git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/i386/motion_est_mmx.c

   1 /*
   2  * MMX optimized motion estimation
   3  * Copyright (c) 2001 Fabrice Bellard.
   4  * Copyright (c) 2002-2004 Michael Niedermayer
   5  *
   6  * This library is free software; you can redistribute it and/or
   7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   8  * License as published by the Free Software Foundation; either
   9  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
  10  *
  11  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
  12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  14  * Lesser General Public License for more details.
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  17  * License along with this library; if not, write to the Free Software
  18  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  19  *
  20  * mostly by Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
  21  */
  22 #include "../dsputil.h"
  23
  24 static const __attribute__ ((aligned(8))) uint64_t round_tab[3]={
  25 0x0000000000000000ULL,
  26 0x0001000100010001ULL,
  27 0x0002000200020002ULL,
  28 };
  29
  30 static __attribute__ ((aligned(8), unused)) uint64_t bone= 0x0101010101010101LL;
  31
  32 static inline void sad8_1_mmx(uint8_t *blk1, uint8_t *blk2, int stride, int h)
  33 {
  34     int len= -(stride*h);
  35     asm volatile(
  36         ".balign 16                     \n\t"
  37         "1:                             \n\t"
  38         "movq (%1, %%eax), %%mm0        \n\t"
  39         "movq (%2, %%eax), %%mm2        \n\t"
  40         "movq (%2, %%eax), %%mm4        \n\t"
  41         "addl %3, %%eax                 \n\t"
  42         "psubusb %%mm0, %%mm2           \n\t"
  43         "psubusb %%mm4, %%mm0           \n\t"
  44         "movq (%1, %%eax), %%mm1        \n\t"
  45         "movq (%2, %%eax), %%mm3        \n\t"
  46         "movq (%2, %%eax), %%mm5        \n\t"
  47         "psubusb %%mm1, %%mm3           \n\t"
  48         "psubusb %%mm5, %%mm1           \n\t"
  49         "por %%mm2, %%mm0               \n\t"
  50         "por %%mm1, %%mm3               \n\t"
  51         "movq %%mm0, %%mm1              \n\t"
  52         "movq %%mm3, %%mm2              \n\t"
  53         "punpcklbw %%mm7, %%mm0         \n\t"
  54         "punpckhbw %%mm7, %%mm1         \n\t"
  55         "punpcklbw %%mm7, %%mm3         \n\t"
  56         "punpckhbw %%mm7, %%mm2         \n\t"
  57         "paddw %%mm1, %%mm0             \n\t"
  58         "paddw %%mm3, %%mm2             \n\t"
  59         "paddw %%mm2, %%mm0             \n\t"
  60         "paddw %%mm0, %%mm6             \n\t"
  61         "addl %3, %%eax                 \n\t"
  62         " js 1b                         \n\t"
  63         : "+a" (len)
  64         : "r" (blk1 - len), "r" (blk2 - len), "r" (stride)
  65     );
  66 }
  67
  68 static inline void sad8_1_mmx2(uint8_t *blk1, uint8_t *blk2, int stride, int h)
  69 {
  70     int len= -(stride*h);
  71     asm volatile(
  72         ".balign 16                     \n\t"
  73         "1:                             \n\t"
  74         "movq (%1, %%eax), %%mm0        \n\t"
  75         "movq (%2, %%eax), %%mm2        \n\t"
  76         "psadbw %%mm2, %%mm0            \n\t"
  77         "addl %3, %%eax                 \n\t"
  78         "movq (%1, %%eax), %%mm1        \n\t"
  79         "movq (%2, %%eax), %%mm3        \n\t"
  80         "psadbw %%mm1, %%mm3            \n\t"
  81         "paddw %%mm3, %%mm0             \n\t"
  82         "paddw %%mm0, %%mm6             \n\t"
  83         "addl %3, %%eax                 \n\t"
  84         " js 1b                         \n\t"
  85         : "+a" (len)
  86         : "r" (blk1 - len), "r" (blk2 - len), "r" (stride)
  87     );
  88 }
  89
  90 static inline void sad8_2_mmx2(uint8_t *blk1a, uint8_t *blk1b, uint8_t *blk2, int stride, int h)
  91 {
  92     int len= -(stride*h);
  93     asm volatile(
  94         ".balign 16                     \n\t"
  95         "1:                             \n\t"
  96         "movq (%1, %%eax), %%mm0        \n\t"
  97         "movq (%2, %%eax), %%mm2        \n\t"
  98         "pavgb %%mm2, %%mm0             \n\t"
  99         "movq (%3, %%eax), %%mm2        \n\t"
 100         "psadbw %%mm2, %%mm0            \n\t"
 101         "addl %4, %%eax                 \n\t"
 102         "movq (%1, %%eax), %%mm1        \n\t"
 103         "movq (%2, %%eax), %%mm3        \n\t"
 104         "pavgb %%mm1, %%mm3             \n\t"
 105         "movq (%3, %%eax), %%mm1        \n\t"
 106         "psadbw %%mm1, %%mm3            \n\t"
 107         "paddw %%mm3, %%mm0             \n\t"
 108         "paddw %%mm0, %%mm6             \n\t"
 109         "addl %4, %%eax                 \n\t"
 110         " js 1b                         \n\t"
 111         : "+a" (len)
 112         : "r" (blk1a - len), "r" (blk1b -len), "r" (blk2 - len), "r" (stride)
 113     );
 114 }
 115
 116 static inline void sad8_4_mmx2(uint8_t *blk1, uint8_t *blk2, int stride, int h)
 117 { //FIXME reuse src
 118     int len= -(stride*h);
 119     asm volatile(
 120         ".balign 16                     \n\t"
 121         "movq "MANGLE(bone)", %%mm5     \n\t"
 122         "1:                             \n\t"
 123         "movq (%1, %%eax), %%mm0        \n\t"
 124         "movq (%2, %%eax), %%mm2        \n\t"
 125         "movq 1(%1, %%eax), %%mm1       \n\t"
 126         "movq 1(%2, %%eax), %%mm3       \n\t"
 127         "pavgb %%mm2, %%mm0             \n\t"
 128         "pavgb %%mm1, %%mm3             \n\t"
 129         "psubusb %%mm5, %%mm3           \n\t"
 130         "pavgb %%mm3, %%mm0             \n\t"
 131         "movq (%3, %%eax), %%mm2        \n\t"
 132         "psadbw %%mm2, %%mm0            \n\t"
 133         "addl %4, %%eax                 \n\t"
 134         "movq (%1, %%eax), %%mm1        \n\t"
 135         "movq (%2, %%eax), %%mm3        \n\t"
 136         "movq 1(%1, %%eax), %%mm2       \n\t"
 137         "movq 1(%2, %%eax), %%mm4       \n\t"
 138         "pavgb %%mm3, %%mm1             \n\t"
 139         "pavgb %%mm4, %%mm2             \n\t"
 140         "psubusb %%mm5, %%mm2           \n\t"
 141         "pavgb %%mm1, %%mm2             \n\t"
 142         "movq (%3, %%eax), %%mm1        \n\t"
 143         "psadbw %%mm1, %%mm2            \n\t"
 144         "paddw %%mm2, %%mm0             \n\t"
 145         "paddw %%mm0, %%mm6             \n\t"
 146         "addl %4, %%eax                 \n\t"
 147         " js 1b                         \n\t"
 148         : "+a" (len)
 149         : "r" (blk1 - len), "r" (blk1 - len + stride), "r" (blk2 - len), "r" (stride)
 150     );
 151 }
 152
 153 static inline void sad8_2_mmx(uint8_t *blk1a, uint8_t *blk1b, uint8_t *blk2, int stride, int h)
 154 {
 155     int len= -(stride*h);
 156     asm volatile(
 157         ".balign 16                     \n\t"
 158         "1:                             \n\t"
 159         "movq (%1, %%eax), %%mm0        \n\t"
 160         "movq (%2, %%eax), %%mm1        \n\t"
 161         "movq (%1, %%eax), %%mm2        \n\t"
 162         "movq (%2, %%eax), %%mm3        \n\t"
 163         "punpcklbw %%mm7, %%mm0         \n\t"
 164         "punpcklbw %%mm7, %%mm1         \n\t"
 165         "punpckhbw %%mm7, %%mm2         \n\t"
 166         "punpckhbw %%mm7, %%mm3         \n\t"
 167         "paddw %%mm0, %%mm1             \n\t"
 168         "paddw %%mm2, %%mm3             \n\t"
 169         "movq (%3, %%eax), %%mm4        \n\t"
 170         "movq (%3, %%eax), %%mm2        \n\t"
 171         "paddw %%mm5, %%mm1             \n\t"
 172         "paddw %%mm5, %%mm3             \n\t"
 173         "psrlw $1, %%mm1                \n\t"
 174         "psrlw $1, %%mm3                \n\t"
 175         "packuswb %%mm3, %%mm1          \n\t"
 176         "psubusb %%mm1, %%mm4           \n\t"
 177         "psubusb %%mm2, %%mm1           \n\t"
 178         "por %%mm4, %%mm1               \n\t"
 179         "movq %%mm1, %%mm0              \n\t"
 180         "punpcklbw %%mm7, %%mm0         \n\t"
 181         "punpckhbw %%mm7, %%mm1         \n\t"
 182         "paddw %%mm1, %%mm0             \n\t"
 183         "paddw %%mm0, %%mm6             \n\t"
 184         "addl %4, %%eax                 \n\t"
 185         " js 1b                         \n\t"
 186         : "+a" (len)
 187         : "r" (blk1a - len), "r" (blk1b -len), "r" (blk2 - len), "r" (stride)
 188     );
 189 }
 190
 191 static inline void sad8_4_mmx(uint8_t *blk1, uint8_t *blk2, int stride, int h)
 192 {
 193     int len= -(stride*h);
 194     asm volatile(
 195         ".balign 16                     \n\t"
 196         "1:                             \n\t"
 197         "movq (%1, %%eax), %%mm0        \n\t"
 198         "movq (%2, %%eax), %%mm1        \n\t"
 199         "movq %%mm0, %%mm4              \n\t"
 200         "movq %%mm1, %%mm2              \n\t"
 201         "punpcklbw %%mm7, %%mm0         \n\t"
 202         "punpcklbw %%mm7, %%mm1         \n\t"
 203         "punpckhbw %%mm7, %%mm4         \n\t"
 204         "punpckhbw %%mm7, %%mm2         \n\t"
 205         "paddw %%mm1, %%mm0             \n\t"
 206         "paddw %%mm2, %%mm4             \n\t"
 207         "movq 1(%1, %%eax), %%mm2       \n\t"
 208         "movq 1(%2, %%eax), %%mm3       \n\t"
 209         "movq %%mm2, %%mm1              \n\t"
 210         "punpcklbw %%mm7, %%mm2         \n\t"
 211         "punpckhbw %%mm7, %%mm1         \n\t"
 212         "paddw %%mm0, %%mm2             \n\t"
 213         "paddw %%mm4, %%mm1             \n\t"
 214         "movq %%mm3, %%mm4              \n\t"
 215         "punpcklbw %%mm7, %%mm3         \n\t"
 216         "punpckhbw %%mm7, %%mm4         \n\t"
 217         "paddw %%mm3, %%mm2             \n\t"
 218         "paddw %%mm4, %%mm1             \n\t"
 219         "movq (%3, %%eax), %%mm3        \n\t"
 220         "movq (%3, %%eax), %%mm4        \n\t"
 221         "paddw %%mm5, %%mm2             \n\t"
 222         "paddw %%mm5, %%mm1             \n\t"
 223         "psrlw $2, %%mm2                \n\t"
 224         "psrlw $2, %%mm1                \n\t"
 225         "packuswb %%mm1, %%mm2          \n\t"
 226         "psubusb %%mm2, %%mm3           \n\t"
 227         "psubusb %%mm4, %%mm2           \n\t"
 228         "por %%mm3, %%mm2               \n\t"
 229         "movq %%mm2, %%mm0              \n\t"
 230         "punpcklbw %%mm7, %%mm0         \n\t"
 231         "punpckhbw %%mm7, %%mm2         \n\t"
 232         "paddw %%mm2, %%mm0             \n\t"
 233         "paddw %%mm0, %%mm6             \n\t"
 234         "addl %4, %%eax                 \n\t"
 235         " js 1b                         \n\t"
 236         : "+a" (len)
 237         : "r" (blk1 - len), "r" (blk1 -len + stride), "r" (blk2 - len), "r" (stride)
 238     );
 239 }
 240
 241 static inline int sum_mmx(void)
 242 {
 243     int ret;
 244     asm volatile(
 245         "movq %%mm6, %%mm0              \n\t"
 246         "psrlq $32, %%mm6               \n\t"
 247         "paddw %%mm0, %%mm6             \n\t"
 248         "movq %%mm6, %%mm0              \n\t"
 249         "psrlq $16, %%mm6               \n\t"
 250         "paddw %%mm0, %%mm6             \n\t"
 251         "movd %%mm6, %0                 \n\t"
 252         : "=r" (ret)
 253     );
 254     return ret&0xFFFF;
 255 }
 256
 257 static inline int sum_mmx2(void)
 258 {
 259     int ret;
 260     asm volatile(
 261         "movd %%mm6, %0                 \n\t"
 262         : "=r" (ret)
 263     );
 264     return ret;
 265 }
 266
 267
 268 #define PIX_SAD(suf)\
 269 static int sad8_ ## suf(void *v, uint8_t *blk2, uint8_t *blk1, int stride, int h)\
 270 {\
 271     assert(h==8);\
 272     asm volatile("pxor %%mm7, %%mm7             \n\t"\
 273                  "pxor %%mm6, %%mm6             \n\t":);\
 274 \
 275     sad8_1_ ## suf(blk1, blk2, stride, 8);\
 276 \
 277     return sum_ ## suf();\
 278 }\
 279 static int sad8_x2_ ## suf(void *v, uint8_t *blk2, uint8_t *blk1, int stride, int h)\
 280 {\
 281     assert(h==8);\
 282     asm volatile("pxor %%mm7, %%mm7             \n\t"\
 283                  "pxor %%mm6, %%mm6             \n\t"\
 284                  "movq %0, %%mm5                \n\t"\
 285                  :: "m"(round_tab[1]) \
 286                  );\
 287 \
 288     sad8_2_ ## suf(blk1, blk1+1, blk2, stride, 8);\
 289 \
 290     return sum_ ## suf();\
 291 }\
 292 \
 293 static int sad8_y2_ ## suf(void *v, uint8_t *blk2, uint8_t *blk1, int stride, int h)\
 294 {\
 295     assert(h==8);\
 296     asm volatile("pxor %%mm7, %%mm7             \n\t"\
 297                  "pxor %%mm6, %%mm6             \n\t"\
 298                  "movq %0, %%mm5                \n\t"\
 299                  :: "m"(round_tab[1]) \
 300                  );\
 301 \
 302     sad8_2_ ## suf(blk1, blk1+stride, blk2, stride, 8);\
 303 \
 304     return sum_ ## suf();\
 305 }\
 306 \
 307 static int sad8_xy2_ ## suf(void *v, uint8_t *blk2, uint8_t *blk1, int stride, int h)\
 308 {\
 309     assert(h==8);\
 310     asm volatile("pxor %%mm7, %%mm7             \n\t"\
 311                  "pxor %%mm6, %%mm6             \n\t"\
 312                  "movq %0, %%mm5                \n\t"\
 313                  :: "m"(round_tab[2]) \
 314                  );\
 315 \
 316     sad8_4_ ## suf(blk1, blk2, stride, 8);\
 317 \
 318     return sum_ ## suf();\
 319 }\
 320 \
 321 static int sad16_ ## suf(void *v, uint8_t *blk2, uint8_t *blk1, int stride, int h)\
 322 {\
 323     asm volatile("pxor %%mm7, %%mm7             \n\t"\
 324                  "pxor %%mm6, %%mm6             \n\t":);\
 325 \
 326     sad8_1_ ## suf(blk1  , blk2  , stride, h);\
 327     sad8_1_ ## suf(blk1+8, blk2+8, stride, h);\
 328 \
 329     return sum_ ## suf();\
 330 }\
 331 static int sad16_x2_ ## suf(void *v, uint8_t *blk2, uint8_t *blk1, int stride, int h)\
 332 {\
 333     asm volatile("pxor %%mm7, %%mm7             \n\t"\
 334                  "pxor %%mm6, %%mm6             \n\t"\
 335                  "movq %0, %%mm5                \n\t"\
 336                  :: "m"(round_tab[1]) \
 337                  );\
 338 \
 339     sad8_2_ ## suf(blk1  , blk1+1, blk2  , stride, h);\
 340     sad8_2_ ## suf(blk1+8, blk1+9, blk2+8, stride, h);\
 341 \
 342     return sum_ ## suf();\
 343 }\
 344 static int sad16_y2_ ## suf(void *v, uint8_t *blk2, uint8_t *blk1, int stride, int h)\
 345 {\
 346     asm volatile("pxor %%mm7, %%mm7             \n\t"\
 347                  "pxor %%mm6, %%mm6             \n\t"\
 348                  "movq %0, %%mm5                \n\t"\
 349                  :: "m"(round_tab[1]) \
 350                  );\
 351 \
 352     sad8_2_ ## suf(blk1  , blk1+stride,  blk2  , stride, h);\
 353     sad8_2_ ## suf(blk1+8, blk1+stride+8,blk2+8, stride, h);\
 354 \
 355     return sum_ ## suf();\
 356 }\
 357 static int sad16_xy2_ ## suf(void *v, uint8_t *blk2, uint8_t *blk1, int stride, int h)\
 358 {\
 359     asm volatile("pxor %%mm7, %%mm7             \n\t"\
 360                  "pxor %%mm6, %%mm6             \n\t"\
 361                  "movq %0, %%mm5                \n\t"\
 362                  :: "m"(round_tab[2]) \
 363                  );\
 364 \
 365     sad8_4_ ## suf(blk1  , blk2  , stride, h);\
 366     sad8_4_ ## suf(blk1+8, blk2+8, stride, h);\
 367 \
 368     return sum_ ## suf();\
 369 }\
 370
 371 PIX_SAD(mmx)
 372 PIX_SAD(mmx2)
 373
 374 void dsputil_init_pix_mmx(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx)
 375 {
 376     if (mm_flags & MM_MMX) {
 377         c->pix_abs[0][0] = sad16_mmx;
 378         c->pix_abs[0][1] = sad16_x2_mmx;
 379         c->pix_abs[0][2] = sad16_y2_mmx;
 380         c->pix_abs[0][3] = sad16_xy2_mmx;
 381         c->pix_abs[1][0] = sad8_mmx;
 382         c->pix_abs[1][1] = sad8_x2_mmx;
 383         c->pix_abs[1][2] = sad8_y2_mmx;
 384         c->pix_abs[1][3] = sad8_xy2_mmx;
 385
 386         c->sad[0]= sad16_mmx;
 387         c->sad[1]= sad8_mmx;
 388     }
 389     if (mm_flags & MM_MMXEXT) {
 390         c->pix_abs[0][0] = sad16_mmx2;
 391         c->pix_abs[1][0] = sad8_mmx2;
 392
 393         c->sad[0]= sad16_mmx2;
 394         c->sad[1]= sad8_mmx2;
 395
 396         if(!(avctx->flags & CODEC_FLAG_BITEXACT)){
 397             c->pix_abs[0][1] = sad16_x2_mmx2;
 398             c->pix_abs[0][2] = sad16_y2_mmx2;
 399             c->pix_abs[0][3] = sad16_xy2_mmx2;
 400             c->pix_abs[1][1] = sad8_x2_mmx2;
 401             c->pix_abs[1][2] = sad8_y2_mmx2;
 402             c->pix_abs[1][3] = sad8_xy2_mmx2;
 403         }
 404     }
 405 }