git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libswscale/ppc/swscale_vsx.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 FFmpeg.
   8  *
   9  * FFmpeg 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  * FFmpeg 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 FFmpeg; 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 #include "libavutil/ppc/util_altivec.h"
  33
  34 #if HAVE_VSX
  35 #define vzero vec_splat_s32(0)
  36
  37 #if !HAVE_BIGENDIAN
  38 #define  GET_LS(a,b,c,s) {\
  39         ls  = a;\
  40         a = vec_vsx_ld(((b) << 1)  + 16, s);\
  41     }
  42
  43 #define yuv2planeX_8(d1, d2, l1, src, x, perm, filter) do {\
  44         vector signed short ls;\
  45         GET_LS(l1, x, perm, src);\
  46         vector signed int   i1  = vec_mule(filter, ls);\
  47         vector signed int   i2  = vec_mulo(filter, ls);\
  48         vector signed int   vf1, vf2;\
  49         vf1 = vec_mergeh(i1, i2);\
  50         vf2 = vec_mergel(i1, i2);\
  51         d1 = vec_add(d1, vf1);\
  52         d2 = vec_add(d2, vf2);\
  53     } while (0)
  54
  55 #define LOAD_FILTER(vf,f) {\
  56         vf = vec_vsx_ld(joffset, f);\
  57 }
  58 #define LOAD_L1(ll1,s,p){\
  59         ll1  = vec_vsx_ld(xoffset, s);\
  60 }
  61
  62 // The 3 above is 2 (filterSize == 4) + 1 (sizeof(short) == 2).
  63
  64 // The neat trick: We only care for half the elements,
  65 // high or low depending on (i<<3)%16 (it's 0 or 8 here),
  66 // and we're going to use vec_mule, so we choose
  67 // carefully how to "unpack" the elements into the even slots.
  68 #define GET_VF4(a, vf, f) {\
  69     vf = (vector signed short)vec_vsx_ld(a << 3, f);\
  70     vf = vec_mergeh(vf, (vector signed short)vzero);\
  71 }
  72 #define FIRST_LOAD(sv, pos, s, per) {}
  73 #define UPDATE_PTR(s0, d0, s1, d1) {}
  74 #define LOAD_SRCV(pos, a, s, per, v0, v1, vf) {\
  75     vf = vec_vsx_ld(pos + a, s);\
  76 }
  77 #define LOAD_SRCV8(pos, a, s, per, v0, v1, vf) LOAD_SRCV(pos, a, s, per, v0, v1, vf)
  78 #define GET_VFD(a, b, f, vf0, vf1, per, vf, off) {\
  79     vf  = vec_vsx_ld((a * 2 * filterSize) + (b * 2) + off, f);\
  80 }
  81
  82 #define FUNC(name) name ## _vsx
  83 #include "swscale_ppc_template.c"
  84 #undef FUNC
  85
  86 #undef vzero
  87
  88 #endif /* !HAVE_BIGENDIAN */
  89
  90 static void yuv2plane1_8_u(const int16_t *src, uint8_t *dest, int dstW,
  91                            const uint8_t *dither, int offset, int start)
  92 {
  93     int i;
  94     for (i = start; i < dstW; i++) {
  95         int val = (src[i] + dither[(i + offset) & 7]) >> 7;
  96         dest[i] = av_clip_uint8(val);
  97     }
  98 }
  99
 100 static void yuv2plane1_8_vsx(const int16_t *src, uint8_t *dest, int dstW,
 101                            const uint8_t *dither, int offset)
 102 {
 103     const int dst_u = -(uintptr_t)dest & 15;
 104     int i, j;
 105     LOCAL_ALIGNED(16, int16_t, val, [16]);
 106     const vector uint16_t shifts = (vector uint16_t) {7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7};
 107     vector int16_t vi, vileft, ditherleft, ditherright;
 108     vector uint8_t vd;
 109
 110     for (j = 0; j < 16; j++) {
 111         val[j] = dither[(dst_u + offset + j) & 7];
 112     }
 113
 114     ditherleft = vec_ld(0, val);
 115     ditherright = vec_ld(0, &val[8]);
 116
 117     yuv2plane1_8_u(src, dest, dst_u, dither, offset, 0);
 118
 119     for (i = dst_u; i < dstW - 15; i += 16) {
 120
 121         vi = vec_vsx_ld(0, &src[i]);
 122         vi = vec_adds(ditherleft, vi);
 123         vileft = vec_sra(vi, shifts);
 124
 125         vi = vec_vsx_ld(0, &src[i + 8]);
 126         vi = vec_adds(ditherright, vi);
 127         vi = vec_sra(vi, shifts);
 128
 129         vd = vec_packsu(vileft, vi);
 130         vec_st(vd, 0, &dest[i]);
 131     }
 132
 133     yuv2plane1_8_u(src, dest, dstW, dither, offset, i);
 134 }
 135
 136 #if !HAVE_BIGENDIAN
 137
 138 #define output_pixel(pos, val) \
 139     if (big_endian) { \
 140         AV_WB16(pos, av_clip_uintp2(val >> shift, output_bits)); \
 141     } else { \
 142         AV_WL16(pos, av_clip_uintp2(val >> shift, output_bits)); \
 143     }
 144
 145 static void yuv2plane1_nbps_u(const int16_t *src, uint16_t *dest, int dstW,
 146                               int big_endian, int output_bits, int start)
 147 {
 148     int i;
 149     int shift = 15 - output_bits;
 150
 151     for (i = start; i < dstW; i++) {
 152         int val = src[i] + (1 << (shift - 1));
 153         output_pixel(&dest[i], val);
 154     }
 155 }
 156
 157 static void yuv2plane1_nbps_vsx(const int16_t *src, uint16_t *dest, int dstW,
 158                            int big_endian, int output_bits)
 159 {
 160     const int dst_u = -(uintptr_t)dest & 7;
 161     const int shift = 15 - output_bits;
 162     const int add = (1 << (shift - 1));
 163     const int clip = (1 << output_bits) - 1;
 164     const vector uint16_t vadd = (vector uint16_t) {add, add, add, add, add, add, add, add};
 165     const vector uint16_t vswap = (vector uint16_t) vec_splat_u16(big_endian ? 8 : 0);
 166     const vector uint16_t vshift = (vector uint16_t) vec_splat_u16(shift);
 167     const vector uint16_t vlargest = (vector uint16_t) {clip, clip, clip, clip, clip, clip, clip, clip};
 168     vector uint16_t v;
 169     int i;
 170
 171     yuv2plane1_nbps_u(src, dest, dst_u, big_endian, output_bits, 0);
 172
 173     for (i = dst_u; i < dstW - 7; i += 8) {
 174         v = vec_vsx_ld(0, (const uint16_t *) &src[i]);
 175         v = vec_add(v, vadd);
 176         v = vec_sr(v, vshift);
 177         v = vec_min(v, vlargest);
 178         v = vec_rl(v, vswap);
 179         vec_st(v, 0, &dest[i]);
 180     }
 181
 182     yuv2plane1_nbps_u(src, dest, dstW, big_endian, output_bits, i);
 183 }
 184
 185 static void yuv2planeX_nbps_u(const int16_t *filter, int filterSize,
 186                               const int16_t **src, uint16_t *dest, int dstW,
 187                               int big_endian, int output_bits, int start)
 188 {
 189     int i;
 190     int shift = 11 + 16 - output_bits;
 191
 192     for (i = start; i < dstW; i++) {
 193         int val = 1 << (shift - 1);
 194         int j;
 195
 196         for (j = 0; j < filterSize; j++)
 197             val += src[j][i] * filter[j];
 198
 199         output_pixel(&dest[i], val);
 200     }
 201 }
 202
 203 static void yuv2planeX_nbps_vsx(const int16_t *filter, int filterSize,
 204                                 const int16_t **src, uint16_t *dest, int dstW,
 205                                 int big_endian, int output_bits)
 206 {
 207     const int dst_u = -(uintptr_t)dest & 7;
 208     const int shift = 11 + 16 - output_bits;
 209     const int add = (1 << (shift - 1));
 210     const int clip = (1 << output_bits) - 1;
 211     const uint16_t swap = big_endian ? 8 : 0;
 212     const vector uint32_t vadd = (vector uint32_t) {add, add, add, add};
 213     const vector uint32_t vshift = (vector uint32_t) {shift, shift, shift, shift};
 214     const vector uint16_t vswap = (vector uint16_t) {swap, swap, swap, swap, swap, swap, swap, swap};
 215     const vector uint16_t vlargest = (vector uint16_t) {clip, clip, clip, clip, clip, clip, clip, clip};
 216     const vector int16_t vzero = vec_splat_s16(0);
 217     const vector uint8_t vperm = (vector uint8_t) {0, 1, 8, 9, 2, 3, 10, 11, 4, 5, 12, 13, 6, 7, 14, 15};
 218     vector int16_t vfilter[MAX_FILTER_SIZE], vin;
 219     vector uint16_t v;
 220     vector uint32_t vleft, vright, vtmp;
 221     int i, j;
 222
 223     for (i = 0; i < filterSize; i++) {
 224         vfilter[i] = (vector int16_t) {filter[i], filter[i], filter[i], filter[i],
 225                                        filter[i], filter[i], filter[i], filter[i]};
 226     }
 227
 228     yuv2planeX_nbps_u(filter, filterSize, src, dest, dst_u, big_endian, output_bits, 0);
 229
 230     for (i = dst_u; i < dstW - 7; i += 8) {
 231         vleft = vright = vadd;
 232
 233         for (j = 0; j < filterSize; j++) {
 234             vin = vec_vsx_ld(0, &src[j][i]);
 235             vtmp = (vector uint32_t) vec_mule(vin, vfilter[j]);
 236             vleft = vec_add(vleft, vtmp);
 237             vtmp = (vector uint32_t) vec_mulo(vin, vfilter[j]);
 238             vright = vec_add(vright, vtmp);
 239         }
 240
 241         vleft = vec_sra(vleft, vshift);
 242         vright = vec_sra(vright, vshift);
 243         v = vec_packsu(vleft, vright);
 244         v = (vector uint16_t) vec_max((vector int16_t) v, vzero);
 245         v = vec_min(v, vlargest);
 246         v = vec_rl(v, vswap);
 247         v = vec_perm(v, v, vperm);
 248         vec_st(v, 0, &dest[i]);
 249     }
 250
 251     yuv2planeX_nbps_u(filter, filterSize, src, dest, dstW, big_endian, output_bits, i);
 252 }
 253
 254
 255 #undef output_pixel
 256
 257 #define output_pixel(pos, val, bias, signedness) \
 258     if (big_endian) { \
 259         AV_WB16(pos, bias + av_clip_ ## signedness ## 16(val >> shift)); \
 260     } else { \
 261         AV_WL16(pos, bias + av_clip_ ## signedness ## 16(val >> shift)); \
 262     }
 263
 264 static void yuv2plane1_16_u(const int32_t *src, uint16_t *dest, int dstW,
 265                               int big_endian, int output_bits, int start)
 266 {
 267     int i;
 268     const int shift = 3;
 269
 270     for (i = start; i < dstW; i++) {
 271         int val = src[i] + (1 << (shift - 1));
 272         output_pixel(&dest[i], val, 0, uint);
 273     }
 274 }
 275
 276 static void yuv2plane1_16_vsx(const int32_t *src, uint16_t *dest, int dstW,
 277                            int big_endian, int output_bits)
 278 {
 279     const int dst_u = -(uintptr_t)dest & 7;
 280     const int shift = 3;
 281     const int add = (1 << (shift - 1));
 282     const vector uint32_t vadd = (vector uint32_t) {add, add, add, add};
 283     const vector uint16_t vswap = (vector uint16_t) vec_splat_u16(big_endian ? 8 : 0);
 284     const vector uint32_t vshift = (vector uint32_t) vec_splat_u32(shift);
 285     vector uint32_t v, v2;
 286     vector uint16_t vd;
 287     int i;
 288
 289     yuv2plane1_16_u(src, dest, dst_u, big_endian, output_bits, 0);
 290
 291     for (i = dst_u; i < dstW - 7; i += 8) {
 292         v = vec_vsx_ld(0, (const uint32_t *) &src[i]);
 293         v = vec_add(v, vadd);
 294         v = vec_sr(v, vshift);
 295
 296         v2 = vec_vsx_ld(0, (const uint32_t *) &src[i + 4]);
 297         v2 = vec_add(v2, vadd);
 298         v2 = vec_sr(v2, vshift);
 299
 300         vd = vec_packsu(v, v2);
 301         vd = vec_rl(vd, vswap);
 302
 303         vec_st(vd, 0, &dest[i]);
 304     }
 305
 306     yuv2plane1_16_u(src, dest, dstW, big_endian, output_bits, i);
 307 }
 308
 309 #if HAVE_POWER8
 310
 311 static void yuv2planeX_16_u(const int16_t *filter, int filterSize,
 312                             const int32_t **src, uint16_t *dest, int dstW,
 313                             int big_endian, int output_bits, int start)
 314 {
 315     int i;
 316     int shift = 15;
 317
 318     for (i = start; i < dstW; i++) {
 319         int val = 1 << (shift - 1);
 320         int j;
 321
 322         /* range of val is [0,0x7FFFFFFF], so 31 bits, but with lanczos/spline
 323          * filters (or anything with negative coeffs, the range can be slightly
 324          * wider in both directions. To account for this overflow, we subtract
 325          * a constant so it always fits in the signed range (assuming a
 326          * reasonable filterSize), and re-add that at the end. */
 327         val -= 0x40000000;
 328         for (j = 0; j < filterSize; j++)
 329             val += src[j][i] * (unsigned)filter[j];
 330
 331         output_pixel(&dest[i], val, 0x8000, int);
 332     }
 333 }
 334
 335 static void yuv2planeX_16_vsx(const int16_t *filter, int filterSize,
 336                               const int32_t **src, uint16_t *dest, int dstW,
 337                               int big_endian, int output_bits)
 338 {
 339     const int dst_u = -(uintptr_t)dest & 7;
 340     const int shift = 15;
 341     const int bias = 0x8000;
 342     const int add = (1 << (shift - 1)) - 0x40000000;
 343     const uint16_t swap = big_endian ? 8 : 0;
 344     const vector uint32_t vadd = (vector uint32_t) {add, add, add, add};
 345     const vector uint32_t vshift = (vector uint32_t) {shift, shift, shift, shift};
 346     const vector uint16_t vswap = (vector uint16_t) {swap, swap, swap, swap, swap, swap, swap, swap};
 347     const vector uint16_t vbias = (vector uint16_t) {bias, bias, bias, bias, bias, bias, bias, bias};
 348     vector int32_t vfilter[MAX_FILTER_SIZE];
 349     vector uint16_t v;
 350     vector uint32_t vleft, vright, vtmp;
 351     vector int32_t vin32l, vin32r;
 352     int i, j;
 353
 354     for (i = 0; i < filterSize; i++) {
 355         vfilter[i] = (vector int32_t) {filter[i], filter[i], filter[i], filter[i]};
 356     }
 357
 358     yuv2planeX_16_u(filter, filterSize, src, dest, dst_u, big_endian, output_bits, 0);
 359
 360     for (i = dst_u; i < dstW - 7; i += 8) {
 361         vleft = vright = vadd;
 362
 363         for (j = 0; j < filterSize; j++) {
 364             vin32l = vec_vsx_ld(0, &src[j][i]);
 365             vin32r = vec_vsx_ld(0, &src[j][i + 4]);
 366
 367             vtmp = (vector uint32_t) vec_mul(vin32l, vfilter[j]);
 368             vleft = vec_add(vleft, vtmp);
 369             vtmp = (vector uint32_t) vec_mul(vin32r, vfilter[j]);
 370             vright = vec_add(vright, vtmp);
 371         }
 372
 373         vleft = vec_sra(vleft, vshift);
 374         vright = vec_sra(vright, vshift);
 375         v = (vector uint16_t) vec_packs((vector int32_t) vleft, (vector int32_t) vright);
 376         v = vec_add(v, vbias);
 377         v = vec_rl(v, vswap);
 378         vec_st(v, 0, &dest[i]);
 379     }
 380
 381     yuv2planeX_16_u(filter, filterSize, src, dest, dstW, big_endian, output_bits, i);
 382 }
 383
 384 #endif /* HAVE_POWER8 */
 385
 386 #define yuv2NBPS(bits, BE_LE, is_be, template_size, typeX_t) \
 387     yuv2NBPS1(bits, BE_LE, is_be, template_size, typeX_t) \
 388     yuv2NBPSX(bits, BE_LE, is_be, template_size, typeX_t)
 389
 390 #define yuv2NBPS1(bits, BE_LE, is_be, template_size, typeX_t) \
 391 static void yuv2plane1_ ## bits ## BE_LE ## _vsx(const int16_t *src, \
 392                              uint8_t *dest, int dstW, \
 393                              const uint8_t *dither, int offset) \
 394 { \
 395     yuv2plane1_ ## template_size ## _vsx((const typeX_t *) src, \
 396                          (uint16_t *) dest, dstW, is_be, bits); \
 397 }
 398
 399 #define yuv2NBPSX(bits, BE_LE, is_be, template_size, typeX_t) \
 400 static void yuv2planeX_ ## bits ## BE_LE ## _vsx(const int16_t *filter, int filterSize, \
 401                               const int16_t **src, uint8_t *dest, int dstW, \
 402                               const uint8_t *dither, int offset)\
 403 { \
 404     yuv2planeX_## template_size ## _vsx(filter, \
 405                          filterSize, (const typeX_t **) src, \
 406                          (uint16_t *) dest, dstW, is_be, bits); \
 407 }
 408
 409 yuv2NBPS( 9, BE, 1, nbps, int16_t)
 410 yuv2NBPS( 9, LE, 0, nbps, int16_t)
 411 yuv2NBPS(10, BE, 1, nbps, int16_t)
 412 yuv2NBPS(10, LE, 0, nbps, int16_t)
 413 yuv2NBPS(12, BE, 1, nbps, int16_t)
 414 yuv2NBPS(12, LE, 0, nbps, int16_t)
 415 yuv2NBPS(14, BE, 1, nbps, int16_t)
 416 yuv2NBPS(14, LE, 0, nbps, int16_t)
 417
 418 yuv2NBPS1(16, BE, 1, 16, int32_t)
 419 yuv2NBPS1(16, LE, 0, 16, int32_t)
 420 #if HAVE_POWER8
 421 yuv2NBPSX(16, BE, 1, 16, int32_t)
 422 yuv2NBPSX(16, LE, 0, 16, int32_t)
 423 #endif
 424
 425 #endif /* !HAVE_BIGENDIAN */
 426
 427 #endif /* HAVE_VSX */
 428
 429 av_cold void ff_sws_init_swscale_vsx(SwsContext *c)
 430 {
 431 #if HAVE_VSX
 432     enum AVPixelFormat dstFormat = c->dstFormat;
 433     const int cpu_flags = av_get_cpu_flags();
 434
 435     if (!(cpu_flags & AV_CPU_FLAG_VSX))
 436         return;
 437
 438 #if !HAVE_BIGENDIAN
 439     if (c->srcBpc == 8 && c->dstBpc <= 14) {
 440         c->hyScale = c->hcScale = hScale_real_vsx;
 441     }
 442     if (!is16BPS(dstFormat) && !isNBPS(dstFormat) &&
 443         dstFormat != AV_PIX_FMT_NV12 && dstFormat != AV_PIX_FMT_NV21 &&
 444         dstFormat != AV_PIX_FMT_GRAYF32BE && dstFormat != AV_PIX_FMT_GRAYF32LE &&
 445         !c->needAlpha) {
 446         c->yuv2planeX = yuv2planeX_vsx;
 447     }
 448 #endif
 449
 450     if (!(c->flags & (SWS_BITEXACT | SWS_FULL_CHR_H_INT)) && !c->needAlpha) {
 451         switch (c->dstBpc) {
 452         case 8:
 453             c->yuv2plane1 = yuv2plane1_8_vsx;
 454             break;
 455 #if !HAVE_BIGENDIAN
 456         case 9:
 457             c->yuv2plane1 = isBE(dstFormat) ? yuv2plane1_9BE_vsx  : yuv2plane1_9LE_vsx;
 458             c->yuv2planeX = isBE(dstFormat) ? yuv2planeX_9BE_vsx  : yuv2planeX_9LE_vsx;
 459             break;
 460         case 10:
 461             c->yuv2plane1 = isBE(dstFormat) ? yuv2plane1_10BE_vsx  : yuv2plane1_10LE_vsx;
 462             c->yuv2planeX = isBE(dstFormat) ? yuv2planeX_10BE_vsx  : yuv2planeX_10LE_vsx;
 463             break;
 464         case 12:
 465             c->yuv2plane1 = isBE(dstFormat) ? yuv2plane1_12BE_vsx  : yuv2plane1_12LE_vsx;
 466             c->yuv2planeX = isBE(dstFormat) ? yuv2planeX_12BE_vsx  : yuv2planeX_12LE_vsx;
 467             break;
 468         case 14:
 469             c->yuv2plane1 = isBE(dstFormat) ? yuv2plane1_14BE_vsx  : yuv2plane1_14LE_vsx;
 470             c->yuv2planeX = isBE(dstFormat) ? yuv2planeX_14BE_vsx  : yuv2planeX_14LE_vsx;
 471             break;
 472         case 16:
 473             c->yuv2plane1 = isBE(dstFormat) ? yuv2plane1_16BE_vsx  : yuv2plane1_16LE_vsx;
 474 #if HAVE_POWER8
 475             if (cpu_flags & AV_CPU_FLAG_POWER8) {
 476                 c->yuv2planeX = isBE(dstFormat) ? yuv2planeX_16BE_vsx  : yuv2planeX_16LE_vsx;
 477             }
 478 #endif /* HAVE_POWER8 */
 479             break;
 480 #endif /* !HAVE_BIGENDIAN */
 481         }
 482     }
 483 #endif /* HAVE_VSX */
 484 }