git.sesse.net Git - x264/blob - common/ppc/ppccommon.h

   1 /*****************************************************************************
   2  * ppccommon.h: h264 encoder
   3  *****************************************************************************
   4  * Copyright (C) 2003 Laurent Aimar
   5  * $Id: ppccommon.h,v 1.1 2004/06/03 19:27:07 fenrir Exp $
   6  *
   7  * Authors: Eric Petit <titer@m0k.org>
   8  *
   9  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  10  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  11  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  12  * (at your option) any later version.
  13  *
  14  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  17  * GNU General Public License for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  20  * along with this program; if not, write to the Free Software
  21  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111, USA.
  22  *****************************************************************************/
  23
  24 /***********************************************************************
  25  * For constant vectors, use parentheses on OS X and braces on Linux
  26  **********************************************************************/
  27 #ifdef SYS_MACOSX
  28 #define CV(a...) (a)
  29 #else
  30 #define CV(a...) {a}
  31 #endif
  32
  33 /***********************************************************************
  34  * Vector types
  35  **********************************************************************/
  36 #define vec_u8_t  vector unsigned char
  37 #define vec_s8_t  vector signed char
  38 #define vec_u16_t vector unsigned short
  39 #define vec_s16_t vector signed short
  40 #define vec_u32_t vector unsigned int
  41 #define vec_s32_t vector signed int
  42
  43 /***********************************************************************
  44  * Null vector
  45  **********************************************************************/
  46 #define LOAD_ZERO const vec_u8_t zerov = vec_splat_u8( 0 )
  47
  48 #define zero_u8v  (vec_u8_t)  zerov
  49 #define zero_s8v  (vec_s8_t)  zerov
  50 #define zero_u16v (vec_u16_t) zerov
  51 #define zero_s16v (vec_s16_t) zerov
  52 #define zero_u32v (vec_u32_t) zerov
  53 #define zero_s32v (vec_s32_t) zerov
  54
  55 /***********************************************************************
  56  * 8 <-> 16 bits conversions
  57  **********************************************************************/
  58 #define vec_u8_to_u16_h(v) (vec_u16_t) vec_mergeh( zero_u8v, (vec_u8_t) v )
  59 #define vec_u8_to_u16_l(v) (vec_u16_t) vec_mergel( zero_u8v, (vec_u8_t) v )
  60 #define vec_u8_to_s16_h(v) (vec_s16_t) vec_mergeh( zero_u8v, (vec_u8_t) v )
  61 #define vec_u8_to_s16_l(v) (vec_s16_t) vec_mergel( zero_u8v, (vec_u8_t) v )
  62
  63 #define vec_u8_to_u16(v) vec_u8_to_u16_h(v)
  64 #define vec_u8_to_s16(v) vec_u8_to_s16_h(v)
  65
  66 #define vec_u16_to_u8(v) vec_pack( v, zero_u16v )
  67 #define vec_s16_to_u8(v) vec_packsu( v, zero_s16v )
  68
  69 /***********************************************************************
  70  * PREP_LOAD: declares two vectors required to perform unaligned loads
  71  * VEC_LOAD:  loads n bytes from u8 * p into vector v of type t
  72  **********************************************************************/
  73 #define PREP_LOAD \
  74     vec_u8_t _hv, _lv
  75
  76 #define VEC_LOAD( p, v, n, t )                  \
  77     _hv = vec_ld( 0, p );                       \
  78     v   = (t) vec_lvsl( 0, p );                 \
  79     _lv = vec_ld( n - 1, p );                   \
  80     v   = (t) vec_perm( _hv, _lv, (vec_u8_t) v )
  81
  82 /***********************************************************************
  83  * PREP_STORE##n: declares required vectors to store n bytes to a
  84  *                potentially unaligned address
  85  * VEC_STORE##n:  stores n bytes from vector v to address p
  86  **********************************************************************/
  87 #define PREP_STORE16 \
  88     vec_u8_t _tmp1v, _tmp2v \
  89
  90 #define VEC_STORE16( v, p ) \
  91     _hv    = vec_ld( 0, p ); \
  92     _tmp2v = vec_lvsl( 0, p ); \
  93     _lv    = vec_ld( 15, p ); \
  94     _tmp1v = vec_perm( _lv, _hv, _tmp2v ); \
  95     _tmp2v = vec_lvsr( 0, p ); \
  96     _lv    = vec_perm( (vec_u8_t) v, _tmp1v, _tmp2v ); \
  97     vec_st( _lv, 15, (uint8_t *) p ); \
  98     _hv    = vec_perm( _tmp1v, (vec_u8_t) v, _tmp2v ); \
  99     vec_st( _hv, 0, (uint8_t *) p )
 100
 101 #define PREP_STORE8 \
 102     PREP_STORE16; \
 103     vec_u8_t _tmp3v, _tmp4v; \
 104     const vec_u8_t sel_h = \
 105         (vec_u8_t) CV(-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,0,0,0,0,0,0,0,0)
 106
 107 #define PREP_STORE8_HL \
 108     PREP_STORE8; \
 109     const vec_u8_t sel_l = \
 110         (vec_u8_t) CV(0,0,0,0,0,0,0,0,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1)
 111
 112 #define VEC_STORE8 VEC_STORE8_H
 113
 114 #define VEC_STORE8_H( v, p ) \
 115     _tmp3v = vec_lvsr( 0, (uint8_t *) p ); \
 116     _tmp4v = vec_perm( (vec_u8_t) v, (vec_u8_t) v, _tmp3v ); \
 117     _lv    = vec_ld( 7, (uint8_t *) p ); \
 118     _tmp1v = vec_perm( sel_h, zero_u8v, _tmp3v ); \
 119     _lv    = vec_sel( _lv, _tmp4v, _tmp1v ); \
 120     vec_st( _lv, 7, (uint8_t *) p ); \
 121     _hv    = vec_ld( 0, (uint8_t *) p ); \
 122     _tmp2v = vec_perm( zero_u8v, sel_h, _tmp3v ); \
 123     _hv    = vec_sel( _hv, _tmp4v, _tmp2v ); \
 124     vec_st( _hv, 0, (uint8_t *) p )
 125
 126 #define VEC_STORE8_L( v, p ) \
 127     _tmp3v = vec_lvsr( 8, (uint8_t *) p ); \
 128     _tmp4v = vec_perm( (vec_u8_t) v, (vec_u8_t) v, _tmp3v ); \
 129     _lv    = vec_ld( 7, (uint8_t *) p ); \
 130     _tmp1v = vec_perm( sel_l, zero_u8v, _tmp3v ); \
 131     _lv    = vec_sel( _lv, _tmp4v, _tmp1v ); \
 132     vec_st( _lv, 7, (uint8_t *) p ); \
 133     _hv    = vec_ld( 0, (uint8_t *) p ); \
 134     _tmp2v = vec_perm( zero_u8v, sel_l, _tmp3v ); \
 135     _hv    = vec_sel( _hv, _tmp4v, _tmp2v ); \
 136     vec_st( _hv, 0, (uint8_t *) p )
 137
 138 #define PREP_STORE4 \
 139     PREP_STORE16; \
 140     vec_u8_t _tmp3v; \
 141     const vec_u8_t sel = \
 142         (vec_u8_t) CV(-1,-1,-1,-1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0)
 143
 144 #define VEC_STORE4( v, p ) \
 145     _tmp3v = vec_lvsr( 0, p ); \
 146     v      = vec_perm( v, v, _tmp3v ); \
 147     _lv    = vec_ld( 3, p ); \
 148     _tmp1v = vec_perm( sel, zero_u8v, _tmp3v ); \
 149     _lv    = vec_sel( _lv, v, _tmp1v ); \
 150     vec_st( _lv, 3, p ); \
 151     _hv    = vec_ld( 0, p ); \
 152     _tmp2v = vec_perm( zero_u8v, sel, _tmp3v ); \
 153     _hv    = vec_sel( _hv, v, _tmp2v ); \
 154     vec_st( _hv, 0, p )
 155
 156 /***********************************************************************
 157  * VEC_TRANSPOSE_8
 158  ***********************************************************************
 159  * Transposes a 8x8 matrix of s16 vectors
 160  **********************************************************************/
 161 #define VEC_TRANSPOSE_8(a0,a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7,b0,b1,b2,b3,b4,b5,b6,b7) \
 162     b0 = vec_mergeh( a0, a4 ); \
 163     b1 = vec_mergel( a0, a4 ); \
 164     b2 = vec_mergeh( a1, a5 ); \
 165     b3 = vec_mergel( a1, a5 ); \
 166     b4 = vec_mergeh( a2, a6 ); \
 167     b5 = vec_mergel( a2, a6 ); \
 168     b6 = vec_mergeh( a3, a7 ); \
 169     b7 = vec_mergel( a3, a7 ); \
 170     a0 = vec_mergeh( b0, b4 ); \
 171     a1 = vec_mergel( b0, b4 ); \
 172     a2 = vec_mergeh( b1, b5 ); \
 173     a3 = vec_mergel( b1, b5 ); \
 174     a4 = vec_mergeh( b2, b6 ); \
 175     a5 = vec_mergel( b2, b6 ); \
 176     a6 = vec_mergeh( b3, b7 ); \
 177     a7 = vec_mergel( b3, b7 ); \
 178     b0 = vec_mergeh( a0, a4 ); \
 179     b1 = vec_mergel( a0, a4 ); \
 180     b2 = vec_mergeh( a1, a5 ); \
 181     b3 = vec_mergel( a1, a5 ); \
 182     b4 = vec_mergeh( a2, a6 ); \
 183     b5 = vec_mergel( a2, a6 ); \
 184     b6 = vec_mergeh( a3, a7 ); \
 185     b7 = vec_mergel( a3, a7 )
 186
 187 /***********************************************************************
 188  * VEC_TRANSPOSE_4
 189  ***********************************************************************
 190  * Transposes a 4x4 matrix of s16 vectors.
 191  * Actually source and destination are 8x4. The low elements of the
 192  * source are discarded and the low elements of the destination mustn't
 193  * be used.
 194  **********************************************************************/
 195 #define VEC_TRANSPOSE_4(a0,a1,a2,a3,b0,b1,b2,b3) \
 196     b0 = vec_mergeh( a0, a0 ); \
 197     b1 = vec_mergeh( a1, a0 ); \
 198     b2 = vec_mergeh( a2, a0 ); \
 199     b3 = vec_mergeh( a3, a0 ); \
 200     a0 = vec_mergeh( b0, b2 ); \
 201     a1 = vec_mergel( b0, b2 ); \
 202     a2 = vec_mergeh( b1, b3 ); \
 203     a3 = vec_mergel( b1, b3 ); \
 204     b0 = vec_mergeh( a0, a2 ); \
 205     b1 = vec_mergel( a0, a2 ); \
 206     b2 = vec_mergeh( a1, a3 ); \
 207     b3 = vec_mergel( a1, a3 )
 208
 209 /***********************************************************************
 210  * VEC_DIFF_H
 211  ***********************************************************************
 212  * p1, p2:    u8 *
 213  * i1, i2, n: int
 214  * d:         s16v
 215  *
 216  * Loads n bytes from p1 and p2, do the diff of the high elements into
 217  * d, increments p1 and p2 by i1 and i2
 218  **********************************************************************/
 219 #define PREP_DIFF           \
 220     LOAD_ZERO;              \
 221     PREP_LOAD;              \
 222     vec_s16_t pix1v, pix2v;
 223
 224 #define VEC_DIFF_H(p1,i1,p2,i2,n,d)      \
 225     VEC_LOAD( p1, pix1v, n, vec_s16_t ); \
 226     pix1v = vec_u8_to_s16( pix1v );      \
 227     VEC_LOAD( p2, pix2v, n, vec_s16_t ); \
 228     pix2v = vec_u8_to_s16( pix2v );      \
 229     d     = vec_sub( pix1v, pix2v );     \
 230     p1   += i1;                          \
 231     p2   += i2
 232
 233 /***********************************************************************
 234  * VEC_DIFF_HL
 235  ***********************************************************************
 236  * p1, p2: u8 *
 237  * i1, i2: int
 238  * dh, dl: s16v
 239  *
 240  * Loads 16 bytes from p1 and p2, do the diff of the high elements into
 241  * dh, the diff of the low elements into dl, increments p1 and p2 by i1
 242  * and i2
 243  **********************************************************************/
 244 #define VEC_DIFF_HL(p1,i1,p2,i2,dh,dl)    \
 245     VEC_LOAD( p1, pix1v, 16, vec_s16_t ); \
 246     temp0v = vec_u8_to_s16_h( pix1v );    \
 247     temp1v = vec_u8_to_s16_l( pix1v );    \
 248     VEC_LOAD( p2, pix2v, 16, vec_s16_t ); \
 249     temp2v = vec_u8_to_s16_h( pix2v );    \
 250     temp3v = vec_u8_to_s16_l( pix2v );    \
 251     dh     = vec_sub( temp0v, temp2v );   \
 252     dl     = vec_sub( temp1v, temp3v );   \
 253     p1    += i1;                          \
 254     p2    += i2
 255
 256 /***********************************************************************
 257 * VEC_DIFF_H_8BYTE_ALIGNED
 258 ***********************************************************************
 259 * p1, p2:    u8 *
 260 * i1, i2, n: int
 261 * d:         s16v
 262 *
 263 * Loads n bytes from p1 and p2, do the diff of the high elements into
 264 * d, increments p1 and p2 by i1 and i2
 265 * Slightly faster when we know we are loading/diffing 8bytes which
 266 * are 8 byte aligned. Reduces need for two loads and two vec_lvsl()'s
 267 **********************************************************************/
 268 #define PREP_DIFF_8BYTEALIGNED \
 269 LOAD_ZERO;                     \
 270 vec_s16_t pix1v, pix2v;        \
 271 vec_u8_t pix1v8, pix2v8;       \
 272 vec_u8_t permPix1, permPix2;   \
 273 permPix1 = vec_lvsl(0, pix1);  \
 274 permPix2 = vec_lvsl(0, pix2);  \
 275
 276 #define VEC_DIFF_H_8BYTE_ALIGNED(p1,i1,p2,i2,n,d)     \
 277 pix1v8 = vec_perm(vec_ld(0,p1), zero_u8v, permPix1);  \
 278 pix2v8 = vec_perm(vec_ld(0, p2), zero_u8v, permPix2); \
 279 pix1v = vec_u8_to_s16( pix1v8 );                      \
 280 pix2v = vec_u8_to_s16( pix2v8 );                      \
 281 d = vec_sub( pix1v, pix2v);                           \
 282 p1 += i1;                                             \
 283 p2 += i2;