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

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2002 Brian Foley
   3  * Copyright (c) 2002 Dieter Shirley
   4  * Copyright (c) 2003-2004 Romain Dolbeau <romain@dolbeau.org>
   5  *
   6  * This file is part of FFmpeg.
   7  *
   8  * FFmpeg 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  * FFmpeg 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 FFmpeg; if not, write to the Free Software
  20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  21  */
  22
  23 #include "config.h"
  24 #if HAVE_ALTIVEC_H
  25 #include <altivec.h>
  26 #endif
  27 #include "libavutil/attributes.h"
  28 #include "libavutil/ppc/types_altivec.h"
  29 #include "libavutil/ppc/util_altivec.h"
  30 #include "libavcodec/dsputil.h"
  31 #include "dsputil_altivec.h"
  32
  33 static int sad16_x2_altivec(void *v, uint8_t *pix1, uint8_t *pix2, int line_size, int h)
  34 {
  35     int i;
  36     int s;
  37     const vector unsigned char zero = (const vector unsigned char)vec_splat_u8(0);
  38     vector unsigned char perm1 = vec_lvsl(0, pix2);
  39     vector unsigned char perm2 = vec_add(perm1, vec_splat_u8(1));
  40     vector unsigned char pix2l, pix2r;
  41     vector unsigned char pix1v, pix2v, pix2iv, avgv, t5;
  42     vector unsigned int sad;
  43     vector signed int sumdiffs;
  44
  45     s = 0;
  46     sad = (vector unsigned int)vec_splat_u32(0);
  47     for (i = 0; i < h; i++) {
  48         /* Read unaligned pixels into our vectors. The vectors are as follows:
  49            pix1v: pix1[0]-pix1[15]
  50            pix2v: pix2[0]-pix2[15]      pix2iv: pix2[1]-pix2[16] */
  51         pix1v  = vec_ld( 0, pix1);
  52         pix2l  = vec_ld( 0, pix2);
  53         pix2r  = vec_ld(16, pix2);
  54         pix2v  = vec_perm(pix2l, pix2r, perm1);
  55         pix2iv = vec_perm(pix2l, pix2r, perm2);
  56
  57         /* Calculate the average vector */
  58         avgv = vec_avg(pix2v, pix2iv);
  59
  60         /* Calculate a sum of abs differences vector */
  61         t5 = vec_sub(vec_max(pix1v, avgv), 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, int line_size, int h)
  78 {
  79     int i;
  80     int s;
  81     const vector unsigned char zero = (const vector unsigned char)vec_splat_u8(0);
  82     vector unsigned char perm = vec_lvsl(0, pix2);
  83     vector unsigned char pix2l, pix2r;
  84     vector unsigned char pix1v, pix2v, pix3v, avgv, t5;
  85     vector unsigned int sad;
  86     vector signed int sumdiffs;
  87     uint8_t *pix3 = pix2 + line_size;
  88
  89     s = 0;
  90     sad = (vector unsigned int)vec_splat_u32(0);
  91
  92     /* Due to the fact that pix3 = pix2 + line_size, the pix3 of one
  93        iteration becomes pix2 in the next iteration. We can use this
  94        fact to avoid a potentially expensive unaligned read, each
  95        time around the loop.
  96        Read unaligned pixels into our vectors. The vectors are as follows:
  97        pix2v: pix2[0]-pix2[15]
  98        Split the pixel vectors into shorts */
  99     pix2l = vec_ld( 0, pix2);
 100     pix2r = vec_ld(15, pix2);
 101     pix2v = vec_perm(pix2l, pix2r, perm);
 102
 103     for (i = 0; i < h; i++) {
 104         /* Read unaligned pixels into our vectors. The vectors are as follows:
 105            pix1v: pix1[0]-pix1[15]
 106            pix3v: pix3[0]-pix3[15] */
 107         pix1v = vec_ld(0, pix1);
 108
 109         pix2l = vec_ld( 0, pix3);
 110         pix2r = vec_ld(15, pix3);
 111         pix3v = vec_perm(pix2l, pix2r, perm);
 112
 113         /* Calculate the average vector */
 114         avgv = vec_avg(pix2v, pix3v);
 115
 116         /* Calculate a sum of abs differences vector */
 117         t5 = vec_sub(vec_max(pix1v, avgv), vec_min(pix1v, avgv));
 118
 119         /* Add each 4 pixel group together and put 4 results into sad */
 120         sad = vec_sum4s(t5, sad);
 121
 122         pix1 += line_size;
 123         pix2v = pix3v;
 124         pix3 += line_size;
 125
 126     }
 127
 128     /* Sum up the four partial sums, and put the result into s */
 129     sumdiffs = vec_sums((vector signed int) sad, (vector signed int) zero);
 130     sumdiffs = vec_splat(sumdiffs, 3);
 131     vec_ste(sumdiffs, 0, &s);
 132     return s;
 133 }
 134
 135 static int sad16_xy2_altivec(void *v, uint8_t *pix1, uint8_t *pix2, int line_size, int h)
 136 {
 137     int i;
 138     int s;
 139     uint8_t *pix3 = pix2 + line_size;
 140     const vector unsigned char zero = (const vector unsigned char)vec_splat_u8(0);
 141     const vector unsigned short two = (const vector unsigned short)vec_splat_u16(2);
 142     vector unsigned char avgv, t5;
 143     vector unsigned char perm1 = vec_lvsl(0, pix2);
 144     vector unsigned char perm2 = vec_add(perm1, vec_splat_u8(1));
 145     vector unsigned char pix2l, pix2r;
 146     vector unsigned char pix1v, pix2v, pix3v, pix2iv, pix3iv;
 147     vector unsigned short pix2lv, pix2hv, pix2ilv, pix2ihv;
 148     vector unsigned short pix3lv, pix3hv, pix3ilv, pix3ihv;
 149     vector unsigned short avghv, avglv;
 150     vector unsigned short t1, t2, t3, t4;
 151     vector unsigned int sad;
 152     vector signed int sumdiffs;
 153
 154     sad = (vector unsigned int)vec_splat_u32(0);
 155
 156     s = 0;
 157
 158     /* Due to the fact that pix3 = pix2 + line_size, the pix3 of one
 159        iteration becomes pix2 in the next iteration. We can use this
 160        fact to avoid a potentially expensive unaligned read, as well
 161        as some splitting, and vector addition each time around the loop.
 162        Read unaligned pixels into our vectors. The vectors are as follows:
 163        pix2v: pix2[0]-pix2[15]  pix2iv: pix2[1]-pix2[16]
 164        Split the pixel vectors into shorts */
 165     pix2l  = vec_ld( 0, pix2);
 166     pix2r  = vec_ld(16, pix2);
 167     pix2v  = vec_perm(pix2l, pix2r, perm1);
 168     pix2iv = vec_perm(pix2l, pix2r, perm2);
 169
 170     pix2hv  = (vector unsigned short) vec_mergeh(zero, pix2v);
 171     pix2lv  = (vector unsigned short) vec_mergel(zero, pix2v);
 172     pix2ihv = (vector unsigned short) vec_mergeh(zero, pix2iv);
 173     pix2ilv = (vector unsigned short) vec_mergel(zero, pix2iv);
 174     t1 = vec_add(pix2hv, pix2ihv);
 175     t2 = vec_add(pix2lv, pix2ilv);
 176
 177     for (i = 0; i < h; i++) {
 178         /* Read unaligned pixels into our vectors. The vectors are as follows:
 179            pix1v: pix1[0]-pix1[15]
 180            pix3v: pix3[0]-pix3[15]      pix3iv: pix3[1]-pix3[16] */
 181         pix1v = vec_ld(0, pix1);
 182
 183         pix2l  = vec_ld( 0, pix3);
 184         pix2r  = vec_ld(16, pix3);
 185         pix3v  = vec_perm(pix2l, pix2r, perm1);
 186         pix3iv = vec_perm(pix2l, pix2r, perm2);
 187
 188         /* Note that AltiVec does have vec_avg, but this works on vector pairs
 189            and rounds up. We could do avg(avg(a,b),avg(c,d)), but the rounding
 190            would mean that, for example, avg(3,0,0,1) = 2, when it should be 1.
 191            Instead, we have to split the pixel vectors into vectors of shorts,
 192            and do the averaging by hand. */
 193
 194         /* Split the pixel vectors into shorts */
 195         pix3hv  = (vector unsigned short) vec_mergeh(zero, pix3v);
 196         pix3lv  = (vector unsigned short) vec_mergel(zero, pix3v);
 197         pix3ihv = (vector unsigned short) vec_mergeh(zero, pix3iv);
 198         pix3ilv = (vector unsigned short) vec_mergel(zero, pix3iv);
 199
 200         /* Do the averaging on them */
 201         t3 = vec_add(pix3hv, pix3ihv);
 202         t4 = vec_add(pix3lv, pix3ilv);
 203
 204         avghv = vec_sr(vec_add(vec_add(t1, t3), two), two);
 205         avglv = vec_sr(vec_add(vec_add(t2, t4), two), two);
 206
 207         /* Pack the shorts back into a result */
 208         avgv = vec_pack(avghv, avglv);
 209
 210         /* Calculate a sum of abs differences vector */
 211         t5 = vec_sub(vec_max(pix1v, avgv), vec_min(pix1v, avgv));
 212
 213         /* Add each 4 pixel group together and put 4 results into sad */
 214         sad = vec_sum4s(t5, sad);
 215
 216         pix1 += line_size;
 217         pix3 += line_size;
 218         /* Transfer the calculated values for pix3 into pix2 */
 219         t1 = t3;
 220         t2 = t4;
 221     }
 222     /* Sum up the four partial sums, and put the result into s */
 223     sumdiffs = vec_sums((vector signed int) sad, (vector signed int) zero);
 224     sumdiffs = vec_splat(sumdiffs, 3);
 225     vec_ste(sumdiffs, 0, &s);
 226
 227     return s;
 228 }
 229
 230 static int sad16_altivec(void *v, uint8_t *pix1, uint8_t *pix2, int line_size, int h)
 231 {
 232     int i;
 233     int s;
 234     const vector unsigned int zero = (const vector unsigned int)vec_splat_u32(0);
 235     vector unsigned char perm = vec_lvsl(0, pix2);
 236     vector unsigned char t1, t2, t3,t4, t5;
 237     vector unsigned int sad;
 238     vector signed int sumdiffs;
 239
 240     sad = (vector unsigned int)vec_splat_u32(0);
 241
 242
 243     for (i = 0; i < h; i++) {
 244         /* Read potentially unaligned pixels into t1 and t2 */
 245         vector unsigned char pix2l = vec_ld( 0, pix2);
 246         vector unsigned char pix2r = vec_ld(15, pix2);
 247         t1 = vec_ld(0, pix1);
 248         t2 = vec_perm(pix2l, pix2r, perm);
 249
 250         /* Calculate a sum of abs differences vector */
 251         t3 = vec_max(t1, t2);
 252         t4 = vec_min(t1, t2);
 253         t5 = vec_sub(t3, t4);
 254
 255         /* Add each 4 pixel group together and put 4 results into sad */
 256         sad = vec_sum4s(t5, sad);
 257
 258         pix1 += line_size;
 259         pix2 += line_size;
 260     }
 261
 262     /* Sum up the four partial sums, and put the result into s */
 263     sumdiffs = vec_sums((vector signed int) sad, (vector signed int) zero);
 264     sumdiffs = vec_splat(sumdiffs, 3);
 265     vec_ste(sumdiffs, 0, &s);
 266
 267     return s;
 268 }
 269
 270 static int sad8_altivec(void *v, uint8_t *pix1, uint8_t *pix2, int line_size, int h)
 271 {
 272     int i;
 273     int s;
 274     const vector unsigned int zero = (const vector unsigned int)vec_splat_u32(0);
 275     const vector unsigned char permclear = (vector unsigned char){255,255,255,255,255,255,255,255,0,0,0,0,0,0,0,0};
 276     vector unsigned char perm1 = vec_lvsl(0, pix1);
 277     vector unsigned char perm2 = vec_lvsl(0, pix2);
 278     vector unsigned char t1, t2, t3,t4, t5;
 279     vector unsigned int sad;
 280     vector signed int sumdiffs;
 281
 282     sad = (vector unsigned int)vec_splat_u32(0);
 283
 284     for (i = 0; i < h; i++) {
 285         /* Read potentially unaligned pixels into t1 and t2
 286            Since we're reading 16 pixels, and actually only want 8,
 287            mask out the last 8 pixels. The 0s don't change the sum. */
 288         vector unsigned char pix1l = vec_ld( 0, pix1);
 289         vector unsigned char pix1r = vec_ld(15, pix1);
 290         vector unsigned char pix2l = vec_ld( 0, pix2);
 291         vector unsigned char pix2r = vec_ld(15, pix2);
 292         t1 = vec_and(vec_perm(pix1l, pix1r, perm1), permclear);
 293         t2 = vec_and(vec_perm(pix2l, pix2r, perm2), permclear);
 294
 295         /* Calculate a sum of abs differences vector */
 296         t3 = vec_max(t1, t2);
 297         t4 = vec_min(t1, t2);
 298         t5 = vec_sub(t3, t4);
 299
 300         /* Add each 4 pixel group together and put 4 results into sad */
 301         sad = vec_sum4s(t5, sad);
 302
 303         pix1 += line_size;
 304         pix2 += line_size;
 305     }
 306
 307     /* Sum up the four partial sums, and put the result into s */
 308     sumdiffs = vec_sums((vector signed int) sad, (vector signed int) zero);
 309     sumdiffs = vec_splat(sumdiffs, 3);
 310     vec_ste(sumdiffs, 0, &s);
 311
 312     return s;
 313 }
 314
 315 static int pix_norm1_altivec(uint8_t *pix, int line_size)
 316 {
 317     int i;
 318     int s;
 319     const vector unsigned int zero = (const vector unsigned int)vec_splat_u32(0);
 320     vector unsigned char perm = vec_lvsl(0, pix);
 321     vector unsigned char pixv;
 322     vector unsigned int sv;
 323     vector signed int sum;
 324
 325     sv = (vector unsigned int)vec_splat_u32(0);
 326
 327     s = 0;
 328     for (i = 0; i < 16; i++) {
 329         /* Read in the potentially unaligned pixels */
 330         vector unsigned char pixl = vec_ld( 0, pix);
 331         vector unsigned char pixr = vec_ld(15, pix);
 332         pixv = vec_perm(pixl, pixr, perm);
 333
 334         /* Square the values, and add them to our sum */
 335         sv = vec_msum(pixv, pixv, sv);
 336
 337         pix += line_size;
 338     }
 339     /* Sum up the four partial sums, and put the result into s */
 340     sum = vec_sums((vector signed int) sv, (vector signed int) zero);
 341     sum = vec_splat(sum, 3);
 342     vec_ste(sum, 0, &s);
 343
 344     return s;
 345 }
 346
 347 /**
 348  * Sum of Squared Errors for a 8x8 block.
 349  * AltiVec-enhanced.
 350  * It's the sad8_altivec code above w/ squaring added.
 351  */
 352 static int sse8_altivec(void *v, uint8_t *pix1, uint8_t *pix2, int line_size, int h)
 353 {
 354     int i;
 355     int s;
 356     const vector unsigned int zero = (const vector unsigned int)vec_splat_u32(0);
 357     const vector unsigned char permclear = (vector unsigned char){255,255,255,255,255,255,255,255,0,0,0,0,0,0,0,0};
 358     vector unsigned char perm1 = vec_lvsl(0, pix1);
 359     vector unsigned char perm2 = vec_lvsl(0, pix2);
 360     vector unsigned char t1, t2, t3,t4, t5;
 361     vector unsigned int sum;
 362     vector signed int sumsqr;
 363
 364     sum = (vector unsigned int)vec_splat_u32(0);
 365
 366     for (i = 0; i < h; i++) {
 367         /* Read potentially unaligned pixels into t1 and t2
 368            Since we're reading 16 pixels, and actually only want 8,
 369            mask out the last 8 pixels. The 0s don't change the sum. */
 370         vector unsigned char pix1l = vec_ld( 0, pix1);
 371         vector unsigned char pix1r = vec_ld(15, pix1);
 372         vector unsigned char pix2l = vec_ld( 0, pix2);
 373         vector unsigned char pix2r = vec_ld(15, pix2);
 374         t1 = vec_and(vec_perm(pix1l, pix1r, perm1), permclear);
 375         t2 = vec_and(vec_perm(pix2l, pix2r, perm2), permclear);
 376
 377         /* Since we want to use unsigned chars, we can take advantage
 378            of the fact that abs(a-b)^2 = (a-b)^2. */
 379
 380         /* Calculate abs differences vector */
 381         t3 = vec_max(t1, t2);
 382         t4 = vec_min(t1, t2);
 383         t5 = vec_sub(t3, t4);
 384
 385         /* Square the values and add them to our sum */
 386         sum = vec_msum(t5, t5, sum);
 387
 388         pix1 += line_size;
 389         pix2 += line_size;
 390     }
 391
 392     /* Sum up the four partial sums, and put the result into s */
 393     sumsqr = vec_sums((vector signed int) sum, (vector signed int) zero);
 394     sumsqr = vec_splat(sumsqr, 3);
 395     vec_ste(sumsqr, 0, &s);
 396
 397     return s;
 398 }
 399
 400 /**
 401  * Sum of Squared Errors for a 16x16 block.
 402  * AltiVec-enhanced.
 403  * It's the sad16_altivec code above w/ squaring added.
 404  */
 405 static int sse16_altivec(void *v, uint8_t *pix1, uint8_t *pix2, int line_size, int h)
 406 {
 407     int i;
 408     int s;
 409     const vector unsigned int zero = (const vector unsigned int)vec_splat_u32(0);
 410     vector unsigned char perm = vec_lvsl(0, pix2);
 411     vector unsigned char t1, t2, t3,t4, t5;
 412     vector unsigned int sum;
 413     vector signed int sumsqr;
 414
 415     sum = (vector unsigned int)vec_splat_u32(0);
 416
 417     for (i = 0; i < h; i++) {
 418         /* Read potentially unaligned pixels into t1 and t2 */
 419         vector unsigned char pix2l = vec_ld( 0, pix2);
 420         vector unsigned char pix2r = vec_ld(15, pix2);
 421         t1 = vec_ld(0, pix1);
 422         t2 = vec_perm(pix2l, pix2r, perm);
 423
 424         /* Since we want to use unsigned chars, we can take advantage
 425            of the fact that abs(a-b)^2 = (a-b)^2. */
 426
 427         /* Calculate abs differences vector */
 428         t3 = vec_max(t1, t2);
 429         t4 = vec_min(t1, t2);
 430         t5 = vec_sub(t3, t4);
 431
 432         /* Square the values and add them to our sum */
 433         sum = vec_msum(t5, t5, sum);
 434
 435         pix1 += line_size;
 436         pix2 += line_size;
 437     }
 438
 439     /* Sum up the four partial sums, and put the result into s */
 440     sumsqr = vec_sums((vector signed int) sum, (vector signed int) zero);
 441     sumsqr = vec_splat(sumsqr, 3);
 442     vec_ste(sumsqr, 0, &s);
 443
 444     return s;
 445 }
 446
 447 static int pix_sum_altivec(uint8_t * pix, int line_size)
 448 {
 449     const vector unsigned int zero = (const vector unsigned int)vec_splat_u32(0);
 450     vector unsigned char perm = vec_lvsl(0, pix);
 451     vector unsigned char t1;
 452     vector unsigned int sad;
 453     vector signed int sumdiffs;
 454
 455     int i;
 456     int s;
 457
 458     sad = (vector unsigned int)vec_splat_u32(0);
 459
 460     for (i = 0; i < 16; i++) {
 461         /* Read the potentially unaligned 16 pixels into t1 */
 462         vector unsigned char pixl = vec_ld( 0, pix);
 463         vector unsigned char pixr = vec_ld(15, pix);
 464         t1 = vec_perm(pixl, pixr, perm);
 465
 466         /* Add each 4 pixel group together and put 4 results into sad */
 467         sad = vec_sum4s(t1, sad);
 468
 469         pix += line_size;
 470     }
 471
 472     /* Sum up the four partial sums, and put the result into s */
 473     sumdiffs = vec_sums((vector signed int) sad, (vector signed int) zero);
 474     sumdiffs = vec_splat(sumdiffs, 3);
 475     vec_ste(sumdiffs, 0, &s);
 476
 477     return s;
 478 }
 479
 480 static void get_pixels_altivec(int16_t *restrict block, const uint8_t *pixels, int line_size)
 481 {
 482     int i;
 483     vector unsigned char perm = vec_lvsl(0, pixels);
 484     vector unsigned char bytes;
 485     const vector unsigned char zero = (const vector unsigned char)vec_splat_u8(0);
 486     vector signed short shorts;
 487
 488     for (i = 0; i < 8; i++) {
 489         // Read potentially unaligned pixels.
 490         // We're reading 16 pixels, and actually only want 8,
 491         // but we simply ignore the extras.
 492         vector unsigned char pixl = vec_ld( 0, pixels);
 493         vector unsigned char pixr = vec_ld(15, pixels);
 494         bytes = vec_perm(pixl, pixr, perm);
 495
 496         // convert the bytes into shorts
 497         shorts = (vector signed short)vec_mergeh(zero, bytes);
 498
 499         // save the data to the block, we assume the block is 16-byte aligned
 500         vec_st(shorts, i*16, (vector signed short*)block);
 501
 502         pixels += line_size;
 503     }
 504 }
 505
 506 static void diff_pixels_altivec(int16_t *restrict block, const uint8_t *s1,
 507         const uint8_t *s2, int stride)
 508 {
 509     int i;
 510     vector unsigned char perm1 = vec_lvsl(0, s1);
 511     vector unsigned char perm2 = vec_lvsl(0, s2);
 512     vector unsigned char bytes, pixl, pixr;
 513     const vector unsigned char zero = (const vector unsigned char)vec_splat_u8(0);
 514     vector signed short shorts1, shorts2;
 515
 516     for (i = 0; i < 4; i++) {
 517         // Read potentially unaligned pixels
 518         // We're reading 16 pixels, and actually only want 8,
 519         // but we simply ignore the extras.
 520         pixl = vec_ld( 0, s1);
 521         pixr = vec_ld(15, s1);
 522         bytes = vec_perm(pixl, pixr, perm1);
 523
 524         // convert the bytes into shorts
 525         shorts1 = (vector signed short)vec_mergeh(zero, bytes);
 526
 527         // Do the same for the second block of pixels
 528         pixl = vec_ld( 0, s2);
 529         pixr = vec_ld(15, s2);
 530         bytes = vec_perm(pixl, pixr, perm2);
 531
 532         // convert the bytes into shorts
 533         shorts2 = (vector signed short)vec_mergeh(zero, bytes);
 534
 535         // Do the subtraction
 536         shorts1 = vec_sub(shorts1, shorts2);
 537
 538         // save the data to the block, we assume the block is 16-byte aligned
 539         vec_st(shorts1, 0, (vector signed short*)block);
 540
 541         s1 += stride;
 542         s2 += stride;
 543         block += 8;
 544
 545
 546         // The code below is a copy of the code above... This is a manual
 547         // unroll.
 548
 549         // Read potentially unaligned pixels
 550         // We're reading 16 pixels, and actually only want 8,
 551         // but we simply ignore the extras.
 552         pixl = vec_ld( 0, s1);
 553         pixr = vec_ld(15, s1);
 554         bytes = vec_perm(pixl, pixr, perm1);
 555
 556         // convert the bytes into shorts
 557         shorts1 = (vector signed short)vec_mergeh(zero, bytes);
 558
 559         // Do the same for the second block of pixels
 560         pixl = vec_ld( 0, s2);
 561         pixr = vec_ld(15, s2);
 562         bytes = vec_perm(pixl, pixr, perm2);
 563
 564         // convert the bytes into shorts
 565         shorts2 = (vector signed short)vec_mergeh(zero, bytes);
 566
 567         // Do the subtraction
 568         shorts1 = vec_sub(shorts1, shorts2);
 569
 570         // save the data to the block, we assume the block is 16-byte aligned
 571         vec_st(shorts1, 0, (vector signed short*)block);
 572
 573         s1 += stride;
 574         s2 += stride;
 575         block += 8;
 576     }
 577 }
 578
 579
 580 static void clear_block_altivec(int16_t *block) {
 581     LOAD_ZERO;
 582     vec_st(zero_s16v,   0, block);
 583     vec_st(zero_s16v,  16, block);
 584     vec_st(zero_s16v,  32, block);
 585     vec_st(zero_s16v,  48, block);
 586     vec_st(zero_s16v,  64, block);
 587     vec_st(zero_s16v,  80, block);
 588     vec_st(zero_s16v,  96, block);
 589     vec_st(zero_s16v, 112, block);
 590 }
 591
 592
 593 static void add_bytes_altivec(uint8_t *dst, uint8_t *src, int w) {
 594     register int i;
 595     register vector unsigned char vdst, vsrc;
 596
 597     /* dst and src are 16 bytes-aligned (guaranteed) */
 598     for (i = 0 ; (i + 15) < w ; i+=16) {
 599         vdst = vec_ld(i, (unsigned char*)dst);
 600         vsrc = vec_ld(i, (unsigned char*)src);
 601         vdst = vec_add(vsrc, vdst);
 602         vec_st(vdst, i, (unsigned char*)dst);
 603     }
 604     /* if w is not a multiple of 16 */
 605     for (; (i < w) ; i++) {
 606         dst[i] = src[i];
 607     }
 608 }
 609
 610 static int hadamard8_diff8x8_altivec(/*MpegEncContext*/ void *s, uint8_t *dst, uint8_t *src, int stride, int h){
 611     int sum;
 612     register const vector unsigned char vzero =
 613                             (const vector unsigned char)vec_splat_u8(0);
 614     register vector signed short temp0, temp1, temp2, temp3, temp4,
 615                                  temp5, temp6, temp7;
 616     {
 617     register const vector signed short vprod1 =(const vector signed short)
 618                                                { 1,-1, 1,-1, 1,-1, 1,-1 };
 619     register const vector signed short vprod2 =(const vector signed short)
 620                                                { 1, 1,-1,-1, 1, 1,-1,-1 };
 621     register const vector signed short vprod3 =(const vector signed short)
 622                                                { 1, 1, 1, 1,-1,-1,-1,-1 };
 623     register const vector unsigned char perm1 = (const vector unsigned char)
 624         {0x02, 0x03, 0x00, 0x01, 0x06, 0x07, 0x04, 0x05,
 625          0x0A, 0x0B, 0x08, 0x09, 0x0E, 0x0F, 0x0C, 0x0D};
 626     register const vector unsigned char perm2 = (const vector unsigned char)
 627         {0x04, 0x05, 0x06, 0x07, 0x00, 0x01, 0x02, 0x03,
 628          0x0C, 0x0D, 0x0E, 0x0F, 0x08, 0x09, 0x0A, 0x0B};
 629     register const vector unsigned char perm3 = (const vector unsigned char)
 630         {0x08, 0x09, 0x0A, 0x0B, 0x0C, 0x0D, 0x0E, 0x0F,
 631          0x00, 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x07};
 632
 633 #define ONEITERBUTTERFLY(i, res)                                          \
 634     {                                                                     \
 635     register vector unsigned char src1, src2, srcO;                   \
 636     register vector unsigned char dst1, dst2, dstO;                   \
 637     register vector signed short srcV, dstV;                          \
 638     register vector signed short but0, but1, but2, op1, op2, op3;     \
 639     src1 = vec_ld(stride * i, src);                                   \
 640     src2 = vec_ld((stride * i) + 15, src);                            \
 641     srcO = vec_perm(src1, src2, vec_lvsl(stride * i, src));           \
 642     dst1 = vec_ld(stride * i, dst);                                   \
 643     dst2 = vec_ld((stride * i) + 15, dst);                            \
 644     dstO = vec_perm(dst1, dst2, vec_lvsl(stride * i, dst));           \
 645     /* promote the unsigned chars to signed shorts */                 \
 646     /* we're in the 8x8 function, we only care for the first 8 */     \
 647     srcV = (vector signed short)vec_mergeh((vector signed char)vzero, \
 648            (vector signed char)srcO);                                 \
 649     dstV = (vector signed short)vec_mergeh((vector signed char)vzero, \
 650            (vector signed char)dstO);                                 \
 651     /* subtractions inside the first butterfly */                     \
 652     but0 = vec_sub(srcV, dstV);                                       \
 653     op1  = vec_perm(but0, but0, perm1);                               \
 654     but1 = vec_mladd(but0, vprod1, op1);                              \
 655     op2  = vec_perm(but1, but1, perm2);                               \
 656     but2 = vec_mladd(but1, vprod2, op2);                              \
 657     op3  = vec_perm(but2, but2, perm3);                               \
 658     res  = vec_mladd(but2, vprod3, op3);                              \
 659     }
 660     ONEITERBUTTERFLY(0, temp0);
 661     ONEITERBUTTERFLY(1, temp1);
 662     ONEITERBUTTERFLY(2, temp2);
 663     ONEITERBUTTERFLY(3, temp3);
 664     ONEITERBUTTERFLY(4, temp4);
 665     ONEITERBUTTERFLY(5, temp5);
 666     ONEITERBUTTERFLY(6, temp6);
 667     ONEITERBUTTERFLY(7, temp7);
 668     }
 669 #undef ONEITERBUTTERFLY
 670     {
 671     register vector signed int vsum;
 672     register vector signed short line0 = vec_add(temp0, temp1);
 673     register vector signed short line1 = vec_sub(temp0, temp1);
 674     register vector signed short line2 = vec_add(temp2, temp3);
 675     register vector signed short line3 = vec_sub(temp2, temp3);
 676     register vector signed short line4 = vec_add(temp4, temp5);
 677     register vector signed short line5 = vec_sub(temp4, temp5);
 678     register vector signed short line6 = vec_add(temp6, temp7);
 679     register vector signed short line7 = vec_sub(temp6, temp7);
 680
 681     register vector signed short line0B = vec_add(line0, line2);
 682     register vector signed short line2B = vec_sub(line0, line2);
 683     register vector signed short line1B = vec_add(line1, line3);
 684     register vector signed short line3B = vec_sub(line1, line3);
 685     register vector signed short line4B = vec_add(line4, line6);
 686     register vector signed short line6B = vec_sub(line4, line6);
 687     register vector signed short line5B = vec_add(line5, line7);
 688     register vector signed short line7B = vec_sub(line5, line7);
 689
 690     register vector signed short line0C = vec_add(line0B, line4B);
 691     register vector signed short line4C = vec_sub(line0B, line4B);
 692     register vector signed short line1C = vec_add(line1B, line5B);
 693     register vector signed short line5C = vec_sub(line1B, line5B);
 694     register vector signed short line2C = vec_add(line2B, line6B);
 695     register vector signed short line6C = vec_sub(line2B, line6B);
 696     register vector signed short line3C = vec_add(line3B, line7B);
 697     register vector signed short line7C = vec_sub(line3B, line7B);
 698
 699     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line0C), vec_splat_s32(0));
 700     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line1C), vsum);
 701     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line2C), vsum);
 702     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line3C), vsum);
 703     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line4C), vsum);
 704     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line5C), vsum);
 705     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line6C), vsum);
 706     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line7C), vsum);
 707     vsum = vec_sums(vsum, (vector signed int)vzero);
 708     vsum = vec_splat(vsum, 3);
 709     vec_ste(vsum, 0, &sum);
 710     }
 711     return sum;
 712 }
 713
 714 /*
 715 16x8 works with 16 elements; it allows to avoid replicating loads, and
 716 give the compiler more rooms for scheduling.  It's only used from
 717 inside hadamard8_diff16_altivec.
 718
 719 Unfortunately, it seems gcc-3.3 is a bit dumb, and the compiled code has a LOT
 720 of spill code, it seems gcc (unlike xlc) cannot keep everything in registers
 721 by itself. The following code include hand-made registers allocation. It's not
 722 clean, but on a 7450 the resulting code is much faster (best case fall from
 723 700+ cycles to 550).
 724
 725 xlc doesn't add spill code, but it doesn't know how to schedule for the 7450,
 726 and its code isn't much faster than gcc-3.3 on the 7450 (but uses 25% less
 727 instructions...)
 728
 729 On the 970, the hand-made RA is still a win (around 690 vs. around 780), but
 730 xlc goes to around 660 on the regular C code...
 731 */
 732
 733 static int hadamard8_diff16x8_altivec(/*MpegEncContext*/ void *s, uint8_t *dst, uint8_t *src, int stride, int h) {
 734     int sum;
 735     register vector signed short
 736         temp0 __asm__ ("v0"),
 737         temp1 __asm__ ("v1"),
 738         temp2 __asm__ ("v2"),
 739         temp3 __asm__ ("v3"),
 740         temp4 __asm__ ("v4"),
 741         temp5 __asm__ ("v5"),
 742         temp6 __asm__ ("v6"),
 743         temp7 __asm__ ("v7");
 744     register vector signed short
 745         temp0S __asm__ ("v8"),
 746         temp1S __asm__ ("v9"),
 747         temp2S __asm__ ("v10"),
 748         temp3S __asm__ ("v11"),
 749         temp4S __asm__ ("v12"),
 750         temp5S __asm__ ("v13"),
 751         temp6S __asm__ ("v14"),
 752         temp7S __asm__ ("v15");
 753     register const vector unsigned char vzero __asm__ ("v31") =
 754         (const vector unsigned char)vec_splat_u8(0);
 755     {
 756     register const vector signed short vprod1 __asm__ ("v16") =
 757         (const vector signed short){ 1,-1, 1,-1, 1,-1, 1,-1 };
 758     register const vector signed short vprod2 __asm__ ("v17") =
 759         (const vector signed short){ 1, 1,-1,-1, 1, 1,-1,-1 };
 760     register const vector signed short vprod3 __asm__ ("v18") =
 761         (const vector signed short){ 1, 1, 1, 1,-1,-1,-1,-1 };
 762     register const vector unsigned char perm1 __asm__ ("v19") =
 763         (const vector unsigned char)
 764         {0x02, 0x03, 0x00, 0x01, 0x06, 0x07, 0x04, 0x05,
 765          0x0A, 0x0B, 0x08, 0x09, 0x0E, 0x0F, 0x0C, 0x0D};
 766     register const vector unsigned char perm2 __asm__ ("v20") =
 767         (const vector unsigned char)
 768         {0x04, 0x05, 0x06, 0x07, 0x00, 0x01, 0x02, 0x03,
 769          0x0C, 0x0D, 0x0E, 0x0F, 0x08, 0x09, 0x0A, 0x0B};
 770     register const vector unsigned char perm3 __asm__ ("v21") =
 771         (const vector unsigned char)
 772         {0x08, 0x09, 0x0A, 0x0B, 0x0C, 0x0D, 0x0E, 0x0F,
 773          0x00, 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x07};
 774
 775 #define ONEITERBUTTERFLY(i, res1, res2)                               \
 776     {                                                                 \
 777     register vector unsigned char src1 __asm__ ("v22"),               \
 778                                   src2 __asm__ ("v23"),               \
 779                                   dst1 __asm__ ("v24"),               \
 780                                   dst2 __asm__ ("v25"),               \
 781                                   srcO __asm__ ("v22"),               \
 782                                   dstO __asm__ ("v23");               \
 783                                                                       \
 784     register vector signed short  srcV  __asm__ ("v24"),              \
 785                                   dstV  __asm__ ("v25"),              \
 786                                   srcW  __asm__ ("v26"),              \
 787                                   dstW  __asm__ ("v27"),              \
 788                                   but0  __asm__ ("v28"),              \
 789                                   but0S __asm__ ("v29"),              \
 790                                   op1   __asm__ ("v30"),              \
 791                                   but1  __asm__ ("v22"),              \
 792                                   op1S  __asm__ ("v23"),              \
 793                                   but1S __asm__ ("v24"),              \
 794                                   op2   __asm__ ("v25"),              \
 795                                   but2  __asm__ ("v26"),              \
 796                                   op2S  __asm__ ("v27"),              \
 797                                   but2S __asm__ ("v28"),              \
 798                                   op3   __asm__ ("v29"),              \
 799                                   op3S  __asm__ ("v30");              \
 800                                                                       \
 801     src1 = vec_ld(stride * i, src);                                   \
 802     src2 = vec_ld((stride * i) + 16, src);                            \
 803     srcO = vec_perm(src1, src2, vec_lvsl(stride * i, src));           \
 804     dst1 = vec_ld(stride * i, dst);                                   \
 805     dst2 = vec_ld((stride * i) + 16, dst);                            \
 806     dstO = vec_perm(dst1, dst2, vec_lvsl(stride * i, dst));           \
 807     /* promote the unsigned chars to signed shorts */                 \
 808     srcV = (vector signed short)vec_mergeh((vector signed char)vzero, \
 809            (vector signed char)srcO);                                 \
 810     dstV = (vector signed short)vec_mergeh((vector signed char)vzero, \
 811            (vector signed char)dstO);                                 \
 812     srcW = (vector signed short)vec_mergel((vector signed char)vzero, \
 813            (vector signed char)srcO);                                 \
 814     dstW = (vector signed short)vec_mergel((vector signed char)vzero, \
 815            (vector signed char)dstO);                                 \
 816     /* subtractions inside the first butterfly */                     \
 817     but0 = vec_sub(srcV, dstV);                                       \
 818     but0S = vec_sub(srcW, dstW);                                      \
 819     op1 = vec_perm(but0, but0, perm1);                                \
 820     but1 = vec_mladd(but0, vprod1, op1);                              \
 821     op1S = vec_perm(but0S, but0S, perm1);                             \
 822     but1S = vec_mladd(but0S, vprod1, op1S);                           \
 823     op2 = vec_perm(but1, but1, perm2);                                \
 824     but2 = vec_mladd(but1, vprod2, op2);                              \
 825     op2S = vec_perm(but1S, but1S, perm2);                             \
 826     but2S = vec_mladd(but1S, vprod2, op2S);                           \
 827     op3 = vec_perm(but2, but2, perm3);                                \
 828     res1 = vec_mladd(but2, vprod3, op3);                              \
 829     op3S = vec_perm(but2S, but2S, perm3);                             \
 830     res2 = vec_mladd(but2S, vprod3, op3S);                            \
 831     }
 832     ONEITERBUTTERFLY(0, temp0, temp0S);
 833     ONEITERBUTTERFLY(1, temp1, temp1S);
 834     ONEITERBUTTERFLY(2, temp2, temp2S);
 835     ONEITERBUTTERFLY(3, temp3, temp3S);
 836     ONEITERBUTTERFLY(4, temp4, temp4S);
 837     ONEITERBUTTERFLY(5, temp5, temp5S);
 838     ONEITERBUTTERFLY(6, temp6, temp6S);
 839     ONEITERBUTTERFLY(7, temp7, temp7S);
 840     }
 841 #undef ONEITERBUTTERFLY
 842     {
 843     register vector signed int vsum;
 844     register vector signed short line0S, line1S, line2S, line3S, line4S,
 845                                  line5S, line6S, line7S, line0BS,line2BS,
 846                                  line1BS,line3BS,line4BS,line6BS,line5BS,
 847                                  line7BS,line0CS,line4CS,line1CS,line5CS,
 848                                  line2CS,line6CS,line3CS,line7CS;
 849
 850     register vector signed short line0 = vec_add(temp0, temp1);
 851     register vector signed short line1 = vec_sub(temp0, temp1);
 852     register vector signed short line2 = vec_add(temp2, temp3);
 853     register vector signed short line3 = vec_sub(temp2, temp3);
 854     register vector signed short line4 = vec_add(temp4, temp5);
 855     register vector signed short line5 = vec_sub(temp4, temp5);
 856     register vector signed short line6 = vec_add(temp6, temp7);
 857     register vector signed short line7 = vec_sub(temp6, temp7);
 858
 859     register vector signed short line0B = vec_add(line0, line2);
 860     register vector signed short line2B = vec_sub(line0, line2);
 861     register vector signed short line1B = vec_add(line1, line3);
 862     register vector signed short line3B = vec_sub(line1, line3);
 863     register vector signed short line4B = vec_add(line4, line6);
 864     register vector signed short line6B = vec_sub(line4, line6);
 865     register vector signed short line5B = vec_add(line5, line7);
 866     register vector signed short line7B = vec_sub(line5, line7);
 867
 868     register vector signed short line0C = vec_add(line0B, line4B);
 869     register vector signed short line4C = vec_sub(line0B, line4B);
 870     register vector signed short line1C = vec_add(line1B, line5B);
 871     register vector signed short line5C = vec_sub(line1B, line5B);
 872     register vector signed short line2C = vec_add(line2B, line6B);
 873     register vector signed short line6C = vec_sub(line2B, line6B);
 874     register vector signed short line3C = vec_add(line3B, line7B);
 875     register vector signed short line7C = vec_sub(line3B, line7B);
 876
 877     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line0C), vec_splat_s32(0));
 878     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line1C), vsum);
 879     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line2C), vsum);
 880     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line3C), vsum);
 881     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line4C), vsum);
 882     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line5C), vsum);
 883     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line6C), vsum);
 884     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line7C), vsum);
 885
 886     line0S = vec_add(temp0S, temp1S);
 887     line1S = vec_sub(temp0S, temp1S);
 888     line2S = vec_add(temp2S, temp3S);
 889     line3S = vec_sub(temp2S, temp3S);
 890     line4S = vec_add(temp4S, temp5S);
 891     line5S = vec_sub(temp4S, temp5S);
 892     line6S = vec_add(temp6S, temp7S);
 893     line7S = vec_sub(temp6S, temp7S);
 894
 895     line0BS = vec_add(line0S, line2S);
 896     line2BS = vec_sub(line0S, line2S);
 897     line1BS = vec_add(line1S, line3S);
 898     line3BS = vec_sub(line1S, line3S);
 899     line4BS = vec_add(line4S, line6S);
 900     line6BS = vec_sub(line4S, line6S);
 901     line5BS = vec_add(line5S, line7S);
 902     line7BS = vec_sub(line5S, line7S);
 903
 904     line0CS = vec_add(line0BS, line4BS);
 905     line4CS = vec_sub(line0BS, line4BS);
 906     line1CS = vec_add(line1BS, line5BS);
 907     line5CS = vec_sub(line1BS, line5BS);
 908     line2CS = vec_add(line2BS, line6BS);
 909     line6CS = vec_sub(line2BS, line6BS);
 910     line3CS = vec_add(line3BS, line7BS);
 911     line7CS = vec_sub(line3BS, line7BS);
 912
 913     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line0CS), vsum);
 914     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line1CS), vsum);
 915     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line2CS), vsum);
 916     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line3CS), vsum);
 917     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line4CS), vsum);
 918     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line5CS), vsum);
 919     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line6CS), vsum);
 920     vsum = vec_sum4s(vec_abs(line7CS), vsum);
 921     vsum = vec_sums(vsum, (vector signed int)vzero);
 922     vsum = vec_splat(vsum, 3);
 923     vec_ste(vsum, 0, &sum);
 924     }
 925     return sum;
 926 }
 927
 928 static int hadamard8_diff16_altivec(/*MpegEncContext*/ void *s, uint8_t *dst, uint8_t *src, int stride, int h){
 929     int score;
 930     score = hadamard8_diff16x8_altivec(s, dst, src, stride, 8);
 931     if (h==16) {
 932         dst += 8*stride;
 933         src += 8*stride;
 934         score += hadamard8_diff16x8_altivec(s, dst, src, stride, 8);
 935     }
 936     return score;
 937 }
 938
 939 av_cold void ff_dsputil_init_altivec(DSPContext *c, AVCodecContext *avctx)
 940 {
 941     const int high_bit_depth = avctx->bits_per_raw_sample > 8;
 942
 943     c->pix_abs[0][1] = sad16_x2_altivec;
 944     c->pix_abs[0][2] = sad16_y2_altivec;
 945     c->pix_abs[0][3] = sad16_xy2_altivec;
 946     c->pix_abs[0][0] = sad16_altivec;
 947     c->pix_abs[1][0] = sad8_altivec;
 948     c->sad[0]= sad16_altivec;
 949     c->sad[1]= sad8_altivec;
 950     c->pix_norm1 = pix_norm1_altivec;
 951     c->sse[1]= sse8_altivec;
 952     c->sse[0]= sse16_altivec;
 953     c->pix_sum = pix_sum_altivec;
 954     c->diff_pixels = diff_pixels_altivec;
 955     c->add_bytes= add_bytes_altivec;
 956     if (!high_bit_depth) {
 957     c->get_pixels = get_pixels_altivec;
 958     c->clear_block = clear_block_altivec;
 959     }
 960
 961     c->hadamard8_diff[0] = hadamard8_diff16_altivec;
 962     c->hadamard8_diff[1] = hadamard8_diff8x8_altivec;
 963 }