git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/ppc/vp8dsp_altivec.c

   1 /*
   2  * VP8 compatible video decoder
   3  *
   4  * Copyright (C) 2010 David Conrad
   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  *
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  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 #include "libavutil/cpu.h"
  25 #include "libavutil/mem.h"
  26 #include "libavutil/ppc/cpu.h"
  27 #include "libavutil/ppc/types_altivec.h"
  28 #include "libavutil/ppc/util_altivec.h"
  29 #include "libavcodec/vp8dsp.h"
  30 #include "hpeldsp_altivec.h"
  31
  32 #if HAVE_ALTIVEC
  33 #define REPT4(...) { __VA_ARGS__, __VA_ARGS__, __VA_ARGS__, __VA_ARGS__ }
  34
  35 // h subpel filter uses msum to multiply+add 4 pixel taps at once
  36 static const vec_s8 h_subpel_filters_inner[7] =
  37 {
  38     REPT4( -6, 123,  12,  -1),
  39     REPT4(-11, 108,  36,  -8),
  40     REPT4( -9,  93,  50,  -6),
  41     REPT4(-16,  77,  77, -16),
  42     REPT4( -6,  50,  93,  -9),
  43     REPT4( -8,  36, 108, -11),
  44     REPT4( -1,  12, 123,  -6),
  45 };
  46
  47 // for 6tap filters, these are the outer two taps
  48 // The zeros mask off pixels 4-7 when filtering 0-3
  49 // and vice-versa
  50 static const vec_s8 h_subpel_filters_outer[3] =
  51 {
  52     REPT4(0, 0, 2, 1),
  53     REPT4(0, 0, 3, 3),
  54     REPT4(0, 0, 1, 2),
  55 };
  56
  57 #define LOAD_H_SUBPEL_FILTER(i) \
  58     vec_s8 filter_inner  = h_subpel_filters_inner[i]; \
  59     vec_s8 filter_outerh = h_subpel_filters_outer[(i)>>1]; \
  60     vec_s8 filter_outerl = vec_sld(filter_outerh, filter_outerh, 2)
  61
  62 #if HAVE_BIGENDIAN
  63 #define GET_PIXHL(offset)                   \
  64     a = vec_ld((offset)-is6tap-1, src);     \
  65     b = vec_ld((offset)-is6tap-1+15, src);  \
  66     pixh  = vec_perm(a, b, permh##offset);  \
  67     pixl  = vec_perm(a, b, perml##offset)
  68
  69 #define GET_OUTER(offset) outer = vec_perm(a, b, perm_6tap##offset)
  70 #else
  71 #define GET_PIXHL(offset)                   \
  72     a = vec_vsx_ld((offset)-is6tap-1, src); \
  73     pixh  = vec_perm(a, a, perm_inner);     \
  74     pixl  = vec_perm(a, a, vec_add(perm_inner, vec_splat_u8(4)))
  75
  76 #define GET_OUTER(offset) outer = vec_perm(a, a, perm_outer)
  77 #endif
  78
  79 #define FILTER_H(dstv, off) \
  80     GET_PIXHL(off);                            \
  81     filth = vec_msum(filter_inner, pixh, c64); \
  82     filtl = vec_msum(filter_inner, pixl, c64); \
  83 \
  84     if (is6tap) { \
  85         GET_OUTER(off);                                \
  86         filth = vec_msum(filter_outerh, outer, filth); \
  87         filtl = vec_msum(filter_outerl, outer, filtl); \
  88     } \
  89     if (w == 4) \
  90         filtl = filth; /* discard pixels 4-7 */ \
  91     dstv = vec_packs(filth, filtl); \
  92     dstv = vec_sra(dstv, c7)
  93
  94 static av_always_inline
  95 void put_vp8_epel_h_altivec_core(uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_stride,
  96                                  uint8_t *src, ptrdiff_t src_stride,
  97                                  int h, int mx, int w, int is6tap)
  98 {
  99     LOAD_H_SUBPEL_FILTER(mx-1);
 100 #if HAVE_BIGENDIAN
 101     vec_u8 align_vec0, align_vec8, permh0, permh8;
 102     vec_u8 perm_6tap0, perm_6tap8, perml0, perml8;
 103     vec_u8 b;
 104 #endif
 105     vec_u8 filt, a, pixh, pixl, outer;
 106     vec_s16 f16h, f16l;
 107     vec_s32 filth, filtl;
 108
 109     vec_u8 perm_inner6 = { 1,2,3,4, 2,3,4,5, 3,4,5,6, 4,5,6,7 };
 110     vec_u8 perm_inner4 = { 0,1,2,3, 1,2,3,4, 2,3,4,5, 3,4,5,6 };
 111     vec_u8 perm_inner  = is6tap ? perm_inner6 : perm_inner4;
 112     vec_u8 perm_outer = { 4,9, 0,5, 5,10, 1,6, 6,11, 2,7, 7,12, 3,8 };
 113     vec_s32 c64 = vec_sl(vec_splat_s32(1), vec_splat_u32(6));
 114     vec_u16 c7  = vec_splat_u16(7);
 115
 116 #if HAVE_BIGENDIAN
 117     align_vec0 = vec_lvsl( -is6tap-1, src);
 118     align_vec8 = vec_lvsl(8-is6tap-1, src);
 119
 120     permh0     = vec_perm(align_vec0, align_vec0, perm_inner);
 121     permh8     = vec_perm(align_vec8, align_vec8, perm_inner);
 122     perm_inner = vec_add(perm_inner, vec_splat_u8(4));
 123     perml0     = vec_perm(align_vec0, align_vec0, perm_inner);
 124     perml8     = vec_perm(align_vec8, align_vec8, perm_inner);
 125     perm_6tap0 = vec_perm(align_vec0, align_vec0, perm_outer);
 126     perm_6tap8 = vec_perm(align_vec8, align_vec8, perm_outer);
 127 #endif
 128
 129     while (h --> 0) {
 130         FILTER_H(f16h, 0);
 131
 132         if (w == 16) {
 133             FILTER_H(f16l, 8);
 134             filt = vec_packsu(f16h, f16l);
 135             vec_st(filt, 0, dst);
 136         } else {
 137             filt = vec_packsu(f16h, f16h);
 138             vec_ste((vec_u32)filt, 0, (uint32_t*)dst);
 139             if (w == 8)
 140                 vec_ste((vec_u32)filt, 4, (uint32_t*)dst);
 141         }
 142         src += src_stride;
 143         dst += dst_stride;
 144     }
 145 }
 146
 147 // v subpel filter does a simple vertical multiply + add
 148 static const vec_u8 v_subpel_filters[7] =
 149 {
 150     { 0,   6, 123,  12,   1,   0 },
 151     { 2,  11, 108,  36,   8,   1 },
 152     { 0,   9,  93,  50,   6,   0 },
 153     { 3,  16,  77,  77,  16,   3 },
 154     { 0,   6,  50,  93,   9,   0 },
 155     { 1,   8,  36, 108,  11,   2 },
 156     { 0,   1,  12, 123,   6,   0 },
 157 };
 158
 159 #define LOAD_V_SUBPEL_FILTER(i) \
 160     vec_u8 subpel_filter = v_subpel_filters[i]; \
 161     vec_u8 f0 = vec_splat(subpel_filter, 0); \
 162     vec_u8 f1 = vec_splat(subpel_filter, 1); \
 163     vec_u8 f2 = vec_splat(subpel_filter, 2); \
 164     vec_u8 f3 = vec_splat(subpel_filter, 3); \
 165     vec_u8 f4 = vec_splat(subpel_filter, 4); \
 166     vec_u8 f5 = vec_splat(subpel_filter, 5)
 167
 168 #define FILTER_V(dstv, vec_mul) \
 169     s1f = (vec_s16)vec_mul(s1, f1); \
 170     s2f = (vec_s16)vec_mul(s2, f2); \
 171     s3f = (vec_s16)vec_mul(s3, f3); \
 172     s4f = (vec_s16)vec_mul(s4, f4); \
 173     s2f = vec_subs(s2f, s1f); \
 174     s3f = vec_subs(s3f, s4f); \
 175     if (is6tap) { \
 176         s0f = (vec_s16)vec_mul(s0, f0); \
 177         s5f = (vec_s16)vec_mul(s5, f5); \
 178         s2f = vec_adds(s2f, s0f); \
 179         s3f = vec_adds(s3f, s5f); \
 180     } \
 181     dstv = vec_adds(s2f, s3f); \
 182     dstv = vec_adds(dstv, c64); \
 183     dstv = vec_sra(dstv, c7)
 184
 185 #if HAVE_BIGENDIAN
 186 #define LOAD_HL(off, s, perm) load_with_perm_vec(off, s, perm)
 187 #else
 188 #define LOAD_HL(off, s, perm) vec_mergeh(vec_vsx_ld(off,s), vec_vsx_ld(off+8,s))
 189 #endif
 190
 191 static av_always_inline
 192 void put_vp8_epel_v_altivec_core(uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_stride,
 193                                  uint8_t *src, ptrdiff_t src_stride,
 194                                  int h, int my, int w, int is6tap)
 195 {
 196     LOAD_V_SUBPEL_FILTER(my-1);
 197     vec_u8 s0, s1, s2, s3, s4, s5, filt, align_vech, perm_vec, align_vecl;
 198     vec_s16 s0f, s1f, s2f, s3f, s4f, s5f, f16h, f16l;
 199     vec_s16 c64 = vec_sl(vec_splat_s16(1), vec_splat_u16(6));
 200     vec_u16 c7  = vec_splat_u16(7);
 201
 202 #if HAVE_BIGENDIAN
 203     // we want pixels 0-7 to be in the even positions and 8-15 in the odd,
 204     // so combine this permute with the alignment permute vector
 205     align_vech = vec_lvsl(0, src);
 206     align_vecl = vec_sld(align_vech, align_vech, 8);
 207     if (w ==16)
 208         perm_vec = vec_mergeh(align_vech, align_vecl);
 209     else
 210         perm_vec = vec_mergeh(align_vech, align_vech);
 211 #endif
 212
 213     if (is6tap)
 214         s0 = LOAD_HL(-2*src_stride, src, perm_vec);
 215     s1 = LOAD_HL(-1*src_stride, src, perm_vec);
 216     s2 = LOAD_HL( 0*src_stride, src, perm_vec);
 217     s3 = LOAD_HL( 1*src_stride, src, perm_vec);
 218     if (is6tap)
 219         s4 = LOAD_HL( 2*src_stride, src, perm_vec);
 220
 221     src += (2+is6tap)*src_stride;
 222
 223     while (h --> 0) {
 224         if (is6tap)
 225             s5 = LOAD_HL(0, src, perm_vec);
 226         else
 227             s4 = LOAD_HL(0, src, perm_vec);
 228
 229         FILTER_V(f16h, vec_mule);
 230
 231         if (w == 16) {
 232             FILTER_V(f16l, vec_mulo);
 233             filt = vec_packsu(f16h, f16l);
 234             vec_st(filt, 0, dst);
 235         } else {
 236             filt = vec_packsu(f16h, f16h);
 237             if (w == 4)
 238                 filt = (vec_u8)vec_splat((vec_u32)filt, 0);
 239             else
 240                 vec_ste((vec_u32)filt, 4, (uint32_t*)dst);
 241             vec_ste((vec_u32)filt, 0, (uint32_t*)dst);
 242         }
 243
 244         if (is6tap)
 245             s0 = s1;
 246         s1 = s2;
 247         s2 = s3;
 248         s3 = s4;
 249         if (is6tap)
 250             s4 = s5;
 251
 252         dst += dst_stride;
 253         src += src_stride;
 254     }
 255 }
 256
 257 #define EPEL_FUNCS(WIDTH, TAPS) \
 258 static av_noinline \
 259 void put_vp8_epel ## WIDTH ## _h ## TAPS ## _altivec(uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_stride, uint8_t *src, ptrdiff_t src_stride, int h, int mx, int my) \
 260 { \
 261     put_vp8_epel_h_altivec_core(dst, dst_stride, src, src_stride, h, mx, WIDTH, TAPS == 6); \
 262 } \
 263 \
 264 static av_noinline \
 265 void put_vp8_epel ## WIDTH ## _v ## TAPS ## _altivec(uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_stride, uint8_t *src, ptrdiff_t src_stride, int h, int mx, int my) \
 266 { \
 267     put_vp8_epel_v_altivec_core(dst, dst_stride, src, src_stride, h, my, WIDTH, TAPS == 6); \
 268 }
 269
 270 #define EPEL_HV(WIDTH, HTAPS, VTAPS) \
 271 static void put_vp8_epel ## WIDTH ## _h ## HTAPS ## v ## VTAPS ## _altivec(uint8_t *dst, ptrdiff_t dstride, uint8_t *src, ptrdiff_t sstride, int h, int mx, int my) \
 272 { \
 273     DECLARE_ALIGNED(16, uint8_t, tmp)[(2*WIDTH+5)*16]; \
 274     if (VTAPS == 6) { \
 275         put_vp8_epel ## WIDTH ## _h ## HTAPS ## _altivec(tmp, 16,      src-2*sstride, sstride, h+5, mx, my); \
 276         put_vp8_epel ## WIDTH ## _v ## VTAPS ## _altivec(dst, dstride, tmp+2*16,      16,      h,   mx, my); \
 277     } else { \
 278         put_vp8_epel ## WIDTH ## _h ## HTAPS ## _altivec(tmp, 16,      src-sstride, sstride, h+4, mx, my); \
 279         put_vp8_epel ## WIDTH ## _v ## VTAPS ## _altivec(dst, dstride, tmp+16,      16,      h,   mx, my); \
 280     } \
 281 }
 282
 283 EPEL_FUNCS(16,6)
 284 EPEL_FUNCS(8, 6)
 285 EPEL_FUNCS(8, 4)
 286 EPEL_FUNCS(4, 6)
 287 EPEL_FUNCS(4, 4)
 288
 289 EPEL_HV(16, 6,6)
 290 EPEL_HV(8,  6,6)
 291 EPEL_HV(8,  4,6)
 292 EPEL_HV(8,  6,4)
 293 EPEL_HV(8,  4,4)
 294 EPEL_HV(4,  6,6)
 295 EPEL_HV(4,  4,6)
 296 EPEL_HV(4,  6,4)
 297 EPEL_HV(4,  4,4)
 298
 299 static void put_vp8_pixels16_altivec(uint8_t *dst, ptrdiff_t dstride, uint8_t *src, ptrdiff_t sstride, int h, int mx, int my)
 300 {
 301     register vector unsigned char perm;
 302     int i;
 303     register ptrdiff_t dstride2 = dstride << 1, sstride2 = sstride << 1;
 304     register ptrdiff_t dstride3 = dstride2 + dstride, sstride3 = sstride + sstride2;
 305     register ptrdiff_t dstride4 = dstride << 2, sstride4 = sstride << 2;
 306
 307 #if HAVE_BIGENDIAN
 308     perm = vec_lvsl(0, src);
 309 #endif
 310 // hand-unrolling the loop by 4 gains about 15%
 311 // mininum execution time goes from 74 to 60 cycles
 312 // it's faster than -funroll-loops, but using
 313 // -funroll-loops w/ this is bad - 74 cycles again.
 314 // all this is on a 7450, tuning for the 7450
 315     for (i = 0; i < h; i += 4) {
 316         vec_st(load_with_perm_vec(0, src, perm), 0, dst);
 317         vec_st(load_with_perm_vec(sstride, src, perm), dstride, dst);
 318         vec_st(load_with_perm_vec(sstride2, src, perm), dstride2, dst);
 319         vec_st(load_with_perm_vec(sstride3, src, perm), dstride3, dst);
 320         src += sstride4;
 321         dst += dstride4;
 322     }
 323 }
 324
 325 #endif /* HAVE_ALTIVEC */
 326
 327
 328 av_cold void ff_vp78dsp_init_ppc(VP8DSPContext *c)
 329 {
 330 #if HAVE_ALTIVEC
 331     if (!PPC_ALTIVEC(av_get_cpu_flags()))
 332         return;
 333
 334     c->put_vp8_epel_pixels_tab[0][0][0] = put_vp8_pixels16_altivec;
 335     c->put_vp8_epel_pixels_tab[0][0][2] = put_vp8_epel16_h6_altivec;
 336     c->put_vp8_epel_pixels_tab[0][2][0] = put_vp8_epel16_v6_altivec;
 337     c->put_vp8_epel_pixels_tab[0][2][2] = put_vp8_epel16_h6v6_altivec;
 338
 339     c->put_vp8_epel_pixels_tab[1][0][2] = put_vp8_epel8_h6_altivec;
 340     c->put_vp8_epel_pixels_tab[1][2][0] = put_vp8_epel8_v6_altivec;
 341     c->put_vp8_epel_pixels_tab[1][0][1] = put_vp8_epel8_h4_altivec;
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