git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/ppc/me_cmp.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  *
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   7  *
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   9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
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  12  *
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  17  *
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  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
  25 #include "libavutil/attributes.h"
  26 #include "libavutil/cpu.h"
  27 #include "libavutil/ppc/cpu.h"
  28 #include "libavutil/ppc/util_altivec.h"
  29
  30 #include "libavcodec/avcodec.h"
  31 #include "libavcodec/mpegvideo.h"
  32 #include "libavcodec/me_cmp.h"
  33
  34 #if HAVE_ALTIVEC
  35
  36 #if HAVE_BIGENDIAN
  37 #define GET_PERM(per1, per2, pix) {\
  38     per1 = vec_lvsl(0, pix);\
  39     per2 = vec_add(per1, vec_splat_u8(1));\
  40 }
  41 #define LOAD_PIX(v, iv, pix, per1, per2) {\
  42     vector unsigned char pix2l  = vec_ld(0,  pix);\
  43     vector unsigned char pix2r  = vec_ld(16, pix);\
  44     v  = vec_perm(pix2l, pix2r, per1);\
  45     iv = vec_perm(pix2l, pix2r, per2);\
  46 }
  47 #else
  48 #define GET_PERM(per1, per2, pix) {}
  49 #define LOAD_PIX(v, iv, pix, per1, per2) {\
  50     v  = vec_vsx_ld(0,  pix);\
  51     iv = vec_vsx_ld(1,  pix);\
  52 }
  53 #endif
  54 static int sad16_x2_altivec(MpegEncContext *v, uint8_t *pix1, uint8_t *pix2,
  55                             ptrdiff_t stride, int h)
  56 {
  57     int i;
  58     int __attribute__((aligned(16))) s = 0;
  59     const vector unsigned char zero =
  60         (const vector unsigned char) vec_splat_u8(0);
  61     vector unsigned int sad = (vector unsigned int) vec_splat_u32(0);
  62     vector signed int sumdiffs;
  63     vector unsigned char perm1, perm2, pix2v, pix2iv;
  64
  65     GET_PERM(perm1, perm2, pix2);
  66     for (i = 0; i < h; i++) {
  67         /* Read unaligned pixels into our vectors. The vectors are as follows:
  68          * pix1v: pix1[0] - pix1[15]
  69          * pix2v: pix2[0] - pix2[15]      pix2iv: pix2[1] - pix2[16] */
  70         vector unsigned char pix1v  = vec_ld(0,  pix1);
  71         LOAD_PIX(pix2v, pix2iv, pix2, perm1, perm2);
  72
  73         /* Calculate the average vector. */
  74         vector unsigned char avgv = vec_avg(pix2v, pix2iv);
  75
  76         /* Calculate a sum of abs differences vector. */
  77         vector unsigned char t5 = vec_sub(vec_max(pix1v, avgv),
  78                                           vec_min(pix1v, avgv));
  79
  80         /* Add each 4 pixel group together and put 4 results into sad. */
  81         sad = vec_sum4s(t5, sad);
  82
  83         pix1 += stride;
  84         pix2 += stride;
  85     }
  86     /* Sum up the four partial sums, and put the result into s. */
  87     sumdiffs = vec_sums((vector signed int) sad, (vector signed int) zero);
  88     sumdiffs = vec_splat(sumdiffs, 3);
  89     vec_ste(sumdiffs, 0, &s);
  90
  91     return s;
  92 }
  93
  94 static int sad16_y2_altivec(MpegEncContext *v, uint8_t *pix1, uint8_t *pix2,
  95                             ptrdiff_t stride, int h)
  96 {
  97     int i;
  98     int  __attribute__((aligned(16))) s = 0;
  99     const vector unsigned char zero =
 100         (const vector unsigned char) vec_splat_u8(0);
 101     vector unsigned char pix1v, pix3v, avgv, t5;
 102     vector unsigned int sad = (vector unsigned int) vec_splat_u32(0);
 103     vector signed int sumdiffs;
 104
 105     uint8_t *pix3 = pix2 + stride;
 106
 107     /* Due to the fact that pix3 = pix2 + stride, the pix3 of one
 108      * iteration becomes pix2 in the next iteration. We can use this
 109      * fact to avoid a potentially expensive unaligned read, each
 110      * time around the loop.
 111      * Read unaligned pixels into our vectors. The vectors are as follows:
 112      * pix2v: pix2[0] - pix2[15]
 113      * Split the pixel vectors into shorts. */
 114     vector unsigned char pix2v = VEC_LD(0, pix2);
 115
 116     for (i = 0; i < h; i++) {
 117         /* Read unaligned pixels into our vectors. The vectors are as follows:
 118          * pix1v: pix1[0] - pix1[15]
 119          * pix3v: pix3[0] - pix3[15] */
 120         pix1v = vec_ld(0,  pix1);
 121         pix3v = VEC_LD(0,  pix3);
 122
 123         /* Calculate the average vector. */
 124         avgv = vec_avg(pix2v, pix3v);
 125
 126         /* Calculate a sum of abs differences vector. */
 127         t5 = vec_sub(vec_max(pix1v, avgv), vec_min(pix1v, avgv));
 128
 129         /* Add each 4 pixel group together and put 4 results into sad. */
 130         sad = vec_sum4s(t5, sad);
 131
 132         pix1 += stride;
 133         pix2v = pix3v;
 134         pix3 += stride;
 135     }
 136
 137     /* Sum up the four partial sums, and put the result into s. */
 138     sumdiffs = vec_sums((vector signed int) sad, (vector signed int) zero);
 139     sumdiffs = vec_splat(sumdiffs, 3);
 140     vec_ste(sumdiffs, 0, &s);
 141     return s;
 142 }
 143
 144 static int sad16_xy2_altivec(MpegEncContext *v, uint8_t *pix1, uint8_t *pix2,
 145                              ptrdiff_t stride, int h)
 146 {
 147     int i;
 148     int  __attribute__((aligned(16))) s = 0;
 149     uint8_t *pix3 = pix2 + stride;
 150     const vector unsigned char zero =
 151         (const vector unsigned char) vec_splat_u8(0);
 152     const vector unsigned short two =
 153         (const vector unsigned short) vec_splat_u16(2);
 154     vector unsigned char avgv, t5;
 155     vector unsigned char pix1v, pix3v, pix3iv;
 156     vector unsigned short pix3lv, pix3hv, pix3ilv, pix3ihv;
 157     vector unsigned short avghv, avglv;
 158     vector unsigned int sad = (vector unsigned int) vec_splat_u32(0);
 159     vector signed int sumdiffs;
 160     vector unsigned char perm1, perm2, pix2v, pix2iv;
 161     GET_PERM(perm1, perm2, pix2);
 162
 163     /* Due to the fact that pix3 = pix2 + stride, the pix3 of one
 164      * iteration becomes pix2 in the next iteration. We can use this
 165      * fact to avoid a potentially expensive unaligned read, as well
 166      * as some splitting, and vector addition each time around the loop.
 167      * Read unaligned pixels into our vectors. The vectors are as follows:
 168      * pix2v: pix2[0] - pix2[15]  pix2iv: pix2[1] - pix2[16]
 169      * Split the pixel vectors into shorts. */
 170     LOAD_PIX(pix2v, pix2iv, pix2, perm1, perm2);
 171     vector unsigned short pix2hv  =
 172         (vector unsigned short) VEC_MERGEH(zero, pix2v);
 173     vector unsigned short pix2lv  =
 174         (vector unsigned short) VEC_MERGEL(zero, pix2v);
 175     vector unsigned short pix2ihv =
 176         (vector unsigned short) VEC_MERGEH(zero, pix2iv);
 177     vector unsigned short pix2ilv =
 178         (vector unsigned short) VEC_MERGEL(zero, pix2iv);
 179
 180     vector unsigned short t1 = vec_add(pix2hv, pix2ihv);
 181     vector unsigned short t2 = vec_add(pix2lv, pix2ilv);
 182     vector unsigned short t3, t4;
 183
 184     for (i = 0; i < h; i++) {
 185         /* Read unaligned pixels into our vectors. The vectors are as follows:
 186          * pix1v: pix1[0] - pix1[15]
 187          * pix3v: pix3[0] - pix3[15]      pix3iv: pix3[1] - pix3[16] */
 188         pix1v  = vec_ld(0, pix1);
 189         LOAD_PIX(pix3v, pix3iv, pix3, perm1, perm2);
 190
 191         /* Note that AltiVec does have vec_avg, but this works on vector pairs
 192          * and rounds up. We could do avg(avg(a, b), avg(c, d)), but the
 193          * rounding would mean that, for example, avg(3, 0, 0, 1) = 2, when
 194          * it should be 1. Instead, we have to split the pixel vectors into
 195          * vectors of shorts and do the averaging by hand. */
 196
 197         /* Split the pixel vectors into shorts. */
 198         pix3hv  = (vector unsigned short) VEC_MERGEH(zero, pix3v);
 199         pix3lv  = (vector unsigned short) VEC_MERGEL(zero, pix3v);
 200         pix3ihv = (vector unsigned short) VEC_MERGEH(zero, pix3iv);
 201         pix3ilv = (vector unsigned short) VEC_MERGEL(zero, pix3iv);
 202
 203         /* Do the averaging on them. */
 204         t3 = vec_add(pix3hv, pix3ihv);
 205         t4 = vec_add(pix3lv, pix3ilv);
 206
 207         avghv = vec_sr(vec_add(vec_add(t1, t3), two), two);
 208         avglv = vec_sr(vec_add(vec_add(t2, t4), two), two);
 209
 210         /* Pack the shorts back into a result. */
 211         avgv = vec_pack(avghv, avglv);
 212
 213         /* Calculate a sum of abs differences vector. */
 214         t5 = vec_sub(vec_max(pix1v, avgv), vec_min(pix1v, avgv));
 215
 216         /* Add each 4 pixel group together and put 4 results into sad. */
 217         sad = vec_sum4s(t5, sad);
 218
 219         pix1 += stride;
 220         pix3 += stride;
 221         /* Transfer the calculated values for pix3 into pix2. */
 222         t1 = t3;
 223         t2 = t4;
 224     }
 225     /* Sum up the four partial sums, and put the result into s. */
 226     sumdiffs = vec_sums((vector signed int) sad, (vector signed int) zero);
 227     sumdiffs = vec_splat(sumdiffs, 3);
 228     vec_ste(sumdiffs, 0, &s);
 229
 230     return s;
 231 }
 232
 233 static int sad16_altivec(MpegEncContext *v, uint8_t *pix1, uint8_t *pix2,
 234                          ptrdiff_t stride, int h)
 235 {
 236     int i;
 237     int  __attribute__((aligned(16))) s;
 238     const vector unsigned int zero =
 239         (const vector unsigned int) vec_splat_u32(0);
 240     vector unsigned int sad = (vector unsigned int) vec_splat_u32(0);
 241     vector signed int sumdiffs;
 242
 243     for (i = 0; i < h; i++) {
 244         /* Read potentially unaligned pixels into t1 and t2. */
 245         vector unsigned char t1 =vec_ld(0, pix1);
 246         vector unsigned char t2 = VEC_LD(0, pix2);
 247
 248         /* Calculate a sum of abs differences vector. */
 249         vector unsigned char t3 = vec_max(t1, t2);
 250         vector unsigned char t4 = vec_min(t1, t2);
 251         vector unsigned char t5 = vec_sub(t3, t4);
 252
 253         /* Add each 4 pixel group together and put 4 results into sad. */
 254         sad = vec_sum4s(t5, sad);
 255
 256         pix1 += stride;
 257         pix2 += stride;
 258     }
 259
 260     /* Sum up the four partial sums, and put the result into s. */
 261     sumdiffs = vec_sums((vector signed int) sad, (vector signed int) zero);
 262     sumdiffs = vec_splat(sumdiffs, 3);
 263     vec_ste(sumdiffs, 0, &s);
 264
 265     return s;
 266 }
 267
 268 static int sad8_altivec(MpegEncContext *v, uint8_t *pix1, uint8_t *pix2,
 269                         ptrdiff_t stride, int h)
 270 {
 271     int i;
 272     int  __attribute__((aligned(16))) s;
 273     const vector unsigned int zero =
 274         (const vector unsigned int) vec_splat_u32(0);
 275     const vector unsigned char permclear =
 276         (vector unsigned char)
 277         { 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 };
 278     vector unsigned int sad = (vector unsigned int) vec_splat_u32(0);
 279     vector signed int sumdiffs;
 280
 281     for (i = 0; i < h; i++) {
 282         /* Read potentially unaligned pixels into t1 and t2.
 283          * Since we're reading 16 pixels, and actually only want 8,
 284          * mask out the last 8 pixels. The 0s don't change the sum. */
 285         vector unsigned char pix1l = VEC_LD(0, pix1);
 286         vector unsigned char pix2l = VEC_LD(0, pix2);
 287         vector unsigned char t1 = vec_and(pix1l, permclear);
 288         vector unsigned char t2 = vec_and(pix2l, 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 += stride;
 299         pix2 += stride;
 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 /* Sum of Squared Errors for an 8x8 block, AltiVec-enhanced.
 311  * It's the sad8_altivec code above w/ squaring added. */
 312 static int sse8_altivec(MpegEncContext *v, uint8_t *pix1, uint8_t *pix2,
 313                         ptrdiff_t stride, int h)
 314 {
 315     int i;
 316     int  __attribute__((aligned(16))) s;
 317     const vector unsigned int zero =
 318         (const vector unsigned int) vec_splat_u32(0);
 319     const vector unsigned char permclear =
 320         (vector unsigned char)
 321         { 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 };
 322     vector unsigned int sum = (vector unsigned int) vec_splat_u32(0);
 323     vector signed int sumsqr;
 324
 325     for (i = 0; i < h; i++) {
 326         /* Read potentially unaligned pixels into t1 and t2.
 327          * Since we're reading 16 pixels, and actually only want 8,
 328          * mask out the last 8 pixels. The 0s don't change the sum. */
 329         vector unsigned char t1 = vec_and(VEC_LD(0, pix1), permclear);
 330         vector unsigned char t2 = vec_and(VEC_LD(0, pix2), permclear);
 331
 332         /* Since we want to use unsigned chars, we can take advantage
 333          * of the fact that abs(a - b) ^ 2 = (a - b) ^ 2. */
 334
 335         /* Calculate abs differences vector. */
 336         vector unsigned char t3 = vec_max(t1, t2);
 337         vector unsigned char t4 = vec_min(t1, t2);
 338         vector unsigned char t5 = vec_sub(t3, t4);
 339
 340         /* Square the values and add them to our sum. */
 341         sum = vec_msum(t5, t5, sum);
 342
 343         pix1 += stride;
 344         pix2 += stride;
 345     }
 346
 347     /* Sum up the four partial sums, and put the result into s. */
 348     sumsqr = vec_sums((vector signed int) sum, (vector signed int) zero);
 349     sumsqr = vec_splat(sumsqr, 3);
 350     vec_ste(sumsqr, 0, &s);
 351
 352     return s;
 353 }
 354
 355 /* Sum of Squared Errors for a 16x16 block, AltiVec-enhanced.
 356  * It's the sad16_altivec code above w/ squaring added. */
 357 static int sse16_altivec(MpegEncContext *v, uint8_t *pix1, uint8_t *pix2,
 358                          ptrdiff_t stride, int h)
 359 {
 360     int i;
 361     int  __attribute__((aligned(16))) s;
 362     const vector unsigned int zero =
 363         (const vector unsigned int) vec_splat_u32(0);
 364     vector unsigned int sum = (vector unsigned int) vec_splat_u32(0);
 365     vector signed int sumsqr;
 366
 367     for (i = 0; i < h; i++) {
 368         /* Read potentially unaligned pixels into t1 and t2. */
 369         vector unsigned char t1 = vec_ld(0, pix1);
 370         vector unsigned char t2 = VEC_LD(0, pix2);
 371
 372         /* Since we want to use unsigned chars, we can take advantage
 373          * of the fact that abs(a - b) ^ 2 = (a - b) ^ 2. */
 374
 375         /* Calculate abs differences vector. */
 376         vector unsigned char t3 = vec_max(t1, t2);
 377         vector unsigned char t4 = vec_min(t1, t2);
 378         vector unsigned char t5 = vec_sub(t3, t4);
 379
 380         /* Square the values and add them to our sum. */
 381         sum = vec_msum(t5, t5, sum);
 382
 383         pix1 += stride;
 384         pix2 += stride;
 385     }
 386
 387     /* Sum up the four partial sums, and put the result into s. */
 388     sumsqr = vec_sums((vector signed int) sum, (vector signed int) zero);
 389     sumsqr = vec_splat(sumsqr, 3);
 390
 391     vec_ste(sumsqr, 0, &s);
 392     return s;
 393 }
 394
 395 static int hadamard8_diff8x8_altivec(MpegEncContext *s, uint8_t *dst,
 396                                      uint8_t *src, ptrdiff_t stride, int h)
 397 {
 398     int __attribute__((aligned(16))) sum;
 399     register const vector unsigned char vzero =
 400         (const vector unsigned char) vec_splat_u8(0);
 401     register vector signed short temp0, temp1, temp2, temp3, temp4,
 402                                  temp5, temp6, temp7;
 403     {
 404         register const vector signed short vprod1 =
 405             (const vector signed short) { 1, -1, 1, -1, 1, -1, 1, -1 };
 406         register const vector signed short vprod2 =
 407             (const vector signed short) { 1, 1, -1, -1, 1, 1, -1, -1 };
 408         register const vector signed short vprod3 =
 409             (const vector signed short) { 1, 1, 1, 1, -1, -1, -1, -1 };
 410         register const vector unsigned char perm1 =
 411             (const vector unsigned char)
 412             { 0x02, 0x03, 0x00, 0x01, 0x06, 0x07, 0x04, 0x05,
 413               0x0A, 0x0B, 0x08, 0x09, 0x0E, 0x0F, 0x0C, 0x0D };
 414         register const vector unsigned char perm2 =
 415             (const vector unsigned char)
 416             { 0x04, 0x05, 0x06, 0x07, 0x00, 0x01, 0x02, 0x03,
 417               0x0C, 0x0D, 0x0E, 0x0F, 0x08, 0x09, 0x0A, 0x0B };
 418         register const vector unsigned char perm3 =
 419             (const vector unsigned char)
 420             { 0x08, 0x09, 0x0A, 0x0B, 0x0C, 0x0D, 0x0E, 0x0F,
 421               0x00, 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x07 };
 422
 423
 424 #define ONEITERBUTTERFLY(i, res)                                            \
 425     {                                                                       \
 426         register vector unsigned char srcO =  unaligned_load(stride * i, src);  \
 427         register vector unsigned char dstO = unaligned_load(stride * i, dst);\
 428                                                                             \
 429         /* Promote the unsigned chars to signed shorts. */                  \
 430         /* We're in the 8x8 function, we only care for the first 8. */      \
 431         register vector signed short srcV =                                 \
 432             (vector signed short) VEC_MERGEH((vector signed char) vzero,    \
 433                                              (vector signed char) srcO);    \
 434         register vector signed short dstV =                                 \
 435             (vector signed short) VEC_MERGEH((vector signed char) vzero,    \
 436                                              (vector signed char) dstO);    \
 437                                                                             \
 438         /* subtractions inside the first butterfly */                       \
 439         register vector signed short but0 = vec_sub(srcV, dstV);            \
 440         register vector signed short op1  = vec_perm(but0, but0, perm1);    \
 441         register vector signed short but1 = vec_mladd(but0, vprod1, op1);   \
 442         register vector signed short op2  = vec_perm(but1, but1, perm2);    \
 443         register vector signed short but2 = vec_mladd(but1, vprod2, op2);   \
 444         register vector signed short op3  = vec_perm(but2, but2, perm3);    \
 445         res  = vec_mladd(but2, vprod3, op3);                                \
 446     }
 447
 448         ONEITERBUTTERFLY(0, temp0);
 449         ONEITERBUTTERFLY(1, temp1);
 450         ONEITERBUTTERFLY(2, temp2);
 451         ONEITERBUTTERFLY(3, temp3);
 452         ONEITERBUTTERFLY(4, temp4);
 453         ONEITERBUTTERFLY(5, temp5);
 454         ONEITERBUTTERFLY(6, temp6);
 455         ONEITERBUTTERFLY(7, temp7);
 456     }
 457 #undef ONEITERBUTTERFLY
 458     {
 459         register vector signed int vsum;
 460         register vector signed short line0  = vec_add(temp0, temp1);
 461         register vector signed short line1  = vec_sub(temp0, temp1);
 462         register vector signed short line2  = vec_add(temp2, temp3);
 463         register vector signed short line3  = vec_sub(temp2, temp3);
 464         register vector signed short line4  = vec_add(temp4, temp5);
 465         register vector signed short line5  = vec_sub(temp4, temp5);
 466         register vector signed short line6  = vec_add(temp6, temp7);
 467         register vector signed short line7  = vec_sub(temp6, temp7);
 468
 469         register vector signed short line0B = vec_add(line0, line2);
 470         register vector signed short line2B = vec_sub(line0, line2);
 471         register vector signed short line1B = vec_add(line1, line3);
 472         register vector signed short line3B = vec_sub(line1, line3);
 473         register vector signed short line4B = vec_add(line4, line6);
 474         register vector signed short line6B = vec_sub(line4, line6);
 475         register vector signed short line5B = vec_add(line5, line7);
 476         register vector signed short line7B = vec_sub(line5, line7);
 477
 478         register vector signed short line0C = vec_add(line0B, line4B);
 479         register vector signed short line4C = vec_sub(line0B, line4B);
 480         register vector signed short line1C = vec_add(line1B, line5B);
 481         register vector signed short line5C = vec_sub(line1B, line5B);
 482         register vector signed short line2C = vec_add(line2B, line6B);
 483         register vector signed short line6C = vec_sub(line2B, line6B);
 484         register vector signed short line3C = vec_add(line3B, line7B);
 485         register vector signed short line7C = vec_sub(line3B, line7B);
 486
 487         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line0C), vec_splat_s32(0));
 488         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line1C), vsum);
 489         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line2C), vsum);
 490         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line3C), vsum);
 491         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line4C), vsum);
 492         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line5C), vsum);
 493         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line6C), vsum);
 494         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line7C), vsum);
 495         vsum = vec_sums(vsum, (vector signed int) vzero);
 496         vsum = vec_splat(vsum, 3);
 497
 498         vec_ste(vsum, 0, &sum);
 499     }
 500     return sum;
 501 }
 502
 503 /*
 504  * 16x8 works with 16 elements; it can avoid replicating loads, and
 505  * gives the compiler more room for scheduling. It's only used from
 506  * inside hadamard8_diff16_altivec.
 507  *
 508  * Unfortunately, it seems gcc-3.3 is a bit dumb, and the compiled code has
 509  * a LOT of spill code, it seems gcc (unlike xlc) cannot keep everything in
 510  * registers by itself. The following code includes hand-made register
 511  * allocation. It's not clean, but on a 7450 the resulting code is much faster
 512  * (best case falls from 700+ cycles to 550).
 513  *
 514  * xlc doesn't add spill code, but it doesn't know how to schedule for the
 515  * 7450, and its code isn't much faster than gcc-3.3 on the 7450 (but uses
 516  * 25% fewer instructions...)
 517  *
 518  * On the 970, the hand-made RA is still a win (around 690 vs. around 780),
 519  * but xlc goes to around 660 on the regular C code...
 520  */
 521 static int hadamard8_diff16x8_altivec(MpegEncContext *s, uint8_t *dst,
 522                                       uint8_t *src, ptrdiff_t stride, int h)
 523 {
 524     int __attribute__((aligned(16))) sum;
 525     register vector signed short
 526         temp0 __asm__ ("v0"),
 527         temp1 __asm__ ("v1"),
 528         temp2 __asm__ ("v2"),
 529         temp3 __asm__ ("v3"),
 530         temp4 __asm__ ("v4"),
 531         temp5 __asm__ ("v5"),
 532         temp6 __asm__ ("v6"),
 533         temp7 __asm__ ("v7");
 534     register vector signed short
 535         temp0S __asm__ ("v8"),
 536         temp1S __asm__ ("v9"),
 537         temp2S __asm__ ("v10"),
 538         temp3S __asm__ ("v11"),
 539         temp4S __asm__ ("v12"),
 540         temp5S __asm__ ("v13"),
 541         temp6S __asm__ ("v14"),
 542         temp7S __asm__ ("v15");
 543     register const vector unsigned char vzero __asm__ ("v31") =
 544         (const vector unsigned char) vec_splat_u8(0);
 545     {
 546         register const vector signed short vprod1 __asm__ ("v16") =
 547             (const vector signed short) { 1, -1, 1, -1, 1, -1, 1, -1 };
 548
 549         register const vector signed short vprod2 __asm__ ("v17") =
 550             (const vector signed short) { 1, 1, -1, -1, 1, 1, -1, -1 };
 551
 552         register const vector signed short vprod3 __asm__ ("v18") =
 553             (const vector signed short) { 1, 1, 1, 1, -1, -1, -1, -1 };
 554
 555         register const vector unsigned char perm1 __asm__ ("v19") =
 556             (const vector unsigned char)
 557             { 0x02, 0x03, 0x00, 0x01, 0x06, 0x07, 0x04, 0x05,
 558               0x0A, 0x0B, 0x08, 0x09, 0x0E, 0x0F, 0x0C, 0x0D };
 559
 560         register const vector unsigned char perm2 __asm__ ("v20") =
 561             (const vector unsigned char)
 562             { 0x04, 0x05, 0x06, 0x07, 0x00, 0x01, 0x02, 0x03,
 563               0x0C, 0x0D, 0x0E, 0x0F, 0x08, 0x09, 0x0A, 0x0B };
 564
 565         register const vector unsigned char perm3 __asm__ ("v21") =
 566             (const vector unsigned char)
 567             { 0x08, 0x09, 0x0A, 0x0B, 0x0C, 0x0D, 0x0E, 0x0F,
 568               0x00, 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x07 };
 569
 570 #define ONEITERBUTTERFLY(i, res1, res2)                                     \
 571     {                                                                       \
 572         register vector unsigned char srcO __asm__ ("v22") =                \
 573             unaligned_load(stride * i, src);                                    \
 574         register vector unsigned char dstO __asm__ ("v23") =                \
 575             unaligned_load(stride * i, dst);\
 576                                                                             \
 577         /* Promote the unsigned chars to signed shorts. */                  \
 578         register vector signed short srcV __asm__ ("v24") =                 \
 579             (vector signed short) VEC_MERGEH((vector signed char) vzero,    \
 580                                              (vector signed char) srcO);    \
 581         register vector signed short dstV __asm__ ("v25") =                 \
 582             (vector signed short) VEC_MERGEH((vector signed char) vzero,    \
 583                                              (vector signed char) dstO);    \
 584         register vector signed short srcW __asm__ ("v26") =                 \
 585             (vector signed short) VEC_MERGEL((vector signed char) vzero,    \
 586                                              (vector signed char) srcO);    \
 587         register vector signed short dstW __asm__ ("v27") =                 \
 588             (vector signed short) VEC_MERGEL((vector signed char) vzero,    \
 589                                              (vector signed char) dstO);    \
 590                                                                             \
 591         /* subtractions inside the first butterfly */                       \
 592         register vector signed short but0  __asm__ ("v28") =                \
 593             vec_sub(srcV, dstV);                                            \
 594         register vector signed short but0S __asm__ ("v29") =                \
 595             vec_sub(srcW, dstW);                                            \
 596         register vector signed short op1   __asm__ ("v30") =                \
 597             vec_perm(but0, but0, perm1);                                    \
 598         register vector signed short but1  __asm__ ("v22") =                \
 599             vec_mladd(but0, vprod1, op1);                                   \
 600         register vector signed short op1S  __asm__ ("v23") =                \
 601             vec_perm(but0S, but0S, perm1);                                  \
 602         register vector signed short but1S __asm__ ("v24") =                \
 603             vec_mladd(but0S, vprod1, op1S);                                 \
 604         register vector signed short op2   __asm__ ("v25") =                \
 605             vec_perm(but1, but1, perm2);                                    \
 606         register vector signed short but2  __asm__ ("v26") =                \
 607             vec_mladd(but1, vprod2, op2);                                   \
 608         register vector signed short op2S  __asm__ ("v27") =                \
 609             vec_perm(but1S, but1S, perm2);                                  \
 610         register vector signed short but2S __asm__ ("v28") =                \
 611             vec_mladd(but1S, vprod2, op2S);                                 \
 612         register vector signed short op3   __asm__ ("v29") =                \
 613             vec_perm(but2, but2, perm3);                                    \
 614         register vector signed short op3S  __asm__ ("v30") =                \
 615             vec_perm(but2S, but2S, perm3);                                  \
 616         res1 = vec_mladd(but2, vprod3, op3);                                \
 617         res2 = vec_mladd(but2S, vprod3, op3S);                              \
 618     }
 619
 620         ONEITERBUTTERFLY(0, temp0, temp0S);
 621         ONEITERBUTTERFLY(1, temp1, temp1S);
 622         ONEITERBUTTERFLY(2, temp2, temp2S);
 623         ONEITERBUTTERFLY(3, temp3, temp3S);
 624         ONEITERBUTTERFLY(4, temp4, temp4S);
 625         ONEITERBUTTERFLY(5, temp5, temp5S);
 626         ONEITERBUTTERFLY(6, temp6, temp6S);
 627         ONEITERBUTTERFLY(7, temp7, temp7S);
 628     }
 629 #undef ONEITERBUTTERFLY
 630     {
 631         register vector signed int vsum;
 632
 633         register vector signed short line0  = vec_add(temp0, temp1);
 634         register vector signed short line1  = vec_sub(temp0, temp1);
 635         register vector signed short line2  = vec_add(temp2, temp3);
 636         register vector signed short line3  = vec_sub(temp2, temp3);
 637         register vector signed short line4  = vec_add(temp4, temp5);
 638         register vector signed short line5  = vec_sub(temp4, temp5);
 639         register vector signed short line6  = vec_add(temp6, temp7);
 640         register vector signed short line7  = vec_sub(temp6, temp7);
 641
 642         register vector signed short line0B = vec_add(line0, line2);
 643         register vector signed short line2B = vec_sub(line0, line2);
 644         register vector signed short line1B = vec_add(line1, line3);
 645         register vector signed short line3B = vec_sub(line1, line3);
 646         register vector signed short line4B = vec_add(line4, line6);
 647         register vector signed short line6B = vec_sub(line4, line6);
 648         register vector signed short line5B = vec_add(line5, line7);
 649         register vector signed short line7B = vec_sub(line5, line7);
 650
 651         register vector signed short line0C = vec_add(line0B, line4B);
 652         register vector signed short line4C = vec_sub(line0B, line4B);
 653         register vector signed short line1C = vec_add(line1B, line5B);
 654         register vector signed short line5C = vec_sub(line1B, line5B);
 655         register vector signed short line2C = vec_add(line2B, line6B);
 656         register vector signed short line6C = vec_sub(line2B, line6B);
 657         register vector signed short line3C = vec_add(line3B, line7B);
 658         register vector signed short line7C = vec_sub(line3B, line7B);
 659
 660         register vector signed short line0S = vec_add(temp0S, temp1S);
 661         register vector signed short line1S = vec_sub(temp0S, temp1S);
 662         register vector signed short line2S = vec_add(temp2S, temp3S);
 663         register vector signed short line3S = vec_sub(temp2S, temp3S);
 664         register vector signed short line4S = vec_add(temp4S, temp5S);
 665         register vector signed short line5S = vec_sub(temp4S, temp5S);
 666         register vector signed short line6S = vec_add(temp6S, temp7S);
 667         register vector signed short line7S = vec_sub(temp6S, temp7S);
 668
 669         register vector signed short line0BS = vec_add(line0S, line2S);
 670         register vector signed short line2BS = vec_sub(line0S, line2S);
 671         register vector signed short line1BS = vec_add(line1S, line3S);
 672         register vector signed short line3BS = vec_sub(line1S, line3S);
 673         register vector signed short line4BS = vec_add(line4S, line6S);
 674         register vector signed short line6BS = vec_sub(line4S, line6S);
 675         register vector signed short line5BS = vec_add(line5S, line7S);
 676         register vector signed short line7BS = vec_sub(line5S, line7S);
 677
 678         register vector signed short line0CS = vec_add(line0BS, line4BS);
 679         register vector signed short line4CS = vec_sub(line0BS, line4BS);
 680         register vector signed short line1CS = vec_add(line1BS, line5BS);
 681         register vector signed short line5CS = vec_sub(line1BS, line5BS);
 682         register vector signed short line2CS = vec_add(line2BS, line6BS);
 683         register vector signed short line6CS = vec_sub(line2BS, line6BS);
 684         register vector signed short line3CS = vec_add(line3BS, line7BS);
 685         register vector signed short line7CS = vec_sub(line3BS, line7BS);
 686
 687         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line0C), vec_splat_s32(0));
 688         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line1C), vsum);
 689         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line2C), vsum);
 690         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line3C), vsum);
 691         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line4C), vsum);
 692         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line5C), vsum);
 693         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line6C), vsum);
 694         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line7C), vsum);
 695
 696         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line0CS), vsum);
 697         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line1CS), vsum);
 698         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line2CS), vsum);
 699         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line3CS), vsum);
 700         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line4CS), vsum);
 701         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line5CS), vsum);
 702         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line6CS), vsum);
 703         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line7CS), vsum);
 704         vsum = vec_sums(vsum, (vector signed int) vzero);
 705         vsum = vec_splat(vsum, 3);
 706
 707         vec_ste(vsum, 0, &sum);
 708     }
 709     return sum;
 710 }
 711
 712 static int hadamard8_diff16_altivec(MpegEncContext *s, uint8_t *dst,
 713                                     uint8_t *src, ptrdiff_t stride, int h)
 714 {
 715     int score = hadamard8_diff16x8_altivec(s, dst, src, stride, 8);
 716
 717     if (h == 16) {
 718         dst   += 8 * stride;
 719         src   += 8 * stride;
 720         score += hadamard8_diff16x8_altivec(s, dst, src, stride, 8);
 721     }
 722     return score;
 723 }
 724 #endif /* HAVE_ALTIVEC */
 725
 726 av_cold void ff_me_cmp_init_ppc(MECmpContext *c, AVCodecContext *avctx)
 727 {
 728 #if HAVE_ALTIVEC
 729     if (!PPC_ALTIVEC(av_get_cpu_flags()))
 730         return;
 731
 732     c->pix_abs[0][1] = sad16_x2_altivec;
 733     c->pix_abs[0][2] = sad16_y2_altivec;
 734     c->pix_abs[0][3] = sad16_xy2_altivec;
 735     c->pix_abs[0][0] = sad16_altivec;
 736     c->pix_abs[1][0] = sad8_altivec;
 737
 738     c->sad[0] = sad16_altivec;
 739     c->sad[1] = sad8_altivec;
 740     c->sse[0] = sse16_altivec;
 741     c->sse[1] = sse8_altivec;
 742
 743     c->hadamard8_diff[0] = hadamard8_diff16_altivec;
 744     c->hadamard8_diff[1] = hadamard8_diff8x8_altivec;
 745 #endif /* HAVE_ALTIVEC */
 746 }