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

   1 /*
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   3  * Copyright (c) 2002 Dieter Shirley
   4  * Copyright (c) 2003-2004 Romain Dolbeau <romain@dolbeau.org>
   5  *
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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 #if HAVE_ALTIVEC_H
  25 #include <altivec.h>
  26 #endif
  27
  28 #include "libavutil/attributes.h"
  29 #include "libavutil/cpu.h"
  30 #include "libavutil/ppc/cpu.h"
  31 #include "libavutil/ppc/types_altivec.h"
  32 #include "libavutil/ppc/util_altivec.h"
  33 #include "libavcodec/avcodec.h"
  34 #include "libavcodec/mpegvideo.h"
  35 #include "libavcodec/me_cmp.h"
  36
  37 #if HAVE_ALTIVEC
  38
  39 #if HAVE_BIGENDIAN
  40 #define GET_PERM(per1, per2, pix) {\
  41     per1 = vec_lvsl(0, pix);\
  42     per2 = vec_add(per1, vec_splat_u8(1));\
  43 }
  44 #define LOAD_PIX(v, iv, pix, per1, per2) {\
  45     vector unsigned char pix2l  = vec_ld(0,  pix);\
  46     vector unsigned char pix2r  = vec_ld(16, pix);\
  47     v  = vec_perm(pix2l, pix2r, per1);\
  48     iv = vec_perm(pix2l, pix2r, per2);\
  49 }
  50 #else
  51 #define GET_PERM(per1, per2, pix) {}
  52 #define LOAD_PIX(v, iv, pix, per1, per2) {\
  53     v  = vec_vsx_ld(0,  pix);\
  54     iv = vec_vsx_ld(1,  pix);\
  55 }
  56 #endif
  57 static int sad16_x2_altivec(MpegEncContext *v, uint8_t *pix1, uint8_t *pix2,
  58                             ptrdiff_t stride, int h)
  59 {
  60     int i;
  61     int __attribute__((aligned(16))) s = 0;
  62     const vector unsigned char zero =
  63         (const vector unsigned char) vec_splat_u8(0);
  64     vector unsigned int sad = (vector unsigned int) vec_splat_u32(0);
  65     vector signed int sumdiffs;
  66     vector unsigned char perm1, perm2, pix2v, pix2iv;
  67
  68     GET_PERM(perm1, perm2, pix2);
  69     for (i = 0; i < h; i++) {
  70         /* Read unaligned pixels into our vectors. The vectors are as follows:
  71          * pix1v: pix1[0] - pix1[15]
  72          * pix2v: pix2[0] - pix2[15]      pix2iv: pix2[1] - pix2[16] */
  73         vector unsigned char pix1v  = vec_ld(0,  pix1);
  74         LOAD_PIX(pix2v, pix2iv, pix2, perm1, perm2);
  75
  76         /* Calculate the average vector. */
  77         vector unsigned char avgv = vec_avg(pix2v, pix2iv);
  78
  79         /* Calculate a sum of abs differences vector. */
  80         vector unsigned char t5 = vec_sub(vec_max(pix1v, avgv),
  81                                           vec_min(pix1v, avgv));
  82
  83         /* Add each 4 pixel group together and put 4 results into sad. */
  84         sad = vec_sum4s(t5, sad);
  85
  86         pix1 += stride;
  87         pix2 += stride;
  88     }
  89     /* Sum up the four partial sums, and put the result into s. */
  90     sumdiffs = vec_sums((vector signed int) sad, (vector signed int) zero);
  91     sumdiffs = vec_splat(sumdiffs, 3);
  92     vec_ste(sumdiffs, 0, &s);
  93
  94     return s;
  95 }
  96
  97 static int sad16_y2_altivec(MpegEncContext *v, uint8_t *pix1, uint8_t *pix2,
  98                             ptrdiff_t stride, int h)
  99 {
 100     int i;
 101     int  __attribute__((aligned(16))) s = 0;
 102     const vector unsigned char zero =
 103         (const vector unsigned char) vec_splat_u8(0);
 104     vector unsigned char pix1v, pix3v, avgv, t5;
 105     vector unsigned int sad = (vector unsigned int) vec_splat_u32(0);
 106     vector signed int sumdiffs;
 107
 108     uint8_t *pix3 = pix2 + stride;
 109
 110     /* Due to the fact that pix3 = pix2 + stride, the pix3 of one
 111      * iteration becomes pix2 in the next iteration. We can use this
 112      * fact to avoid a potentially expensive unaligned read, each
 113      * time around the loop.
 114      * Read unaligned pixels into our vectors. The vectors are as follows:
 115      * pix2v: pix2[0] - pix2[15]
 116      * Split the pixel vectors into shorts. */
 117     vector unsigned char pix2v = VEC_LD(0, pix2);
 118
 119     for (i = 0; i < h; i++) {
 120         /* Read unaligned pixels into our vectors. The vectors are as follows:
 121          * pix1v: pix1[0] - pix1[15]
 122          * pix3v: pix3[0] - pix3[15] */
 123         pix1v = vec_ld(0,  pix1);
 124         pix3v = VEC_LD(0,  pix3);
 125
 126         /* Calculate the average vector. */
 127         avgv = vec_avg(pix2v, pix3v);
 128
 129         /* Calculate a sum of abs differences vector. */
 130         t5 = vec_sub(vec_max(pix1v, avgv), vec_min(pix1v, avgv));
 131
 132         /* Add each 4 pixel group together and put 4 results into sad. */
 133         sad = vec_sum4s(t5, sad);
 134
 135         pix1 += stride;
 136         pix2v = pix3v;
 137         pix3 += stride;
 138     }
 139
 140     /* Sum up the four partial sums, and put the result into s. */
 141     sumdiffs = vec_sums((vector signed int) sad, (vector signed int) zero);
 142     sumdiffs = vec_splat(sumdiffs, 3);
 143     vec_ste(sumdiffs, 0, &s);
 144     return s;
 145 }
 146
 147 static int sad16_xy2_altivec(MpegEncContext *v, uint8_t *pix1, uint8_t *pix2,
 148                              ptrdiff_t stride, int h)
 149 {
 150     int i;
 151     int  __attribute__((aligned(16))) s = 0;
 152     uint8_t *pix3 = pix2 + stride;
 153     const vector unsigned char zero =
 154         (const vector unsigned char) vec_splat_u8(0);
 155     const vector unsigned short two =
 156         (const vector unsigned short) vec_splat_u16(2);
 157     vector unsigned char avgv, t5;
 158     vector unsigned char pix1v, pix3v, pix3iv;
 159     vector unsigned short pix3lv, pix3hv, pix3ilv, pix3ihv;
 160     vector unsigned short avghv, avglv;
 161     vector unsigned int sad = (vector unsigned int) vec_splat_u32(0);
 162     vector signed int sumdiffs;
 163     vector unsigned char perm1, perm2, pix2v, pix2iv;
 164     GET_PERM(perm1, perm2, pix2);
 165
 166     /* Due to the fact that pix3 = pix2 + stride, the pix3 of one
 167      * iteration becomes pix2 in the next iteration. We can use this
 168      * fact to avoid a potentially expensive unaligned read, as well
 169      * as some splitting, and vector addition each time around the loop.
 170      * Read unaligned pixels into our vectors. The vectors are as follows:
 171      * pix2v: pix2[0] - pix2[15]  pix2iv: pix2[1] - pix2[16]
 172      * Split the pixel vectors into shorts. */
 173     LOAD_PIX(pix2v, pix2iv, pix2, perm1, perm2);
 174     vector unsigned short pix2hv  =
 175         (vector unsigned short) VEC_MERGEH(zero, pix2v);
 176     vector unsigned short pix2lv  =
 177         (vector unsigned short) VEC_MERGEL(zero, pix2v);
 178     vector unsigned short pix2ihv =
 179         (vector unsigned short) VEC_MERGEH(zero, pix2iv);
 180     vector unsigned short pix2ilv =
 181         (vector unsigned short) VEC_MERGEL(zero, pix2iv);
 182
 183     vector unsigned short t1 = vec_add(pix2hv, pix2ihv);
 184     vector unsigned short t2 = vec_add(pix2lv, pix2ilv);
 185     vector unsigned short t3, t4;
 186
 187     for (i = 0; i < h; i++) {
 188         /* Read unaligned pixels into our vectors. The vectors are as follows:
 189          * pix1v: pix1[0] - pix1[15]
 190          * pix3v: pix3[0] - pix3[15]      pix3iv: pix3[1] - pix3[16] */
 191         pix1v  = vec_ld(0, pix1);
 192         LOAD_PIX(pix3v, pix3iv, pix3, perm1, perm2);
 193
 194         /* Note that AltiVec does have vec_avg, but this works on vector pairs
 195          * and rounds up. We could do avg(avg(a, b), avg(c, d)), but the
 196          * rounding would mean that, for example, avg(3, 0, 0, 1) = 2, when
 197          * it should be 1. Instead, we have to split the pixel vectors into
 198          * vectors of shorts and do the averaging by hand. */
 199
 200         /* Split the pixel vectors into shorts. */
 201         pix3hv  = (vector unsigned short) VEC_MERGEH(zero, pix3v);
 202         pix3lv  = (vector unsigned short) VEC_MERGEL(zero, pix3v);
 203         pix3ihv = (vector unsigned short) VEC_MERGEH(zero, pix3iv);
 204         pix3ilv = (vector unsigned short) VEC_MERGEL(zero, pix3iv);
 205
 206         /* Do the averaging on them. */
 207         t3 = vec_add(pix3hv, pix3ihv);
 208         t4 = vec_add(pix3lv, pix3ilv);
 209
 210         avghv = vec_sr(vec_add(vec_add(t1, t3), two), two);
 211         avglv = vec_sr(vec_add(vec_add(t2, t4), two), two);
 212
 213         /* Pack the shorts back into a result. */
 214         avgv = vec_pack(avghv, avglv);
 215
 216         /* Calculate a sum of abs differences vector. */
 217         t5 = vec_sub(vec_max(pix1v, avgv), vec_min(pix1v, avgv));
 218
 219         /* Add each 4 pixel group together and put 4 results into sad. */
 220         sad = vec_sum4s(t5, sad);
 221
 222         pix1 += stride;
 223         pix3 += stride;
 224         /* Transfer the calculated values for pix3 into pix2. */
 225         t1 = t3;
 226         t2 = t4;
 227     }
 228     /* Sum up the four partial sums, and put the result into s. */
 229     sumdiffs = vec_sums((vector signed int) sad, (vector signed int) zero);
 230     sumdiffs = vec_splat(sumdiffs, 3);
 231     vec_ste(sumdiffs, 0, &s);
 232
 233     return s;
 234 }
 235
 236 static int sad16_altivec(MpegEncContext *v, uint8_t *pix1, uint8_t *pix2,
 237                          ptrdiff_t stride, int h)
 238 {
 239     int i;
 240     int  __attribute__((aligned(16))) s;
 241     const vector unsigned int zero =
 242         (const vector unsigned int) vec_splat_u32(0);
 243     vector unsigned int sad = (vector unsigned int) vec_splat_u32(0);
 244     vector signed int sumdiffs;
 245
 246     for (i = 0; i < h; i++) {
 247         /* Read potentially unaligned pixels into t1 and t2. */
 248         vector unsigned char t1 =vec_ld(0, pix1);
 249         vector unsigned char t2 = VEC_LD(0, pix2);
 250
 251         /* Calculate a sum of abs differences vector. */
 252         vector unsigned char t3 = vec_max(t1, t2);
 253         vector unsigned char t4 = vec_min(t1, t2);
 254         vector unsigned char t5 = vec_sub(t3, t4);
 255
 256         /* Add each 4 pixel group together and put 4 results into sad. */
 257         sad = vec_sum4s(t5, sad);
 258
 259         pix1 += stride;
 260         pix2 += stride;
 261     }
 262
 263     /* Sum up the four partial sums, and put the result into s. */
 264     sumdiffs = vec_sums((vector signed int) sad, (vector signed int) zero);
 265     sumdiffs = vec_splat(sumdiffs, 3);
 266     vec_ste(sumdiffs, 0, &s);
 267
 268     return s;
 269 }
 270
 271 static int sad8_altivec(MpegEncContext *v, uint8_t *pix1, uint8_t *pix2,
 272                         ptrdiff_t stride, int h)
 273 {
 274     int i;
 275     int  __attribute__((aligned(16))) s;
 276     const vector unsigned int zero =
 277         (const vector unsigned int) vec_splat_u32(0);
 278     const vector unsigned char permclear =
 279         (vector unsigned char)
 280         { 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 };
 281     vector unsigned int sad = (vector unsigned int) vec_splat_u32(0);
 282     vector signed int sumdiffs;
 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 pix2l = VEC_LD(0, pix2);
 290         vector unsigned char t1 = vec_and(pix1l, permclear);
 291         vector unsigned char t2 = vec_and(pix2l, permclear);
 292
 293         /* Calculate a sum of abs differences vector. */
 294         vector unsigned char t3 = vec_max(t1, t2);
 295         vector unsigned char t4 = vec_min(t1, t2);
 296         vector unsigned char t5 = vec_sub(t3, t4);
 297
 298         /* Add each 4 pixel group together and put 4 results into sad. */
 299         sad = vec_sum4s(t5, sad);
 300
 301         pix1 += stride;
 302         pix2 += stride;
 303     }
 304
 305     /* Sum up the four partial sums, and put the result into s. */
 306     sumdiffs = vec_sums((vector signed int) sad, (vector signed int) zero);
 307     sumdiffs = vec_splat(sumdiffs, 3);
 308     vec_ste(sumdiffs, 0, &s);
 309
 310     return s;
 311 }
 312
 313 /* Sum of Squared Errors for an 8x8 block, AltiVec-enhanced.
 314  * It's the sad8_altivec code above w/ squaring added. */
 315 static int sse8_altivec(MpegEncContext *v, uint8_t *pix1, uint8_t *pix2,
 316                         ptrdiff_t stride, int h)
 317 {
 318     int i;
 319     int  __attribute__((aligned(16))) s;
 320     const vector unsigned int zero =
 321         (const vector unsigned int) vec_splat_u32(0);
 322     const vector unsigned char permclear =
 323         (vector unsigned char)
 324         { 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 };
 325     vector unsigned int sum = (vector unsigned int) vec_splat_u32(0);
 326     vector signed int sumsqr;
 327
 328     for (i = 0; i < h; i++) {
 329         /* Read potentially unaligned pixels into t1 and t2.
 330          * Since we're reading 16 pixels, and actually only want 8,
 331          * mask out the last 8 pixels. The 0s don't change the sum. */
 332         vector unsigned char t1 = vec_and(VEC_LD(0, pix1), permclear);
 333         vector unsigned char t2 = vec_and(VEC_LD(0, pix2), permclear);
 334
 335         /* Since we want to use unsigned chars, we can take advantage
 336          * of the fact that abs(a - b) ^ 2 = (a - b) ^ 2. */
 337
 338         /* Calculate abs differences vector. */
 339         vector unsigned char t3 = vec_max(t1, t2);
 340         vector unsigned char t4 = vec_min(t1, t2);
 341         vector unsigned char t5 = vec_sub(t3, t4);
 342
 343         /* Square the values and add them to our sum. */
 344         sum = vec_msum(t5, t5, sum);
 345
 346         pix1 += stride;
 347         pix2 += stride;
 348     }
 349
 350     /* Sum up the four partial sums, and put the result into s. */
 351     sumsqr = vec_sums((vector signed int) sum, (vector signed int) zero);
 352     sumsqr = vec_splat(sumsqr, 3);
 353     vec_ste(sumsqr, 0, &s);
 354
 355     return s;
 356 }
 357
 358 /* Sum of Squared Errors for a 16x16 block, AltiVec-enhanced.
 359  * It's the sad16_altivec code above w/ squaring added. */
 360 static int sse16_altivec(MpegEncContext *v, uint8_t *pix1, uint8_t *pix2,
 361                          ptrdiff_t stride, int h)
 362 {
 363     int i;
 364     int  __attribute__((aligned(16))) s;
 365     const vector unsigned int zero =
 366         (const vector unsigned int) vec_splat_u32(0);
 367     vector unsigned int sum = (vector unsigned int) vec_splat_u32(0);
 368     vector signed int sumsqr;
 369
 370     for (i = 0; i < h; i++) {
 371         /* Read potentially unaligned pixels into t1 and t2. */
 372         vector unsigned char t1 = vec_ld(0, pix1);
 373         vector unsigned char t2 = VEC_LD(0, pix2);
 374
 375         /* Since we want to use unsigned chars, we can take advantage
 376          * of the fact that abs(a - b) ^ 2 = (a - b) ^ 2. */
 377
 378         /* Calculate abs differences vector. */
 379         vector unsigned char t3 = vec_max(t1, t2);
 380         vector unsigned char t4 = vec_min(t1, t2);
 381         vector unsigned char t5 = vec_sub(t3, t4);
 382
 383         /* Square the values and add them to our sum. */
 384         sum = vec_msum(t5, t5, sum);
 385
 386         pix1 += stride;
 387         pix2 += stride;
 388     }
 389
 390     /* Sum up the four partial sums, and put the result into s. */
 391     sumsqr = vec_sums((vector signed int) sum, (vector signed int) zero);
 392     sumsqr = vec_splat(sumsqr, 3);
 393
 394     vec_ste(sumsqr, 0, &s);
 395     return s;
 396 }
 397
 398 static int hadamard8_diff8x8_altivec(MpegEncContext *s, uint8_t *dst,
 399                                      uint8_t *src, ptrdiff_t stride, int h)
 400 {
 401     int __attribute__((aligned(16))) sum;
 402     register const vector unsigned char vzero =
 403         (const vector unsigned char) vec_splat_u8(0);
 404     register vector signed short temp0, temp1, temp2, temp3, temp4,
 405                                  temp5, temp6, temp7;
 406     {
 407         register const vector signed short vprod1 =
 408             (const vector signed short) { 1, -1, 1, -1, 1, -1, 1, -1 };
 409         register const vector signed short vprod2 =
 410             (const vector signed short) { 1, 1, -1, -1, 1, 1, -1, -1 };
 411         register const vector signed short vprod3 =
 412             (const vector signed short) { 1, 1, 1, 1, -1, -1, -1, -1 };
 413         register const vector unsigned char perm1 =
 414             (const vector unsigned char)
 415             { 0x02, 0x03, 0x00, 0x01, 0x06, 0x07, 0x04, 0x05,
 416               0x0A, 0x0B, 0x08, 0x09, 0x0E, 0x0F, 0x0C, 0x0D };
 417         register const vector unsigned char perm2 =
 418             (const vector unsigned char)
 419             { 0x04, 0x05, 0x06, 0x07, 0x00, 0x01, 0x02, 0x03,
 420               0x0C, 0x0D, 0x0E, 0x0F, 0x08, 0x09, 0x0A, 0x0B };
 421         register const vector unsigned char perm3 =
 422             (const vector unsigned char)
 423             { 0x08, 0x09, 0x0A, 0x0B, 0x0C, 0x0D, 0x0E, 0x0F,
 424               0x00, 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x07 };
 425
 426
 427 #define ONEITERBUTTERFLY(i, res)                                            \
 428     {                                                                       \
 429         register vector unsigned char srcO =  unaligned_load(stride * i, src);  \
 430         register vector unsigned char dstO = unaligned_load(stride * i, dst);\
 431                                                                             \
 432         /* Promote the unsigned chars to signed shorts. */                  \
 433         /* We're in the 8x8 function, we only care for the first 8. */      \
 434         register vector signed short srcV =                                 \
 435             (vector signed short) VEC_MERGEH((vector signed char) vzero,    \
 436                                              (vector signed char) srcO);    \
 437         register vector signed short dstV =                                 \
 438             (vector signed short) VEC_MERGEH((vector signed char) vzero,    \
 439                                              (vector signed char) dstO);    \
 440                                                                             \
 441         /* subtractions inside the first butterfly */                       \
 442         register vector signed short but0 = vec_sub(srcV, dstV);            \
 443         register vector signed short op1  = vec_perm(but0, but0, perm1);    \
 444         register vector signed short but1 = vec_mladd(but0, vprod1, op1);   \
 445         register vector signed short op2  = vec_perm(but1, but1, perm2);    \
 446         register vector signed short but2 = vec_mladd(but1, vprod2, op2);   \
 447         register vector signed short op3  = vec_perm(but2, but2, perm3);    \
 448         res  = vec_mladd(but2, vprod3, op3);                                \
 449     }
 450
 451         ONEITERBUTTERFLY(0, temp0);
 452         ONEITERBUTTERFLY(1, temp1);
 453         ONEITERBUTTERFLY(2, temp2);
 454         ONEITERBUTTERFLY(3, temp3);
 455         ONEITERBUTTERFLY(4, temp4);
 456         ONEITERBUTTERFLY(5, temp5);
 457         ONEITERBUTTERFLY(6, temp6);
 458         ONEITERBUTTERFLY(7, temp7);
 459     }
 460 #undef ONEITERBUTTERFLY
 461     {
 462         register vector signed int vsum;
 463         register vector signed short line0  = vec_add(temp0, temp1);
 464         register vector signed short line1  = vec_sub(temp0, temp1);
 465         register vector signed short line2  = vec_add(temp2, temp3);
 466         register vector signed short line3  = vec_sub(temp2, temp3);
 467         register vector signed short line4  = vec_add(temp4, temp5);
 468         register vector signed short line5  = vec_sub(temp4, temp5);
 469         register vector signed short line6  = vec_add(temp6, temp7);
 470         register vector signed short line7  = vec_sub(temp6, temp7);
 471
 472         register vector signed short line0B = vec_add(line0, line2);
 473         register vector signed short line2B = vec_sub(line0, line2);
 474         register vector signed short line1B = vec_add(line1, line3);
 475         register vector signed short line3B = vec_sub(line1, line3);
 476         register vector signed short line4B = vec_add(line4, line6);
 477         register vector signed short line6B = vec_sub(line4, line6);
 478         register vector signed short line5B = vec_add(line5, line7);
 479         register vector signed short line7B = vec_sub(line5, line7);
 480
 481         register vector signed short line0C = vec_add(line0B, line4B);
 482         register vector signed short line4C = vec_sub(line0B, line4B);
 483         register vector signed short line1C = vec_add(line1B, line5B);
 484         register vector signed short line5C = vec_sub(line1B, line5B);
 485         register vector signed short line2C = vec_add(line2B, line6B);
 486         register vector signed short line6C = vec_sub(line2B, line6B);
 487         register vector signed short line3C = vec_add(line3B, line7B);
 488         register vector signed short line7C = vec_sub(line3B, line7B);
 489
 490         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line0C), vec_splat_s32(0));
 491         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line1C), vsum);
 492         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line2C), vsum);
 493         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line3C), vsum);
 494         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line4C), vsum);
 495         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line5C), vsum);
 496         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line6C), vsum);
 497         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line7C), vsum);
 498         vsum = vec_sums(vsum, (vector signed int) vzero);
 499         vsum = vec_splat(vsum, 3);
 500
 501         vec_ste(vsum, 0, &sum);
 502     }
 503     return sum;
 504 }
 505
 506 /*
 507  * 16x8 works with 16 elements; it can avoid replicating loads, and
 508  * gives the compiler more room for scheduling. It's only used from
 509  * inside hadamard8_diff16_altivec.
 510  *
 511  * Unfortunately, it seems gcc-3.3 is a bit dumb, and the compiled code has
 512  * a LOT of spill code, it seems gcc (unlike xlc) cannot keep everything in
 513  * registers by itself. The following code includes hand-made register
 514  * allocation. It's not clean, but on a 7450 the resulting code is much faster
 515  * (best case falls from 700+ cycles to 550).
 516  *
 517  * xlc doesn't add spill code, but it doesn't know how to schedule for the
 518  * 7450, and its code isn't much faster than gcc-3.3 on the 7450 (but uses
 519  * 25% fewer instructions...)
 520  *
 521  * On the 970, the hand-made RA is still a win (around 690 vs. around 780),
 522  * but xlc goes to around 660 on the regular C code...
 523  */
 524 static int hadamard8_diff16x8_altivec(MpegEncContext *s, uint8_t *dst,
 525                                       uint8_t *src, ptrdiff_t stride, int h)
 526 {
 527     int __attribute__((aligned(16))) sum;
 528     register vector signed short
 529         temp0 __asm__ ("v0"),
 530         temp1 __asm__ ("v1"),
 531         temp2 __asm__ ("v2"),
 532         temp3 __asm__ ("v3"),
 533         temp4 __asm__ ("v4"),
 534         temp5 __asm__ ("v5"),
 535         temp6 __asm__ ("v6"),
 536         temp7 __asm__ ("v7");
 537     register vector signed short
 538         temp0S __asm__ ("v8"),
 539         temp1S __asm__ ("v9"),
 540         temp2S __asm__ ("v10"),
 541         temp3S __asm__ ("v11"),
 542         temp4S __asm__ ("v12"),
 543         temp5S __asm__ ("v13"),
 544         temp6S __asm__ ("v14"),
 545         temp7S __asm__ ("v15");
 546     register const vector unsigned char vzero __asm__ ("v31") =
 547         (const vector unsigned char) vec_splat_u8(0);
 548     {
 549         register const vector signed short vprod1 __asm__ ("v16") =
 550             (const vector signed short) { 1, -1, 1, -1, 1, -1, 1, -1 };
 551
 552         register const vector signed short vprod2 __asm__ ("v17") =
 553             (const vector signed short) { 1, 1, -1, -1, 1, 1, -1, -1 };
 554
 555         register const vector signed short vprod3 __asm__ ("v18") =
 556             (const vector signed short) { 1, 1, 1, 1, -1, -1, -1, -1 };
 557
 558         register const vector unsigned char perm1 __asm__ ("v19") =
 559             (const vector unsigned char)
 560             { 0x02, 0x03, 0x00, 0x01, 0x06, 0x07, 0x04, 0x05,
 561               0x0A, 0x0B, 0x08, 0x09, 0x0E, 0x0F, 0x0C, 0x0D };
 562
 563         register const vector unsigned char perm2 __asm__ ("v20") =
 564             (const vector unsigned char)
 565             { 0x04, 0x05, 0x06, 0x07, 0x00, 0x01, 0x02, 0x03,
 566               0x0C, 0x0D, 0x0E, 0x0F, 0x08, 0x09, 0x0A, 0x0B };
 567
 568         register const vector unsigned char perm3 __asm__ ("v21") =
 569             (const vector unsigned char)
 570             { 0x08, 0x09, 0x0A, 0x0B, 0x0C, 0x0D, 0x0E, 0x0F,
 571               0x00, 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x07 };
 572
 573 #define ONEITERBUTTERFLY(i, res1, res2)                                     \
 574     {                                                                       \
 575         register vector unsigned char srcO __asm__ ("v22") =                \
 576             unaligned_load(stride * i, src);                                    \
 577         register vector unsigned char dstO __asm__ ("v23") =                \
 578             unaligned_load(stride * i, dst);\
 579                                                                             \
 580         /* Promote the unsigned chars to signed shorts. */                  \
 581         register vector signed short srcV __asm__ ("v24") =                 \
 582             (vector signed short) VEC_MERGEH((vector signed char) vzero,    \
 583                                              (vector signed char) srcO);    \
 584         register vector signed short dstV __asm__ ("v25") =                 \
 585             (vector signed short) VEC_MERGEH((vector signed char) vzero,    \
 586                                              (vector signed char) dstO);    \
 587         register vector signed short srcW __asm__ ("v26") =                 \
 588             (vector signed short) VEC_MERGEL((vector signed char) vzero,    \
 589                                              (vector signed char) srcO);    \
 590         register vector signed short dstW __asm__ ("v27") =                 \
 591             (vector signed short) VEC_MERGEL((vector signed char) vzero,    \
 592                                              (vector signed char) dstO);    \
 593                                                                             \
 594         /* subtractions inside the first butterfly */                       \
 595         register vector signed short but0  __asm__ ("v28") =                \
 596             vec_sub(srcV, dstV);                                            \
 597         register vector signed short but0S __asm__ ("v29") =                \
 598             vec_sub(srcW, dstW);                                            \
 599         register vector signed short op1   __asm__ ("v30") =                \
 600             vec_perm(but0, but0, perm1);                                    \
 601         register vector signed short but1  __asm__ ("v22") =                \
 602             vec_mladd(but0, vprod1, op1);                                   \
 603         register vector signed short op1S  __asm__ ("v23") =                \
 604             vec_perm(but0S, but0S, perm1);                                  \
 605         register vector signed short but1S __asm__ ("v24") =                \
 606             vec_mladd(but0S, vprod1, op1S);                                 \
 607         register vector signed short op2   __asm__ ("v25") =                \
 608             vec_perm(but1, but1, perm2);                                    \
 609         register vector signed short but2  __asm__ ("v26") =                \
 610             vec_mladd(but1, vprod2, op2);                                   \
 611         register vector signed short op2S  __asm__ ("v27") =                \
 612             vec_perm(but1S, but1S, perm2);                                  \
 613         register vector signed short but2S __asm__ ("v28") =                \
 614             vec_mladd(but1S, vprod2, op2S);                                 \
 615         register vector signed short op3   __asm__ ("v29") =                \
 616             vec_perm(but2, but2, perm3);                                    \
 617         register vector signed short op3S  __asm__ ("v30") =                \
 618             vec_perm(but2S, but2S, perm3);                                  \
 619         res1 = vec_mladd(but2, vprod3, op3);                                \
 620         res2 = vec_mladd(but2S, vprod3, op3S);                              \
 621     }
 622
 623         ONEITERBUTTERFLY(0, temp0, temp0S);
 624         ONEITERBUTTERFLY(1, temp1, temp1S);
 625         ONEITERBUTTERFLY(2, temp2, temp2S);
 626         ONEITERBUTTERFLY(3, temp3, temp3S);
 627         ONEITERBUTTERFLY(4, temp4, temp4S);
 628         ONEITERBUTTERFLY(5, temp5, temp5S);
 629         ONEITERBUTTERFLY(6, temp6, temp6S);
 630         ONEITERBUTTERFLY(7, temp7, temp7S);
 631     }
 632 #undef ONEITERBUTTERFLY
 633     {
 634         register vector signed int vsum;
 635
 636         register vector signed short line0  = vec_add(temp0, temp1);
 637         register vector signed short line1  = vec_sub(temp0, temp1);
 638         register vector signed short line2  = vec_add(temp2, temp3);
 639         register vector signed short line3  = vec_sub(temp2, temp3);
 640         register vector signed short line4  = vec_add(temp4, temp5);
 641         register vector signed short line5  = vec_sub(temp4, temp5);
 642         register vector signed short line6  = vec_add(temp6, temp7);
 643         register vector signed short line7  = vec_sub(temp6, temp7);
 644
 645         register vector signed short line0B = vec_add(line0, line2);
 646         register vector signed short line2B = vec_sub(line0, line2);
 647         register vector signed short line1B = vec_add(line1, line3);
 648         register vector signed short line3B = vec_sub(line1, line3);
 649         register vector signed short line4B = vec_add(line4, line6);
 650         register vector signed short line6B = vec_sub(line4, line6);
 651         register vector signed short line5B = vec_add(line5, line7);
 652         register vector signed short line7B = vec_sub(line5, line7);
 653
 654         register vector signed short line0C = vec_add(line0B, line4B);
 655         register vector signed short line4C = vec_sub(line0B, line4B);
 656         register vector signed short line1C = vec_add(line1B, line5B);
 657         register vector signed short line5C = vec_sub(line1B, line5B);
 658         register vector signed short line2C = vec_add(line2B, line6B);
 659         register vector signed short line6C = vec_sub(line2B, line6B);
 660         register vector signed short line3C = vec_add(line3B, line7B);
 661         register vector signed short line7C = vec_sub(line3B, line7B);
 662
 663         register vector signed short line0S = vec_add(temp0S, temp1S);
 664         register vector signed short line1S = vec_sub(temp0S, temp1S);
 665         register vector signed short line2S = vec_add(temp2S, temp3S);
 666         register vector signed short line3S = vec_sub(temp2S, temp3S);
 667         register vector signed short line4S = vec_add(temp4S, temp5S);
 668         register vector signed short line5S = vec_sub(temp4S, temp5S);
 669         register vector signed short line6S = vec_add(temp6S, temp7S);
 670         register vector signed short line7S = vec_sub(temp6S, temp7S);
 671
 672         register vector signed short line0BS = vec_add(line0S, line2S);
 673         register vector signed short line2BS = vec_sub(line0S, line2S);
 674         register vector signed short line1BS = vec_add(line1S, line3S);
 675         register vector signed short line3BS = vec_sub(line1S, line3S);
 676         register vector signed short line4BS = vec_add(line4S, line6S);
 677         register vector signed short line6BS = vec_sub(line4S, line6S);
 678         register vector signed short line5BS = vec_add(line5S, line7S);
 679         register vector signed short line7BS = vec_sub(line5S, line7S);
 680
 681         register vector signed short line0CS = vec_add(line0BS, line4BS);
 682         register vector signed short line4CS = vec_sub(line0BS, line4BS);
 683         register vector signed short line1CS = vec_add(line1BS, line5BS);
 684         register vector signed short line5CS = vec_sub(line1BS, line5BS);
 685         register vector signed short line2CS = vec_add(line2BS, line6BS);
 686         register vector signed short line6CS = vec_sub(line2BS, line6BS);
 687         register vector signed short line3CS = vec_add(line3BS, line7BS);
 688         register vector signed short line7CS = vec_sub(line3BS, line7BS);
 689
 690         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line0C), vec_splat_s32(0));
 691         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line1C), vsum);
 692         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line2C), vsum);
 693         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line3C), vsum);
 694         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line4C), vsum);
 695         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line5C), vsum);
 696         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line6C), vsum);
 697         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line7C), vsum);
 698
 699         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line0CS), vsum);
 700         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line1CS), vsum);
 701         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line2CS), vsum);
 702         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line3CS), vsum);
 703         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line4CS), vsum);
 704         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line5CS), vsum);
 705         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line6CS), vsum);
 706         vsum = vec_sum4s(vec_abs(line7CS), vsum);
 707         vsum = vec_sums(vsum, (vector signed int) vzero);
 708         vsum = vec_splat(vsum, 3);
 709
 710         vec_ste(vsum, 0, &sum);
 711     }
 712     return sum;
 713 }
 714
 715 static int hadamard8_diff16_altivec(MpegEncContext *s, uint8_t *dst,
 716                                     uint8_t *src, ptrdiff_t stride, int h)
 717 {
 718     int score = hadamard8_diff16x8_altivec(s, dst, src, stride, 8);
 719
 720     if (h == 16) {
 721         dst   += 8 * stride;
 722         src   += 8 * stride;
 723         score += hadamard8_diff16x8_altivec(s, dst, src, stride, 8);
 724     }
 725     return score;
 726 }
 727 #endif /* HAVE_ALTIVEC */
 728
 729 av_cold void ff_me_cmp_init_ppc(MECmpContext *c, AVCodecContext *avctx)
 730 {
 731 #if HAVE_ALTIVEC
 732     if (!PPC_ALTIVEC(av_get_cpu_flags()))
 733         return;
 734
 735     c->pix_abs[0][1] = sad16_x2_altivec;
 736     c->pix_abs[0][2] = sad16_y2_altivec;
 737     c->pix_abs[0][3] = sad16_xy2_altivec;
 738     c->pix_abs[0][0] = sad16_altivec;
 739     c->pix_abs[1][0] = sad8_altivec;
 740
 741     c->sad[0] = sad16_altivec;
 742     c->sad[1] = sad8_altivec;
 743     c->sse[0] = sse16_altivec;
 744     c->sse[1] = sse8_altivec;
 745
 746     c->hadamard8_diff[0] = hadamard8_diff16_altivec;
 747     c->hadamard8_diff[1] = hadamard8_diff8x8_altivec;
 748 #endif /* HAVE_ALTIVEC */
 749 }