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 1.7 2001/01/18 05:13:22 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 "idct.h"
  52
  53 #include "attributes.h"
  54 #include "mmx.h"
  55
  56 /*****************************************************************************
  57  * Local prototypes.
  58  *****************************************************************************/
  59 static void idct_getfunctions( function_list_t * p_function_list );
  60 static int  idct_Probe      ( probedata_t *p_data );
  61 static void vdec_NormScan   ( u8 ppi_scan[2][64] );
  62
  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_END
  71
  72 /*****************************************************************************
  73  * InitModule: get the module structure and configuration.
  74  *****************************************************************************
  75  * We have to fill psz_name, psz_longname and psz_version. These variables
  76  * will be strdup()ed later by the main application because the module can
  77  * be unloaded later to save memory, and we want to be able to access this
  78  * data even after the module has been unloaded.
  79  *****************************************************************************/
  80 int InitModule( module_t * p_module )
  81 {
  82     p_module->psz_name = MODULE_STRING;
  83     p_module->psz_longname = "MMX IDCT module";
  84     p_module->psz_version = VERSION;
  85
  86     p_module->i_capabilities = MODULE_CAPABILITY_NULL
  87                                 | MODULE_CAPABILITY_IDCT;
  88
  89     return( 0 );
  90 }
  91
  92 /*****************************************************************************
  93  * ActivateModule: set the module to an usable state.
  94  *****************************************************************************
  95  * This function fills the capability functions and the configuration
  96  * structure. Once ActivateModule() has been called, the i_usage can
  97  * be set to 0 and calls to NeedModule() be made to increment it. To unload
  98  * the module, one has to wait until i_usage == 0 and call DeactivateModule().
  99  *****************************************************************************/
 100 int ActivateModule( module_t * p_module )
 101 {
 102     p_module->p_functions = malloc( sizeof( module_functions_t ) );
 103     if( p_module->p_functions == NULL )
 104     {
 105         return( -1 );
 106     }
 107
 108     idct_getfunctions( &p_module->p_functions->idct );
 109
 110     p_module->p_config = p_config;
 111
 112     return( 0 );
 113 }
 114
 115 /*****************************************************************************
 116  * DeactivateModule: make sure the module can be unloaded.
 117  *****************************************************************************
 118  * This function must only be called when i_usage == 0. If it successfully
 119  * returns, i_usage can be set to -1 and the module unloaded. Be careful to
 120  * lock usage_lock during the whole process.
 121  *****************************************************************************/
 122 int DeactivateModule( module_t * p_module )
 123 {
 124     free( p_module->p_functions );
 125
 126     return( 0 );
 127 }
 128
 129 /* Following functions are local */
 130
 131 /*****************************************************************************
 132  * Functions exported as capabilities.
 133  *****************************************************************************/
 134 static void idct_getfunctions( function_list_t * p_function_list )
 135 {
 136     p_function_list->pf_probe = idct_Probe;
 137     p_function_list->functions.idct.pf_init = vdec_InitIDCT;
 138     p_function_list->functions.idct.pf_sparse_idct = vdec_SparseIDCT;
 139     p_function_list->functions.idct.pf_idct = vdec_IDCT;
 140     p_function_list->functions.idct.pf_norm_scan = vdec_NormScan;
 141 }
 142
 143 /*****************************************************************************
 144  * idct_Probe: return a preference score
 145  *****************************************************************************/
 146 static int idct_Probe( probedata_t *p_data )
 147 {
 148     if( TestCPU( CPU_CAPABILITY_MMX ) )
 149     {
 150         if( TestMethod( IDCT_METHOD_VAR, "idctmmx" ) )
 151         {
 152             return( 999 );
 153         }
 154         else
 155         {
 156             return( 150 );
 157         }
 158     }
 159     else
 160     {
 161         return( 0 );
 162     }
 163 }
 164
 165 /*****************************************************************************
 166  * vdec_NormScan : This IDCT uses reordered coeffs, so we patch the scan table
 167  *****************************************************************************/
 168 static void vdec_NormScan( u8 ppi_scan[2][64] )
 169 {
 170     int     i, j;
 171
 172     for( i = 0; i < 64; i++ )
 173     {
 174         j = ppi_scan[0][i];
 175         ppi_scan[0][i] = (j & 0x38) | ((j & 6) >> 1) | ((j & 1) << 2);
 176
 177         j = ppi_scan[1][i];
 178         ppi_scan[1][i] = (j & 0x38) | ((j & 6) >> 1) | ((j & 1) << 2);
 179     }
 180 }
 181
 182 /*****************************************************************************
 183  * vdec_IDCT :
 184  *****************************************************************************/
 185 #define ROW_SHIFT 11
 186 #define COL_SHIFT 6
 187
 188 #define round(bias) ((int)(((bias)+0.5) * (1<<ROW_SHIFT)))
 189 #define rounder(bias) {round (bias), round (bias)}
 190
 191 #define table(c1,c2,c3,c4,c5,c6,c7) {  c4,  c2,  c4,  c6,   \
 192                                        c4,  c6, -c4, -c2,   \
 193                                        c1,  c3,  c3, -c7,   \
 194                                        c5,  c7, -c1, -c5,   \
 195                                        c4, -c6,  c4, -c2,   \
 196                                       -c4,  c2,  c4, -c6,   \
 197                                        c5, -c1,  c7, -c5,   \
 198                                        c7,  c3,  c3, -c1 }
 199
 200 static __inline__ void RowHead( dctelem_t * row, int offset, dctelem_t * table )
 201 {
 202     movq_m2r (*(row+offset), mm2);      // mm2 = x6 x4 x2 x0
 203
 204     movq_m2r (*(row+offset+4), mm5);    // mm5 = x7 x5 x3 x1
 205     movq_r2r (mm2, mm0);                // mm0 = x6 x4 x2 x0
 206
 207     movq_m2r (*table, mm3);             // mm3 = C6 C4 C2 C4
 208     movq_r2r (mm5, mm6);                // mm6 = x7 x5 x3 x1
 209
 210     punpckldq_r2r (mm0, mm0);           // mm0 = x2 x0 x2 x0
 211
 212     movq_m2r (*(table+4), mm4);         // mm4 = -C2 -C4 C6 C4
 213     pmaddwd_r2r (mm0, mm3);             // mm3 = C4*x0+C6*x2 C4*x0+C2*x2
 214
 215     movq_m2r (*(table+8), mm1);         // mm1 = -C7 C3 C3 C1
 216     punpckhdq_r2r (mm2, mm2);           // mm2 = x6 x4 x6 x4
 217 }
 218
 219 static __inline__ void Row( dctelem_t * table, s32 * rounder )
 220 {
 221     pmaddwd_r2r (mm2, mm4);             // mm4 = -C4*x4-C2*x6 C4*x4+C6*x6
 222     punpckldq_r2r (mm5, mm5);           // mm5 = x3 x1 x3 x1
 223
 224     pmaddwd_m2r (*(table+16), mm0);     // mm0 = C4*x0-C2*x2 C4*x0-C6*x2
 225     punpckhdq_r2r (mm6, mm6);           // mm6 = x7 x5 x7 x5
 226
 227     movq_m2r (*(table+12), mm7);        // mm7 = -C5 -C1 C7 C5
 228     pmaddwd_r2r (mm5, mm1);             // mm1 = C3*x1-C7*x3 C1*x1+C3*x3
 229
 230     paddd_m2r (*rounder, mm3);          // mm3 += rounder
 231     pmaddwd_r2r (mm6, mm7);             // mm7 = -C1*x5-C5*x7 C5*x5+C7*x7
 232
 233     pmaddwd_m2r (*(table+20), mm2);     // mm2 = C4*x4-C6*x6 -C4*x4+C2*x6
 234     paddd_r2r (mm4, mm3);               // mm3 = a1 a0 + rounder
 235
 236     pmaddwd_m2r (*(table+24), mm5);     // mm5 = C7*x1-C5*x3 C5*x1-C1*x3
 237     movq_r2r (mm3, mm4);                // mm4 = a1 a0 + rounder
 238
 239     pmaddwd_m2r (*(table+28), mm6);     // mm6 = C3*x5-C1*x7 C7*x5+C3*x7
 240     paddd_r2r (mm7, mm1);               // mm1 = b1 b0
 241
 242     paddd_m2r (*rounder, mm0);          // mm0 += rounder
 243     psubd_r2r (mm1, mm3);               // mm3 = a1-b1 a0-b0 + rounder
 244
 245     psrad_i2r (ROW_SHIFT, mm3);         // mm3 = y6 y7
 246     paddd_r2r (mm4, mm1);               // mm1 = a1+b1 a0+b0 + rounder
 247
 248     paddd_r2r (mm2, mm0);               // mm0 = a3 a2 + rounder
 249     psrad_i2r (ROW_SHIFT, mm1);         // mm1 = y1 y0
 250
 251     paddd_r2r (mm6, mm5);               // mm5 = b3 b2
 252     movq_r2r (mm0, mm7);                // mm7 = a3 a2 + rounder
 253
 254     paddd_r2r (mm5, mm0);               // mm0 = a3+b3 a2+b2 + rounder
 255     psubd_r2r (mm5, mm7);               // mm7 = a3-b3 a2-b2 + rounder
 256 }
 257
 258 static __inline__ void RowTail( dctelem_t * row, int store )
 259 {
 260     psrad_i2r (ROW_SHIFT, mm0);         // mm0 = y3 y2
 261
 262     psrad_i2r (ROW_SHIFT, mm7);         // mm7 = y4 y5
 263
 264     packssdw_r2r (mm0, mm1);            // mm1 = y3 y2 y1 y0
 265
 266     packssdw_r2r (mm3, mm7);            // mm7 = y6 y7 y4 y5
 267
 268     movq_r2m (mm1, *(row+store));       // save y3 y2 y1 y0
 269     movq_r2r (mm7, mm4);                // mm4 = y6 y7 y4 y5
 270
 271     pslld_i2r (16, mm7);                // mm7 = y7 0 y5 0
 272
 273     psrld_i2r (16, mm4);                // mm4 = 0 y6 0 y4
 274
 275     por_r2r (mm4, mm7);                 // mm7 = y7 y6 y5 y4
 276
 277     // slot
 278
 279     movq_r2m (mm7, *(row+store+4));     // save y7 y6 y5 y4
 280 }
 281
 282 static __inline__ void RowMid( dctelem_t * row, int store,
 283                                int offset, dctelem_t * table )
 284 {
 285     movq_m2r (*(row+offset), mm2);      // mm2 = x6 x4 x2 x0
 286     psrad_i2r (ROW_SHIFT, mm0);         // mm0 = y3 y2
 287
 288     movq_m2r (*(row+offset+4), mm5);    // mm5 = x7 x5 x3 x1
 289     psrad_i2r (ROW_SHIFT, mm7);         // mm7 = y4 y5
 290
 291     packssdw_r2r (mm0, mm1);            // mm1 = y3 y2 y1 y0
 292     movq_r2r (mm5, mm6);                // mm6 = x7 x5 x3 x1
 293
 294     packssdw_r2r (mm3, mm7);            // mm7 = y6 y7 y4 y5
 295     movq_r2r (mm2, mm0);                // mm0 = x6 x4 x2 x0
 296
 297     movq_r2m (mm1, *(row+store));       // save y3 y2 y1 y0
 298     movq_r2r (mm7, mm1);                // mm1 = y6 y7 y4 y5
 299
 300     punpckldq_r2r (mm0, mm0);           // mm0 = x2 x0 x2 x0
 301     psrld_i2r (16, mm7);                // mm7 = 0 y6 0 y4
 302
 303     movq_m2r (*table, mm3);             // mm3 = C6 C4 C2 C4
 304     pslld_i2r (16, mm1);                // mm1 = y7 0 y5 0
 305
 306     movq_m2r (*(table+4), mm4);         // mm4 = -C2 -C4 C6 C4
 307     por_r2r (mm1, mm7);                 // mm7 = y7 y6 y5 y4
 308
 309     movq_m2r (*(table+8), mm1);         // mm1 = -C7 C3 C3 C1
 310     punpckhdq_r2r (mm2, mm2);           // mm2 = x6 x4 x6 x4
 311
 312     movq_r2m (mm7, *(row+store+4));     // save y7 y6 y5 y4
 313     pmaddwd_r2r (mm0, mm3);             // mm3 = C4*x0+C6*x2 C4*x0+C2*x2
 314 }
 315
 316 static __inline__ void Col( dctelem_t * col, int offset )
 317 {
 318 #define T1 13036
 319 #define T2 27146
 320 #define T3 43790
 321 #define C4 23170
 322
 323     static short _T1[] ATTR_ALIGN(8) = {T1,T1,T1,T1};
 324     static short _T2[] ATTR_ALIGN(8) = {T2,T2,T2,T2};
 325     static short _T3[] ATTR_ALIGN(8) = {T3,T3,T3,T3};
 326     static short _C4[] ATTR_ALIGN(8) = {C4,C4,C4,C4};
 327     static mmx_t scratch0, scratch1;
 328
 329     /* column code adapted from peter gubanov */
 330     /* http://www.elecard.com/peter/idct.shtml */
 331
 332     movq_m2r (*_T1, mm0);               // mm0 = T1
 333
 334     movq_m2r (*(col+offset+1*8), mm1);  // mm1 = x1
 335     movq_r2r (mm0, mm2);                // mm2 = T1
 336
 337     movq_m2r (*(col+offset+7*8), mm4);  // mm4 = x7
 338     pmulhw_r2r (mm1, mm0);              // mm0 = T1*x1
 339
 340     movq_m2r (*_T3, mm5);               // mm5 = T3
 341     pmulhw_r2r (mm4, mm2);              // mm2 = T1*x7
 342
 343     movq_m2r (*(col+offset+5*8), mm6);  // mm6 = x5
 344     movq_r2r (mm5, mm7);                // mm7 = T3-1
 345
 346     movq_m2r (*(col+offset+3*8), mm3);  // mm3 = x3
 347     psubsw_r2r (mm4, mm0);              // mm0 = v17
 348
 349     movq_m2r (*_T2, mm4);               // mm4 = T2
 350     pmulhw_r2r (mm3, mm5);              // mm5 = (T3-1)*x3
 351
 352     paddsw_r2r (mm2, mm1);              // mm1 = u17
 353     pmulhw_r2r (mm6, mm7);              // mm7 = (T3-1)*x5
 354
 355     //slot
 356
 357     movq_r2r (mm4, mm2);                // mm2 = T2
 358     paddsw_r2r (mm3, mm5);              // mm5 = T3*x3
 359
 360     pmulhw_m2r (*(col+offset+2*8), mm4);// mm4 = T2*x2
 361     paddsw_r2r (mm6, mm7);              // mm7 = T3*x5
 362
 363     psubsw_r2r (mm6, mm5);              // mm5 = v35
 364     paddsw_r2r (mm3, mm7);              // mm7 = u35
 365
 366     movq_m2r (*(col+offset+6*8), mm3);  // mm3 = x6
 367     movq_r2r (mm0, mm6);                // mm6 = v17
 368
 369     pmulhw_r2r (mm3, mm2);              // mm2 = T2*x6
 370     psubsw_r2r (mm5, mm0);              // mm0 = b3
 371
 372     psubsw_r2r (mm3, mm4);              // mm4 = v26
 373     paddsw_r2r (mm6, mm5);              // mm5 = v12
 374
 375     movq_r2m (mm0, scratch0);           // save b3
 376     movq_r2r (mm1, mm6);                // mm6 = u17
 377
 378     paddsw_m2r (*(col+offset+2*8), mm2);// mm2 = u26
 379     paddsw_r2r (mm7, mm6);              // mm6 = b0
 380
 381     psubsw_r2r (mm7, mm1);              // mm1 = u12
 382     movq_r2r (mm1, mm7);                // mm7 = u12
 383
 384     movq_m2r (*(col+offset+0*8), mm3);  // mm3 = x0
 385     paddsw_r2r (mm5, mm1);              // mm1 = u12+v12
 386
 387     movq_m2r (*_C4, mm0);               // mm0 = C4/2
 388     psubsw_r2r (mm5, mm7);              // mm7 = u12-v12
 389
 390     movq_r2m (mm6, scratch1);           // save b0
 391     pmulhw_r2r (mm0, mm1);              // mm1 = b1/2
 392
 393     movq_r2r (mm4, mm6);                // mm6 = v26
 394     pmulhw_r2r (mm0, mm7);              // mm7 = b2/2
 395
 396     movq_m2r (*(col+offset+4*8), mm5);  // mm5 = x4
 397     movq_r2r (mm3, mm0);                // mm0 = x0
 398
 399     psubsw_r2r (mm5, mm3);              // mm3 = v04
 400     paddsw_r2r (mm5, mm0);              // mm0 = u04
 401
 402     paddsw_r2r (mm3, mm4);              // mm4 = a1
 403     movq_r2r (mm0, mm5);                // mm5 = u04
 404
 405     psubsw_r2r (mm6, mm3);              // mm3 = a2
 406     paddsw_r2r (mm2, mm5);              // mm5 = a0
 407
 408     paddsw_r2r (mm1, mm1);              // mm1 = b1
 409     psubsw_r2r (mm2, mm0);              // mm0 = a3
 410
 411     paddsw_r2r (mm7, mm7);              // mm7 = b2
 412     movq_r2r (mm3, mm2);                // mm2 = a2
 413
 414     movq_r2r (mm4, mm6);                // mm6 = a1
 415     paddsw_r2r (mm7, mm3);              // mm3 = a2+b2
 416
 417     psraw_i2r (COL_SHIFT, mm3);         // mm3 = y2
 418     paddsw_r2r (mm1, mm4);              // mm4 = a1+b1
 419
 420     psraw_i2r (COL_SHIFT, mm4);         // mm4 = y1
 421     psubsw_r2r (mm1, mm6);              // mm6 = a1-b1
 422
 423     movq_m2r (scratch1, mm1);           // mm1 = b0
 424     psubsw_r2r (mm7, mm2);              // mm2 = a2-b2
 425
 426     psraw_i2r (COL_SHIFT, mm6);         // mm6 = y6
 427     movq_r2r (mm5, mm7);                // mm7 = a0
 428
 429     movq_r2m (mm4, *(col+offset+1*8));  // save y1
 430     psraw_i2r (COL_SHIFT, mm2);         // mm2 = y5
 431
 432     movq_r2m (mm3, *(col+offset+2*8));  // save y2
 433     paddsw_r2r (mm1, mm5);              // mm5 = a0+b0
 434
 435     movq_m2r (scratch0, mm4);           // mm4 = b3
 436     psubsw_r2r (mm1, mm7);              // mm7 = a0-b0
 437
 438     psraw_i2r (COL_SHIFT, mm5);         // mm5 = y0
 439     movq_r2r (mm0, mm3);                // mm3 = a3
 440
 441     movq_r2m (mm2, *(col+offset+5*8));  // save y5
 442     psubsw_r2r (mm4, mm3);              // mm3 = a3-b3
 443
 444     psraw_i2r (COL_SHIFT, mm7);         // mm7 = y7
 445     paddsw_r2r (mm0, mm4);              // mm4 = a3+b3
 446
 447     movq_r2m (mm5, *(col+offset+0*8));  // save y0
 448     psraw_i2r (COL_SHIFT, mm3);         // mm3 = y4
 449
 450     movq_r2m (mm6, *(col+offset+6*8));  // save y6
 451     psraw_i2r (COL_SHIFT, mm4);         // mm4 = y3
 452
 453     movq_r2m (mm7, *(col+offset+7*8));  // save y7
 454
 455     movq_r2m (mm3, *(col+offset+4*8));  // save y4
 456
 457     movq_r2m (mm4, *(col+offset+3*8));  // save y3
 458 }
 459
 460
 461 static s32 rounder0[] ATTR_ALIGN(8) =
 462     rounder ((1 << (COL_SHIFT - 1)) - 0.5);
 463 static s32 rounder4[] ATTR_ALIGN(8) = rounder (0);
 464 static s32 rounder1[] ATTR_ALIGN(8) =
 465     rounder (1.25683487303);    // C1*(C1/C4+C1+C7)/2
 466 static s32 rounder7[] ATTR_ALIGN(8) =
 467     rounder (-0.25);            // C1*(C7/C4+C7-C1)/2
 468 static s32 rounder2[] ATTR_ALIGN(8) =
 469     rounder (0.60355339059);    // C2 * (C6+C2)/2
 470 static s32 rounder6[] ATTR_ALIGN(8) =
 471     rounder (-0.25);            // C2 * (C6-C2)/2
 472 static s32 rounder3[] ATTR_ALIGN(8) =
 473     rounder (0.087788325588);   // C3*(-C3/C4+C3+C5)/2
 474 static s32 rounder5[] ATTR_ALIGN(8) =
 475     rounder (-0.441341716183);  // C3*(-C5/C4+C5-C3)/2
 476
 477 void vdec_IDCT( vdec_thread_t * p_vdec, dctelem_t * p_block,
 478                 int i_idontcare )
 479 {
 480     static dctelem_t table04[] ATTR_ALIGN(16) =
 481         table (22725, 21407, 19266, 16384, 12873,  8867, 4520);
 482     static dctelem_t table17[] ATTR_ALIGN(16) =
 483         table (31521, 29692, 26722, 22725, 17855, 12299, 6270);
 484     static dctelem_t table26[] ATTR_ALIGN(16) =
 485         table (29692, 27969, 25172, 21407, 16819, 11585, 5906);
 486     static dctelem_t table35[] ATTR_ALIGN(16) =
 487         table (26722, 25172, 22654, 19266, 15137, 10426, 5315);
 488
 489     RowHead( p_block, 0*8, table04 );
 490     Row( table04, rounder0 );
 491     RowMid( p_block, 0*8, 4*8, table04 );
 492     Row( table04, rounder4 );
 493     RowMid( p_block, 4*8, 1*8, table17 );
 494     Row( table17, rounder1 );
 495     RowMid( p_block, 1*8, 7*8, table17 );
 496     Row( table17, rounder7 );
 497     RowMid( p_block, 7*8, 2*8, table26 );
 498     Row( table26, rounder2 );
 499     RowMid( p_block, 2*8, 6*8, table26 );
 500     Row( table26, rounder6 );
 501     RowMid( p_block, 6*8, 3*8, table35 );
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 503     RowMid( p_block, 3*8, 5*8, table35 );
 504     Row( table35, rounder5 );
 505     RowTail( p_block, 5*8);
 506
 507     Col( p_block, 0 );
 508     Col( p_block, 4 );
 509 }
 510