116 paddsw    %%mm6, %%mm2          # Y even + Cgreen 00 G6 00 G4 00 G2 00 G0   \n\
117 paddsw    %%mm7, %%mm5          # Y odd  + Cgreen 00 G7 00 G5 00 G3 00 G1   \n\
118                                                                             \n\
119 # Limit RGB even to 0..255                                                  \n\
120 packuswb  %%mm0, %%mm0          # B6 B4 B2 B0 / B6 B4 B2 B0                 \n\
121 packuswb  %%mm1, %%mm1          # R6 R4 R2 R0 / R6 R4 R2 R0                 \n\
122 packuswb  %%mm2, %%mm2          # G6 G4 G2 G0 / G6 G4 G2 G0                 \n\
123                                                                             \n\
124 # Limit RGB odd to 0..255                                                   \n\
125 packuswb  %%mm3, %%mm3          # B7 B5 B3 B1 / B7 B5 B3 B1                 \n\
126 packuswb  %%mm4, %%mm4          # R7 R5 R3 R1 / R7 R5 R3 R1                 \n\
127 packuswb  %%mm5, %%mm5          # G7 G5 G3 G1 / G7 G5 G3 G1                 \n\
128                                                                             \n\
129 # Interleave RGB even and odd                                               \n\
130 punpcklbw %%mm3, %%mm0          #                 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0   \n\
131 punpcklbw %%mm4, %%mm1          #                 R7 R6 R5 R4 R3 R2 R1 R0   \n\
132 punpcklbw %%mm5, %%mm2          #                 G7 G6 G5 G4 G3 G2 G1 G0   \n\
133 "
134
135 /*
136  * Grayscale case, only use Y
137  */
138
139 #define MMX_YUV_GRAY "                                                      \n\
140 # convert the luma part                                                     \n\
141 psubusb   mmx_10w, %%mm6                                                    \n\
142 movq      %%mm6, %%mm7                                                      \n\
143 pand      mmx_00ffw, %%mm6                                                  \n\
144 psrlw     $8, %%mm7                                                         \n\
145 psllw     $3, %%mm6                                                         \n\
146 psllw     $3, %%mm7                                                         \n\
147 pmulhw    mmx_Y_coeff, %%mm6                                                \n\
148 pmulhw    mmx_Y_coeff, %%mm7                                                \n\
149 packuswb  %%mm6, %%mm6                                                      \n\
150 packuswb  %%mm7, %%mm7                                                      \n\
151 punpcklbw %%mm7, %%mm6                                                      \n\
152 "
153
154 #define MMX_UNPACK_16_GRAY "                                                \n\
155 movq      %%mm6, %%mm5                                                      \n\
156 pand      mmx_mask_f8, %%mm6                                                \n\
157 pand      mmx_mask_fc, %%mm5                                                \n\
158 movq      %%mm6, %%mm7                                                      \n\
159 psrlw     $3, %%mm7                                                         \n\
160 pxor      %%mm3, %%mm3                                                      \n\
161 movq      %%mm7, %%mm2                                                      \n\
162 movq      %%mm5, %%mm0                                                      \n\
163 punpcklbw %%mm3, %%mm5                                                      \n\
164 punpcklbw %%mm6, %%mm7                                                      \n\
165 psllw     $3, %%mm5                                                         \n\
166 por       %%mm5, %%mm7                                                      \n\
167 movq      %%mm7, (%3)                                                       \n\
168 punpckhbw %%mm3, %%mm0                                                      \n\
169 punpckhbw %%mm6, %%mm2                                                      \n\
170 psllw     $3, %%mm0                                                         \n\
171 movq      8(%0), %%mm6                                                      \n\
172 por       %%mm0, %%mm2                                                      \n\
173 movq      %%mm2, 8(%3)                                                      \n\
174 "
175
176
177 /*
178  * convert RGB plane to RGB 15 bits,
179  * mm0 -> B, mm1 -> R, mm2 -> G,
180  * mm4 -> GB, mm5 -> AR pixel 4-7,
181  * mm6 -> GB, mm7 -> AR pixel 0-3
182  */
183
184 #define MMX_UNPACK_15 "                                                     \n\
185 # mask unneeded bits off                                                    \n\
186 pand      mmx_mask_f8, %%mm0    # b7b6b5b4 b3______ b7b6b5b4 b3______       \n\
187 psrlw     $3,%%mm0              # ______b7 b6b5b4b3 ______b7 b6b5b4b3       \n\
188 pand      mmx_mask_f8, %%mm2    # g7g6g5g4 g3______ g7g6g5g4 g3______       \n\
189 pand      mmx_mask_f8, %%mm1    # r7r6r5r4 r3______ r7r6r5r4 r3______       \n\
190 psrlw     $1,%%mm1              # __r7r6r5 r4r3____ __r7r6r5 r4r3____       \n\
191 pxor      %%mm4, %%mm4          # zero mm4                                  \n\
192 movq      %%mm0, %%mm5          # Copy B7-B0                                \n\
193 movq      %%mm2, %%mm7          # Copy G7-G0                                \n\
194                                                                             \n\
195 # convert rgb24 plane to rgb15 pack for pixel 0-3                           \n\
196 punpcklbw %%mm4, %%mm2          # ________ ________ g7g6g5g4 g3______       \n\
197 punpcklbw %%mm1, %%mm0          # r7r6r5r4 r3______ ______b7 b6b5b4b3       \n\
198 psllw     $2,%%mm2              # ________ ____g7g6 g5g4g3__ ________       \n\
199 por       %%mm2, %%mm0          # r7r6r5r4 r3__g7g6 g5g4g3b7 b6b5b4b3       \n\
200 movq      8(%0), %%mm6          # Load 8 Y        Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0   \n\
201 movq      %%mm0, (%3)           # store pixel 0-3                           \n\
202                                                                             \n\
203 # convert rgb24 plane to rgb16 pack for pixel 0-3                           \n\
204 punpckhbw %%mm4, %%mm7          # ________ ________ g7g6g5g4 g3______       \n\
205 punpckhbw %%mm1, %%mm5          # r7r6r5r4 r3______ ______b7 b6b5b4b3       \n\
206 psllw     $2,%%mm7              # ________ ____g7g6 g5g4g3__ ________       \n\
207 movd      4(%1), %%mm0          # Load 4 Cb       __ __ __ __ u3 u2 u1 u0   \n\
208 por       %%mm7, %%mm5          # r7r6r5r4 r3__g7g6 g5g4g3b7 b6b5b4b3       \n\
209 movd      4(%2), %%mm1          # Load 4 Cr       __ __ __ __ v3 v2 v1 v0   \n\
210 movq      %%mm5, 8(%3)          # store pixel 4-7                           \n\
211 "
212
213 /*
214  * convert RGB plane to RGB 16 bits,
215  * mm0 -> B, mm1 -> R, mm2 -> G,
216  * mm4 -> GB, mm5 -> AR pixel 4-7,
217  * mm6 -> GB, mm7 -> AR pixel 0-3
218  */
219
220 #define MMX_UNPACK_16 "                                                     \n\
221 # mask unneeded bits off                                                    \n\
222 pand      mmx_mask_f8, %%mm0    # b7b6b5b4 b3______ b7b6b5b4 b3______       \n\
223 pand      mmx_mask_fc, %%mm2    # g7g6g5g4 g3g2____ g7g6g5g4 g3g2____       \n\
224 pand      mmx_mask_f8, %%mm1    # r7r6r5r4 r3______ r7r6r5r4 r3______       \n\
225 psrlw     $3,%%mm0              # ______b7 b6b5b4b3 ______b7 b6b5b4b3       \n\
226 pxor      %%mm4, %%mm4          # zero mm4                                  \n\
227 movq      %%mm0, %%mm5          # Copy B7-B0                                \n\
228 movq      %%mm2, %%mm7          # Copy G7-G0                                \n\
229                                                                             \n\
230 # convert rgb24 plane to rgb16 pack for pixel 0-3                           \n\
231 punpcklbw %%mm4, %%mm2          # ________ ________ g7g6g5g4 g3g2____       \n\
232 punpcklbw %%mm1, %%mm0          # r7r6r5r4 r3______ ______b7 b6b5b4b3       \n\
233 psllw     $3,%%mm2              # ________ __g7g6g5 g4g3g2__ ________       \n\
234 por       %%mm2, %%mm0          # r7r6r5r4 r3g7g6g5 g4g3g2b7 b6b5b4b3       \n\
235 movq      8(%0), %%mm6          # Load 8 Y        Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0   \n\
236 movq      %%mm0, (%3)           # store pixel 0-3                           \n\
237                                                                             \n\
238 # convert rgb24 plane to rgb16 pack for pixel 0-3                           \n\
239 punpckhbw %%mm4, %%mm7          # ________ ________ g7g6g5g4 g3g2____       \n\
240 punpckhbw %%mm1, %%mm5          # r7r6r5r4 r3______ ______b7 b6b5b4b3       \n\
241 psllw     $3,%%mm7              # ________ __g7g6g5 g4g3g2__ ________       \n\
242 movd      4(%1), %%mm0          # Load 4 Cb       __ __ __ __ u3 u2 u1 u0   \n\
243 por       %%mm7, %%mm5          # r7r6r5r4 r3g7g6g5 g4g3g2b7 b6b5b4b3       \n\
244 movd      4(%2), %%mm1          # Load 4 Cr       __ __ __ __ v3 v2 v1 v0   \n\
245 movq      %%mm5, 8(%3)          # store pixel 4-7                           \n\
246 "
247
248 /*
249  * convert RGB plane to RGB packed format,
250  * mm0 -> B, mm1 -> R, mm2 -> G, mm3 -> 0,
251  * mm4 -> GB, mm5 -> AR pixel 4-7,
252  * mm6 -> GB, mm7 -> AR pixel 0-3
253  */
254
255 #define MMX_UNPACK_32 "                                                     \n\
256 pxor      %%mm3, %%mm3  # zero mm3                                          \n\
257 movq      %%mm0, %%mm6  #                 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0           \n\
258 movq      %%mm1, %%mm7  #                 R7 R6 R5 R4 R3 R2 R1 R0           \n\
259 movq      %%mm0, %%mm4  #                 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0           \n\
260 movq      %%mm1, %%mm5  #                 R7 R6 R5 R4 R3 R2 R1 R0           \n\
261 punpcklbw %%mm2, %%mm6  #                 G3 B3 G2 B2 G1 B1 G0 B0           \n\
262 punpcklbw %%mm3, %%mm7  #                 00 R3 00 R2 00 R1 00 R0           \n\
263 punpcklwd %%mm7, %%mm6  #                 00 R1 B1 G1 00 R0 B0 G0           \n\
264 movq      %%mm6, (%3)   # Store ARGB1 ARGB0                                 \n\
265 movq      %%mm0, %%mm6  #                 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0           \n\
266 punpcklbw %%mm2, %%mm6  #                 G3 B3 G2 B2 G1 B1 G0 B0           \n\
267 punpckhwd %%mm7, %%mm6  #                 00 R3 G3 B3 00 R2 B3 G2           \n\
268 movq      %%mm6, 8(%3)  # Store ARGB3 ARGB2                                 \n\
269 punpckhbw %%mm2, %%mm4  #                 G7 B7 G6 B6 G5 B5 G4 B4           \n\
270 punpckhbw %%mm3, %%mm5  #                 00 R7 00 R6 00 R5 00 R4           \n\
271 punpcklwd %%mm5, %%mm4  #                 00 R5 B5 G5 00 R4 B4 G4           \n\
272 movq      %%mm4, 16(%3) # Store ARGB5 ARGB4                                 \n\
273 movq      %%mm0, %%mm4  #                 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0           \n\
274 punpckhbw %%mm2, %%mm4  #                 G7 B7 G6 B6 G5 B5 G4 B4           \n\
275 punpckhwd %%mm5, %%mm4  #                 00 R7 G7 B7 00 R6 B6 G6           \n\
276 movq      %%mm4, 24(%3) # Store ARGB7 ARGB6                                 \n\
277                                                                             \n\
278 #movd      4(%1), %%mm0  # Load 4 Cb       00 00 00 00 u3 u2 u1 u0           \n\
279 #movd      4(%2), %%mm1  # Load 4 Cr       00 00 00 00 v3 v2 v1 v0           \n\
280 #pxor      %%mm4, %%mm4  # zero mm4                                          \n\
281 #movq      8(%0), %%mm6  # Load 8 Y        Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0           \n\
282 "
283