avcodec/ppc/vp8dsp_altivec.c: POWER LE support put_vp8_epel_h_altivec_core() put_vp8_...
[ffmpeg.git] / libavcodec / ppc / vp8dsp_altivec.c
1 /*
2  * VP8 compatible video decoder
3  *
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21  */
22
23 #include "config.h"
24 #include "libavutil/cpu.h"
25 #include "libavutil/mem.h"
26 #include "libavutil/ppc/cpu.h"
27 #include "libavutil/ppc/types_altivec.h"
28 #include "libavutil/ppc/util_altivec.h"
29 #include "libavcodec/vp8dsp.h"
30 #include "hpeldsp_altivec.h"
31
32 #if HAVE_ALTIVEC
33 #define REPT4(...) { __VA_ARGS__, __VA_ARGS__, __VA_ARGS__, __VA_ARGS__ }
34
35 // h subpel filter uses msum to multiply+add 4 pixel taps at once
36 static const vec_s8 h_subpel_filters_inner[7] =
37 {
38     REPT4( -6, 123,  12,  -1),
39     REPT4(-11, 108,  36,  -8),
40     REPT4( -9,  93,  50,  -6),
41     REPT4(-16,  77,  77, -16),
42     REPT4( -6,  50,  93,  -9),
43     REPT4( -8,  36, 108, -11),
44     REPT4( -1,  12, 123,  -6),
45 };
46
47 // for 6tap filters, these are the outer two taps
48 // The zeros mask off pixels 4-7 when filtering 0-3
49 // and vice-versa
50 static const vec_s8 h_subpel_filters_outer[3] =
51 {
52     REPT4(0, 0, 2, 1),
53     REPT4(0, 0, 3, 3),
54     REPT4(0, 0, 1, 2),
55 };
56
57 #define LOAD_H_SUBPEL_FILTER(i) \
58     vec_s8 filter_inner  = h_subpel_filters_inner[i]; \
59     vec_s8 filter_outerh = h_subpel_filters_outer[(i)>>1]; \
60     vec_s8 filter_outerl = vec_sld(filter_outerh, filter_outerh, 2)
61
62 #if HAVE_BIGENDIAN
63 #define GET_PIXHL(offset)                   \
64     a = vec_ld((offset)-is6tap-1, src);     \
65     b = vec_ld((offset)-is6tap-1+15, src);  \
66     pixh  = vec_perm(a, b, permh##offset);  \
67     pixl  = vec_perm(a, b, perml##offset)
68
69 #define GET_OUTER(offset) outer = vec_perm(a, b, perm_6tap##offset)
70 #else
71 #define GET_PIXHL(offset)                   \
72     a = vec_vsx_ld((offset)-is6tap-1, src); \
73     pixh  = vec_perm(a, a, perm_inner);     \
74     pixl  = vec_perm(a, a, vec_add(perm_inner, vec_splat_u8(4)))
75
76 #define GET_OUTER(offset) outer = vec_perm(a, a, perm_outer)
77 #endif
78
79 #define FILTER_H(dstv, off) \
80     GET_PIXHL(off);                            \
81     filth = vec_msum(filter_inner, pixh, c64); \
82     filtl = vec_msum(filter_inner, pixl, c64); \
83 \
84     if (is6tap) { \
85         GET_OUTER(off);                                \
86         filth = vec_msum(filter_outerh, outer, filth); \
87         filtl = vec_msum(filter_outerl, outer, filtl); \
88     } \
89     if (w == 4) \
90         filtl = filth; /* discard pixels 4-7 */ \
91     dstv = vec_packs(filth, filtl); \
92     dstv = vec_sra(dstv, c7)
93
94 static av_always_inline
95 void put_vp8_epel_h_altivec_core(uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_stride,
96                                  uint8_t *src, ptrdiff_t src_stride,
97                                  int h, int mx, int w, int is6tap)
98 {
99     LOAD_H_SUBPEL_FILTER(mx-1);
100 #if HAVE_BIGENDIAN
101     vec_u8 align_vec0, align_vec8, permh0, permh8;
102     vec_u8 perm_6tap0, perm_6tap8, perml0, perml8;
103     vec_u8 b;
104 #endif
105     vec_u8 filt, a, pixh, pixl, outer;
106     vec_s16 f16h, f16l;
107     vec_s32 filth, filtl;
108
109     vec_u8 perm_inner6 = { 1,2,3,4, 2,3,4,5, 3,4,5,6, 4,5,6,7 };
110     vec_u8 perm_inner4 = { 0,1,2,3, 1,2,3,4, 2,3,4,5, 3,4,5,6 };
111     vec_u8 perm_inner  = is6tap ? perm_inner6 : perm_inner4;
112     vec_u8 perm_outer = { 4,9, 0,5, 5,10, 1,6, 6,11, 2,7, 7,12, 3,8 };
113     vec_s32 c64 = vec_sl(vec_splat_s32(1), vec_splat_u32(6));
114     vec_u16 c7  = vec_splat_u16(7);
115
116 #if HAVE_BIGENDIAN
117     align_vec0 = vec_lvsl( -is6tap-1, src);
118     align_vec8 = vec_lvsl(8-is6tap-1, src);
119
120     permh0     = vec_perm(align_vec0, align_vec0, perm_inner);
121     permh8     = vec_perm(align_vec8, align_vec8, perm_inner);
122     perm_inner = vec_add(perm_inner, vec_splat_u8(4));
123     perml0     = vec_perm(align_vec0, align_vec0, perm_inner);
124     perml8     = vec_perm(align_vec8, align_vec8, perm_inner);
125     perm_6tap0 = vec_perm(align_vec0, align_vec0, perm_outer);
126     perm_6tap8 = vec_perm(align_vec8, align_vec8, perm_outer);
127 #endif
128
129     while (h --> 0) {
130         FILTER_H(f16h, 0);
131
132         if (w == 16) {
133             FILTER_H(f16l, 8);
134             filt = vec_packsu(f16h, f16l);
135             vec_st(filt, 0, dst);
136         } else {
137             filt = vec_packsu(f16h, f16h);
138             vec_ste((vec_u32)filt, 0, (uint32_t*)dst);
139             if (w == 8)
140                 vec_ste((vec_u32)filt, 4, (uint32_t*)dst);
141         }
142         src += src_stride;
143         dst += dst_stride;
144     }
145 }
146
147 // v subpel filter does a simple vertical multiply + add
148 static const vec_u8 v_subpel_filters[7] =
149 {
150     { 0,   6, 123,  12,   1,   0 },
151     { 2,  11, 108,  36,   8,   1 },
152     { 0,   9,  93,  50,   6,   0 },
153     { 3,  16,  77,  77,  16,   3 },
154     { 0,   6,  50,  93,   9,   0 },
155     { 1,   8,  36, 108,  11,   2 },
156     { 0,   1,  12, 123,   6,   0 },
157 };
158
159 #define LOAD_V_SUBPEL_FILTER(i) \
160     vec_u8 subpel_filter = v_subpel_filters[i]; \
161     vec_u8 f0 = vec_splat(subpel_filter, 0); \
162     vec_u8 f1 = vec_splat(subpel_filter, 1); \
163     vec_u8 f2 = vec_splat(subpel_filter, 2); \
164     vec_u8 f3 = vec_splat(subpel_filter, 3); \
165     vec_u8 f4 = vec_splat(subpel_filter, 4); \
166     vec_u8 f5 = vec_splat(subpel_filter, 5)
167
168 #define FILTER_V(dstv, vec_mul) \
169     s1f = (vec_s16)vec_mul(s1, f1); \
170     s2f = (vec_s16)vec_mul(s2, f2); \
171     s3f = (vec_s16)vec_mul(s3, f3); \
172     s4f = (vec_s16)vec_mul(s4, f4); \
173     s2f = vec_subs(s2f, s1f); \
174     s3f = vec_subs(s3f, s4f); \
175     if (is6tap) { \
176         s0f = (vec_s16)vec_mul(s0, f0); \
177         s5f = (vec_s16)vec_mul(s5, f5); \
178         s2f = vec_adds(s2f, s0f); \
179         s3f = vec_adds(s3f, s5f); \
180     } \
181     dstv = vec_adds(s2f, s3f); \
182     dstv = vec_adds(dstv, c64); \
183     dstv = vec_sra(dstv, c7)
184
185 #if HAVE_BIGENDIAN
186 #define LOAD_HL(off, s, perm) load_with_perm_vec(off, s, perm)
187 #else
188 #define LOAD_HL(off, s, perm) vec_mergeh(vec_vsx_ld(off,s), vec_vsx_ld(off+8,s))
189 #endif
190
191 static av_always_inline
192 void put_vp8_epel_v_altivec_core(uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_stride,
193                                  uint8_t *src, ptrdiff_t src_stride,
194                                  int h, int my, int w, int is6tap)
195 {
196     LOAD_V_SUBPEL_FILTER(my-1);
197     vec_u8 s0, s1, s2, s3, s4, s5, filt, align_vech, perm_vec, align_vecl;
198     vec_s16 s0f, s1f, s2f, s3f, s4f, s5f, f16h, f16l;
199     vec_s16 c64 = vec_sl(vec_splat_s16(1), vec_splat_u16(6));
200     vec_u16 c7  = vec_splat_u16(7);
201
202 #if HAVE_BIGENDIAN
203     // we want pixels 0-7 to be in the even positions and 8-15 in the odd,
204     // so combine this permute with the alignment permute vector
205     align_vech = vec_lvsl(0, src);
206     align_vecl = vec_sld(align_vech, align_vech, 8);
207     if (w ==16)
208         perm_vec = vec_mergeh(align_vech, align_vecl);
209     else
210         perm_vec = vec_mergeh(align_vech, align_vech);
211 #endif
212
213     if (is6tap)
214         s0 = LOAD_HL(-2*src_stride, src, perm_vec);
215     s1 = LOAD_HL(-1*src_stride, src, perm_vec);
216     s2 = LOAD_HL( 0*src_stride, src, perm_vec);
217     s3 = LOAD_HL( 1*src_stride, src, perm_vec);
218     if (is6tap)
219         s4 = LOAD_HL( 2*src_stride, src, perm_vec);
220
221     src += (2+is6tap)*src_stride;
222
223     while (h --> 0) {
224         if (is6tap)
225             s5 = LOAD_HL(0, src, perm_vec);
226         else
227             s4 = LOAD_HL(0, src, perm_vec);
228
229         FILTER_V(f16h, vec_mule);
230
231         if (w == 16) {
232             FILTER_V(f16l, vec_mulo);
233             filt = vec_packsu(f16h, f16l);
234             vec_st(filt, 0, dst);
235         } else {
236             filt = vec_packsu(f16h, f16h);
237             if (w == 4)
238                 filt = (vec_u8)vec_splat((vec_u32)filt, 0);
239             else
240                 vec_ste((vec_u32)filt, 4, (uint32_t*)dst);
241             vec_ste((vec_u32)filt, 0, (uint32_t*)dst);
242         }
243
244         if (is6tap)
245             s0 = s1;
246         s1 = s2;
247         s2 = s3;
248         s3 = s4;
249         if (is6tap)
250             s4 = s5;
251
252         dst += dst_stride;
253         src += src_stride;
254     }
255 }
256
257 #define EPEL_FUNCS(WIDTH, TAPS) \
258 static av_noinline \
259 void put_vp8_epel ## WIDTH ## _h ## TAPS ## _altivec(uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_stride, uint8_t *src, ptrdiff_t src_stride, int h, int mx, int my) \
260 { \
261     put_vp8_epel_h_altivec_core(dst, dst_stride, src, src_stride, h, mx, WIDTH, TAPS == 6); \
262 } \
263 \
264 static av_noinline \
265 void put_vp8_epel ## WIDTH ## _v ## TAPS ## _altivec(uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_stride, uint8_t *src, ptrdiff_t src_stride, int h, int mx, int my) \
266 { \
267     put_vp8_epel_v_altivec_core(dst, dst_stride, src, src_stride, h, my, WIDTH, TAPS == 6); \
268 }
269
270 #define EPEL_HV(WIDTH, HTAPS, VTAPS) \
271 static void put_vp8_epel ## WIDTH ## _h ## HTAPS ## v ## VTAPS ## _altivec(uint8_t *dst, ptrdiff_t dstride, uint8_t *src, ptrdiff_t sstride, int h, int mx, int my) \
272 { \
273     DECLARE_ALIGNED(16, uint8_t, tmp)[(2*WIDTH+5)*16]; \
274     if (VTAPS == 6) { \
275         put_vp8_epel ## WIDTH ## _h ## HTAPS ## _altivec(tmp, 16,      src-2*sstride, sstride, h+5, mx, my); \
276         put_vp8_epel ## WIDTH ## _v ## VTAPS ## _altivec(dst, dstride, tmp+2*16,      16,      h,   mx, my); \
277     } else { \
278         put_vp8_epel ## WIDTH ## _h ## HTAPS ## _altivec(tmp, 16,      src-sstride, sstride, h+4, mx, my); \
279         put_vp8_epel ## WIDTH ## _v ## VTAPS ## _altivec(dst, dstride, tmp+16,      16,      h,   mx, my); \
280     } \
281 }
282
283 EPEL_FUNCS(16,6)
284 EPEL_FUNCS(8, 6)
285 EPEL_FUNCS(8, 4)
286 EPEL_FUNCS(4, 6)
287 EPEL_FUNCS(4, 4)
288
289 EPEL_HV(16, 6,6)
290 EPEL_HV(8,  6,6)
291 EPEL_HV(8,  4,6)
292 EPEL_HV(8,  6,4)
293 EPEL_HV(8,  4,4)
294 EPEL_HV(4,  6,6)
295 EPEL_HV(4,  4,6)
296 EPEL_HV(4,  6,4)
297 EPEL_HV(4,  4,4)
298
299 static void put_vp8_pixels16_altivec(uint8_t *dst, ptrdiff_t dstride, uint8_t *src, ptrdiff_t sstride, int h, int mx, int my)
300 {
301     register vector unsigned char perm;
302     int i;
303     register ptrdiff_t dstride2 = dstride << 1, sstride2 = sstride << 1;
304     register ptrdiff_t dstride3 = dstride2 + dstride, sstride3 = sstride + sstride2;
305     register ptrdiff_t dstride4 = dstride << 2, sstride4 = sstride << 2;
306
307 #if HAVE_BIGENDIAN
308     perm = vec_lvsl(0, src);
309 #endif
310 // hand-unrolling the loop by 4 gains about 15%
311 // mininum execution time goes from 74 to 60 cycles
312 // it's faster than -funroll-loops, but using
313 // -funroll-loops w/ this is bad - 74 cycles again.
314 // all this is on a 7450, tuning for the 7450
315     for (i = 0; i < h; i += 4) {
316         vec_st(load_with_perm_vec(0, src, perm), 0, dst);
317         vec_st(load_with_perm_vec(sstride, src, perm), dstride, dst);
318         vec_st(load_with_perm_vec(sstride2, src, perm), dstride2, dst);
319         vec_st(load_with_perm_vec(sstride3, src, perm), dstride3, dst);
320         src += sstride4;
321         dst += dstride4;
322     }
323 }
324
325 #endif /* HAVE_ALTIVEC */
326
327
328 av_cold void ff_vp78dsp_init_ppc(VP8DSPContext *c)
329 {
330 #if HAVE_ALTIVEC
331     if (!PPC_ALTIVEC(av_get_cpu_flags()))
332         return;
333
334     c->put_vp8_epel_pixels_tab[0][0][0] = put_vp8_pixels16_altivec;
335     c->put_vp8_epel_pixels_tab[0][0][2] = put_vp8_epel16_h6_altivec;
336     c->put_vp8_epel_pixels_tab[0][2][0] = put_vp8_epel16_v6_altivec;
337     c->put_vp8_epel_pixels_tab[0][2][2] = put_vp8_epel16_h6v6_altivec;
338
339     c->put_vp8_epel_pixels_tab[1][0][2] = put_vp8_epel8_h6_altivec;
340     c->put_vp8_epel_pixels_tab[1][2][0] = put_vp8_epel8_v6_altivec;
341     c->put_vp8_epel_pixels_tab[1][0][1] = put_vp8_epel8_h4_altivec;
342     c->put_vp8_epel_pixels_tab[1][1][0] = put_vp8_epel8_v4_altivec;
343
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