;***************************************************************************** ;* x86util.asm: x86 utility macros ;***************************************************************************** ;* Copyright (C) 2008-2011 x264 project ;* ;* Authors: Holger Lubitz ;* Loren Merritt ;* ;* This program is free software; you can redistribute it and/or modify ;* it under the terms of the GNU General Public License as published by ;* the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or ;* (at your option) any later version. ;* ;* This program is distributed in the hope that it will be useful, ;* but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of ;* MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the ;* GNU General Public License for more details. ;* ;* You should have received a copy of the GNU General Public License ;* along with this program; if not, write to the Free Software ;* Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02111, USA. ;* ;* This program is also available under a commercial proprietary license. ;* For more information, contact us at licensing@x264.com. ;***************************************************************************** %assign FENC_STRIDE 16 %assign FDEC_STRIDE 32 %assign SIZEOF_PIXEL 1 %assign SIZEOF_DCTCOEF 2 %define pixel byte %ifdef HIGH_BIT_DEPTH %assign SIZEOF_PIXEL 2 %assign SIZEOF_DCTCOEF 4 %define pixel word %endif %assign FENC_STRIDEB SIZEOF_PIXEL*FENC_STRIDE %assign FDEC_STRIDEB SIZEOF_PIXEL*FDEC_STRIDE %assign PIXEL_MAX ((1 << BIT_DEPTH)-1) %macro SBUTTERFLY 4 %if avx_enabled && mmsize == 16 punpckh%1 m%4, m%2, m%3 punpckl%1 m%2, m%3 %else mova m%4, m%2 punpckl%1 m%2, m%3 punpckh%1 m%4, m%3 %endif SWAP %3, %4 %endmacro %macro SBUTTERFLY2 4 punpckl%1 m%4, m%2, m%3 punpckh%1 m%2, m%2, m%3 SWAP %2, %4, %3 %endmacro %macro TRANSPOSE4x4W 5 SBUTTERFLY wd, %1, %2, %5 SBUTTERFLY wd, %3, %4, %5 SBUTTERFLY dq, %1, %3, %5 SBUTTERFLY dq, %2, %4, %5 SWAP %2, %3 %endmacro %macro TRANSPOSE2x4x4W 5 SBUTTERFLY wd, %1, %2, %5 SBUTTERFLY wd, %3, %4, %5 SBUTTERFLY dq, %1, %3, %5 SBUTTERFLY dq, %2, %4, %5 SBUTTERFLY qdq, %1, %2, %5 SBUTTERFLY qdq, %3, %4, %5 %endmacro %macro TRANSPOSE4x4D 5 SBUTTERFLY dq, %1, %2, %5 SBUTTERFLY dq, %3, %4, %5 SBUTTERFLY qdq, %1, %3, %5 SBUTTERFLY qdq, %2, %4, %5 SWAP %2, %3 %endmacro %macro TRANSPOSE8x8W 9-11 %ifdef ARCH_X86_64 SBUTTERFLY wd, %1, %2, %9 SBUTTERFLY wd, %3, %4, %9 SBUTTERFLY wd, %5, %6, %9 SBUTTERFLY wd, %7, %8, %9 SBUTTERFLY dq, %1, %3, %9 SBUTTERFLY dq, %2, %4, %9 SBUTTERFLY dq, %5, %7, %9 SBUTTERFLY dq, %6, %8, %9 SBUTTERFLY qdq, %1, %5, %9 SBUTTERFLY qdq, %2, %6, %9 SBUTTERFLY qdq, %3, %7, %9 SBUTTERFLY qdq, %4, %8, %9 SWAP %2, %5 SWAP %4, %7 %else ; in: m0..m7, unless %11 in which case m6 is in %9 ; out: m0..m7, unless %11 in which case m4 is in %10 ; spills into %9 and %10 %if %0<11 movdqa %9, m%7 %endif SBUTTERFLY wd, %1, %2, %7 movdqa %10, m%2 movdqa m%7, %9 SBUTTERFLY wd, %3, %4, %2 SBUTTERFLY wd, %5, %6, %2 SBUTTERFLY wd, %7, %8, %2 SBUTTERFLY dq, %1, %3, %2 movdqa %9, m%3 movdqa m%2, %10 SBUTTERFLY dq, %2, %4, %3 SBUTTERFLY dq, %5, %7, %3 SBUTTERFLY dq, %6, %8, %3 SBUTTERFLY qdq, %1, %5, %3 SBUTTERFLY qdq, %2, %6, %3 movdqa %10, m%2 movdqa m%3, %9 SBUTTERFLY qdq, %3, %7, %2 SBUTTERFLY qdq, %4, %8, %2 SWAP %2, %5 SWAP %4, %7 %if %0<11 movdqa m%5, %10 %endif %endif %endmacro %macro ABS1 2 ; a, tmp %if cpuflag(ssse3) pabsw %1, %1 %else pxor %2, %2 psubw %2, %1 pmaxsw %1, %2 %endif %endmacro %macro ABS2 4 ; a, b, tmp0, tmp1 %if cpuflag(ssse3) pabsw %1, %1 pabsw %2, %2 %else pxor %3, %3 pxor %4, %4 psubw %3, %1 psubw %4, %2 pmaxsw %1, %3 pmaxsw %2, %4 %endif %endmacro %macro ABSB 2 %if cpuflag(ssse3) pabsb %1, %1 %else pxor %2, %2 psubb %2, %1 pminub %1, %2 %endif %endmacro %macro ABSB2 4 %if cpuflag(ssse3) pabsb %1, %1 pabsb %2, %2 %else pxor %3, %3 pxor %4, %4 psubb %3, %1 psubb %4, %2 pminub %1, %3 pminub %2, %4 %endif %endmacro %macro SPLATB 3 %if cpuflag(ssse3) movd %1, [%2-3] pshufb %1, %3 %else movd %1, [%2-3] ;to avoid crossing a cacheline punpcklbw %1, %1 SPLATW %1, %1, 3 %endif %endmacro %macro PALIGNR 4-5 ; [dst,] src1, src2, imm, tmp %if cpuflag(ssse3) %if %0==5 palignr %1, %2, %3, %4 %else palignr %1, %2, %3 %endif %else %define %%dst %1 %if %0==5 %ifnidn %1, %2 mova %%dst, %2 %endif %rotate 1 %endif %ifnidn %4, %2 mova %4, %2 %endif %if mmsize==8 psllq %%dst, (8-%3)*8 psrlq %4, %3*8 %else pslldq %%dst, 16-%3 psrldq %4, %3 %endif por %%dst, %4 %endif %endmacro %macro DEINTB 5 ; mask, reg1, mask, reg2, optional src to fill masks from %ifnum %5 pand m%3, m%5, m%4 ; src .. y6 .. y4 pand m%1, m%5, m%2 ; dst .. y6 .. y4 %else mova m%1, %5 pand m%3, m%1, m%4 ; src .. y6 .. y4 pand m%1, m%1, m%2 ; dst .. y6 .. y4 %endif psrlw m%2, 8 ; dst .. y7 .. y5 psrlw m%4, 8 ; src .. y7 .. y5 %endmacro %macro SUMSUB_BA 3-4 %if %0==3 padd%1 m%2, m%3 padd%1 m%3, m%3 psub%1 m%3, m%2 %elif avx_enabled padd%1 m%4, m%2, m%3 psub%1 m%3, m%2 SWAP %2, %4 %else mova m%4, m%2 padd%1 m%2, m%3 psub%1 m%3, m%4 %endif %endmacro %macro SUMSUB_BADC 5-6 %if %0==6 SUMSUB_BA %1, %2, %3, %6 SUMSUB_BA %1, %4, %5, %6 %else padd%1 m%2, m%3 padd%1 m%4, m%5 padd%1 m%3, m%3 padd%1 m%5, m%5 psub%1 m%3, m%2 psub%1 m%5, m%4 %endif %endmacro %macro HADAMARD4_V 4+ SUMSUB_BADC w, %1, %2, %3, %4 SUMSUB_BADC w, %1, %3, %2, %4 %endmacro %macro HADAMARD8_V 8+ SUMSUB_BADC w, %1, %2, %3, %4 SUMSUB_BADC w, %5, %6, %7, %8 SUMSUB_BADC w, %1, %3, %2, %4 SUMSUB_BADC w, %5, %7, %6, %8 SUMSUB_BADC w, %1, %5, %2, %6 SUMSUB_BADC w, %3, %7, %4, %8 %endmacro %macro TRANS_SSE2 5-6 ; TRANSPOSE2x2 ; %1: transpose width (d/q) - use SBUTTERFLY qdq for dq ; %2: ord/unord (for compat with sse4, unused) ; %3/%4: source regs ; %5/%6: tmp regs %ifidn %1, d %define mask [mask_10] %define shift 16 %elifidn %1, q %define mask [mask_1100] %define shift 32 %endif %if %0==6 ; less dependency if we have two tmp mova m%5, mask ; ff00 mova m%6, m%4 ; x5x4 psll%1 m%4, shift ; x4.. pand m%6, m%5 ; x5.. pandn m%5, m%3 ; ..x0 psrl%1 m%3, shift ; ..x1 por m%4, m%5 ; x4x0 por m%3, m%6 ; x5x1 %else ; more dependency, one insn less. sometimes faster, sometimes not mova m%5, m%4 ; x5x4 psll%1 m%4, shift ; x4.. pxor m%4, m%3 ; (x4^x1)x0 pand m%4, mask ; (x4^x1).. pxor m%3, m%4 ; x4x0 psrl%1 m%4, shift ; ..(x1^x4) pxor m%5, m%4 ; x5x1 SWAP %4, %3, %5 %endif %endmacro %macro TRANS_SSE4 5-6 ; see above %ifidn %1, d %ifidn %2, ord psrl%1 m%5, m%3, 16 pblendw m%5, m%4, 10101010b psll%1 m%4, 16 pblendw m%4, m%3, 01010101b SWAP %3, %5 %else %if avx_enabled pblendw m%5, m%3, m%4, 10101010b SWAP %3, %5 %else mova m%5, m%3 pblendw m%3, m%4, 10101010b %endif psll%1 m%4, 16 psrl%1 m%5, 16 por m%4, m%5 %endif %elifidn %1, q shufps m%5, m%3, m%4, 11011101b shufps m%3, m%4, 10001000b SWAP %4, %5 %endif %endmacro %macro HADAMARD 5-6 ; %1=distance in words (0 for vertical pass, 1/2/4 for horizontal passes) ; %2=sumsub/max/amax (sum and diff / maximum / maximum of absolutes) ; %3/%4: regs ; %5(%6): tmpregs %if %1!=0 ; have to reorder stuff for horizontal op %ifidn %2, sumsub %define ORDER ord ; sumsub needs order because a-b != b-a unless a=b %else %define ORDER unord ; if we just max, order doesn't matter (allows pblendw+or in sse4) %endif %if %1==1 TRANS d, ORDER, %3, %4, %5, %6 %elif %1==2 %if mmsize==8 SBUTTERFLY dq, %3, %4, %5 %else TRANS q, ORDER, %3, %4, %5, %6 %endif %elif %1==4 SBUTTERFLY qdq, %3, %4, %5 %endif %endif %ifidn %2, sumsub SUMSUB_BA w, %3, %4, %5 %else %ifidn %2, amax %if %0==6 ABS2 m%3, m%4, m%5, m%6 %else ABS1 m%3, m%5 ABS1 m%4, m%5 %endif %endif pmaxsw m%3, m%4 %endif %endmacro %macro HADAMARD2_2D 6-7 sumsub HADAMARD 0, sumsub, %1, %2, %5 HADAMARD 0, sumsub, %3, %4, %5 SBUTTERFLY %6, %1, %2, %5 %ifnum %7 HADAMARD 0, amax, %1, %2, %5, %7 %else HADAMARD 0, %7, %1, %2, %5 %endif SBUTTERFLY %6, %3, %4, %5 %ifnum %7 HADAMARD 0, amax, %3, %4, %5, %7 %else HADAMARD 0, %7, %3, %4, %5 %endif %endmacro %macro HADAMARD4_2D 5-6 sumsub HADAMARD2_2D %1, %2, %3, %4, %5, wd HADAMARD2_2D %1, %3, %2, %4, %5, dq, %6 SWAP %2, %3 %endmacro %macro HADAMARD4_2D_SSE 5-6 sumsub HADAMARD 0, sumsub, %1, %2, %5 ; 1st V row 0 + 1 HADAMARD 0, sumsub, %3, %4, %5 ; 1st V row 2 + 3 SBUTTERFLY wd, %1, %2, %5 ; %1: m0 1+0 %2: m1 1+0 SBUTTERFLY wd, %3, %4, %5 ; %3: m0 3+2 %4: m1 3+2 HADAMARD2_2D %1, %3, %2, %4, %5, dq SBUTTERFLY qdq, %1, %2, %5 HADAMARD 0, %6, %1, %2, %5 ; 2nd H m1/m0 row 0+1 SBUTTERFLY qdq, %3, %4, %5 HADAMARD 0, %6, %3, %4, %5 ; 2nd H m1/m0 row 2+3 %endmacro %macro HADAMARD8_2D 9-10 sumsub HADAMARD2_2D %1, %2, %3, %4, %9, wd HADAMARD2_2D %5, %6, %7, %8, %9, wd HADAMARD2_2D %1, %3, %2, %4, %9, dq HADAMARD2_2D %5, %7, %6, %8, %9, dq HADAMARD2_2D %1, %5, %3, %7, %9, qdq, %10 HADAMARD2_2D %2, %6, %4, %8, %9, qdq, %10 %ifnidn %10, amax SWAP %2, %5 SWAP %4, %7 %endif %endmacro %macro SUMSUB2_AB 4 %ifnum %3 psub%1 m%4, m%2, m%3 psub%1 m%4, m%3 padd%1 m%2, m%2 padd%1 m%2, m%3 %else mova m%4, m%2 padd%1 m%2, m%2 padd%1 m%2, %3 psub%1 m%4, %3 psub%1 m%4, %3 %endif %endmacro %macro SUMSUB2_BA 4 %if avx_enabled padd%1 m%4, m%2, m%3 padd%1 m%4, m%3 psub%1 m%3, m%2 psub%1 m%3, m%2 SWAP %2, %4 %else mova m%4, m%2 padd%1 m%2, m%3 padd%1 m%2, m%3 psub%1 m%3, m%4 psub%1 m%3, m%4 %endif %endmacro %macro SUMSUBD2_AB 5 %ifnum %4 psra%1 m%5, m%2, 1 ; %3: %3>>1 psra%1 m%4, m%3, 1 ; %2: %2>>1 padd%1 m%4, m%2 ; %3: %3>>1+%2 psub%1 m%5, m%3 ; %2: %2>>1-%3 SWAP %2, %5 SWAP %3, %4 %else mova %5, m%2 mova %4, m%3 psra%1 m%3, 1 ; %3: %3>>1 psra%1 m%2, 1 ; %2: %2>>1 padd%1 m%3, %5 ; %3: %3>>1+%2 psub%1 m%2, %4 ; %2: %2>>1-%3 %endif %endmacro %macro DCT4_1D 5 %ifnum %5 SUMSUB_BADC w, %4, %1, %3, %2, %5 SUMSUB_BA w, %3, %4, %5 SUMSUB2_AB w, %1, %2, %5 SWAP %1, %3, %4, %5, %2 %else SUMSUB_BADC w, %4, %1, %3, %2 SUMSUB_BA w, %3, %4 mova [%5], m%2 SUMSUB2_AB w, %1, [%5], %2 SWAP %1, %3, %4, %2 %endif %endmacro %macro IDCT4_1D 6-7 %ifnum %6 SUMSUBD2_AB %1, %3, %5, %7, %6 ; %3: %3>>1-%5 %5: %3+%5>>1 SUMSUB_BA %1, %4, %2, %7 ; %4: %2+%4 %2: %2-%4 SUMSUB_BADC %1, %5, %4, %3, %2, %7 ; %5: %2+%4 + (%3+%5>>1) ; %4: %2+%4 - (%3+%5>>1) ; %3: %2-%4 + (%3>>1-%5) ; %2: %2-%4 - (%3>>1-%5) %else %ifidn %1, w SUMSUBD2_AB %1, %3, %5, [%6], [%6+16] %else SUMSUBD2_AB %1, %3, %5, [%6], [%6+32] %endif SUMSUB_BA %1, %4, %2 SUMSUB_BADC %1, %5, %4, %3, %2 %endif SWAP %2, %5, %4 ; %2: %2+%4 + (%3+%5>>1) row0 ; %3: %2-%4 + (%3>>1-%5) row1 ; %4: %2-%4 - (%3>>1-%5) row2 ; %5: %2+%4 - (%3+%5>>1) row3 %endmacro %macro LOAD_DIFF 5 %ifdef HIGH_BIT_DEPTH mova %1, %4 psubw %1, %5 %elifidn %3, none movh %1, %4 movh %2, %5 punpcklbw %1, %2 punpcklbw %2, %2 psubw %1, %2 %else movh %1, %4 punpcklbw %1, %3 movh %2, %5 punpcklbw %2, %3 psubw %1, %2 %endif %endmacro %macro LOAD_DIFF8x4 8 ; 4x dst, 1x tmp, 1x mul, 2x ptr %if cpuflag(ssse3) movh m%2, [%8+%1*FDEC_STRIDE] movh m%1, [%7+%1*FENC_STRIDE] punpcklbw m%1, m%2 movh m%3, [%8+%2*FDEC_STRIDE] movh m%2, [%7+%2*FENC_STRIDE] punpcklbw m%2, m%3 movh m%4, [%8+%3*FDEC_STRIDE] movh m%3, [%7+%3*FENC_STRIDE] punpcklbw m%3, m%4 movh m%5, [%8+%4*FDEC_STRIDE] movh m%4, [%7+%4*FENC_STRIDE] punpcklbw m%4, m%5 pmaddubsw m%1, m%6 pmaddubsw m%2, m%6 pmaddubsw m%3, m%6 pmaddubsw m%4, m%6 %else LOAD_DIFF m%1, m%5, m%6, [%7+%1*FENC_STRIDE], [%8+%1*FDEC_STRIDE] LOAD_DIFF m%2, m%5, m%6, [%7+%2*FENC_STRIDE], [%8+%2*FDEC_STRIDE] LOAD_DIFF m%3, m%5, m%6, [%7+%3*FENC_STRIDE], [%8+%3*FDEC_STRIDE] LOAD_DIFF m%4, m%5, m%6, [%7+%4*FENC_STRIDE], [%8+%4*FDEC_STRIDE] %endif %endmacro %macro STORE_DCT 6 movq [%5+%6+ 0], m%1 movq [%5+%6+ 8], m%2 movq [%5+%6+16], m%3 movq [%5+%6+24], m%4 movhps [%5+%6+32], m%1 movhps [%5+%6+40], m%2 movhps [%5+%6+48], m%3 movhps [%5+%6+56], m%4 %endmacro %macro STORE_IDCT 4 movhps [r0-4*FDEC_STRIDE], %1 movh [r0-3*FDEC_STRIDE], %1 movhps [r0-2*FDEC_STRIDE], %2 movh [r0-1*FDEC_STRIDE], %2 movhps [r0+0*FDEC_STRIDE], %3 movh [r0+1*FDEC_STRIDE], %3 movhps [r0+2*FDEC_STRIDE], %4 movh [r0+3*FDEC_STRIDE], %4 %endmacro %macro LOAD_DIFF_8x4P 7-10 r0,r2,0 ; 4x dest, 2x temp, 2x pointer, increment? LOAD_DIFF m%1, m%5, m%7, [%8], [%9] LOAD_DIFF m%2, m%6, m%7, [%8+r1], [%9+r3] LOAD_DIFF m%3, m%5, m%7, [%8+2*r1], [%9+2*r3] LOAD_DIFF m%4, m%6, m%7, [%8+r4], [%9+r5] %if %10 lea %8, [%8+4*r1] lea %9, [%9+4*r3] %endif %endmacro %macro DIFFx2 6-7 movh %3, %5 punpcklbw %3, %4 psraw %1, 6 paddsw %1, %3 movh %3, %6 punpcklbw %3, %4 psraw %2, 6 paddsw %2, %3 packuswb %2, %1 %endmacro %macro STORE_DIFF 4 movh %2, %4 punpcklbw %2, %3 psraw %1, 6 paddsw %1, %2 packuswb %1, %1 movh %4, %1 %endmacro %macro CLIPW 3 ;(dst, min, max) pmaxsw %1, %2 pminsw %1, %3 %endmacro %macro HADDD 2 ; sum junk %if mmsize == 16 movhlps %2, %1 paddd %1, %2 pshuflw %2, %1, 0xE paddd %1, %2 %else pshufw %2, %1, 0xE paddd %1, %2 %endif %endmacro %macro HADDW 2 pmaddwd %1, [pw_1] HADDD %1, %2 %endmacro %macro HADDUW 2 psrld %2, %1, 16 pslld %1, 16 psrld %1, 16 paddd %1, %2 HADDD %1, %2 %endmacro %macro FIX_STRIDES 1-* %ifdef HIGH_BIT_DEPTH %rep %0 add %1, %1 %rotate 1 %endrep %endif %endmacro %imacro SPLATW 2-3 0 %if mmsize == 16 pshuflw %1, %2, (%3)*0x55 punpcklqdq %1, %1 %else pshufw %1, %2, (%3)*0x55 %endif %endmacro %imacro SPLATD 2-3 0 %if mmsize == 16 pshufd %1, %2, (%3)*0x55 %else pshufw %1, %2, (%3)*0x11 + ((%3)+1)*0x44 %endif %endmacro