git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/bfin/idct_bfin.S

   1 /*
   2  * idct BlackFin
   3  *
   4  * Copyright (C) 2007 Marc Hoffman <marc.hoffman@analog.com>
   5  *
   6  * This file is part of Libav.
   7  *
   8  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
   9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  10  * License as published by the Free Software Foundation; either
  11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  12  *
  13  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
  14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  16  * Lesser General Public License for more details.
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  19  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
  20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  21  */
  22 /*
  23    This blackfin DSP code implements an 8x8 inverse type II DCT.
  24
  25 Prototype       : void ff_bfin_idct(DCTELEM *in)
  26
  27 Registers Used  : A0, A1, R0-R7, I0-I3, B0, B2, B3, M0-M2, L0-L3, P0-P5, LC0.
  28
  29 Performance     :
  30                     Code Size   : 498 Bytes.
  31                     Cycle Count : 417 Cycles
  32
  33
  34 -----------------------------------------------------------
  35 Libav conformance testing results
  36 -----------------------------------------------------------
  37
  38 dct-test: modified with the following
  39             dct_error("BFINidct", 1, ff_bfin_idct, idct, test);
  40 produces the following output
  41
  42 libavcodec> ./dct-test -i
  43 Libav DCT/IDCT test
  44
  45     8    15    -2    21    24    17     0    10
  46     2   -10    -5    -5    -3     7   -14    -3
  47     2   -13   -10   -19    18    -6     6    -2
  48     9     4    16    -3     9    12    10    15
  49    15    -9    -2    10     1    16     0   -15
  50   -15     5     7     3    13     0    13    20
  51    -6   -15    24     9   -18     1     9   -22
  52    -8    25    23     2    -7     0    30    13
  53 IDCT BFINidct: err_inf=1 err2=0.01002344 syserr=0.00150000 maxout=266 blockSumErr=64
  54 IDCT BFINidct: 88.3 kdct/s
  55
  56 */
  57
  58 #include "config.h"
  59 #include "config_bfin.h"
  60
  61 #if defined(__FDPIC__) && CONFIG_SRAM
  62 .section .l1.data.B,"aw",@progbits
  63 #else
  64 .data
  65 #endif
  66
  67 .align 4;
  68 coefs:
  69 .short 0x5a82;           //  C4
  70 .short 0x5a82;           //  C4
  71 .short 0x30FC;           //cos(3pi/8)  C6
  72 .short 0x7642;           //cos(pi/8)   C2
  73 .short 0x18F9;           //cos(7pi/16)
  74 .short 0x7D8A;           //cos(pi/16)
  75 .short 0x471D;           //cos(5pi/16)
  76 .short 0x6A6E;           //cos(3pi/16)
  77 .short 0x18F9;           //cos(7pi/16)
  78 .short 0x7D8A;           //cos(pi/16)
  79
  80 #if defined(__FDPIC__) && CONFIG_SRAM
  81 .section .l1.data.A,"aw",@progbits
  82 #endif
  83
  84 vtmp: .space 256
  85
  86 #define TMP0 FP-8
  87 #define TMP1 FP-12
  88 #define TMP2 FP-16
  89
  90
  91 .text
  92 DEFUN(idct,mL1,
  93         (DCTELEM *block)):
  94
  95 /********************** Function Prologue *********************************/
  96     link 16;
  97     [--SP] = (R7:4, P5:3);   // Push the registers onto the stack.
  98     B0 = R0;                 // Pointer to Input matrix
  99     RELOC(R1, P3, coefs);    // Pointer to Coefficients
 100     RELOC(R2, P3, vtmp);     // Pointer to Temporary matrix
 101     B3 = R1;
 102     B2 = R2;
 103     L3 = 20;                // L3 is used for making the coefficient array
 104                             // circular.
 105                             // MUST BE RESTORED TO ZERO at function exit.
 106     M1 = 16 (X);            // All these registers are initialized for
 107     M3 = 8(X);              // modifying address offsets.
 108
 109     I0 = B0;                // I0 points to Input Element (0, 0).
 110     I2 = B0;                // I2 points to Input Element (0, 0).
 111     I2 += M3 || R0.H = W[I0];
 112                             // Element 0 is read into R0.H
 113     I1 = I2;                // I1 points to input Element (0, 6).
 114     I1 += 4  || R0.L = W[I2++];
 115                             // I2 points to input Element (0, 4).
 116                             // Element 4 is read into R0.L.
 117     P2 = 8 (X);
 118     P3 = 32 (X);
 119     P4 = -32 (X);
 120     P5 = 98 (X);
 121     R7 = 0x8000(Z);
 122     I3 = B3;                // I3 points to Coefficients
 123     P0 = B2;                // P0 points to array Element (0, 0) of temp
 124     P1 = B2;
 125     R7 = [I3++] || [TMP2]=R7;            // Coefficient C4 is read into R7.H and R7.L.
 126     MNOP;
 127     NOP;
 128
 129     /*
 130      *   A1 =      Y0 * cos(pi/4)
 131      *   A0 =      Y0 * cos(pi/4)
 132      *   A1 = A1 + Y4 * cos(pi/4)
 133      *   A0 = A0 - Y4 * cos(pi/4)
 134      *   load:
 135      *     R1=(Y2,Y6)
 136      *     R7=(C2,C6)
 137      *   res:
 138      *     R3=Y0, R2=Y4
 139      */
 140     A1=R7.H*R0.H,       A0=R7.H*R0.H (IS)       || I0+= 4       || R1.L=W[I1++];
 141     R3=(A1+=R7.H*R0.L), R2=(A0-=R7.H*R0.L) (IS) || R1.H=W[I0--] || R7=[I3++];
 142
 143     LSETUP (.0, .1) LC0 = P2; // perform 8 1d idcts
 144
 145     P2 = 112 (X);
 146     P1 = P1 + P2;           // P1 points to element (7, 0) of temp buffer.
 147     P2 = -94(X);
 148
 149 .0:
 150        /*
 151         *   A1 =      Y2 * cos(3pi/8)
 152         *   A0 =      Y2 * cos(pi/8)
 153         *   A1 = A1 - Y6 * cos(pi/8)
 154         *   A0 = A0 + Y6 * cos(3pi/8)
 155         *      R5 = (Y1,Y7)
 156         *      R7 = (C1,C7)
 157         *   res:
 158         *      R1=Y2, R0=Y6
 159         */
 160         A1=R7.L*R1.H,       A0=R7.H*R1.H (IS)        || I0+=4        || R5.H=W[I0];
 161         R1=(A1-=R7.H*R1.L), R0=(A0+=R7.L*R1.L) (IS)  || R5.L=W[I1--] || R7=[I3++];
 162         /*
 163         *   Y0 = Y0 + Y6.
 164         *   Y4 = Y4 + Y2.
 165         *   Y2 = Y4 - Y2.
 166         *   Y6 = Y0 - Y6.
 167         *     R3 is saved
 168         *     R6.l=Y3
 169         * note: R3: Y0, R2: Y4, R1: Y2, R0: Y6
 170         */
 171         R3=R3+R0, R0=R3-R0;
 172         R2=R2+R1, R1=R2-R1 || [TMP0]=R3 || R6.L=W[I0--];
 173         /*
 174          *  Compute the odd portion (1,3,5,7) even is done.
 175          *
 176          *  Y1 = C7 * Y1 - C1 * Y7 + C3 * Y5 - C5 * Y3.
 177          *  Y7 = C1 * Y1 + C7 * Y7 + C5 * Y5 + C3 * Y3.
 178          *  Y5 = C5 * Y1 + C3 * Y7 + C7 * Y5 - C1 * Y3.
 179          *  Y3 = C3 * Y1 - C5 * Y7 - C1 * Y5 - C7 * Y3.
 180          */
 181         //  R5=(Y1,Y7)  R6=(Y5,Y3)                                                   // R7=(C1,C7)
 182         A1 =R7.L*R5.H,       A0 =R7.H*R5.H (IS)       || [TMP1]=R2 || R6.H=W[I2--];
 183         A1-=R7.H*R5.L,       A0+=R7.L*R5.L (IS)       || I0-=4     || R7=[I3++];
 184         A1+=R7.H*R6.H,       A0+=R7.L*R6.H (IS)       || I0+=M1;                     // R7=(C3,C5)
 185         R3 =(A1-=R7.L*R6.L), R2 =(A0+=R7.H*R6.L) (IS);
 186         A1 =R7.L*R5.H,       A0 =R7.H*R5.H (IS)       || R4=[TMP0];
 187         A1+=R7.H*R5.L,       A0-=R7.L*R5.L (IS)       || I1+=M1    || R7=[I3++];     // R7=(C1,C7)
 188         A1+=R7.L*R6.H,       A0-=R7.H*R6.H (IS);
 189         R7 =(A1-=R7.H*R6.L), R6 =(A0-=R7.L*R6.L) (IS) || I2+=M1;
 190         // R3=Y1, R2=Y7, R7=Y5, R6=Y3
 191
 192         /* Transpose write column. */
 193         R5.H=R4+R2 (RND12);                                   // Y0=Y0+Y7
 194         R5.L=R4-R2 (RND12) || R4 = [TMP1];                    // Y7=Y7-Y0
 195         R2.H=R1+R7 (RND12) || W[P0++P3]=R5.H;                 // Y2=Y2+Y5 st Y0
 196         R2.L=R1-R7 (RND12) || W[P1++P4]=R5.L || R7=[I3++];    // Y5=Y2-Y5 st Y7
 197         R5.H=R0-R3 (RND12) || W[P0++P3]=R2.H || R1.L=W[I1++]; // Y1=Y6-Y1 st Y2
 198         R5.L=R0+R3 (RND12) || W[P1++P4]=R2.L || R0.H=W[I0++]; // Y6=Y6+Y1 st Y5
 199         R3.H=R4-R6 (RND12) || W[P0++P3]=R5.H || R0.L=W[I2++]; // Y3=Y3-Y4 st Y1
 200         R3.L=R4+R6 (RND12) || W[P1++P4]=R5.L || R1.H=W[I0++]; // Y4=Y3+Y4 st Y6
 201
 202         /* pipeline loop start, + drain Y3, Y4 */
 203         A1=R7.H*R0.H,       A0=R7.H*R0.H (IS)       || W[P0++P2]= R3.H || R1.H = W[I0--];
 204 .1:     R3=(A1+=R7.H*R0.L), R2=(A0-=R7.H*R0.L) (IS) || W[P1++P5]= R3.L || R7 = [I3++];
 205
 206
 207
 208     I0 = B2;                // I0 points to Input Element (0, 0)
 209     I2 = B2;                // I2 points to Input Element (0, 0)
 210     I2 += M3 || R0.H = W[I0];
 211                             // Y0 is read in R0.H
 212     I1 = I2;                // I1 points to input Element (0, 6)
 213     I1 += 4  || R0.L = W[I2++];
 214                             // I2 points to input Element (0, 4)
 215                             // Y4 is read in R0.L
 216     P2 = 8 (X);
 217     I3 = B3;                // I3 points to Coefficients
 218     P0 = B0;                // P0 points to array Element (0, 0) for writing
 219                             // output
 220     P1 = B0;
 221     R7 = [I3++];            // R7.H = C4 and R7.L = C4
 222     NOP;
 223
 224     /*
 225      *   A1 =      Y0 * cos(pi/4)
 226      *   A0 =      Y0 * cos(pi/4)
 227      *   A1 = A1 + Y4 * cos(pi/4)
 228      *   A0 = A0 - Y4 * cos(pi/4)
 229      *   load:
 230      *     R1=(Y2,Y6)
 231      *     R7=(C2,C6)
 232      *   res:
 233      *     R3=Y0, R2=Y4
 234      */
 235     A1=R7.H*R0.H,       A0=R7.H*R0.H (IS)       || I0+=4        || R1.L=W[I1++];
 236     R3=(A1+=R7.H*R0.L), R2=(A0-=R7.H*R0.L) (IS) || R1.H=W[I0--] || R7=[I3++];
 237
 238     LSETUP (.2, .3) LC0 = P2; // peform 8 1d idcts
 239     P2 = 112 (X);
 240     P1 = P1 + P2;
 241     P2 = -94(X);
 242
 243 .2:
 244         /*
 245          *   A1 =      Y2 * cos(3pi/8)
 246          *   A0 =      Y2 * cos(pi/8)
 247          *   A1 = A1 - Y6 * cos(pi/8)
 248          *   A0 = A0 + Y6 * cos(3pi/8)
 249          *      R5 = (Y1,Y7)
 250          *      R7 = (C1,C7)
 251          *   res:
 252          *      R1=Y2, R0=Y6
 253          */
 254         A1=R7.L*R1.H,       A0=R7.H*R1.H (IS)        || I0+=4        || R5.H=W[I0];
 255         R1=(A1-=R7.H*R1.L), R0=(A0+=R7.L*R1.L) (IS)  || R5.L=W[I1--] || R7=[I3++];
 256         /*
 257         *   Y0 = Y0 + Y6.
 258         *   Y4 = Y4 + Y2.
 259         *   Y2 = Y4 - Y2.
 260         *   Y6 = Y0 - Y6.
 261         *     R3 is saved
 262         *     R6.l=Y3
 263         * note: R3: Y0, R2: Y4, R1: Y2, R0: Y6
 264         */
 265         R3=R3+R0, R0=R3-R0;
 266         R2=R2+R1, R1=R2-R1 || [TMP0]=R3 || R6.L=W[I0--];
 267         /*
 268          *  Compute the odd portion (1,3,5,7) even is done.
 269          *
 270          *  Y1 = C7 * Y1 - C1 * Y7 + C3 * Y5 - C5 * Y3.
 271          *  Y7 = C1 * Y1 + C7 * Y7 + C5 * Y5 + C3 * Y3.
 272          *  Y5 = C5 * Y1 + C3 * Y7 + C7 * Y5 - C1 * Y3.
 273          *  Y3 = C3 * Y1 - C5 * Y7 - C1 * Y5 - C7 * Y3.
 274          */
 275         //  R5=(Y1,Y7)  R6=(Y5,Y3)                                                   // R7=(C1,C7)
 276         A1 =R7.L*R5.H,       A0 =R7.H*R5.H (IS)       || [TMP1]=R2 || R6.H=W[I2--];
 277         A1-=R7.H*R5.L,       A0+=R7.L*R5.L (IS)       || I0-=4     || R7=[I3++];
 278         A1+=R7.H*R6.H,       A0+=R7.L*R6.H (IS)       || I0+=M1;                     // R7=(C3,C5)
 279         R3 =(A1-=R7.L*R6.L), R2 =(A0+=R7.H*R6.L) (IS);
 280         A1 =R7.L*R5.H,       A0 =R7.H*R5.H (IS)       || R4=[TMP0];
 281         A1+=R7.H*R5.L,       A0-=R7.L*R5.L (IS)       || I1+=M1    || R7=[I3++];     // R7=(C1,C7)
 282         A1+=R7.L*R6.H,       A0-=R7.H*R6.H (IS);
 283         R7 =(A1-=R7.H*R6.L), R6 =(A0-=R7.L*R6.L) (IS) || I2+=M1;
 284         // R3=Y1, R2=Y7, R7=Y5, R6=Y3
 285
 286         /* Transpose write column. */
 287         R5.H=R4+R2 (RND20);                                   // Y0=Y0+Y7
 288         R5.L=R4-R2 (RND20) || R4 = [TMP1];                    // Y7=Y7-Y0
 289         R2.H=R1+R7 (RND20) || W[P0++P3]=R5.H;                 // Y2=Y2+Y5 st Y0
 290         R2.L=R1-R7 (RND20) || W[P1++P4]=R5.L || R7=[I3++];    // Y5=Y2-Y5 st Y7
 291         R5.H=R0-R3 (RND20) || W[P0++P3]=R2.H || R1.L=W[I1++]; // Y1=Y6-Y1 st Y2
 292         R5.L=R0+R3 (RND20) || W[P1++P4]=R2.L || R0.H=W[I0++]; // Y6=Y6+Y1 st Y5
 293         R3.H=R4-R6 (RND20) || W[P0++P3]=R5.H || R0.L=W[I2++]; // Y3=Y3-Y4 st Y1
 294         R3.L=R4+R6 (RND20) || W[P1++P4]=R5.L || R1.H=W[I0++]; // Y4=Y3+Y4 st Y6
 295
 296         /* pipeline loop start, + drain Y3, Y4 */
 297         A1=R7.H*R0.H,       A0=R7.H*R0.H (IS)       || W[P0++P2]= R3.H || R1.H = W[I0--];
 298 .3:     R3=(A1+=R7.H*R0.L), R2=(A0-=R7.H*R0.L) (IS) || W[P1++P5]= R3.L || R7 = [I3++];
 299
 300     L3 = 0;
 301     (R7:4,P5:3)=[SP++];
 302     unlink;
 303     RTS;
 304 DEFUN_END(idct)