9342728a209e9ab7f31bc9a6bb063148734629f2
[ffmpeg.git] / libavcodec / ppc / dsputil_altivec.c
1 /*
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20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
21  */
22
23 #include "config.h"
24 #if HAVE_ALTIVEC_H
25 #include <altivec.h>
26 #endif
27 #include "libavutil/attributes.h"
28 #include "libavutil/ppc/types_altivec.h"
29 #include "libavutil/ppc/util_altivec.h"
30 #include "libavcodec/avcodec.h"
31 #include "libavcodec/dsputil.h"
32 #include "dsputil_altivec.h"
33
34 static int sad16_x2_altivec(void *v, uint8_t *pix1, uint8_t *pix2, int line_size, int h)
35 {
36     int i;
37     int s;
38     const vector unsigned char zero = (const vector unsigned char)vec_splat_u8(0);
39     vector unsigned char perm1 = vec_lvsl(0, pix2);
40     vector unsigned char perm2 = vec_add(perm1, vec_splat_u8(1));
41     vector unsigned char pix2l, pix2r;
42     vector unsigned char pix1v, pix2v, pix2iv, avgv, t5;
43     vector unsigned int sad;
44     vector signed int sumdiffs;
45
46     s = 0;
47     sad = (vector unsigned int)vec_splat_u32(0);
48     for (i = 0; i < h; i++) {
49         /* Read unaligned pixels into our vectors. The vectors are as follows:
50            pix1v: pix1[0]-pix1[15]
51            pix2v: pix2[0]-pix2[15]      pix2iv: pix2[1]-pix2[16] */
52         pix1v  = vec_ld( 0, pix1);
53         pix2l  = vec_ld( 0, pix2);
54         pix2r  = vec_ld(16, pix2);
55         pix2v  = vec_perm(pix2l, pix2r, perm1);
56         pix2iv = vec_perm(pix2l, pix2r, perm2);
57
58         /* Calculate the average vector */
59         avgv = vec_avg(pix2v, pix2iv);
60
61         /* Calculate a sum of abs differences vector */
62         t5 = vec_sub(vec_max(pix1v, avgv), vec_min(pix1v, avgv));
63
64         /* Add each 4 pixel group together and put 4 results into sad */
65         sad = vec_sum4s(t5, sad);
66
67         pix1 += line_size;
68         pix2 += line_size;
69     }
70     /* Sum up the four partial sums, and put the result into s */
71     sumdiffs = vec_sums((vector signed int) sad, (vector signed int) zero);
72     sumdiffs = vec_splat(sumdiffs, 3);
73     vec_ste(sumdiffs, 0, &s);
74
75     return s;
76 }
77
78 static int sad16_y2_altivec(void *v, uint8_t *pix1, uint8_t *pix2, int line_size, int h)
79 {
80     int i;
81     int s;
82     const vector unsigned char zero = (const vector unsigned char)vec_splat_u8(0);
83     vector unsigned char perm = vec_lvsl(0, pix2);
84     vector unsigned char pix2l, pix2r;
85     vector unsigned char pix1v, pix2v, pix3v, avgv, t5;
86     vector unsigned int sad;
87     vector signed int sumdiffs;
88     uint8_t *pix3 = pix2 + line_size;
89
90     s = 0;
91     sad = (vector unsigned int)vec_splat_u32(0);
92
93     /* Due to the fact that pix3 = pix2 + line_size, the pix3 of one
94        iteration becomes pix2 in the next iteration. We can use this
95        fact to avoid a potentially expensive unaligned read, each
96        time around the loop.
97        Read unaligned pixels into our vectors. The vectors are as follows:
98        pix2v: pix2[0]-pix2[15]
99        Split the pixel vectors into shorts */
100     pix2l = vec_ld( 0, pix2);
101     pix2r = vec_ld(15, pix2);
102     pix2v = vec_perm(pix2l, pix2r, perm);
103
104     for (i = 0; i < h; i++) {
105         /* Read unaligned pixels into our vectors. The vectors are as follows:
106            pix1v: pix1[0]-pix1[15]
107            pix3v: pix3[0]-pix3[15] */
108         pix1v = vec_ld(0, pix1);
109
110         pix2l = vec_ld( 0, pix3);
111         pix2r = vec_ld(15, pix3);
112         pix3v = vec_perm(pix2l, pix2r, perm);
113
114         /* Calculate the average vector */
115         avgv = vec_avg(pix2v, pix3v);
116
117         /* Calculate a sum of abs differences vector */
118         t5 = vec_sub(vec_max(pix1v, avgv), vec_min(pix1v, avgv));
119
120         /* Add each 4 pixel group together and put 4 results into sad */
121         sad = vec_sum4s(t5, sad);
122
123         pix1 += line_size;
124         pix2v = pix3v;
125         pix3 += line_size;
126
127     }
128
129     /* Sum up the four partial sums, and put the result into s */
130     sumdiffs = vec_sums((vector signed int) sad, (vector signed int) zero);
131     sumdiffs = vec_splat(sumdiffs, 3);
132     vec_ste(sumdiffs, 0, &s);
133     return s;
134 }
135
136 static int sad16_xy2_altivec(void *v, uint8_t *pix1, uint8_t *pix2, int line_size, int h)
137 {
138     int i;
139     int s;
140     uint8_t *pix3 = pix2 + line_size;
141     const vector unsigned char zero = (const vector unsigned char)vec_splat_u8(0);
142     const vector unsigned short two = (const vector unsigned short)vec_splat_u16(2);
143     vector unsigned char avgv, t5;
144     vector unsigned char perm1 = vec_lvsl(0, pix2);
145     vector unsigned char perm2 = vec_add(perm1, vec_splat_u8(1));
146     vector unsigned char pix2l, pix2r;
147     vector unsigned char pix1v, pix2v, pix3v, pix2iv, pix3iv;
148     vector unsigned short pix2lv, pix2hv, pix2ilv, pix2ihv;
149     vector unsigned short pix3lv, pix3hv, pix3ilv, pix3ihv;
150     vector unsigned short avghv, avglv;
151     vector unsigned short t1, t2, t3, t4;
152     vector unsigned int sad;
153     vector signed int sumdiffs;
154
155     sad = (vector unsigned int)vec_splat_u32(0);
156
157     s = 0;
158
159     /* Due to the fact that pix3 = pix2 + line_size, the pix3 of one
160        iteration becomes pix2 in the next iteration. We can use this
161        fact to avoid a potentially expensive unaligned read, as well
162        as some splitting, and vector addition each time around the loop.
163        Read unaligned pixels into our vectors. The vectors are as follows:
164        pix2v: pix2[0]-pix2[15]  pix2iv: pix2[1]-pix2[16]
165        Split the pixel vectors into shorts */
166     pix2l  = vec_ld( 0, pix2);
167     pix2r  = vec_ld(16, pix2);
168     pix2v  = vec_perm(pix2l, pix2r, perm1);
169     pix2iv = vec_perm(pix2l, pix2r, perm2);
170
171     pix2hv  = (vector unsigned short) vec_mergeh(zero, pix2v);
172     pix2lv  = (vector unsigned short) vec_mergel(zero, pix2v);
173     pix2ihv = (vector unsigned short) vec_mergeh(zero, pix2iv);
174     pix2ilv = (vector unsigned short) vec_mergel(zero, pix2iv);
175     t1 = vec_add(pix2hv, pix2ihv);
176     t2 = vec_add(pix2lv, pix2ilv);
177
178     for (i = 0; i < h; i++) {
179         /* Read unaligned pixels into our vectors. The vectors are as follows:
180            pix1v: pix1[0]-pix1[15]
181            pix3v: pix3[0]-pix3[15]      pix3iv: pix3[1]-pix3[16] */
182         pix1v = vec_ld(0, pix1);
183
184         pix2l  = vec_ld( 0, pix3);
185         pix2r  = vec_ld(16, pix3);
186         pix3v  = vec_perm(pix2l, pix2r, perm1);
187         pix3iv = vec_perm(pix2l, pix2r, perm2);
188
189         /* Note that AltiVec does have vec_avg, but this works on vector pairs
190            and rounds up. We could do avg(avg(a,b),avg(c,d)), but the rounding
191            would mean that, for example, avg(3,0,0,1) = 2, when it should be 1.
192            Instead, we have to split the pixel vectors into vectors of shorts,
193            and do the averaging by hand. */
194
195         /* Split the pixel vectors into shorts */
196         pix3hv  = (vector unsigned short) vec_mergeh(zero, pix3v);
197         pix3lv  = (vector unsigned short) vec_mergel(zero, pix3v);
198         pix3ihv = (vector unsigned short) vec_mergeh(zero, pix3iv);
199         pix3ilv = (vector unsigned short) vec_mergel(zero, pix3iv);
200
201         /* Do the averaging on them */
202         t3 = vec_add(pix3hv, pix3ihv);
203         t4 = vec_add(pix3lv, pix3ilv);
204
205         avghv = vec_sr(vec_add(vec_add(t1, t3), two), two);
206         avglv = vec_sr(vec_add(vec_add(t2, t4), two), two);
207
208         /* Pack the shorts back into a result */
209         avgv = vec_pack(avghv, avglv);
210
211         /* Calculate a sum of abs differences vector */
212         t5 = vec_sub(vec_max(pix1v, avgv), vec_min(pix1v, avgv));
213
214         /* Add each 4 pixel group together and put 4 results into sad */
215         sad = vec_sum4s(t5, sad);
216
217         pix1 += line_size;
218         pix3 += line_size;
219         /* Transfer the calculated values for pix3 into pix2 */
220         t1 = t3;
221         t2 = t4;
222     }
223     /* Sum up the four partial sums, and put the result into s */
224     sumdiffs = vec_sums((vector signed int) sad, (vector signed int) zero);
225     sumdiffs = vec_splat(sumdiffs, 3);
226     vec_ste(sumdiffs, 0, &s);
227
228     return s;
229 }
230
231 static int sad16_altivec(void *v, uint8_t *pix1, uint8_t *pix2, int line_size, int h)
232 {
233     int i;
234     int s;
235     const vector unsigned int zero = (const vector unsigned int)vec_splat_u32(0);
236     vector unsigned char perm = vec_lvsl(0, pix2);
237     vector unsigned char t1, t2, t3,t4, t5;
238     vector unsigned int sad;
239     vector signed int sumdiffs;
240
241     sad = (vector unsigned int)vec_splat_u32(0);
242
243
244     for (i = 0; i < h; i++) {
245         /* Read potentially unaligned pixels into t1 and t2 */
246         vector unsigned char pix2l = vec_ld( 0, pix2);
247         vector unsigned char pix2r = vec_ld(15, pix2);
248         t1 = vec_ld(0, pix1);
249         t2 = vec_perm(pix2l, pix2r, perm);
250
251         /* Calculate a sum of abs differences vector */
252         t3 = vec_max(t1, t2);
253         t4 = vec_min(t1, t2);
254         t5 = vec_sub(t3, t4);
255
256         /* Add each 4 pixel group together and put 4 results into sad */
257         sad = vec_sum4s(t5, sad);
258
259         pix1 += line_size;
260         pix2 += line_size;
261     }
262
263     /* Sum up the four partial sums, and put the result into s */
264     sumdiffs = vec_sums((vector signed int) sad, (vector signed int) zero);
265     sumdiffs = vec_splat(sumdiffs, 3);
266     vec_ste(sumdiffs, 0, &s);
267
268     return s;
269 }
270
271 static int sad8_altivec(void *v, uint8_t *pix1, uint8_t *pix2, int line_size, int h)
272 {
273     int i;
274     int s;
275     const vector unsigned int zero = (const vector unsigned int)vec_splat_u32(0);
276     const vector unsigned char permclear = (vector unsigned char){255,255,255,255,255,255,255,255,0,0,0,0,0,0,0,0};
277     vector unsigned char perm1 = vec_lvsl(0, pix1);
278     vector unsigned char perm2 = vec_lvsl(0, pix2);
279     vector unsigned char t1, t2, t3,t4, t5;
280     vector unsigned int sad;
281     vector signed int sumdiffs;
282
283     sad = (vector unsigned int)vec_splat_u32(0);
284
285     for (i = 0; i < h; i++) {
286         /* Read potentially unaligned pixels into t1 and t2
287            Since we're reading 16 pixels, and actually only want 8,
288            mask out the last 8 pixels. The 0s don't change the sum. */
289         vector unsigned char pix1l = vec_ld(0, pix1);
290         vector unsigned char pix1r = vec_ld(7, pix1);
291         vector unsigned char pix2l = vec_ld(0, pix2);
292         vector unsigned char pix2r = vec_ld(7, pix2);
293         t1 = vec_and(vec_perm(pix1l, pix1r, perm1), permclear);
294         t2 = vec_and(vec_perm(pix2l, pix2r, perm2), permclear);
295
296         /* Calculate a sum of abs differences vector */
297         t3 = vec_max(t1, t2);
298         t4 = vec_min(t1, t2);
299         t5 = vec_sub(t3, t4);
300
301         /* Add each 4 pixel group together and put 4 results into sad */
302         sad = vec_sum4s(t5, sad);
303
304         pix1 += line_size;
305         pix2 += line_size;
306     }
307
308     /* Sum up the four partial sums, and put the result into s */
309     sumdiffs = vec_sums((vector signed int) sad, (vector signed int) zero);
310     sumdiffs = vec_splat(sumdiffs, 3);
311     vec_ste(sumdiffs, 0, &s);
312
313     return s;
314 }
315
316 static int pix_norm1_altivec(uint8_t *pix, int line_size)
317 {
318     int i;
319     int s;
320     const vector unsigned int zero = (const vector unsigned int)vec_splat_u32(0);
321     vector unsigned char perm = vec_lvsl(0, pix);
322     vector unsigned char pixv;
323     vector unsigned int sv;
324     vector signed int sum;
325
326     sv = (vector unsigned int)vec_splat_u32(0);
327
328     s = 0;
329     for (i = 0; i < 16; i++) {
330         /* Read in the potentially unaligned pixels */
331         vector unsigned char pixl = vec_ld( 0, pix);
332         vector unsigned char pixr = vec_ld(15, pix);
333         pixv = vec_perm(pixl, pixr, perm);
334
335         /* Square the values, and add them to our sum */
336         sv = vec_msum(pixv, pixv, sv);
337
338         pix += line_size;
339     }
340     /* Sum up the four partial sums, and put the result into s */
341     sum = vec_sums((vector signed int) sv, (vector signed int) zero);
342     sum = vec_splat(sum, 3);
343     vec_ste(sum, 0, &s);
344
345     return s;
346 }
347
348 /**
349  * Sum of Squared Errors for a 8x8 block.
350  * AltiVec-enhanced.
351  * It's the sad8_altivec code above w/ squaring added.
352  */
353 static int sse8_altivec(void *v, uint8_t *pix1, uint8_t *pix2, int line_size, int h)
354 {
355     int i;
356     int s;
357     const vector unsigned int zero = (const vector unsigned int)vec_splat_u32(0);
358     const vector unsigned char permclear = (vector unsigned char){255,255,255,255,255,255,255,255,0,0,0,0,0,0,0,0};
359     vector unsigned char perm1 = vec_lvsl(0, pix1);
360     vector unsigned char perm2 = vec_lvsl(0, pix2);
361     vector unsigned char t1, t2, t3,t4, t5;
362     vector unsigned int sum;
363     vector signed int sumsqr;
364
365     sum = (vector unsigned int)vec_splat_u32(0);
366
367     for (i = 0; i < h; i++) {
368         /* Read potentially unaligned pixels into t1 and t2
369            Since we're reading 16 pixels, and actually only want 8,
370            mask out the last 8 pixels. The 0s don't change the sum. */
371         vector unsigned char pix1l = vec_ld(0, pix1);
372         vector unsigned char pix1r = vec_ld(7, pix1);
373         vector unsigned char pix2l = vec_ld(0, pix2);
374         vector unsigned char pix2r = vec_ld(7, pix2);
375         t1 = vec_and(vec_perm(pix1l, pix1r, perm1), permclear);
376         t2 = vec_and(vec_perm(pix2l, pix2r, perm2), permclear);
377
378         /* Since we want to use unsigned chars, we can take advantage
379            of the fact that abs(a-b)^2 = (a-b)^2. */
380
381         /* Calculate abs differences vector */
382         t3 = vec_max(t1, t2);
383         t4 = vec_min(t1, t2);
384         t5 = vec_sub(t3, t4);
385
386         /* Square the values and add them to our sum */
387         sum = vec_msum(t5, t5, sum);
388
389         pix1 += line_size;
390         pix2 += line_size;
391     }
392
393     /* Sum up the four partial sums, and put the result into s */
394     sumsqr = vec_sums((vector signed int) sum, (vector signed int) zero);
395     sumsqr = vec_splat(sumsqr, 3);
396     vec_ste(sumsqr, 0, &s);
397
398     return s;
399 }
400
401 /**
402  * Sum of Squared Errors for a 16x16 block.
403  * AltiVec-enhanced.
404  * It's the sad16_altivec code above w/ squaring added.
405  */
406 static int sse16_altivec(void *v, uint8_t *pix1, uint8_t *pix2, int line_size, int h)
407 {
408     int i;
409     int s;
410     const vector unsigned int zero = (const vector unsigned int)vec_splat_u32(0);
411     vector unsigned char perm = vec_lvsl(0, pix2);
412     vector unsigned char t1, t2, t3,t4, t5;
413     vector unsigned int sum;
414     vector signed int sumsqr;
415
416     sum = (vector unsigned int)vec_splat_u32(0);
417
418     for (i = 0; i < h; i++) {
419         /* Read potentially unaligned pixels into t1 and t2 */
420         vector unsigned char pix2l = vec_ld( 0, pix2);
421         vector unsigned char pix2r = vec_ld(15, pix2);
422         t1 = vec_ld(0, pix1);
423         t2 = vec_perm(pix2l, pix2r, perm);
424
425         /* Since we want to use unsigned chars, we can take advantage
426            of the fact that abs(a-b)^2 = (a-b)^2. */
427
428         /* Calculate abs differences vector */
429         t3 = vec_max(t1, t2);
430         t4 = vec_min(t1, t2);
431         t5 = vec_sub(t3, t4);
432
433         /* Square the values and add them to our sum */
434         sum = vec_msum(t5, t5, sum);
435
436         pix1 += line_size;
437         pix2 += line_size;
438     }
439
440     /* Sum up the four partial sums, and put the result into s */
441     sumsqr = vec_sums((vector signed int) sum, (vector signed int) zero);
442     sumsqr = vec_splat(sumsqr, 3);
443     vec_ste(sumsqr, 0, &s);
444
445     return s;
446 }
447
448 static int pix_sum_altivec(uint8_t * pix, int line_size)
449 {
450     const vector unsigned int zero = (const vector unsigned int)vec_splat_u32(0);
451     vector unsigned char perm = vec_lvsl(0, pix);
452     vector unsigned char t1;
453     vector unsigned int sad;
454     vector signed int sumdiffs;
455
456     int i;
457     int s;
458
459     sad = (vector unsigned int)vec_splat_u32(0);
460
461     for (i = 0; i < 16; i++) {
462         /* Read the potentially unaligned 16 pixels into t1 */
463         vector unsigned char pixl = vec_ld( 0, pix);
464         vector unsigned char pixr = vec_ld(15, pix);
465         t1 = vec_perm(pixl, pixr, perm);
466
467         /* Add each 4 pixel group together and put 4 results into sad */
468         sad = vec_sum4s(t1, sad);
469
470         pix += line_size;
471     }
472
473     /* Sum up the four partial sums, and put the result into s */
474     sumdiffs = vec_sums((vector signed int) sad, (vector signed int) zero);
475     sumdiffs = vec_splat(sumdiffs, 3);
476     vec_ste(sumdiffs, 0, &s);
477
478     return s;
479 }
480
481 static void get_pixels_altivec(int16_t *restrict block, const uint8_t *pixels, int line_size)
482 {
483     int i;
484     vector unsigned char perm = vec_lvsl(0, pixels);
485     vector unsigned char bytes;
486     const vector unsigned char zero = (const vector unsigned char)vec_splat_u8(0);
487     vector signed short shorts;
488
489     for (i = 0; i < 8; i++) {
490         // Read potentially unaligned pixels.
491         // We're reading 16 pixels, and actually only want 8,
492         // but we simply ignore the extras.
493         vector unsigned char pixl = vec_ld(0, pixels);
494         vector unsigned char pixr = vec_ld(7, pixels);
495         bytes = vec_perm(pixl, pixr, perm);
496
497         // convert the bytes into shorts
498         shorts = (vector signed short)vec_mergeh(zero, bytes);
499
500         // save the data to the block, we assume the block is 16-byte aligned
501         vec_st(shorts, i*16, (vector signed short*)block);
502
503         pixels += line_size;
504     }
505 }
506
507 static void diff_pixels_altivec(int16_t *restrict block, const uint8_t *s1,
508         const uint8_t *s2, int stride)
509 {
510     int i;
511     vector unsigned char perm1 = vec_lvsl(0, s1);
512     vector unsigned char perm2 = vec_lvsl(0, s2);
513     vector unsigned char bytes, pixl, pixr;
514     const vector unsigned char zero = (const vector unsigned char)vec_splat_u8(0);
515     vector signed short shorts1, shorts2;
516
517     for (i = 0; i < 4; i++) {
518         // Read potentially unaligned pixels
519         // We're reading 16 pixels, and actually only want 8,
520         // but we simply ignore the extras.
521         pixl = vec_ld( 0, s1);
522         pixr = vec_ld(15, s1);
523         bytes = vec_perm(pixl, pixr, perm1);
524
525         // convert the bytes into shorts
526         shorts1 = (vector signed short)vec_mergeh(zero, bytes);
527
528         // Do the same for the second block of pixels
529         pixl = vec_ld( 0, s2);
530         pixr = vec_ld(15, s2);
531         bytes = vec_perm(pixl, pixr, perm2);
532
533         // convert the bytes into shorts
534         shorts2 = (vector signed short)vec_mergeh(zero, bytes);
535
536         // Do the subtraction
537         shorts1 = vec_sub(shorts1, shorts2);
538
539         // save the data to the block, we assume the block is 16-byte aligned
540         vec_st(shorts1, 0, (vector signed short*)block);
541
542         s1 += stride;
543         s2 += stride;
544         block += 8;
545
546
547         // The code below is a copy of the code above... This is a manual
548         // unroll.
549
550         // Read potentially unaligned pixels
551         // We're reading 16 pixels, and actually only want 8,
552         // but we simply ignore the extras.
553         pixl = vec_ld( 0, s1);
554         pixr = vec_ld(15, s1);
555         bytes = vec_perm(pixl, pixr, perm1);
556
557         // convert the bytes into shorts
558         shorts1 = (vector signed short)vec_mergeh(zero, bytes);
559
560         // Do the same for the second block of pixels
561         pixl = vec_ld( 0, s2);
562         pixr = vec_ld(15, s2);
563         bytes = vec_perm(pixl, pixr, perm2);
564
565         // convert the bytes into shorts
566         shorts2 = (vector signed short)vec_mergeh(zero, bytes);
567
568         // Do the subtraction
569         shorts1 = vec_sub(shorts1, shorts2);
570
571         // save the data to the block, we assume the block is 16-byte aligned
572         vec_st(shorts1, 0, (vector signed short*)block);
573
574         s1 += stride;
575         s2 += stride;
576         block += 8;
577     }
578 }
579
580
581 static void clear_block_altivec(int16_t *block) {
582     LOAD_ZERO;
583     vec_st(zero_s16v,   0, block);
584     vec_st(zero_s16v,  16, block);
585     vec_st(zero_s16v,  32, block);
586     vec_st(zero_s16v,  48, block);
587     vec_st(zero_s16v,  64, block);
588     vec_st(zero_s16v,  80, block);
589     vec_st(zero_s16v,  96, block);
590     vec_st(zero_s16v, 112, block);
591 }
592
593
594 static void add_bytes_altivec(uint8_t *dst, uint8_t *src, int w) {
595     register int i;
596     register vector unsigned char vdst, vsrc;
597
598     /* dst and src are 16 bytes-aligned (guaranteed) */
599     for (i = 0 ; (i + 15) < w ; i+=16) {
600         vdst = vec_ld(i, (unsigned char*)dst);
601         vsrc = vec_ld(i, (unsigned char*)src);
602         vdst = vec_add(vsrc, vdst);
603         vec_st(vdst, i, (unsigned char*)dst);
604     }
605     /* if w is not a multiple of 16 */
606     for (; (i < w) ; i++) {
607         dst[i] = src[i];
608     }
609 }
610
611 static int hadamard8_diff8x8_altivec(/*MpegEncContext*/ void *s, uint8_t *dst, uint8_t *src, int stride, int h){
612     int sum;
613     register const vector unsigned char vzero =
614                             (const vector unsigned char)vec_splat_u8(0);
615     register vector signed short temp0, temp1, temp2, temp3, temp4,
616                                  temp5, temp6, temp7;
617     {
618     register const vector signed short vprod1 =(const vector signed short)
619                                                { 1,-1, 1,-1, 1,-1, 1,-1 };
620     register const vector signed short vprod2 =(const vector signed short)
621                                                { 1, 1,-1,-1, 1, 1,-1,-1 };
622     register const vector signed short vprod3 =(const vector signed short)
623                                                { 1, 1, 1, 1,-1,-1,-1,-1 };
624     register const vector unsigned char perm1 = (const vector unsigned char)
625         {0x02, 0x03, 0x00, 0x01, 0x06, 0x07, 0x04, 0x05,
626          0x0A, 0x0B, 0x08, 0x09, 0x0E, 0x0F, 0x0C, 0x0D};
627     register const vector unsigned char perm2 = (const vector unsigned char)
628         {0x04, 0x05, 0x06, 0x07, 0x00, 0x01, 0x02, 0x03,
629          0x0C, 0x0D, 0x0E, 0x0F, 0x08, 0x09, 0x0A, 0x0B};
630     register const vector unsigned char perm3 = (const vector unsigned char)
631         {0x08, 0x09, 0x0A, 0x0B, 0x0C, 0x0D, 0x0E, 0x0F,
632          0x00, 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x07};
633
634 #define ONEITERBUTTERFLY(i, res)                                          \
635     {                                                                     \
636     register vector unsigned char src1, src2, srcO;                   \
637     register vector unsigned char dst1, dst2, dstO;                   \
638     register vector signed short srcV, dstV;                          \
639     register vector signed short but0, but1, but2, op1, op2, op3;     \
640     src1 = vec_ld(stride * i, src);                                   \
641     src2 = vec_ld((stride * i) + 15, src);                            \
642     srcO = vec_perm(src1, src2, vec_lvsl(stride * i, src));           \
643     dst1 = vec_ld(stride * i, dst);                                   \
644     dst2 = vec_ld((stride * i) + 15, dst);                            \
645     dstO = vec_perm(dst1, dst2, vec_lvsl(stride * i, dst));           \
646     /* promote the unsigned chars to signed shorts */                 \
647     /* we're in the 8x8 function, we only care for the first 8 */     \
648     srcV = (vector signed short)vec_mergeh((vector signed char)vzero, \
649            (vector signed char)srcO);                                 \
650     dstV = (vector signed short)vec_mergeh((vector signed char)vzero, \
651            (vector signed char)dstO);                                 \
652     /* subtractions inside the first butterfly */                     \
653     but0 = vec_sub(srcV, dstV);                                       \
654     op1  = vec_perm(but0, but0, perm1);                               \
655     but1 = vec_mladd(but0, vprod1, op1);                              \
656     op2  = vec_perm(but1, but1, perm2);                               \
657     but2 = vec_mladd(but1, vprod2, op2);                              \
658     op3  = vec_perm(but2, but2, perm3);                               \
659     res  = vec_mladd(but2, vprod3, op3);                              \
660     }
661     ONEITERBUTTERFLY(0, temp0);
662     ONEITERBUTTERFLY(1, temp1);
663     ONEITERBUTTERFLY(2, temp2);
664     ONEITERBUTTERFLY(3, temp3);
665     ONEITERBUTTERFLY(4, temp4);
666     ONEITERBUTTERFLY(5, temp5);
667     ONEITERBUTTERFLY(6, temp6);
668     ONEITERBUTTERFLY(7, temp7);
669     }
670 #undef ONEITERBUTTERFLY
671     {
672     register vector signed int vsum;
673     register vector signed short line0 = vec_add(temp0, temp1);
674     register vector signed short line1 = vec_sub(temp0, temp1);
675     register vector signed short line2 = vec_add(temp2, temp3);
676     register vector signed short line3 = vec_sub(temp2, temp3);
677     register vector signed short line4 = vec_add(temp4, temp5);
678     register vector signed short line5 = vec_sub(temp4, temp5);
679     register vector signed short line6 = vec_add(temp6, temp7);
680     register vector signed short line7 = vec_sub(temp6, temp7);
681
682     register vector signed short line0B = vec_add(line0, line2);
683     register vector signed short line2B = vec_sub(line0, line2);
684     register vector signed short line1B = vec_add(line1, line3);
685     register vector signed short line3B = vec_sub(line1, line3);
686     register vector signed short line4B = vec_add(line4, line6);
687     register vector signed short line6B = vec_sub(line4, line6);
688     register vector signed short line5B = vec_add(line5, line7);
689     register vector signed short line7B = vec_sub(line5, line7);
690
691     register vector signed short line0C = vec_add(line0B, line4B);
692     register vector signed short line4C = vec_sub(line0B, line4B);
693     register vector signed short line1C = vec_add(line1B, line5B);
694     register vector signed short line5C = vec_sub(line1B, line5B);
695     register vector signed short line2C = vec_add(line2B, line6B);
696     register vector signed short line6C = vec_sub(line2B, line6B);
697     register vector signed short line3C = vec_add(line3B, line7B);
698     register vector signed short line7C = vec_sub(line3B, line7B);
699
700     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line0C), vec_splat_s32(0));
701     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line1C), vsum);
702     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line2C), vsum);
703     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line3C), vsum);
704     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line4C), vsum);
705     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line5C), vsum);
706     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line6C), vsum);
707     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line7C), vsum);
708     vsum = vec_sums(vsum, (vector signed int)vzero);
709     vsum = vec_splat(vsum, 3);
710     vec_ste(vsum, 0, &sum);
711     }
712     return sum;
713 }
714
715 /*
716 16x8 works with 16 elements; it allows to avoid replicating loads, and
717 give the compiler more rooms for scheduling.  It's only used from
718 inside hadamard8_diff16_altivec.
719
720 Unfortunately, it seems gcc-3.3 is a bit dumb, and the compiled code has a LOT
721 of spill code, it seems gcc (unlike xlc) cannot keep everything in registers
722 by itself. The following code include hand-made registers allocation. It's not
723 clean, but on a 7450 the resulting code is much faster (best case fall from
724 700+ cycles to 550).
725
726 xlc doesn't add spill code, but it doesn't know how to schedule for the 7450,
727 and its code isn't much faster than gcc-3.3 on the 7450 (but uses 25% less
728 instructions...)
729
730 On the 970, the hand-made RA is still a win (around 690 vs. around 780), but
731 xlc goes to around 660 on the regular C code...
732 */
733
734 static int hadamard8_diff16x8_altivec(/*MpegEncContext*/ void *s, uint8_t *dst, uint8_t *src, int stride, int h) {
735     int sum;
736     register vector signed short
737         temp0 __asm__ ("v0"),
738         temp1 __asm__ ("v1"),
739         temp2 __asm__ ("v2"),
740         temp3 __asm__ ("v3"),
741         temp4 __asm__ ("v4"),
742         temp5 __asm__ ("v5"),
743         temp6 __asm__ ("v6"),
744         temp7 __asm__ ("v7");
745     register vector signed short
746         temp0S __asm__ ("v8"),
747         temp1S __asm__ ("v9"),
748         temp2S __asm__ ("v10"),
749         temp3S __asm__ ("v11"),
750         temp4S __asm__ ("v12"),
751         temp5S __asm__ ("v13"),
752         temp6S __asm__ ("v14"),
753         temp7S __asm__ ("v15");
754     register const vector unsigned char vzero __asm__ ("v31") =
755         (const vector unsigned char)vec_splat_u8(0);
756     {
757     register const vector signed short vprod1 __asm__ ("v16") =
758         (const vector signed short){ 1,-1, 1,-1, 1,-1, 1,-1 };
759     register const vector signed short vprod2 __asm__ ("v17") =
760         (const vector signed short){ 1, 1,-1,-1, 1, 1,-1,-1 };
761     register const vector signed short vprod3 __asm__ ("v18") =
762         (const vector signed short){ 1, 1, 1, 1,-1,-1,-1,-1 };
763     register const vector unsigned char perm1 __asm__ ("v19") =
764         (const vector unsigned char)
765         {0x02, 0x03, 0x00, 0x01, 0x06, 0x07, 0x04, 0x05,
766          0x0A, 0x0B, 0x08, 0x09, 0x0E, 0x0F, 0x0C, 0x0D};
767     register const vector unsigned char perm2 __asm__ ("v20") =
768         (const vector unsigned char)
769         {0x04, 0x05, 0x06, 0x07, 0x00, 0x01, 0x02, 0x03,
770          0x0C, 0x0D, 0x0E, 0x0F, 0x08, 0x09, 0x0A, 0x0B};
771     register const vector unsigned char perm3 __asm__ ("v21") =
772         (const vector unsigned char)
773         {0x08, 0x09, 0x0A, 0x0B, 0x0C, 0x0D, 0x0E, 0x0F,
774          0x00, 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x07};
775
776 #define ONEITERBUTTERFLY(i, res1, res2)                               \
777     {                                                                 \
778     register vector unsigned char src1 __asm__ ("v22"),               \
779                                   src2 __asm__ ("v23"),               \
780                                   dst1 __asm__ ("v24"),               \
781                                   dst2 __asm__ ("v25"),               \
782                                   srcO __asm__ ("v22"),               \
783                                   dstO __asm__ ("v23");               \
784                                                                       \
785     register vector signed short  srcV  __asm__ ("v24"),              \
786                                   dstV  __asm__ ("v25"),              \
787                                   srcW  __asm__ ("v26"),              \
788                                   dstW  __asm__ ("v27"),              \
789                                   but0  __asm__ ("v28"),              \
790                                   but0S __asm__ ("v29"),              \
791                                   op1   __asm__ ("v30"),              \
792                                   but1  __asm__ ("v22"),              \
793                                   op1S  __asm__ ("v23"),              \
794                                   but1S __asm__ ("v24"),              \
795                                   op2   __asm__ ("v25"),              \
796                                   but2  __asm__ ("v26"),              \
797                                   op2S  __asm__ ("v27"),              \
798                                   but2S __asm__ ("v28"),              \
799                                   op3   __asm__ ("v29"),              \
800                                   op3S  __asm__ ("v30");              \
801                                                                       \
802     src1 = vec_ld(stride * i, src);                                   \
803     src2 = vec_ld((stride * i) + 16, src);                            \
804     srcO = vec_perm(src1, src2, vec_lvsl(stride * i, src));           \
805     dst1 = vec_ld(stride * i, dst);                                   \
806     dst2 = vec_ld((stride * i) + 16, dst);                            \
807     dstO = vec_perm(dst1, dst2, vec_lvsl(stride * i, dst));           \
808     /* promote the unsigned chars to signed shorts */                 \
809     srcV = (vector signed short)vec_mergeh((vector signed char)vzero, \
810            (vector signed char)srcO);                                 \
811     dstV = (vector signed short)vec_mergeh((vector signed char)vzero, \
812            (vector signed char)dstO);                                 \
813     srcW = (vector signed short)vec_mergel((vector signed char)vzero, \
814            (vector signed char)srcO);                                 \
815     dstW = (vector signed short)vec_mergel((vector signed char)vzero, \
816            (vector signed char)dstO);                                 \
817     /* subtractions inside the first butterfly */                     \
818     but0 = vec_sub(srcV, dstV);                                       \
819     but0S = vec_sub(srcW, dstW);                                      \
820     op1 = vec_perm(but0, but0, perm1);                                \
821     but1 = vec_mladd(but0, vprod1, op1);                              \
822     op1S = vec_perm(but0S, but0S, perm1);                             \
823     but1S = vec_mladd(but0S, vprod1, op1S);                           \
824     op2 = vec_perm(but1, but1, perm2);                                \
825     but2 = vec_mladd(but1, vprod2, op2);                              \
826     op2S = vec_perm(but1S, but1S, perm2);                             \
827     but2S = vec_mladd(but1S, vprod2, op2S);                           \
828     op3 = vec_perm(but2, but2, perm3);                                \
829     res1 = vec_mladd(but2, vprod3, op3);                              \
830     op3S = vec_perm(but2S, but2S, perm3);                             \
831     res2 = vec_mladd(but2S, vprod3, op3S);                            \
832     }
833     ONEITERBUTTERFLY(0, temp0, temp0S);
834     ONEITERBUTTERFLY(1, temp1, temp1S);
835     ONEITERBUTTERFLY(2, temp2, temp2S);
836     ONEITERBUTTERFLY(3, temp3, temp3S);
837     ONEITERBUTTERFLY(4, temp4, temp4S);
838     ONEITERBUTTERFLY(5, temp5, temp5S);
839     ONEITERBUTTERFLY(6, temp6, temp6S);
840     ONEITERBUTTERFLY(7, temp7, temp7S);
841     }
842 #undef ONEITERBUTTERFLY
843     {
844     register vector signed int vsum;
845     register vector signed short line0S, line1S, line2S, line3S, line4S,
846                                  line5S, line6S, line7S, line0BS,line2BS,
847                                  line1BS,line3BS,line4BS,line6BS,line5BS,
848                                  line7BS,line0CS,line4CS,line1CS,line5CS,
849                                  line2CS,line6CS,line3CS,line7CS;
850
851     register vector signed short line0 = vec_add(temp0, temp1);
852     register vector signed short line1 = vec_sub(temp0, temp1);
853     register vector signed short line2 = vec_add(temp2, temp3);
854     register vector signed short line3 = vec_sub(temp2, temp3);
855     register vector signed short line4 = vec_add(temp4, temp5);
856     register vector signed short line5 = vec_sub(temp4, temp5);
857     register vector signed short line6 = vec_add(temp6, temp7);
858     register vector signed short line7 = vec_sub(temp6, temp7);
859
860     register vector signed short line0B = vec_add(line0, line2);
861     register vector signed short line2B = vec_sub(line0, line2);
862     register vector signed short line1B = vec_add(line1, line3);
863     register vector signed short line3B = vec_sub(line1, line3);
864     register vector signed short line4B = vec_add(line4, line6);
865     register vector signed short line6B = vec_sub(line4, line6);
866     register vector signed short line5B = vec_add(line5, line7);
867     register vector signed short line7B = vec_sub(line5, line7);
868
869     register vector signed short line0C = vec_add(line0B, line4B);
870     register vector signed short line4C = vec_sub(line0B, line4B);
871     register vector signed short line1C = vec_add(line1B, line5B);
872     register vector signed short line5C = vec_sub(line1B, line5B);
873     register vector signed short line2C = vec_add(line2B, line6B);
874     register vector signed short line6C = vec_sub(line2B, line6B);
875     register vector signed short line3C = vec_add(line3B, line7B);
876     register vector signed short line7C = vec_sub(line3B, line7B);
877
878     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line0C), vec_splat_s32(0));
879     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line1C), vsum);
880     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line2C), vsum);
881     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line3C), vsum);
882     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line4C), vsum);
883     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line5C), vsum);
884     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line6C), vsum);
885     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line7C), vsum);
886
887     line0S = vec_add(temp0S, temp1S);
888     line1S = vec_sub(temp0S, temp1S);
889     line2S = vec_add(temp2S, temp3S);
890     line3S = vec_sub(temp2S, temp3S);
891     line4S = vec_add(temp4S, temp5S);
892     line5S = vec_sub(temp4S, temp5S);
893     line6S = vec_add(temp6S, temp7S);
894     line7S = vec_sub(temp6S, temp7S);
895
896     line0BS = vec_add(line0S, line2S);
897     line2BS = vec_sub(line0S, line2S);
898     line1BS = vec_add(line1S, line3S);
899     line3BS = vec_sub(line1S, line3S);
900     line4BS = vec_add(line4S, line6S);
901     line6BS = vec_sub(line4S, line6S);
902     line5BS = vec_add(line5S, line7S);
903     line7BS = vec_sub(line5S, line7S);
904
905     line0CS = vec_add(line0BS, line4BS);
906     line4CS = vec_sub(line0BS, line4BS);
907     line1CS = vec_add(line1BS, line5BS);
908     line5CS = vec_sub(line1BS, line5BS);
909     line2CS = vec_add(line2BS, line6BS);
910     line6CS = vec_sub(line2BS, line6BS);
911     line3CS = vec_add(line3BS, line7BS);
912     line7CS = vec_sub(line3BS, line7BS);
913
914     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line0CS), vsum);
915     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line1CS), vsum);
916     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line2CS), vsum);
917     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line3CS), vsum);
918     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line4CS), vsum);
919     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line5CS), vsum);
920     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line6CS), vsum);
921     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line7CS), vsum);
922     vsum = vec_sums(vsum, (vector signed int)vzero);
923     vsum = vec_splat(vsum, 3);
924     vec_ste(vsum, 0, &sum);
925     }
926     return sum;
927 }
928
929 static int hadamard8_diff16_altivec(/*MpegEncContext*/ void *s, uint8_t *dst, uint8_t *src, int stride, int h){
930     int score;
931     score = hadamard8_diff16x8_altivec(s, dst, src, stride, 8);
932     if (h==16) {
933         dst += 8*stride;
934         src += 8*stride;
935         score += hadamard8_diff16x8_altivec(s, dst, src, stride, 8);
936     }
937     return score;
938 }
939
940 av_cold void ff_dsputil_init_altivec(DSPContext *c, AVCodecContext *avctx)
941 {
942     const int high_bit_depth = avctx->bits_per_raw_sample > 8;
943
944     c->pix_abs[0][1] = sad16_x2_altivec;
945     c->pix_abs[0][2] = sad16_y2_altivec;
946     c->pix_abs[0][3] = sad16_xy2_altivec;
947     c->pix_abs[0][0] = sad16_altivec;
948     c->pix_abs[1][0] = sad8_altivec;
949     c->sad[0]= sad16_altivec;
950     c->sad[1]= sad8_altivec;
951     c->pix_norm1 = pix_norm1_altivec;
952     c->sse[1]= sse8_altivec;
953     c->sse[0]= sse16_altivec;
954     c->pix_sum = pix_sum_altivec;
955     c->diff_pixels = diff_pixels_altivec;
956     c->add_bytes= add_bytes_altivec;
957     if (!high_bit_depth) {
958     c->get_pixels = get_pixels_altivec;
959     c->clear_block = clear_block_altivec;
960     }
961
962     c->hadamard8_diff[0] = hadamard8_diff16_altivec;
963     c->hadamard8_diff[1] = hadamard8_diff8x8_altivec;
964 }