]> git.sesse.net Git - x264/blobdiff - common/x86/dct-a.asm
Optimize x86 intra_sa8d_x3_8x8
[x264] / common / x86 / dct-a.asm
index df51926c42ed110924a9ee969cff2cdc857b5791..abdcdf6f80fbb24d51fa6c7ca9fd8b6c73499b56 100644 (file)
@@ -1,12 +1,13 @@
 ;*****************************************************************************
-;* dct-a.asm: h264 encoder library
+;* dct-a.asm: x86 transform and zigzag
 ;*****************************************************************************
-;* Copyright (C) 2003-2008 x264 project
+;* Copyright (C) 2003-2011 x264 project
 ;*
 ;* Authors: Holger Lubitz <holger@lubitz.org>
 ;*          Loren Merritt <lorenm@u.washington.edu>
 ;*          Laurent Aimar <fenrir@via.ecp.fr>
 ;*          Min Chen <chenm001.163.com>
+;*          Fiona Glaser <fiona@x264.com>
 ;*
 ;* 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
 ;* 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.
 ;*****************************************************************************
 
 %include "x86inc.asm"
 %include "x86util.asm"
 
+%macro SHUFFLE_16BIT 8
+    %rep 8
+        db %1*2
+        db %1*2+1
+        %rotate 1
+    %endrep
+%endmacro
+
 SECTION_RODATA
-pw_32: times 8 dw 32
-pw_8000: times 8 dw 0x8000
-hsub_mul: times 8 db 1, -1
 pb_sub4frame:   db 0,1,4,8,5,2,3,6,9,12,13,10,7,11,14,15
-pb_scan4framea: db 12,13,6,7,14,15,0,1,8,9,2,3,4,5,10,11
-pb_scan4frameb: db 0,1,8,9,2,3,4,5,10,11,12,13,6,7,14,15
+pb_sub4field:   db 0,4,1,8,12,5,9,13,2,6,10,14,3,7,11,15
+pb_subacmask:   dw 0,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1
+pb_scan4framea: SHUFFLE_16BIT 6,3,7,0,4,1,2,5
+pb_scan4frameb: SHUFFLE_16BIT 0,4,1,2,5,6,3,7
 pb_idctdc_unpack: db 0,0,0,0,1,1,1,1,2,2,2,2,3,3,3,3
 pb_idctdc_unpack2: db 4,4,4,4,5,5,5,5,6,6,6,6,7,7,7,7
-pb_1: times 8 db 1
 
 SECTION .text
 
-%macro WALSH4_1D 5
-    SUMSUB_BADC m%4, m%3, m%2, m%1, m%5
-    SUMSUB_BADC m%4, m%2, m%3, m%1, m%5
-    SWAP %1, %4, %3
+cextern pw_32_0
+cextern pw_32
+cextern pw_8000
+cextern pw_pixel_max
+cextern hsub_mul
+cextern pb_1
+cextern pw_1
+cextern pd_1
+cextern pd_32
+
+%macro WALSH4_1D 6
+    SUMSUB_BADC %1, %5, %4, %3, %2, %6
+    SUMSUB_BADC %1, %5, %3, %4, %2, %6
+    SWAP %2, %5, %4
 %endmacro
 
 %macro SUMSUB_17BIT 4 ; a, b, tmp, 0x8000
@@ -57,19 +77,55 @@ SECTION .text
     SWAP %1, %2, %3
 %endmacro
 
-INIT_MMX
+%macro DCT_UNPACK 3
+    punpcklwd %3, %1
+    punpckhwd %2, %1
+    psrad     %3, 16
+    psrad     %2, 16
+    SWAP      %1, %3
+%endmacro
+
+%ifdef HIGH_BIT_DEPTH
 ;-----------------------------------------------------------------------------
-; void x264_dct4x4dc_mmx( int16_t d[4][4] )
+; void dct4x4dc( dctcoef d[4][4] )
 ;-----------------------------------------------------------------------------
-cglobal x264_dct4x4dc_mmx, 1,1
+%macro DCT4x4_DC 0
+cglobal dct4x4dc, 1,1,5
+    mova   m0, [r0+ 0]
+    mova   m1, [r0+16]
+    mova   m2, [r0+32]
+    mova   m3, [r0+48]
+    WALSH4_1D  d, 0,1,2,3,4
+    TRANSPOSE4x4D 0,1,2,3,4
+    paddd  m0, [pd_1]
+    WALSH4_1D  d, 0,1,2,3,4
+    psrad  m0, 1
+    psrad  m1, 1
+    psrad  m2, 1
+    psrad  m3, 1
+    mova [r0+ 0], m0
+    mova [r0+16], m1
+    mova [r0+32], m2
+    mova [r0+48], m3
+    RET
+%endmacro ; DCT4x4_DC
+
+INIT_XMM sse2
+DCT4x4_DC
+INIT_XMM avx
+DCT4x4_DC
+%else
+
+INIT_MMX mmx
+cglobal dct4x4dc, 1,1
     movq   m3, [r0+24]
     movq   m2, [r0+16]
     movq   m1, [r0+ 8]
     movq   m0, [r0+ 0]
-    movq   m7, [pw_8000 GLOBAL] ; convert to unsigned and back, so that pavgw works
-    WALSH4_1D  0,1,2,3,4
+    movq   m7, [pw_8000] ; convert to unsigned and back, so that pavgw works
+    WALSH4_1D  w, 0,1,2,3,4
     TRANSPOSE4x4W 0,1,2,3,4
-    SUMSUB_BADC m1, m0, m3, m2, m4
+    SUMSUB_BADC w, 1, 0, 3, 2, 4
     SWAP 0, 1
     SWAP 2, 3
     SUMSUB_17BIT 0,2,4,7
@@ -79,39 +135,94 @@ cglobal x264_dct4x4dc_mmx, 1,1
     movq [r0+16], m3
     movq [r0+24], m1
     RET
+%endif ; HIGH_BIT_DEPTH
 
+%ifdef HIGH_BIT_DEPTH
 ;-----------------------------------------------------------------------------
-; void x264_idct4x4dc_mmx( int16_t d[4][4] )
+; void idct4x4dc( int32_t d[4][4] )
 ;-----------------------------------------------------------------------------
-cglobal x264_idct4x4dc_mmx, 1,1
+%macro IDCT4x4DC 0
+cglobal idct4x4dc, 1,1
+    mova   m3, [r0+48]
+    mova   m2, [r0+32]
+    mova   m1, [r0+16]
+    mova   m0, [r0+ 0]
+    WALSH4_1D  d,0,1,2,3,4
+    TRANSPOSE4x4D 0,1,2,3,4
+    WALSH4_1D  d,0,1,2,3,4
+    mova  [r0+ 0], m0
+    mova  [r0+16], m1
+    mova  [r0+32], m2
+    mova  [r0+48], m3
+    RET
+%endmacro ; IDCT4x4DC
+
+INIT_XMM sse2
+IDCT4x4DC
+INIT_XMM avx
+IDCT4x4DC
+%else
+
+;-----------------------------------------------------------------------------
+; void idct4x4dc( int16_t d[4][4] )
+;-----------------------------------------------------------------------------
+INIT_MMX mmx
+cglobal idct4x4dc, 1,1
     movq   m3, [r0+24]
     movq   m2, [r0+16]
     movq   m1, [r0+ 8]
     movq   m0, [r0+ 0]
-    WALSH4_1D  0,1,2,3,4
+    WALSH4_1D  w,0,1,2,3,4
     TRANSPOSE4x4W 0,1,2,3,4
-    WALSH4_1D  0,1,2,3,4
+    WALSH4_1D  w,0,1,2,3,4
     movq  [r0+ 0], m0
     movq  [r0+ 8], m1
     movq  [r0+16], m2
     movq  [r0+24], m3
     RET
+%endif ; HIGH_BIT_DEPTH
 
-%macro SUB_DCT4 1
+%ifdef HIGH_BIT_DEPTH
 ;-----------------------------------------------------------------------------
-; void x264_sub4x4_dct_mmx( int16_t dct[4][4], uint8_t *pix1, uint8_t *pix2 )
+; void sub4x4_dct( dctcoef dct[4][4], pixel *pix1, pixel *pix2 )
 ;-----------------------------------------------------------------------------
-cglobal x264_sub4x4_dct_%1, 3,3
-%ifidn %1, mmx
+INIT_MMX mmx
+cglobal sub4x4_dct, 3,3
 .skip_prologue:
-    LOAD_DIFF  m0, m4, m5, [r1+0*FENC_STRIDE], [r2+0*FDEC_STRIDE]
-    LOAD_DIFF  m3, m4, m5, [r1+3*FENC_STRIDE], [r2+3*FDEC_STRIDE]
-    LOAD_DIFF  m1, m4, m5, [r1+1*FENC_STRIDE], [r2+1*FDEC_STRIDE]
-    LOAD_DIFF  m2, m4, m5, [r1+2*FENC_STRIDE], [r2+2*FDEC_STRIDE]
+    LOAD_DIFF  m0, m4, none, [r1+0*FENC_STRIDE], [r2+0*FDEC_STRIDE]
+    LOAD_DIFF  m3, m4, none, [r1+6*FENC_STRIDE], [r2+6*FDEC_STRIDE]
+    LOAD_DIFF  m1, m4, none, [r1+2*FENC_STRIDE], [r2+2*FDEC_STRIDE]
+    LOAD_DIFF  m2, m4, none, [r1+4*FENC_STRIDE], [r2+4*FDEC_STRIDE]
+    DCT4_1D 0,1,2,3,4
+    TRANSPOSE4x4W 0,1,2,3,4
+
+    SUMSUB_BADC w, 3, 0, 2, 1
+    SUMSUB_BA   w, 2, 3, 4
+    DCT_UNPACK m2, m4, m5
+    DCT_UNPACK m3, m6, m7
+    mova  [r0+ 0], m2 ; s03 + s12
+    mova  [r0+ 8], m4
+    mova  [r0+32], m3 ; s03 - s12
+    mova  [r0+40], m6
+
+    DCT_UNPACK m0, m2, m4
+    DCT_UNPACK m1, m3, m5
+    SUMSUB2_AB  d, 0, 1, 4
+    SUMSUB2_AB  d, 2, 3, 5
+    mova  [r0+16], m0 ; d03*2 + d12
+    mova  [r0+24], m2
+    mova  [r0+48], m4 ; d03 - 2*d12
+    mova  [r0+56], m5
+    RET
 %else
-    mova m5, [hsub_mul GLOBAL]
-    LOAD_DIFF8x4_SSSE3 0, 3, 1, 2, 4, 5, r1, r2
+
+%macro SUB_DCT4 0
+cglobal sub4x4_dct, 3,3
+.skip_prologue:
+%if cpuflag(ssse3)
+    mova m5, [hsub_mul]
 %endif
+    LOAD_DIFF8x4 0, 3, 1, 2, 4, 5, r1, r2
     DCT4_1D 0,1,2,3,4
     TRANSPOSE4x4W 0,1,2,3,4
     DCT4_1D 0,1,2,3,4
@@ -122,71 +233,176 @@ cglobal x264_sub4x4_dct_%1, 3,3
     RET
 %endmacro
 
-SUB_DCT4 mmx
-SUB_DCT4 ssse3
+INIT_MMX mmx
+SUB_DCT4
+INIT_MMX ssse3
+SUB_DCT4
+%endif ; HIGH_BIT_DEPTH
 
+%ifdef HIGH_BIT_DEPTH
 ;-----------------------------------------------------------------------------
-; void x264_add4x4_idct_mmx( uint8_t *p_dst, int16_t dct[4][4] )
+; void add4x4_idct( pixel *p_dst, dctcoef dct[4][4] )
 ;-----------------------------------------------------------------------------
-cglobal x264_add4x4_idct_mmx, 2,2
+%macro STORE_DIFFx2 6
+    psrad     %1, 6
+    psrad     %2, 6
+    packssdw  %1, %2
+    movq      %3, %5
+    movhps    %3, %6
+    paddsw    %1, %3
+    CLIPW     %1, %4, [pw_pixel_max]
+    movq      %5, %1
+    movhps    %6, %1
+%endmacro
+
+%macro ADD4x4_IDCT 0
+cglobal add4x4_idct, 2,2,6
+    add   r0, 2*FDEC_STRIDEB
+.skip_prologue:
+    mova  m1, [r1+16]
+    mova  m3, [r1+48]
+    mova  m2, [r1+32]
+    mova  m0, [r1+ 0]
+    IDCT4_1D d,0,1,2,3,4,5
+    TRANSPOSE4x4D 0,1,2,3,4
+    paddd m0, [pd_32]
+    IDCT4_1D d,0,1,2,3,4,5
+    pxor  m5, m5
+    STORE_DIFFx2 m0, m1, m4, m5, [r0-2*FDEC_STRIDEB], [r0-1*FDEC_STRIDEB]
+    STORE_DIFFx2 m2, m3, m4, m5, [r0+0*FDEC_STRIDEB], [r0+1*FDEC_STRIDEB]
+    RET
+%endmacro
+
+INIT_XMM sse2
+ADD4x4_IDCT
+INIT_XMM avx
+ADD4x4_IDCT
+
+%else ; !HIGH_BIT_DEPTH
+
+INIT_MMX mmx
+cglobal add4x4_idct, 2,2
     pxor m7, m7
 .skip_prologue:
     movq  m1, [r1+ 8]
     movq  m3, [r1+24]
     movq  m2, [r1+16]
     movq  m0, [r1+ 0]
-    IDCT4_1D 0,1,2,3,4,5
+    IDCT4_1D w,0,1,2,3,4,5
     TRANSPOSE4x4W 0,1,2,3,4
-    paddw m0, [pw_32 GLOBAL]
-    IDCT4_1D 0,1,2,3,4,5
+    paddw m0, [pw_32]
+    IDCT4_1D w,0,1,2,3,4,5
     STORE_DIFF  m0, m4, m7, [r0+0*FDEC_STRIDE]
     STORE_DIFF  m1, m4, m7, [r0+1*FDEC_STRIDE]
     STORE_DIFF  m2, m4, m7, [r0+2*FDEC_STRIDE]
     STORE_DIFF  m3, m4, m7, [r0+3*FDEC_STRIDE]
     RET
 
+%macro ADD4x4 0
+cglobal add4x4_idct, 2,2,6
+    mova      m1, [r1+0x00]     ; row1/row0
+    mova      m3, [r1+0x10]     ; row3/row2
+    psraw     m0, m1, 1         ; row1>>1/...
+    psraw     m2, m3, 1         ; row3>>1/...
+    movsd     m0, m1            ; row1>>1/row0
+    movsd     m2, m3            ; row3>>1/row2
+    psubw     m0, m3            ; row1>>1-row3/row0-2
+    paddw     m2, m1            ; row3>>1+row1/row0+2
+    SBUTTERFLY2 wd, 0, 2, 1
+    SUMSUB_BA w, 2, 0, 1
+    pshuflw   m1, m2, q2301
+    pshufhw   m2, m2, q2301
+    punpckldq m1, m0
+    punpckhdq m2, m0
+    SWAP       0, 1
+
+    mova      m1, [pw_32_0]
+    paddw     m1, m0            ; row1/row0 corrected
+    psraw     m0, 1             ; row1>>1/...
+    psraw     m3, m2, 1         ; row3>>1/...
+    movsd     m0, m1            ; row1>>1/row0
+    movsd     m3, m2            ; row3>>1/row2
+    psubw     m0, m2            ; row1>>1-row3/row0-2
+    paddw     m3, m1            ; row3>>1+row1/row0+2
+    SBUTTERFLY2 qdq, 0, 3, 1
+    SUMSUB_BA w, 3, 0, 1
+
+    movd      m4, [r0+FDEC_STRIDE*0]
+    movd      m1, [r0+FDEC_STRIDE*1]
+    movd      m2, [r0+FDEC_STRIDE*2]
+    movd      m5, [r0+FDEC_STRIDE*3]
+    punpckldq m1, m4            ; row0/row1
+    pxor      m4, m4
+    punpckldq m2, m5            ; row3/row2
+    punpcklbw m1, m4
+    psraw     m3, 6
+    punpcklbw m2, m4
+    psraw     m0, 6
+    paddsw    m3, m1
+    paddsw    m0, m2
+    packuswb  m0, m3            ; row0/row1/row3/row2
+    pextrd   [r0+FDEC_STRIDE*0], m0, 3
+    pextrd   [r0+FDEC_STRIDE*1], m0, 2
+    movd     [r0+FDEC_STRIDE*2], m0
+    pextrd   [r0+FDEC_STRIDE*3], m0, 1
+    RET
+%endmacro ; ADD4x4
+
+INIT_XMM sse4
+ADD4x4
+INIT_XMM avx
+ADD4x4
+%endif ; HIGH_BIT_DEPTH
+
+INIT_MMX
 ;-----------------------------------------------------------------------------
-; void x264_sub8x8_dct_mmx( int16_t dct[4][4][4], uint8_t *pix1, uint8_t *pix2 )
+; void sub8x8_dct( int16_t dct[4][4][4], uint8_t *pix1, uint8_t *pix2 )
 ;-----------------------------------------------------------------------------
 %macro SUB_NxN_DCT 6
 cglobal %1, 3,3,11
+%ifndef HIGH_BIT_DEPTH
 %if mmsize == 8
     pxor m7, m7
 %else
     add r2, 4*FDEC_STRIDE
-    mova m7, [hsub_mul GLOBAL]
+    mova m7, [hsub_mul]
 %endif
+%endif ; !HIGH_BIT_DEPTH
 .skip_prologue:
 %ifdef WIN64
     sub  rsp, 8
 %endif
-    call %2
+    call %2.skip_prologue
     add  r0, %3
     add  r1, %4-%5-%6*FENC_STRIDE
     add  r2, %4-%5-%6*FDEC_STRIDE
-    call %2
+    call %2.skip_prologue
     add  r0, %3
     add  r1, (%4-%6)*FENC_STRIDE-%5-%4
     add  r2, (%4-%6)*FDEC_STRIDE-%5-%4
-    call %2
+    call %2.skip_prologue
     add  r0, %3
     add  r1, %4-%5-%6*FENC_STRIDE
     add  r2, %4-%5-%6*FDEC_STRIDE
 %ifdef WIN64
+    call %2.skip_prologue
     add  rsp, 8
-    call %2
     RET
 %else
-    jmp  %2
+    jmp  %2.skip_prologue
 %endif
 %endmacro
 
 ;-----------------------------------------------------------------------------
-; void x264_add8x8_idct_mmx( uint8_t *pix, int16_t dct[4][4][4] )
+; void add8x8_idct( uint8_t *pix, int16_t dct[4][4][4] )
 ;-----------------------------------------------------------------------------
 %macro ADD_NxN_IDCT 6-7
+%ifdef HIGH_BIT_DEPTH
+cglobal %1, 2,2,6
+%else
 cglobal %1, 2,2,11
     pxor m7, m7
+%endif
 %if mmsize==16
     add  r0, 4*FDEC_STRIDE
 %endif
@@ -194,58 +410,138 @@ cglobal %1, 2,2,11
 %ifdef WIN64
     sub  rsp, 8
 %endif
-    call %2
+    call %2.skip_prologue
     add  r0, %4-%5-%6*FDEC_STRIDE
     add  r1, %3
-    call %2
+    call %2.skip_prologue
     add  r0, (%4-%6)*FDEC_STRIDE-%5-%4
     add  r1, %3
-    call %2
+    call %2.skip_prologue
     add  r0, %4-%5-%6*FDEC_STRIDE
     add  r1, %3
 %ifdef WIN64
+    call %2.skip_prologue
     add  rsp, 8
-    call %2
     RET
 %else
-    jmp  %2
+    jmp  %2.skip_prologue
 %endif
 %endmacro
 
+%ifdef HIGH_BIT_DEPTH
+INIT_MMX
+SUB_NxN_DCT  sub8x8_dct_mmx,     sub4x4_dct_mmx,   64,  8, 0, 0
+SUB_NxN_DCT  sub16x16_dct_mmx,   sub8x8_dct_mmx,   64, 16, 8, 8
+INIT_XMM
+ADD_NxN_IDCT add8x8_idct_sse2,   add4x4_idct_sse2, 64,  8, 0, 0
+ADD_NxN_IDCT add16x16_idct_sse2, add8x8_idct_sse2, 64, 16, 8, 8
+ADD_NxN_IDCT add8x8_idct_avx,    add4x4_idct_avx,  64,  8, 0, 0
+ADD_NxN_IDCT add16x16_idct_avx,  add8x8_idct_avx,  64, 16, 8, 8
+%else ; !HIGH_BIT_DEPTH
 %ifndef ARCH_X86_64
-SUB_NxN_DCT  x264_sub8x8_dct_mmx,    x264_sub4x4_dct_mmx.skip_prologue,  32, 4, 0, 0
-ADD_NxN_IDCT x264_add8x8_idct_mmx,   x264_add4x4_idct_mmx.skip_prologue, 32, 4, 0, 0
-SUB_NxN_DCT  x264_sub16x16_dct_mmx,  x264_sub8x8_dct_mmx.skip_prologue,  32, 8, 4, 4
-ADD_NxN_IDCT x264_add16x16_idct_mmx, x264_add8x8_idct_mmx.skip_prologue, 32, 8, 4, 4
-
-cextern x264_sub8x8_dct8_mmx.skip_prologue
-cextern x264_add8x8_idct8_mmx.skip_prologue
-SUB_NxN_DCT  x264_sub16x16_dct8_mmx,  x264_sub8x8_dct8_mmx.skip_prologue,  128, 8, 0, 0
-ADD_NxN_IDCT x264_add16x16_idct8_mmx, x264_add8x8_idct8_mmx.skip_prologue, 128, 8, 0, 0
+INIT_MMX
+SUB_NxN_DCT  sub8x8_dct_mmx,     sub4x4_dct_mmx,   32, 4, 0, 0
+ADD_NxN_IDCT add8x8_idct_mmx,    add4x4_idct_mmx,  32, 4, 0, 0
+SUB_NxN_DCT  sub16x16_dct_mmx,   sub8x8_dct_mmx,   32, 8, 4, 4
+ADD_NxN_IDCT add16x16_idct_mmx,  add8x8_idct_mmx,  32, 8, 4, 4
+
+cextern sub8x8_dct8_mmx.skip_prologue
+cextern add8x8_idct8_mmx.skip_prologue
+SUB_NxN_DCT  sub16x16_dct8_mmx,  sub8x8_dct8_mmx,  128, 8, 0, 0
+ADD_NxN_IDCT add16x16_idct8_mmx, add8x8_idct8_mmx, 128, 8, 0, 0
 %endif
 
 INIT_XMM
+cextern sub8x8_dct_sse2.skip_prologue
+cextern sub8x8_dct_ssse3.skip_prologue
+cextern sub8x8_dct_avx.skip_prologue
+SUB_NxN_DCT  sub16x16_dct_sse2,  sub8x8_dct_sse2,  128, 8, 0, 0
+SUB_NxN_DCT  sub16x16_dct_ssse3, sub8x8_dct_ssse3, 128, 8, 0, 0
+SUB_NxN_DCT  sub16x16_dct_avx,   sub8x8_dct_avx,   128, 8, 0, 0
 
-cextern x264_sub8x8_dct_sse2.skip_prologue
-cextern x264_sub8x8_dct_ssse3.skip_prologue
-SUB_NxN_DCT  x264_sub16x16_dct_sse2, x264_sub8x8_dct_sse2.skip_prologue, 128, 8, 0, 0
-SUB_NxN_DCT  x264_sub16x16_dct_ssse3, x264_sub8x8_dct_ssse3.skip_prologue, 128, 8, 0, 0
-cextern x264_add8x8_idct_sse2.skip_prologue
-ADD_NxN_IDCT x264_add16x16_idct_sse2, x264_add8x8_idct_sse2.skip_prologue, 2*64, 8, 0, 0
+cextern add8x8_idct_sse2.skip_prologue
+cextern add8x8_idct_avx.skip_prologue
+ADD_NxN_IDCT add16x16_idct_sse2, add8x8_idct_sse2, 128, 8, 0, 0
+ADD_NxN_IDCT add16x16_idct_avx,  add8x8_idct_avx,  128, 8, 0, 0
 
-cextern x264_sub8x8_dct8_sse2.skip_prologue
-cextern x264_add8x8_idct8_sse2.skip_prologue
-SUB_NxN_DCT  x264_sub16x16_dct8_sse2,  x264_sub8x8_dct8_sse2.skip_prologue,  128, 8, 0, 0
-ADD_NxN_IDCT x264_add16x16_idct8_sse2, x264_add8x8_idct8_sse2.skip_prologue, 128, 8, 0, 0
-
-cextern x264_sub8x8_dct8_ssse3.skip_prologue
-SUB_NxN_DCT  x264_sub16x16_dct8_ssse3,  x264_sub8x8_dct8_ssse3.skip_prologue,  128, 8, 0, 0
+cextern add8x8_idct8_sse2.skip_prologue
+cextern add8x8_idct8_avx.skip_prologue
+ADD_NxN_IDCT add16x16_idct8_sse2, add8x8_idct8_sse2, 128, 8, 0, 0
+ADD_NxN_IDCT add16x16_idct8_avx,  add8x8_idct8_avx,  128, 8, 0, 0
 
+cextern sub8x8_dct8_sse2.skip_prologue
+cextern sub8x8_dct8_ssse3.skip_prologue
+cextern sub8x8_dct8_avx.skip_prologue
+SUB_NxN_DCT  sub16x16_dct8_sse2,  sub8x8_dct8_sse2,  128, 8, 0, 0
+SUB_NxN_DCT  sub16x16_dct8_ssse3, sub8x8_dct8_ssse3, 128, 8, 0, 0
+SUB_NxN_DCT  sub16x16_dct8_avx,   sub8x8_dct8_avx,   128, 8, 0, 0
+%endif ; HIGH_BIT_DEPTH
 
+%ifdef HIGH_BIT_DEPTH
 ;-----------------------------------------------------------------------------
-; void add8x8_idct_dc( uint8_t *p_dst, int16_t *dct2x2 )
+; void add8x8_idct_dc( pixel *p_dst, dctcoef *dct2x2 )
 ;-----------------------------------------------------------------------------
+%macro ADD_DC 2
+    mova    m0, [%1+FDEC_STRIDEB*0] ; 8pixels
+    mova    m1, [%1+FDEC_STRIDEB*1]
+    mova    m2, [%1+FDEC_STRIDEB*2]
+    paddsw  m0, %2
+    paddsw  m1, %2
+    paddsw  m2, %2
+    paddsw  %2, [%1+FDEC_STRIDEB*3]
+    CLIPW   m0, m5, m6
+    CLIPW   m1, m5, m6
+    CLIPW   m2, m5, m6
+    CLIPW   %2, m5, m6
+    mova    [%1+FDEC_STRIDEB*0], m0
+    mova    [%1+FDEC_STRIDEB*1], m1
+    mova    [%1+FDEC_STRIDEB*2], m2
+    mova    [%1+FDEC_STRIDEB*3], %2
+%endmacro
 
+%macro ADD_IDCT_DC 0
+cglobal add8x8_idct_dc, 2,2,7
+    mova        m6, [pw_pixel_max]
+    pxor        m5, m5
+    mova        m3, [r1]
+    paddd       m3, [pd_32]
+    psrad       m3, 6         ; dc0   0 dc1   0 dc2   0 dc3   0
+    pshuflw     m4, m3, q2200 ; dc0 dc0 dc1 dc1   _   _   _   _
+    pshufhw     m3, m3, q2200 ;   _   _   _   _ dc2 dc2 dc3 dc3
+    pshufd      m4, m4, q1100 ; dc0 dc0 dc0 dc0 dc1 dc1 dc1 dc1
+    pshufd      m3, m3, q3322 ; dc2 dc2 dc2 dc2 dc3 dc3 dc3 dc3
+    ADD_DC r0+FDEC_STRIDEB*0, m4
+    ADD_DC r0+FDEC_STRIDEB*4, m3
+    RET
+
+cglobal add16x16_idct_dc, 2,3,8
+    mov         r2, 4
+    mova        m6, [pw_pixel_max]
+    mova        m7, [pd_32]
+    pxor        m5, m5
+.loop
+    mova        m3, [r1]
+    paddd       m3, m7
+    psrad       m3, 6         ; dc0   0 dc1   0 dc2   0 dc3   0
+    pshuflw     m4, m3, q2200 ; dc0 dc0 dc1 dc1   _   _   _   _
+    pshufhw     m3, m3, q2200 ;   _   _   _   _ dc2 dc2 dc3 dc3
+    pshufd      m4, m4, q1100 ; dc0 dc0 dc0 dc0 dc1 dc1 dc1 dc1
+    pshufd      m3, m3, q3322 ; dc2 dc2 dc2 dc2 dc3 dc3 dc3 dc3
+    ADD_DC r0+FDEC_STRIDEB*0, m4
+    ADD_DC r0+SIZEOF_PIXEL*8, m3
+    add         r1, 16
+    add         r0, 4*FDEC_STRIDEB
+    dec         r2
+    jg .loop
+    REP_RET
+%endmacro ; ADD_IDCT_DC
+
+INIT_XMM sse2
+ADD_IDCT_DC
+INIT_XMM avx
+ADD_IDCT_DC
+
+%else ;!HIGH_BIT_DEPTH
 %macro ADD_DC 3
     movq      mm4, [%3+FDEC_STRIDE*0]
     movq      mm5, [%3+FDEC_STRIDE*1]
@@ -264,33 +560,34 @@ SUB_NxN_DCT  x264_sub16x16_dct8_ssse3,  x264_sub8x8_dct8_ssse3.skip_prologue,  1
     movq      [%3+FDEC_STRIDE*3], %1
 %endmacro
 
-cglobal x264_add8x8_idct_dc_mmx, 2,2
+INIT_MMX
+cglobal add8x8_idct_dc_mmx, 2,2
     movq      mm0, [r1]
     pxor      mm1, mm1
     add        r0, FDEC_STRIDE*4
-    paddw     mm0, [pw_32 GLOBAL]
+    paddw     mm0, [pw_32]
     psraw     mm0, 6
     psubw     mm1, mm0
     packuswb  mm0, mm0
     packuswb  mm1, mm1
     punpcklbw mm0, mm0
     punpcklbw mm1, mm1
-    pshufw    mm2, mm0, 0xFA
-    pshufw    mm3, mm1, 0xFA
+    pshufw    mm2, mm0, q3322
+    pshufw    mm3, mm1, q3322
     punpcklbw mm0, mm0
     punpcklbw mm1, mm1
     ADD_DC    mm0, mm1, r0-FDEC_STRIDE*4
     ADD_DC    mm2, mm3, r0
     RET
 
-cglobal x264_add8x8_idct_dc_ssse3, 2,2
+cglobal add8x8_idct_dc_ssse3, 2,2
     movq      xmm0, [r1]
     pxor      xmm1, xmm1
     add         r0, FDEC_STRIDE*4
-    paddw     xmm0, [pw_32 GLOBAL]
+    paddw     xmm0, [pw_32]
     psraw     xmm0, 6
     psubw     xmm1, xmm0
-    movdqa    xmm5, [pb_idctdc_unpack GLOBAL]
+    movdqa    xmm5, [pb_idctdc_unpack]
     packuswb  xmm0, xmm0
     packuswb  xmm1, xmm1
     pshufb    xmm0, xmm5
@@ -321,20 +618,20 @@ cglobal x264_add8x8_idct_dc_ssse3, 2,2
     movhps    [r0+FDEC_STRIDE* 3], xmm5
     RET
 
-cglobal x264_add16x16_idct_dc_mmx, 2,3
+cglobal add16x16_idct_dc_mmx, 2,3
     mov       r2, 4
 .loop:
     movq      mm0, [r1]
     pxor      mm1, mm1
-    paddw     mm0, [pw_32 GLOBAL]
+    paddw     mm0, [pw_32]
     psraw     mm0, 6
     psubw     mm1, mm0
     packuswb  mm0, mm0
     packuswb  mm1, mm1
     punpcklbw mm0, mm0
     punpcklbw mm1, mm1
-    pshufw    mm2, mm0, 0xFA
-    pshufw    mm3, mm1, 0xFA
+    pshufw    mm2, mm0, q3322
+    pshufw    mm3, mm1, q3322
     punpcklbw mm0, mm0
     punpcklbw mm1, mm1
     ADD_DC    mm0, mm1, r0
@@ -364,7 +661,8 @@ cglobal x264_add16x16_idct_dc_mmx, 2,3
     movdqa    [r0+%1+FDEC_STRIDE*3], xmm7
 %endmacro
 
-cglobal x264_add16x16_idct_dc_sse2, 2,2,8
+INIT_XMM
+cglobal add16x16_idct_dc_sse2, 2,2,8
     call .loop
     add       r0, FDEC_STRIDE*4
 %ifdef WIN64
@@ -378,27 +676,25 @@ cglobal x264_add16x16_idct_dc_sse2, 2,2,8
     add       r1, 16
     punpcklwd xmm0, xmm0
     punpcklwd xmm2, xmm2
-    pxor      xmm1, xmm1
     pxor      xmm3, xmm3
-    paddw     xmm0, [pw_32 GLOBAL]
-    paddw     xmm2, [pw_32 GLOBAL]
+    paddw     xmm0, [pw_32]
+    paddw     xmm2, [pw_32]
     psraw     xmm0, 6
     psraw     xmm2, 6
-    psubw     xmm1, xmm0
-    psubw     xmm3, xmm2
+    psubw     xmm1, xmm3, xmm0
     packuswb  xmm0, xmm1
+    psubw     xmm3, xmm2
+    punpckhbw xmm1, xmm0, xmm0
     packuswb  xmm2, xmm3
-    movdqa    xmm1, xmm0
-    movdqa    xmm3, xmm2
+    punpckhbw xmm3, xmm2, xmm2
     punpcklbw xmm0, xmm0
     punpcklbw xmm2, xmm2
-    punpckhbw xmm1, xmm1
-    punpckhbw xmm3, xmm3
     IDCT_DC_STORE FDEC_STRIDE*-4, xmm0, xmm1
     IDCT_DC_STORE 0, xmm2, xmm3
     ret
 
-cglobal x264_add16x16_idct_dc_ssse3, 2,2,8
+%macro ADD16x16 0
+cglobal add16x16_idct_dc, 2,2,8
     call .loop
     add       r0, FDEC_STRIDE*4
 %ifdef WIN64
@@ -410,28 +706,127 @@ cglobal x264_add16x16_idct_dc_ssse3, 2,2,8
     movdqa    xmm0, [r1]
     add       r1, 16
     pxor      xmm1, xmm1
-    paddw     xmm0, [pw_32 GLOBAL]
+    paddw     xmm0, [pw_32]
     psraw     xmm0, 6
     psubw     xmm1, xmm0
-    movdqa    xmm5, [ pb_idctdc_unpack GLOBAL]
-    movdqa    xmm6, [pb_idctdc_unpack2 GLOBAL]
+    movdqa    xmm5, [ pb_idctdc_unpack]
+    movdqa    xmm6, [pb_idctdc_unpack2]
     packuswb  xmm0, xmm0
     packuswb  xmm1, xmm1
-    movdqa    xmm2, xmm0
-    movdqa    xmm3, xmm1
+    pshufb    xmm2, xmm0, xmm6
     pshufb    xmm0, xmm5
-    pshufb    xmm2, xmm6
+    pshufb    xmm3, xmm1, xmm6
     pshufb    xmm1, xmm5
-    pshufb    xmm3, xmm6
     IDCT_DC_STORE FDEC_STRIDE*-4, xmm0, xmm1
     IDCT_DC_STORE 0, xmm2, xmm3
     ret
+%endmacro ; ADD16x16
+
+INIT_XMM ssse3
+ADD16x16
+INIT_XMM avx
+ADD16x16
+
+%endif ; HIGH_BIT_DEPTH
+
+;-----------------------------------------------------------------------------
+; void sub8x8_dct_dc( int16_t dct[2][2], uint8_t *pix1, uint8_t *pix2 )
+;-----------------------------------------------------------------------------
+
+%macro DCTDC_2ROW_MMX 3
+    movq      %1, [r1+FENC_STRIDE*(0+%3)]
+    movq      m1, [r1+FENC_STRIDE*(1+%3)]
+    movq      m2, [r2+FDEC_STRIDE*(0+%3)]
+    movq      m3, [r2+FDEC_STRIDE*(1+%3)]
+    movq      %2, %1
+    punpckldq %1, m1
+    punpckhdq %2, m1
+    movq      m1, m2
+    punpckldq m2, m3
+    punpckhdq m1, m3
+    pxor      m3, m3
+    psadbw    %1, m3
+    psadbw    %2, m3
+    psadbw    m2, m3
+    psadbw    m1, m3
+    psubw     %1, m2
+    psubw     %2, m1
+%endmacro
+
+%macro DCT2x2 2 ; reg s1/s0 (!=m1), reg s3/s2
+    pshufw    mm1, %1, q2200  ;  s1  s1  s0  s0
+    pshufw    mm0, %2, q2301  ;  s3  __  s2  __
+    paddw     mm1, %2         ;  s1 s13  s0 s02
+    psubw     mm1, mm0        ; d13 s13 d02 s02
+    pshufw    mm0, mm1, q1010 ; d02 s02 d02 s02
+    psrlq     mm1, 32         ;  __  __ d13 s13
+    paddw     mm0, mm1        ; d02 s02 d02+d13 s02+s13
+    psllq     mm1, 32         ; d13 s13
+    psubw     mm0, mm1        ; d02-d13 s02-s13 d02+d13 s02+s13
+%endmacro
+
+%ifndef HIGH_BIT_DEPTH
+INIT_MMX
+cglobal sub8x8_dct_dc_mmx2, 3,3
+    DCTDC_2ROW_MMX m0, m4, 0
+    DCTDC_2ROW_MMX m5, m6, 2
+    paddw     m0, m5
+    paddw     m4, m6
+    punpckldq m0, m4
+    add       r1, FENC_STRIDE*4
+    add       r2, FDEC_STRIDE*4
+    DCTDC_2ROW_MMX m7, m4, 0
+    DCTDC_2ROW_MMX m5, m6, 2
+    paddw     m7, m5
+    paddw     m4, m6
+    punpckldq m7, m4
+    DCT2x2    m0, m7
+    movq    [r0], m0
+    ret
+
+INIT_XMM
+%macro DCTDC_2ROW_SSE2 3
+    movq      m0, [r1+FENC_STRIDE*(0+%1)]
+    movq      m1, [r1+FENC_STRIDE*(1+%1)]
+    movq      m2, [r2+FDEC_STRIDE*(0+%1)]
+    movq      m3, [r2+FDEC_STRIDE*(1+%1)]
+    punpckldq m0, m1
+    punpckldq m2, m3
+    psadbw    m0, m7
+    psadbw    m2, m7
+%if %2
+    paddw     %3, m0
+    paddw     m6, m2
+%else
+    SWAP      %3, m0
+    SWAP      m6, m2
+%endif
+%endmacro
+
+cglobal sub8x8_dct_dc_sse2, 3,3,8
+    pxor     m7, m7
+    DCTDC_2ROW_SSE2 0, 0, m4
+    DCTDC_2ROW_SSE2 2, 1, m4
+    add      r1, FENC_STRIDE*4
+    add      r2, FDEC_STRIDE*4
+    psubd    m4, m6
+    DCTDC_2ROW_SSE2 0, 0, m5
+    DCTDC_2ROW_SSE2 2, 1, m5
+    psubd    m5, m6
+    packssdw m4, m5
+    movhlps  m5, m4
+    movdq2q mm0, m4
+    movdq2q mm7, m5
+    DCT2x2  mm0, mm7
+    movq   [r0], mm0
+    RET
+%endif ; !HIGH_BIT_DEPTH
 
 ;-----------------------------------------------------------------------------
-; void x264_zigzag_scan_8x8_frame_ssse3( int16_t level[64], int16_t dct[8][8] )
+; void zigzag_scan_8x8_frame( int16_t level[64], int16_t dct[8][8] )
 ;-----------------------------------------------------------------------------
-%macro SCAN_8x8 1
-cglobal x264_zigzag_scan_8x8_frame_%1, 2,2,8
+%macro SCAN_8x8 0
+cglobal zigzag_scan_8x8_frame, 2,2,8
     movdqa    xmm0, [r1]
     movdqa    xmm1, [r1+16]
     movdq2q    mm0, xmm0
@@ -482,7 +877,7 @@ cglobal x264_zigzag_scan_8x8_frame_%1, 2,2,8
     movdq2q    mm5, xmm5
     PALIGNR   xmm6, xmm6, 10, xmm3
     movdq2q    mm6, xmm6
-%ifidn %1, ssse3
+%if cpuflag(ssse3)
     PALIGNR   xmm7, xmm7, 8, xmm3
     movdq2q    mm7, xmm7
 %else
@@ -507,7 +902,7 @@ cglobal x264_zigzag_scan_8x8_frame_%1, 2,2,8
     punpckhwd  mm0, mm1
     punpckldq  mm4, mm0
     punpckhdq  mm0, mm6
-    pshufw     mm4, mm4, 0x6c
+    pshufw     mm4, mm4, q1230
 
     movq [r0+2*14], mm4
     movq [r0+2*25], mm0
@@ -515,16 +910,14 @@ cglobal x264_zigzag_scan_8x8_frame_%1, 2,2,8
     movq [r0+2*56], mm5
     movq [r0+2*60], mm3
 
-    movdqa    xmm3, xmm0
-    movdqa    xmm7, xmm4
+    punpckhdq xmm3, xmm0, xmm2
     punpckldq xmm0, xmm2
+    punpckhdq xmm7, xmm4, xmm6
     punpckldq xmm4, xmm6
-    punpckhdq xmm3, xmm2
-    punpckhdq xmm7, xmm6
-    pshufhw   xmm0, xmm0, 0x1b
-    pshuflw   xmm4, xmm4, 0x1b
-    pshufhw   xmm3, xmm3, 0x1b
-    pshuflw   xmm7, xmm7, 0x1b
+    pshufhw   xmm0, xmm0, q0123
+    pshuflw   xmm4, xmm4, q0123
+    pshufhw   xmm3, xmm3, q0123
+    pshuflw   xmm7, xmm7, q0123
 
     movlps [r0+2*10], xmm0
     movhps [r0+2*17], xmm0
@@ -538,160 +931,201 @@ cglobal x264_zigzag_scan_8x8_frame_%1, 2,2,8
     RET
 %endmacro
 
-INIT_XMM
-%define PALIGNR PALIGNR_MMX
-SCAN_8x8 sse2
-%define PALIGNR PALIGNR_SSSE3
-SCAN_8x8 ssse3
-
-;-----------------------------------------------------------------------------
-; void x264_zigzag_scan_8x8_frame_mmxext( int16_t level[64], int16_t dct[8][8] )
-;-----------------------------------------------------------------------------
-cglobal x264_zigzag_scan_8x8_frame_mmxext, 2,2
-    movq       mm0, [r1]
-    movq       mm1, [r1+2*8]
-    movq       mm2, [r1+2*14]
-    movq       mm3, [r1+2*21]
-    movq       mm4, [r1+2*28]
-    movq       mm5, mm0
-    movq       mm6, mm1
-    psrlq      mm0, 16
-    punpckldq  mm1, mm1
-    punpcklwd  mm5, mm6
-    punpckhwd  mm1, mm3
-    punpckhwd  mm6, mm0
-    punpckldq  mm5, mm0
-    movq       mm7, [r1+2*52]
-    movq       mm0, [r1+2*60]
-    punpckhwd  mm1, mm2
-    punpcklwd  mm2, mm4
-    punpckhwd  mm4, mm3
-    punpckldq  mm3, mm3
-    punpckhwd  mm3, mm2
-    movq      [r0], mm5
-    movq  [r0+2*4], mm1
-    movq  [r0+2*8], mm6
-    punpcklwd  mm6, mm0
-    punpcklwd  mm6, mm7
-    movq       mm1, [r1+2*32]
-    movq       mm5, [r1+2*39]
-    movq       mm2, [r1+2*46]
-    movq [r0+2*35], mm3
-    movq [r0+2*47], mm4
-    punpckhwd  mm7, mm0
-    psllq      mm0, 16
-    movq       mm3, mm5
-    punpcklwd  mm5, mm1
-    punpckhwd  mm1, mm2
-    punpckhdq  mm3, mm3
-    movq [r0+2*52], mm6
-    movq [r0+2*13], mm5
-    movq       mm4, [r1+2*11]
-    movq       mm6, [r1+2*25]
-    punpcklwd  mm5, mm7
-    punpcklwd  mm1, mm3
-    punpckhdq  mm0, mm7
-    movq       mm3, [r1+2*4]
-    movq       mm7, [r1+2*18]
-    punpcklwd  mm2, mm5
-    movq [r0+2*25], mm1
-    movq       mm1, mm4
-    movq       mm5, mm6
-    punpcklwd  mm4, mm3
-    punpcklwd  mm6, mm7
-    punpckhwd  mm1, mm3
-    punpckhwd  mm5, mm7
-    movq       mm3, mm6
-    movq       mm7, mm5
-    punpckldq  mm6, mm4
-    punpckldq  mm5, mm1
-    punpckhdq  mm3, mm4
-    punpckhdq  mm7, mm1
-    movq       mm4, [r1+2*35]
-    movq       mm1, [r1+2*49]
-    pshufw     mm6, mm6, 0x1b
-    pshufw     mm5, mm5, 0x1b
-    movq [r0+2*60], mm0
-    movq [r0+2*56], mm2
-    movq       mm0, [r1+2*42]
-    movq       mm2, [r1+2*56]
-    movq [r0+2*17], mm3
-    movq [r0+2*32], mm7
-    movq [r0+2*10], mm6
-    movq [r0+2*21], mm5
-    movq       mm3, mm0
-    movq       mm7, mm2
-    punpcklwd  mm0, mm4
-    punpcklwd  mm2, mm1
-    punpckhwd  mm3, mm4
-    punpckhwd  mm7, mm1
-    movq       mm4, mm2
-    movq       mm1, mm7
-    punpckhdq  mm2, mm0
-    punpckhdq  mm7, mm3
-    punpckldq  mm4, mm0
-    punpckldq  mm1, mm3
-    pshufw     mm2, mm2, 0x1b
-    pshufw     mm7, mm7, 0x1b
-    movq [r0+2*28], mm4
-    movq [r0+2*43], mm1
-    movq [r0+2*39], mm2
-    movq [r0+2*50], mm7
+%ifndef HIGH_BIT_DEPTH
+INIT_XMM sse2
+SCAN_8x8
+INIT_XMM ssse3
+SCAN_8x8
+%endif
+
+;-----------------------------------------------------------------------------
+; void zigzag_scan_8x8_frame( dctcoef level[64], dctcoef dct[8][8] )
+;-----------------------------------------------------------------------------
+%macro SCAN_8x8_FRAME 5
+cglobal zigzag_scan_8x8_frame, 2,2,8
+    mova        m0, [r1]
+    mova        m1, [r1+ 8*SIZEOF_DCTCOEF]
+    movu        m2, [r1+14*SIZEOF_DCTCOEF]
+    movu        m3, [r1+21*SIZEOF_DCTCOEF]
+    mova        m4, [r1+28*SIZEOF_DCTCOEF]
+    punpckl%4   m5, m0, m1
+    psrl%2      m0, %1
+    punpckh%4   m6, m1, m0
+    punpckl%3   m5, m0
+    punpckl%3   m1, m1
+    punpckh%4   m1, m3
+    mova        m7, [r1+52*SIZEOF_DCTCOEF]
+    mova        m0, [r1+60*SIZEOF_DCTCOEF]
+    punpckh%4   m1, m2
+    punpckl%4   m2, m4
+    punpckh%4   m4, m3
+    punpckl%3   m3, m3
+    punpckh%4   m3, m2
+    mova      [r0], m5
+    mova  [r0+ 4*SIZEOF_DCTCOEF], m1
+    mova  [r0+ 8*SIZEOF_DCTCOEF], m6
+    punpckl%4   m6, m0
+    punpckl%4   m6, m7
+    mova        m1, [r1+32*SIZEOF_DCTCOEF]
+    movu        m5, [r1+39*SIZEOF_DCTCOEF]
+    movu        m2, [r1+46*SIZEOF_DCTCOEF]
+    movu [r0+35*SIZEOF_DCTCOEF], m3
+    movu [r0+47*SIZEOF_DCTCOEF], m4
+    punpckh%4   m7, m0
+    psll%2      m0, %1
+    punpckh%3   m3, m5, m5
+    punpckl%4   m5, m1
+    punpckh%4   m1, m2
+    mova [r0+52*SIZEOF_DCTCOEF], m6
+    movu [r0+13*SIZEOF_DCTCOEF], m5
+    movu        m4, [r1+11*SIZEOF_DCTCOEF]
+    movu        m6, [r1+25*SIZEOF_DCTCOEF]
+    punpckl%4   m5, m7
+    punpckl%4   m1, m3
+    punpckh%3   m0, m7
+    mova        m3, [r1+ 4*SIZEOF_DCTCOEF]
+    movu        m7, [r1+18*SIZEOF_DCTCOEF]
+    punpckl%4   m2, m5
+    movu [r0+25*SIZEOF_DCTCOEF], m1
+    mova        m1, m4
+    mova        m5, m6
+    punpckl%4   m4, m3
+    punpckl%4   m6, m7
+    punpckh%4   m1, m3
+    punpckh%4   m5, m7
+    punpckh%3   m3, m6, m4
+    punpckh%3   m7, m5, m1
+    punpckl%3   m6, m4
+    punpckl%3   m5, m1
+    movu        m4, [r1+35*SIZEOF_DCTCOEF]
+    movu        m1, [r1+49*SIZEOF_DCTCOEF]
+    pshuf%5     m6, m6, q0123
+    pshuf%5     m5, m5, q0123
+    mova [r0+60*SIZEOF_DCTCOEF], m0
+    mova [r0+56*SIZEOF_DCTCOEF], m2
+    movu        m0, [r1+42*SIZEOF_DCTCOEF]
+    mova        m2, [r1+56*SIZEOF_DCTCOEF]
+    movu [r0+17*SIZEOF_DCTCOEF], m3
+    mova [r0+32*SIZEOF_DCTCOEF], m7
+    movu [r0+10*SIZEOF_DCTCOEF], m6
+    movu [r0+21*SIZEOF_DCTCOEF], m5
+    punpckh%4   m3, m0, m4
+    punpckh%4   m7, m2, m1
+    punpckl%4   m0, m4
+    punpckl%4   m2, m1
+    punpckl%3   m4, m2, m0
+    punpckl%3   m1, m7, m3
+    punpckh%3   m2, m0
+    punpckh%3   m7, m3
+    pshuf%5     m2, m2, q0123
+    pshuf%5     m7, m7, q0123
+    mova [r0+28*SIZEOF_DCTCOEF], m4
+    movu [r0+43*SIZEOF_DCTCOEF], m1
+    movu [r0+39*SIZEOF_DCTCOEF], m2
+    movu [r0+50*SIZEOF_DCTCOEF], m7
     RET
+%endmacro
+
+%ifdef HIGH_BIT_DEPTH
+INIT_XMM sse2
+SCAN_8x8_FRAME 4 , dq, qdq, dq, d
+INIT_XMM avx
+SCAN_8x8_FRAME 4 , dq, qdq, dq, d
+%else
+INIT_MMX mmx2
+SCAN_8x8_FRAME 16, q , dq , wd, w
+%endif
 
 ;-----------------------------------------------------------------------------
-; void x264_zigzag_scan_4x4_frame_mmx( int16_t level[16], int16_t dct[4][4] )
+; void zigzag_scan_4x4_frame( dctcoef level[16], dctcoef dct[4][4] )
 ;-----------------------------------------------------------------------------
-cglobal x264_zigzag_scan_4x4_frame_mmx, 2,2
-    movq       mm0, [r1]
-    movq       mm1, [r1+8]
-    movq       mm2, [r1+16]
-    movq       mm3, [r1+24]
-    movq       mm4, mm0
-    movq       mm5, mm1
-    movq       mm6, mm2
-    movq       mm7, mm3
-    psllq      mm3, 16
-    psrlq      mm0, 16
-    punpckldq  mm2, mm2
-    punpckhdq  mm1, mm1
-    punpcklwd  mm4, mm5
-    punpcklwd  mm5, mm3
-    punpckldq  mm4, mm0
-    punpckhwd  mm5, mm2
-    punpckhwd  mm0, mm6
-    punpckhwd  mm6, mm7
-    punpcklwd  mm1, mm0
-    punpckhdq  mm3, mm6
-    movq      [r0], mm4
-    movq    [r0+8], mm5
-    movq   [r0+16], mm1
-    movq   [r0+24], mm3
+%macro SCAN_4x4 4
+cglobal zigzag_scan_4x4_frame, 2,2,8*(mmsize)/16
+    mova       m0, [r1]
+    mova       m1, [r1+ 4*SIZEOF_DCTCOEF]
+    mova       m2, [r1+ 8*SIZEOF_DCTCOEF]
+    mova       m3, [r1+12*SIZEOF_DCTCOEF]
+    punpckl%4  m4, m0, m1
+    mova       m5, m1
+    mova       m6, m2
+    mova       m7, m3
+    psll%2     m3, %1
+    psrl%2     m0, %1
+    punpckl%3  m2, m2
+    punpckh%3  m1, m1
+    punpckl%4  m5, m3
+    punpckl%3  m4, m0
+    punpckh%4  m5, m2
+    punpckh%4  m0, m6
+    punpckh%4  m6, m7
+    punpckl%4  m1, m0
+    punpckh%3  m3, m6
+    mova     [r0], m4
+    mova  [r0+ 4*SIZEOF_DCTCOEF], m5
+    mova  [r0+ 8*SIZEOF_DCTCOEF], m1
+    mova  [r0+12*SIZEOF_DCTCOEF], m3
     RET
+%endmacro
+
+%ifdef HIGH_BIT_DEPTH
+INIT_XMM sse2
+SCAN_4x4 4 , dq, qdq, dq
+INIT_XMM avx
+SCAN_4x4 4 , dq, qdq, dq
+%else
+INIT_MMX mmx
+SCAN_4x4 16, q , dq , wd
 
 ;-----------------------------------------------------------------------------
-; void x264_zigzag_scan_4x4_frame_ssse3( int16_t level[16], int16_t dct[4][4] )
+; void zigzag_scan_4x4_frame( int16_t level[16], int16_t dct[4][4] )
 ;-----------------------------------------------------------------------------
-cglobal x264_zigzag_scan_4x4_frame_ssse3, 2,2
+%macro SCAN_4x4_FRAME 0
+cglobal zigzag_scan_4x4_frame, 2,2
     movdqa    xmm1, [r1+16]
     movdqa    xmm0, [r1]
-    pshufb    xmm1, [pb_scan4frameb GLOBAL]
-    pshufb    xmm0, [pb_scan4framea GLOBAL]
-    movdqa    xmm2, xmm1
-    psrldq    xmm1, 6
-    palignr   xmm2, xmm0, 6
+    pshufb    xmm1, [pb_scan4frameb]
+    pshufb    xmm0, [pb_scan4framea]
+    psrldq    xmm2, xmm1, 6
+    palignr   xmm1, xmm0, 6
     pslldq    xmm0, 10
-    palignr   xmm1, xmm0, 10
-    movdqa    [r0], xmm2
-    movdqa [r0+16], xmm1
+    palignr   xmm2, xmm0, 10
+    movdqa    [r0], xmm1
+    movdqa [r0+16], xmm2
     RET
+%endmacro
+
+INIT_XMM ssse3
+SCAN_4x4_FRAME
+INIT_XMM avx
+SCAN_4x4_FRAME
+%endif ; !HIGH_BIT_DEPTH
 
+%ifdef HIGH_BIT_DEPTH
 ;-----------------------------------------------------------------------------
-; void x264_zigzag_scan_4x4_field_mmxext( int16_t level[16], int16_t dct[4][4] )
+; void zigzag_scan_4x4_field( int32_t level[16], int32_t dct[4][4] )
+;-----------------------------------------------------------------------------
+INIT_XMM
+cglobal zigzag_scan_4x4_field_sse2, 2,3
+    movu       m4, [r1+8]
+    pshufd     m0, m4, q3102
+    mova       m1, [r1+32]
+    mova       m2, [r1+48]
+    movu   [r0+8], m0
+    mova  [r0+32], m1
+    mova  [r0+48], m2
+    movq      mm0, [r1]
+    movq     [r0], mm0
+    movq      mm0, [r1+24]
+    movq  [r0+24], mm0
+    RET
+%else
+;-----------------------------------------------------------------------------
+; void zigzag_scan_4x4_field( int16_t level[16], int16_t dct[4][4] )
 ;-----------------------------------------------------------------------------
 ; sse2 is only 1 cycle faster, and ssse3/pshufb is slower on core2
-cglobal x264_zigzag_scan_4x4_field_mmxext, 2,3
-    pshufw     mm0, [r1+4], 0xd2
+INIT_MMX
+cglobal zigzag_scan_4x4_field_mmx2, 2,3
+    pshufw     mm0, [r1+4], q3102
     movq       mm1, [r1+16]
     movq       mm2, [r1+24]
     movq    [r0+4], mm0
@@ -702,11 +1136,116 @@ cglobal x264_zigzag_scan_4x4_field_mmxext, 2,3
     mov        r2d, [r1+12]
     mov    [r0+12], r2d
     RET
+%endif ; HIGH_BIT_DEPTH
+
+;-----------------------------------------------------------------------------
+; void zigzag_scan_8x8_field( int16_t level[64], int16_t dct[8][8] )
+;-----------------------------------------------------------------------------
+; Output order:
+;  0  1  2  8  9  3  4 10
+; 16 11  5  6  7 12 17 24
+; 18 13 14 15 19 25 32 26
+; 20 21 22 23 27 33 40 34
+; 28 29 30 31 35 41 48 42
+; 36 37 38 39 43 49 50 44
+; 45 46 47 51 56 57 52 53
+; 54 55 58 59 60 61 62 63
+%undef SCAN_8x8
+%macro SCAN_8x8 5
+cglobal zigzag_scan_8x8_field, 2,3,8
+    mova       m0, [r1+ 0*SIZEOF_DCTCOEF]       ; 03 02 01 00
+    mova       m1, [r1+ 4*SIZEOF_DCTCOEF]       ; 07 06 05 04
+    mova       m2, [r1+ 8*SIZEOF_DCTCOEF]       ; 11 10 09 08
+    pshuf%1    m3, m0, q3333                    ; 03 03 03 03
+    movd       r2, m2                           ; 09 08
+    pshuf%1    m2, m2, q0321                    ; 08 11 10 09
+    punpckl%2  m3, m1                           ; 05 03 04 03
+    pinsr%1    m0, r2d, 3                       ; 08 02 01 00
+    punpckl%2  m4, m2, m3                       ; 04 10 03 09
+    pshuf%1    m4, m4, q2310                    ; 10 04 03 09
+    mova  [r0+ 0*SIZEOF_DCTCOEF], m0            ; 08 02 01 00
+    mova  [r0+ 4*SIZEOF_DCTCOEF], m4            ; 10 04 03 09
+    mova       m3, [r1+12*SIZEOF_DCTCOEF]       ; 15 14 13 12
+    mova       m5, [r1+16*SIZEOF_DCTCOEF]       ; 19 18 17 16
+    punpckl%3  m6, m5                           ; 17 16 XX XX
+    psrl%4     m1, %5                           ; XX 07 06 05
+    punpckh%2  m6, m2                           ; 08 17 11 16
+    punpckl%3  m6, m1                           ; 06 05 11 16
+    mova  [r0+ 8*SIZEOF_DCTCOEF], m6            ; 06 05 11 16
+    psrl%4     m1, %5                           ; XX XX 07 06
+    punpckl%2  m1, m5                           ; 17 07 16 06
+    mova       m0, [r1+20*SIZEOF_DCTCOEF]       ; 23 22 21 20
+    mova       m2, [r1+24*SIZEOF_DCTCOEF]       ; 27 26 25 24
+    punpckh%3  m1, m1                           ; 17 07 17 07
+    punpckl%2  m6, m3, m2                       ; 25 13 24 12
+    pextr%1    r2d, m5, 2
+    mova [r0+24*SIZEOF_DCTCOEF], m0             ; 23 22 21 20
+    punpckl%2  m1, m6                           ; 24 17 12 07
+    mova [r0+12*SIZEOF_DCTCOEF], m1
+    pinsr%1    m3, r2d, 0                       ; 15 14 13 18
+    mova [r0+16*SIZEOF_DCTCOEF], m3             ; 15 14 13 18
+    mova       m7, [r1+28*SIZEOF_DCTCOEF]
+    mova       m0, [r1+32*SIZEOF_DCTCOEF]       ; 35 34 33 32
+    psrl%4     m5, %5*3                         ; XX XX XX 19
+    pshuf%1    m1, m2, q3321                    ; 27 27 26 25
+    punpckl%2  m5, m0                           ; 33 XX 32 19
+    psrl%4     m2, %5*3                         ; XX XX XX 27
+    punpckl%2  m5, m1                           ; 26 32 25 19
+    mova [r0+32*SIZEOF_DCTCOEF], m7
+    mova [r0+20*SIZEOF_DCTCOEF], m5             ; 26 32 25 19
+    mova       m7, [r1+36*SIZEOF_DCTCOEF]
+    mova       m1, [r1+40*SIZEOF_DCTCOEF]       ; 43 42 41 40
+    pshuf%1    m3, m0, q3321                    ; 35 35 34 33
+    punpckl%2  m2, m1                           ; 41 XX 40 27
+    mova [r0+40*SIZEOF_DCTCOEF], m7
+    punpckl%2  m2, m3                           ; 34 40 33 27
+    mova [r0+28*SIZEOF_DCTCOEF], m2
+    mova       m7, [r1+44*SIZEOF_DCTCOEF]       ; 47 46 45 44
+    mova       m2, [r1+48*SIZEOF_DCTCOEF]       ; 51 50 49 48
+    psrl%4     m0, %5*3                         ; XX XX XX 35
+    punpckl%2  m0, m2                           ; 49 XX 48 35
+    pshuf%1    m3, m1, q3321                    ; 43 43 42 41
+    punpckl%2  m0, m3                           ; 42 48 41 35
+    mova [r0+36*SIZEOF_DCTCOEF], m0
+    pextr%1     r2d, m2, 3                      ; 51
+    psrl%4      m1, %5*3                        ; XX XX XX 43
+    punpckl%2   m1, m7                          ; 45 XX 44 43
+    psrl%4      m2, %5                          ; XX 51 50 49
+    punpckl%2   m1, m2                          ; 50 44 49 43
+    pshuf%1     m1, m1, q2310                   ; 44 50 49 43
+    mova [r0+44*SIZEOF_DCTCOEF], m1
+    psrl%4      m7, %5                          ; XX 47 46 45
+    pinsr%1     m7, r2d, 3                      ; 51 47 46 45
+    mova [r0+48*SIZEOF_DCTCOEF], m7
+    mova        m0, [r1+56*SIZEOF_DCTCOEF]      ; 59 58 57 56
+    mova        m1, [r1+52*SIZEOF_DCTCOEF]      ; 55 54 53 52
+    mova        m7, [r1+60*SIZEOF_DCTCOEF]
+    punpckl%3   m2, m0, m1                      ; 53 52 57 56
+    punpckh%3   m1, m0                          ; 59 58 55 54
+    mova [r0+52*SIZEOF_DCTCOEF], m2
+    mova [r0+56*SIZEOF_DCTCOEF], m1
+    mova [r0+60*SIZEOF_DCTCOEF], m7
+    RET
+%endmacro
+%ifdef HIGH_BIT_DEPTH
+INIT_XMM sse4
+SCAN_8x8 d, dq, qdq, dq, 4
+INIT_XMM avx
+SCAN_8x8 d, dq, qdq, dq, 4
+%else
+INIT_MMX mmx2
+SCAN_8x8 w, wd, dq , q , 16
+%endif
 
 ;-----------------------------------------------------------------------------
-; void x264_zigzag_sub_4x4_frame_ssse3( int16_t level[16], const uint8_t *src, uint8_t *dst )
+; void zigzag_sub_4x4_frame( int16_t level[16], const uint8_t *src, uint8_t *dst )
 ;-----------------------------------------------------------------------------
-cglobal x264_zigzag_sub_4x4_frame_ssse3, 3,3,8
+%macro ZIGZAG_SUB_4x4 2
+%ifidn %1, ac
+cglobal zigzag_sub_4x4%1_%2, 4,4,8
+%else
+cglobal zigzag_sub_4x4%1_%2, 3,3,8
+%endif
     movd      xmm0, [r1+0*FENC_STRIDE]
     movd      xmm1, [r1+1*FENC_STRIDE]
     movd      xmm2, [r1+2*FENC_STRIDE]
@@ -725,63 +1264,158 @@ cglobal x264_zigzag_sub_4x4_frame_ssse3, 3,3,8
     punpckldq xmm6, xmm7
     punpcklqdq xmm0, xmm2
     punpcklqdq xmm4, xmm6
-    movdqa    xmm7, [pb_sub4frame GLOBAL]
+%ifidn %2, frame
+    movdqa    xmm7, [pb_sub4frame]
+%else
+    movdqa    xmm7, [pb_sub4field]
+%endif
     pshufb    xmm0, xmm7
     pshufb    xmm4, xmm7
     pxor      xmm6, xmm6
-    movdqa    xmm1, xmm0
-    movdqa    xmm5, xmm4
+    punpckhbw xmm1, xmm0, xmm6
+    punpckhbw xmm5, xmm4, xmm6
     punpcklbw xmm0, xmm6
-    punpckhbw xmm1, xmm6
     punpcklbw xmm4, xmm6
-    punpckhbw xmm5, xmm6
     psubw     xmm0, xmm4
     psubw     xmm1, xmm5
+%ifidn %1, ac
+    movd       r2d, xmm0
+    pand      xmm0, [pb_subacmask]
+%endif
     movdqa    [r0], xmm0
+    pxor      xmm2, xmm2
     movdqa [r0+16], xmm1
+    por       xmm0, xmm1
+    pcmpeqb   xmm0, xmm2
+    pmovmskb   eax, xmm0
+%ifidn %1, ac
+    mov       [r3], r2w
+%endif
+    sub        eax, 0xffff
+    shr        eax, 31
     RET
+%endmacro
+
+%ifndef HIGH_BIT_DEPTH
+INIT_XMM ssse3
+ZIGZAG_SUB_4x4   , frame
+ZIGZAG_SUB_4x4 ac, frame
+ZIGZAG_SUB_4x4   , field
+ZIGZAG_SUB_4x4 ac, field
+INIT_XMM avx
+ZIGZAG_SUB_4x4   , frame
+ZIGZAG_SUB_4x4 ac, frame
+ZIGZAG_SUB_4x4   , field
+ZIGZAG_SUB_4x4 ac, field
+%endif ; !HIGH_BIT_DEPTH
 
 ;-----------------------------------------------------------------------------
-; void x264_zigzag_interleave_8x8_cavlc_mmx( int16_t *dst, int16_t *src, uint8_t *nnz )
+; void zigzag_interleave_8x8_cavlc( int16_t *dst, int16_t *src, uint8_t *nnz )
 ;-----------------------------------------------------------------------------
+%macro INTERLEAVE 2
+    mova     m0, [r1+(%1*4+ 0)*SIZEOF_PIXEL]
+    mova     m1, [r1+(%1*4+ 8)*SIZEOF_PIXEL]
+    mova     m2, [r1+(%1*4+16)*SIZEOF_PIXEL]
+    mova     m3, [r1+(%1*4+24)*SIZEOF_PIXEL]
+    TRANSPOSE4x4%2 0,1,2,3,4
+    mova     [r0+(%1+ 0)*SIZEOF_PIXEL], m0
+    mova     [r0+(%1+32)*SIZEOF_PIXEL], m1
+    mova     [r0+(%1+64)*SIZEOF_PIXEL], m2
+    mova     [r0+(%1+96)*SIZEOF_PIXEL], m3
+    packsswb m0, m1
+%if %1
+    por      m6, m2
+    por      m7, m3
+    por      m5, m0
+%else
+    SWAP      5, 0
+    SWAP      6, 2
+    SWAP      7, 3
+%endif
+%endmacro
 
-%macro INTERLEAVE 1
-    movq   m0, [r1+%1*4+ 0]
-    movq   m1, [r1+%1*4+ 8]
-    movq   m2, [r1+%1*4+16]
-    movq   m3, [r1+%1*4+24]
-    TRANSPOSE4x4W 0,1,2,3,4
-    movq   [r0+%1+ 0], m0
-    movq   [r0+%1+32], m1
-    movq   [r0+%1+64], m2
-    movq   [r0+%1+96], m3
+%macro ZIGZAG_8x8_CAVLC 1
+cglobal zigzag_interleave_8x8_cavlc, 3,3,8
+    INTERLEAVE  0, %1
+    INTERLEAVE  8, %1
+    INTERLEAVE 16, %1
+    INTERLEAVE 24, %1
+    packsswb   m6, m7
+    packsswb   m5, m6
+    packsswb   m5, m5
+    pxor       m0, m0
+%ifdef HIGH_BIT_DEPTH
+    packsswb   m5, m5
+%endif
+    pcmpeqb    m5, m0
+    paddb      m5, [pb_1]
+    movd      r0d, m5
+    mov    [r2+0], r0w
+    shr       r0d, 16
+    mov    [r2+8], r0w
+    RET
+%endmacro
+
+%ifdef HIGH_BIT_DEPTH
+INIT_XMM sse2
+ZIGZAG_8x8_CAVLC D
+INIT_XMM avx
+ZIGZAG_8x8_CAVLC D
+%else
+INIT_MMX mmx
+ZIGZAG_8x8_CAVLC W
+%endif
+
+%macro INTERLEAVE_XMM 1
+    mova   m0, [r1+%1*4+ 0]
+    mova   m1, [r1+%1*4+16]
+    mova   m4, [r1+%1*4+32]
+    mova   m5, [r1+%1*4+48]
+    SBUTTERFLY wd, 0, 1, 6
+    SBUTTERFLY wd, 4, 5, 7
+    SBUTTERFLY wd, 0, 1, 6
+    SBUTTERFLY wd, 4, 5, 7
+    movq   [r0+%1+  0], m0
+    movhps [r0+%1+ 32], m0
+    movq   [r0+%1+ 64], m1
+    movhps [r0+%1+ 96], m1
+    movq   [r0+%1+  8], m4
+    movhps [r0+%1+ 40], m4
+    movq   [r0+%1+ 72], m5
+    movhps [r0+%1+104], m5
 %if %1
-    packsswb m0, m1
-    por    m6, m2
-    por    m7, m3
-    por    m5, m0
+    por    m2, m0
+    por    m3, m1
+    por    m2, m4
+    por    m3, m5
 %else
-    packsswb m0, m1
-    SWAP   m5, m0
-    SWAP   m6, m2
-    SWAP   m7, m3
+    SWAP 0,2
+    SWAP 3,1
+    por    m2, m4
+    por    m3, m5
 %endif
 %endmacro
 
-INIT_MMX
-cglobal x264_zigzag_interleave_8x8_cavlc_mmx, 3,3
-    INTERLEAVE  0
-    INTERLEAVE  8
-    INTERLEAVE 16
-    INTERLEAVE 24
-    packsswb m6, m7
-    packsswb m5, m6
-    packsswb m5, m5
-    pxor     m0, m0
-    pcmpeqb  m5, m0
-    paddb    m5, [pb_1 GLOBAL]
+%ifndef HIGH_BIT_DEPTH
+%macro ZIGZAG_8x8_CAVLC 0
+cglobal zigzag_interleave_8x8_cavlc, 3,3,8
+    INTERLEAVE_XMM  0
+    INTERLEAVE_XMM 16
+    packsswb m2, m3
+    pxor     m5, m5
+    packsswb m2, m2
+    packsswb m2, m2
+    pcmpeqb  m5, m2
+    paddb    m5, [pb_1]
     movd    r0d, m5
     mov  [r2+0], r0w
     shr     r0d, 16
     mov  [r2+8], r0w
     RET
+%endmacro
+
+INIT_XMM sse2
+ZIGZAG_8x8_CAVLC
+INIT_XMM avx
+ZIGZAG_8x8_CAVLC
+%endif ; !HIGH_BIT_DEPTH