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

   1 /*
   2  * FFT/IFFT transforms
   3  * AltiVec-enabled
   4  * Copyright (c) 2003 Romain Dolbeau <romain@dolbeau.org>
   5  * Based on code Copyright (c) 2002 Fabrice Bellard.
   6  *
   7  * This library is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with this library; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  20  */
  21 #include "../dsputil.h"
  22
  23 #include "gcc_fixes.h"
  24
  25 #include "dsputil_altivec.h"
  26
  27 /*
  28   those three macros are from libavcodec/fft.c
  29   and are required for the reference C code
  30 */
  31 /* butter fly op */
  32 #define BF(pre, pim, qre, qim, pre1, pim1, qre1, qim1) \
  33 {\
  34   FFTSample ax, ay, bx, by;\
  35   bx=pre1;\
  36   by=pim1;\
  37   ax=qre1;\
  38   ay=qim1;\
  39   pre = (bx + ax);\
  40   pim = (by + ay);\
  41   qre = (bx - ax);\
  42   qim = (by - ay);\
  43 }
  44 #define MUL16(a,b) ((a) * (b))
  45 #define CMUL(pre, pim, are, aim, bre, bim) \
  46 {\
  47    pre = (MUL16(are, bre) - MUL16(aim, bim));\
  48    pim = (MUL16(are, bim) + MUL16(bre, aim));\
  49 }
  50
  51
  52 /**
  53  * Do a complex FFT with the parameters defined in ff_fft_init(). The
  54  * input data must be permuted before with s->revtab table. No
  55  * 1.0/sqrt(n) normalization is done.
  56  * AltiVec-enabled
  57  * This code assumes that the 'z' pointer is 16 bytes-aligned
  58  * It also assumes all FFTComplex are 8 bytes-aligned pair of float
  59  * The code is exactly the same as the SSE version, except
  60  * that successive MUL + ADD/SUB have been merged into
  61  * fused multiply-add ('vec_madd' in altivec)
  62  */
  63 void ff_fft_calc_altivec(FFTContext *s, FFTComplex *z)
  64 {
  65 POWERPC_PERF_DECLARE(altivec_fft_num, s->nbits >= 6);
  66 #ifdef ALTIVEC_USE_REFERENCE_C_CODE
  67     int ln = s->nbits;
  68     int j, np, np2;
  69     int nblocks, nloops;
  70     register FFTComplex *p, *q;
  71     FFTComplex *exptab = s->exptab;
  72     int l;
  73     FFTSample tmp_re, tmp_im;
  74
  75 POWERPC_PERF_START_COUNT(altivec_fft_num, s->nbits >= 6);
  76
  77     np = 1 << ln;
  78
  79     /* pass 0 */
  80
  81     p=&z[0];
  82     j=(np >> 1);
  83     do {
  84         BF(p[0].re, p[0].im, p[1].re, p[1].im,
  85            p[0].re, p[0].im, p[1].re, p[1].im);
  86         p+=2;
  87     } while (--j != 0);
  88
  89     /* pass 1 */
  90
  91
  92     p=&z[0];
  93     j=np >> 2;
  94     if (s->inverse) {
  95         do {
  96             BF(p[0].re, p[0].im, p[2].re, p[2].im,
  97                p[0].re, p[0].im, p[2].re, p[2].im);
  98             BF(p[1].re, p[1].im, p[3].re, p[3].im,
  99                p[1].re, p[1].im, -p[3].im, p[3].re);
 100             p+=4;
 101         } while (--j != 0);
 102     } else {
 103         do {
 104             BF(p[0].re, p[0].im, p[2].re, p[2].im,
 105                p[0].re, p[0].im, p[2].re, p[2].im);
 106             BF(p[1].re, p[1].im, p[3].re, p[3].im,
 107                p[1].re, p[1].im, p[3].im, -p[3].re);
 108             p+=4;
 109         } while (--j != 0);
 110     }
 111     /* pass 2 .. ln-1 */
 112
 113     nblocks = np >> 3;
 114     nloops = 1 << 2;
 115     np2 = np >> 1;
 116     do {
 117         p = z;
 118         q = z + nloops;
 119         for (j = 0; j < nblocks; ++j) {
 120             BF(p->re, p->im, q->re, q->im,
 121                p->re, p->im, q->re, q->im);
 122
 123             p++;
 124             q++;
 125             for(l = nblocks; l < np2; l += nblocks) {
 126                 CMUL(tmp_re, tmp_im, exptab[l].re, exptab[l].im, q->re, q->im);
 127                 BF(p->re, p->im, q->re, q->im,
 128                    p->re, p->im, tmp_re, tmp_im);
 129                 p++;
 130                 q++;
 131             }
 132
 133             p += nloops;
 134             q += nloops;
 135         }
 136         nblocks = nblocks >> 1;
 137         nloops = nloops << 1;
 138     } while (nblocks != 0);
 139
 140 POWERPC_PERF_STOP_COUNT(altivec_fft_num, s->nbits >= 6);
 141
 142 #else /* ALTIVEC_USE_REFERENCE_C_CODE */
 143 #ifdef CONFIG_DARWIN
 144     register const vector float vczero = (const vector float)(0.);
 145 #else
 146     register const vector float vczero = (const vector float){0.,0.,0.,0.};
 147 #endif
 148
 149     int ln = s->nbits;
 150     int j, np, np2;
 151     int nblocks, nloops;
 152     register FFTComplex *p, *q;
 153     FFTComplex *cptr, *cptr1;
 154     int k;
 155
 156 POWERPC_PERF_START_COUNT(altivec_fft_num, s->nbits >= 6);
 157
 158     np = 1 << ln;
 159
 160     {
 161         vector float *r, a, b, a1, c1, c2;
 162
 163         r = (vector float *)&z[0];
 164
 165         c1 = vcii(p,p,n,n);
 166
 167         if (s->inverse)
 168             {
 169                 c2 = vcii(p,p,n,p);
 170             }
 171         else
 172             {
 173                 c2 = vcii(p,p,p,n);
 174             }
 175
 176         j = (np >> 2);
 177         do {
 178             a = vec_ld(0, r);
 179             a1 = vec_ld(sizeof(vector float), r);
 180
 181             b = vec_perm(a,a,vcprmle(1,0,3,2));
 182             a = vec_madd(a,c1,b);
 183             /* do the pass 0 butterfly */
 184
 185             b = vec_perm(a1,a1,vcprmle(1,0,3,2));
 186             b = vec_madd(a1,c1,b);
 187             /* do the pass 0 butterfly */
 188
 189             /* multiply third by -i */
 190             b = vec_perm(b,b,vcprmle(2,3,1,0));
 191
 192             /* do the pass 1 butterfly */
 193             vec_st(vec_madd(b,c2,a), 0, r);
 194             vec_st(vec_nmsub(b,c2,a), sizeof(vector float), r);
 195
 196             r += 2;
 197         } while (--j != 0);
 198     }
 199     /* pass 2 .. ln-1 */
 200
 201     nblocks = np >> 3;
 202     nloops = 1 << 2;
 203     np2 = np >> 1;
 204
 205     cptr1 = s->exptab1;
 206     do {
 207         p = z;
 208         q = z + nloops;
 209         j = nblocks;
 210         do {
 211             cptr = cptr1;
 212             k = nloops >> 1;
 213             do {
 214                 vector float a,b,c,t1;
 215
 216                 a = vec_ld(0, (float*)p);
 217                 b = vec_ld(0, (float*)q);
 218
 219                 /* complex mul */
 220                 c = vec_ld(0, (float*)cptr);
 221                 /*  cre*re cim*re */
 222                 t1 = vec_madd(c, vec_perm(b,b,vcprmle(2,2,0,0)),vczero);
 223                 c = vec_ld(sizeof(vector float), (float*)cptr);
 224                 /*  -cim*im cre*im */
 225                 b = vec_madd(c, vec_perm(b,b,vcprmle(3,3,1,1)),t1);
 226
 227                 /* butterfly */
 228                 vec_st(vec_add(a,b), 0, (float*)p);
 229                 vec_st(vec_sub(a,b), 0, (float*)q);
 230
 231                 p += 2;
 232                 q += 2;
 233                 cptr += 4;
 234             } while (--k);
 235
 236             p += nloops;
 237             q += nloops;
 238         } while (--j);
 239         cptr1 += nloops * 2;
 240         nblocks = nblocks >> 1;
 241         nloops = nloops << 1;
 242     } while (nblocks != 0);
 243
 244 POWERPC_PERF_STOP_COUNT(altivec_fft_num, s->nbits >= 6);
 245
 246 #endif /* ALTIVEC_USE_REFERENCE_C_CODE */
 247 }