Remove gcc_fixes.h. It only contains workarounds for unsupported gcc versions.
[ffmpeg.git] / libavcodec / ppc / fdct_altivec.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2003  James Klicman <james@klicman.org>
3  *
4  * This file is part of FFmpeg.
5  *
6  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
8  * License as published by the Free Software Foundation; either
9  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
10  *
11  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
14  * Lesser General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
17  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
18  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
19  */
20
21 #include "config.h"
22 #if HAVE_ALTIVEC_H
23 #include <altivec.h>
24 #endif
25 #include "libavutil/common.h"
26 #include "libavcodec/dsputil.h"
27 #include "dsputil_ppc.h"
28
29
30 #define vs16(v) ((vector signed short)(v))
31 #define vs32(v) ((vector signed int)(v))
32 #define vu8(v)  ((vector unsigned char)(v))
33 #define vu16(v) ((vector unsigned short)(v))
34 #define vu32(v) ((vector unsigned int)(v))
35
36
37 #define C1     0.98078525066375732421875000 /* cos(1*PI/16) */
38 #define C2     0.92387950420379638671875000 /* cos(2*PI/16) */
39 #define C3     0.83146959543228149414062500 /* cos(3*PI/16) */
40 #define C4     0.70710676908493041992187500 /* cos(4*PI/16) */
41 #define C5     0.55557024478912353515625000 /* cos(5*PI/16) */
42 #define C6     0.38268342614173889160156250 /* cos(6*PI/16) */
43 #define C7     0.19509032368659973144531250 /* cos(7*PI/16) */
44 #define SQRT_2 1.41421353816986083984375000 /* sqrt(2)      */
45
46
47 #define W0 -(2 * C2)
48 #define W1 (2 * C6)
49 #define W2 (SQRT_2 * C6)
50 #define W3 (SQRT_2 * C3)
51 #define W4 (SQRT_2 * (-C1 + C3 + C5 - C7))
52 #define W5 (SQRT_2 * ( C1 + C3 - C5 + C7))
53 #define W6 (SQRT_2 * ( C1 + C3 + C5 - C7))
54 #define W7 (SQRT_2 * ( C1 + C3 - C5 - C7))
55 #define W8 (SQRT_2 * ( C7 - C3))
56 #define W9 (SQRT_2 * (-C1 - C3))
57 #define WA (SQRT_2 * (-C3 - C5))
58 #define WB (SQRT_2 * ( C5 - C3))
59
60
61 static vector float fdctconsts[3] = {
62     { W0, W1, W2, W3 },
63     { W4, W5, W6, W7 },
64     { W8, W9, WA, WB }
65 };
66
67 #define LD_W0 vec_splat(cnsts0, 0)
68 #define LD_W1 vec_splat(cnsts0, 1)
69 #define LD_W2 vec_splat(cnsts0, 2)
70 #define LD_W3 vec_splat(cnsts0, 3)
71 #define LD_W4 vec_splat(cnsts1, 0)
72 #define LD_W5 vec_splat(cnsts1, 1)
73 #define LD_W6 vec_splat(cnsts1, 2)
74 #define LD_W7 vec_splat(cnsts1, 3)
75 #define LD_W8 vec_splat(cnsts2, 0)
76 #define LD_W9 vec_splat(cnsts2, 1)
77 #define LD_WA vec_splat(cnsts2, 2)
78 #define LD_WB vec_splat(cnsts2, 3)
79
80
81 #define FDCTROW(b0,b1,b2,b3,b4,b5,b6,b7) /* {{{ */                  \
82     x0 = vec_add(b0, b7);               /* x0 = b0 + b7; */         \
83     x7 = vec_sub(b0, b7);               /* x7 = b0 - b7; */         \
84     x1 = vec_add(b1, b6);               /* x1 = b1 + b6; */         \
85     x6 = vec_sub(b1, b6);               /* x6 = b1 - b6; */         \
86     x2 = vec_add(b2, b5);               /* x2 = b2 + b5; */         \
87     x5 = vec_sub(b2, b5);               /* x5 = b2 - b5; */         \
88     x3 = vec_add(b3, b4);               /* x3 = b3 + b4; */         \
89     x4 = vec_sub(b3, b4);               /* x4 = b3 - b4; */         \
90                                                                     \
91     b7 = vec_add(x0, x3);               /* b7 = x0 + x3; */         \
92     b1 = vec_add(x1, x2);               /* b1 = x1 + x2; */         \
93     b0 = vec_add(b7, b1);               /* b0 = b7 + b1; */         \
94     b4 = vec_sub(b7, b1);               /* b4 = b7 - b1; */         \
95                                                                     \
96     b2 = vec_sub(x0, x3);               /* b2 = x0 - x3; */         \
97     b6 = vec_sub(x1, x2);               /* b6 = x1 - x2; */         \
98     b5 = vec_add(b6, b2);               /* b5 = b6 + b2; */         \
99     cnst = LD_W2;                                                   \
100     b5 = vec_madd(cnst, b5, mzero);     /* b5 = b5 * W2; */         \
101     cnst = LD_W1;                                                   \
102     b2 = vec_madd(cnst, b2, b5);        /* b2 = b5 + b2 * W1; */    \
103     cnst = LD_W0;                                                   \
104     b6 = vec_madd(cnst, b6, b5);        /* b6 = b5 + b6 * W0; */    \
105                                                                     \
106     x0 = vec_add(x4, x7);               /* x0 = x4 + x7; */         \
107     x1 = vec_add(x5, x6);               /* x1 = x5 + x6; */         \
108     x2 = vec_add(x4, x6);               /* x2 = x4 + x6; */         \
109     x3 = vec_add(x5, x7);               /* x3 = x5 + x7; */         \
110     x8 = vec_add(x2, x3);               /* x8 = x2 + x3; */         \
111     cnst = LD_W3;                                                   \
112     x8 = vec_madd(cnst, x8, mzero);     /* x8 = x8 * W3; */         \
113                                                                     \
114     cnst = LD_W8;                                                   \
115     x0 = vec_madd(cnst, x0, mzero);     /* x0 *= W8; */             \
116     cnst = LD_W9;                                                   \
117     x1 = vec_madd(cnst, x1, mzero);     /* x1 *= W9; */             \
118     cnst = LD_WA;                                                   \
119     x2 = vec_madd(cnst, x2, x8);        /* x2 = x2 * WA + x8; */    \
120     cnst = LD_WB;                                                   \
121     x3 = vec_madd(cnst, x3, x8);        /* x3 = x3 * WB + x8; */    \
122                                                                     \
123     cnst = LD_W4;                                                   \
124     b7 = vec_madd(cnst, x4, x0);        /* b7 = x4 * W4 + x0; */    \
125     cnst = LD_W5;                                                   \
126     b5 = vec_madd(cnst, x5, x1);        /* b5 = x5 * W5 + x1; */    \
127     cnst = LD_W6;                                                   \
128     b3 = vec_madd(cnst, x6, x1);        /* b3 = x6 * W6 + x1; */    \
129     cnst = LD_W7;                                                   \
130     b1 = vec_madd(cnst, x7, x0);        /* b1 = x7 * W7 + x0; */    \
131                                                                     \
132     b7 = vec_add(b7, x2);               /* b7 = b7 + x2; */         \
133     b5 = vec_add(b5, x3);               /* b5 = b5 + x3; */         \
134     b3 = vec_add(b3, x2);               /* b3 = b3 + x2; */         \
135     b1 = vec_add(b1, x3);               /* b1 = b1 + x3; */         \
136     /* }}} */
137
138 #define FDCTCOL(b0,b1,b2,b3,b4,b5,b6,b7) /* {{{ */                  \
139     x0 = vec_add(b0, b7);               /* x0 = b0 + b7; */         \
140     x7 = vec_sub(b0, b7);               /* x7 = b0 - b7; */         \
141     x1 = vec_add(b1, b6);               /* x1 = b1 + b6; */         \
142     x6 = vec_sub(b1, b6);               /* x6 = b1 - b6; */         \
143     x2 = vec_add(b2, b5);               /* x2 = b2 + b5; */         \
144     x5 = vec_sub(b2, b5);               /* x5 = b2 - b5; */         \
145     x3 = vec_add(b3, b4);               /* x3 = b3 + b4; */         \
146     x4 = vec_sub(b3, b4);               /* x4 = b3 - b4; */         \
147                                                                     \
148     b7 = vec_add(x0, x3);               /* b7 = x0 + x3; */         \
149     b1 = vec_add(x1, x2);               /* b1 = x1 + x2; */         \
150     b0 = vec_add(b7, b1);               /* b0 = b7 + b1; */         \
151     b4 = vec_sub(b7, b1);               /* b4 = b7 - b1; */         \
152                                                                     \
153     b2 = vec_sub(x0, x3);               /* b2 = x0 - x3; */         \
154     b6 = vec_sub(x1, x2);               /* b6 = x1 - x2; */         \
155     b5 = vec_add(b6, b2);               /* b5 = b6 + b2; */         \
156     cnst = LD_W2;                                                   \
157     b5 = vec_madd(cnst, b5, mzero);     /* b5 = b5 * W2; */         \
158     cnst = LD_W1;                                                   \
159     b2 = vec_madd(cnst, b2, b5);        /* b2 = b5 + b2 * W1; */    \
160     cnst = LD_W0;                                                   \
161     b6 = vec_madd(cnst, b6, b5);        /* b6 = b5 + b6 * W0; */    \
162                                                                     \
163     x0 = vec_add(x4, x7);               /* x0 = x4 + x7; */         \
164     x1 = vec_add(x5, x6);               /* x1 = x5 + x6; */         \
165     x2 = vec_add(x4, x6);               /* x2 = x4 + x6; */         \
166     x3 = vec_add(x5, x7);               /* x3 = x5 + x7; */         \
167     x8 = vec_add(x2, x3);               /* x8 = x2 + x3; */         \
168     cnst = LD_W3;                                                   \
169     x8 = vec_madd(cnst, x8, mzero);     /* x8 = x8 * W3; */         \
170                                                                     \
171     cnst = LD_W8;                                                   \
172     x0 = vec_madd(cnst, x0, mzero);     /* x0 *= W8; */             \
173     cnst = LD_W9;                                                   \
174     x1 = vec_madd(cnst, x1, mzero);     /* x1 *= W9; */             \
175     cnst = LD_WA;                                                   \
176     x2 = vec_madd(cnst, x2, x8);        /* x2 = x2 * WA + x8; */    \
177     cnst = LD_WB;                                                   \
178     x3 = vec_madd(cnst, x3, x8);        /* x3 = x3 * WB + x8; */    \
179                                                                     \
180     cnst = LD_W4;                                                   \
181     b7 = vec_madd(cnst, x4, x0);        /* b7 = x4 * W4 + x0; */    \
182     cnst = LD_W5;                                                   \
183     b5 = vec_madd(cnst, x5, x1);        /* b5 = x5 * W5 + x1; */    \
184     cnst = LD_W6;                                                   \
185     b3 = vec_madd(cnst, x6, x1);        /* b3 = x6 * W6 + x1; */    \
186     cnst = LD_W7;                                                   \
187     b1 = vec_madd(cnst, x7, x0);        /* b1 = x7 * W7 + x0; */    \
188                                                                     \
189     b7 = vec_add(b7, x2);               /* b7 += x2; */             \
190     b5 = vec_add(b5, x3);               /* b5 += x3; */             \
191     b3 = vec_add(b3, x2);               /* b3 += x2; */             \
192     b1 = vec_add(b1, x3);               /* b1 += x3; */             \
193     /* }}} */
194
195
196
197 /* two dimensional discrete cosine transform */
198
199 void fdct_altivec(int16_t *block)
200 {
201 POWERPC_PERF_DECLARE(altivec_fdct, 1);
202     vector signed short *bp;
203     vector float *cp;
204     vector float b00, b10, b20, b30, b40, b50, b60, b70;
205     vector float b01, b11, b21, b31, b41, b51, b61, b71;
206     vector float mzero, cnst, cnsts0, cnsts1, cnsts2;
207     vector float x0, x1, x2, x3, x4, x5, x6, x7, x8;
208
209     POWERPC_PERF_START_COUNT(altivec_fdct, 1);
210
211
212     /* setup constants {{{ */
213     /* mzero = -0.0 */
214     mzero = ((vector float)vec_splat_u32(-1));
215     mzero = ((vector float)vec_sl(vu32(mzero), vu32(mzero)));
216     cp = fdctconsts;
217     cnsts0 = vec_ld(0, cp); cp++;
218     cnsts1 = vec_ld(0, cp); cp++;
219     cnsts2 = vec_ld(0, cp);
220     /* }}} */
221
222
223     /* 8x8 matrix transpose (vector short[8]) {{{ */
224 #define MERGE_S16(hl,a,b) vec_merge##hl(vs16(a), vs16(b))
225
226     bp = (vector signed short*)block;
227     b00 = ((vector float)vec_ld(0,    bp));
228     b40 = ((vector float)vec_ld(16*4, bp));
229     b01 = ((vector float)MERGE_S16(h, b00, b40));
230     b11 = ((vector float)MERGE_S16(l, b00, b40));
231     bp++;
232     b10 = ((vector float)vec_ld(0,    bp));
233     b50 = ((vector float)vec_ld(16*4, bp));
234     b21 = ((vector float)MERGE_S16(h, b10, b50));
235     b31 = ((vector float)MERGE_S16(l, b10, b50));
236     bp++;
237     b20 = ((vector float)vec_ld(0,    bp));
238     b60 = ((vector float)vec_ld(16*4, bp));
239     b41 = ((vector float)MERGE_S16(h, b20, b60));
240     b51 = ((vector float)MERGE_S16(l, b20, b60));
241     bp++;
242     b30 = ((vector float)vec_ld(0,    bp));
243     b70 = ((vector float)vec_ld(16*4, bp));
244     b61 = ((vector float)MERGE_S16(h, b30, b70));
245     b71 = ((vector float)MERGE_S16(l, b30, b70));
246
247     x0 = ((vector float)MERGE_S16(h, b01, b41));
248     x1 = ((vector float)MERGE_S16(l, b01, b41));
249     x2 = ((vector float)MERGE_S16(h, b11, b51));
250     x3 = ((vector float)MERGE_S16(l, b11, b51));
251     x4 = ((vector float)MERGE_S16(h, b21, b61));
252     x5 = ((vector float)MERGE_S16(l, b21, b61));
253     x6 = ((vector float)MERGE_S16(h, b31, b71));
254     x7 = ((vector float)MERGE_S16(l, b31, b71));
255
256     b00 = ((vector float)MERGE_S16(h, x0, x4));
257     b10 = ((vector float)MERGE_S16(l, x0, x4));
258     b20 = ((vector float)MERGE_S16(h, x1, x5));
259     b30 = ((vector float)MERGE_S16(l, x1, x5));
260     b40 = ((vector float)MERGE_S16(h, x2, x6));
261     b50 = ((vector float)MERGE_S16(l, x2, x6));
262     b60 = ((vector float)MERGE_S16(h, x3, x7));
263     b70 = ((vector float)MERGE_S16(l, x3, x7));
264
265 #undef MERGE_S16
266     /* }}} */
267
268
269 /* Some of the initial calculations can be done as vector short before
270  * conversion to vector float.  The following code section takes advantage
271  * of this.
272  */
273 #if 1
274     /* fdct rows {{{ */
275     x0 = ((vector float)vec_add(vs16(b00), vs16(b70)));
276     x7 = ((vector float)vec_sub(vs16(b00), vs16(b70)));
277     x1 = ((vector float)vec_add(vs16(b10), vs16(b60)));
278     x6 = ((vector float)vec_sub(vs16(b10), vs16(b60)));
279     x2 = ((vector float)vec_add(vs16(b20), vs16(b50)));
280     x5 = ((vector float)vec_sub(vs16(b20), vs16(b50)));
281     x3 = ((vector float)vec_add(vs16(b30), vs16(b40)));
282     x4 = ((vector float)vec_sub(vs16(b30), vs16(b40)));
283
284     b70 = ((vector float)vec_add(vs16(x0), vs16(x3)));
285     b10 = ((vector float)vec_add(vs16(x1), vs16(x2)));
286
287     b00 = ((vector float)vec_add(vs16(b70), vs16(b10)));
288     b40 = ((vector float)vec_sub(vs16(b70), vs16(b10)));
289
290 #define CTF0(n) \
291     b##n##1 = ((vector float)vec_unpackl(vs16(b##n##0))); \
292     b##n##0 = ((vector float)vec_unpackh(vs16(b##n##0))); \
293     b##n##1 = vec_ctf(vs32(b##n##1), 0); \
294     b##n##0 = vec_ctf(vs32(b##n##0), 0);
295
296     CTF0(0);
297     CTF0(4);
298
299     b20 = ((vector float)vec_sub(vs16(x0), vs16(x3)));
300     b60 = ((vector float)vec_sub(vs16(x1), vs16(x2)));
301
302     CTF0(2);
303     CTF0(6);
304
305 #undef CTF0
306
307     x0 = vec_add(b60, b20);
308     x1 = vec_add(b61, b21);
309
310     cnst = LD_W2;
311     x0 = vec_madd(cnst, x0, mzero);
312     x1 = vec_madd(cnst, x1, mzero);
313     cnst = LD_W1;
314     b20 = vec_madd(cnst, b20, x0);
315     b21 = vec_madd(cnst, b21, x1);
316     cnst = LD_W0;
317     b60 = vec_madd(cnst, b60, x0);
318     b61 = vec_madd(cnst, b61, x1);
319
320 #define CTFX(x,b) \
321     b##0 = ((vector float)vec_unpackh(vs16(x))); \
322     b##1 = ((vector float)vec_unpackl(vs16(x))); \
323     b##0 = vec_ctf(vs32(b##0), 0); \
324     b##1 = vec_ctf(vs32(b##1), 0); \
325
326     CTFX(x4, b7);
327     CTFX(x5, b5);
328     CTFX(x6, b3);
329     CTFX(x7, b1);
330
331 #undef CTFX
332
333
334     x0 = vec_add(b70, b10);
335     x1 = vec_add(b50, b30);
336     x2 = vec_add(b70, b30);
337     x3 = vec_add(b50, b10);
338     x8 = vec_add(x2, x3);
339     cnst = LD_W3;
340     x8 = vec_madd(cnst, x8, mzero);
341
342     cnst = LD_W8;
343     x0 = vec_madd(cnst, x0, mzero);
344     cnst = LD_W9;
345     x1 = vec_madd(cnst, x1, mzero);
346     cnst = LD_WA;
347     x2 = vec_madd(cnst, x2, x8);
348     cnst = LD_WB;
349     x3 = vec_madd(cnst, x3, x8);
350
351     cnst = LD_W4;
352     b70 = vec_madd(cnst, b70, x0);
353     cnst = LD_W5;
354     b50 = vec_madd(cnst, b50, x1);
355     cnst = LD_W6;
356     b30 = vec_madd(cnst, b30, x1);
357     cnst = LD_W7;
358     b10 = vec_madd(cnst, b10, x0);
359
360     b70 = vec_add(b70, x2);
361     b50 = vec_add(b50, x3);
362     b30 = vec_add(b30, x2);
363     b10 = vec_add(b10, x3);
364
365
366     x0 = vec_add(b71, b11);
367     x1 = vec_add(b51, b31);
368     x2 = vec_add(b71, b31);
369     x3 = vec_add(b51, b11);
370     x8 = vec_add(x2, x3);
371     cnst = LD_W3;
372     x8 = vec_madd(cnst, x8, mzero);
373
374     cnst = LD_W8;
375     x0 = vec_madd(cnst, x0, mzero);
376     cnst = LD_W9;
377     x1 = vec_madd(cnst, x1, mzero);
378     cnst = LD_WA;
379     x2 = vec_madd(cnst, x2, x8);
380     cnst = LD_WB;
381     x3 = vec_madd(cnst, x3, x8);
382
383     cnst = LD_W4;
384     b71 = vec_madd(cnst, b71, x0);
385     cnst = LD_W5;
386     b51 = vec_madd(cnst, b51, x1);
387     cnst = LD_W6;
388     b31 = vec_madd(cnst, b31, x1);
389     cnst = LD_W7;
390     b11 = vec_madd(cnst, b11, x0);
391
392     b71 = vec_add(b71, x2);
393     b51 = vec_add(b51, x3);
394     b31 = vec_add(b31, x2);
395     b11 = vec_add(b11, x3);
396     /* }}} */
397 #else
398     /* convert to float {{{ */
399 #define CTF(n) \
400     vs32(b##n##1) = vec_unpackl(vs16(b##n##0)); \
401     vs32(b##n##0) = vec_unpackh(vs16(b##n##0)); \
402     b##n##1 = vec_ctf(vs32(b##n##1), 0); \
403     b##n##0 = vec_ctf(vs32(b##n##0), 0); \
404
405     CTF(0);
406     CTF(1);
407     CTF(2);
408     CTF(3);
409     CTF(4);
410     CTF(5);
411     CTF(6);
412     CTF(7);
413
414 #undef CTF
415     /* }}} */
416
417     FDCTROW(b00, b10, b20, b30, b40, b50, b60, b70);
418     FDCTROW(b01, b11, b21, b31, b41, b51, b61, b71);
419 #endif
420
421
422     /* 8x8 matrix transpose (vector float[8][2]) {{{ */
423     x0 = vec_mergel(b00, b20);
424     x1 = vec_mergeh(b00, b20);
425     x2 = vec_mergel(b10, b30);
426     x3 = vec_mergeh(b10, b30);
427
428     b00 = vec_mergeh(x1, x3);
429     b10 = vec_mergel(x1, x3);
430     b20 = vec_mergeh(x0, x2);
431     b30 = vec_mergel(x0, x2);
432
433     x4 = vec_mergel(b41, b61);
434     x5 = vec_mergeh(b41, b61);
435     x6 = vec_mergel(b51, b71);
436     x7 = vec_mergeh(b51, b71);
437
438     b41 = vec_mergeh(x5, x7);
439     b51 = vec_mergel(x5, x7);
440     b61 = vec_mergeh(x4, x6);
441     b71 = vec_mergel(x4, x6);
442
443     x0 = vec_mergel(b01, b21);
444     x1 = vec_mergeh(b01, b21);
445     x2 = vec_mergel(b11, b31);
446     x3 = vec_mergeh(b11, b31);
447
448     x4 = vec_mergel(b40, b60);
449     x5 = vec_mergeh(b40, b60);
450     x6 = vec_mergel(b50, b70);
451     x7 = vec_mergeh(b50, b70);
452
453     b40 = vec_mergeh(x1, x3);
454     b50 = vec_mergel(x1, x3);
455     b60 = vec_mergeh(x0, x2);
456     b70 = vec_mergel(x0, x2);
457
458     b01 = vec_mergeh(x5, x7);
459     b11 = vec_mergel(x5, x7);
460     b21 = vec_mergeh(x4, x6);
461     b31 = vec_mergel(x4, x6);
462     /* }}} */
463
464
465     FDCTCOL(b00, b10, b20, b30, b40, b50, b60, b70);
466     FDCTCOL(b01, b11, b21, b31, b41, b51, b61, b71);
467
468
469     /* round, convert back to short {{{ */
470 #define CTS(n) \
471     b##n##0 = vec_round(b##n##0); \
472     b##n##1 = vec_round(b##n##1); \
473     b##n##0 = ((vector float)vec_cts(b##n##0, 0)); \
474     b##n##1 = ((vector float)vec_cts(b##n##1, 0)); \
475     b##n##0 = ((vector float)vec_pack(vs32(b##n##0), vs32(b##n##1))); \
476     vec_st(vs16(b##n##0), 0, bp);
477
478     bp = (vector signed short*)block;
479     CTS(0); bp++;
480     CTS(1); bp++;
481     CTS(2); bp++;
482     CTS(3); bp++;
483     CTS(4); bp++;
484     CTS(5); bp++;
485     CTS(6); bp++;
486     CTS(7);
487
488 #undef CTS
489     /* }}} */
490
491 POWERPC_PERF_STOP_COUNT(altivec_fdct, 1);
492 }
493
494 /* vim:set foldmethod=marker foldlevel=0: */