factor out common subexprssion (gcc of course is too stupid to do this ...)
[ffmpeg.git] / libavcodec / i386 / dsputil_h264_template_mmx.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2005 Zoltan Hidvegi <hzoli -a- hzoli -d- com>,
3  *                    Loren Merritt
4  *
5  * This file is part of FFmpeg.
6  *
7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
9  * License as published by the Free Software Foundation; either
10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
11  *
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13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
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16  *
17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
20  */
21
22 /**
23  * MMX optimized version of (put|avg)_h264_chroma_mc8.
24  * H264_CHROMA_MC8_TMPL must be defined to the desired function name
25  * H264_CHROMA_OP must be defined to empty for put and pavgb/pavgusb for avg
26  * H264_CHROMA_MC8_MV0 must be defined to a (put|avg)_pixels8 function
27  */
28 static void H264_CHROMA_MC8_TMPL(uint8_t *dst/*align 8*/, uint8_t *src/*align 1*/, int stride, int h, int x, int y)
29 {
30     DECLARE_ALIGNED_8(uint64_t, AA);
31     DECLARE_ALIGNED_8(uint64_t, DD);
32     int i;
33
34     if(y==0 && x==0) {
35         /* no filter needed */
36         H264_CHROMA_MC8_MV0(dst, src, stride, h);
37         return;
38     }
39
40     assert(x<8 && y<8 && x>=0 && y>=0);
41
42     if(y==0 || x==0)
43     {
44         /* 1 dimensional filter only */
45         const int dxy = x ? 1 : stride;
46
47         asm volatile(
48             "movd %0, %%mm5\n\t"
49             "movq %1, %%mm4\n\t"
50             "punpcklwd %%mm5, %%mm5\n\t"
51             "punpckldq %%mm5, %%mm5\n\t" /* mm5 = B = x */
52             "movq %%mm4, %%mm6\n\t"
53             "pxor %%mm7, %%mm7\n\t"
54             "psubw %%mm5, %%mm4\n\t"     /* mm4 = A = 8-x */
55             "psrlw $1, %%mm6\n\t"        /* mm6 = 4 */
56             :: "rm"(x+y), "m"(ff_pw_8));
57
58         for(i=0; i<h; i++) {
59             asm volatile(
60                 /* mm0 = src[0..7], mm1 = src[1..8] */
61                 "movq %0, %%mm0\n\t"
62                 "movq %1, %%mm2\n\t"
63                 :: "m"(src[0]), "m"(src[dxy]));
64
65             asm volatile(
66                 /* [mm0,mm1] = A * src[0..7] */
67                 /* [mm2,mm3] = B * src[1..8] */
68                 "movq %%mm0, %%mm1\n\t"
69                 "movq %%mm2, %%mm3\n\t"
70                 "punpcklbw %%mm7, %%mm0\n\t"
71                 "punpckhbw %%mm7, %%mm1\n\t"
72                 "punpcklbw %%mm7, %%mm2\n\t"
73                 "punpckhbw %%mm7, %%mm3\n\t"
74                 "pmullw %%mm4, %%mm0\n\t"
75                 "pmullw %%mm4, %%mm1\n\t"
76                 "pmullw %%mm5, %%mm2\n\t"
77                 "pmullw %%mm5, %%mm3\n\t"
78
79                 /* dst[0..7] = (A * src[0..7] + B * src[1..8] + 4) >> 3 */
80                 "paddw %%mm6, %%mm0\n\t"
81                 "paddw %%mm6, %%mm1\n\t"
82                 "paddw %%mm2, %%mm0\n\t"
83                 "paddw %%mm3, %%mm1\n\t"
84                 "psrlw $3, %%mm0\n\t"
85                 "psrlw $3, %%mm1\n\t"
86                 "packuswb %%mm1, %%mm0\n\t"
87                 H264_CHROMA_OP(%0, %%mm0)
88                 "movq %%mm0, %0\n\t"
89                 : "=m" (dst[0]));
90
91             src += stride;
92             dst += stride;
93         }
94         return;
95     }
96
97     /* general case, bilinear */
98     asm volatile("movd %2, %%mm4\n\t"
99                  "movd %3, %%mm6\n\t"
100                  "punpcklwd %%mm4, %%mm4\n\t"
101                  "punpcklwd %%mm6, %%mm6\n\t"
102                  "punpckldq %%mm4, %%mm4\n\t" /* mm4 = x words */
103                  "punpckldq %%mm6, %%mm6\n\t" /* mm6 = y words */
104                  "movq %%mm4, %%mm5\n\t"
105                  "pmullw %%mm6, %%mm4\n\t"    /* mm4 = x * y */
106                  "psllw $3, %%mm5\n\t"
107                  "psllw $3, %%mm6\n\t"
108                  "movq %%mm5, %%mm7\n\t"
109                  "paddw %%mm6, %%mm7\n\t"
110                  "movq %%mm4, %1\n\t"         /* DD = x * y */
111                  "psubw %%mm4, %%mm5\n\t"     /* mm5 = B = 8x - xy */
112                  "psubw %%mm4, %%mm6\n\t"     /* mm6 = C = 8y - xy */
113                  "paddw %4, %%mm4\n\t"
114                  "psubw %%mm7, %%mm4\n\t"     /* mm4 = A = xy - (8x+8y) + 64 */
115                  "pxor %%mm7, %%mm7\n\t"
116                  "movq %%mm4, %0\n\t"
117                  : "=m" (AA), "=m" (DD) : "rm" (x), "rm" (y), "m" (ff_pw_64));
118
119     asm volatile(
120         /* mm0 = src[0..7], mm1 = src[1..8] */
121         "movq %0, %%mm0\n\t"
122         "movq %1, %%mm1\n\t"
123         : : "m" (src[0]), "m" (src[1]));
124
125     for(i=0; i<h; i++) {
126         src += stride;
127
128         asm volatile(
129             /* mm2 = A * src[0..3] + B * src[1..4] */
130             /* mm3 = A * src[4..7] + B * src[5..8] */
131             "movq %%mm0, %%mm2\n\t"
132             "movq %%mm1, %%mm3\n\t"
133             "punpckhbw %%mm7, %%mm0\n\t"
134             "punpcklbw %%mm7, %%mm1\n\t"
135             "punpcklbw %%mm7, %%mm2\n\t"
136             "punpckhbw %%mm7, %%mm3\n\t"
137             "pmullw %0, %%mm0\n\t"
138             "pmullw %0, %%mm2\n\t"
139             "pmullw %%mm5, %%mm1\n\t"
140             "pmullw %%mm5, %%mm3\n\t"
141             "paddw %%mm1, %%mm2\n\t"
142             "paddw %%mm0, %%mm3\n\t"
143             : : "m" (AA));
144
145         asm volatile(
146             /* [mm2,mm3] += C * src[0..7] */
147             "movq %0, %%mm0\n\t"
148             "movq %%mm0, %%mm1\n\t"
149             "punpcklbw %%mm7, %%mm0\n\t"
150             "punpckhbw %%mm7, %%mm1\n\t"
151             "pmullw %%mm6, %%mm0\n\t"
152             "pmullw %%mm6, %%mm1\n\t"
153             "paddw %%mm0, %%mm2\n\t"
154             "paddw %%mm1, %%mm3\n\t"
155             : : "m" (src[0]));
156
157         asm volatile(
158             /* [mm2,mm3] += D * src[1..8] */
159             "movq %1, %%mm1\n\t"
160             "movq %%mm1, %%mm0\n\t"
161             "movq %%mm1, %%mm4\n\t"
162             "punpcklbw %%mm7, %%mm0\n\t"
163             "punpckhbw %%mm7, %%mm4\n\t"
164             "pmullw %2, %%mm0\n\t"
165             "pmullw %2, %%mm4\n\t"
166             "paddw %%mm0, %%mm2\n\t"
167             "paddw %%mm4, %%mm3\n\t"
168             "movq %0, %%mm0\n\t"
169             : : "m" (src[0]), "m" (src[1]), "m" (DD));
170
171         asm volatile(
172             /* dst[0..7] = ([mm2,mm3] + 32) >> 6 */
173             "paddw %1, %%mm2\n\t"
174             "paddw %1, %%mm3\n\t"
175             "psrlw $6, %%mm2\n\t"
176             "psrlw $6, %%mm3\n\t"
177             "packuswb %%mm3, %%mm2\n\t"
178             H264_CHROMA_OP(%0, %%mm2)
179             "movq %%mm2, %0\n\t"
180             : "=m" (dst[0]) : "m" (ff_pw_32));
181         dst+= stride;
182     }
183 }
184
185 static void H264_CHROMA_MC4_TMPL(uint8_t *dst/*align 4*/, uint8_t *src/*align 1*/, int stride, int h, int x, int y)
186 {
187     DECLARE_ALIGNED_8(uint64_t, AA);
188     DECLARE_ALIGNED_8(uint64_t, DD);
189     int i;
190
191     /* no special case for mv=(0,0) in 4x*, since it's much less common than in 8x*.
192      * could still save a few cycles, but maybe not worth the complexity. */
193
194     assert(x<8 && y<8 && x>=0 && y>=0);
195
196     asm volatile("movd %2, %%mm4\n\t"
197                  "movd %3, %%mm6\n\t"
198                  "punpcklwd %%mm4, %%mm4\n\t"
199                  "punpcklwd %%mm6, %%mm6\n\t"
200                  "punpckldq %%mm4, %%mm4\n\t" /* mm4 = x words */
201                  "punpckldq %%mm6, %%mm6\n\t" /* mm6 = y words */
202                  "movq %%mm4, %%mm5\n\t"
203                  "pmullw %%mm6, %%mm4\n\t"    /* mm4 = x * y */
204                  "psllw $3, %%mm5\n\t"
205                  "psllw $3, %%mm6\n\t"
206                  "movq %%mm5, %%mm7\n\t"
207                  "paddw %%mm6, %%mm7\n\t"
208                  "movq %%mm4, %1\n\t"         /* DD = x * y */
209                  "psubw %%mm4, %%mm5\n\t"     /* mm5 = B = 8x - xy */
210                  "psubw %%mm4, %%mm6\n\t"     /* mm6 = C = 8y - xy */
211                  "paddw %4, %%mm4\n\t"
212                  "psubw %%mm7, %%mm4\n\t"     /* mm4 = A = xy - (8x+8y) + 64 */
213                  "pxor %%mm7, %%mm7\n\t"
214                  "movq %%mm4, %0\n\t"
215                  : "=m" (AA), "=m" (DD) : "rm" (x), "rm" (y), "m" (ff_pw_64));
216
217     asm volatile(
218         /* mm0 = src[0..3], mm1 = src[1..4] */
219         "movd %0, %%mm0\n\t"
220         "movd %1, %%mm1\n\t"
221         "punpcklbw %%mm7, %%mm0\n\t"
222         "punpcklbw %%mm7, %%mm1\n\t"
223         : : "m" (src[0]), "m" (src[1]));
224
225     for(i=0; i<h; i++) {
226         asm volatile(
227             /* mm2 = A * src[0..3] + B * src[1..4] */
228             "movq %%mm0, %%mm2\n\t"
229             "pmullw %0, %%mm2\n\t"
230             "pmullw %%mm5, %%mm1\n\t"
231             "paddw %%mm1, %%mm2\n\t"
232             : : "m" (AA));
233
234         src += stride;
235         asm volatile(
236             /* mm0 = src[0..3], mm1 = src[1..4] */
237             "movd %0, %%mm0\n\t"
238             "movd %1, %%mm1\n\t"
239             "punpcklbw %%mm7, %%mm0\n\t"
240             "punpcklbw %%mm7, %%mm1\n\t"
241             : : "m" (src[0]), "m" (src[1]));
242
243         asm volatile(
244             /* mm2 += C * src[0..3] + D * src[1..4] */
245             "movq %%mm0, %%mm3\n\t"
246             "movq %%mm1, %%mm4\n\t"
247             "pmullw %%mm6, %%mm3\n\t"
248             "pmullw %0, %%mm4\n\t"
249             "paddw %%mm3, %%mm2\n\t"
250             "paddw %%mm4, %%mm2\n\t"
251             : : "m" (DD));
252
253         asm volatile(
254             /* dst[0..3] = pack((mm2 + 32) >> 6) */
255             "paddw %1, %%mm2\n\t"
256             "psrlw $6, %%mm2\n\t"
257             "packuswb %%mm7, %%mm2\n\t"
258             H264_CHROMA_OP4(%0, %%mm2, %%mm3)
259             "movd %%mm2, %0\n\t"
260             : "=m" (dst[0]) : "m" (ff_pw_32));
261         dst += stride;
262     }
263 }
264
265 #ifdef H264_CHROMA_MC2_TMPL
266 static void H264_CHROMA_MC2_TMPL(uint8_t *dst/*align 2*/, uint8_t *src/*align 1*/, int stride, int h, int x, int y)
267 {
268     int tmp = ((1<<16)-1)*x + 8;
269     int CD= tmp*y;
270     int AB= (tmp<<3) - CD;
271     asm volatile(
272         /* mm5 = {A,B,A,B} */
273         /* mm6 = {C,D,C,D} */
274         "movd %0, %%mm5\n\t"
275         "movd %1, %%mm6\n\t"
276         "punpckldq %%mm5, %%mm5\n\t"
277         "punpckldq %%mm6, %%mm6\n\t"
278         "pxor %%mm7, %%mm7\n\t"
279         /* mm0 = src[0,1,1,2] */
280         "movd %2, %%mm0\n\t"
281         "punpcklbw %%mm7, %%mm0\n\t"
282         "pshufw $0x94, %%mm0, %%mm0\n\t"
283         :: "r"(AB), "r"(CD), "m"(src[0]));
284
285
286     asm volatile(
287         "1:\n\t"
288         "addl %4, %1\n\t"
289         /* mm1 = A * src[0,1] + B * src[1,2] */
290         "movq    %%mm0, %%mm1\n\t"
291         "pmaddwd %%mm5, %%mm1\n\t"
292         /* mm0 = src[0,1,1,2] */
293         "movd (%1), %%mm0\n\t"
294         "punpcklbw %%mm7, %%mm0\n\t"
295         "pshufw $0x94, %%mm0, %%mm0\n\t"
296         /* mm1 += C * src[0,1] + D * src[1,2] */
297         "movq    %%mm0, %%mm2\n\t"
298         "pmaddwd %%mm6, %%mm2\n\t"
299         "paddw   %%mm2, %%mm1\n\t"
300         /* dst[0,1] = pack((mm1 + 32) >> 6) */
301         "paddw %3, %%mm1\n\t"
302         "psrlw $6, %%mm1\n\t"
303         "packssdw %%mm7, %%mm1\n\t"
304         "packuswb %%mm7, %%mm1\n\t"
305         /* writes garbage to the right of dst.
306             * ok because partitions are processed from left to right. */
307         H264_CHROMA_OP4((%0), %%mm1, %%mm3)
308         "movd %%mm1, (%0)\n\t"
309         "addl %4, %0\n\t"
310         "subl $1, %2\n\t"
311         "jnz 1b\n\t"
312         : "+r" (dst), "+r"(src), "+r"(h) : "m" (ff_pw_32), "r"(stride));
313
314 }
315 #endif
316