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 1.10 2001/05/06 04:32:02 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 /*****************************************************************************
  66  * Build configuration tree.
  67  *****************************************************************************/
  68 MODULE_CONFIG_START
  69 ADD_WINDOW( "Configuration for MMX IDCT module" )
  70     ADD_COMMENT( "Ha, ha -- nothing to configure yet" )
  71 MODULE_CONFIG_END
  72
  73 /*****************************************************************************
  74  * InitModule: get the module structure and configuration.
  75  *****************************************************************************
  76  * We have to fill psz_name, psz_longname and psz_version. These variables
  77  * will be strdup()ed later by the main application because the module can
  78  * be unloaded later to save memory, and we want to be able to access this
  79  * data even after the module has been unloaded.
  80  *****************************************************************************/
  81 MODULE_INIT
  82 {
  83     p_module->psz_name = MODULE_STRING;
  84     p_module->psz_longname = "MMX IDCT module";
  85     p_module->psz_version = VERSION;
  86
  87     p_module->i_capabilities = MODULE_CAPABILITY_NULL
  88                                 | MODULE_CAPABILITY_IDCT;
  89
  90     return( 0 );
  91 }
  92
  93 /*****************************************************************************
  94  * ActivateModule: set the module to an usable state.
  95  *****************************************************************************
  96  * This function fills the capability functions and the configuration
  97  * structure. Once ActivateModule() has been called, the i_usage can
  98  * be set to 0 and calls to NeedModule() be made to increment it. To unload
  99  * the module, one has to wait until i_usage == 0 and call DeactivateModule().
 100  *****************************************************************************/
 101 MODULE_ACTIVATE
 102 {
 103     p_module->p_functions = malloc( sizeof( module_functions_t ) );
 104     if( p_module->p_functions == NULL )
 105     {
 106         return( -1 );
 107     }
 108
 109     idct_getfunctions( &p_module->p_functions->idct );
 110
 111     p_module->p_config = p_config;
 112
 113     return( 0 );
 114 }
 115
 116 /*****************************************************************************
 117  * DeactivateModule: make sure the module can be unloaded.
 118  *****************************************************************************
 119  * This function must only be called when i_usage == 0. If it successfully
 120  * returns, i_usage can be set to -1 and the module unloaded. Be careful to
 121  * lock usage_lock during the whole process.
 122  *****************************************************************************/
 123 MODULE_DEACTIVATE
 124 {
 125     free( p_module->p_functions );
 126
 127     return( 0 );
 128 }
 129
 130 /* Following functions are local */
 131
 132 /*****************************************************************************
 133  * Functions exported as capabilities.
 134  *****************************************************************************/
 135 static void idct_getfunctions( function_list_t * p_function_list )
 136 {
 137     p_function_list->pf_probe = idct_Probe;
 138 #define F p_function_list->functions.idct
 139     F.pf_idct_init = _M( vdec_InitIDCT );
 140     F.pf_sparse_idct = _M( vdec_SparseIDCT );
 141     F.pf_idct = _M( vdec_IDCT );
 142     F.pf_norm_scan = vdec_NormScan;
 143     F.pf_vdec_init = _M( vdec_Init );
 144     F.pf_decode_mb_c = _M( vdec_DecodeMacroblockC );
 145     F.pf_decode_mb_bw = _M( vdec_DecodeMacroblockBW );
 146 #undef F
 147 }
 148
 149 /*****************************************************************************
 150  * idct_Probe: return a preference score
 151  *****************************************************************************/
 152 static int idct_Probe( probedata_t *p_data )
 153 {
 154     if( TestCPU( CPU_CAPABILITY_MMX ) )
 155     {
 156         if( TestMethod( IDCT_METHOD_VAR, "idctmmx" ) )
 157         {
 158             return( 999 );
 159         }
 160         else
 161         {
 162             return( 150 );
 163         }
 164     }
 165     else
 166     {
 167         return( 0 );
 168     }
 169 }
 170
 171 /*****************************************************************************
 172  * vdec_NormScan : This IDCT uses reordered coeffs, so we patch the scan table
 173  *****************************************************************************/
 174 static void vdec_NormScan( u8 ppi_scan[2][64] )
 175 {
 176     int     i, j;
 177
 178     for( i = 0; i < 64; i++ )
 179     {
 180         j = ppi_scan[0][i];
 181         ppi_scan[0][i] = (j & 0x38) | ((j & 6) >> 1) | ((j & 1) << 2);
 182
 183         j = ppi_scan[1][i];
 184         ppi_scan[1][i] = (j & 0x38) | ((j & 6) >> 1) | ((j & 1) << 2);
 185     }
 186 }
 187
 188 /*****************************************************************************
 189  * vdec_IDCT :
 190  *****************************************************************************/
 191 #define ROW_SHIFT 11
 192 #define COL_SHIFT 6
 193
 194 #define round(bias) ((int)(((bias)+0.5) * (1<<ROW_SHIFT)))
 195 #define rounder(bias) {round (bias), round (bias)}
 196
 197 #define table(c1,c2,c3,c4,c5,c6,c7) {  c4,  c2,  c4,  c6,   \
 198                                        c4,  c6, -c4, -c2,   \
 199                                        c1,  c3,  c3, -c7,   \
 200                                        c5,  c7, -c1, -c5,   \
 201                                        c4, -c6,  c4, -c2,   \
 202                                       -c4,  c2,  c4, -c6,   \
 203                                        c5, -c1,  c7, -c5,   \
 204                                        c7,  c3,  c3, -c1 }
 205
 206 static __inline__ void RowHead( dctelem_t * row, int offset, dctelem_t * table )
 207 {
 208     movq_m2r (*(row+offset), mm2);      // mm2 = x6 x4 x2 x0
 209
 210     movq_m2r (*(row+offset+4), mm5);    // mm5 = x7 x5 x3 x1
 211     movq_r2r (mm2, mm0);                // mm0 = x6 x4 x2 x0
 212
 213     movq_m2r (*table, mm3);             // mm3 = C6 C4 C2 C4
 214     movq_r2r (mm5, mm6);                // mm6 = x7 x5 x3 x1
 215
 216     punpckldq_r2r (mm0, mm0);           // mm0 = x2 x0 x2 x0
 217
 218     movq_m2r (*(table+4), mm4);         // mm4 = -C2 -C4 C6 C4
 219     pmaddwd_r2r (mm0, mm3);             // mm3 = C4*x0+C6*x2 C4*x0+C2*x2
 220
 221     movq_m2r (*(table+8), mm1);         // mm1 = -C7 C3 C3 C1
 222     punpckhdq_r2r (mm2, mm2);           // mm2 = x6 x4 x6 x4
 223 }
 224
 225 static __inline__ void Row( dctelem_t * table, s32 * rounder )
 226 {
 227     pmaddwd_r2r (mm2, mm4);             // mm4 = -C4*x4-C2*x6 C4*x4+C6*x6
 228     punpckldq_r2r (mm5, mm5);           // mm5 = x3 x1 x3 x1
 229
 230     pmaddwd_m2r (*(table+16), mm0);     // mm0 = C4*x0-C2*x2 C4*x0-C6*x2
 231     punpckhdq_r2r (mm6, mm6);           // mm6 = x7 x5 x7 x5
 232
 233     movq_m2r (*(table+12), mm7);        // mm7 = -C5 -C1 C7 C5
 234     pmaddwd_r2r (mm5, mm1);             // mm1 = C3*x1-C7*x3 C1*x1+C3*x3
 235
 236     paddd_m2r (*rounder, mm3);          // mm3 += rounder
 237     pmaddwd_r2r (mm6, mm7);             // mm7 = -C1*x5-C5*x7 C5*x5+C7*x7
 238
 239     pmaddwd_m2r (*(table+20), mm2);     // mm2 = C4*x4-C6*x6 -C4*x4+C2*x6
 240     paddd_r2r (mm4, mm3);               // mm3 = a1 a0 + rounder
 241
 242     pmaddwd_m2r (*(table+24), mm5);     // mm5 = C7*x1-C5*x3 C5*x1-C1*x3
 243     movq_r2r (mm3, mm4);                // mm4 = a1 a0 + rounder
 244
 245     pmaddwd_m2r (*(table+28), mm6);     // mm6 = C3*x5-C1*x7 C7*x5+C3*x7
 246     paddd_r2r (mm7, mm1);               // mm1 = b1 b0
 247
 248     paddd_m2r (*rounder, mm0);          // mm0 += rounder
 249     psubd_r2r (mm1, mm3);               // mm3 = a1-b1 a0-b0 + rounder
 250
 251     psrad_i2r (ROW_SHIFT, mm3);         // mm3 = y6 y7
 252     paddd_r2r (mm4, mm1);               // mm1 = a1+b1 a0+b0 + rounder
 253
 254     paddd_r2r (mm2, mm0);               // mm0 = a3 a2 + rounder
 255     psrad_i2r (ROW_SHIFT, mm1);         // mm1 = y1 y0
 256
 257     paddd_r2r (mm6, mm5);               // mm5 = b3 b2
 258     movq_r2r (mm0, mm7);                // mm7 = a3 a2 + rounder
 259
 260     paddd_r2r (mm5, mm0);               // mm0 = a3+b3 a2+b2 + rounder
 261     psubd_r2r (mm5, mm7);               // mm7 = a3-b3 a2-b2 + rounder
 262 }
 263
 264 static __inline__ void RowTail( dctelem_t * row, int store )
 265 {
 266     psrad_i2r (ROW_SHIFT, mm0);         // mm0 = y3 y2
 267
 268     psrad_i2r (ROW_SHIFT, mm7);         // mm7 = y4 y5
 269
 270     packssdw_r2r (mm0, mm1);            // mm1 = y3 y2 y1 y0
 271
 272     packssdw_r2r (mm3, mm7);            // mm7 = y6 y7 y4 y5
 273
 274     movq_r2m (mm1, *(row+store));       // save y3 y2 y1 y0
 275     movq_r2r (mm7, mm4);                // mm4 = y6 y7 y4 y5
 276
 277     pslld_i2r (16, mm7);                // mm7 = y7 0 y5 0
 278
 279     psrld_i2r (16, mm4);                // mm4 = 0 y6 0 y4
 280
 281     por_r2r (mm4, mm7);                 // mm7 = y7 y6 y5 y4
 282
 283     // slot
 284
 285     movq_r2m (mm7, *(row+store+4));     // save y7 y6 y5 y4
 286 }
 287
 288 static __inline__ void RowMid( dctelem_t * row, int store,
 289                                int offset, dctelem_t * table )
 290 {
 291     movq_m2r (*(row+offset), mm2);      // mm2 = x6 x4 x2 x0
 292     psrad_i2r (ROW_SHIFT, mm0);         // mm0 = y3 y2
 293
 294     movq_m2r (*(row+offset+4), mm5);    // mm5 = x7 x5 x3 x1
 295     psrad_i2r (ROW_SHIFT, mm7);         // mm7 = y4 y5
 296
 297     packssdw_r2r (mm0, mm1);            // mm1 = y3 y2 y1 y0
 298     movq_r2r (mm5, mm6);                // mm6 = x7 x5 x3 x1
 299
 300     packssdw_r2r (mm3, mm7);            // mm7 = y6 y7 y4 y5
 301     movq_r2r (mm2, mm0);                // mm0 = x6 x4 x2 x0
 302
 303     movq_r2m (mm1, *(row+store));       // save y3 y2 y1 y0
 304     movq_r2r (mm7, mm1);                // mm1 = y6 y7 y4 y5
 305
 306     punpckldq_r2r (mm0, mm0);           // mm0 = x2 x0 x2 x0
 307     psrld_i2r (16, mm7);                // mm7 = 0 y6 0 y4
 308
 309     movq_m2r (*table, mm3);             // mm3 = C6 C4 C2 C4
 310     pslld_i2r (16, mm1);                // mm1 = y7 0 y5 0
 311
 312     movq_m2r (*(table+4), mm4);         // mm4 = -C2 -C4 C6 C4
 313     por_r2r (mm1, mm7);                 // mm7 = y7 y6 y5 y4
 314
 315     movq_m2r (*(table+8), mm1);         // mm1 = -C7 C3 C3 C1
 316     punpckhdq_r2r (mm2, mm2);           // mm2 = x6 x4 x6 x4
 317
 318     movq_r2m (mm7, *(row+store+4));     // save y7 y6 y5 y4
 319     pmaddwd_r2r (mm0, mm3);             // mm3 = C4*x0+C6*x2 C4*x0+C2*x2
 320 }
 321
 322 static __inline__ void Col( dctelem_t * col, int offset )
 323 {
 324 #define T1 13036
 325 #define T2 27146
 326 #define T3 43790
 327 #define C4 23170
 328
 329     static short _T1[] ATTR_ALIGN(8) = {T1,T1,T1,T1};
 330     static short _T2[] ATTR_ALIGN(8) = {T2,T2,T2,T2};
 331     static short _T3[] ATTR_ALIGN(8) = {T3,T3,T3,T3};
 332     static short _C4[] ATTR_ALIGN(8) = {C4,C4,C4,C4};
 333     static mmx_t scratch0, scratch1;
 334
 335     /* column code adapted from peter gubanov */
 336     /* http://www.elecard.com/peter/idct.shtml */
 337
 338     movq_m2r (*_T1, mm0);               // mm0 = T1
 339
 340     movq_m2r (*(col+offset+1*8), mm1);  // mm1 = x1
 341     movq_r2r (mm0, mm2);                // mm2 = T1
 342
 343     movq_m2r (*(col+offset+7*8), mm4);  // mm4 = x7
 344     pmulhw_r2r (mm1, mm0);              // mm0 = T1*x1
 345
 346     movq_m2r (*_T3, mm5);               // mm5 = T3
 347     pmulhw_r2r (mm4, mm2);              // mm2 = T1*x7
 348
 349     movq_m2r (*(col+offset+5*8), mm6);  // mm6 = x5
 350     movq_r2r (mm5, mm7);                // mm7 = T3-1
 351
 352     movq_m2r (*(col+offset+3*8), mm3);  // mm3 = x3
 353     psubsw_r2r (mm4, mm0);              // mm0 = v17
 354
 355     movq_m2r (*_T2, mm4);               // mm4 = T2
 356     pmulhw_r2r (mm3, mm5);              // mm5 = (T3-1)*x3
 357
 358     paddsw_r2r (mm2, mm1);              // mm1 = u17
 359     pmulhw_r2r (mm6, mm7);              // mm7 = (T3-1)*x5
 360
 361     //slot
 362
 363     movq_r2r (mm4, mm2);                // mm2 = T2
 364     paddsw_r2r (mm3, mm5);              // mm5 = T3*x3
 365
 366     pmulhw_m2r (*(col+offset+2*8), mm4);// mm4 = T2*x2
 367     paddsw_r2r (mm6, mm7);              // mm7 = T3*x5
 368
 369     psubsw_r2r (mm6, mm5);              // mm5 = v35
 370     paddsw_r2r (mm3, mm7);              // mm7 = u35
 371
 372     movq_m2r (*(col+offset+6*8), mm3);  // mm3 = x6
 373     movq_r2r (mm0, mm6);                // mm6 = v17
 374
 375     pmulhw_r2r (mm3, mm2);              // mm2 = T2*x6
 376     psubsw_r2r (mm5, mm0);              // mm0 = b3
 377
 378     psubsw_r2r (mm3, mm4);              // mm4 = v26
 379     paddsw_r2r (mm6, mm5);              // mm5 = v12
 380
 381     movq_r2m (mm0, scratch0);           // save b3
 382     movq_r2r (mm1, mm6);                // mm6 = u17
 383
 384     paddsw_m2r (*(col+offset+2*8), mm2);// mm2 = u26
 385     paddsw_r2r (mm7, mm6);              // mm6 = b0
 386
 387     psubsw_r2r (mm7, mm1);              // mm1 = u12
 388     movq_r2r (mm1, mm7);                // mm7 = u12
 389
 390     movq_m2r (*(col+offset+0*8), mm3);  // mm3 = x0
 391     paddsw_r2r (mm5, mm1);              // mm1 = u12+v12
 392
 393     movq_m2r (*_C4, mm0);               // mm0 = C4/2
 394     psubsw_r2r (mm5, mm7);              // mm7 = u12-v12
 395
 396     movq_r2m (mm6, scratch1);           // save b0
 397     pmulhw_r2r (mm0, mm1);              // mm1 = b1/2
 398
 399     movq_r2r (mm4, mm6);                // mm6 = v26
 400     pmulhw_r2r (mm0, mm7);              // mm7 = b2/2
 401
 402     movq_m2r (*(col+offset+4*8), mm5);  // mm5 = x4
 403     movq_r2r (mm3, mm0);                // mm0 = x0
 404
 405     psubsw_r2r (mm5, mm3);              // mm3 = v04
 406     paddsw_r2r (mm5, mm0);              // mm0 = u04
 407
 408     paddsw_r2r (mm3, mm4);              // mm4 = a1
 409     movq_r2r (mm0, mm5);                // mm5 = u04
 410
 411     psubsw_r2r (mm6, mm3);              // mm3 = a2
 412     paddsw_r2r (mm2, mm5);              // mm5 = a0
 413
 414     paddsw_r2r (mm1, mm1);              // mm1 = b1
 415     psubsw_r2r (mm2, mm0);              // mm0 = a3
 416
 417     paddsw_r2r (mm7, mm7);              // mm7 = b2
 418     movq_r2r (mm3, mm2);                // mm2 = a2
 419
 420     movq_r2r (mm4, mm6);                // mm6 = a1
 421     paddsw_r2r (mm7, mm3);              // mm3 = a2+b2
 422
 423     psraw_i2r (COL_SHIFT, mm3);         // mm3 = y2
 424     paddsw_r2r (mm1, mm4);              // mm4 = a1+b1
 425
 426     psraw_i2r (COL_SHIFT, mm4);         // mm4 = y1
 427     psubsw_r2r (mm1, mm6);              // mm6 = a1-b1
 428
 429     movq_m2r (scratch1, mm1);           // mm1 = b0
 430     psubsw_r2r (mm7, mm2);              // mm2 = a2-b2
 431
 432     psraw_i2r (COL_SHIFT, mm6);         // mm6 = y6
 433     movq_r2r (mm5, mm7);                // mm7 = a0
 434
 435     movq_r2m (mm4, *(col+offset+1*8));  // save y1
 436     psraw_i2r (COL_SHIFT, mm2);         // mm2 = y5
 437
 438     movq_r2m (mm3, *(col+offset+2*8));  // save y2
 439     paddsw_r2r (mm1, mm5);              // mm5 = a0+b0
 440
 441     movq_m2r (scratch0, mm4);           // mm4 = b3
 442     psubsw_r2r (mm1, mm7);              // mm7 = a0-b0
 443
 444     psraw_i2r (COL_SHIFT, mm5);         // mm5 = y0
 445     movq_r2r (mm0, mm3);                // mm3 = a3
 446
 447     movq_r2m (mm2, *(col+offset+5*8));  // save y5
 448     psubsw_r2r (mm4, mm3);              // mm3 = a3-b3
 449
 450     psraw_i2r (COL_SHIFT, mm7);         // mm7 = y7
 451     paddsw_r2r (mm0, mm4);              // mm4 = a3+b3
 452
 453     movq_r2m (mm5, *(col+offset+0*8));  // save y0
 454     psraw_i2r (COL_SHIFT, mm3);         // mm3 = y4
 455
 456     movq_r2m (mm6, *(col+offset+6*8));  // save y6
 457     psraw_i2r (COL_SHIFT, mm4);         // mm4 = y3
 458
 459     movq_r2m (mm7, *(col+offset+7*8));  // save y7
 460
 461     movq_r2m (mm3, *(col+offset+4*8));  // save y4
 462
 463     movq_r2m (mm4, *(col+offset+3*8));  // save y3
 464 }
 465
 466
 467 static s32 rounder0[] ATTR_ALIGN(8) =
 468     rounder ((1 << (COL_SHIFT - 1)) - 0.5);
 469 static s32 rounder4[] ATTR_ALIGN(8) = rounder (0);
 470 static s32 rounder1[] ATTR_ALIGN(8) =
 471     rounder (1.25683487303);    // C1*(C1/C4+C1+C7)/2
 472 static s32 rounder7[] ATTR_ALIGN(8) =
 473     rounder (-0.25);            // C1*(C7/C4+C7-C1)/2
 474 static s32 rounder2[] ATTR_ALIGN(8) =
 475     rounder (0.60355339059);    // C2 * (C6+C2)/2
 476 static s32 rounder6[] ATTR_ALIGN(8) =
 477     rounder (-0.25);            // C2 * (C6-C2)/2
 478 static s32 rounder3[] ATTR_ALIGN(8) =
 479     rounder (0.087788325588);   // C3*(-C3/C4+C3+C5)/2
 480 static s32 rounder5[] ATTR_ALIGN(8) =
 481     rounder (-0.441341716183);  // C3*(-C5/C4+C5-C3)/2
 482
 483 void _M( vdec_IDCT )( vdec_thread_t * p_vdec, dctelem_t * p_block,
 484                       int i_idontcare )
 485 {
 486     static dctelem_t table04[] ATTR_ALIGN(16) =
 487         table (22725, 21407, 19266, 16384, 12873,  8867, 4520);
 488     static dctelem_t table17[] ATTR_ALIGN(16) =
 489         table (31521, 29692, 26722, 22725, 17855, 12299, 6270);
 490     static dctelem_t table26[] ATTR_ALIGN(16) =
 491         table (29692, 27969, 25172, 21407, 16819, 11585, 5906);
 492     static dctelem_t table35[] ATTR_ALIGN(16) =
 493         table (26722, 25172, 22654, 19266, 15137, 10426, 5315);
 494
 495     RowHead( p_block, 0*8, table04 );
 496     Row( table04, rounder0 );
 497     RowMid( p_block, 0*8, 4*8, table04 );
 498     Row( table04, rounder4 );
 499     RowMid( p_block, 4*8, 1*8, table17 );
 500     Row( table17, rounder1 );
 501     RowMid( p_block, 1*8, 7*8, table17 );
 502     Row( table17, rounder7 );
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 511     RowTail( p_block, 5*8);
 512
 513     Col( p_block, 0 );
 514     Col( p_block, 4 );
 515 }
 516