git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - postproc/yuv2rgb_template.c

   1
   2 /*
   3  * yuv2rgb_mmx.c, Software YUV to RGB coverter with Intel MMX "technology"
   4  *
   5  * Copyright (C) 2000, Silicon Integrated System Corp.
   6  * All Rights Reserved.
   7  *
   8  * Author: Olie Lho <ollie@sis.com.tw>
   9  *
  10  * This file is part of mpeg2dec, a free MPEG-2 video decoder
  11  *
  12  * mpeg2dec is free software; you can redistribute it and/or modify
  13  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  14  * the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
  15  * any later version.
  16  *
  17  * mpeg2dec is distributed in the hope that it will be useful,
  18  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  19  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
  20  * GNU General Public License for more details.
  21  *
  22  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  23  * along with GNU Make; see the file COPYING. If not, write to
  24  * the Free Software Foundation, 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  25  *
  26  */
  27
  28 #include <stdio.h>
  29 #include <stdlib.h>
  30
  31 #include "../config.h"
  32
  33 //#include "libmpeg2/mpeg2.h"
  34 //#include "libmpeg2/mpeg2_internal.h"
  35 #include <inttypes.h>
  36
  37 #include "rgb2rgb.h"
  38
  39 /* hope these constant values are cache line aligned */
  40 uint64_t mmx_80w = 0x0080008000800080;
  41 uint64_t mmx_10w = 0x1010101010101010;
  42 uint64_t mmx_00ffw = 0x00ff00ff00ff00ff;
  43 uint64_t mmx_Y_coeff = 0x253f253f253f253f;
  44
  45 /* hope these constant values are cache line aligned */
  46 uint64_t mmx_U_green = 0xf37df37df37df37d;
  47 uint64_t mmx_U_blue = 0x4093409340934093;
  48 uint64_t mmx_V_red = 0x3312331233123312;
  49 uint64_t mmx_V_green = 0xe5fce5fce5fce5fc;
  50
  51 /* hope these constant values are cache line aligned */
  52 uint64_t mmx_redmask = 0xf8f8f8f8f8f8f8f8;
  53 uint64_t mmx_grnmask = 0xfcfcfcfcfcfcfcfc;
  54 uint64_t mmx_grnshift = 0x03;
  55 uint64_t mmx_blueshift = 0x03;
  56
  57 #ifdef HAVE_MMX2
  58 /* use this for K7 and p3 only */
  59 #define MOVNTQ "movntq"
  60 #else
  61 /* for MMX-only processors */
  62 #define MOVNTQ "movq"
  63 #endif
  64
  65 #if !defined( HAVE_MMX2) && defined( HAVE_3DNOW)
  66 /* for K6 2/2+/3 */
  67 #define EMMS "femms;"
  68 #else
  69 #define EMMS "emms;"
  70 #endif
  71
  72 static void yuv420_rgb16_mmx (uint8_t * image, uint8_t * py,
  73                               uint8_t * pu, uint8_t * pv,
  74                               int h_size, int v_size,
  75                               int rgb_stride, int y_stride, int uv_stride)
  76 {
  77     int even = 1;
  78     int x, y;
  79
  80     __asm__ __volatile__ ("pxor %mm4, %mm4;" /* zero mm4 */ );
  81
  82     for (y = v_size; --y >= 0; ) {
  83         uint8_t *_image = image;
  84         uint8_t *_py = py;
  85         uint8_t *_pu = pu;
  86         uint8_t *_pv = pv;
  87
  88         /* load data for start of next scan line */
  89         __asm__ __volatile__ (
  90                  "movd (%1), %%mm0;" /* Load 4 Cb 00 00 00 00 u3 u2 u1 u0 */
  91                  "movd (%2), %%mm1;" /* Load 4 Cr 00 00 00 00 v3 v2 v1 v0 */
  92                  "movq (%0), %%mm6;" /* Load 8  Y Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0 */
  93
  94                  : : "r" (_py), "r" (_pu), "r" (_pv));
  95
  96         for (x = h_size >> 3; --x >= 0; ) {
  97             /* this mmx assembly code deals with SINGLE scan line at a time, it convert 8
  98                pixels in each iteration */
  99
 100             __asm__ __volatile__ (
 101                      /* Do the multiply part of the conversion for even and odd pixels,
 102                         register usage:
 103                         mm0 -> Cblue, mm1 -> Cred, mm2 -> Cgreen even pixels,
 104                         mm3 -> Cblue, mm4 -> Cred, mm5 -> Cgreen odd pixels,
 105                         mm6 -> Y even, mm7 -> Y odd */
 106                      /* convert the chroma part */
 107                      "punpcklbw %%mm4, %%mm0;" /* scatter 4 Cb 00 u3 00 u2 00 u1 00 u0 */
 108                      "punpcklbw %%mm4, %%mm1;" /* scatter 4 Cr 00 v3 00 v2 00 v1 00 v0 */
 109
 110                      "psubsw mmx_80w, %%mm0;" /* Cb -= 128 */
 111                      "psubsw mmx_80w, %%mm1;" /* Cr -= 128 */
 112
 113                      "psllw $3, %%mm0;" /* Promote precision */
 114                      "psllw $3, %%mm1;" /* Promote precision */
 115
 116                      "movq %%mm0, %%mm2;" /* Copy 4 Cb 00 u3 00 u2 00 u1 00 u0 */
 117                      "movq %%mm1, %%mm3;" /* Copy 4 Cr 00 v3 00 v2 00 v1 00 v0 */
 118
 119                      "pmulhw mmx_U_green, %%mm2;" /* Mul Cb with green coeff -> Cb green */
 120                      "pmulhw mmx_V_green, %%mm3;" /* Mul Cr with green coeff -> Cr green */
 121
 122                      "pmulhw mmx_U_blue, %%mm0;" /* Mul Cb -> Cblue 00 b3 00 b2 00 b1 00 b0 */
 123                      "pmulhw mmx_V_red, %%mm1;" /* Mul Cr -> Cred 00 r3 00 r2 00 r1 00 r0 */
 124
 125                      "paddsw %%mm3, %%mm2;" /* Cb green + Cr green -> Cgreen */
 126
 127                      /* convert the luma part */
 128                      "psubusb mmx_10w, %%mm6;" /* Y -= 16 */
 129
 130                      "movq %%mm6, %%mm7;" /* Copy 8 Y Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0 */
 131                      "pand mmx_00ffw, %%mm6;" /* get Y even 00 Y6 00 Y4 00 Y2 00 Y0 */
 132
 133                      "psrlw $8, %%mm7;" /* get Y odd 00 Y7 00 Y5 00 Y3 00 Y1 */
 134
 135                      "psllw $3, %%mm6;" /* Promote precision */
 136                      "psllw $3, %%mm7;" /* Promote precision */
 137
 138                      "pmulhw mmx_Y_coeff, %%mm6;" /* Mul 4 Y even 00 y6 00 y4 00 y2 00 y0 */
 139                      "pmulhw mmx_Y_coeff, %%mm7;" /* Mul 4 Y odd 00 y7 00 y5 00 y3 00 y1 */
 140
 141                      /* Do the addition part of the conversion for even and odd pixels,
 142                         register usage:
 143                         mm0 -> Cblue, mm1 -> Cred, mm2 -> Cgreen even pixels,
 144                         mm3 -> Cblue, mm4 -> Cred, mm5 -> Cgreen odd pixels,
 145                         mm6 -> Y even, mm7 -> Y odd */
 146                      "movq %%mm0, %%mm3;" /* Copy Cblue */
 147                      "movq %%mm1, %%mm4;" /* Copy Cred */
 148                      "movq %%mm2, %%mm5;" /* Copy Cgreen */
 149
 150                      "paddsw %%mm6, %%mm0;" /* Y even + Cblue 00 B6 00 B4 00 B2 00 B0 */
 151                      "paddsw %%mm7, %%mm3;" /* Y odd + Cblue 00 B7 00 B5 00 B3 00 B1 */
 152
 153                      "paddsw %%mm6, %%mm1;" /* Y even + Cred 00 R6 00 R4 00 R2 00 R0 */
 154                      "paddsw %%mm7, %%mm4;" /* Y odd + Cred 00 R7 00 R5 00 R3 00 R1 */
 155
 156                      "paddsw %%mm6, %%mm2;" /* Y even + Cgreen 00 G6 00 G4 00 G2 00 G0 */
 157                      "paddsw %%mm7, %%mm5;" /* Y odd + Cgreen 00 G7 00 G5 00 G3 00 G1 */
 158
 159                      /* Limit RGB even to 0..255 */
 160                      "packuswb %%mm0, %%mm0;" /* B6 B4 B2 B0  B6 B4 B2 B0 */
 161                      "packuswb %%mm1, %%mm1;" /* R6 R4 R2 R0  R6 R4 R2 R0 */
 162                      "packuswb %%mm2, %%mm2;" /* G6 G4 G2 G0  G6 G4 G2 G0 */
 163
 164                      /* Limit RGB odd to 0..255 */
 165                      "packuswb %%mm3, %%mm3;" /* B7 B5 B3 B1  B7 B5 B3 B1 */
 166                      "packuswb %%mm4, %%mm4;" /* R7 R5 R3 R1  R7 R5 R3 R1 */
 167                      "packuswb %%mm5, %%mm5;" /* G7 G5 G3 G1  G7 G5 G3 G1 */
 168
 169                      /* Interleave RGB even and odd */
 170                      "punpcklbw %%mm3, %%mm0;" /* B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 */
 171                      "punpcklbw %%mm4, %%mm1;" /* R7 R6 R5 R4 R3 R2 R1 R0 */
 172                      "punpcklbw %%mm5, %%mm2;" /* G7 G6 G5 G4 G3 G2 G1 G0 */
 173
 174                      /* mask unneeded bits off */
 175                      "pand mmx_redmask, %%mm0;" /* b7b6b5b4 b3_0_0_0 b7b6b5b4 b3_0_0_0 */
 176                      "pand mmx_grnmask, %%mm2;" /* g7g6g5g4 g3g2_0_0 g7g6g5g4 g3g2_0_0 */
 177                      "pand mmx_redmask, %%mm1;" /* r7r6r5r4 r3_0_0_0 r7r6r5r4 r3_0_0_0 */
 178
 179                      "psrlw mmx_blueshift,%%mm0;" /* 0_0_0_b7 b6b5b4b3 0_0_0_b7 b6b5b4b3 */
 180                      "pxor %%mm4, %%mm4;" /* zero mm4 */
 181
 182                      "movq %%mm0, %%mm5;" /* Copy B7-B0 */
 183                      "movq %%mm2, %%mm7;" /* Copy G7-G0 */
 184
 185                      /* convert rgb24 plane to rgb16 pack for pixel 0-3 */
 186                      "punpcklbw %%mm4, %%mm2;" /* 0_0_0_0 0_0_0_0 g7g6g5g4 g3g2_0_0 */
 187                      "punpcklbw %%mm1, %%mm0;" /* r7r6r5r4 r3_0_0_0 0_0_0_b7 b6b5b4b3 */
 188
 189                      "psllw mmx_blueshift,%%mm2;" /* 0_0_0_0 0_g7g6g5 g4g3g2_0 0_0_0_0 */
 190                      "por %%mm2, %%mm0;" /* r7r6r5r4 r3g7g6g5 g4g3g2b7 b6b5b4b3 */
 191
 192                      "movq 8 (%0), %%mm6;" /* Load 8 Y Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0 */
 193                      MOVNTQ " %%mm0, (%3);" /* store pixel 0-3 */
 194
 195                      /* convert rgb24 plane to rgb16 pack for pixel 0-3 */
 196                      "punpckhbw %%mm4, %%mm7;" /* 0_0_0_0 0_0_0_0 g7g6g5g4 g3g2_0_0 */
 197                      "punpckhbw %%mm1, %%mm5;" /* r7r6r5r4 r3_0_0_0 0_0_0_b7 b6b5b4b3 */
 198
 199                      "psllw mmx_blueshift,%%mm7;" /* 0_0_0_0 0_g7g6g5 g4g3g2_0 0_0_0_0 */
 200                      "movd 4 (%1), %%mm0;" /* Load 4 Cb 00 00 00 00 u3 u2 u1 u0 */
 201
 202                      "por %%mm7, %%mm5;" /* r7r6r5r4 r3g7g6g5 g4g3g2b7 b6b5b4b3 */
 203                      "movd 4 (%2), %%mm1;" /* Load 4 Cr 00 00 00 00 v3 v2 v1 v0 */
 204
 205                      MOVNTQ " %%mm5, 8 (%3);" /* store pixel 4-7 */
 206                      : : "r" (_py), "r" (_pu), "r" (_pv), "r" (_image));
 207
 208             _py += 8;
 209             _pu += 4;
 210             _pv += 4;
 211             _image += 16;
 212         }
 213
 214         if (!even) {
 215             pu += uv_stride;
 216             pv += uv_stride;
 217         }
 218
 219         py += y_stride;
 220         image += rgb_stride;
 221
 222         even = (!even);
 223     }
 224
 225     __asm__ __volatile__ (EMMS);
 226 }
 227
 228 static void yuv420_argb32_mmx (uint8_t * image, uint8_t * py,
 229                                uint8_t * pu, uint8_t * pv,
 230                                int h_size, int v_size,
 231                                int rgb_stride, int y_stride, int uv_stride)
 232 {
 233     int even = 1;
 234     int x, y;
 235
 236     __asm__ __volatile__ ("pxor %mm4, %mm4;" /* zero mm4 */ );
 237
 238     for (y = v_size; --y >= 0; ) {
 239         uint8_t *_image = image;
 240         uint8_t *_py = py;
 241         uint8_t *_pu = pu;
 242         uint8_t *_pv = pv;
 243
 244         /* load data for start of next scan line */
 245         __asm__ __volatile__
 246             (
 247              "movd (%1), %%mm0;" /* Load 4 Cb 00 00 00 00 u3 u2 u1 u0 */
 248              "movd (%2), %%mm1;" /* Load 4 Cr 00 00 00 00 v3 v2 v1 v0 */
 249              "movq (%0), %%mm6;" /* Load 8  Y Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0 */
 250              : : "r" (_py), "r" (_pu), "r" (_pv)
 251              );
 252
 253         for (x = h_size >> 3; --x >= 0; ) {
 254             /* this mmx assembly code deals with SINGLE scan line at a time, it convert 8
 255                pixels in each iteration */
 256             __asm__ __volatile__ (
 257                      /* Do the multiply part of the conversion for even and odd pixels,
 258                         register usage:
 259                         mm0 -> Cblue, mm1 -> Cred, mm2 -> Cgreen even pixels,
 260                         mm3 -> Cblue, mm4 -> Cred, mm5 -> Cgreen odd pixels,
 261                         mm6 -> Y even, mm7 -> Y odd */
 262
 263                      /* convert the chroma part */
 264                      "punpcklbw %%mm4, %%mm0;" /* scatter 4 Cb 00 u3 00 u2 00 u1 00 u0 */
 265                      "punpcklbw %%mm4, %%mm1;" /* scatter 4 Cr 00 v3 00 v2 00 v1 00 v0 */
 266
 267                      "psubsw mmx_80w, %%mm0;" /* Cb -= 128 */
 268                      "psubsw mmx_80w, %%mm1;" /* Cr -= 128 */
 269
 270                      "psllw $3, %%mm0;" /* Promote precision */
 271                      "psllw $3, %%mm1;" /* Promote precision */
 272
 273                      "movq %%mm0, %%mm2;" /* Copy 4 Cb 00 u3 00 u2 00 u1 00 u0 */
 274                      "movq %%mm1, %%mm3;" /* Copy 4 Cr 00 v3 00 v2 00 v1 00 v0 */
 275
 276                      "pmulhw mmx_U_green, %%mm2;" /* Mul Cb with green coeff -> Cb green */
 277                      "pmulhw mmx_V_green, %%mm3;" /* Mul Cr with green coeff -> Cr green */
 278
 279                      "pmulhw mmx_U_blue, %%mm0;" /* Mul Cb -> Cblue 00 b3 00 b2 00 b1 00 b0 */
 280                      "pmulhw mmx_V_red, %%mm1;" /* Mul Cr -> Cred 00 r3 00 r2 00 r1 00 r0 */
 281
 282                      "paddsw %%mm3, %%mm2;" /* Cb green + Cr green -> Cgreen */
 283
 284                      /* convert the luma part */
 285                      "psubusb mmx_10w, %%mm6;" /* Y -= 16 */
 286
 287                      "movq %%mm6, %%mm7;" /* Copy 8 Y Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0 */
 288                      "pand mmx_00ffw, %%mm6;" /* get Y even 00 Y6 00 Y4 00 Y2 00 Y0 */
 289
 290                      "psrlw $8, %%mm7;" /* get Y odd 00 Y7 00 Y5 00 Y3 00 Y1 */
 291
 292                      "psllw $3, %%mm6;" /* Promote precision */
 293                      "psllw $3, %%mm7;" /* Promote precision */
 294
 295                      "pmulhw mmx_Y_coeff, %%mm6;" /* Mul 4 Y even 00 y6 00 y4 00 y2 00 y0 */
 296                      "pmulhw mmx_Y_coeff, %%mm7;" /* Mul 4 Y odd 00 y7 00 y5 00 y3 00 y1 */
 297
 298                      /* Do the addition part of the conversion for even and odd pixels,
 299                         register usage:
 300                         mm0 -> Cblue, mm1 -> Cred, mm2 -> Cgreen even pixels,
 301                         mm3 -> Cblue, mm4 -> Cred, mm5 -> Cgreen odd pixels,
 302                         mm6 -> Y even, mm7 -> Y odd */
 303
 304                      "movq %%mm0, %%mm3;" /* Copy Cblue */
 305                      "movq %%mm1, %%mm4;" /* Copy Cred */
 306                      "movq %%mm2, %%mm5;" /* Copy Cgreen */
 307
 308                      "paddsw %%mm6, %%mm0;" /* Y even + Cblue 00 B6 00 B4 00 B2 00 B0 */
 309                      "paddsw %%mm7, %%mm3;" /* Y odd + Cblue 00 B7 00 B5 00 B3 00 B1 */
 310
 311                      "paddsw %%mm6, %%mm1;" /* Y even + Cred 00 R6 00 R4 00 R2 00 R0 */
 312                      "paddsw %%mm7, %%mm4;" /* Y odd + Cred 00 R7 00 R5 00 R3 00 R1 */
 313
 314                      "paddsw %%mm6, %%mm2;" /* Y even + Cgreen 00 G6 00 G4 00 G2 00 G0 */
 315                      "paddsw %%mm7, %%mm5;" /* Y odd + Cgreen 00 G7 00 G5 00 G3 00 G1 */
 316
 317                      /* Limit RGB even to 0..255 */
 318                      "packuswb %%mm0, %%mm0;" /* B6 B4 B2 B0 B6 B4 B2 B0 */
 319                      "packuswb %%mm1, %%mm1;" /* R6 R4 R2 R0 R6 R4 R2 R0 */
 320                      "packuswb %%mm2, %%mm2;" /* G6 G4 G2 G0 G6 G4 G2 G0 */
 321
 322                      /* Limit RGB odd to 0..255 */
 323                      "packuswb %%mm3, %%mm3;" /* B7 B5 B3 B1 B7 B5 B3 B1 */
 324                      "packuswb %%mm4, %%mm4;" /* R7 R5 R3 R1 R7 R5 R3 R1 */
 325                      "packuswb %%mm5, %%mm5;" /* G7 G5 G3 G1 G7 G5 G3 G1 */
 326
 327                      /* Interleave RGB even and odd */
 328                      "punpcklbw %%mm3, %%mm0;" /* B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 */
 329                      "punpcklbw %%mm4, %%mm1;" /* R7 R6 R5 R4 R3 R2 R1 R0 */
 330                      "punpcklbw %%mm5, %%mm2;" /* G7 G6 G5 G4 G3 G2 G1 G0 */
 331
 332                      /* convert RGB plane to RGB packed format,
 333                         mm0 -> B, mm1 -> R, mm2 -> G, mm3 -> 0,
 334                         mm4 -> GB, mm5 -> AR pixel 4-7,
 335                         mm6 -> GB, mm7 -> AR pixel 0-3 */
 336                      "pxor %%mm3, %%mm3;" /* zero mm3 */
 337
 338                      "movq %%mm0, %%mm6;" /* B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 */
 339                      "movq %%mm1, %%mm7;" /* R7 R6 R5 R4 R3 R2 R1 R0 */
 340
 341                      "movq %%mm0, %%mm4;" /* B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 */
 342                      "movq %%mm1, %%mm5;" /* R7 R6 R5 R4 R3 R2 R1 R0 */
 343
 344                      "punpcklbw %%mm2, %%mm6;" /* G3 B3 G2 B2 G1 B1 G0 B0 */
 345                      "punpcklbw %%mm3, %%mm7;" /* 00 R3 00 R2 00 R1 00 R0 */
 346
 347                      "punpcklwd %%mm7, %%mm6;" /* 00 R1 B1 G1 00 R0 B0 G0 */
 348                      MOVNTQ " %%mm6, (%3);" /* Store ARGB1 ARGB0 */
 349
 350                      "movq %%mm0, %%mm6;" /* B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 */
 351                      "punpcklbw %%mm2, %%mm6;" /* G3 B3 G2 B2 G1 B1 G0 B0 */
 352
 353                      "punpckhwd %%mm7, %%mm6;" /* 00 R3 G3 B3 00 R2 B3 G2 */
 354                      MOVNTQ " %%mm6, 8 (%3);" /* Store ARGB3 ARGB2 */
 355
 356                      "punpckhbw %%mm2, %%mm4;" /* G7 B7 G6 B6 G5 B5 G4 B4 */
 357                      "punpckhbw %%mm3, %%mm5;" /* 00 R7 00 R6 00 R5 00 R4 */
 358
 359                      "punpcklwd %%mm5, %%mm4;" /* 00 R5 B5 G5 00 R4 B4 G4 */
 360                      MOVNTQ " %%mm4, 16 (%3);" /* Store ARGB5 ARGB4 */
 361
 362                      "movq %%mm0, %%mm4;" /* B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 */
 363                      "punpckhbw %%mm2, %%mm4;" /* G7 B7 G6 B6 G5 B5 G4 B4 */
 364
 365                      "punpckhwd %%mm5, %%mm4;" /* 00 R7 G7 B7 00 R6 B6 G6 */
 366                      MOVNTQ " %%mm4, 24 (%3);" /* Store ARGB7 ARGB6 */
 367
 368                      "movd 4 (%1), %%mm0;" /* Load 4 Cb 00 00 00 00 u3 u2 u1 u0 */
 369                      "movd 4 (%2), %%mm1;" /* Load 4 Cr 00 00 00 00 v3 v2 v1 v0 */
 370
 371                      "pxor %%mm4, %%mm4;" /* zero mm4 */
 372                      "movq 8 (%0), %%mm6;" /* Load 8 Y Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0 */
 373
 374                      : : "r" (_py), "r" (_pu), "r" (_pv), "r" (_image));
 375
 376             _py += 8;
 377             _pu += 4;
 378             _pv += 4;
 379             _image += 32;
 380         }
 381
 382         if (!even) {
 383             pu += uv_stride;
 384             pv += uv_stride;
 385         }
 386
 387         py += y_stride;
 388         image += rgb_stride;
 389
 390         even = (!even);
 391     }
 392
 393     __asm__ __volatile__ (EMMS);
 394 }
 395
 396 yuv2rgb_fun yuv2rgb_init_mmx (int bpp, int mode)
 397 {
 398 //    if (bpp == 15 || bpp == 16) {
 399     if (bpp == 16 && mode == MODE_RGB) return yuv420_rgb16_mmx;
 400     if (bpp == 32 && mode == MODE_RGB) return yuv420_argb32_mmx;
 401     return NULL; // Fallback to C.
 402 }
 403