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  *
  13  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  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/types_altivec.h"
  27 #include "libavutil/ppc/util_altivec.h"
  28 #include "libavcodec/vp8dsp.h"
  29 #include "dsputil_altivec.h"
  30
  31 #if HAVE_ALTIVEC
  32 #define REPT4(...) { __VA_ARGS__, __VA_ARGS__, __VA_ARGS__, __VA_ARGS__ }
  33
  34 // h subpel filter uses msum to multiply+add 4 pixel taps at once
  35 static const vec_s8 h_subpel_filters_inner[7] =
  36 {
  37     REPT4( -6, 123,  12,  -1),
  38     REPT4(-11, 108,  36,  -8),
  39     REPT4( -9,  93,  50,  -6),
  40     REPT4(-16,  77,  77, -16),
  41     REPT4( -6,  50,  93,  -9),
  42     REPT4( -8,  36, 108, -11),
  43     REPT4( -1,  12, 123,  -6),
  44 };
  45
  46 // for 6tap filters, these are the outer two taps
  47 // The zeros mask off pixels 4-7 when filtering 0-3
  48 // and vice-versa
  49 static const vec_s8 h_subpel_filters_outer[3] =
  50 {
  51     REPT4(0, 0, 2, 1),
  52     REPT4(0, 0, 3, 3),
  53     REPT4(0, 0, 1, 2),
  54 };
  55
  56 #define LOAD_H_SUBPEL_FILTER(i) \
  57     vec_s8 filter_inner  = h_subpel_filters_inner[i]; \
  58     vec_s8 filter_outerh = h_subpel_filters_outer[(i)>>1]; \
  59     vec_s8 filter_outerl = vec_sld(filter_outerh, filter_outerh, 2)
  60
  61 #define FILTER_H(dstv, off) \
  62     a = vec_ld((off)-is6tap-1,    src); \
  63     b = vec_ld((off)-is6tap-1+15, src); \
  64 \
  65     pixh  = vec_perm(a, b, permh##off); \
  66     pixl  = vec_perm(a, b, perml##off); \
  67     filth = vec_msum(filter_inner, pixh, c64); \
  68     filtl = vec_msum(filter_inner, pixl, c64); \
  69 \
  70     if (is6tap) { \
  71         outer = vec_perm(a, b, perm_6tap##off); \
  72         filth = vec_msum(filter_outerh, outer, filth); \
  73         filtl = vec_msum(filter_outerl, outer, filtl); \
  74     } \
  75     if (w == 4) \
  76         filtl = filth; /* discard pixels 4-7 */ \
  77     dstv = vec_packs(filth, filtl); \
  78     dstv = vec_sra(dstv, c7)
  79
  80 static av_always_inline
  81 void put_vp8_epel_h_altivec_core(uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_stride,
  82                                  uint8_t *src, ptrdiff_t src_stride,
  83                                  int h, int mx, int w, int is6tap)
  84 {
  85     LOAD_H_SUBPEL_FILTER(mx-1);
  86     vec_u8 align_vec0, align_vec8, permh0, permh8, filt;
  87     vec_u8 perm_6tap0, perm_6tap8, perml0, perml8;
  88     vec_u8 a, b, pixh, pixl, outer;
  89     vec_s16 f16h, f16l;
  90     vec_s32 filth, filtl;
  91
  92     vec_u8 perm_inner6 = { 1,2,3,4, 2,3,4,5, 3,4,5,6, 4,5,6,7 };
  93     vec_u8 perm_inner4 = { 0,1,2,3, 1,2,3,4, 2,3,4,5, 3,4,5,6 };
  94     vec_u8 perm_inner  = is6tap ? perm_inner6 : perm_inner4;
  95     vec_u8 perm_outer = { 4,9, 0,5, 5,10, 1,6, 6,11, 2,7, 7,12, 3,8 };
  96     vec_s32 c64 = vec_sl(vec_splat_s32(1), vec_splat_u32(6));
  97     vec_u16 c7  = vec_splat_u16(7);
  98
  99     align_vec0 = vec_lvsl( -is6tap-1, src);
 100     align_vec8 = vec_lvsl(8-is6tap-1, src);
 101
 102     permh0     = vec_perm(align_vec0, align_vec0, perm_inner);
 103     permh8     = vec_perm(align_vec8, align_vec8, perm_inner);
 104     perm_inner = vec_add(perm_inner, vec_splat_u8(4));
 105     perml0     = vec_perm(align_vec0, align_vec0, perm_inner);
 106     perml8     = vec_perm(align_vec8, align_vec8, perm_inner);
 107     perm_6tap0 = vec_perm(align_vec0, align_vec0, perm_outer);
 108     perm_6tap8 = vec_perm(align_vec8, align_vec8, perm_outer);
 109
 110     while (h --> 0) {
 111         FILTER_H(f16h, 0);
 112
 113         if (w == 16) {
 114             FILTER_H(f16l, 8);
 115             filt = vec_packsu(f16h, f16l);
 116             vec_st(filt, 0, dst);
 117         } else {
 118             filt = vec_packsu(f16h, f16h);
 119             vec_ste((vec_u32)filt, 0, (uint32_t*)dst);
 120             if (w == 8)
 121                 vec_ste((vec_u32)filt, 4, (uint32_t*)dst);
 122         }
 123         src += src_stride;
 124         dst += dst_stride;
 125     }
 126 }
 127
 128 // v subpel filter does a simple vertical multiply + add
 129 static const vec_u8 v_subpel_filters[7] =
 130 {
 131     { 0,   6, 123,  12,   1,   0 },
 132     { 2,  11, 108,  36,   8,   1 },
 133     { 0,   9,  93,  50,   6,   0 },
 134     { 3,  16,  77,  77,  16,   3 },
 135     { 0,   6,  50,  93,   9,   0 },
 136     { 1,   8,  36, 108,  11,   2 },
 137     { 0,   1,  12, 123,   6,   0 },
 138 };
 139
 140 #define LOAD_V_SUBPEL_FILTER(i) \
 141     vec_u8 subpel_filter = v_subpel_filters[i]; \
 142     vec_u8 f0 = vec_splat(subpel_filter, 0); \
 143     vec_u8 f1 = vec_splat(subpel_filter, 1); \
 144     vec_u8 f2 = vec_splat(subpel_filter, 2); \
 145     vec_u8 f3 = vec_splat(subpel_filter, 3); \
 146     vec_u8 f4 = vec_splat(subpel_filter, 4); \
 147     vec_u8 f5 = vec_splat(subpel_filter, 5)
 148
 149 #define FILTER_V(dstv, vec_mul) \
 150     s1f = (vec_s16)vec_mul(s1, f1); \
 151     s2f = (vec_s16)vec_mul(s2, f2); \
 152     s3f = (vec_s16)vec_mul(s3, f3); \
 153     s4f = (vec_s16)vec_mul(s4, f4); \
 154     s2f = vec_subs(s2f, s1f); \
 155     s3f = vec_subs(s3f, s4f); \
 156     if (is6tap) { \
 157         s0f = (vec_s16)vec_mul(s0, f0); \
 158         s5f = (vec_s16)vec_mul(s5, f5); \
 159         s2f = vec_adds(s2f, s0f); \
 160         s3f = vec_adds(s3f, s5f); \
 161     } \
 162     dstv = vec_adds(s2f, s3f); \
 163     dstv = vec_adds(dstv, c64); \
 164     dstv = vec_sra(dstv, c7)
 165
 166 static av_always_inline
 167 void put_vp8_epel_v_altivec_core(uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_stride,
 168                                  uint8_t *src, ptrdiff_t src_stride,
 169                                  int h, int my, int w, int is6tap)
 170 {
 171     LOAD_V_SUBPEL_FILTER(my-1);
 172     vec_u8 s0, s1, s2, s3, s4, s5, filt, align_vech, perm_vec, align_vecl;
 173     vec_s16 s0f, s1f, s2f, s3f, s4f, s5f, f16h, f16l;
 174     vec_s16 c64 = vec_sl(vec_splat_s16(1), vec_splat_u16(6));
 175     vec_u16 c7  = vec_splat_u16(7);
 176
 177     // we want pixels 0-7 to be in the even positions and 8-15 in the odd,
 178     // so combine this permute with the alignment permute vector
 179     align_vech = vec_lvsl(0, src);
 180     align_vecl = vec_sld(align_vech, align_vech, 8);
 181     if (w ==16)
 182         perm_vec = vec_mergeh(align_vech, align_vecl);
 183     else
 184         perm_vec = vec_mergeh(align_vech, align_vech);
 185
 186     if (is6tap)
 187         s0 = load_with_perm_vec(-2*src_stride, src, perm_vec);
 188     s1 = load_with_perm_vec(-1*src_stride, src, perm_vec);
 189     s2 = load_with_perm_vec( 0*src_stride, src, perm_vec);
 190     s3 = load_with_perm_vec( 1*src_stride, src, perm_vec);
 191     if (is6tap)
 192         s4 = load_with_perm_vec( 2*src_stride, src, perm_vec);
 193
 194     src += (2+is6tap)*src_stride;
 195
 196     while (h --> 0) {
 197         if (is6tap)
 198             s5 = load_with_perm_vec(0, src, perm_vec);
 199         else
 200             s4 = load_with_perm_vec(0, src, perm_vec);
 201
 202         FILTER_V(f16h, vec_mule);
 203
 204         if (w == 16) {
 205             FILTER_V(f16l, vec_mulo);
 206             filt = vec_packsu(f16h, f16l);
 207             vec_st(filt, 0, dst);
 208         } else {
 209             filt = vec_packsu(f16h, f16h);
 210             if (w == 4)
 211                 filt = (vec_u8)vec_splat((vec_u32)filt, 0);
 212             else
 213                 vec_ste((vec_u32)filt, 4, (uint32_t*)dst);
 214             vec_ste((vec_u32)filt, 0, (uint32_t*)dst);
 215         }
 216
 217         if (is6tap)
 218             s0 = s1;
 219         s1 = s2;
 220         s2 = s3;
 221         s3 = s4;
 222         if (is6tap)
 223             s4 = s5;
 224
 225         dst += dst_stride;
 226         src += src_stride;
 227     }
 228 }
 229
 230 #define EPEL_FUNCS(WIDTH, TAPS) \
 231 static av_noinline \
 232 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) \
 233 { \
 234     put_vp8_epel_h_altivec_core(dst, dst_stride, src, src_stride, h, mx, WIDTH, TAPS == 6); \
 235 } \
 236 \
 237 static av_noinline \
 238 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) \
 239 { \
 240     put_vp8_epel_v_altivec_core(dst, dst_stride, src, src_stride, h, my, WIDTH, TAPS == 6); \
 241 }
 242
 243 #define EPEL_HV(WIDTH, HTAPS, VTAPS) \
 244 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) \
 245 { \
 246     DECLARE_ALIGNED(16, uint8_t, tmp)[(2*WIDTH+5)*16]; \
 247     if (VTAPS == 6) { \
 248         put_vp8_epel ## WIDTH ## _h ## HTAPS ## _altivec(tmp, 16,      src-2*sstride, sstride, h+5, mx, my); \
 249         put_vp8_epel ## WIDTH ## _v ## VTAPS ## _altivec(dst, dstride, tmp+2*16,      16,      h,   mx, my); \
 250     } else { \
 251         put_vp8_epel ## WIDTH ## _h ## HTAPS ## _altivec(tmp, 16,      src-sstride, sstride, h+4, mx, my); \
 252         put_vp8_epel ## WIDTH ## _v ## VTAPS ## _altivec(dst, dstride, tmp+16,      16,      h,   mx, my); \
 253     } \
 254 }
 255
 256 EPEL_FUNCS(16,6)
 257 EPEL_FUNCS(8, 6)
 258 EPEL_FUNCS(8, 4)
 259 EPEL_FUNCS(4, 6)
 260 EPEL_FUNCS(4, 4)
 261
 262 EPEL_HV(16, 6,6)
 263 EPEL_HV(8,  6,6)
 264 EPEL_HV(8,  4,6)
 265 EPEL_HV(8,  6,4)
 266 EPEL_HV(8,  4,4)
 267 EPEL_HV(4,  6,6)
 268 EPEL_HV(4,  4,6)
 269 EPEL_HV(4,  6,4)
 270 EPEL_HV(4,  4,4)
 271
 272 static void put_vp8_pixels16_altivec(uint8_t *dst, ptrdiff_t dstride, uint8_t *src, ptrdiff_t sstride, int h, int mx, int my)
 273 {
 274     register vector unsigned char pixelsv1, pixelsv2;
 275     register vector unsigned char pixelsv1B, pixelsv2B;
 276     register vector unsigned char pixelsv1C, pixelsv2C;
 277     register vector unsigned char pixelsv1D, pixelsv2D;
 278
 279     register vector unsigned char perm = vec_lvsl(0, src);
 280     int i;
 281     register ptrdiff_t dstride2 = dstride << 1, sstride2 = sstride << 1;
 282     register ptrdiff_t dstride3 = dstride2 + dstride, sstride3 = sstride + sstride2;
 283     register ptrdiff_t dstride4 = dstride << 2, sstride4 = sstride << 2;
 284
 285 // hand-unrolling the loop by 4 gains about 15%
 286 // mininum execution time goes from 74 to 60 cycles
 287 // it's faster than -funroll-loops, but using
 288 // -funroll-loops w/ this is bad - 74 cycles again.
 289 // all this is on a 7450, tuning for the 7450
 290     for (i = 0; i < h; i += 4) {
 291         pixelsv1  = vec_ld( 0, src);
 292         pixelsv2  = vec_ld(15, src);
 293         pixelsv1B = vec_ld(sstride, src);
 294         pixelsv2B = vec_ld(15 + sstride, src);
 295         pixelsv1C = vec_ld(sstride2, src);
 296         pixelsv2C = vec_ld(15 + sstride2, src);
 297         pixelsv1D = vec_ld(sstride3, src);
 298         pixelsv2D = vec_ld(15 + sstride3, src);
 299         vec_st(vec_perm(pixelsv1, pixelsv2, perm),
 300                0, (unsigned char*)dst);
 301         vec_st(vec_perm(pixelsv1B, pixelsv2B, perm),
 302                dstride, (unsigned char*)dst);
 303         vec_st(vec_perm(pixelsv1C, pixelsv2C, perm),
 304                dstride2, (unsigned char*)dst);
 305         vec_st(vec_perm(pixelsv1D, pixelsv2D, perm),
 306                dstride3, (unsigned char*)dst);
 307         src += sstride4;
 308         dst += dstride4;
 309     }
 310 }
 311
 312 #endif /* HAVE_ALTIVEC */
 313
 314 av_cold void ff_vp8dsp_init_ppc(VP8DSPContext *c)
 315 {
 316 #if HAVE_ALTIVEC
 317     if (!(av_get_cpu_flags() & AV_CPU_FLAG_ALTIVEC))
 318         return;
 319
 320     c->put_vp8_epel_pixels_tab[0][0][0] = put_vp8_pixels16_altivec;
 321     c->put_vp8_epel_pixels_tab[0][0][2] = put_vp8_epel16_h6_altivec;
 322     c->put_vp8_epel_pixels_tab[0][2][0] = put_vp8_epel16_v6_altivec;
 323     c->put_vp8_epel_pixels_tab[0][2][2] = put_vp8_epel16_h6v6_altivec;
 324
 325     c->put_vp8_epel_pixels_tab[1][0][2] = put_vp8_epel8_h6_altivec;
 326     c->put_vp8_epel_pixels_tab[1][2][0] = put_vp8_epel8_v6_altivec;
 327     c->put_vp8_epel_pixels_tab[1][0][1] = put_vp8_epel8_h4_altivec;
 328     c->put_vp8_epel_pixels_tab[1][1][0] = put_vp8_epel8_v4_altivec;
 329
 330     c->put_vp8_epel_pixels_tab[1][2][2] = put_vp8_epel8_h6v6_altivec;
 331     c->put_vp8_epel_pixels_tab[1][1][1] = put_vp8_epel8_h4v4_altivec;
 332     c->put_vp8_epel_pixels_tab[1][1][2] = put_vp8_epel8_h6v4_altivec;
 333     c->put_vp8_epel_pixels_tab[1][2][1] = put_vp8_epel8_h4v6_altivec;
 334
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 339
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