ppc: dsputil: comment formatting and wording/grammar improvements
[ffmpeg.git] / libavcodec / ppc / dsputil_altivec.c
1 /*
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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
191          * rounding would mean that, for example, avg(3, 0, 0, 1) = 2, when
192          * it should be 1. Instead, we have to split the pixel vectors into
193          * vectors of shorts 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 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 /* Sum of Squared Errors for an 8x8 block, AltiVec-enhanced.
349  * It's the sad8_altivec code above w/ squaring added. */
350 static int sse8_altivec(void *v, uint8_t *pix1, uint8_t *pix2, int line_size, int h)
351 {
352     int i;
353     int s;
354     const vector unsigned int zero = (const vector unsigned int)vec_splat_u32(0);
355     const vector unsigned char permclear = (vector unsigned char){255,255,255,255,255,255,255,255,0,0,0,0,0,0,0,0};
356     vector unsigned char perm1 = vec_lvsl(0, pix1);
357     vector unsigned char perm2 = vec_lvsl(0, pix2);
358     vector unsigned char t1, t2, t3,t4, t5;
359     vector unsigned int sum;
360     vector signed int sumsqr;
361
362     sum = (vector unsigned int)vec_splat_u32(0);
363
364     for (i = 0; i < h; i++) {
365         /* Read potentially unaligned pixels into t1 and t2.
366          * Since we're reading 16 pixels, and actually only want 8,
367          * mask out the last 8 pixels. The 0s don't change the sum. */
368         vector unsigned char pix1l = vec_ld(0, pix1);
369         vector unsigned char pix1r = vec_ld(7, pix1);
370         vector unsigned char pix2l = vec_ld(0, pix2);
371         vector unsigned char pix2r = vec_ld(7, pix2);
372         t1 = vec_and(vec_perm(pix1l, pix1r, perm1), permclear);
373         t2 = vec_and(vec_perm(pix2l, pix2r, perm2), permclear);
374
375         /* Since we want to use unsigned chars, we can take advantage
376          * of the fact that abs(a - b) ^ 2 = (a - b) ^ 2. */
377
378         /* Calculate abs differences vector. */
379         t3 = vec_max(t1, t2);
380         t4 = vec_min(t1, t2);
381         t5 = vec_sub(t3, t4);
382
383         /* Square the values and add them to our sum. */
384         sum = vec_msum(t5, t5, sum);
385
386         pix1 += line_size;
387         pix2 += line_size;
388     }
389
390     /* Sum up the four partial sums, and put the result into s. */
391     sumsqr = vec_sums((vector signed int) sum, (vector signed int) zero);
392     sumsqr = vec_splat(sumsqr, 3);
393     vec_ste(sumsqr, 0, &s);
394
395     return s;
396 }
397
398 /* Sum of Squared Errors for a 16x16 block, AltiVec-enhanced.
399  * It's the sad16_altivec code above w/ squaring added. */
400 static int sse16_altivec(void *v, uint8_t *pix1, uint8_t *pix2, int line_size, int h)
401 {
402     int i;
403     int s;
404     const vector unsigned int zero = (const vector unsigned int)vec_splat_u32(0);
405     vector unsigned char perm = vec_lvsl(0, pix2);
406     vector unsigned char t1, t2, t3,t4, t5;
407     vector unsigned int sum;
408     vector signed int sumsqr;
409
410     sum = (vector unsigned int)vec_splat_u32(0);
411
412     for (i = 0; i < h; i++) {
413         /* Read potentially unaligned pixels into t1 and t2. */
414         vector unsigned char pix2l = vec_ld( 0, pix2);
415         vector unsigned char pix2r = vec_ld(15, pix2);
416         t1 = vec_ld(0, pix1);
417         t2 = vec_perm(pix2l, pix2r, perm);
418
419         /* Since we want to use unsigned chars, we can take advantage
420          * of the fact that abs(a - b) ^ 2 = (a - b) ^ 2. */
421
422         /* Calculate abs differences vector. */
423         t3 = vec_max(t1, t2);
424         t4 = vec_min(t1, t2);
425         t5 = vec_sub(t3, t4);
426
427         /* Square the values and add them to our sum. */
428         sum = vec_msum(t5, t5, sum);
429
430         pix1 += line_size;
431         pix2 += line_size;
432     }
433
434     /* Sum up the four partial sums, and put the result into s. */
435     sumsqr = vec_sums((vector signed int) sum, (vector signed int) zero);
436     sumsqr = vec_splat(sumsqr, 3);
437     vec_ste(sumsqr, 0, &s);
438
439     return s;
440 }
441
442 static int pix_sum_altivec(uint8_t * pix, int line_size)
443 {
444     const vector unsigned int zero = (const vector unsigned int)vec_splat_u32(0);
445     vector unsigned char perm = vec_lvsl(0, pix);
446     vector unsigned char t1;
447     vector unsigned int sad;
448     vector signed int sumdiffs;
449
450     int i;
451     int s;
452
453     sad = (vector unsigned int)vec_splat_u32(0);
454
455     for (i = 0; i < 16; i++) {
456         /* Read the potentially unaligned 16 pixels into t1. */
457         vector unsigned char pixl = vec_ld( 0, pix);
458         vector unsigned char pixr = vec_ld(15, pix);
459         t1 = vec_perm(pixl, pixr, perm);
460
461         /* Add each 4 pixel group together and put 4 results into sad. */
462         sad = vec_sum4s(t1, sad);
463
464         pix += line_size;
465     }
466
467     /* Sum up the four partial sums, and put the result into s. */
468     sumdiffs = vec_sums((vector signed int) sad, (vector signed int) zero);
469     sumdiffs = vec_splat(sumdiffs, 3);
470     vec_ste(sumdiffs, 0, &s);
471
472     return s;
473 }
474
475 static void get_pixels_altivec(int16_t *restrict block, const uint8_t *pixels, int line_size)
476 {
477     int i;
478     vector unsigned char perm = vec_lvsl(0, pixels);
479     vector unsigned char bytes;
480     const vector unsigned char zero = (const vector unsigned char)vec_splat_u8(0);
481     vector signed short shorts;
482
483     for (i = 0; i < 8; i++) {
484         /* Read potentially unaligned pixels.
485          * We're reading 16 pixels, and actually only want 8,
486          * but we simply ignore the extras. */
487         // Read potentially unaligned pixels.
488         // We're reading 16 pixels, and actually only want 8,
489         // but we simply ignore the extras.
490         vector unsigned char pixl = vec_ld(0, pixels);
491         vector unsigned char pixr = vec_ld(7, pixels);
492         bytes = vec_perm(pixl, pixr, perm);
493
494         // Convert the bytes into shorts.
495         shorts = (vector signed short)vec_mergeh(zero, bytes);
496
497         // Save the data to the block, we assume the block is 16-byte aligned.
498         vec_st(shorts, i*16, (vector signed short*)block);
499
500         pixels += line_size;
501     }
502 }
503
504 static void diff_pixels_altivec(int16_t *restrict block, const uint8_t *s1,
505         const uint8_t *s2, int stride)
506 {
507     int i;
508     vector unsigned char perm1 = vec_lvsl(0, s1);
509     vector unsigned char perm2 = vec_lvsl(0, s2);
510     vector unsigned char bytes, pixl, pixr;
511     const vector unsigned char zero = (const vector unsigned char)vec_splat_u8(0);
512     vector signed short shorts1, shorts2;
513
514     for (i = 0; i < 4; i++) {
515         /* Read potentially unaligned pixels.
516          * We're reading 16 pixels, and actually only want 8,
517          * but we simply ignore the extras. */
518         pixl = vec_ld( 0, s1);
519         pixr = vec_ld(15, s1);
520         bytes = vec_perm(pixl, pixr, perm1);
521
522         // Convert the bytes into shorts.
523         shorts1 = (vector signed short)vec_mergeh(zero, bytes);
524
525         // Do the same for the second block of pixels.
526         pixl = vec_ld( 0, s2);
527         pixr = vec_ld(15, s2);
528         bytes = vec_perm(pixl, pixr, perm2);
529
530         // Convert the bytes into shorts.
531         shorts2 = (vector signed short)vec_mergeh(zero, bytes);
532
533         // Do the subtraction.
534         shorts1 = vec_sub(shorts1, shorts2);
535
536         // Save the data to the block, we assume the block is 16-byte aligned.
537         vec_st(shorts1, 0, (vector signed short*)block);
538
539         s1 += stride;
540         s2 += stride;
541         block += 8;
542
543         /* The code below is a copy of the code above...
544          * This is a manual unroll. */
545
546         /* Read potentially unaligned pixels.
547          * We're reading 16 pixels, and actually only want 8,
548          * but we simply ignore the extras. */
549         pixl = vec_ld( 0, s1);
550         pixr = vec_ld(15, s1);
551         bytes = vec_perm(pixl, pixr, perm1);
552
553         // Convert the bytes into shorts.
554         shorts1 = (vector signed short)vec_mergeh(zero, bytes);
555
556         // Do the same for the second block of pixels.
557         pixl = vec_ld( 0, s2);
558         pixr = vec_ld(15, s2);
559         bytes = vec_perm(pixl, pixr, perm2);
560
561         // Convert the bytes into shorts.
562         shorts2 = (vector signed short)vec_mergeh(zero, bytes);
563
564         // Do the subtraction.
565         shorts1 = vec_sub(shorts1, shorts2);
566
567         // Save the data to the block, we assume the block is 16-byte aligned.
568         vec_st(shorts1, 0, (vector signed short*)block);
569
570         s1 += stride;
571         s2 += stride;
572         block += 8;
573     }
574 }
575
576
577 static void clear_block_altivec(int16_t *block) {
578     LOAD_ZERO;
579     vec_st(zero_s16v,   0, block);
580     vec_st(zero_s16v,  16, block);
581     vec_st(zero_s16v,  32, block);
582     vec_st(zero_s16v,  48, block);
583     vec_st(zero_s16v,  64, block);
584     vec_st(zero_s16v,  80, block);
585     vec_st(zero_s16v,  96, block);
586     vec_st(zero_s16v, 112, block);
587 }
588
589
590 static void add_bytes_altivec(uint8_t *dst, uint8_t *src, int w) {
591     register int i;
592     register vector unsigned char vdst, vsrc;
593
594     /* dst and src are 16 bytes-aligned (guaranteed). */
595     for (i = 0 ; (i + 15) < w ; i+=16) {
596         vdst = vec_ld(i, (unsigned char*)dst);
597         vsrc = vec_ld(i, (unsigned char*)src);
598         vdst = vec_add(vsrc, vdst);
599         vec_st(vdst, i, (unsigned char*)dst);
600     }
601     /* If w is not a multiple of 16. */
602     for (; (i < w) ; i++) {
603         dst[i] = src[i];
604     }
605 }
606
607 static int hadamard8_diff8x8_altivec(/*MpegEncContext*/ void *s, uint8_t *dst, uint8_t *src, int stride, int h){
608     int sum;
609     register const vector unsigned char vzero =
610                             (const vector unsigned char)vec_splat_u8(0);
611     register vector signed short temp0, temp1, temp2, temp3, temp4,
612                                  temp5, temp6, temp7;
613     {
614     register const vector signed short vprod1 =(const vector signed short)
615                                                { 1,-1, 1,-1, 1,-1, 1,-1 };
616     register const vector signed short vprod2 =(const vector signed short)
617                                                { 1, 1,-1,-1, 1, 1,-1,-1 };
618     register const vector signed short vprod3 =(const vector signed short)
619                                                { 1, 1, 1, 1,-1,-1,-1,-1 };
620     register const vector unsigned char perm1 = (const vector unsigned char)
621         {0x02, 0x03, 0x00, 0x01, 0x06, 0x07, 0x04, 0x05,
622          0x0A, 0x0B, 0x08, 0x09, 0x0E, 0x0F, 0x0C, 0x0D};
623     register const vector unsigned char perm2 = (const vector unsigned char)
624         {0x04, 0x05, 0x06, 0x07, 0x00, 0x01, 0x02, 0x03,
625          0x0C, 0x0D, 0x0E, 0x0F, 0x08, 0x09, 0x0A, 0x0B};
626     register const vector unsigned char perm3 = (const vector unsigned char)
627         {0x08, 0x09, 0x0A, 0x0B, 0x0C, 0x0D, 0x0E, 0x0F,
628          0x00, 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x07};
629
630 #define ONEITERBUTTERFLY(i, res)                                          \
631     {                                                                     \
632     register vector unsigned char src1, src2, srcO;                   \
633     register vector unsigned char dst1, dst2, dstO;                   \
634     register vector signed short srcV, dstV;                          \
635     register vector signed short but0, but1, but2, op1, op2, op3;     \
636     src1 = vec_ld(stride * i, src);                                   \
637     src2 = vec_ld((stride * i) + 15, src);                            \
638     srcO = vec_perm(src1, src2, vec_lvsl(stride * i, src));           \
639     dst1 = vec_ld(stride * i, dst);                                   \
640     dst2 = vec_ld((stride * i) + 15, dst);                            \
641     dstO = vec_perm(dst1, dst2, vec_lvsl(stride * i, dst));           \
642     /* Promote the unsigned chars to signed shorts. */                \
643     /* We're in the 8x8 function, we only care for the first 8. */    \
644     srcV = (vector signed short)vec_mergeh((vector signed char)vzero, \
645            (vector signed char)srcO);                                 \
646     dstV = (vector signed short)vec_mergeh((vector signed char)vzero, \
647            (vector signed char)dstO);                                 \
648     /* subtractions inside the first butterfly */                     \
649     but0 = vec_sub(srcV, dstV);                                       \
650     op1  = vec_perm(but0, but0, perm1);                               \
651     but1 = vec_mladd(but0, vprod1, op1);                              \
652     op2  = vec_perm(but1, but1, perm2);                               \
653     but2 = vec_mladd(but1, vprod2, op2);                              \
654     op3  = vec_perm(but2, but2, perm3);                               \
655     res  = vec_mladd(but2, vprod3, op3);                              \
656     }
657     ONEITERBUTTERFLY(0, temp0);
658     ONEITERBUTTERFLY(1, temp1);
659     ONEITERBUTTERFLY(2, temp2);
660     ONEITERBUTTERFLY(3, temp3);
661     ONEITERBUTTERFLY(4, temp4);
662     ONEITERBUTTERFLY(5, temp5);
663     ONEITERBUTTERFLY(6, temp6);
664     ONEITERBUTTERFLY(7, temp7);
665     }
666 #undef ONEITERBUTTERFLY
667     {
668     register vector signed int vsum;
669     register vector signed short line0 = vec_add(temp0, temp1);
670     register vector signed short line1 = vec_sub(temp0, temp1);
671     register vector signed short line2 = vec_add(temp2, temp3);
672     register vector signed short line3 = vec_sub(temp2, temp3);
673     register vector signed short line4 = vec_add(temp4, temp5);
674     register vector signed short line5 = vec_sub(temp4, temp5);
675     register vector signed short line6 = vec_add(temp6, temp7);
676     register vector signed short line7 = vec_sub(temp6, temp7);
677
678     register vector signed short line0B = vec_add(line0, line2);
679     register vector signed short line2B = vec_sub(line0, line2);
680     register vector signed short line1B = vec_add(line1, line3);
681     register vector signed short line3B = vec_sub(line1, line3);
682     register vector signed short line4B = vec_add(line4, line6);
683     register vector signed short line6B = vec_sub(line4, line6);
684     register vector signed short line5B = vec_add(line5, line7);
685     register vector signed short line7B = vec_sub(line5, line7);
686
687     register vector signed short line0C = vec_add(line0B, line4B);
688     register vector signed short line4C = vec_sub(line0B, line4B);
689     register vector signed short line1C = vec_add(line1B, line5B);
690     register vector signed short line5C = vec_sub(line1B, line5B);
691     register vector signed short line2C = vec_add(line2B, line6B);
692     register vector signed short line6C = vec_sub(line2B, line6B);
693     register vector signed short line3C = vec_add(line3B, line7B);
694     register vector signed short line7C = vec_sub(line3B, line7B);
695
696     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line0C), vec_splat_s32(0));
697     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line1C), vsum);
698     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line2C), vsum);
699     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line3C), vsum);
700     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line4C), vsum);
701     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line5C), vsum);
702     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line6C), vsum);
703     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line7C), vsum);
704     vsum = vec_sums(vsum, (vector signed int)vzero);
705     vsum = vec_splat(vsum, 3);
706     vec_ste(vsum, 0, &sum);
707     }
708     return sum;
709 }
710
711 /*
712  * 16x8 works with 16 elements; it allows to avoid replicating loads, and
713  * gives the compiler more room for scheduling. It's only used from
714  * inside hadamard8_diff16_altivec.
715  *
716  * Unfortunately, it seems gcc-3.3 is a bit dumb, and the compiled code has
717  * a LOT of spill code, it seems gcc (unlike xlc) cannot keep everything in
718  * registers by itself. The following code includes hand-made register
719  * allocation. It's not clean, but on a 7450 the resulting code is much faster
720  * (best case falls from 700+ cycles to 550).
721  *
722  * xlc doesn't add spill code, but it doesn't know how to schedule for the
723  * 7450, and its code isn't much faster than gcc-3.3 on the 7450 (but uses
724  * 25% fewer instructions...)
725  *
726  * On the 970, the hand-made RA is still a win (around 690 vs. around 780),
727  * but xlc goes to around 660 on the regular C code...
728  */
729 static int hadamard8_diff16x8_altivec(/*MpegEncContext*/ void *s, uint8_t *dst, uint8_t *src, int stride, int h) {
730     int sum;
731     register vector signed short
732         temp0 __asm__ ("v0"),
733         temp1 __asm__ ("v1"),
734         temp2 __asm__ ("v2"),
735         temp3 __asm__ ("v3"),
736         temp4 __asm__ ("v4"),
737         temp5 __asm__ ("v5"),
738         temp6 __asm__ ("v6"),
739         temp7 __asm__ ("v7");
740     register vector signed short
741         temp0S __asm__ ("v8"),
742         temp1S __asm__ ("v9"),
743         temp2S __asm__ ("v10"),
744         temp3S __asm__ ("v11"),
745         temp4S __asm__ ("v12"),
746         temp5S __asm__ ("v13"),
747         temp6S __asm__ ("v14"),
748         temp7S __asm__ ("v15");
749     register const vector unsigned char vzero __asm__ ("v31") =
750         (const vector unsigned char)vec_splat_u8(0);
751     {
752     register const vector signed short vprod1 __asm__ ("v16") =
753         (const vector signed short){ 1,-1, 1,-1, 1,-1, 1,-1 };
754     register const vector signed short vprod2 __asm__ ("v17") =
755         (const vector signed short){ 1, 1,-1,-1, 1, 1,-1,-1 };
756     register const vector signed short vprod3 __asm__ ("v18") =
757         (const vector signed short){ 1, 1, 1, 1,-1,-1,-1,-1 };
758     register const vector unsigned char perm1 __asm__ ("v19") =
759         (const vector unsigned char)
760         {0x02, 0x03, 0x00, 0x01, 0x06, 0x07, 0x04, 0x05,
761          0x0A, 0x0B, 0x08, 0x09, 0x0E, 0x0F, 0x0C, 0x0D};
762     register const vector unsigned char perm2 __asm__ ("v20") =
763         (const vector unsigned char)
764         {0x04, 0x05, 0x06, 0x07, 0x00, 0x01, 0x02, 0x03,
765          0x0C, 0x0D, 0x0E, 0x0F, 0x08, 0x09, 0x0A, 0x0B};
766     register const vector unsigned char perm3 __asm__ ("v21") =
767         (const vector unsigned char)
768         {0x08, 0x09, 0x0A, 0x0B, 0x0C, 0x0D, 0x0E, 0x0F,
769          0x00, 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x07};
770
771 #define ONEITERBUTTERFLY(i, res1, res2)                               \
772     {                                                                 \
773     register vector unsigned char src1 __asm__ ("v22"),               \
774                                   src2 __asm__ ("v23"),               \
775                                   dst1 __asm__ ("v24"),               \
776                                   dst2 __asm__ ("v25"),               \
777                                   srcO __asm__ ("v22"),               \
778                                   dstO __asm__ ("v23");               \
779                                                                       \
780     register vector signed short  srcV  __asm__ ("v24"),              \
781                                   dstV  __asm__ ("v25"),              \
782                                   srcW  __asm__ ("v26"),              \
783                                   dstW  __asm__ ("v27"),              \
784                                   but0  __asm__ ("v28"),              \
785                                   but0S __asm__ ("v29"),              \
786                                   op1   __asm__ ("v30"),              \
787                                   but1  __asm__ ("v22"),              \
788                                   op1S  __asm__ ("v23"),              \
789                                   but1S __asm__ ("v24"),              \
790                                   op2   __asm__ ("v25"),              \
791                                   but2  __asm__ ("v26"),              \
792                                   op2S  __asm__ ("v27"),              \
793                                   but2S __asm__ ("v28"),              \
794                                   op3   __asm__ ("v29"),              \
795                                   op3S  __asm__ ("v30");              \
796                                                                       \
797     src1 = vec_ld(stride * i, src);                                   \
798     src2 = vec_ld((stride * i) + 16, src);                            \
799     srcO = vec_perm(src1, src2, vec_lvsl(stride * i, src));           \
800     dst1 = vec_ld(stride * i, dst);                                   \
801     dst2 = vec_ld((stride * i) + 16, dst);                            \
802     dstO = vec_perm(dst1, dst2, vec_lvsl(stride * i, dst));           \
803     /* Promote the unsigned chars to signed shorts. */                \
804     srcV = (vector signed short)vec_mergeh((vector signed char)vzero, \
805            (vector signed char)srcO);                                 \
806     dstV = (vector signed short)vec_mergeh((vector signed char)vzero, \
807            (vector signed char)dstO);                                 \
808     srcW = (vector signed short)vec_mergel((vector signed char)vzero, \
809            (vector signed char)srcO);                                 \
810     dstW = (vector signed short)vec_mergel((vector signed char)vzero, \
811            (vector signed char)dstO);                                 \
812     /* subtractions inside the first butterfly */                     \
813     but0 = vec_sub(srcV, dstV);                                       \
814     but0S = vec_sub(srcW, dstW);                                      \
815     op1 = vec_perm(but0, but0, perm1);                                \
816     but1 = vec_mladd(but0, vprod1, op1);                              \
817     op1S = vec_perm(but0S, but0S, perm1);                             \
818     but1S = vec_mladd(but0S, vprod1, op1S);                           \
819     op2 = vec_perm(but1, but1, perm2);                                \
820     but2 = vec_mladd(but1, vprod2, op2);                              \
821     op2S = vec_perm(but1S, but1S, perm2);                             \
822     but2S = vec_mladd(but1S, vprod2, op2S);                           \
823     op3 = vec_perm(but2, but2, perm3);                                \
824     res1 = vec_mladd(but2, vprod3, op3);                              \
825     op3S = vec_perm(but2S, but2S, perm3);                             \
826     res2 = vec_mladd(but2S, vprod3, op3S);                            \
827     }
828     ONEITERBUTTERFLY(0, temp0, temp0S);
829     ONEITERBUTTERFLY(1, temp1, temp1S);
830     ONEITERBUTTERFLY(2, temp2, temp2S);
831     ONEITERBUTTERFLY(3, temp3, temp3S);
832     ONEITERBUTTERFLY(4, temp4, temp4S);
833     ONEITERBUTTERFLY(5, temp5, temp5S);
834     ONEITERBUTTERFLY(6, temp6, temp6S);
835     ONEITERBUTTERFLY(7, temp7, temp7S);
836     }
837 #undef ONEITERBUTTERFLY
838     {
839     register vector signed int vsum;
840     register vector signed short line0S, line1S, line2S, line3S, line4S,
841                                  line5S, line6S, line7S, line0BS,line2BS,
842                                  line1BS,line3BS,line4BS,line6BS,line5BS,
843                                  line7BS,line0CS,line4CS,line1CS,line5CS,
844                                  line2CS,line6CS,line3CS,line7CS;
845
846     register vector signed short line0 = vec_add(temp0, temp1);
847     register vector signed short line1 = vec_sub(temp0, temp1);
848     register vector signed short line2 = vec_add(temp2, temp3);
849     register vector signed short line3 = vec_sub(temp2, temp3);
850     register vector signed short line4 = vec_add(temp4, temp5);
851     register vector signed short line5 = vec_sub(temp4, temp5);
852     register vector signed short line6 = vec_add(temp6, temp7);
853     register vector signed short line7 = vec_sub(temp6, temp7);
854
855     register vector signed short line0B = vec_add(line0, line2);
856     register vector signed short line2B = vec_sub(line0, line2);
857     register vector signed short line1B = vec_add(line1, line3);
858     register vector signed short line3B = vec_sub(line1, line3);
859     register vector signed short line4B = vec_add(line4, line6);
860     register vector signed short line6B = vec_sub(line4, line6);
861     register vector signed short line5B = vec_add(line5, line7);
862     register vector signed short line7B = vec_sub(line5, line7);
863
864     register vector signed short line0C = vec_add(line0B, line4B);
865     register vector signed short line4C = vec_sub(line0B, line4B);
866     register vector signed short line1C = vec_add(line1B, line5B);
867     register vector signed short line5C = vec_sub(line1B, line5B);
868     register vector signed short line2C = vec_add(line2B, line6B);
869     register vector signed short line6C = vec_sub(line2B, line6B);
870     register vector signed short line3C = vec_add(line3B, line7B);
871     register vector signed short line7C = vec_sub(line3B, line7B);
872
873     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line0C), vec_splat_s32(0));
874     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line1C), vsum);
875     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line2C), vsum);
876     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line3C), vsum);
877     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line4C), vsum);
878     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line5C), vsum);
879     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line6C), vsum);
880     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line7C), vsum);
881
882     line0S = vec_add(temp0S, temp1S);
883     line1S = vec_sub(temp0S, temp1S);
884     line2S = vec_add(temp2S, temp3S);
885     line3S = vec_sub(temp2S, temp3S);
886     line4S = vec_add(temp4S, temp5S);
887     line5S = vec_sub(temp4S, temp5S);
888     line6S = vec_add(temp6S, temp7S);
889     line7S = vec_sub(temp6S, temp7S);
890
891     line0BS = vec_add(line0S, line2S);
892     line2BS = vec_sub(line0S, line2S);
893     line1BS = vec_add(line1S, line3S);
894     line3BS = vec_sub(line1S, line3S);
895     line4BS = vec_add(line4S, line6S);
896     line6BS = vec_sub(line4S, line6S);
897     line5BS = vec_add(line5S, line7S);
898     line7BS = vec_sub(line5S, line7S);
899
900     line0CS = vec_add(line0BS, line4BS);
901     line4CS = vec_sub(line0BS, line4BS);
902     line1CS = vec_add(line1BS, line5BS);
903     line5CS = vec_sub(line1BS, line5BS);
904     line2CS = vec_add(line2BS, line6BS);
905     line6CS = vec_sub(line2BS, line6BS);
906     line3CS = vec_add(line3BS, line7BS);
907     line7CS = vec_sub(line3BS, line7BS);
908
909     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line0CS), vsum);
910     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line1CS), vsum);
911     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line2CS), vsum);
912     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line3CS), vsum);
913     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line4CS), vsum);
914     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line5CS), vsum);
915     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line6CS), vsum);
916     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line7CS), vsum);
917     vsum = vec_sums(vsum, (vector signed int)vzero);
918     vsum = vec_splat(vsum, 3);
919     vec_ste(vsum, 0, &sum);
920     }
921     return sum;
922 }
923
924 static int hadamard8_diff16_altivec(/*MpegEncContext*/ void *s, uint8_t *dst, uint8_t *src, int stride, int h){
925     int score;
926     score = hadamard8_diff16x8_altivec(s, dst, src, stride, 8);
927     if (h==16) {
928         dst += 8*stride;
929         src += 8*stride;
930         score += hadamard8_diff16x8_altivec(s, dst, src, stride, 8);
931     }
932     return score;
933 }
934
935 av_cold void ff_dsputil_init_altivec(DSPContext *c, AVCodecContext *avctx)
936 {
937     const int high_bit_depth = avctx->bits_per_raw_sample > 8;
938
939     c->pix_abs[0][1] = sad16_x2_altivec;
940     c->pix_abs[0][2] = sad16_y2_altivec;
941     c->pix_abs[0][3] = sad16_xy2_altivec;
942     c->pix_abs[0][0] = sad16_altivec;
943     c->pix_abs[1][0] = sad8_altivec;
944     c->sad[0]= sad16_altivec;
945     c->sad[1]= sad8_altivec;
946     c->pix_norm1 = pix_norm1_altivec;
947     c->sse[1]= sse8_altivec;
948     c->sse[0]= sse16_altivec;
949     c->pix_sum = pix_sum_altivec;
950     c->diff_pixels = diff_pixels_altivec;
951     c->add_bytes= add_bytes_altivec;
952     if (!high_bit_depth) {
953     c->get_pixels = get_pixels_altivec;
954     c->clear_block = clear_block_altivec;
955     }
956
957     c->hadamard8_diff[0] = hadamard8_diff16_altivec;
958     c->hadamard8_diff[1] = hadamard8_diff8x8_altivec;
959 }