git.sesse.net Git - vlc/blob - plugins/idct/idctmmx.c

   1 /*****************************************************************************
   2  * idctmmx.c : MMX IDCT module
   3  *****************************************************************************
   4  * Copyright (C) 1999, 2000 VideoLAN
   5  * $Id: idctmmx.c,v 1.12 2001/05/30 17:03:12 sam Exp $
   6  *
   7  * Authors: Aaron Holtzman <aholtzma@ess.engr.uvic.ca>
   8  *          Michel Lespinasse <walken@zoy.org>
   9  *          Peter Gubanov <peter@elecard.net.ru>
  10  *          (from the LiViD project)
  11  *          Christophe Massiot <massiot@via.ecp.fr>
  12  *
  13  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  14  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  15  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  16  * (at your option) any later version.
  17  *
  18  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  19  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  20  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  21  * GNU General Public License for more details.
  22  *
  23  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  24  * along with this program; if not, write to the Free Software
  25  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111, USA.
  26  *****************************************************************************/
  27
  28 #define MODULE_NAME idctmmx
  29
  30 /*****************************************************************************
  31  * Preamble
  32  *****************************************************************************/
  33 #include "defs.h"
  34
  35 #include <stdlib.h>
  36
  37 #include "config.h"
  38 #include "common.h"
  39 #include "threads.h"
  40 #include "mtime.h"
  41 #include "tests.h"                                              /* TestCPU() */
  42
  43 #include "video.h"
  44 #include "video_output.h"
  45
  46 #include "video_decoder.h"
  47
  48 #include "modules.h"
  49 #include "modules_inner.h"
  50
  51 #include "vdec_block.h"
  52 #include "vdec_idct.h"
  53
  54 #include "attributes.h"
  55 #include "mmx.h"
  56
  57 /*****************************************************************************
  58  * Local prototypes.
  59  *****************************************************************************/
  60 static void idct_getfunctions( function_list_t * p_function_list );
  61 static int  idct_Probe      ( probedata_t *p_data );
  62 static void vdec_NormScan   ( u8 ppi_scan[2][64] );
  63
  64 /*****************************************************************************
  65  * Build configuration tree.
  66  *****************************************************************************/
  67 MODULE_CONFIG_START
  68 ADD_WINDOW( "Configuration for MMX IDCT module" )
  69     ADD_COMMENT( "Ha, ha -- nothing to configure yet" )
  70 MODULE_CONFIG_STOP
  71
  72 MODULE_INIT_START
  73     p_module->i_capabilities = MODULE_CAPABILITY_NULL
  74                                 | MODULE_CAPABILITY_IDCT;
  75     p_module->psz_longname = "MMX IDCT module";
  76 MODULE_INIT_STOP
  77
  78 MODULE_ACTIVATE_START
  79     idct_getfunctions( &p_module->p_functions->idct );
  80 MODULE_ACTIVATE_STOP
  81
  82 MODULE_DEACTIVATE_START
  83 MODULE_DEACTIVATE_STOP
  84
  85 /* Following functions are local */
  86
  87 /*****************************************************************************
  88  * Functions exported as capabilities.
  89  *****************************************************************************/
  90 static void idct_getfunctions( function_list_t * p_function_list )
  91 {
  92     p_function_list->pf_probe = idct_Probe;
  93 #define F p_function_list->functions.idct
  94     F.pf_idct_init = _M( vdec_InitIDCT );
  95     F.pf_sparse_idct = _M( vdec_SparseIDCT );
  96     F.pf_idct = _M( vdec_IDCT );
  97     F.pf_norm_scan = vdec_NormScan;
  98     F.pf_decode_init = _M( vdec_InitDecode );
  99     F.pf_decode_mb_c = _M( vdec_DecodeMacroblockC );
 100     F.pf_decode_mb_bw = _M( vdec_DecodeMacroblockBW );
 101 #undef F
 102 }
 103
 104 /*****************************************************************************
 105  * idct_Probe: return a preference score
 106  *****************************************************************************/
 107 static int idct_Probe( probedata_t *p_data )
 108 {
 109     if( !TestCPU( CPU_CAPABILITY_MMX ) )
 110     {
 111         return( 0 );
 112     }
 113
 114     if( TestMethod( IDCT_METHOD_VAR, "idctmmx" ) )
 115     {
 116         return( 999 );
 117     }
 118
 119     return( 150 );
 120 }
 121
 122 /*****************************************************************************
 123  * vdec_NormScan : This IDCT uses reordered coeffs, so we patch the scan table
 124  *****************************************************************************/
 125 static void vdec_NormScan( u8 ppi_scan[2][64] )
 126 {
 127     int     i, j;
 128
 129     for( i = 0; i < 64; i++ )
 130     {
 131         j = ppi_scan[0][i];
 132         ppi_scan[0][i] = (j & 0x38) | ((j & 6) >> 1) | ((j & 1) << 2);
 133
 134         j = ppi_scan[1][i];
 135         ppi_scan[1][i] = (j & 0x38) | ((j & 6) >> 1) | ((j & 1) << 2);
 136     }
 137 }
 138
 139 /*****************************************************************************
 140  * vdec_IDCT :
 141  *****************************************************************************/
 142 #define ROW_SHIFT 11
 143 #define COL_SHIFT 6
 144
 145 #define round(bias) ((int)(((bias)+0.5) * (1<<ROW_SHIFT)))
 146 #define rounder(bias) {round (bias), round (bias)}
 147
 148 #define table(c1,c2,c3,c4,c5,c6,c7) {  c4,  c2,  c4,  c6,   \
 149                                        c4,  c6, -c4, -c2,   \
 150                                        c1,  c3,  c3, -c7,   \
 151                                        c5,  c7, -c1, -c5,   \
 152                                        c4, -c6,  c4, -c2,   \
 153                                       -c4,  c2,  c4, -c6,   \
 154                                        c5, -c1,  c7, -c5,   \
 155                                        c7,  c3,  c3, -c1 }
 156
 157 static __inline__ void RowHead( dctelem_t * row, int offset, dctelem_t * table )
 158 {
 159     movq_m2r (*(row+offset), mm2);      // mm2 = x6 x4 x2 x0
 160
 161     movq_m2r (*(row+offset+4), mm5);    // mm5 = x7 x5 x3 x1
 162     movq_r2r (mm2, mm0);                // mm0 = x6 x4 x2 x0
 163
 164     movq_m2r (*table, mm3);             // mm3 = C6 C4 C2 C4
 165     movq_r2r (mm5, mm6);                // mm6 = x7 x5 x3 x1
 166
 167     punpckldq_r2r (mm0, mm0);           // mm0 = x2 x0 x2 x0
 168
 169     movq_m2r (*(table+4), mm4);         // mm4 = -C2 -C4 C6 C4
 170     pmaddwd_r2r (mm0, mm3);             // mm3 = C4*x0+C6*x2 C4*x0+C2*x2
 171
 172     movq_m2r (*(table+8), mm1);         // mm1 = -C7 C3 C3 C1
 173     punpckhdq_r2r (mm2, mm2);           // mm2 = x6 x4 x6 x4
 174 }
 175
 176 static __inline__ void Row( dctelem_t * table, s32 * rounder )
 177 {
 178     pmaddwd_r2r (mm2, mm4);             // mm4 = -C4*x4-C2*x6 C4*x4+C6*x6
 179     punpckldq_r2r (mm5, mm5);           // mm5 = x3 x1 x3 x1
 180
 181     pmaddwd_m2r (*(table+16), mm0);     // mm0 = C4*x0-C2*x2 C4*x0-C6*x2
 182     punpckhdq_r2r (mm6, mm6);           // mm6 = x7 x5 x7 x5
 183
 184     movq_m2r (*(table+12), mm7);        // mm7 = -C5 -C1 C7 C5
 185     pmaddwd_r2r (mm5, mm1);             // mm1 = C3*x1-C7*x3 C1*x1+C3*x3
 186
 187     paddd_m2r (*rounder, mm3);          // mm3 += rounder
 188     pmaddwd_r2r (mm6, mm7);             // mm7 = -C1*x5-C5*x7 C5*x5+C7*x7
 189
 190     pmaddwd_m2r (*(table+20), mm2);     // mm2 = C4*x4-C6*x6 -C4*x4+C2*x6
 191     paddd_r2r (mm4, mm3);               // mm3 = a1 a0 + rounder
 192
 193     pmaddwd_m2r (*(table+24), mm5);     // mm5 = C7*x1-C5*x3 C5*x1-C1*x3
 194     movq_r2r (mm3, mm4);                // mm4 = a1 a0 + rounder
 195
 196     pmaddwd_m2r (*(table+28), mm6);     // mm6 = C3*x5-C1*x7 C7*x5+C3*x7
 197     paddd_r2r (mm7, mm1);               // mm1 = b1 b0
 198
 199     paddd_m2r (*rounder, mm0);          // mm0 += rounder
 200     psubd_r2r (mm1, mm3);               // mm3 = a1-b1 a0-b0 + rounder
 201
 202     psrad_i2r (ROW_SHIFT, mm3);         // mm3 = y6 y7
 203     paddd_r2r (mm4, mm1);               // mm1 = a1+b1 a0+b0 + rounder
 204
 205     paddd_r2r (mm2, mm0);               // mm0 = a3 a2 + rounder
 206     psrad_i2r (ROW_SHIFT, mm1);         // mm1 = y1 y0
 207
 208     paddd_r2r (mm6, mm5);               // mm5 = b3 b2
 209     movq_r2r (mm0, mm7);                // mm7 = a3 a2 + rounder
 210
 211     paddd_r2r (mm5, mm0);               // mm0 = a3+b3 a2+b2 + rounder
 212     psubd_r2r (mm5, mm7);               // mm7 = a3-b3 a2-b2 + rounder
 213 }
 214
 215 static __inline__ void RowTail( dctelem_t * row, int store )
 216 {
 217     psrad_i2r (ROW_SHIFT, mm0);         // mm0 = y3 y2
 218
 219     psrad_i2r (ROW_SHIFT, mm7);         // mm7 = y4 y5
 220
 221     packssdw_r2r (mm0, mm1);            // mm1 = y3 y2 y1 y0
 222
 223     packssdw_r2r (mm3, mm7);            // mm7 = y6 y7 y4 y5
 224
 225     movq_r2m (mm1, *(row+store));       // save y3 y2 y1 y0
 226     movq_r2r (mm7, mm4);                // mm4 = y6 y7 y4 y5
 227
 228     pslld_i2r (16, mm7);                // mm7 = y7 0 y5 0
 229
 230     psrld_i2r (16, mm4);                // mm4 = 0 y6 0 y4
 231
 232     por_r2r (mm4, mm7);                 // mm7 = y7 y6 y5 y4
 233
 234     // slot
 235
 236     movq_r2m (mm7, *(row+store+4));     // save y7 y6 y5 y4
 237 }
 238
 239 static __inline__ void RowMid( dctelem_t * row, int store,
 240                                int offset, dctelem_t * table )
 241 {
 242     movq_m2r (*(row+offset), mm2);      // mm2 = x6 x4 x2 x0
 243     psrad_i2r (ROW_SHIFT, mm0);         // mm0 = y3 y2
 244
 245     movq_m2r (*(row+offset+4), mm5);    // mm5 = x7 x5 x3 x1
 246     psrad_i2r (ROW_SHIFT, mm7);         // mm7 = y4 y5
 247
 248     packssdw_r2r (mm0, mm1);            // mm1 = y3 y2 y1 y0
 249     movq_r2r (mm5, mm6);                // mm6 = x7 x5 x3 x1
 250
 251     packssdw_r2r (mm3, mm7);            // mm7 = y6 y7 y4 y5
 252     movq_r2r (mm2, mm0);                // mm0 = x6 x4 x2 x0
 253
 254     movq_r2m (mm1, *(row+store));       // save y3 y2 y1 y0
 255     movq_r2r (mm7, mm1);                // mm1 = y6 y7 y4 y5
 256
 257     punpckldq_r2r (mm0, mm0);           // mm0 = x2 x0 x2 x0
 258     psrld_i2r (16, mm7);                // mm7 = 0 y6 0 y4
 259
 260     movq_m2r (*table, mm3);             // mm3 = C6 C4 C2 C4
 261     pslld_i2r (16, mm1);                // mm1 = y7 0 y5 0
 262
 263     movq_m2r (*(table+4), mm4);         // mm4 = -C2 -C4 C6 C4
 264     por_r2r (mm1, mm7);                 // mm7 = y7 y6 y5 y4
 265
 266     movq_m2r (*(table+8), mm1);         // mm1 = -C7 C3 C3 C1
 267     punpckhdq_r2r (mm2, mm2);           // mm2 = x6 x4 x6 x4
 268
 269     movq_r2m (mm7, *(row+store+4));     // save y7 y6 y5 y4
 270     pmaddwd_r2r (mm0, mm3);             // mm3 = C4*x0+C6*x2 C4*x0+C2*x2
 271 }
 272
 273 static __inline__ void Col( dctelem_t * col, int offset )
 274 {
 275 #define T1 13036
 276 #define T2 27146
 277 #define T3 43790
 278 #define C4 23170
 279
 280     static short _T1[] ATTR_ALIGN(8) = {T1,T1,T1,T1};
 281     static short _T2[] ATTR_ALIGN(8) = {T2,T2,T2,T2};
 282     static short _T3[] ATTR_ALIGN(8) = {T3,T3,T3,T3};
 283     static short _C4[] ATTR_ALIGN(8) = {C4,C4,C4,C4};
 284     static mmx_t scratch0, scratch1;
 285
 286     /* column code adapted from peter gubanov */
 287     /* http://www.elecard.com/peter/idct.shtml */
 288
 289     movq_m2r (*_T1, mm0);               // mm0 = T1
 290
 291     movq_m2r (*(col+offset+1*8), mm1);  // mm1 = x1
 292     movq_r2r (mm0, mm2);                // mm2 = T1
 293
 294     movq_m2r (*(col+offset+7*8), mm4);  // mm4 = x7
 295     pmulhw_r2r (mm1, mm0);              // mm0 = T1*x1
 296
 297     movq_m2r (*_T3, mm5);               // mm5 = T3
 298     pmulhw_r2r (mm4, mm2);              // mm2 = T1*x7
 299
 300     movq_m2r (*(col+offset+5*8), mm6);  // mm6 = x5
 301     movq_r2r (mm5, mm7);                // mm7 = T3-1
 302
 303     movq_m2r (*(col+offset+3*8), mm3);  // mm3 = x3
 304     psubsw_r2r (mm4, mm0);              // mm0 = v17
 305
 306     movq_m2r (*_T2, mm4);               // mm4 = T2
 307     pmulhw_r2r (mm3, mm5);              // mm5 = (T3-1)*x3
 308
 309     paddsw_r2r (mm2, mm1);              // mm1 = u17
 310     pmulhw_r2r (mm6, mm7);              // mm7 = (T3-1)*x5
 311
 312     //slot
 313
 314     movq_r2r (mm4, mm2);                // mm2 = T2
 315     paddsw_r2r (mm3, mm5);              // mm5 = T3*x3
 316
 317     pmulhw_m2r (*(col+offset+2*8), mm4);// mm4 = T2*x2
 318     paddsw_r2r (mm6, mm7);              // mm7 = T3*x5
 319
 320     psubsw_r2r (mm6, mm5);              // mm5 = v35
 321     paddsw_r2r (mm3, mm7);              // mm7 = u35
 322
 323     movq_m2r (*(col+offset+6*8), mm3);  // mm3 = x6
 324     movq_r2r (mm0, mm6);                // mm6 = v17
 325
 326     pmulhw_r2r (mm3, mm2);              // mm2 = T2*x6
 327     psubsw_r2r (mm5, mm0);              // mm0 = b3
 328
 329     psubsw_r2r (mm3, mm4);              // mm4 = v26
 330     paddsw_r2r (mm6, mm5);              // mm5 = v12
 331
 332     movq_r2m (mm0, scratch0);           // save b3
 333     movq_r2r (mm1, mm6);                // mm6 = u17
 334
 335     paddsw_m2r (*(col+offset+2*8), mm2);// mm2 = u26
 336     paddsw_r2r (mm7, mm6);              // mm6 = b0
 337
 338     psubsw_r2r (mm7, mm1);              // mm1 = u12
 339     movq_r2r (mm1, mm7);                // mm7 = u12
 340
 341     movq_m2r (*(col+offset+0*8), mm3);  // mm3 = x0
 342     paddsw_r2r (mm5, mm1);              // mm1 = u12+v12
 343
 344     movq_m2r (*_C4, mm0);               // mm0 = C4/2
 345     psubsw_r2r (mm5, mm7);              // mm7 = u12-v12
 346
 347     movq_r2m (mm6, scratch1);           // save b0
 348     pmulhw_r2r (mm0, mm1);              // mm1 = b1/2
 349
 350     movq_r2r (mm4, mm6);                // mm6 = v26
 351     pmulhw_r2r (mm0, mm7);              // mm7 = b2/2
 352
 353     movq_m2r (*(col+offset+4*8), mm5);  // mm5 = x4
 354     movq_r2r (mm3, mm0);                // mm0 = x0
 355
 356     psubsw_r2r (mm5, mm3);              // mm3 = v04
 357     paddsw_r2r (mm5, mm0);              // mm0 = u04
 358
 359     paddsw_r2r (mm3, mm4);              // mm4 = a1
 360     movq_r2r (mm0, mm5);                // mm5 = u04
 361
 362     psubsw_r2r (mm6, mm3);              // mm3 = a2
 363     paddsw_r2r (mm2, mm5);              // mm5 = a0
 364
 365     paddsw_r2r (mm1, mm1);              // mm1 = b1
 366     psubsw_r2r (mm2, mm0);              // mm0 = a3
 367
 368     paddsw_r2r (mm7, mm7);              // mm7 = b2
 369     movq_r2r (mm3, mm2);                // mm2 = a2
 370
 371     movq_r2r (mm4, mm6);                // mm6 = a1
 372     paddsw_r2r (mm7, mm3);              // mm3 = a2+b2
 373
 374     psraw_i2r (COL_SHIFT, mm3);         // mm3 = y2
 375     paddsw_r2r (mm1, mm4);              // mm4 = a1+b1
 376
 377     psraw_i2r (COL_SHIFT, mm4);         // mm4 = y1
 378     psubsw_r2r (mm1, mm6);              // mm6 = a1-b1
 379
 380     movq_m2r (scratch1, mm1);           // mm1 = b0
 381     psubsw_r2r (mm7, mm2);              // mm2 = a2-b2
 382
 383     psraw_i2r (COL_SHIFT, mm6);         // mm6 = y6
 384     movq_r2r (mm5, mm7);                // mm7 = a0
 385
 386     movq_r2m (mm4, *(col+offset+1*8));  // save y1
 387     psraw_i2r (COL_SHIFT, mm2);         // mm2 = y5
 388
 389     movq_r2m (mm3, *(col+offset+2*8));  // save y2
 390     paddsw_r2r (mm1, mm5);              // mm5 = a0+b0
 391
 392     movq_m2r (scratch0, mm4);           // mm4 = b3
 393     psubsw_r2r (mm1, mm7);              // mm7 = a0-b0
 394
 395     psraw_i2r (COL_SHIFT, mm5);         // mm5 = y0
 396     movq_r2r (mm0, mm3);                // mm3 = a3
 397
 398     movq_r2m (mm2, *(col+offset+5*8));  // save y5
 399     psubsw_r2r (mm4, mm3);              // mm3 = a3-b3
 400
 401     psraw_i2r (COL_SHIFT, mm7);         // mm7 = y7
 402     paddsw_r2r (mm0, mm4);              // mm4 = a3+b3
 403
 404     movq_r2m (mm5, *(col+offset+0*8));  // save y0
 405     psraw_i2r (COL_SHIFT, mm3);         // mm3 = y4
 406
 407     movq_r2m (mm6, *(col+offset+6*8));  // save y6
 408     psraw_i2r (COL_SHIFT, mm4);         // mm4 = y3
 409
 410     movq_r2m (mm7, *(col+offset+7*8));  // save y7
 411
 412     movq_r2m (mm3, *(col+offset+4*8));  // save y4
 413
 414     movq_r2m (mm4, *(col+offset+3*8));  // save y3
 415 }
 416
 417
 418 static s32 rounder0[] ATTR_ALIGN(8) =
 419     rounder ((1 << (COL_SHIFT - 1)) - 0.5);
 420 static s32 rounder4[] ATTR_ALIGN(8) = rounder (0);
 421 static s32 rounder1[] ATTR_ALIGN(8) =
 422     rounder (1.25683487303);    // C1*(C1/C4+C1+C7)/2
 423 static s32 rounder7[] ATTR_ALIGN(8) =
 424     rounder (-0.25);            // C1*(C7/C4+C7-C1)/2
 425 static s32 rounder2[] ATTR_ALIGN(8) =
 426     rounder (0.60355339059);    // C2 * (C6+C2)/2
 427 static s32 rounder6[] ATTR_ALIGN(8) =
 428     rounder (-0.25);            // C2 * (C6-C2)/2
 429 static s32 rounder3[] ATTR_ALIGN(8) =
 430     rounder (0.087788325588);   // C3*(-C3/C4+C3+C5)/2
 431 static s32 rounder5[] ATTR_ALIGN(8) =
 432     rounder (-0.441341716183);  // C3*(-C5/C4+C5-C3)/2
 433
 434 void _M( vdec_IDCT )( vdec_thread_t * p_vdec, dctelem_t * p_block,
 435                       int i_idontcare )
 436 {
 437     static dctelem_t table04[] ATTR_ALIGN(16) =
 438         table (22725, 21407, 19266, 16384, 12873,  8867, 4520);
 439     static dctelem_t table17[] ATTR_ALIGN(16) =
 440         table (31521, 29692, 26722, 22725, 17855, 12299, 6270);
 441     static dctelem_t table26[] ATTR_ALIGN(16) =
 442         table (29692, 27969, 25172, 21407, 16819, 11585, 5906);
 443     static dctelem_t table35[] ATTR_ALIGN(16) =
 444         table (26722, 25172, 22654, 19266, 15137, 10426, 5315);
 445
 446     RowHead( p_block, 0*8, table04 );
 447     Row( table04, rounder0 );
 448     RowMid( p_block, 0*8, 4*8, table04 );
 449     Row( table04, rounder4 );
 450     RowMid( p_block, 4*8, 1*8, table17 );
 451     Row( table17, rounder1 );
 452     RowMid( p_block, 1*8, 7*8, table17 );
 453     Row( table17, rounder7 );
 454     RowMid( p_block, 7*8, 2*8, table26 );
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 456     RowMid( p_block, 2*8, 6*8, table26 );
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 461     Row( table35, rounder5 );
 462     RowTail( p_block, 5*8);
 463
 464     Col( p_block, 0 );
 465     Col( p_block, 4 );
 466 }
 467