git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/ppc/dsputil_altivec.c

   1 /*
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  21  */
  22
  23 #include "config.h"
  24 #if HAVE_ALTIVEC_H
  25 #include <altivec.h>
  26 #endif
  27
  28 #include "libavutil/attributes.h"
  29 #include "libavutil/ppc/types_altivec.h"
  30 #include "libavutil/ppc/util_altivec.h"
  31 #include "libavcodec/avcodec.h"
  32 #include "libavcodec/dsputil.h"
  33 #include "dsputil_altivec.h"
  34
  35 static int sad16_x2_altivec(void *v, uint8_t *pix1, uint8_t *pix2,
  36                             int line_size, int h)
  37 {
  38     int i, s = 0;
  39     const vector unsigned char zero =
  40         (const vector unsigned char) vec_splat_u8(0);
  41     vector unsigned char perm1 = vec_lvsl(0, pix2);
  42     vector unsigned char perm2 = vec_add(perm1, vec_splat_u8(1));
  43     vector unsigned int sad = (vector unsigned int) vec_splat_u32(0);
  44     vector signed int sumdiffs;
  45
  46     for (i = 0; i < h; i++) {
  47         /* Read unaligned pixels into our vectors. The vectors are as follows:
  48          * pix1v: pix1[0] - pix1[15]
  49          * pix2v: pix2[0] - pix2[15]      pix2iv: pix2[1] - pix2[16] */
  50         vector unsigned char pix1v  = vec_ld(0,  pix1);
  51         vector unsigned char pix2l  = vec_ld(0,  pix2);
  52         vector unsigned char pix2r  = vec_ld(16, pix2);
  53         vector unsigned char pix2v  = vec_perm(pix2l, pix2r, perm1);
  54         vector unsigned char pix2iv = vec_perm(pix2l, pix2r, perm2);
  55
  56         /* Calculate the average vector. */
  57         vector unsigned char avgv = vec_avg(pix2v, pix2iv);
  58
  59         /* Calculate a sum of abs differences vector. */
  60         vector unsigned char t5 = vec_sub(vec_max(pix1v, avgv),
  61                                           vec_min(pix1v, avgv));
  62
  63         /* Add each 4 pixel group together and put 4 results into sad. */
  64         sad = vec_sum4s(t5, sad);
  65
  66         pix1 += line_size;
  67         pix2 += line_size;
  68     }
  69     /* Sum up the four partial sums, and put the result into s. */
  70     sumdiffs = vec_sums((vector signed int) sad, (vector signed int) zero);
  71     sumdiffs = vec_splat(sumdiffs, 3);
  72     vec_ste(sumdiffs, 0, &s);
  73
  74     return s;
  75 }
  76
  77 static int sad16_y2_altivec(void *v, uint8_t *pix1, uint8_t *pix2,
  78                             int line_size, int h)
  79 {
  80     int i, s = 0;
  81     const vector unsigned char zero =
  82         (const vector unsigned char) vec_splat_u8(0);
  83     vector unsigned char perm = vec_lvsl(0, pix2);
  84     vector unsigned char pix1v, pix3v, avgv, t5;
  85     vector unsigned int sad = (vector unsigned int) vec_splat_u32(0);
  86     vector signed int sumdiffs;
  87     uint8_t *pix3 = pix2 + line_size;
  88
  89     /* Due to the fact that pix3 = pix2 + line_size, the pix3 of one
  90      * iteration becomes pix2 in the next iteration. We can use this
  91      * fact to avoid a potentially expensive unaligned read, each
  92      * time around the loop.
  93      * Read unaligned pixels into our vectors. The vectors are as follows:
  94      * pix2v: pix2[0] - pix2[15]
  95      * Split the pixel vectors into shorts. */
  96     vector unsigned char pix2l = vec_ld(0,  pix2);
  97     vector unsigned char pix2r = vec_ld(15, pix2);
  98     vector unsigned char pix2v = vec_perm(pix2l, pix2r, perm);
  99
 100     for (i = 0; i < h; i++) {
 101         /* Read unaligned pixels into our vectors. The vectors are as follows:
 102          * pix1v: pix1[0] - pix1[15]
 103          * pix3v: pix3[0] - pix3[15] */
 104         pix1v = vec_ld(0,  pix1);
 105
 106         pix2l = vec_ld(0,  pix3);
 107         pix2r = vec_ld(15, pix3);
 108         pix3v = vec_perm(pix2l, pix2r, perm);
 109
 110         /* Calculate the average vector. */
 111         avgv = vec_avg(pix2v, pix3v);
 112
 113         /* Calculate a sum of abs differences vector. */
 114         t5 = vec_sub(vec_max(pix1v, avgv), vec_min(pix1v, avgv));
 115
 116         /* Add each 4 pixel group together and put 4 results into sad. */
 117         sad = vec_sum4s(t5, sad);
 118
 119         pix1 += line_size;
 120         pix2v = pix3v;
 121         pix3 += line_size;
 122     }
 123
 124     /* Sum up the four partial sums, and put the result into s. */
 125     sumdiffs = vec_sums((vector signed int) sad, (vector signed int) zero);
 126     sumdiffs = vec_splat(sumdiffs, 3);
 127     vec_ste(sumdiffs, 0, &s);
 128     return s;
 129 }
 130
 131 static int sad16_xy2_altivec(void *v, uint8_t *pix1, uint8_t *pix2,
 132                              int line_size, int h)
 133 {
 134     int i, s = 0;
 135     uint8_t *pix3 = pix2 + line_size;
 136     const vector unsigned char zero =
 137         (const vector unsigned char) vec_splat_u8(0);
 138     const vector unsigned short two =
 139         (const vector unsigned short) vec_splat_u16(2);
 140     vector unsigned char avgv, t5;
 141     vector unsigned char perm1 = vec_lvsl(0, pix2);
 142     vector unsigned char perm2 = vec_add(perm1, vec_splat_u8(1));
 143     vector unsigned char pix1v, pix3v, pix3iv;
 144     vector unsigned short pix3lv, pix3hv, pix3ilv, pix3ihv;
 145     vector unsigned short avghv, avglv;
 146     vector unsigned int sad = (vector unsigned int) vec_splat_u32(0);
 147     vector signed int sumdiffs;
 148
 149     /* Due to the fact that pix3 = pix2 + line_size, the pix3 of one
 150      * iteration becomes pix2 in the next iteration. We can use this
 151      * fact to avoid a potentially expensive unaligned read, as well
 152      * as some splitting, and vector addition each time around the loop.
 153      * Read unaligned pixels into our vectors. The vectors are as follows:
 154      * pix2v: pix2[0] - pix2[15]  pix2iv: pix2[1] - pix2[16]
 155      * Split the pixel vectors into shorts. */
 156     vector unsigned char pix2l  = vec_ld(0,  pix2);
 157     vector unsigned char pix2r  = vec_ld(16, pix2);
 158     vector unsigned char pix2v  = vec_perm(pix2l, pix2r, perm1);
 159     vector unsigned char pix2iv = vec_perm(pix2l, pix2r, perm2);
 160
 161     vector unsigned short pix2hv  =
 162         (vector unsigned short) vec_mergeh(zero, pix2v);
 163     vector unsigned short pix2lv  =
 164         (vector unsigned short) vec_mergel(zero, pix2v);
 165     vector unsigned short pix2ihv =
 166         (vector unsigned short) vec_mergeh(zero, pix2iv);
 167     vector unsigned short pix2ilv =
 168         (vector unsigned short) vec_mergel(zero, pix2iv);
 169     vector unsigned short t1 = vec_add(pix2hv, pix2ihv);
 170     vector unsigned short t2 = vec_add(pix2lv, pix2ilv);
 171     vector unsigned short t3, t4;
 172
 173     for (i = 0; i < h; i++) {
 174         /* Read unaligned pixels into our vectors. The vectors are as follows:
 175          * pix1v: pix1[0] - pix1[15]
 176          * pix3v: pix3[0] - pix3[15]      pix3iv: pix3[1] - pix3[16] */
 177         pix1v  = vec_ld(0, pix1);
 178
 179         pix2l  = vec_ld(0, pix3);
 180         pix2r  = vec_ld(16, pix3);
 181         pix3v  = vec_perm(pix2l, pix2r, perm1);
 182         pix3iv = vec_perm(pix2l, pix2r, perm2);
 183
 184         /* Note that AltiVec does have vec_avg, but this works on vector pairs
 185          * and rounds up. We could do avg(avg(a, b), avg(c, d)), but the
 186          * rounding would mean that, for example, avg(3, 0, 0, 1) = 2, when
 187          * it should be 1. Instead, we have to split the pixel vectors into
 188          * vectors of shorts and do the averaging by hand. */
 189
 190         /* Split the pixel vectors into shorts. */
 191         pix3hv  = (vector unsigned short) vec_mergeh(zero, pix3v);
 192         pix3lv  = (vector unsigned short) vec_mergel(zero, pix3v);
 193         pix3ihv = (vector unsigned short) vec_mergeh(zero, pix3iv);
 194         pix3ilv = (vector unsigned short) vec_mergel(zero, pix3iv);
 195
 196         /* Do the averaging on them. */
 197         t3 = vec_add(pix3hv, pix3ihv);
 198         t4 = vec_add(pix3lv, pix3ilv);
 199
 200         avghv = vec_sr(vec_add(vec_add(t1, t3), two), two);
 201         avglv = vec_sr(vec_add(vec_add(t2, t4), two), two);
 202
 203         /* Pack the shorts back into a result. */
 204         avgv = vec_pack(avghv, avglv);
 205
 206         /* Calculate a sum of abs differences vector. */
 207         t5 = vec_sub(vec_max(pix1v, avgv), vec_min(pix1v, avgv));
 208
 209         /* Add each 4 pixel group together and put 4 results into sad. */
 210         sad = vec_sum4s(t5, sad);
 211
 212         pix1 += line_size;
 213         pix3 += line_size;
 214         /* Transfer the calculated values for pix3 into pix2. */
 215         t1 = t3;
 216         t2 = t4;
 217     }
 218     /* Sum up the four partial sums, and put the result into s. */
 219     sumdiffs = vec_sums((vector signed int) sad, (vector signed int) zero);
 220     sumdiffs = vec_splat(sumdiffs, 3);
 221     vec_ste(sumdiffs, 0, &s);
 222
 223     return s;
 224 }
 225
 226 static int sad16_altivec(void *v, uint8_t *pix1, uint8_t *pix2,
 227                          int line_size, int h)
 228 {
 229     int i, s;
 230     const vector unsigned int zero =
 231         (const vector unsigned int) vec_splat_u32(0);
 232     vector unsigned char perm = vec_lvsl(0, pix2);
 233     vector unsigned int sad = (vector unsigned int) vec_splat_u32(0);
 234     vector signed int sumdiffs;
 235
 236     for (i = 0; i < h; i++) {
 237         /* Read potentially unaligned pixels into t1 and t2. */
 238         vector unsigned char pix2l = vec_ld(0,  pix2);
 239         vector unsigned char pix2r = vec_ld(15, pix2);
 240         vector unsigned char t1 = vec_ld(0, pix1);
 241         vector unsigned char t2 = vec_perm(pix2l, pix2r, perm);
 242
 243         /* Calculate a sum of abs differences vector. */
 244         vector unsigned char t3 = vec_max(t1, t2);
 245         vector unsigned char t4 = vec_min(t1, t2);
 246         vector unsigned char t5 = vec_sub(t3, t4);
 247
 248         /* Add each 4 pixel group together and put 4 results into sad. */
 249         sad = vec_sum4s(t5, sad);
 250
 251         pix1 += line_size;
 252         pix2 += line_size;
 253     }
 254
 255     /* Sum up the four partial sums, and put the result into s. */
 256     sumdiffs = vec_sums((vector signed int) sad, (vector signed int) zero);
 257     sumdiffs = vec_splat(sumdiffs, 3);
 258     vec_ste(sumdiffs, 0, &s);
 259
 260     return s;
 261 }
 262
 263 static int sad8_altivec(void *v, uint8_t *pix1, uint8_t *pix2,
 264                         int line_size, int h)
 265 {
 266     int i, s;
 267     const vector unsigned int zero =
 268         (const vector unsigned int) vec_splat_u32(0);
 269     const vector unsigned char permclear =
 270         (vector unsigned char)
 271         { 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 };
 272     vector unsigned char perm1 = vec_lvsl(0, pix1);
 273     vector unsigned char perm2 = vec_lvsl(0, pix2);
 274     vector unsigned int sad = (vector unsigned int) vec_splat_u32(0);
 275     vector signed int sumdiffs;
 276
 277     for (i = 0; i < h; i++) {
 278         /* Read potentially unaligned pixels into t1 and t2.
 279          * Since we're reading 16 pixels, and actually only want 8,
 280          * mask out the last 8 pixels. The 0s don't change the sum. */
 281         vector unsigned char pix1l = vec_ld(0, pix1);
 282         vector unsigned char pix1r = vec_ld(7, pix1);
 283         vector unsigned char pix2l = vec_ld(0, pix2);
 284         vector unsigned char pix2r = vec_ld(7, pix2);
 285         vector unsigned char t1 = vec_and(vec_perm(pix1l, pix1r, perm1),
 286                                           permclear);
 287         vector unsigned char t2 = vec_and(vec_perm(pix2l, pix2r, perm2),
 288                                           permclear);
 289
 290         /* Calculate a sum of abs differences vector. */
 291         vector unsigned char t3 = vec_max(t1, t2);
 292         vector unsigned char t4 = vec_min(t1, t2);
 293         vector unsigned char t5 = vec_sub(t3, t4);
 294
 295         /* Add each 4 pixel group together and put 4 results into sad. */
 296         sad = vec_sum4s(t5, sad);
 297
 298         pix1 += line_size;
 299         pix2 += line_size;
 300     }
 301
 302     /* Sum up the four partial sums, and put the result into s. */
 303     sumdiffs = vec_sums((vector signed int) sad, (vector signed int) zero);
 304     sumdiffs = vec_splat(sumdiffs, 3);
 305     vec_ste(sumdiffs, 0, &s);
 306
 307     return s;
 308 }
 309
 310 static int pix_norm1_altivec(uint8_t *pix, int line_size)
 311 {
 312     int i, s = 0;
 313     const vector unsigned int zero =
 314         (const vector unsigned int) vec_splat_u32(0);
 315     vector unsigned char perm = vec_lvsl(0, pix);
 316     vector unsigned int sv = (vector unsigned int) vec_splat_u32(0);
 317     vector signed int sum;
 318
 319     for (i = 0; i < 16; i++) {
 320         /* Read the potentially unaligned pixels. */
 321         vector unsigned char pixl = vec_ld(0,  pix);
 322         vector unsigned char pixr = vec_ld(15, pix);
 323         vector unsigned char pixv = vec_perm(pixl, pixr, perm);
 324
 325         /* Square the values, and add them to our sum. */
 326         sv = vec_msum(pixv, pixv, sv);
 327
 328         pix += line_size;
 329     }
 330     /* Sum up the four partial sums, and put the result into s. */
 331     sum = vec_sums((vector signed int) sv, (vector signed int) zero);
 332     sum = vec_splat(sum, 3);
 333     vec_ste(sum, 0, &s);
 334
 335     return s;
 336 }
 337
 338 /* Sum of Squared Errors for an 8x8 block, AltiVec-enhanced.
 339  * It's the sad8_altivec code above w/ squaring added. */
 340 static int sse8_altivec(void *v, uint8_t *pix1, uint8_t *pix2,
 341                         int line_size, int h)
 342 {
 343     int i, s;
 344     const vector unsigned int zero =
 345         (const vector unsigned int) vec_splat_u32(0);
 346     const vector unsigned char permclear =
 347         (vector unsigned char)
 348         { 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 };
 349     vector unsigned char perm1 = vec_lvsl(0, pix1);
 350     vector unsigned char perm2 = vec_lvsl(0, pix2);
 351     vector unsigned int sum = (vector unsigned int) vec_splat_u32(0);
 352     vector signed int sumsqr;
 353
 354     for (i = 0; i < h; i++) {
 355         /* Read potentially unaligned pixels into t1 and t2.
 356          * Since we're reading 16 pixels, and actually only want 8,
 357          * mask out the last 8 pixels. The 0s don't change the sum. */
 358         vector unsigned char pix1l = vec_ld(0, pix1);
 359         vector unsigned char pix1r = vec_ld(7, pix1);
 360         vector unsigned char pix2l = vec_ld(0, pix2);
 361         vector unsigned char pix2r = vec_ld(7, pix2);
 362         vector unsigned char t1 = vec_and(vec_perm(pix1l, pix1r, perm1),
 363                                           permclear);
 364         vector unsigned char t2 = vec_and(vec_perm(pix2l, pix2r, perm2),
 365                                           permclear);
 366
 367         /* Since we want to use unsigned chars, we can take advantage
 368          * of the fact that abs(a - b) ^ 2 = (a - b) ^ 2. */
 369
 370         /* Calculate abs differences vector. */
 371         vector unsigned char t3 = vec_max(t1, t2);
 372         vector unsigned char t4 = vec_min(t1, t2);
 373         vector unsigned char t5 = vec_sub(t3, t4);
 374
 375         /* Square the values and add them to our sum. */
 376         sum = vec_msum(t5, t5, sum);
 377
 378         pix1 += line_size;
 379         pix2 += line_size;
 380     }
 381
 382     /* Sum up the four partial sums, and put the result into s. */
 383     sumsqr = vec_sums((vector signed int) sum, (vector signed int) zero);
 384     sumsqr = vec_splat(sumsqr, 3);
 385     vec_ste(sumsqr, 0, &s);
 386
 387     return s;
 388 }
 389
 390 /* Sum of Squared Errors for a 16x16 block, AltiVec-enhanced.
 391  * It's the sad16_altivec code above w/ squaring added. */
 392 static int sse16_altivec(void *v, uint8_t *pix1, uint8_t *pix2,
 393                          int line_size, int h)
 394 {
 395     int i, s;
 396     const vector unsigned int zero =
 397         (const vector unsigned int) vec_splat_u32(0);
 398     vector unsigned char perm = vec_lvsl(0, pix2);
 399     vector unsigned int sum = (vector unsigned int) vec_splat_u32(0);
 400     vector signed int sumsqr;
 401
 402     for (i = 0; i < h; i++) {
 403         /* Read potentially unaligned pixels into t1 and t2. */
 404         vector unsigned char pix2l = vec_ld(0,  pix2);
 405         vector unsigned char pix2r = vec_ld(15, pix2);
 406         vector unsigned char t1 = vec_ld(0, pix1);
 407         vector unsigned char t2 = vec_perm(pix2l, pix2r, perm);
 408
 409         /* Since we want to use unsigned chars, we can take advantage
 410          * of the fact that abs(a - b) ^ 2 = (a - b) ^ 2. */
 411
 412         /* Calculate abs differences vector. */
 413         vector unsigned char t3 = vec_max(t1, t2);
 414         vector unsigned char t4 = vec_min(t1, t2);
 415         vector unsigned char t5 = vec_sub(t3, t4);
 416
 417         /* Square the values and add them to our sum. */
 418         sum = vec_msum(t5, t5, sum);
 419
 420         pix1 += line_size;
 421         pix2 += line_size;
 422     }
 423
 424     /* Sum up the four partial sums, and put the result into s. */
 425     sumsqr = vec_sums((vector signed int) sum, (vector signed int) zero);
 426     sumsqr = vec_splat(sumsqr, 3);
 427     vec_ste(sumsqr, 0, &s);
 428
 429     return s;
 430 }
 431
 432 static int pix_sum_altivec(uint8_t *pix, int line_size)
 433 {
 434     int i, s;
 435     const vector unsigned int zero =
 436         (const vector unsigned int) vec_splat_u32(0);
 437     vector unsigned char perm = vec_lvsl(0, pix);
 438     vector unsigned int sad = (vector unsigned int) vec_splat_u32(0);
 439     vector signed int sumdiffs;
 440
 441     for (i = 0; i < 16; i++) {
 442         /* Read the potentially unaligned 16 pixels into t1. */
 443         vector unsigned char pixl = vec_ld(0,  pix);
 444         vector unsigned char pixr = vec_ld(15, pix);
 445         vector unsigned char t1   = vec_perm(pixl, pixr, perm);
 446
 447         /* Add each 4 pixel group together and put 4 results into sad. */
 448         sad = vec_sum4s(t1, sad);
 449
 450         pix += line_size;
 451     }
 452
 453     /* Sum up the four partial sums, and put the result into s. */
 454     sumdiffs = vec_sums((vector signed int) sad, (vector signed int) zero);
 455     sumdiffs = vec_splat(sumdiffs, 3);
 456     vec_ste(sumdiffs, 0, &s);
 457
 458     return s;
 459 }
 460
 461 static void get_pixels_altivec(int16_t *restrict block, const uint8_t *pixels,
 462                                int line_size)
 463 {
 464     int i;
 465     vector unsigned char perm = vec_lvsl(0, pixels);
 466     const vector unsigned char zero =
 467         (const vector unsigned char) vec_splat_u8(0);
 468
 469     for (i = 0; i < 8; i++) {
 470         /* Read potentially unaligned pixels.
 471          * We're reading 16 pixels, and actually only want 8,
 472          * but we simply ignore the extras. */
 473         vector unsigned char pixl = vec_ld(0, pixels);
 474         vector unsigned char pixr = vec_ld(7, pixels);
 475         vector unsigned char bytes = vec_perm(pixl, pixr, perm);
 476
 477         // Convert the bytes into shorts.
 478         vector signed short shorts = (vector signed short) vec_mergeh(zero,
 479                                                                       bytes);
 480
 481         // Save the data to the block, we assume the block is 16-byte aligned.
 482         vec_st(shorts, i * 16, (vector signed short *) block);
 483
 484         pixels += line_size;
 485     }
 486 }
 487
 488 static void diff_pixels_altivec(int16_t *restrict block, const uint8_t *s1,
 489                                 const uint8_t *s2, int stride)
 490 {
 491     int i;
 492     vector unsigned char perm1 = vec_lvsl(0, s1);
 493     vector unsigned char perm2 = vec_lvsl(0, s2);
 494     const vector unsigned char zero =
 495         (const vector unsigned char) vec_splat_u8(0);
 496     vector signed short shorts1, shorts2;
 497
 498     for (i = 0; i < 4; i++) {
 499         /* Read potentially unaligned pixels.
 500          * We're reading 16 pixels, and actually only want 8,
 501          * but we simply ignore the extras. */
 502         vector unsigned char pixl  = vec_ld(0,  s1);
 503         vector unsigned char pixr  = vec_ld(15, s1);
 504         vector unsigned char bytes = vec_perm(pixl, pixr, perm1);
 505
 506         // Convert the bytes into shorts.
 507         shorts1 = (vector signed short) vec_mergeh(zero, bytes);
 508
 509         // Do the same for the second block of pixels.
 510         pixl  = vec_ld(0,  s2);
 511         pixr  = vec_ld(15, s2);
 512         bytes = vec_perm(pixl, pixr, perm2);
 513
 514         // Convert the bytes into shorts.
 515         shorts2 = (vector signed short) vec_mergeh(zero, bytes);
 516
 517         // Do the subtraction.
 518         shorts1 = vec_sub(shorts1, shorts2);
 519
 520         // Save the data to the block, we assume the block is 16-byte aligned.
 521         vec_st(shorts1, 0, (vector signed short *) block);
 522
 523         s1    += stride;
 524         s2    += stride;
 525         block += 8;
 526
 527         /* The code below is a copy of the code above...
 528          * This is a manual unroll. */
 529
 530         /* Read potentially unaligned pixels.
 531          * We're reading 16 pixels, and actually only want 8,
 532          * but we simply ignore the extras. */
 533         pixl  = vec_ld(0,  s1);
 534         pixr  = vec_ld(15, s1);
 535         bytes = vec_perm(pixl, pixr, perm1);
 536
 537         // Convert the bytes into shorts.
 538         shorts1 = (vector signed short) vec_mergeh(zero, bytes);
 539
 540         // Do the same for the second block of pixels.
 541         pixl  = vec_ld(0,  s2);
 542         pixr  = vec_ld(15, s2);
 543         bytes = vec_perm(pixl, pixr, perm2);
 544
 545         // Convert the bytes into shorts.
 546         shorts2 = (vector signed short) vec_mergeh(zero, bytes);
 547
 548         // Do the subtraction.
 549         shorts1 = vec_sub(shorts1, shorts2);
 550
 551         // Save the data to the block, we assume the block is 16-byte aligned.
 552         vec_st(shorts1, 0, (vector signed short *) block);
 553
 554         s1    += stride;
 555         s2    += stride;
 556         block += 8;
 557     }
 558 }
 559
 560 static void clear_block_altivec(int16_t *block)
 561 {
 562     LOAD_ZERO;
 563     vec_st(zero_s16v,   0, block);
 564     vec_st(zero_s16v,  16, block);
 565     vec_st(zero_s16v,  32, block);
 566     vec_st(zero_s16v,  48, block);
 567     vec_st(zero_s16v,  64, block);
 568     vec_st(zero_s16v,  80, block);
 569     vec_st(zero_s16v,  96, block);
 570     vec_st(zero_s16v, 112, block);
 571 }
 572
 573 static void add_bytes_altivec(uint8_t *dst, uint8_t *src, int w)
 574 {
 575     register int i;
 576     register vector unsigned char vdst, vsrc;
 577
 578     /* dst and src are 16 bytes-aligned (guaranteed). */
 579     for (i = 0; i + 15 < w; i += 16) {
 580         vdst = vec_ld(i, (unsigned char *) dst);
 581         vsrc = vec_ld(i, (unsigned char *) src);
 582         vdst = vec_add(vsrc, vdst);
 583         vec_st(vdst, i, (unsigned char *) dst);
 584     }
 585     /* If w is not a multiple of 16. */
 586     for (; i < w; i++)
 587         dst[i] = src[i];
 588 }
 589
 590 static int hadamard8_diff8x8_altivec(/* MpegEncContext */ void *s, uint8_t *dst,
 591                                      uint8_t *src, int stride, int h)
 592 {
 593     int sum;
 594     register const vector unsigned char vzero =
 595         (const vector unsigned char) vec_splat_u8(0);
 596     register vector signed short temp0, temp1, temp2, temp3, temp4,
 597                                  temp5, temp6, temp7;
 598     {
 599         register const vector signed short vprod1 =
 600             (const vector signed short) { 1, -1, 1, -1, 1, -1, 1, -1 };
 601         register const vector signed short vprod2 =
 602             (const vector signed short) { 1, 1, -1, -1, 1, 1, -1, -1 };
 603         register const vector signed short vprod3 =
 604             (const vector signed short) { 1, 1, 1, 1, -1, -1, -1, -1 };
 605         register const vector unsigned char perm1 =
 606             (const vector unsigned char)
 607             { 0x02, 0x03, 0x00, 0x01, 0x06, 0x07, 0x04, 0x05,
 608               0x0A, 0x0B, 0x08, 0x09, 0x0E, 0x0F, 0x0C, 0x0D };
 609         register const vector unsigned char perm2 =
 610             (const vector unsigned char)
 611             { 0x04, 0x05, 0x06, 0x07, 0x00, 0x01, 0x02, 0x03,
 612               0x0C, 0x0D, 0x0E, 0x0F, 0x08, 0x09, 0x0A, 0x0B };
 613         register const vector unsigned char perm3 =
 614             (const vector unsigned char)
 615             { 0x08, 0x09, 0x0A, 0x0B, 0x0C, 0x0D, 0x0E, 0x0F,
 616               0x00, 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x07 };
 617
 618 #define ONEITERBUTTERFLY(i, res)                                            \
 619     {                                                                       \
 620         register vector unsigned char src1 = vec_ld(stride * i, src);       \
 621         register vector unsigned char src2 = vec_ld(stride * i + 15, src);  \
 622         register vector unsigned char srcO =                                \
 623             vec_perm(src1, src2, vec_lvsl(stride * i, src));                \
 624         register vector unsigned char dst1 = vec_ld(stride * i, dst);       \
 625         register vector unsigned char dst2 = vec_ld(stride * i + 15, dst);  \
 626         register vector unsigned char dstO =                                \
 627             vec_perm(dst1, dst2, vec_lvsl(stride * i, dst));                \
 628                                                                             \
 629         /* Promote the unsigned chars to signed shorts. */                  \
 630         /* We're in the 8x8 function, we only care for the first 8. */      \
 631         register vector signed short srcV =                                 \
 632             (vector signed short) vec_mergeh((vector signed char) vzero,    \
 633                                              (vector signed char) srcO);    \
 634         register vector signed short dstV =                                 \
 635             (vector signed short) vec_mergeh((vector signed char) vzero,    \
 636                                              (vector signed char) dstO);    \
 637                                                                             \
 638         /* subtractions inside the first butterfly */                       \
 639         register vector signed short but0 = vec_sub(srcV, dstV);            \
 640         register vector signed short op1  = vec_perm(but0, but0, perm1);    \
 641         register vector signed short but1 = vec_mladd(but0, vprod1, op1);   \
 642         register vector signed short op2  = vec_perm(but1, but1, perm2);    \
 643         register vector signed short but2 = vec_mladd(but1, vprod2, op2);   \
 644         register vector signed short op3  = vec_perm(but2, but2, perm3);    \
 645         res  = vec_mladd(but2, vprod3, op3);                                \
 646     }
 647         ONEITERBUTTERFLY(0, temp0);
 648         ONEITERBUTTERFLY(1, temp1);
 649         ONEITERBUTTERFLY(2, temp2);
 650         ONEITERBUTTERFLY(3, temp3);
 651         ONEITERBUTTERFLY(4, temp4);
 652         ONEITERBUTTERFLY(5, temp5);
 653         ONEITERBUTTERFLY(6, temp6);
 654         ONEITERBUTTERFLY(7, temp7);
 655     }
 656 #undef ONEITERBUTTERFLY
 657     {
 658         register vector signed int vsum;
 659         register vector signed short line0  = vec_add(temp0, temp1);
 660         register vector signed short line1  = vec_sub(temp0, temp1);
 661         register vector signed short line2  = vec_add(temp2, temp3);
 662         register vector signed short line3  = vec_sub(temp2, temp3);
 663         register vector signed short line4  = vec_add(temp4, temp5);
 664         register vector signed short line5  = vec_sub(temp4, temp5);
 665         register vector signed short line6  = vec_add(temp6, temp7);
 666         register vector signed short line7  = vec_sub(temp6, temp7);
 667
 668         register vector signed short line0B = vec_add(line0, line2);
 669         register vector signed short line2B = vec_sub(line0, line2);
 670         register vector signed short line1B = vec_add(line1, line3);
 671         register vector signed short line3B = vec_sub(line1, line3);
 672         register vector signed short line4B = vec_add(line4, line6);
 673         register vector signed short line6B = vec_sub(line4, line6);
 674         register vector signed short line5B = vec_add(line5, line7);
 675         register vector signed short line7B = vec_sub(line5, line7);
 676
 677         register vector signed short line0C = vec_add(line0B, line4B);
 678         register vector signed short line4C = vec_sub(line0B, line4B);
 679         register vector signed short line1C = vec_add(line1B, line5B);
 680         register vector signed short line5C = vec_sub(line1B, line5B);
 681         register vector signed short line2C = vec_add(line2B, line6B);
 682         register vector signed short line6C = vec_sub(line2B, line6B);
 683         register vector signed short line3C = vec_add(line3B, line7B);
 684         register vector signed short line7C = vec_sub(line3B, line7B);
 685
 686         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line0C), vec_splat_s32(0));
 687         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line1C), vsum);
 688         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line2C), vsum);
 689         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line3C), vsum);
 690         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line4C), vsum);
 691         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line5C), vsum);
 692         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line6C), vsum);
 693         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line7C), vsum);
 694         vsum = vec_sums(vsum, (vector signed int) vzero);
 695         vsum = vec_splat(vsum, 3);
 696         vec_ste(vsum, 0, &sum);
 697     }
 698     return sum;
 699 }
 700
 701 /*
 702  * 16x8 works with 16 elements; it allows to avoid replicating loads, and
 703  * gives the compiler more room for scheduling. It's only used from
 704  * inside hadamard8_diff16_altivec.
 705  *
 706  * Unfortunately, it seems gcc-3.3 is a bit dumb, and the compiled code has
 707  * a LOT of spill code, it seems gcc (unlike xlc) cannot keep everything in
 708  * registers by itself. The following code includes hand-made register
 709  * allocation. It's not clean, but on a 7450 the resulting code is much faster
 710  * (best case falls from 700+ cycles to 550).
 711  *
 712  * xlc doesn't add spill code, but it doesn't know how to schedule for the
 713  * 7450, and its code isn't much faster than gcc-3.3 on the 7450 (but uses
 714  * 25% fewer instructions...)
 715  *
 716  * On the 970, the hand-made RA is still a win (around 690 vs. around 780),
 717  * but xlc goes to around 660 on the regular C code...
 718  */
 719 static int hadamard8_diff16x8_altivec(/* MpegEncContext */ void *s, uint8_t *dst,
 720                                       uint8_t *src, int stride, int h)
 721 {
 722     int sum;
 723     register vector signed short
 724         temp0 __asm__ ("v0"),
 725         temp1 __asm__ ("v1"),
 726         temp2 __asm__ ("v2"),
 727         temp3 __asm__ ("v3"),
 728         temp4 __asm__ ("v4"),
 729         temp5 __asm__ ("v5"),
 730         temp6 __asm__ ("v6"),
 731         temp7 __asm__ ("v7");
 732     register vector signed short
 733         temp0S __asm__ ("v8"),
 734         temp1S __asm__ ("v9"),
 735         temp2S __asm__ ("v10"),
 736         temp3S __asm__ ("v11"),
 737         temp4S __asm__ ("v12"),
 738         temp5S __asm__ ("v13"),
 739         temp6S __asm__ ("v14"),
 740         temp7S __asm__ ("v15");
 741     register const vector unsigned char vzero __asm__ ("v31") =
 742         (const vector unsigned char) vec_splat_u8(0);
 743     {
 744         register const vector signed short vprod1 __asm__ ("v16") =
 745             (const vector signed short) { 1, -1, 1, -1, 1, -1, 1, -1 };
 746
 747         register const vector signed short vprod2 __asm__ ("v17") =
 748             (const vector signed short) { 1, 1, -1, -1, 1, 1, -1, -1 };
 749
 750         register const vector signed short vprod3 __asm__ ("v18") =
 751             (const vector signed short) { 1, 1, 1, 1, -1, -1, -1, -1 };
 752
 753         register const vector unsigned char perm1 __asm__ ("v19") =
 754             (const vector unsigned char)
 755             { 0x02, 0x03, 0x00, 0x01, 0x06, 0x07, 0x04, 0x05,
 756               0x0A, 0x0B, 0x08, 0x09, 0x0E, 0x0F, 0x0C, 0x0D };
 757
 758         register const vector unsigned char perm2 __asm__ ("v20") =
 759             (const vector unsigned char)
 760             { 0x04, 0x05, 0x06, 0x07, 0x00, 0x01, 0x02, 0x03,
 761               0x0C, 0x0D, 0x0E, 0x0F, 0x08, 0x09, 0x0A, 0x0B };
 762
 763         register const vector unsigned char perm3 __asm__ ("v21") =
 764             (const vector unsigned char)
 765             { 0x08, 0x09, 0x0A, 0x0B, 0x0C, 0x0D, 0x0E, 0x0F,
 766               0x00, 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x07 };
 767
 768 #define ONEITERBUTTERFLY(i, res1, res2)                                     \
 769     {                                                                       \
 770         register vector unsigned char src1 __asm__ ("v22") =                \
 771             vec_ld(stride * i, src);                                        \
 772         register vector unsigned char src2 __asm__ ("v23") =                \
 773             vec_ld(stride * i + 16, src);                                   \
 774         register vector unsigned char srcO __asm__ ("v22") =                \
 775             vec_perm(src1, src2, vec_lvsl(stride * i, src));                \
 776         register vector unsigned char dst1 __asm__ ("v24") =                \
 777             vec_ld(stride * i, dst);                                        \
 778         register vector unsigned char dst2 __asm__ ("v25") =                \
 779             vec_ld(stride * i + 16, dst);                                   \
 780         register vector unsigned char dstO __asm__ ("v23") =                \
 781             vec_perm(dst1, dst2, vec_lvsl(stride * i, dst));                \
 782                                                                             \
 783         /* Promote the unsigned chars to signed shorts. */                  \
 784         register vector signed short srcV __asm__ ("v24") =                 \
 785             (vector signed short) vec_mergeh((vector signed char) vzero,    \
 786                                              (vector signed char) srcO);    \
 787         register vector signed short dstV __asm__ ("v25") =                 \
 788             (vector signed short) vec_mergeh((vector signed char) vzero,    \
 789                                              (vector signed char) dstO);    \
 790         register vector signed short srcW __asm__ ("v26") =                 \
 791             (vector signed short) vec_mergel((vector signed char) vzero,    \
 792                                              (vector signed char) srcO);    \
 793         register vector signed short dstW __asm__ ("v27") =                 \
 794             (vector signed short) vec_mergel((vector signed char) vzero,    \
 795                                              (vector signed char) dstO);    \
 796                                                                             \
 797         /* subtractions inside the first butterfly */                       \
 798         register vector signed short but0  __asm__ ("v28") =                \
 799             vec_sub(srcV, dstV);                                            \
 800         register vector signed short but0S __asm__ ("v29") =                \
 801             vec_sub(srcW, dstW);                                            \
 802         register vector signed short op1   __asm__ ("v30") =                \
 803             vec_perm(but0, but0, perm1);                                    \
 804         register vector signed short but1  __asm__ ("v22") =                \
 805             vec_mladd(but0, vprod1, op1);                                   \
 806         register vector signed short op1S  __asm__ ("v23") =                \
 807             vec_perm(but0S, but0S, perm1);                                  \
 808         register vector signed short but1S __asm__ ("v24") =                \
 809             vec_mladd(but0S, vprod1, op1S);                                 \
 810         register vector signed short op2   __asm__ ("v25") =                \
 811             vec_perm(but1, but1, perm2);                                    \
 812         register vector signed short but2  __asm__ ("v26") =                \
 813             vec_mladd(but1, vprod2, op2);                                   \
 814         register vector signed short op2S  __asm__ ("v27") =                \
 815             vec_perm(but1S, but1S, perm2);                                  \
 816         register vector signed short but2S __asm__ ("v28") =                \
 817             vec_mladd(but1S, vprod2, op2S);                                 \
 818         register vector signed short op3   __asm__ ("v29") =                \
 819             vec_perm(but2, but2, perm3);                                    \
 820         register vector signed short op3S  __asm__ ("v30") =                \
 821             vec_perm(but2S, but2S, perm3);                                  \
 822         res1 = vec_mladd(but2, vprod3, op3);                                \
 823         res2 = vec_mladd(but2S, vprod3, op3S);                              \
 824     }
 825         ONEITERBUTTERFLY(0, temp0, temp0S);
 826         ONEITERBUTTERFLY(1, temp1, temp1S);
 827         ONEITERBUTTERFLY(2, temp2, temp2S);
 828         ONEITERBUTTERFLY(3, temp3, temp3S);
 829         ONEITERBUTTERFLY(4, temp4, temp4S);
 830         ONEITERBUTTERFLY(5, temp5, temp5S);
 831         ONEITERBUTTERFLY(6, temp6, temp6S);
 832         ONEITERBUTTERFLY(7, temp7, temp7S);
 833     }
 834 #undef ONEITERBUTTERFLY
 835     {
 836         register vector signed int vsum;
 837
 838         register vector signed short line0  = vec_add(temp0, temp1);
 839         register vector signed short line1  = vec_sub(temp0, temp1);
 840         register vector signed short line2  = vec_add(temp2, temp3);
 841         register vector signed short line3  = vec_sub(temp2, temp3);
 842         register vector signed short line4  = vec_add(temp4, temp5);
 843         register vector signed short line5  = vec_sub(temp4, temp5);
 844         register vector signed short line6  = vec_add(temp6, temp7);
 845         register vector signed short line7  = vec_sub(temp6, temp7);
 846
 847         register vector signed short line0B = vec_add(line0, line2);
 848         register vector signed short line2B = vec_sub(line0, line2);
 849         register vector signed short line1B = vec_add(line1, line3);
 850         register vector signed short line3B = vec_sub(line1, line3);
 851         register vector signed short line4B = vec_add(line4, line6);
 852         register vector signed short line6B = vec_sub(line4, line6);
 853         register vector signed short line5B = vec_add(line5, line7);
 854         register vector signed short line7B = vec_sub(line5, line7);
 855
 856         register vector signed short line0C = vec_add(line0B, line4B);
 857         register vector signed short line4C = vec_sub(line0B, line4B);
 858         register vector signed short line1C = vec_add(line1B, line5B);
 859         register vector signed short line5C = vec_sub(line1B, line5B);
 860         register vector signed short line2C = vec_add(line2B, line6B);
 861         register vector signed short line6C = vec_sub(line2B, line6B);
 862         register vector signed short line3C = vec_add(line3B, line7B);
 863         register vector signed short line7C = vec_sub(line3B, line7B);
 864
 865         register vector signed short line0S = vec_add(temp0S, temp1S);
 866         register vector signed short line1S = vec_sub(temp0S, temp1S);
 867         register vector signed short line2S = vec_add(temp2S, temp3S);
 868         register vector signed short line3S = vec_sub(temp2S, temp3S);
 869         register vector signed short line4S = vec_add(temp4S, temp5S);
 870         register vector signed short line5S = vec_sub(temp4S, temp5S);
 871         register vector signed short line6S = vec_add(temp6S, temp7S);
 872         register vector signed short line7S = vec_sub(temp6S, temp7S);
 873
 874         register vector signed short line0BS = vec_add(line0S, line2S);
 875         register vector signed short line2BS = vec_sub(line0S, line2S);
 876         register vector signed short line1BS = vec_add(line1S, line3S);
 877         register vector signed short line3BS = vec_sub(line1S, line3S);
 878         register vector signed short line4BS = vec_add(line4S, line6S);
 879         register vector signed short line6BS = vec_sub(line4S, line6S);
 880         register vector signed short line5BS = vec_add(line5S, line7S);
 881         register vector signed short line7BS = vec_sub(line5S, line7S);
 882
 883         register vector signed short line0CS = vec_add(line0BS, line4BS);
 884         register vector signed short line4CS = vec_sub(line0BS, line4BS);
 885         register vector signed short line1CS = vec_add(line1BS, line5BS);
 886         register vector signed short line5CS = vec_sub(line1BS, line5BS);
 887         register vector signed short line2CS = vec_add(line2BS, line6BS);
 888         register vector signed short line6CS = vec_sub(line2BS, line6BS);
 889         register vector signed short line3CS = vec_add(line3BS, line7BS);
 890         register vector signed short line7CS = vec_sub(line3BS, line7BS);
 891
 892         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line0C), vec_splat_s32(0));
 893         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line1C), vsum);
 894         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line2C), vsum);
 895         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line3C), vsum);
 896         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line4C), vsum);
 897         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line5C), vsum);
 898         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line6C), vsum);
 899         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line7C), vsum);
 900
 901         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line0CS), vsum);
 902         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line1CS), vsum);
 903         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line2CS), vsum);
 904         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line3CS), vsum);
 905         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line4CS), vsum);
 906         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line5CS), vsum);
 907         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line6CS), vsum);
 908         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line7CS), vsum);
 909         vsum = vec_sums(vsum, (vector signed int) vzero);
 910         vsum = vec_splat(vsum, 3);
 911         vec_ste(vsum, 0, &sum);
 912     }
 913     return sum;
 914 }
 915
 916 static int hadamard8_diff16_altivec(/* MpegEncContext */ void *s, uint8_t *dst,
 917                                     uint8_t *src, int stride, int h)
 918 {
 919     int score = hadamard8_diff16x8_altivec(s, dst, src, stride, 8);
 920
 921     if (h == 16) {
 922         dst   += 8 * stride;
 923         src   += 8 * stride;
 924         score += hadamard8_diff16x8_altivec(s, dst, src, stride, 8);
 925     }
 926     return score;
 927 }
 928
 929 av_cold void ff_dsputil_init_altivec(DSPContext *c, AVCodecContext *avctx,
 930                                      unsigned high_bit_depth)
 931 {
 932     c->pix_abs[0][1] = sad16_x2_altivec;
 933     c->pix_abs[0][2] = sad16_y2_altivec;
 934     c->pix_abs[0][3] = sad16_xy2_altivec;
 935     c->pix_abs[0][0] = sad16_altivec;
 936     c->pix_abs[1][0] = sad8_altivec;
 937
 938     c->sad[0] = sad16_altivec;
 939     c->sad[1] = sad8_altivec;
 940     c->sse[0] = sse16_altivec;
 941     c->sse[1] = sse8_altivec;
 942
 943     c->pix_norm1 = pix_norm1_altivec;
 944     c->pix_sum   = pix_sum_altivec;
 945
 946     c->diff_pixels = diff_pixels_altivec;
 947     c->add_bytes   = add_bytes_altivec;
 948
 949     if (!high_bit_depth) {
 950         c->get_pixels = get_pixels_altivec;
 951         c->clear_block = clear_block_altivec;
 952     }
 953
 954     c->hadamard8_diff[0] = hadamard8_diff16_altivec;
 955     c->hadamard8_diff[1] = hadamard8_diff8x8_altivec;
 956 }