git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libswscale/ppc/swscale_altivec.c

   1 /*
   2  * AltiVec-enhanced yuv2yuvX
   3  *
   4  * Copyright (C) 2004 Romain Dolbeau <romain@dolbeau.org>
   5  * based on the equivalent C code in swscale.c
   6  *
   7  * This file is part of Libav.
   8  *
   9  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
  10  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  11  * License as published by the Free Software Foundation; either
  12  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  13  *
  14  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
  15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  17  * Lesser General Public License for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  20  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
  21  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  22  */
  23
  24 #include <inttypes.h>
  25
  26 #include "config.h"
  27 #include "libswscale/swscale.h"
  28 #include "libswscale/swscale_internal.h"
  29 #include "libavutil/attributes.h"
  30 #include "libavutil/cpu.h"
  31 #include "yuv2rgb_altivec.h"
  32
  33 #define vzero vec_splat_s32(0)
  34
  35 static inline void altivec_packIntArrayToCharArray(int *val, uint8_t *dest,
  36                                                    int dstW)
  37 {
  38     register int i;
  39     vector unsigned int altivec_vectorShiftInt19 =
  40         vec_add(vec_splat_u32(10), vec_splat_u32(9));
  41     if ((uintptr_t)dest % 16) {
  42         /* badly aligned store, we force store alignment */
  43         /* and will handle load misalignment on val w/ vec_perm */
  44         vector unsigned char perm1;
  45         vector signed int v1;
  46         for (i = 0; (i < dstW) &&
  47              (((uintptr_t)dest + i) % 16); i++) {
  48             int t = val[i] >> 19;
  49             dest[i] = (t < 0) ? 0 : ((t > 255) ? 255 : t);
  50         }
  51         perm1 = vec_lvsl(i << 2, val);
  52         v1    = vec_ld(i << 2, val);
  53         for (; i < (dstW - 15); i += 16) {
  54             int offset = i << 2;
  55             vector signed int v2  = vec_ld(offset + 16, val);
  56             vector signed int v3  = vec_ld(offset + 32, val);
  57             vector signed int v4  = vec_ld(offset + 48, val);
  58             vector signed int v5  = vec_ld(offset + 64, val);
  59             vector signed int v12 = vec_perm(v1, v2, perm1);
  60             vector signed int v23 = vec_perm(v2, v3, perm1);
  61             vector signed int v34 = vec_perm(v3, v4, perm1);
  62             vector signed int v45 = vec_perm(v4, v5, perm1);
  63
  64             vector signed int vA      = vec_sra(v12, altivec_vectorShiftInt19);
  65             vector signed int vB      = vec_sra(v23, altivec_vectorShiftInt19);
  66             vector signed int vC      = vec_sra(v34, altivec_vectorShiftInt19);
  67             vector signed int vD      = vec_sra(v45, altivec_vectorShiftInt19);
  68             vector unsigned short vs1 = vec_packsu(vA, vB);
  69             vector unsigned short vs2 = vec_packsu(vC, vD);
  70             vector unsigned char vf   = vec_packsu(vs1, vs2);
  71             vec_st(vf, i, dest);
  72             v1 = v5;
  73         }
  74     } else { // dest is properly aligned, great
  75         for (i = 0; i < (dstW - 15); i += 16) {
  76             int offset = i << 2;
  77             vector signed int v1      = vec_ld(offset, val);
  78             vector signed int v2      = vec_ld(offset + 16, val);
  79             vector signed int v3      = vec_ld(offset + 32, val);
  80             vector signed int v4      = vec_ld(offset + 48, val);
  81             vector signed int v5      = vec_sra(v1, altivec_vectorShiftInt19);
  82             vector signed int v6      = vec_sra(v2, altivec_vectorShiftInt19);
  83             vector signed int v7      = vec_sra(v3, altivec_vectorShiftInt19);
  84             vector signed int v8      = vec_sra(v4, altivec_vectorShiftInt19);
  85             vector unsigned short vs1 = vec_packsu(v5, v6);
  86             vector unsigned short vs2 = vec_packsu(v7, v8);
  87             vector unsigned char vf   = vec_packsu(vs1, vs2);
  88             vec_st(vf, i, dest);
  89         }
  90     }
  91     for (; i < dstW; i++) {
  92         int t = val[i] >> 19;
  93         dest[i] = (t < 0) ? 0 : ((t > 255) ? 255 : t);
  94     }
  95 }
  96
  97 // FIXME remove the usage of scratch buffers.
  98 static void yuv2planeX_altivec(const int16_t *filter, int filterSize,
  99                                const int16_t **src, uint8_t *dest, int dstW,
 100                                const uint8_t *dither, int offset)
 101 {
 102     register int i, j;
 103     DECLARE_ALIGNED(16, int, val)[dstW];
 104
 105     for (i = 0; i < dstW; i++)
 106         val[i] = dither[(i + offset) & 7] << 12;
 107
 108     for (j = 0; j < filterSize; j++) {
 109         vector signed short l1, vLumFilter = vec_ld(j << 1, filter);
 110         vector unsigned char perm, perm0 = vec_lvsl(j << 1, filter);
 111         vLumFilter = vec_perm(vLumFilter, vLumFilter, perm0);
 112         vLumFilter = vec_splat(vLumFilter, 0); // lumFilter[j] is loaded 8 times in vLumFilter
 113
 114         perm = vec_lvsl(0, src[j]);
 115         l1   = vec_ld(0, src[j]);
 116
 117         for (i = 0; i < (dstW - 7); i += 8) {
 118             int offset = i << 2;
 119             vector signed short l2 = vec_ld((i << 1) + 16, src[j]);
 120
 121             vector signed int v1 = vec_ld(offset, val);
 122             vector signed int v2 = vec_ld(offset + 16, val);
 123
 124             vector signed short ls = vec_perm(l1, l2, perm); // lumSrc[j][i] ... lumSrc[j][i+7]
 125
 126             vector signed int i1 = vec_mule(vLumFilter, ls);
 127             vector signed int i2 = vec_mulo(vLumFilter, ls);
 128
 129             vector signed int vf1 = vec_mergeh(i1, i2);
 130             vector signed int vf2 = vec_mergel(i1, i2); // lumSrc[j][i] * lumFilter[j] ... lumSrc[j][i+7] * lumFilter[j]
 131
 132             vector signed int vo1 = vec_add(v1, vf1);
 133             vector signed int vo2 = vec_add(v2, vf2);
 134
 135             vec_st(vo1, offset, val);
 136             vec_st(vo2, offset + 16, val);
 137
 138             l1 = l2;
 139         }
 140         for (; i < dstW; i++)
 141             val[i] += src[j][i] * filter[j];
 142     }
 143     altivec_packIntArrayToCharArray(val, dest, dstW);
 144 }
 145
 146 static void hScale_altivec_real(SwsContext *c, int16_t *dst, int dstW,
 147                                 const uint8_t *src, const int16_t *filter,
 148                                 const int32_t *filterPos, int filterSize)
 149 {
 150     register int i;
 151     DECLARE_ALIGNED(16, int, tempo)[4];
 152
 153     if (filterSize % 4) {
 154         for (i = 0; i < dstW; i++) {
 155             register int j;
 156             register int srcPos = filterPos[i];
 157             register int val    = 0;
 158             for (j = 0; j < filterSize; j++)
 159                 val += ((int)src[srcPos + j]) * filter[filterSize * i + j];
 160             dst[i] = FFMIN(val >> 7, (1 << 15) - 1);
 161         }
 162     } else
 163         switch (filterSize) {
 164         case 4:
 165             for (i = 0; i < dstW; i++) {
 166                 register int srcPos = filterPos[i];
 167
 168                 vector unsigned char src_v0 = vec_ld(srcPos, src);
 169                 vector unsigned char src_v1, src_vF;
 170                 vector signed short src_v, filter_v;
 171                 vector signed int val_vEven, val_s;
 172                 if ((((uintptr_t)src + srcPos) % 16) > 12) {
 173                     src_v1 = vec_ld(srcPos + 16, src);
 174                 }
 175                 src_vF = vec_perm(src_v0, src_v1, vec_lvsl(srcPos, src));
 176
 177                 src_v = // vec_unpackh sign-extends...
 178                         (vector signed short)(vec_mergeh((vector unsigned char)vzero, src_vF));
 179                 // now put our elements in the even slots
 180                 src_v = vec_mergeh(src_v, (vector signed short)vzero);
 181
 182                 filter_v = vec_ld(i << 3, filter);
 183                 // The 3 above is 2 (filterSize == 4) + 1 (sizeof(short) == 2).
 184
 185                 // The neat trick: We only care for half the elements,
 186                 // high or low depending on (i<<3)%16 (it's 0 or 8 here),
 187                 // and we're going to use vec_mule, so we choose
 188                 // carefully how to "unpack" the elements into the even slots.
 189                 if ((i << 3) % 16)
 190                     filter_v = vec_mergel(filter_v, (vector signed short)vzero);
 191                 else
 192                     filter_v = vec_mergeh(filter_v, (vector signed short)vzero);
 193
 194                 val_vEven = vec_mule(src_v, filter_v);
 195                 val_s     = vec_sums(val_vEven, vzero);
 196                 vec_st(val_s, 0, tempo);
 197                 dst[i] = FFMIN(tempo[3] >> 7, (1 << 15) - 1);
 198             }
 199         break;
 200
 201         case 8:
 202             for (i = 0; i < dstW; i++) {
 203                 register int srcPos = filterPos[i];
 204
 205                 vector unsigned char src_v0 = vec_ld(srcPos, src);
 206                 vector unsigned char src_v1, src_vF;
 207                 vector signed short src_v, filter_v;
 208                 vector signed int val_v, val_s;
 209                 if ((((uintptr_t)src + srcPos) % 16) > 8) {
 210                     src_v1 = vec_ld(srcPos + 16, src);
 211                 }
 212                 src_vF = vec_perm(src_v0, src_v1, vec_lvsl(srcPos, src));
 213
 214                 src_v = // vec_unpackh sign-extends...
 215                         (vector signed short)(vec_mergeh((vector unsigned char)vzero, src_vF));
 216                 filter_v = vec_ld(i << 4, filter);
 217                 // the 4 above is 3 (filterSize == 8) + 1 (sizeof(short) == 2)
 218
 219                 val_v = vec_msums(src_v, filter_v, (vector signed int)vzero);
 220                 val_s = vec_sums(val_v, vzero);
 221                 vec_st(val_s, 0, tempo);
 222                 dst[i] = FFMIN(tempo[3] >> 7, (1 << 15) - 1);
 223             }
 224         break;
 225
 226         case 16:
 227             for (i = 0; i < dstW; i++) {
 228                 register int srcPos = filterPos[i];
 229
 230                 vector unsigned char src_v0 = vec_ld(srcPos, src);
 231                 vector unsigned char src_v1 = vec_ld(srcPos + 16, src);
 232                 vector unsigned char src_vF = vec_perm(src_v0, src_v1, vec_lvsl(srcPos, src));
 233
 234                 vector signed short src_vA = // vec_unpackh sign-extends...
 235                                              (vector signed short)(vec_mergeh((vector unsigned char)vzero, src_vF));
 236                 vector signed short src_vB = // vec_unpackh sign-extends...
 237                                              (vector signed short)(vec_mergel((vector unsigned char)vzero, src_vF));
 238
 239                 vector signed short filter_v0 = vec_ld(i << 5, filter);
 240                 vector signed short filter_v1 = vec_ld((i << 5) + 16, filter);
 241                 // the 5 above are 4 (filterSize == 16) + 1 (sizeof(short) == 2)
 242
 243                 vector signed int val_acc = vec_msums(src_vA, filter_v0, (vector signed int)vzero);
 244                 vector signed int val_v   = vec_msums(src_vB, filter_v1, val_acc);
 245
 246                 vector signed int val_s = vec_sums(val_v, vzero);
 247
 248                 vec_st(val_s, 0, tempo);
 249                 dst[i] = FFMIN(tempo[3] >> 7, (1 << 15) - 1);
 250             }
 251         break;
 252
 253         default:
 254             for (i = 0; i < dstW; i++) {
 255                 register int j;
 256                 register int srcPos = filterPos[i];
 257
 258                 vector signed int val_s, val_v = (vector signed int)vzero;
 259                 vector signed short filter_v0R = vec_ld(i * 2 * filterSize, filter);
 260                 vector unsigned char permF     = vec_lvsl((i * 2 * filterSize), filter);
 261
 262                 vector unsigned char src_v0 = vec_ld(srcPos, src);
 263                 vector unsigned char permS  = vec_lvsl(srcPos, src);
 264
 265                 for (j = 0; j < filterSize - 15; j += 16) {
 266                     vector unsigned char src_v1 = vec_ld(srcPos + j + 16, src);
 267                     vector unsigned char src_vF = vec_perm(src_v0, src_v1, permS);
 268
 269                     vector signed short src_vA = // vec_unpackh sign-extends...
 270                                                  (vector signed short)(vec_mergeh((vector unsigned char)vzero, src_vF));
 271                     vector signed short src_vB = // vec_unpackh sign-extends...
 272                                                  (vector signed short)(vec_mergel((vector unsigned char)vzero, src_vF));
 273
 274                     vector signed short filter_v1R = vec_ld((i * 2 * filterSize) + (j * 2) + 16, filter);
 275                     vector signed short filter_v2R = vec_ld((i * 2 * filterSize) + (j * 2) + 32, filter);
 276                     vector signed short filter_v0  = vec_perm(filter_v0R, filter_v1R, permF);
 277                     vector signed short filter_v1  = vec_perm(filter_v1R, filter_v2R, permF);
 278
 279                     vector signed int val_acc = vec_msums(src_vA, filter_v0, val_v);
 280                     val_v = vec_msums(src_vB, filter_v1, val_acc);
 281
 282                     filter_v0R = filter_v2R;
 283                     src_v0     = src_v1;
 284                 }
 285
 286                 if (j < filterSize - 7) {
 287                     // loading src_v0 is useless, it's already done above
 288                     // vector unsigned char src_v0 = vec_ld(srcPos + j, src);
 289                     vector unsigned char src_v1, src_vF;
 290                     vector signed short src_v, filter_v1R, filter_v;
 291                     if ((((uintptr_t)src + srcPos) % 16) > 8) {
 292                         src_v1 = vec_ld(srcPos + j + 16, src);
 293                     }
 294                     src_vF = vec_perm(src_v0, src_v1, permS);
 295
 296                     src_v = // vec_unpackh sign-extends...
 297                             (vector signed short)(vec_mergeh((vector unsigned char)vzero, src_vF));
 298                     // loading filter_v0R is useless, it's already done above
 299                     // vector signed short filter_v0R = vec_ld((i * 2 * filterSize) + j, filter);
 300                     filter_v1R = vec_ld((i * 2 * filterSize) + (j * 2) + 16, filter);
 301                     filter_v   = vec_perm(filter_v0R, filter_v1R, permF);
 302
 303                     val_v = vec_msums(src_v, filter_v, val_v);
 304                 }
 305
 306                 val_s = vec_sums(val_v, vzero);
 307
 308                 vec_st(val_s, 0, tempo);
 309                 dst[i] = FFMIN(tempo[3] >> 7, (1 << 15) - 1);
 310             }
 311         }
 312 }
 313
 314 av_cold void ff_sws_init_swScale_altivec(SwsContext *c)
 315 {
 316     enum PixelFormat dstFormat = c->dstFormat;
 317
 318     if (!(av_get_cpu_flags() & AV_CPU_FLAG_ALTIVEC))
 319         return;
 320
 321     if (c->srcBpc == 8 && c->dstBpc <= 10) {
 322         c->hyScale = c->hcScale = hScale_altivec_real;
 323     }
 324     if (!is16BPS(dstFormat) && !is9_OR_10BPS(dstFormat) &&
 325         dstFormat != PIX_FMT_NV12 && dstFormat != PIX_FMT_NV21 &&
 326         !c->alpPixBuf) {
 327         c->yuv2planeX = yuv2planeX_altivec;
 328     }
 329
 330     /* The following list of supported dstFormat values should
 331      * match what's found in the body of ff_yuv2packedX_altivec() */
 332     if (!(c->flags & (SWS_BITEXACT | SWS_FULL_CHR_H_INT)) && !c->alpPixBuf) {
 333         switch (c->dstFormat) {
 334         case PIX_FMT_ABGR:
 335             c->yuv2packedX = ff_yuv2abgr_X_altivec;
 336             break;
 337         case PIX_FMT_BGRA:
 338             c->yuv2packedX = ff_yuv2bgra_X_altivec;
 339             break;
 340         case PIX_FMT_ARGB:
 341             c->yuv2packedX = ff_yuv2argb_X_altivec;
 342             break;
 343         case PIX_FMT_RGBA:
 344             c->yuv2packedX = ff_yuv2rgba_X_altivec;
 345             break;
 346         case PIX_FMT_BGR24:
 347             c->yuv2packedX = ff_yuv2bgr24_X_altivec;
 348             break;
 349         case PIX_FMT_RGB24:
 350             c->yuv2packedX = ff_yuv2rgb24_X_altivec;
 351             break;
 352         }
 353     }
 354 }