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

   1 /*****************************************************************************
   2  * idctmmxext.c : MMX EXT IDCT module
   3  *****************************************************************************
   4  * Copyright (C) 1999, 2000 VideoLAN
   5  * $Id: idctmmxext.c,v 1.5 2001/02/20 07:49:13 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 idctmmxext
  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 EXT 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 MODULE_INIT
  81 {
  82     p_module->psz_name = MODULE_STRING;
  83     p_module->psz_longname = "MMX EXT 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 MODULE_ACTIVATE
 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 MODULE_DEACTIVATE
 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_MMXEXT ) )
 149     {
 150         if( TestMethod( IDCT_METHOD_VAR, "idctmmxext" ) )
 151         {
 152             return( 999 );
 153         }
 154         else
 155         {
 156             return( 200 );
 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, -c2,   \
 192                                             c4,  c6,  c4,  c6,   \
 193                                             c1,  c3, -c1, -c5,   \
 194                                             c5,  c7,  c3, -c7,   \
 195                                             c4, -c6,  c4, -c6,   \
 196                                            -c4,  c2,  c4, -c2,   \
 197                                             c5, -c1,  c3, -c1,   \
 198                                             c7,  c3,  c7, -c5 }
 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 = -C2 -C4 C2 C4
 208     movq_r2r (mm5, mm6);                // mm6 = x7 x5 x3 x1
 209
 210     movq_m2r (*(table+4), mm4);         // mm4 = C6 C4 C6 C4
 211     pmaddwd_r2r (mm0, mm3);             // mm3 = -C4*x4-C2*x6 C4*x0+C2*x2
 212
 213     pshufw_r2r (mm2, mm2, 0x4e);        // mm2 = x2 x0 x6 x4
 214 }
 215
 216 static __inline__ void Row( dctelem_t * table, s32 * rounder )
 217 {
 218     movq_m2r (*(table+8), mm1);         // mm1 = -C5 -C1 C3 C1
 219     pmaddwd_r2r (mm2, mm4);             // mm4 = C4*x0+C6*x2 C4*x4+C6*x6
 220
 221     pmaddwd_m2r (*(table+16), mm0);     // mm0 = C4*x4-C6*x6 C4*x0-C6*x2
 222     pshufw_r2r (mm6, mm6, 0x4e);        // mm6 = x3 x1 x7 x5
 223
 224     movq_m2r (*(table+12), mm7);        // mm7 = -C7 C3 C7 C5
 225     pmaddwd_r2r (mm5, mm1);             // mm1 = -C1*x5-C5*x7 C1*x1+C3*x3
 226
 227     paddd_m2r (*rounder, mm3);          // mm3 += rounder
 228     pmaddwd_r2r (mm6, mm7);             // mm7 = C3*x1-C7*x3 C5*x5+C7*x7
 229
 230     pmaddwd_m2r (*(table+20), mm2);     // mm2 = C4*x0-C2*x2 -C4*x4+C2*x6
 231     paddd_r2r (mm4, mm3);               // mm3 = a1 a0 + rounder
 232
 233     pmaddwd_m2r (*(table+24), mm5);     // mm5 = C3*x5-C1*x7 C5*x1-C1*x3
 234     movq_r2r (mm3, mm4);                // mm4 = a1 a0 + rounder
 235
 236     pmaddwd_m2r (*(table+28), mm6);     // mm6 = C7*x1-C5*x3 C7*x5+C3*x7
 237     paddd_r2r (mm7, mm1);               // mm1 = b1 b0
 238
 239     paddd_m2r (*rounder, mm0);          // mm0 += rounder
 240     psubd_r2r (mm1, mm3);               // mm3 = a1-b1 a0-b0 + rounder
 241
 242     psrad_i2r (ROW_SHIFT, mm3);         // mm3 = y6 y7
 243     paddd_r2r (mm4, mm1);               // mm1 = a1+b1 a0+b0 + rounder
 244
 245     paddd_r2r (mm2, mm0);               // mm0 = a3 a2 + rounder
 246     psrad_i2r (ROW_SHIFT, mm1);         // mm1 = y1 y0
 247
 248     paddd_r2r (mm6, mm5);               // mm5 = b3 b2
 249     movq_r2r (mm0, mm4);                // mm4 = a3 a2 + rounder
 250
 251     paddd_r2r (mm5, mm0);               // mm0 = a3+b3 a2+b2 + rounder
 252     psubd_r2r (mm5, mm4);               // mm4 = a3-b3 a2-b2 + rounder
 253 }
 254
 255 static __inline__ void RowTail( dctelem_t * row, int store )
 256 {
 257     psrad_i2r (ROW_SHIFT, mm0);         // mm0 = y3 y2
 258
 259     psrad_i2r (ROW_SHIFT, mm4);         // mm4 = y4 y5
 260
 261     packssdw_r2r (mm0, mm1);            // mm1 = y3 y2 y1 y0
 262
 263     packssdw_r2r (mm3, mm4);            // mm4 = y6 y7 y4 y5
 264
 265     movq_r2m (mm1, *(row+store));       // save y3 y2 y1 y0
 266     pshufw_r2r (mm4, mm4, 0xb1);        // mm4 = y7 y6 y5 y4
 267
 268     // slot
 269     movq_r2m (mm4, *(row+store+4));     // save y7 y6 y5 y4
 270 }
 271
 272 static __inline__ void RowMid( dctelem_t * row, int store,
 273                                int offset, dctelem_t * table)
 274 {
 275     movq_m2r (*(row+offset), mm2);      // mm2 = x6 x4 x2 x0
 276     psrad_i2r (ROW_SHIFT, mm0);         // mm0 = y3 y2
 277
 278     movq_m2r (*(row+offset+4), mm5);    // mm5 = x7 x5 x3 x1
 279     psrad_i2r (ROW_SHIFT, mm4);         // mm4 = y4 y5
 280
 281     packssdw_r2r (mm0, mm1);            // mm1 = y3 y2 y1 y0
 282     movq_r2r (mm5, mm6);                // mm6 = x7 x5 x3 x1
 283
 284     packssdw_r2r (mm3, mm4);            // mm4 = y6 y7 y4 y5
 285     movq_r2r (mm2, mm0);                // mm0 = x6 x4 x2 x0
 286
 287     movq_r2m (mm1, *(row+store));       // save y3 y2 y1 y0
 288     pshufw_r2r (mm4, mm4, 0xb1);        // mm4 = y7 y6 y5 y4
 289
 290     movq_m2r (*table, mm3);             // mm3 = -C2 -C4 C2 C4
 291     movq_r2m (mm4, *(row+store+4));     // save y7 y6 y5 y4
 292
 293     pmaddwd_r2r (mm0, mm3);             // mm3 = -C4*x4-C2*x6 C4*x0+C2*x2
 294
 295     movq_m2r (*(table+4), mm4);         // mm4 = C6 C4 C6 C4
 296     pshufw_r2r (mm2, mm2, 0x4e);        // mm2 = x2 x0 x6 x4
 297 }
 298
 299 static __inline__ void Col( dctelem_t * col, int offset )
 300 {
 301 #define T1 13036
 302 #define T2 27146
 303 #define T3 43790
 304 #define C4 23170
 305
 306     static short _T1[] ATTR_ALIGN(8) = {T1,T1,T1,T1};
 307     static short _T2[] ATTR_ALIGN(8) = {T2,T2,T2,T2};
 308     static short _T3[] ATTR_ALIGN(8) = {T3,T3,T3,T3};
 309     static short _C4[] ATTR_ALIGN(8) = {C4,C4,C4,C4};
 310     static mmx_t scratch0, scratch1;
 311
 312     /* column code adapted from peter gubanov */
 313     /* http://www.elecard.com/peter/idct.shtml */
 314
 315     movq_m2r (*_T1, mm0);               // mm0 = T1
 316
 317     movq_m2r (*(col+offset+1*8), mm1);  // mm1 = x1
 318     movq_r2r (mm0, mm2);                // mm2 = T1
 319
 320     movq_m2r (*(col+offset+7*8), mm4);  // mm4 = x7
 321     pmulhw_r2r (mm1, mm0);              // mm0 = T1*x1
 322
 323     movq_m2r (*_T3, mm5);               // mm5 = T3
 324     pmulhw_r2r (mm4, mm2);              // mm2 = T1*x7
 325
 326     movq_m2r (*(col+offset+5*8), mm6);  // mm6 = x5
 327     movq_r2r (mm5, mm7);                // mm7 = T3-1
 328
 329     movq_m2r (*(col+offset+3*8), mm3);  // mm3 = x3
 330     psubsw_r2r (mm4, mm0);              // mm0 = v17
 331
 332     movq_m2r (*_T2, mm4);               // mm4 = T2
 333     pmulhw_r2r (mm3, mm5);              // mm5 = (T3-1)*x3
 334
 335     paddsw_r2r (mm2, mm1);              // mm1 = u17
 336     pmulhw_r2r (mm6, mm7);              // mm7 = (T3-1)*x5
 337
 338     //slot
 339
 340     movq_r2r (mm4, mm2);                // mm2 = T2
 341     paddsw_r2r (mm3, mm5);              // mm5 = T3*x3
 342
 343     pmulhw_m2r (*(col+offset+2*8), mm4);// mm4 = T2*x2
 344     paddsw_r2r (mm6, mm7);              // mm7 = T3*x5
 345
 346     psubsw_r2r (mm6, mm5);              // mm5 = v35
 347     paddsw_r2r (mm3, mm7);              // mm7 = u35
 348
 349     movq_m2r (*(col+offset+6*8), mm3);  // mm3 = x6
 350     movq_r2r (mm0, mm6);                // mm6 = v17
 351
 352     pmulhw_r2r (mm3, mm2);              // mm2 = T2*x6
 353     psubsw_r2r (mm5, mm0);              // mm0 = b3
 354
 355     psubsw_r2r (mm3, mm4);              // mm4 = v26
 356     paddsw_r2r (mm6, mm5);              // mm5 = v12
 357
 358     movq_r2m (mm0, scratch0);           // save b3
 359     movq_r2r (mm1, mm6);                // mm6 = u17
 360
 361     paddsw_m2r (*(col+offset+2*8), mm2);// mm2 = u26
 362     paddsw_r2r (mm7, mm6);              // mm6 = b0
 363
 364     psubsw_r2r (mm7, mm1);              // mm1 = u12
 365     movq_r2r (mm1, mm7);                // mm7 = u12
 366
 367     movq_m2r (*(col+offset+0*8), mm3);  // mm3 = x0
 368     paddsw_r2r (mm5, mm1);              // mm1 = u12+v12
 369
 370     movq_m2r (*_C4, mm0);               // mm0 = C4/2
 371     psubsw_r2r (mm5, mm7);              // mm7 = u12-v12
 372
 373     movq_r2m (mm6, scratch1);           // save b0
 374     pmulhw_r2r (mm0, mm1);              // mm1 = b1/2
 375
 376     movq_r2r (mm4, mm6);                // mm6 = v26
 377     pmulhw_r2r (mm0, mm7);              // mm7 = b2/2
 378
 379     movq_m2r (*(col+offset+4*8), mm5);  // mm5 = x4
 380     movq_r2r (mm3, mm0);                // mm0 = x0
 381
 382     psubsw_r2r (mm5, mm3);              // mm3 = v04
 383     paddsw_r2r (mm5, mm0);              // mm0 = u04
 384
 385     paddsw_r2r (mm3, mm4);              // mm4 = a1
 386     movq_r2r (mm0, mm5);                // mm5 = u04
 387
 388     psubsw_r2r (mm6, mm3);              // mm3 = a2
 389     paddsw_r2r (mm2, mm5);              // mm5 = a0
 390
 391     paddsw_r2r (mm1, mm1);              // mm1 = b1
 392     psubsw_r2r (mm2, mm0);              // mm0 = a3
 393
 394     paddsw_r2r (mm7, mm7);              // mm7 = b2
 395     movq_r2r (mm3, mm2);                // mm2 = a2
 396
 397     movq_r2r (mm4, mm6);                // mm6 = a1
 398     paddsw_r2r (mm7, mm3);              // mm3 = a2+b2
 399
 400     psraw_i2r (COL_SHIFT, mm3);         // mm3 = y2
 401     paddsw_r2r (mm1, mm4);              // mm4 = a1+b1
 402
 403     psraw_i2r (COL_SHIFT, mm4);         // mm4 = y1
 404     psubsw_r2r (mm1, mm6);              // mm6 = a1-b1
 405
 406     movq_m2r (scratch1, mm1);           // mm1 = b0
 407     psubsw_r2r (mm7, mm2);              // mm2 = a2-b2
 408
 409     psraw_i2r (COL_SHIFT, mm6);         // mm6 = y6
 410     movq_r2r (mm5, mm7);                // mm7 = a0
 411
 412     movq_r2m (mm4, *(col+offset+1*8));  // save y1
 413     psraw_i2r (COL_SHIFT, mm2);         // mm2 = y5
 414
 415     movq_r2m (mm3, *(col+offset+2*8));  // save y2
 416     paddsw_r2r (mm1, mm5);              // mm5 = a0+b0
 417
 418     movq_m2r (scratch0, mm4);           // mm4 = b3
 419     psubsw_r2r (mm1, mm7);              // mm7 = a0-b0
 420
 421     psraw_i2r (COL_SHIFT, mm5);         // mm5 = y0
 422     movq_r2r (mm0, mm3);                // mm3 = a3
 423
 424     movq_r2m (mm2, *(col+offset+5*8));  // save y5
 425     psubsw_r2r (mm4, mm3);              // mm3 = a3-b3
 426
 427     psraw_i2r (COL_SHIFT, mm7);         // mm7 = y7
 428     paddsw_r2r (mm0, mm4);              // mm4 = a3+b3
 429
 430     movq_r2m (mm5, *(col+offset+0*8));  // save y0
 431     psraw_i2r (COL_SHIFT, mm3);         // mm3 = y4
 432
 433     movq_r2m (mm6, *(col+offset+6*8));  // save y6
 434     psraw_i2r (COL_SHIFT, mm4);         // mm4 = y3
 435
 436     movq_r2m (mm7, *(col+offset+7*8));  // save y7
 437
 438     movq_r2m (mm3, *(col+offset+4*8));  // save y4
 439
 440     movq_r2m (mm4, *(col+offset+3*8));  // save y3
 441 }
 442
 443
 444 static s32 rounder0[] ATTR_ALIGN(8) =
 445     rounder ((1 << (COL_SHIFT - 1)) - 0.5);
 446 static s32 rounder4[] ATTR_ALIGN(8) = rounder (0);
 447 static s32 rounder1[] ATTR_ALIGN(8) =
 448     rounder (1.25683487303);    // C1*(C1/C4+C1+C7)/2
 449 static s32 rounder7[] ATTR_ALIGN(8) =
 450     rounder (-0.25);            // C1*(C7/C4+C7-C1)/2
 451 static s32 rounder2[] ATTR_ALIGN(8) =
 452     rounder (0.60355339059);    // C2 * (C6+C2)/2
 453 static s32 rounder6[] ATTR_ALIGN(8) =
 454     rounder (-0.25);            // C2 * (C6-C2)/2
 455 static s32 rounder3[] ATTR_ALIGN(8) =
 456     rounder (0.087788325588);   // C3*(-C3/C4+C3+C5)/2
 457 static s32 rounder5[] ATTR_ALIGN(8) =
 458     rounder (-0.441341716183);  // C3*(-C5/C4+C5-C3)/2
 459
 460 void vdec_IDCT( vdec_thread_t * p_vdec, dctelem_t * p_block,
 461                 int i_idontcare )
 462 {
 463     static dctelem_t table04[] ATTR_ALIGN(16) =
 464         table (22725, 21407, 19266, 16384, 12873,  8867, 4520);
 465     static dctelem_t table17[] ATTR_ALIGN(16) =
 466         table (31521, 29692, 26722, 22725, 17855, 12299, 6270);
 467     static dctelem_t table26[] ATTR_ALIGN(16) =
 468         table (29692, 27969, 25172, 21407, 16819, 11585, 5906);
 469     static dctelem_t table35[] ATTR_ALIGN(16) =
 470         table (26722, 25172, 22654, 19266, 15137, 10426, 5315);
 471
 472     RowHead( p_block, 0*8, table04 );
 473     Row( table04, rounder0 );
 474     RowMid( p_block, 0*8, 4*8, table04 );
 475     Row( table04, rounder4 );
 476     RowMid( p_block, 4*8, 1*8, table17 );
 477     Row( table17, rounder1 );
 478     RowMid( p_block, 1*8, 7*8, table17 );
 479     Row( table17, rounder7 );
 480     RowMid( p_block, 7*8, 2*8, table26 );
 481     Row( table26, rounder2 );
 482     RowMid( p_block, 2*8, 6*8, table26 );
 483     Row( table26, rounder6 );
 484     RowMid( p_block, 6*8, 3*8, table35 );
 485     Row( table35, rounder3 );
 486     RowMid( p_block, 3*8, 5*8, table35 );
 487     Row( table35, rounder5 );
 488     RowTail( p_block, 5*8);
 489
 490     Col( p_block, 0 );
 491     Col( p_block, 4 );
 492 }
 493