git.sesse.net Git - vlc/blob - plugins/idct/idctmmx.c

   1 /*****************************************************************************
   2  * idctmmx.c : MMX IDCT module
   3  *****************************************************************************
   4  * Copyright (C) 1999, 2000 VideoLAN
   5  * $Id: idctmmx.c,v 1.13 2001/06/03 12:47:21 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 #define MODULE_NAME idctmmx
  29
  30 /*****************************************************************************
  31  * Preamble
  32  *****************************************************************************/
  33 #include "defs.h"
  34
  35 #include <stdlib.h>
  36
  37 #include "config.h"
  38 #include "common.h"
  39 #include "threads.h"
  40 #include "mtime.h"
  41 #include "tests.h"                                              /* TestCPU() */
  42
  43 #include "video.h"
  44 #include "video_output.h"
  45
  46 #include "video_decoder.h"
  47
  48 #include "modules.h"
  49 #include "modules_inner.h"
  50
  51 #include "vdec_block.h"
  52 #include "vdec_idct.h"
  53
  54 #include "attributes.h"
  55 #include "mmx.h"
  56
  57 #include "modules_export.h"
  58
  59 /*****************************************************************************
  60  * Local prototypes.
  61  *****************************************************************************/
  62 static void idct_getfunctions( function_list_t * p_function_list );
  63 static int  idct_Probe      ( probedata_t *p_data );
  64 static void vdec_NormScan   ( u8 ppi_scan[2][64] );
  65
  66 /*****************************************************************************
  67  * Build configuration tree.
  68  *****************************************************************************/
  69 MODULE_CONFIG_START
  70 ADD_WINDOW( "Configuration for MMX IDCT module" )
  71     ADD_COMMENT( "Ha, ha -- nothing to configure yet" )
  72 MODULE_CONFIG_STOP
  73
  74 MODULE_INIT_START
  75     p_module->i_capabilities = MODULE_CAPABILITY_NULL
  76                                 | MODULE_CAPABILITY_IDCT;
  77     p_module->psz_longname = "MMX IDCT module";
  78 MODULE_INIT_STOP
  79
  80 MODULE_ACTIVATE_START
  81     idct_getfunctions( &p_module->p_functions->idct );
  82 MODULE_ACTIVATE_STOP
  83
  84 MODULE_DEACTIVATE_START
  85 MODULE_DEACTIVATE_STOP
  86
  87 /* Following functions are local */
  88
  89 /*****************************************************************************
  90  * Functions exported as capabilities.
  91  *****************************************************************************/
  92 static void idct_getfunctions( function_list_t * p_function_list )
  93 {
  94     p_function_list->pf_probe = idct_Probe;
  95 #define F p_function_list->functions.idct
  96     F.pf_idct_init = _M( vdec_InitIDCT );
  97     F.pf_sparse_idct = _M( vdec_SparseIDCT );
  98     F.pf_idct = _M( vdec_IDCT );
  99     F.pf_norm_scan = vdec_NormScan;
 100     F.pf_decode_init = _M( vdec_InitDecode );
 101     F.pf_decode_mb_c = _M( vdec_DecodeMacroblockC );
 102     F.pf_decode_mb_bw = _M( vdec_DecodeMacroblockBW );
 103 #undef F
 104 }
 105
 106 /*****************************************************************************
 107  * idct_Probe: return a preference score
 108  *****************************************************************************/
 109 static int idct_Probe( probedata_t *p_data )
 110 {
 111     if( !TestCPU( CPU_CAPABILITY_MMX ) )
 112     {
 113         return( 0 );
 114     }
 115
 116     if( TestMethod( IDCT_METHOD_VAR, "idctmmx" ) )
 117     {
 118         return( 999 );
 119     }
 120
 121     return( 150 );
 122 }
 123
 124 /*****************************************************************************
 125  * vdec_NormScan : This IDCT uses reordered coeffs, so we patch the scan table
 126  *****************************************************************************/
 127 static void vdec_NormScan( u8 ppi_scan[2][64] )
 128 {
 129     int     i, j;
 130
 131     for( i = 0; i < 64; i++ )
 132     {
 133         j = ppi_scan[0][i];
 134         ppi_scan[0][i] = (j & 0x38) | ((j & 6) >> 1) | ((j & 1) << 2);
 135
 136         j = ppi_scan[1][i];
 137         ppi_scan[1][i] = (j & 0x38) | ((j & 6) >> 1) | ((j & 1) << 2);
 138     }
 139 }
 140
 141 /*****************************************************************************
 142  * vdec_IDCT :
 143  *****************************************************************************/
 144 #define ROW_SHIFT 11
 145 #define COL_SHIFT 6
 146
 147 #define round(bias) ((int)(((bias)+0.5) * (1<<ROW_SHIFT)))
 148 #define rounder(bias) {round (bias), round (bias)}
 149
 150 #define table(c1,c2,c3,c4,c5,c6,c7) {  c4,  c2,  c4,  c6,   \
 151                                        c4,  c6, -c4, -c2,   \
 152                                        c1,  c3,  c3, -c7,   \
 153                                        c5,  c7, -c1, -c5,   \
 154                                        c4, -c6,  c4, -c2,   \
 155                                       -c4,  c2,  c4, -c6,   \
 156                                        c5, -c1,  c7, -c5,   \
 157                                        c7,  c3,  c3, -c1 }
 158
 159 static __inline__ void RowHead( dctelem_t * row, int offset, dctelem_t * table )
 160 {
 161     movq_m2r (*(row+offset), mm2);      // mm2 = x6 x4 x2 x0
 162
 163     movq_m2r (*(row+offset+4), mm5);    // mm5 = x7 x5 x3 x1
 164     movq_r2r (mm2, mm0);                // mm0 = x6 x4 x2 x0
 165
 166     movq_m2r (*table, mm3);             // mm3 = C6 C4 C2 C4
 167     movq_r2r (mm5, mm6);                // mm6 = x7 x5 x3 x1
 168
 169     punpckldq_r2r (mm0, mm0);           // mm0 = x2 x0 x2 x0
 170
 171     movq_m2r (*(table+4), mm4);         // mm4 = -C2 -C4 C6 C4
 172     pmaddwd_r2r (mm0, mm3);             // mm3 = C4*x0+C6*x2 C4*x0+C2*x2
 173
 174     movq_m2r (*(table+8), mm1);         // mm1 = -C7 C3 C3 C1
 175     punpckhdq_r2r (mm2, mm2);           // mm2 = x6 x4 x6 x4
 176 }
 177
 178 static __inline__ void Row( dctelem_t * table, s32 * rounder )
 179 {
 180     pmaddwd_r2r (mm2, mm4);             // mm4 = -C4*x4-C2*x6 C4*x4+C6*x6
 181     punpckldq_r2r (mm5, mm5);           // mm5 = x3 x1 x3 x1
 182
 183     pmaddwd_m2r (*(table+16), mm0);     // mm0 = C4*x0-C2*x2 C4*x0-C6*x2
 184     punpckhdq_r2r (mm6, mm6);           // mm6 = x7 x5 x7 x5
 185
 186     movq_m2r (*(table+12), mm7);        // mm7 = -C5 -C1 C7 C5
 187     pmaddwd_r2r (mm5, mm1);             // mm1 = C3*x1-C7*x3 C1*x1+C3*x3
 188
 189     paddd_m2r (*rounder, mm3);          // mm3 += rounder
 190     pmaddwd_r2r (mm6, mm7);             // mm7 = -C1*x5-C5*x7 C5*x5+C7*x7
 191
 192     pmaddwd_m2r (*(table+20), mm2);     // mm2 = C4*x4-C6*x6 -C4*x4+C2*x6
 193     paddd_r2r (mm4, mm3);               // mm3 = a1 a0 + rounder
 194
 195     pmaddwd_m2r (*(table+24), mm5);     // mm5 = C7*x1-C5*x3 C5*x1-C1*x3
 196     movq_r2r (mm3, mm4);                // mm4 = a1 a0 + rounder
 197
 198     pmaddwd_m2r (*(table+28), mm6);     // mm6 = C3*x5-C1*x7 C7*x5+C3*x7
 199     paddd_r2r (mm7, mm1);               // mm1 = b1 b0
 200
 201     paddd_m2r (*rounder, mm0);          // mm0 += rounder
 202     psubd_r2r (mm1, mm3);               // mm3 = a1-b1 a0-b0 + rounder
 203
 204     psrad_i2r (ROW_SHIFT, mm3);         // mm3 = y6 y7
 205     paddd_r2r (mm4, mm1);               // mm1 = a1+b1 a0+b0 + rounder
 206
 207     paddd_r2r (mm2, mm0);               // mm0 = a3 a2 + rounder
 208     psrad_i2r (ROW_SHIFT, mm1);         // mm1 = y1 y0
 209
 210     paddd_r2r (mm6, mm5);               // mm5 = b3 b2
 211     movq_r2r (mm0, mm7);                // mm7 = a3 a2 + rounder
 212
 213     paddd_r2r (mm5, mm0);               // mm0 = a3+b3 a2+b2 + rounder
 214     psubd_r2r (mm5, mm7);               // mm7 = a3-b3 a2-b2 + rounder
 215 }
 216
 217 static __inline__ void RowTail( dctelem_t * row, int store )
 218 {
 219     psrad_i2r (ROW_SHIFT, mm0);         // mm0 = y3 y2
 220
 221     psrad_i2r (ROW_SHIFT, mm7);         // mm7 = y4 y5
 222
 223     packssdw_r2r (mm0, mm1);            // mm1 = y3 y2 y1 y0
 224
 225     packssdw_r2r (mm3, mm7);            // mm7 = y6 y7 y4 y5
 226
 227     movq_r2m (mm1, *(row+store));       // save y3 y2 y1 y0
 228     movq_r2r (mm7, mm4);                // mm4 = y6 y7 y4 y5
 229
 230     pslld_i2r (16, mm7);                // mm7 = y7 0 y5 0
 231
 232     psrld_i2r (16, mm4);                // mm4 = 0 y6 0 y4
 233
 234     por_r2r (mm4, mm7);                 // mm7 = y7 y6 y5 y4
 235
 236     // slot
 237
 238     movq_r2m (mm7, *(row+store+4));     // save y7 y6 y5 y4
 239 }
 240
 241 static __inline__ void RowMid( dctelem_t * row, int store,
 242                                int offset, dctelem_t * table )
 243 {
 244     movq_m2r (*(row+offset), mm2);      // mm2 = x6 x4 x2 x0
 245     psrad_i2r (ROW_SHIFT, mm0);         // mm0 = y3 y2
 246
 247     movq_m2r (*(row+offset+4), mm5);    // mm5 = x7 x5 x3 x1
 248     psrad_i2r (ROW_SHIFT, mm7);         // mm7 = y4 y5
 249
 250     packssdw_r2r (mm0, mm1);            // mm1 = y3 y2 y1 y0
 251     movq_r2r (mm5, mm6);                // mm6 = x7 x5 x3 x1
 252
 253     packssdw_r2r (mm3, mm7);            // mm7 = y6 y7 y4 y5
 254     movq_r2r (mm2, mm0);                // mm0 = x6 x4 x2 x0
 255
 256     movq_r2m (mm1, *(row+store));       // save y3 y2 y1 y0
 257     movq_r2r (mm7, mm1);                // mm1 = y6 y7 y4 y5
 258
 259     punpckldq_r2r (mm0, mm0);           // mm0 = x2 x0 x2 x0
 260     psrld_i2r (16, mm7);                // mm7 = 0 y6 0 y4
 261
 262     movq_m2r (*table, mm3);             // mm3 = C6 C4 C2 C4
 263     pslld_i2r (16, mm1);                // mm1 = y7 0 y5 0
 264
 265     movq_m2r (*(table+4), mm4);         // mm4 = -C2 -C4 C6 C4
 266     por_r2r (mm1, mm7);                 // mm7 = y7 y6 y5 y4
 267
 268     movq_m2r (*(table+8), mm1);         // mm1 = -C7 C3 C3 C1
 269     punpckhdq_r2r (mm2, mm2);           // mm2 = x6 x4 x6 x4
 270
 271     movq_r2m (mm7, *(row+store+4));     // save y7 y6 y5 y4
 272     pmaddwd_r2r (mm0, mm3);             // mm3 = C4*x0+C6*x2 C4*x0+C2*x2
 273 }
 274
 275 static __inline__ void Col( dctelem_t * col, int offset )
 276 {
 277 #define T1 13036
 278 #define T2 27146
 279 #define T3 43790
 280 #define C4 23170
 281
 282     static short _T1[] ATTR_ALIGN(8) = {T1,T1,T1,T1};
 283     static short _T2[] ATTR_ALIGN(8) = {T2,T2,T2,T2};
 284     static short _T3[] ATTR_ALIGN(8) = {T3,T3,T3,T3};
 285     static short _C4[] ATTR_ALIGN(8) = {C4,C4,C4,C4};
 286     static mmx_t scratch0, scratch1;
 287
 288     /* column code adapted from peter gubanov */
 289     /* http://www.elecard.com/peter/idct.shtml */
 290
 291     movq_m2r (*_T1, mm0);               // mm0 = T1
 292
 293     movq_m2r (*(col+offset+1*8), mm1);  // mm1 = x1
 294     movq_r2r (mm0, mm2);                // mm2 = T1
 295
 296     movq_m2r (*(col+offset+7*8), mm4);  // mm4 = x7
 297     pmulhw_r2r (mm1, mm0);              // mm0 = T1*x1
 298
 299     movq_m2r (*_T3, mm5);               // mm5 = T3
 300     pmulhw_r2r (mm4, mm2);              // mm2 = T1*x7
 301
 302     movq_m2r (*(col+offset+5*8), mm6);  // mm6 = x5
 303     movq_r2r (mm5, mm7);                // mm7 = T3-1
 304
 305     movq_m2r (*(col+offset+3*8), mm3);  // mm3 = x3
 306     psubsw_r2r (mm4, mm0);              // mm0 = v17
 307
 308     movq_m2r (*_T2, mm4);               // mm4 = T2
 309     pmulhw_r2r (mm3, mm5);              // mm5 = (T3-1)*x3
 310
 311     paddsw_r2r (mm2, mm1);              // mm1 = u17
 312     pmulhw_r2r (mm6, mm7);              // mm7 = (T3-1)*x5
 313
 314     //slot
 315
 316     movq_r2r (mm4, mm2);                // mm2 = T2
 317     paddsw_r2r (mm3, mm5);              // mm5 = T3*x3
 318
 319     pmulhw_m2r (*(col+offset+2*8), mm4);// mm4 = T2*x2
 320     paddsw_r2r (mm6, mm7);              // mm7 = T3*x5
 321
 322     psubsw_r2r (mm6, mm5);              // mm5 = v35
 323     paddsw_r2r (mm3, mm7);              // mm7 = u35
 324
 325     movq_m2r (*(col+offset+6*8), mm3);  // mm3 = x6
 326     movq_r2r (mm0, mm6);                // mm6 = v17
 327
 328     pmulhw_r2r (mm3, mm2);              // mm2 = T2*x6
 329     psubsw_r2r (mm5, mm0);              // mm0 = b3
 330
 331     psubsw_r2r (mm3, mm4);              // mm4 = v26
 332     paddsw_r2r (mm6, mm5);              // mm5 = v12
 333
 334     movq_r2m (mm0, scratch0);           // save b3
 335     movq_r2r (mm1, mm6);                // mm6 = u17
 336
 337     paddsw_m2r (*(col+offset+2*8), mm2);// mm2 = u26
 338     paddsw_r2r (mm7, mm6);              // mm6 = b0
 339
 340     psubsw_r2r (mm7, mm1);              // mm1 = u12
 341     movq_r2r (mm1, mm7);                // mm7 = u12
 342
 343     movq_m2r (*(col+offset+0*8), mm3);  // mm3 = x0
 344     paddsw_r2r (mm5, mm1);              // mm1 = u12+v12
 345
 346     movq_m2r (*_C4, mm0);               // mm0 = C4/2
 347     psubsw_r2r (mm5, mm7);              // mm7 = u12-v12
 348
 349     movq_r2m (mm6, scratch1);           // save b0
 350     pmulhw_r2r (mm0, mm1);              // mm1 = b1/2
 351
 352     movq_r2r (mm4, mm6);                // mm6 = v26
 353     pmulhw_r2r (mm0, mm7);              // mm7 = b2/2
 354
 355     movq_m2r (*(col+offset+4*8), mm5);  // mm5 = x4
 356     movq_r2r (mm3, mm0);                // mm0 = x0
 357
 358     psubsw_r2r (mm5, mm3);              // mm3 = v04
 359     paddsw_r2r (mm5, mm0);              // mm0 = u04
 360
 361     paddsw_r2r (mm3, mm4);              // mm4 = a1
 362     movq_r2r (mm0, mm5);                // mm5 = u04
 363
 364     psubsw_r2r (mm6, mm3);              // mm3 = a2
 365     paddsw_r2r (mm2, mm5);              // mm5 = a0
 366
 367     paddsw_r2r (mm1, mm1);              // mm1 = b1
 368     psubsw_r2r (mm2, mm0);              // mm0 = a3
 369
 370     paddsw_r2r (mm7, mm7);              // mm7 = b2
 371     movq_r2r (mm3, mm2);                // mm2 = a2
 372
 373     movq_r2r (mm4, mm6);                // mm6 = a1
 374     paddsw_r2r (mm7, mm3);              // mm3 = a2+b2
 375
 376     psraw_i2r (COL_SHIFT, mm3);         // mm3 = y2
 377     paddsw_r2r (mm1, mm4);              // mm4 = a1+b1
 378
 379     psraw_i2r (COL_SHIFT, mm4);         // mm4 = y1
 380     psubsw_r2r (mm1, mm6);              // mm6 = a1-b1
 381
 382     movq_m2r (scratch1, mm1);           // mm1 = b0
 383     psubsw_r2r (mm7, mm2);              // mm2 = a2-b2
 384
 385     psraw_i2r (COL_SHIFT, mm6);         // mm6 = y6
 386     movq_r2r (mm5, mm7);                // mm7 = a0
 387
 388     movq_r2m (mm4, *(col+offset+1*8));  // save y1
 389     psraw_i2r (COL_SHIFT, mm2);         // mm2 = y5
 390
 391     movq_r2m (mm3, *(col+offset+2*8));  // save y2
 392     paddsw_r2r (mm1, mm5);              // mm5 = a0+b0
 393
 394     movq_m2r (scratch0, mm4);           // mm4 = b3
 395     psubsw_r2r (mm1, mm7);              // mm7 = a0-b0
 396
 397     psraw_i2r (COL_SHIFT, mm5);         // mm5 = y0
 398     movq_r2r (mm0, mm3);                // mm3 = a3
 399
 400     movq_r2m (mm2, *(col+offset+5*8));  // save y5
 401     psubsw_r2r (mm4, mm3);              // mm3 = a3-b3
 402
 403     psraw_i2r (COL_SHIFT, mm7);         // mm7 = y7
 404     paddsw_r2r (mm0, mm4);              // mm4 = a3+b3
 405
 406     movq_r2m (mm5, *(col+offset+0*8));  // save y0
 407     psraw_i2r (COL_SHIFT, mm3);         // mm3 = y4
 408
 409     movq_r2m (mm6, *(col+offset+6*8));  // save y6
 410     psraw_i2r (COL_SHIFT, mm4);         // mm4 = y3
 411
 412     movq_r2m (mm7, *(col+offset+7*8));  // save y7
 413
 414     movq_r2m (mm3, *(col+offset+4*8));  // save y4
 415
 416     movq_r2m (mm4, *(col+offset+3*8));  // save y3
 417 }
 418
 419
 420 static s32 rounder0[] ATTR_ALIGN(8) =
 421     rounder ((1 << (COL_SHIFT - 1)) - 0.5);
 422 static s32 rounder4[] ATTR_ALIGN(8) = rounder (0);
 423 static s32 rounder1[] ATTR_ALIGN(8) =
 424     rounder (1.25683487303);    // C1*(C1/C4+C1+C7)/2
 425 static s32 rounder7[] ATTR_ALIGN(8) =
 426     rounder (-0.25);            // C1*(C7/C4+C7-C1)/2
 427 static s32 rounder2[] ATTR_ALIGN(8) =
 428     rounder (0.60355339059);    // C2 * (C6+C2)/2
 429 static s32 rounder6[] ATTR_ALIGN(8) =
 430     rounder (-0.25);            // C2 * (C6-C2)/2
 431 static s32 rounder3[] ATTR_ALIGN(8) =
 432     rounder (0.087788325588);   // C3*(-C3/C4+C3+C5)/2
 433 static s32 rounder5[] ATTR_ALIGN(8) =
 434     rounder (-0.441341716183);  // C3*(-C5/C4+C5-C3)/2
 435
 436 void _M( vdec_IDCT )( vdec_thread_t * p_vdec, dctelem_t * p_block,
 437                       int i_idontcare )
 438 {
 439     static dctelem_t table04[] ATTR_ALIGN(16) =
 440         table (22725, 21407, 19266, 16384, 12873,  8867, 4520);
 441     static dctelem_t table17[] ATTR_ALIGN(16) =
 442         table (31521, 29692, 26722, 22725, 17855, 12299, 6270);
 443     static dctelem_t table26[] ATTR_ALIGN(16) =
 444         table (29692, 27969, 25172, 21407, 16819, 11585, 5906);
 445     static dctelem_t table35[] ATTR_ALIGN(16) =
 446         table (26722, 25172, 22654, 19266, 15137, 10426, 5315);
 447
 448     RowHead( p_block, 0*8, table04 );
 449     Row( table04, rounder0 );
 450     RowMid( p_block, 0*8, 4*8, table04 );
 451     Row( table04, rounder4 );
 452     RowMid( p_block, 4*8, 1*8, table17 );
 453     Row( table17, rounder1 );
 454     RowMid( p_block, 1*8, 7*8, table17 );
 455     Row( table17, rounder7 );
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 464     RowTail( p_block, 5*8);
 465
 466     Col( p_block, 0 );
 467     Col( p_block, 4 );
 468 }
 469