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
  25 #include "libavutil/attributes.h"
  26 #include "libavutil/cpu.h"
  27 #include "libavutil/mem_internal.h"
  28 #include "libavutil/ppc/cpu.h"
  29 #include "libavutil/ppc/util_altivec.h"
  30
  31 #include "libavcodec/vp8dsp.h"
  32
  33 #include "hpeldsp_altivec.h"
  34
  35 #if HAVE_ALTIVEC
  36 #define REPT4(...) { __VA_ARGS__, __VA_ARGS__, __VA_ARGS__, __VA_ARGS__ }
  37
  38 // h subpel filter uses msum to multiply+add 4 pixel taps at once
  39 static const vec_s8 h_subpel_filters_inner[7] =
  40 {
  41     REPT4( -6, 123,  12,  -1),
  42     REPT4(-11, 108,  36,  -8),
  43     REPT4( -9,  93,  50,  -6),
  44     REPT4(-16,  77,  77, -16),
  45     REPT4( -6,  50,  93,  -9),
  46     REPT4( -8,  36, 108, -11),
  47     REPT4( -1,  12, 123,  -6),
  48 };
  49
  50 // for 6tap filters, these are the outer two taps
  51 // The zeros mask off pixels 4-7 when filtering 0-3
  52 // and vice-versa
  53 static const vec_s8 h_subpel_filters_outer[3] =
  54 {
  55     REPT4(0, 0, 2, 1),
  56     REPT4(0, 0, 3, 3),
  57     REPT4(0, 0, 1, 2),
  58 };
  59
  60 #define LOAD_H_SUBPEL_FILTER(i) \
  61     vec_s8 filter_inner  = h_subpel_filters_inner[i]; \
  62     vec_s8 filter_outerh = h_subpel_filters_outer[(i)>>1]; \
  63     vec_s8 filter_outerl = vec_sld(filter_outerh, filter_outerh, 2)
  64
  65 #if HAVE_BIGENDIAN
  66 #define GET_PIXHL(offset)                   \
  67     a = vec_ld((offset)-is6tap-1, src);     \
  68     b = vec_ld((offset)-is6tap-1+15, src);  \
  69     pixh  = vec_perm(a, b, permh##offset);  \
  70     pixl  = vec_perm(a, b, perml##offset)
  71
  72 #define GET_OUTER(offset) outer = vec_perm(a, b, perm_6tap##offset)
  73 #else
  74 #define GET_PIXHL(offset)                   \
  75     a = vec_vsx_ld((offset)-is6tap-1, src); \
  76     pixh  = vec_perm(a, a, perm_inner);     \
  77     pixl  = vec_perm(a, a, vec_add(perm_inner, vec_splat_u8(4)))
  78
  79 #define GET_OUTER(offset) outer = vec_perm(a, a, perm_outer)
  80 #endif
  81
  82 #define FILTER_H(dstv, off) \
  83     GET_PIXHL(off);                            \
  84     filth = vec_msum(filter_inner, pixh, c64); \
  85     filtl = vec_msum(filter_inner, pixl, c64); \
  86 \
  87     if (is6tap) { \
  88         GET_OUTER(off);                                \
  89         filth = vec_msum(filter_outerh, outer, filth); \
  90         filtl = vec_msum(filter_outerl, outer, filtl); \
  91     } \
  92     if (w == 4) \
  93         filtl = filth; /* discard pixels 4-7 */ \
  94     dstv = vec_packs(filth, filtl); \
  95     dstv = vec_sra(dstv, c7)
  96
  97 static av_always_inline
  98 void put_vp8_epel_h_altivec_core(uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_stride,
  99                                  uint8_t *src, ptrdiff_t src_stride,
 100                                  int h, int mx, int w, int is6tap)
 101 {
 102     LOAD_H_SUBPEL_FILTER(mx-1);
 103 #if HAVE_BIGENDIAN
 104     vec_u8 align_vec0, align_vec8, permh0, permh8;
 105     vec_u8 perm_6tap0, perm_6tap8, perml0, perml8;
 106     vec_u8 b;
 107 #endif
 108     vec_u8 filt, a, pixh, pixl, outer;
 109     vec_s16 f16h, f16l;
 110     vec_s32 filth, filtl;
 111
 112     vec_u8 perm_inner6 = { 1,2,3,4, 2,3,4,5, 3,4,5,6, 4,5,6,7 };
 113     vec_u8 perm_inner4 = { 0,1,2,3, 1,2,3,4, 2,3,4,5, 3,4,5,6 };
 114     vec_u8 perm_inner  = is6tap ? perm_inner6 : perm_inner4;
 115     vec_u8 perm_outer = { 4,9, 0,5, 5,10, 1,6, 6,11, 2,7, 7,12, 3,8 };
 116     vec_s32 c64 = vec_sl(vec_splat_s32(1), vec_splat_u32(6));
 117     vec_u16 c7  = vec_splat_u16(7);
 118
 119 #if HAVE_BIGENDIAN
 120     align_vec0 = vec_lvsl( -is6tap-1, src);
 121     align_vec8 = vec_lvsl(8-is6tap-1, src);
 122
 123     permh0     = vec_perm(align_vec0, align_vec0, perm_inner);
 124     permh8     = vec_perm(align_vec8, align_vec8, perm_inner);
 125     perm_inner = vec_add(perm_inner, vec_splat_u8(4));
 126     perml0     = vec_perm(align_vec0, align_vec0, perm_inner);
 127     perml8     = vec_perm(align_vec8, align_vec8, perm_inner);
 128     perm_6tap0 = vec_perm(align_vec0, align_vec0, perm_outer);
 129     perm_6tap8 = vec_perm(align_vec8, align_vec8, perm_outer);
 130 #endif
 131
 132     while (h --> 0) {
 133         FILTER_H(f16h, 0);
 134
 135         if (w == 16) {
 136             FILTER_H(f16l, 8);
 137             filt = vec_packsu(f16h, f16l);
 138             vec_st(filt, 0, dst);
 139         } else {
 140             filt = vec_packsu(f16h, f16h);
 141             vec_ste((vec_u32)filt, 0, (uint32_t*)dst);
 142             if (w == 8)
 143                 vec_ste((vec_u32)filt, 4, (uint32_t*)dst);
 144         }
 145         src += src_stride;
 146         dst += dst_stride;
 147     }
 148 }
 149
 150 // v subpel filter does a simple vertical multiply + add
 151 static const vec_u8 v_subpel_filters[7] =
 152 {
 153     { 0,   6, 123,  12,   1,   0 },
 154     { 2,  11, 108,  36,   8,   1 },
 155     { 0,   9,  93,  50,   6,   0 },
 156     { 3,  16,  77,  77,  16,   3 },
 157     { 0,   6,  50,  93,   9,   0 },
 158     { 1,   8,  36, 108,  11,   2 },
 159     { 0,   1,  12, 123,   6,   0 },
 160 };
 161
 162 #define LOAD_V_SUBPEL_FILTER(i) \
 163     vec_u8 subpel_filter = v_subpel_filters[i]; \
 164     vec_u8 f0 = vec_splat(subpel_filter, 0); \
 165     vec_u8 f1 = vec_splat(subpel_filter, 1); \
 166     vec_u8 f2 = vec_splat(subpel_filter, 2); \
 167     vec_u8 f3 = vec_splat(subpel_filter, 3); \
 168     vec_u8 f4 = vec_splat(subpel_filter, 4); \
 169     vec_u8 f5 = vec_splat(subpel_filter, 5)
 170
 171 #define FILTER_V(dstv, vec_mul) \
 172     s1f = (vec_s16)vec_mul(s1, f1); \
 173     s2f = (vec_s16)vec_mul(s2, f2); \
 174     s3f = (vec_s16)vec_mul(s3, f3); \
 175     s4f = (vec_s16)vec_mul(s4, f4); \
 176     s2f = vec_subs(s2f, s1f); \
 177     s3f = vec_subs(s3f, s4f); \
 178     if (is6tap) { \
 179         s0f = (vec_s16)vec_mul(s0, f0); \
 180         s5f = (vec_s16)vec_mul(s5, f5); \
 181         s2f = vec_adds(s2f, s0f); \
 182         s3f = vec_adds(s3f, s5f); \
 183     } \
 184     dstv = vec_adds(s2f, s3f); \
 185     dstv = vec_adds(dstv, c64); \
 186     dstv = vec_sra(dstv, c7)
 187
 188 #if HAVE_BIGENDIAN
 189 #define LOAD_HL(off, s, perm) load_with_perm_vec(off, s, perm)
 190 #else
 191 #define LOAD_HL(off, s, perm) vec_mergeh(vec_vsx_ld(off,s), vec_vsx_ld(off+8,s))
 192 #endif
 193
 194 static av_always_inline
 195 void put_vp8_epel_v_altivec_core(uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_stride,
 196                                  uint8_t *src, ptrdiff_t src_stride,
 197                                  int h, int my, int w, int is6tap)
 198 {
 199     LOAD_V_SUBPEL_FILTER(my-1);
 200     vec_u8 s0, s1, s2, s3, s4, s5, filt, align_vech, perm_vec, align_vecl;
 201     vec_s16 s0f, s1f, s2f, s3f, s4f, s5f, f16h, f16l;
 202     vec_s16 c64 = vec_sl(vec_splat_s16(1), vec_splat_u16(6));
 203     vec_u16 c7  = vec_splat_u16(7);
 204
 205 #if HAVE_BIGENDIAN
 206     // we want pixels 0-7 to be in the even positions and 8-15 in the odd,
 207     // so combine this permute with the alignment permute vector
 208     align_vech = vec_lvsl(0, src);
 209     align_vecl = vec_sld(align_vech, align_vech, 8);
 210     if (w ==16)
 211         perm_vec = vec_mergeh(align_vech, align_vecl);
 212     else
 213         perm_vec = vec_mergeh(align_vech, align_vech);
 214 #endif
 215
 216     if (is6tap)
 217         s0 = LOAD_HL(-2*src_stride, src, perm_vec);
 218     s1 = LOAD_HL(-1*src_stride, src, perm_vec);
 219     s2 = LOAD_HL( 0*src_stride, src, perm_vec);
 220     s3 = LOAD_HL( 1*src_stride, src, perm_vec);
 221     if (is6tap)
 222         s4 = LOAD_HL( 2*src_stride, src, perm_vec);
 223
 224     src += (2+is6tap)*src_stride;
 225
 226     while (h --> 0) {
 227         if (is6tap)
 228             s5 = LOAD_HL(0, src, perm_vec);
 229         else
 230             s4 = LOAD_HL(0, src, perm_vec);
 231
 232         FILTER_V(f16h, vec_mule);
 233
 234         if (w == 16) {
 235             FILTER_V(f16l, vec_mulo);
 236             filt = vec_packsu(f16h, f16l);
 237             vec_st(filt, 0, dst);
 238         } else {
 239             filt = vec_packsu(f16h, f16h);
 240             if (w == 4)
 241                 filt = (vec_u8)vec_splat((vec_u32)filt, 0);
 242             else
 243                 vec_ste((vec_u32)filt, 4, (uint32_t*)dst);
 244             vec_ste((vec_u32)filt, 0, (uint32_t*)dst);
 245         }
 246
 247         if (is6tap)
 248             s0 = s1;
 249         s1 = s2;
 250         s2 = s3;
 251         s3 = s4;
 252         if (is6tap)
 253             s4 = s5;
 254
 255         dst += dst_stride;
 256         src += src_stride;
 257     }
 258 }
 259
 260 #define EPEL_FUNCS(WIDTH, TAPS) \
 261 static av_noinline \
 262 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) \
 263 { \
 264     put_vp8_epel_h_altivec_core(dst, dst_stride, src, src_stride, h, mx, WIDTH, TAPS == 6); \
 265 } \
 266 \
 267 static av_noinline \
 268 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) \
 269 { \
 270     put_vp8_epel_v_altivec_core(dst, dst_stride, src, src_stride, h, my, WIDTH, TAPS == 6); \
 271 }
 272
 273 #define EPEL_HV(WIDTH, HTAPS, VTAPS) \
 274 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) \
 275 { \
 276     DECLARE_ALIGNED(16, uint8_t, tmp)[(2*WIDTH+5)*16]; \
 277     if (VTAPS == 6) { \
 278         put_vp8_epel ## WIDTH ## _h ## HTAPS ## _altivec(tmp, 16,      src-2*sstride, sstride, h+5, mx, my); \
 279         put_vp8_epel ## WIDTH ## _v ## VTAPS ## _altivec(dst, dstride, tmp+2*16,      16,      h,   mx, my); \
 280     } else { \
 281         put_vp8_epel ## WIDTH ## _h ## HTAPS ## _altivec(tmp, 16,      src-sstride, sstride, h+4, mx, my); \
 282         put_vp8_epel ## WIDTH ## _v ## VTAPS ## _altivec(dst, dstride, tmp+16,      16,      h,   mx, my); \
 283     } \
 284 }
 285
 286 EPEL_FUNCS(16,6)
 287 EPEL_FUNCS(8, 6)
 288 EPEL_FUNCS(8, 4)
 289 EPEL_FUNCS(4, 6)
 290 EPEL_FUNCS(4, 4)
 291
 292 EPEL_HV(16, 6,6)
 293 EPEL_HV(8,  6,6)
 294 EPEL_HV(8,  4,6)
 295 EPEL_HV(8,  6,4)
 296 EPEL_HV(8,  4,4)
 297 EPEL_HV(4,  6,6)
 298 EPEL_HV(4,  4,6)
 299 EPEL_HV(4,  6,4)
 300 EPEL_HV(4,  4,4)
 301
 302 static void put_vp8_pixels16_altivec(uint8_t *dst, ptrdiff_t dstride, uint8_t *src, ptrdiff_t sstride, int h, int mx, int my)
 303 {
 304     register vector unsigned char perm;
 305     int i;
 306     register ptrdiff_t dstride2 = dstride << 1, sstride2 = sstride << 1;
 307     register ptrdiff_t dstride3 = dstride2 + dstride, sstride3 = sstride + sstride2;
 308     register ptrdiff_t dstride4 = dstride << 2, sstride4 = sstride << 2;
 309
 310 #if HAVE_BIGENDIAN
 311     perm = vec_lvsl(0, src);
 312 #endif
 313 // hand-unrolling the loop by 4 gains about 15%
 314 // mininum execution time goes from 74 to 60 cycles
 315 // it's faster than -funroll-loops, but using
 316 // -funroll-loops w/ this is bad - 74 cycles again.
 317 // all this is on a 7450, tuning for the 7450
 318     for (i = 0; i < h; i += 4) {
 319         vec_st(load_with_perm_vec(0, src, perm), 0, dst);
 320         vec_st(load_with_perm_vec(sstride, src, perm), dstride, dst);
 321         vec_st(load_with_perm_vec(sstride2, src, perm), dstride2, dst);
 322         vec_st(load_with_perm_vec(sstride3, src, perm), dstride3, dst);
 323         src += sstride4;
 324         dst += dstride4;
 325     }
 326 }
 327
 328 #endif /* HAVE_ALTIVEC */
 329
 330
 331 av_cold void ff_vp78dsp_init_ppc(VP8DSPContext *c)
 332 {
 333 #if HAVE_ALTIVEC
 334     if (!PPC_ALTIVEC(av_get_cpu_flags()))
 335         return;
 336
 337     c->put_vp8_epel_pixels_tab[0][0][0] = put_vp8_pixels16_altivec;
 338     c->put_vp8_epel_pixels_tab[0][0][2] = put_vp8_epel16_h6_altivec;
 339     c->put_vp8_epel_pixels_tab[0][2][0] = put_vp8_epel16_v6_altivec;
 340     c->put_vp8_epel_pixels_tab[0][2][2] = put_vp8_epel16_h6v6_altivec;
 341
 342     c->put_vp8_epel_pixels_tab[1][0][2] = put_vp8_epel8_h6_altivec;
 343     c->put_vp8_epel_pixels_tab[1][2][0] = put_vp8_epel8_v6_altivec;
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 346
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 351
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 356
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