git.sesse.net Git - vlc/blob - modules/codec/mpeg_video/idct/idctmmx.c

   1 /*****************************************************************************
   2  * idctmmx.c : MMX IDCT module
   3  *****************************************************************************
   4  * Copyright (C) 1999-2001 VideoLAN
   5  * $Id: idctmmx.c,v 1.1 2002/08/04 17:23:42 sam Exp $
   6  *
   7  * Authors: Aaron Holtzman <aholtzma@ess.engr.uvic.ca>
   8  *          Michel Lespinasse <walken@zoy.org>
   9  *          Peter Gubanov <peter@elecard.net.ru>
  10  *          (from the LiViD project)
  11  *          Christophe Massiot <massiot@via.ecp.fr>
  12  *
  13  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  14  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  15  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  16  * (at your option) any later version.
  17  *
  18  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  19  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  20  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  21  * GNU General Public License for more details.
  22  *
  23  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  24  * along with this program; if not, write to the Free Software
  25  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111, USA.
  26  *****************************************************************************/
  27
  28 /*****************************************************************************
  29  * Preamble
  30  *****************************************************************************/
  31 #include <stdlib.h>
  32 #include <string.h>
  33
  34 #include <vlc/vlc.h>
  35
  36 #include "mmx.h"
  37
  38 #include "idct.h"
  39 #include "block_mmx.h"
  40
  41 static int Open( vlc_object_t *p_this );
  42
  43 /*****************************************************************************
  44  * Module descriptor
  45  *****************************************************************************/
  46 vlc_module_begin();
  47     set_description( _("MMX IDCT module") );
  48     set_capability( "idct", 150 );
  49     add_shortcut( "mmx" );
  50     add_requirement( MMX );
  51     set_callbacks( Open, NULL );
  52 vlc_module_end();
  53
  54 /*****************************************************************************
  55  * NormScan : This IDCT uses reordered coeffs, so we patch the scan table
  56  *****************************************************************************/
  57 static void NormScan( u8 ppi_scan[2][64] )
  58 {
  59     int     i, j;
  60
  61     for( i = 0; i < 64; i++ )
  62     {
  63         j = ppi_scan[0][i];
  64         ppi_scan[0][i] = (j & 0x38) | ((j & 6) >> 1) | ((j & 1) << 2);
  65
  66         j = ppi_scan[1][i];
  67         ppi_scan[1][i] = (j & 0x38) | ((j & 6) >> 1) | ((j & 1) << 2);
  68     }
  69 }
  70
  71 /*****************************************************************************
  72  * IDCT :
  73  *****************************************************************************/
  74 #define ROW_SHIFT 11
  75 #define COL_SHIFT 6
  76
  77 #define round(bias) ((int)(((bias)+0.5) * (1<<ROW_SHIFT)))
  78 #define rounder(bias) {round (bias), round (bias)}
  79
  80 #define table(c1,c2,c3,c4,c5,c6,c7) {  c4,  c2,  c4,  c6,   \
  81                                        c4,  c6, -c4, -c2,   \
  82                                        c1,  c3,  c3, -c7,   \
  83                                        c5,  c7, -c1, -c5,   \
  84                                        c4, -c6,  c4, -c2,   \
  85                                       -c4,  c2,  c4, -c6,   \
  86                                        c5, -c1,  c7, -c5,   \
  87                                        c7,  c3,  c3, -c1 }
  88
  89 static inline void RowHead( dctelem_t * row, int offset, dctelem_t * table )
  90 {
  91     movq_m2r (*(row+offset), mm2);      // mm2 = x6 x4 x2 x0
  92
  93     movq_m2r (*(row+offset+4), mm5);    // mm5 = x7 x5 x3 x1
  94     movq_r2r (mm2, mm0);                // mm0 = x6 x4 x2 x0
  95
  96     movq_m2r (*table, mm3);             // mm3 = C6 C4 C2 C4
  97     movq_r2r (mm5, mm6);                // mm6 = x7 x5 x3 x1
  98
  99     punpckldq_r2r (mm0, mm0);           // mm0 = x2 x0 x2 x0
 100
 101     movq_m2r (*(table+4), mm4);         // mm4 = -C2 -C4 C6 C4
 102     pmaddwd_r2r (mm0, mm3);             // mm3 = C4*x0+C6*x2 C4*x0+C2*x2
 103
 104     movq_m2r (*(table+8), mm1);         // mm1 = -C7 C3 C3 C1
 105     punpckhdq_r2r (mm2, mm2);           // mm2 = x6 x4 x6 x4
 106 }
 107
 108 static inline void Row( dctelem_t * table, s32 * rounder )
 109 {
 110     pmaddwd_r2r (mm2, mm4);             // mm4 = -C4*x4-C2*x6 C4*x4+C6*x6
 111     punpckldq_r2r (mm5, mm5);           // mm5 = x3 x1 x3 x1
 112
 113     pmaddwd_m2r (*(table+16), mm0);     // mm0 = C4*x0-C2*x2 C4*x0-C6*x2
 114     punpckhdq_r2r (mm6, mm6);           // mm6 = x7 x5 x7 x5
 115
 116     movq_m2r (*(table+12), mm7);        // mm7 = -C5 -C1 C7 C5
 117     pmaddwd_r2r (mm5, mm1);             // mm1 = C3*x1-C7*x3 C1*x1+C3*x3
 118
 119     paddd_m2r (*rounder, mm3);          // mm3 += rounder
 120     pmaddwd_r2r (mm6, mm7);             // mm7 = -C1*x5-C5*x7 C5*x5+C7*x7
 121
 122     pmaddwd_m2r (*(table+20), mm2);     // mm2 = C4*x4-C6*x6 -C4*x4+C2*x6
 123     paddd_r2r (mm4, mm3);               // mm3 = a1 a0 + rounder
 124
 125     pmaddwd_m2r (*(table+24), mm5);     // mm5 = C7*x1-C5*x3 C5*x1-C1*x3
 126     movq_r2r (mm3, mm4);                // mm4 = a1 a0 + rounder
 127
 128     pmaddwd_m2r (*(table+28), mm6);     // mm6 = C3*x5-C1*x7 C7*x5+C3*x7
 129     paddd_r2r (mm7, mm1);               // mm1 = b1 b0
 130
 131     paddd_m2r (*rounder, mm0);          // mm0 += rounder
 132     psubd_r2r (mm1, mm3);               // mm3 = a1-b1 a0-b0 + rounder
 133
 134     psrad_i2r (ROW_SHIFT, mm3);         // mm3 = y6 y7
 135     paddd_r2r (mm4, mm1);               // mm1 = a1+b1 a0+b0 + rounder
 136
 137     paddd_r2r (mm2, mm0);               // mm0 = a3 a2 + rounder
 138     psrad_i2r (ROW_SHIFT, mm1);         // mm1 = y1 y0
 139
 140     paddd_r2r (mm6, mm5);               // mm5 = b3 b2
 141     movq_r2r (mm0, mm7);                // mm7 = a3 a2 + rounder
 142
 143     paddd_r2r (mm5, mm0);               // mm0 = a3+b3 a2+b2 + rounder
 144     psubd_r2r (mm5, mm7);               // mm7 = a3-b3 a2-b2 + rounder
 145 }
 146
 147 static inline void RowTail( dctelem_t * row, int store )
 148 {
 149     psrad_i2r (ROW_SHIFT, mm0);         // mm0 = y3 y2
 150
 151     psrad_i2r (ROW_SHIFT, mm7);         // mm7 = y4 y5
 152
 153     packssdw_r2r (mm0, mm1);            // mm1 = y3 y2 y1 y0
 154
 155     packssdw_r2r (mm3, mm7);            // mm7 = y6 y7 y4 y5
 156
 157     movq_r2m (mm1, *(row+store));       // save y3 y2 y1 y0
 158     movq_r2r (mm7, mm4);                // mm4 = y6 y7 y4 y5
 159
 160     pslld_i2r (16, mm7);                // mm7 = y7 0 y5 0
 161
 162     psrld_i2r (16, mm4);                // mm4 = 0 y6 0 y4
 163
 164     por_r2r (mm4, mm7);                 // mm7 = y7 y6 y5 y4
 165
 166     // slot
 167
 168     movq_r2m (mm7, *(row+store+4));     // save y7 y6 y5 y4
 169 }
 170
 171 static inline void RowMid( dctelem_t * row, int store,
 172                            int offset, dctelem_t * table )
 173 {
 174     movq_m2r (*(row+offset), mm2);      // mm2 = x6 x4 x2 x0
 175     psrad_i2r (ROW_SHIFT, mm0);         // mm0 = y3 y2
 176
 177     movq_m2r (*(row+offset+4), mm5);    // mm5 = x7 x5 x3 x1
 178     psrad_i2r (ROW_SHIFT, mm7);         // mm7 = y4 y5
 179
 180     packssdw_r2r (mm0, mm1);            // mm1 = y3 y2 y1 y0
 181     movq_r2r (mm5, mm6);                // mm6 = x7 x5 x3 x1
 182
 183     packssdw_r2r (mm3, mm7);            // mm7 = y6 y7 y4 y5
 184     movq_r2r (mm2, mm0);                // mm0 = x6 x4 x2 x0
 185
 186     movq_r2m (mm1, *(row+store));       // save y3 y2 y1 y0
 187     movq_r2r (mm7, mm1);                // mm1 = y6 y7 y4 y5
 188
 189     punpckldq_r2r (mm0, mm0);           // mm0 = x2 x0 x2 x0
 190     psrld_i2r (16, mm7);                // mm7 = 0 y6 0 y4
 191
 192     movq_m2r (*table, mm3);             // mm3 = C6 C4 C2 C4
 193     pslld_i2r (16, mm1);                // mm1 = y7 0 y5 0
 194
 195     movq_m2r (*(table+4), mm4);         // mm4 = -C2 -C4 C6 C4
 196     por_r2r (mm1, mm7);                 // mm7 = y7 y6 y5 y4
 197
 198     movq_m2r (*(table+8), mm1);         // mm1 = -C7 C3 C3 C1
 199     punpckhdq_r2r (mm2, mm2);           // mm2 = x6 x4 x6 x4
 200
 201     movq_r2m (mm7, *(row+store+4));     // save y7 y6 y5 y4
 202     pmaddwd_r2r (mm0, mm3);             // mm3 = C4*x0+C6*x2 C4*x0+C2*x2
 203 }
 204
 205 static inline void Col( dctelem_t * col, int offset )
 206 {
 207 #define T1 13036
 208 #define T2 27146
 209 #define T3 43790
 210 #define C4 23170
 211
 212     static short _T1[] ATTR_ALIGN(8) = {T1,T1,T1,T1};
 213     static short _T2[] ATTR_ALIGN(8) = {T2,T2,T2,T2};
 214     static short _T3[] ATTR_ALIGN(8) = {T3,T3,T3,T3};
 215     static short _C4[] ATTR_ALIGN(8) = {C4,C4,C4,C4};
 216     static mmx_t scratch0, scratch1;
 217
 218     /* column code adapted from peter gubanov */
 219     /* http://www.elecard.com/peter/idct.shtml */
 220
 221     movq_m2r (*_T1, mm0);               // mm0 = T1
 222
 223     movq_m2r (*(col+offset+1*8), mm1);  // mm1 = x1
 224     movq_r2r (mm0, mm2);                // mm2 = T1
 225
 226     movq_m2r (*(col+offset+7*8), mm4);  // mm4 = x7
 227     pmulhw_r2r (mm1, mm0);              // mm0 = T1*x1
 228
 229     movq_m2r (*_T3, mm5);               // mm5 = T3
 230     pmulhw_r2r (mm4, mm2);              // mm2 = T1*x7
 231
 232     movq_m2r (*(col+offset+5*8), mm6);  // mm6 = x5
 233     movq_r2r (mm5, mm7);                // mm7 = T3-1
 234
 235     movq_m2r (*(col+offset+3*8), mm3);  // mm3 = x3
 236     psubsw_r2r (mm4, mm0);              // mm0 = v17
 237
 238     movq_m2r (*_T2, mm4);               // mm4 = T2
 239     pmulhw_r2r (mm3, mm5);              // mm5 = (T3-1)*x3
 240
 241     paddsw_r2r (mm2, mm1);              // mm1 = u17
 242     pmulhw_r2r (mm6, mm7);              // mm7 = (T3-1)*x5
 243
 244     //slot
 245
 246     movq_r2r (mm4, mm2);                // mm2 = T2
 247     paddsw_r2r (mm3, mm5);              // mm5 = T3*x3
 248
 249     pmulhw_m2r (*(col+offset+2*8), mm4);// mm4 = T2*x2
 250     paddsw_r2r (mm6, mm7);              // mm7 = T3*x5
 251
 252     psubsw_r2r (mm6, mm5);              // mm5 = v35
 253     paddsw_r2r (mm3, mm7);              // mm7 = u35
 254
 255     movq_m2r (*(col+offset+6*8), mm3);  // mm3 = x6
 256     movq_r2r (mm0, mm6);                // mm6 = v17
 257
 258     pmulhw_r2r (mm3, mm2);              // mm2 = T2*x6
 259     psubsw_r2r (mm5, mm0);              // mm0 = b3
 260
 261     psubsw_r2r (mm3, mm4);              // mm4 = v26
 262     paddsw_r2r (mm6, mm5);              // mm5 = v12
 263
 264     movq_r2m (mm0, scratch0);           // save b3
 265     movq_r2r (mm1, mm6);                // mm6 = u17
 266
 267     paddsw_m2r (*(col+offset+2*8), mm2);// mm2 = u26
 268     paddsw_r2r (mm7, mm6);              // mm6 = b0
 269
 270     psubsw_r2r (mm7, mm1);              // mm1 = u12
 271     movq_r2r (mm1, mm7);                // mm7 = u12
 272
 273     movq_m2r (*(col+offset+0*8), mm3);  // mm3 = x0
 274     paddsw_r2r (mm5, mm1);              // mm1 = u12+v12
 275
 276     movq_m2r (*_C4, mm0);               // mm0 = C4/2
 277     psubsw_r2r (mm5, mm7);              // mm7 = u12-v12
 278
 279     movq_r2m (mm6, scratch1);           // save b0
 280     pmulhw_r2r (mm0, mm1);              // mm1 = b1/2
 281
 282     movq_r2r (mm4, mm6);                // mm6 = v26
 283     pmulhw_r2r (mm0, mm7);              // mm7 = b2/2
 284
 285     movq_m2r (*(col+offset+4*8), mm5);  // mm5 = x4
 286     movq_r2r (mm3, mm0);                // mm0 = x0
 287
 288     psubsw_r2r (mm5, mm3);              // mm3 = v04
 289     paddsw_r2r (mm5, mm0);              // mm0 = u04
 290
 291     paddsw_r2r (mm3, mm4);              // mm4 = a1
 292     movq_r2r (mm0, mm5);                // mm5 = u04
 293
 294     psubsw_r2r (mm6, mm3);              // mm3 = a2
 295     paddsw_r2r (mm2, mm5);              // mm5 = a0
 296
 297     paddsw_r2r (mm1, mm1);              // mm1 = b1
 298     psubsw_r2r (mm2, mm0);              // mm0 = a3
 299
 300     paddsw_r2r (mm7, mm7);              // mm7 = b2
 301     movq_r2r (mm3, mm2);                // mm2 = a2
 302
 303     movq_r2r (mm4, mm6);                // mm6 = a1
 304     paddsw_r2r (mm7, mm3);              // mm3 = a2+b2
 305
 306     psraw_i2r (COL_SHIFT, mm3);         // mm3 = y2
 307     paddsw_r2r (mm1, mm4);              // mm4 = a1+b1
 308
 309     psraw_i2r (COL_SHIFT, mm4);         // mm4 = y1
 310     psubsw_r2r (mm1, mm6);              // mm6 = a1-b1
 311
 312     movq_m2r (scratch1, mm1);           // mm1 = b0
 313     psubsw_r2r (mm7, mm2);              // mm2 = a2-b2
 314
 315     psraw_i2r (COL_SHIFT, mm6);         // mm6 = y6
 316     movq_r2r (mm5, mm7);                // mm7 = a0
 317
 318     movq_r2m (mm4, *(col+offset+1*8));  // save y1
 319     psraw_i2r (COL_SHIFT, mm2);         // mm2 = y5
 320
 321     movq_r2m (mm3, *(col+offset+2*8));  // save y2
 322     paddsw_r2r (mm1, mm5);              // mm5 = a0+b0
 323
 324     movq_m2r (scratch0, mm4);           // mm4 = b3
 325     psubsw_r2r (mm1, mm7);              // mm7 = a0-b0
 326
 327     psraw_i2r (COL_SHIFT, mm5);         // mm5 = y0
 328     movq_r2r (mm0, mm3);                // mm3 = a3
 329
 330     movq_r2m (mm2, *(col+offset+5*8));  // save y5
 331     psubsw_r2r (mm4, mm3);              // mm3 = a3-b3
 332
 333     psraw_i2r (COL_SHIFT, mm7);         // mm7 = y7
 334     paddsw_r2r (mm0, mm4);              // mm4 = a3+b3
 335
 336     movq_r2m (mm5, *(col+offset+0*8));  // save y0
 337     psraw_i2r (COL_SHIFT, mm3);         // mm3 = y4
 338
 339     movq_r2m (mm6, *(col+offset+6*8));  // save y6
 340     psraw_i2r (COL_SHIFT, mm4);         // mm4 = y3
 341
 342     movq_r2m (mm7, *(col+offset+7*8));  // save y7
 343
 344     movq_r2m (mm3, *(col+offset+4*8));  // save y4
 345
 346     movq_r2m (mm4, *(col+offset+3*8));  // save y3
 347 }
 348
 349
 350 static s32 rounder0[] ATTR_ALIGN(8) =
 351     rounder ((1 << (COL_SHIFT - 1)) - 0.5);
 352 static s32 rounder4[] ATTR_ALIGN(8) = rounder (0);
 353 static s32 rounder1[] ATTR_ALIGN(8) =
 354     rounder (1.25683487303);    // C1*(C1/C4+C1+C7)/2
 355 static s32 rounder7[] ATTR_ALIGN(8) =
 356     rounder (-0.25);            // C1*(C7/C4+C7-C1)/2
 357 static s32 rounder2[] ATTR_ALIGN(8) =
 358     rounder (0.60355339059);    // C2 * (C6+C2)/2
 359 static s32 rounder6[] ATTR_ALIGN(8) =
 360     rounder (-0.25);            // C2 * (C6-C2)/2
 361 static s32 rounder3[] ATTR_ALIGN(8) =
 362     rounder (0.087788325588);   // C3*(-C3/C4+C3+C5)/2
 363 static s32 rounder5[] ATTR_ALIGN(8) =
 364     rounder (-0.441341716183);  // C3*(-C5/C4+C5-C3)/2
 365
 366 static void IDCT( dctelem_t * p_block )
 367 {
 368     static dctelem_t table04[] ATTR_ALIGN(16) =
 369         table (22725, 21407, 19266, 16384, 12873,  8867, 4520);
 370     static dctelem_t table17[] ATTR_ALIGN(16) =
 371         table (31521, 29692, 26722, 22725, 17855, 12299, 6270);
 372     static dctelem_t table26[] ATTR_ALIGN(16) =
 373         table (29692, 27969, 25172, 21407, 16819, 11585, 5906);
 374     static dctelem_t table35[] ATTR_ALIGN(16) =
 375         table (26722, 25172, 22654, 19266, 15137, 10426, 5315);
 376
 377     RowHead( p_block, 0*8, table04 );
 378     Row( table04, rounder0 );
 379     RowMid( p_block, 0*8, 4*8, table04 );
 380     Row( table04, rounder4 );
 381     RowMid( p_block, 4*8, 1*8, table17 );
 382     Row( table17, rounder1 );
 383     RowMid( p_block, 1*8, 7*8, table17 );
 384     Row( table17, rounder7 );
 385     RowMid( p_block, 7*8, 2*8, table26 );
 386     Row( table26, rounder2 );
 387     RowMid( p_block, 2*8, 6*8, table26 );
 388     Row( table26, rounder6 );
 389     RowMid( p_block, 6*8, 3*8, table35 );
 390     Row( table35, rounder3 );
 391     RowMid( p_block, 3*8, 5*8, table35 );
 392     Row( table35, rounder5 );
 393     RowTail( p_block, 5*8);
 394
 395     Col( p_block, 0 );
 396     Col( p_block, 4 );
 397 }
 398
 399 static inline void RestoreCPUState( )
 400 {
 401     /* reenables the FPU */
 402     __asm__ __volatile__ ("emms");
 403 }
 404
 405 #include "idct_sparse.h"
 406 #include "idct_decl.h"