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 #include "config.h"
  26 #include "libswscale/swscale.h"
  27 #include "libswscale/swscale_internal.h"
  28 #include "libavutil/cpu.h"
  29 #include "yuv2rgb_altivec.h"
  30
  31 #define vzero vec_splat_s32(0)
  32
  33 static inline void
  34 altivec_packIntArrayToCharArray(int *val, uint8_t* dest, int dstW)
  35 {
  36     register int i;
  37     vector unsigned int altivec_vectorShiftInt19 =
  38         vec_add(vec_splat_u32(10), vec_splat_u32(9));
  39     if ((unsigned int)dest % 16) {
  40         /* badly aligned store, we force store alignment */
  41         /* and will handle load misalignment on val w/ vec_perm */
  42         vector unsigned char perm1;
  43         vector signed int v1;
  44         for (i = 0 ; (i < dstW) &&
  45             (((unsigned int)dest + i) % 16) ; i++) {
  46                 int t = val[i] >> 19;
  47                 dest[i] = (t < 0) ? 0 : ((t > 255) ? 255 : t);
  48         }
  49         perm1 = vec_lvsl(i << 2, val);
  50         v1 = vec_ld(i << 2, val);
  51         for ( ; i < (dstW - 15); i+=16) {
  52             int offset = i << 2;
  53             vector signed int v2 = vec_ld(offset + 16, val);
  54             vector signed int v3 = vec_ld(offset + 32, val);
  55             vector signed int v4 = vec_ld(offset + 48, val);
  56             vector signed int v5 = vec_ld(offset + 64, val);
  57             vector signed int v12 = vec_perm(v1, v2, perm1);
  58             vector signed int v23 = vec_perm(v2, v3, perm1);
  59             vector signed int v34 = vec_perm(v3, v4, perm1);
  60             vector signed int v45 = vec_perm(v4, v5, perm1);
  61
  62             vector signed int vA = vec_sra(v12, altivec_vectorShiftInt19);
  63             vector signed int vB = vec_sra(v23, altivec_vectorShiftInt19);
  64             vector signed int vC = vec_sra(v34, altivec_vectorShiftInt19);
  65             vector signed int vD = vec_sra(v45, altivec_vectorShiftInt19);
  66             vector unsigned short vs1 = vec_packsu(vA, vB);
  67             vector unsigned short vs2 = vec_packsu(vC, vD);
  68             vector unsigned char vf = vec_packsu(vs1, vs2);
  69             vec_st(vf, i, dest);
  70             v1 = v5;
  71         }
  72     } else { // dest is properly aligned, great
  73         for (i = 0; i < (dstW - 15); i+=16) {
  74             int offset = i << 2;
  75             vector signed int v1 = vec_ld(offset, val);
  76             vector signed int v2 = vec_ld(offset + 16, val);
  77             vector signed int v3 = vec_ld(offset + 32, val);
  78             vector signed int v4 = vec_ld(offset + 48, val);
  79             vector signed int v5 = vec_sra(v1, altivec_vectorShiftInt19);
  80             vector signed int v6 = vec_sra(v2, altivec_vectorShiftInt19);
  81             vector signed int v7 = vec_sra(v3, altivec_vectorShiftInt19);
  82             vector signed int v8 = vec_sra(v4, altivec_vectorShiftInt19);
  83             vector unsigned short vs1 = vec_packsu(v5, v6);
  84             vector unsigned short vs2 = vec_packsu(v7, v8);
  85             vector unsigned char vf = vec_packsu(vs1, vs2);
  86             vec_st(vf, i, dest);
  87         }
  88     }
  89     for ( ; i < dstW ; i++) {
  90         int t = val[i] >> 19;
  91         dest[i] = (t < 0) ? 0 : ((t > 255) ? 255 : t);
  92     }
  93 }
  94
  95 static void
  96 yuv2yuvX_altivec_real(SwsContext *c,
  97                       const int16_t *lumFilter, const int16_t **lumSrc,
  98                       int lumFilterSize, const int16_t *chrFilter,
  99                       const int16_t **chrUSrc, const int16_t **chrVSrc,
 100                       int chrFilterSize, const int16_t **alpSrc,
 101                       uint8_t *dest[4], int dstW, int chrDstW)
 102 {
 103     uint8_t *yDest = dest[0], *uDest = dest[1], *vDest = dest[2];
 104     const vector signed int vini = {(1 << 18), (1 << 18), (1 << 18), (1 << 18)};
 105     register int i, j;
 106     {
 107         DECLARE_ALIGNED(16, int, val)[dstW];
 108
 109         for (i = 0; i < (dstW -7); i+=4) {
 110             vec_st(vini, i << 2, val);
 111         }
 112         for (; i < dstW; i++) {
 113             val[i] = (1 << 18);
 114         }
 115
 116         for (j = 0; j < lumFilterSize; j++) {
 117             vector signed short l1, vLumFilter = vec_ld(j << 1, lumFilter);
 118             vector unsigned char perm, perm0 = vec_lvsl(j << 1, lumFilter);
 119             vLumFilter = vec_perm(vLumFilter, vLumFilter, perm0);
 120             vLumFilter = vec_splat(vLumFilter, 0); // lumFilter[j] is loaded 8 times in vLumFilter
 121
 122             perm = vec_lvsl(0, lumSrc[j]);
 123             l1 = vec_ld(0, lumSrc[j]);
 124
 125             for (i = 0; i < (dstW - 7); i+=8) {
 126                 int offset = i << 2;
 127                 vector signed short l2 = vec_ld((i << 1) + 16, lumSrc[j]);
 128
 129                 vector signed int v1 = vec_ld(offset, val);
 130                 vector signed int v2 = vec_ld(offset + 16, val);
 131
 132                 vector signed short ls = vec_perm(l1, l2, perm); // lumSrc[j][i] ... lumSrc[j][i+7]
 133
 134                 vector signed int i1 = vec_mule(vLumFilter, ls);
 135                 vector signed int i2 = vec_mulo(vLumFilter, ls);
 136
 137                 vector signed int vf1 = vec_mergeh(i1, i2);
 138                 vector signed int vf2 = vec_mergel(i1, i2); // lumSrc[j][i] * lumFilter[j] ... lumSrc[j][i+7] * lumFilter[j]
 139
 140                 vector signed int vo1 = vec_add(v1, vf1);
 141                 vector signed int vo2 = vec_add(v2, vf2);
 142
 143                 vec_st(vo1, offset, val);
 144                 vec_st(vo2, offset + 16, val);
 145
 146                 l1 = l2;
 147             }
 148             for ( ; i < dstW; i++) {
 149                 val[i] += lumSrc[j][i] * lumFilter[j];
 150             }
 151         }
 152         altivec_packIntArrayToCharArray(val, yDest, dstW);
 153     }
 154     if (uDest != 0) {
 155         DECLARE_ALIGNED(16, int, u)[chrDstW];
 156         DECLARE_ALIGNED(16, int, v)[chrDstW];
 157
 158         for (i = 0; i < (chrDstW -7); i+=4) {
 159             vec_st(vini, i << 2, u);
 160             vec_st(vini, i << 2, v);
 161         }
 162         for (; i < chrDstW; i++) {
 163             u[i] = (1 << 18);
 164             v[i] = (1 << 18);
 165         }
 166
 167         for (j = 0; j < chrFilterSize; j++) {
 168             vector signed short l1, l1_V, vChrFilter = vec_ld(j << 1, chrFilter);
 169             vector unsigned char perm, perm0 = vec_lvsl(j << 1, chrFilter);
 170             vChrFilter = vec_perm(vChrFilter, vChrFilter, perm0);
 171             vChrFilter = vec_splat(vChrFilter, 0); // chrFilter[j] is loaded 8 times in vChrFilter
 172
 173             perm = vec_lvsl(0, chrUSrc[j]);
 174             l1 = vec_ld(0, chrUSrc[j]);
 175             l1_V = vec_ld(0, chrVSrc[j]);
 176
 177             for (i = 0; i < (chrDstW - 7); i+=8) {
 178                 int offset = i << 2;
 179                 vector signed short l2 = vec_ld((i << 1) + 16, chrUSrc[j]);
 180                 vector signed short l2_V = vec_ld((i << 1) + 16, chrVSrc[j]);
 181
 182                 vector signed int v1 = vec_ld(offset, u);
 183                 vector signed int v2 = vec_ld(offset + 16, u);
 184                 vector signed int v1_V = vec_ld(offset, v);
 185                 vector signed int v2_V = vec_ld(offset + 16, v);
 186
 187                 vector signed short ls = vec_perm(l1, l2, perm); // chrUSrc[j][i] ... chrUSrc[j][i+7]
 188                 vector signed short ls_V = vec_perm(l1_V, l2_V, perm); // chrVSrc[j][i] ... chrVSrc[j][i]
 189
 190                 vector signed int i1 = vec_mule(vChrFilter, ls);
 191                 vector signed int i2 = vec_mulo(vChrFilter, ls);
 192                 vector signed int i1_V = vec_mule(vChrFilter, ls_V);
 193                 vector signed int i2_V = vec_mulo(vChrFilter, ls_V);
 194
 195                 vector signed int vf1 = vec_mergeh(i1, i2);
 196                 vector signed int vf2 = vec_mergel(i1, i2); // chrUSrc[j][i] * chrFilter[j] ... chrUSrc[j][i+7] * chrFilter[j]
 197                 vector signed int vf1_V = vec_mergeh(i1_V, i2_V);
 198                 vector signed int vf2_V = vec_mergel(i1_V, i2_V); // chrVSrc[j][i] * chrFilter[j] ... chrVSrc[j][i+7] * chrFilter[j]
 199
 200                 vector signed int vo1 = vec_add(v1, vf1);
 201                 vector signed int vo2 = vec_add(v2, vf2);
 202                 vector signed int vo1_V = vec_add(v1_V, vf1_V);
 203                 vector signed int vo2_V = vec_add(v2_V, vf2_V);
 204
 205                 vec_st(vo1, offset, u);
 206                 vec_st(vo2, offset + 16, u);
 207                 vec_st(vo1_V, offset, v);
 208                 vec_st(vo2_V, offset + 16, v);
 209
 210                 l1 = l2;
 211                 l1_V = l2_V;
 212             }
 213             for ( ; i < chrDstW; i++) {
 214                 u[i] += chrUSrc[j][i] * chrFilter[j];
 215                 v[i] += chrVSrc[j][i] * chrFilter[j];
 216             }
 217         }
 218         altivec_packIntArrayToCharArray(u, uDest, chrDstW);
 219         altivec_packIntArrayToCharArray(v, vDest, chrDstW);
 220     }
 221 }
 222
 223 static void hScale_altivec_real(SwsContext *c, int16_t *dst, int dstW,
 224                                 const uint8_t *src, const int16_t *filter,
 225                                 const int16_t *filterPos, int filterSize)
 226 {
 227     register int i;
 228     DECLARE_ALIGNED(16, int, tempo)[4];
 229
 230     if (filterSize % 4) {
 231         for (i=0; i<dstW; i++) {
 232             register int j;
 233             register int srcPos = filterPos[i];
 234             register int val = 0;
 235             for (j=0; j<filterSize; j++) {
 236                 val += ((int)src[srcPos + j])*filter[filterSize*i + j];
 237             }
 238             dst[i] = FFMIN(val>>7, (1<<15)-1);
 239         }
 240     }
 241     else
 242     switch (filterSize) {
 243     case 4:
 244     {
 245     for (i=0; i<dstW; i++) {
 246         register int srcPos = filterPos[i];
 247
 248         vector unsigned char src_v0 = vec_ld(srcPos, src);
 249         vector unsigned char src_v1, src_vF;
 250         vector signed short src_v, filter_v;
 251         vector signed int val_vEven, val_s;
 252         if ((((int)src + srcPos)% 16) > 12) {
 253             src_v1 = vec_ld(srcPos + 16, src);
 254         }
 255         src_vF = vec_perm(src_v0, src_v1, vec_lvsl(srcPos, src));
 256
 257         src_v = // vec_unpackh sign-extends...
 258             (vector signed short)(vec_mergeh((vector unsigned char)vzero, src_vF));
 259         // now put our elements in the even slots
 260         src_v = vec_mergeh(src_v, (vector signed short)vzero);
 261
 262         filter_v = vec_ld(i << 3, filter);
 263         // The 3 above is 2 (filterSize == 4) + 1 (sizeof(short) == 2).
 264
 265         // The neat trick: We only care for half the elements,
 266         // high or low depending on (i<<3)%16 (it's 0 or 8 here),
 267         // and we're going to use vec_mule, so we choose
 268         // carefully how to "unpack" the elements into the even slots.
 269         if ((i << 3) % 16)
 270             filter_v = vec_mergel(filter_v, (vector signed short)vzero);
 271         else
 272             filter_v = vec_mergeh(filter_v, (vector signed short)vzero);
 273
 274         val_vEven = vec_mule(src_v, filter_v);
 275         val_s = vec_sums(val_vEven, vzero);
 276         vec_st(val_s, 0, tempo);
 277         dst[i] = FFMIN(tempo[3]>>7, (1<<15)-1);
 278     }
 279     }
 280     break;
 281
 282     case 8:
 283     {
 284     for (i=0; i<dstW; i++) {
 285         register int srcPos = filterPos[i];
 286
 287         vector unsigned char src_v0 = vec_ld(srcPos, src);
 288         vector unsigned char src_v1, src_vF;
 289         vector signed short src_v, filter_v;
 290         vector signed int val_v, val_s;
 291         if ((((int)src + srcPos)% 16) > 8) {
 292             src_v1 = vec_ld(srcPos + 16, src);
 293         }
 294         src_vF = vec_perm(src_v0, src_v1, vec_lvsl(srcPos, src));
 295
 296         src_v = // vec_unpackh sign-extends...
 297             (vector signed short)(vec_mergeh((vector unsigned char)vzero, src_vF));
 298         filter_v = vec_ld(i << 4, filter);
 299         // the 4 above is 3 (filterSize == 8) + 1 (sizeof(short) == 2)
 300
 301         val_v = vec_msums(src_v, filter_v, (vector signed int)vzero);
 302         val_s = vec_sums(val_v, vzero);
 303         vec_st(val_s, 0, tempo);
 304         dst[i] = FFMIN(tempo[3]>>7, (1<<15)-1);
 305     }
 306     }
 307     break;
 308
 309     case 16:
 310     {
 311         for (i=0; i<dstW; i++) {
 312             register int srcPos = filterPos[i];
 313
 314             vector unsigned char src_v0 = vec_ld(srcPos, src);
 315             vector unsigned char src_v1 = vec_ld(srcPos + 16, src);
 316             vector unsigned char src_vF = vec_perm(src_v0, src_v1, vec_lvsl(srcPos, src));
 317
 318             vector signed short src_vA = // vec_unpackh sign-extends...
 319                 (vector signed short)(vec_mergeh((vector unsigned char)vzero, src_vF));
 320             vector signed short src_vB = // vec_unpackh sign-extends...
 321                 (vector signed short)(vec_mergel((vector unsigned char)vzero, src_vF));
 322
 323             vector signed short filter_v0 = vec_ld(i << 5, filter);
 324             vector signed short filter_v1 = vec_ld((i << 5) + 16, filter);
 325             // the 5 above are 4 (filterSize == 16) + 1 (sizeof(short) == 2)
 326
 327             vector signed int val_acc = vec_msums(src_vA, filter_v0, (vector signed int)vzero);
 328             vector signed int val_v = vec_msums(src_vB, filter_v1, val_acc);
 329
 330             vector signed int val_s = vec_sums(val_v, vzero);
 331
 332             vec_st(val_s, 0, tempo);
 333             dst[i] = FFMIN(tempo[3]>>7, (1<<15)-1);
 334         }
 335     }
 336     break;
 337
 338     default:
 339     {
 340     for (i=0; i<dstW; i++) {
 341         register int j;
 342         register int srcPos = filterPos[i];
 343
 344         vector signed int val_s, val_v = (vector signed int)vzero;
 345         vector signed short filter_v0R = vec_ld(i * 2 * filterSize, filter);
 346         vector unsigned char permF = vec_lvsl((i * 2 * filterSize), filter);
 347
 348         vector unsigned char src_v0 = vec_ld(srcPos, src);
 349         vector unsigned char permS = vec_lvsl(srcPos, src);
 350
 351         for (j = 0 ; j < filterSize - 15; j += 16) {
 352             vector unsigned char src_v1 = vec_ld(srcPos + j + 16, src);
 353             vector unsigned char src_vF = vec_perm(src_v0, src_v1, permS);
 354
 355             vector signed short src_vA = // vec_unpackh sign-extends...
 356                 (vector signed short)(vec_mergeh((vector unsigned char)vzero, src_vF));
 357             vector signed short src_vB = // vec_unpackh sign-extends...
 358                 (vector signed short)(vec_mergel((vector unsigned char)vzero, src_vF));
 359
 360             vector signed short filter_v1R = vec_ld((i * 2 * filterSize) + (j * 2) + 16, filter);
 361             vector signed short filter_v2R = vec_ld((i * 2 * filterSize) + (j * 2) + 32, filter);
 362             vector signed short filter_v0  = vec_perm(filter_v0R, filter_v1R, permF);
 363             vector signed short filter_v1  = vec_perm(filter_v1R, filter_v2R, permF);
 364
 365             vector signed int val_acc = vec_msums(src_vA, filter_v0, val_v);
 366             val_v = vec_msums(src_vB, filter_v1, val_acc);
 367
 368             filter_v0R = filter_v2R;
 369             src_v0 = src_v1;
 370         }
 371
 372         if (j < filterSize-7) {
 373             // loading src_v0 is useless, it's already done above
 374             //vector unsigned char src_v0 = vec_ld(srcPos + j, src);
 375             vector unsigned char src_v1, src_vF;
 376             vector signed short src_v, filter_v1R, filter_v;
 377             if ((((int)src + srcPos)% 16) > 8) {
 378                 src_v1 = vec_ld(srcPos + j + 16, src);
 379             }
 380             src_vF = vec_perm(src_v0, src_v1, permS);
 381
 382             src_v = // vec_unpackh sign-extends...
 383                 (vector signed short)(vec_mergeh((vector unsigned char)vzero, src_vF));
 384             // loading filter_v0R is useless, it's already done above
 385             //vector signed short filter_v0R = vec_ld((i * 2 * filterSize) + j, filter);
 386             filter_v1R = vec_ld((i * 2 * filterSize) + (j * 2) + 16, filter);
 387             filter_v = vec_perm(filter_v0R, filter_v1R, permF);
 388
 389             val_v = vec_msums(src_v, filter_v, val_v);
 390         }
 391
 392         val_s = vec_sums(val_v, vzero);
 393
 394         vec_st(val_s, 0, tempo);
 395         dst[i] = FFMIN(tempo[3]>>7, (1<<15)-1);
 396     }
 397
 398     }
 399     }
 400 }
 401
 402 void ff_sws_init_swScale_altivec(SwsContext *c)
 403 {
 404     enum PixelFormat dstFormat = c->dstFormat;
 405
 406     if (!(av_get_cpu_flags() & AV_CPU_FLAG_ALTIVEC))
 407         return;
 408
 409     if (c->scalingBpp == 8) {
 410         c->hScale       = hScale_altivec_real;
 411     }
 412     if (!is16BPS(dstFormat) && !is9_OR_10BPS(dstFormat) &&
 413         dstFormat != PIX_FMT_NV12 && dstFormat != PIX_FMT_NV21 &&
 414         !c->alpPixBuf) {
 415         c->yuv2yuvX     = yuv2yuvX_altivec_real;
 416     }
 417
 418     /* The following list of supported dstFormat values should
 419      * match what's found in the body of ff_yuv2packedX_altivec() */
 420     if (!(c->flags & (SWS_BITEXACT | SWS_FULL_CHR_H_INT)) && !c->alpPixBuf) {
 421         switch (c->dstFormat) {
 422         case PIX_FMT_ABGR:  c->yuv2packedX = ff_yuv2abgr_X_altivec;  break;
 423         case PIX_FMT_BGRA:  c->yuv2packedX = ff_yuv2bgra_X_altivec;  break;
 424         case PIX_FMT_ARGB:  c->yuv2packedX = ff_yuv2argb_X_altivec;  break;
 425         case PIX_FMT_RGBA:  c->yuv2packedX = ff_yuv2rgba_X_altivec;  break;
 426         case PIX_FMT_BGR24: c->yuv2packedX = ff_yuv2bgr24_X_altivec; break;
 427         case PIX_FMT_RGB24: c->yuv2packedX = ff_yuv2rgb24_X_altivec; break;
 428         }
 429     }
 430 }