]> git.sesse.net Git - x264/blobdiff - common/x86/mc-a2.asm
Optimize x86 intra_sa8d_x3_8x8
[x264] / common / x86 / mc-a2.asm
index 71a3fd6fdeb15a97e900d3f47f075bd1329bbaf8..24a5c3fa8cfa6a8337db374884c24dd96bbba487 100644 (file)
@@ -1,12 +1,13 @@
 ;*****************************************************************************
-;* mc-a2.asm: h264 encoder library
+;* mc-a2.asm: x86 motion compensation
 ;*****************************************************************************
-;* Copyright (C) 2005-2008 x264 project
+;* Copyright (C) 2005-2011 x264 project
 ;*
 ;* Authors: Loren Merritt <lorenm@u.washington.edu>
 ;*          Fiona Glaser <fiona@x264.com>
 ;*          Holger Lubitz <holger@lubitz.org>
 ;*          Mathieu Monnier <manao@melix.net>
+;*          Oskar Arvidsson <oskar@irock.se>
 ;*
 ;* 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
@@ -21,6 +22,9 @@
 ;* 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"
@@ -34,14 +38,29 @@ filt_mul51: times 8 db -5, 1
 hpel_shuf: db 0,8,1,9,2,10,3,11,4,12,5,13,6,14,7,15
 deinterleave_shuf: db 0,2,4,6,8,10,12,14,1,3,5,7,9,11,13,15
 
+pd_16: times 4 dd 16
+pd_0f: times 4 dd 0xffff
+pf_inv256: times 8 dd 0.00390625
+
+pad10: times 8 dw    10*PIXEL_MAX
+pad20: times 8 dw    20*PIXEL_MAX
+pad30: times 8 dw    30*PIXEL_MAX
+depad: times 4 dd 32*20*PIXEL_MAX + 512
+
+tap1: times 4 dw  1, -5
+tap2: times 4 dw 20, 20
+tap3: times 4 dw -5,  1
+
 SECTION .text
 
+cextern pb_0
 cextern pw_1
 cextern pw_16
 cextern pw_32
 cextern pw_00ff
 cextern pw_3fff
-cextern pd_128
+cextern pw_pixel_max
+cextern pd_ffff
 
 %macro LOAD_ADD 4
     movh       %4, %3
@@ -54,12 +73,10 @@ cextern pd_128
 %macro LOAD_ADD_2 6
     mova       %5, %3
     mova       %1, %4
-    mova       %6, %5
-    mova       %2, %1
+    punpckhbw  %6, %5, m0
     punpcklbw  %5, m0
+    punpckhbw  %2, %1, m0
     punpcklbw  %1, m0
-    punpckhbw  %6, m0
-    punpckhbw  %2, m0
     paddw      %1, %5
     paddw      %2, %6
 %endmacro
@@ -103,12 +120,21 @@ cextern pd_128
     paddw  %4, %6
 %endmacro
 
-%macro FILT_PACK 4
-    paddw     %1, %4
-    paddw     %2, %4
-    psraw     %1, %3
-    psraw     %2, %3
-    packuswb  %1, %2
+%macro FILT_PACK 4-6 b
+    paddw      %1, %4
+    paddw      %2, %4
+%if %0 == 6
+    psubusw    %1, %6
+    psubusw    %2, %6
+    psrlw      %1, %3
+    psrlw      %2, %3
+%else
+    psraw      %1, %3
+    psraw      %2, %3
+%endif
+%ifnidn w, %5
+    packuswb %1, %2
+%endif
 %endmacro
 
 ;The hpel_filter routines use non-temporal writes for output.
@@ -120,13 +146,173 @@ cextern pd_128
 ;%define movntps movaps
 ;%define sfence
 
-INIT_MMX
+%ifdef HIGH_BIT_DEPTH
+;-----------------------------------------------------------------------------
+; void hpel_filter_v( uint16_t *dst, uint16_t *src, int16_t *buf, int stride, int width );
+;-----------------------------------------------------------------------------
+%macro HPEL_FILTER 0
+cglobal hpel_filter_v, 5,6,11
+    FIX_STRIDES r3d, r4d
+%ifdef WIN64
+    movsxd     r4, r4d
+%endif
+    lea        r5, [r1+r3]
+    sub        r1, r3
+    sub        r1, r3
+%if num_mmregs > 8
+    mova       m8, [pad10]
+    mova       m9, [pad20]
+    mova      m10, [pad30]
+    %define s10 m8
+    %define s20 m9
+    %define s30 m10
+%else
+    %define s10 [pad10]
+    %define s20 [pad20]
+    %define s30 [pad30]
+%endif
+    add        r0, r4
+    lea        r2, [r2+r4]
+    neg        r4
+    mova       m7, [pw_pixel_max]
+    pxor       m0, m0
+.loop:
+    mova       m1, [r1]
+    mova       m2, [r1+r3]
+    mova       m3, [r1+r3*2]
+    mova       m4, [r1+mmsize]
+    mova       m5, [r1+r3+mmsize]
+    mova       m6, [r1+r3*2+mmsize]
+    paddw      m1, [r5+r3*2]
+    paddw      m2, [r5+r3]
+    paddw      m3, [r5]
+    paddw      m4, [r5+r3*2+mmsize]
+    paddw      m5, [r5+r3+mmsize]
+    paddw      m6, [r5+mmsize]
+    add        r1, 2*mmsize
+    add        r5, 2*mmsize
+    FILT_V2    m1, m2, m3, m4, m5, m6
+    mova       m6, [pw_16]
+    psubw      m1, s20
+    psubw      m4, s20
+    mova      [r2+r4], m1
+    mova      [r2+r4+mmsize], m4
+    paddw      m1, s30
+    paddw      m4, s30
+    add        r4, 2*mmsize
+    FILT_PACK  m1, m4, 5, m6, w, s10
+    CLIPW      m1, m0, m7
+    CLIPW      m4, m0, m7
+    mova      [r0+r4-mmsize*2], m1
+    mova      [r0+r4-mmsize*1], m4
+    jl .loop
+    REP_RET
+
+;-----------------------------------------------------------------------------
+; void hpel_filter_c( uint16_t *dst, int16_t *buf, int width );
+;-----------------------------------------------------------------------------
+cglobal hpel_filter_c, 3,3,10
+    add        r2, r2
+    add        r0, r2
+    lea        r1, [r1+r2]
+    neg        r2
+    mova       m0, [tap1]
+    mova       m7, [tap3]
+%if num_mmregs > 8
+    mova       m8, [tap2]
+    mova       m9, [depad]
+    %define s1 m8
+    %define s2 m9
+%else
+    %define s1 [tap2]
+    %define s2 [depad]
+%endif
+.loop:
+    movu       m1, [r1+r2-4]
+    movu       m2, [r1+r2-2]
+    mova       m3, [r1+r2+0]
+    movu       m4, [r1+r2+2]
+    movu       m5, [r1+r2+4]
+    movu       m6, [r1+r2+6]
+    pmaddwd    m1, m0
+    pmaddwd    m2, m0
+    pmaddwd    m3, s1
+    pmaddwd    m4, s1
+    pmaddwd    m5, m7
+    pmaddwd    m6, m7
+    paddd      m1, s2
+    paddd      m2, s2
+    paddd      m3, m5
+    paddd      m4, m6
+    paddd      m1, m3
+    paddd      m2, m4
+    psrad      m1, 10
+    psrad      m2, 10
+    pslld      m2, 16
+    pand       m1, [pd_0f]
+    por        m1, m2
+    CLIPW      m1, [pb_0], [pw_pixel_max]
+    mova  [r0+r2], m1
+    add        r2, mmsize
+    jl .loop
+    REP_RET
+
+;-----------------------------------------------------------------------------
+; void hpel_filter_h( uint16_t *dst, uint16_t *src, int width );
+;-----------------------------------------------------------------------------
+cglobal hpel_filter_h, 3,4,8
+    %define src r1+r2
+    add        r2, r2
+    add        r0, r2
+    add        r1, r2
+    neg        r2
+    mova       m0, [pw_pixel_max]
+.loop:
+    movu       m1, [src-4]
+    movu       m2, [src-2]
+    mova       m3, [src+0]
+    movu       m6, [src+2]
+    movu       m4, [src+4]
+    movu       m5, [src+6]
+    paddw      m3, m6 ; c0
+    paddw      m2, m4 ; b0
+    paddw      m1, m5 ; a0
+%if mmsize == 16
+    movu       m4, [src-4+mmsize]
+    movu       m5, [src-2+mmsize]
+%endif
+    movu       m7, [src+4+mmsize]
+    movu       m6, [src+6+mmsize]
+    paddw      m5, m7 ; b1
+    paddw      m4, m6 ; a1
+    movu       m7, [src+2+mmsize]
+    mova       m6, [src+0+mmsize]
+    paddw      m6, m7 ; c1
+    FILT_H2    m1, m2, m3, m4, m5, m6
+    mova       m7, [pw_1]
+    pxor       m2, m2
+    add        r2, mmsize*2
+    FILT_PACK  m1, m4, 1, m7, w
+    CLIPW      m1, m2, m0
+    CLIPW      m4, m2, m0
+    mova      [r0+r2-mmsize*2], m1
+    mova      [r0+r2-mmsize*1], m4
+    jl .loop
+    REP_RET
+%endmacro ; HPEL_FILTER
+
+INIT_MMX mmx2
+HPEL_FILTER
+INIT_XMM sse2
+HPEL_FILTER
+%endif ; HIGH_BIT_DEPTH
 
-%macro HPEL_V 1-2 0
+%ifndef HIGH_BIT_DEPTH
+%macro HPEL_V 1
 ;-----------------------------------------------------------------------------
 ; void hpel_filter_v( uint8_t *dst, uint8_t *src, int16_t *buf, int stride, int width );
 ;-----------------------------------------------------------------------------
-cglobal hpel_filter_v_%1, 5,6,%2
+cglobal hpel_filter_v, 5,6,%1
 %ifdef WIN64
     movsxd   r4, r4d
 %endif
@@ -136,13 +322,13 @@ cglobal hpel_filter_v_%1, 5,6,%2
     add r0, r4
     lea r2, [r2+r4*2]
     neg r4
-%ifnidn %1, ssse3
-    pxor m0, m0
-%else
+%if cpuflag(ssse3)
     mova m0, [filt_mul15]
+%else
+    pxor m0, m0
 %endif
 .loop:
-%ifidn %1, ssse3
+%if cpuflag(ssse3)
     mova m1, [r1]
     mova m4, [r1+r3]
     mova m2, [r5+r3*2]
@@ -166,7 +352,7 @@ cglobal hpel_filter_v_%1, 5,6,%2
     LOAD_ADD_2 m1, m4, [r1     ], [r5+r3*2], m6, m7            ; a0 / a1
     LOAD_ADD_2 m2, m5, [r1+r3  ], [r5+r3  ], m6, m7            ; b0 / b1
     LOAD_ADD   m3,     [r1+r3*2], [r5     ], m7                ; c0
-    LOAD_ADD   m6,     [r1+r3*2+mmsize/2], [r5+mmsize/2], m7 ; c1
+    LOAD_ADD   m6,     [r1+r3*2+mmsize/2], [r5+mmsize/2], m7   ; c1
     FILT_V2 m1, m2, m3, m4, m5, m6
 %endif
     mova      m7, [pw_16]
@@ -180,12 +366,12 @@ cglobal hpel_filter_v_%1, 5,6,%2
     jl .loop
     REP_RET
 %endmacro
-HPEL_V mmxext
 
 ;-----------------------------------------------------------------------------
 ; void hpel_filter_c( uint8_t *dst, int16_t *buf, int width );
 ;-----------------------------------------------------------------------------
-cglobal hpel_filter_c_mmxext, 3,3
+INIT_MMX
+cglobal hpel_filter_c_mmx2, 3,3
     add r0, r2
     lea r1, [r1+r2*2]
     neg r2
@@ -214,7 +400,7 @@ cglobal hpel_filter_c_mmxext, 3,3
 ;-----------------------------------------------------------------------------
 ; void hpel_filter_h( uint8_t *dst, uint8_t *src, int width );
 ;-----------------------------------------------------------------------------
-cglobal hpel_filter_h_mmxext, 3,3
+cglobal hpel_filter_h_mmx2, 3,3
     add r0, r2
     add r1, r2
     neg r2
@@ -257,16 +443,16 @@ cglobal hpel_filter_h_mmxext, 3,3
 
 INIT_XMM
 
-%macro HPEL_C 1
+%macro HPEL_C 0
 ;-----------------------------------------------------------------------------
 ; void hpel_filter_c( uint8_t *dst, int16_t *buf, int width );
 ;-----------------------------------------------------------------------------
-cglobal hpel_filter_c_%1, 3,3,9
+cglobal hpel_filter_c, 3,3,9
     add r0, r2
     lea r1, [r1+r2*2]
     neg r2
     %define src r1+r2*2
-%ifnidn %1, sse2
+%ifnidn cpuname, sse2
     mova    m7, [pw_32]
     %define tpw_32 m7
 %elifdef ARCH_X86_64
@@ -275,7 +461,7 @@ cglobal hpel_filter_c_%1, 3,3,9
 %else
     %define tpw_32 [pw_32]
 %endif
-%ifidn %1,sse2_misalign
+%if cpuflag(misalign)
 .loop:
     movu    m4, [src-4]
     movu    m5, [src-2]
@@ -295,18 +481,13 @@ cglobal hpel_filter_c_%1, 3,3,9
     mova      m1, [src]
 .loop:
     mova      m2, [src+16]
-    mova      m4, m1
-    PALIGNR   m4, m0, 12, m7
-    mova      m5, m1
-    PALIGNR   m5, m0, 14, m0
-    mova      m0, m2
-    PALIGNR   m0, m1, 6, m7
+    PALIGNR   m4, m1, m0, 12, m7
+    PALIGNR   m5, m1, m0, 14, m0
+    PALIGNR   m0, m2, m1, 6, m7
     paddw     m4, m0
-    mova      m0, m2
-    PALIGNR   m0, m1, 4, m7
+    PALIGNR   m0, m2, m1, 4, m7
     paddw     m5, m0
-    mova      m6, m2
-    PALIGNR   m6, m1, 2, m7
+    PALIGNR   m6, m2, m1, 2, m7
     paddw     m6, m1
     FILT_H    m4, m5, m6
 
@@ -315,14 +496,11 @@ cglobal hpel_filter_c_%1, 3,3,9
     PALIGNR   m2, m1, 12, m7
     PALIGNR   m5, m1, 14, m1
     mova      m1, [src+32]
-    mova      m3, m1
-    PALIGNR   m3, m0, 6, m7
+    PALIGNR   m3, m1, m0, 6, m7
     paddw     m3, m2
-    mova      m6, m1
-    PALIGNR   m6, m0, 4, m7
+    PALIGNR   m6, m1, m0, 4, m7
     paddw     m5, m6
-    mova      m6, m1
-    PALIGNR   m6, m0, 2, m7
+    PALIGNR   m6, m1, m0, 2, m7
     paddw     m6, m0
     FILT_H    m3, m5, m6
 %endif
@@ -395,19 +573,14 @@ cglobal hpel_filter_h_ssse3, 3,3
     mova      m7, [pw_16]
 .loop:
     mova      m2, [src+16]
-    mova      m3, m1
-    palignr   m3, m0, 14
-    mova      m4, m1
-    palignr   m4, m0, 15
-    mova      m0, m2
-    palignr   m0, m1, 2
+    palignr   m3, m1, m0, 14
+    palignr   m4, m1, m0, 15
+    palignr   m0, m2, m1, 2
     pmaddubsw m3, [filt_mul15]
     pmaddubsw m4, [filt_mul15]
     pmaddubsw m0, [filt_mul51]
-    mova      m5, m2
-    palignr   m5, m1, 1
-    mova      m6, m2
-    palignr   m6, m1, 3
+    palignr   m5, m2, m1, 1
+    palignr   m6, m2, m1, 3
     paddw     m3, m0
     mova      m0, m1
     pmaddubsw m1, [filt_mul20]
@@ -422,44 +595,47 @@ cglobal hpel_filter_h_ssse3, 3,3
     movntps [r0+r2], m3
     add r2, 16
     jl .loop
-    RET
-%endif
-
-%define PALIGNR PALIGNR_MMX
+    REP_RET
+%endif ; !ARCH_X86_64
+
+INIT_MMX mmx2
+HPEL_V 0
+INIT_XMM sse2
+HPEL_V 8
+INIT_XMM sse2, misalign
+HPEL_C
 %ifndef ARCH_X86_64
-HPEL_C sse2
+INIT_XMM sse2
+HPEL_C
+INIT_XMM ssse3
+HPEL_C
+HPEL_V 0
+INIT_XMM avx
+HPEL_C
+HPEL_V 0
 %endif
-HPEL_V sse2, 8
-HPEL_C sse2_misalign
-%define PALIGNR PALIGNR_SSSE3
-HPEL_C ssse3
-HPEL_V ssse3
 
 %ifdef ARCH_X86_64
-
-%macro DO_FILT_V 6
+%macro DO_FILT_V 5
     ;The optimum prefetch distance is difficult to determine in checkasm:
     ;any prefetch seems slower than not prefetching.
     ;In real use, the prefetch seems to be a slight win.
     ;+16 is picked somewhat arbitrarily here based on the fact that even one
     ;loop iteration is going to take longer than the prefetch.
     prefetcht0 [r1+r2*2+16]
-%ifidn %6, ssse3
+%if cpuflag(ssse3)
     mova m1, [r3]
     mova m2, [r3+r2]
     mova %3, [r3+r2*2]
     mova m3, [r1]
     mova %1, [r1+r2]
     mova %2, [r1+r2*2]
-    mova m4, m1
+    punpckhbw m4, m1, m2
     punpcklbw m1, m2
-    punpckhbw m4, m2
-    mova m2, %1
+    punpckhbw m2, %1, %2
     punpcklbw %1, %2
-    punpckhbw m2, %2
-    mova %2, m3
+    punpckhbw %2, m3, %3
     punpcklbw m3, %3
-    punpckhbw %2, %3
 
     pmaddubsw m1, m12
     pmaddubsw m4, m12
@@ -488,14 +664,10 @@ HPEL_V ssse3
 %endmacro
 
 %macro FILT_C 4
-    mova      m1, %2
-    PALIGNR   m1, %1, 12, m2
-    mova      m2, %2
-    PALIGNR   m2, %1, 14, %1
-    mova      m3, %3
-    PALIGNR   m3, %2, 4, %1
-    mova      m4, %3
-    PALIGNR   m4, %2, 2, %1
+    PALIGNR   m1, %2, %1, 12, m2
+    PALIGNR   m2, %2, %1, 14, %1
+    PALIGNR   m3, %3, %2, 4, %1
+    PALIGNR   m4, %3, %2, 2, %1
     paddw     m3, m2
     mova      %1, %3
     PALIGNR   %3, %2, 6, m2
@@ -512,35 +684,22 @@ HPEL_V ssse3
 %endmacro
 
 %macro ADD8TO16 5
-    mova      %3, %1
-    mova      %4, %2
+    punpckhbw %3, %1, %5
     punpcklbw %1, %5
+    punpcklbw %4, %2, %5
     punpckhbw %2, %5
-    punpckhbw %3, %5
-    punpcklbw %4, %5
     paddw     %2, %3
     paddw     %1, %4
 %endmacro
 
-%macro DO_FILT_H 4
-    mova      m1, %2
-    PALIGNR   m1, %1, 14, m3
-    mova      m2, %2
-    PALIGNR   m2, %1, 15, m3
-    mova      m4, %3
-    PALIGNR   m4, %2, 1 , m3
-    mova      m5, %3
-    PALIGNR   m5, %2, 2 , m3
-    mova      m6, %3
-    PALIGNR   m6, %2, 3 , m3
+%macro DO_FILT_H 3
+    PALIGNR   m1, %2, %1, 14, m3
+    PALIGNR   m2, %2, %1, 15, m3
+    PALIGNR   m4, %3, %2, 1 , m3
+    PALIGNR   m5, %3, %2, 2 , m3
+    PALIGNR   m6, %3, %2, 3 , m3
     mova      %1, %2
-%ifidn %4, sse2
-    ADD8TO16  m1, m6, m12, m3, m0 ; a
-    ADD8TO16  m2, m5, m12, m3, m0 ; b
-    ADD8TO16  %2, m4, m12, m3, m0 ; c
-    FILT_V2   m1, m2, %2, m6, m5, m4
-    FILT_PACK m1, m6, 5, m15
-%else ; ssse3
+%if cpuflag(ssse3)
     pmaddubsw m1, m12
     pmaddubsw m2, m12
     pmaddubsw %2, m14
@@ -553,17 +712,23 @@ HPEL_V ssse3
     paddw     m2, m6
     FILT_PACK m1, m2, 5, m15
     pshufb    m1, [hpel_shuf]
+%else ; ssse3, avx
+    ADD8TO16  m1, m6, m12, m3, m0 ; a
+    ADD8TO16  m2, m5, m12, m3, m0 ; b
+    ADD8TO16  %2, m4, m12, m3, m0 ; c
+    FILT_V2   m1, m2, %2, m6, m5, m4
+    FILT_PACK m1, m6, 5, m15
 %endif
     movntps [r0+r4], m1
     mova      %2, %3
 %endmacro
 
-%macro HPEL 1
+%macro HPEL 0
 ;-----------------------------------------------------------------------------
 ; void hpel_filter( uint8_t *dsth, uint8_t *dstv, uint8_t *dstc,
 ;                   uint8_t *src, int stride, int width, int height)
 ;-----------------------------------------------------------------------------
-cglobal hpel_filter_%1, 7,7,16
+cglobal hpel_filter, 7,7,16
 %ifdef WIN64
     movsxd   r4, r4d
     movsxd   r5, r5d
@@ -584,26 +749,26 @@ cglobal hpel_filter_%1, 7,7,16
     sub       r3, r2
     mov       r4, r10
     mova     m15, [pw_16]
-%ifidn %1, sse2
-    pxor      m0, m0
-%else ; ssse3
+%if cpuflag(ssse3)
     mova      m0, [filt_mul51]
     mova     m12, [filt_mul15]
     mova     m14, [filt_mul20]
+%else
+    pxor      m0, m0
 %endif
 ;ALIGN 16
 .loopy:
 ; first filter_v
-    DO_FILT_V m8, m7, m13, m12, 0, %1
+    DO_FILT_V m8, m7, m13, m12, 0
 ;ALIGN 16
 .loopx:
-    DO_FILT_V m6, m5, m11, m12, 16, %1
+    DO_FILT_V m6, m5, m11, m12, 16
 .lastx:
     paddw   m15, m15 ; pw_32
     DO_FILT_C m9, m8, m7, m6
     psrlw   m15, 1 ; pw_16
     movdqa   m7, m5
-    DO_FILT_H m10, m13, m11, %1
+    DO_FILT_H m10, m13, m11
     add      r4, 16
     jl .loopx
     cmp      r4, 16
@@ -623,22 +788,27 @@ cglobal hpel_filter_%1, 7,7,16
     RET
 %endmacro
 
-%define PALIGNR PALIGNR_MMX
-HPEL sse2
-%define PALIGNR PALIGNR_SSSE3
-HPEL ssse3
-%endif
+INIT_XMM sse2
+HPEL
+INIT_XMM ssse3
+HPEL
+INIT_XMM avx
+HPEL
+%endif ; ARCH_X86_64
 
 %undef movntq
 %undef movntps
 %undef sfence
+%endif ; !HIGH_BIT_DEPTH
 
 ;-----------------------------------------------------------------------------
-; void plane_copy_core( uint8_t *dst, int i_dst,
-;                       uint8_t *src, int i_src, int w, int h)
+; void plane_copy_core( pixel *dst, int i_dst,
+;                       pixel *src, int i_src, int w, int h)
 ;-----------------------------------------------------------------------------
 ; assumes i_dst and w are multiples of 16, and i_dst>w
-cglobal plane_copy_core_mmxext, 6,7
+INIT_MMX
+cglobal plane_copy_core_mmx2, 6,7
+    FIX_STRIDES r1d, r3d, r4d
     movsxdifnidn r1, r1d
     movsxdifnidn r3, r3d
     movsxdifnidn r4, r4d
@@ -649,22 +819,22 @@ cglobal plane_copy_core_mmxext, 6,7
     sub    r6d, 63
 .loopx:
     prefetchnta [r2+256]
-    movq   mm0, [r2   ]
-    movq   mm1, [r2+ 8]
-    movntq [r0   ], mm0
-    movntq [r0+ 8], mm1
-    movq   mm2, [r2+16]
-    movq   mm3, [r2+24]
-    movntq [r0+16], mm2
-    movntq [r0+24], mm3
-    movq   mm4, [r2+32]
-    movq   mm5, [r2+40]
-    movntq [r0+32], mm4
-    movntq [r0+40], mm5
-    movq   mm6, [r2+48]
-    movq   mm7, [r2+56]
-    movntq [r0+48], mm6
-    movntq [r0+56], mm7
+    movq   m0, [r2   ]
+    movq   m1, [r2+ 8]
+    movntq [r0   ], m0
+    movntq [r0+ 8], m1
+    movq   m2, [r2+16]
+    movq   m3, [r2+24]
+    movntq [r0+16], m2
+    movntq [r0+24], m3
+    movq   m4, [r2+32]
+    movq   m5, [r2+40]
+    movntq [r0+32], m4
+    movntq [r0+40], m5
+    movq   m6, [r2+48]
+    movq   m7, [r2+56]
+    movntq [r0+48], m6
+    movntq [r0+56], m7
     add    r2,  64
     add    r0,  64
     sub    r6d, 64
@@ -673,10 +843,10 @@ cglobal plane_copy_core_mmxext, 6,7
     add    r6d, 63
     jle .end16
 .loop16:
-    movq   mm0, [r2  ]
-    movq   mm1, [r2+8]
-    movntq [r0  ], mm0
-    movntq [r0+8], mm1
+    movq   m0, [r2  ]
+    movq   m1, [r2+8]
+    movntq [r0  ], m0
+    movntq [r0+8], m1
     add    r2,  16
     add    r0,  16
     sub    r6d, 16
@@ -692,9 +862,21 @@ cglobal plane_copy_core_mmxext, 6,7
 
 
 %macro INTERLEAVE 4-5 ; dst, srcu, srcv, is_aligned, nt_hint
+%ifdef HIGH_BIT_DEPTH
+%assign x 0
+%rep 16/mmsize
+    mov%4     m0, [%2+(x/2)*mmsize]
+    mov%4     m1, [%3+(x/2)*mmsize]
+    punpckhwd m2, m0, m1
+    punpcklwd m0, m1
+    mov%5a    [%1+(x+0)*mmsize], m0
+    mov%5a    [%1+(x+1)*mmsize], m2
+    %assign x (x+2)
+%endrep
+%else
     movq   m0, [%2]
 %if mmsize==16
-%if %4
+%ifidn %4, a
     punpcklbw m0, [%3]
 %else
     movq   m1, [%3]
@@ -703,22 +885,38 @@ cglobal plane_copy_core_mmxext, 6,7
     mov%5a [%1], m0
 %else
     movq   m1, [%3]
-    mova   m2, m0
+    punpckhbw m2, m0, m1
     punpcklbw m0, m1
-    punpckhbw m2, m1
-    mov%5a [%1], m0
+    mov%5a [%1+0], m0
     mov%5a [%1+8], m2
 %endif
+%endif ; HIGH_BIT_DEPTH
 %endmacro
 
-%macro DEINTERLEAVE 6 ; dstu, dstv, src, dstv==dstu+8, cpu, shuffle constant
+%macro DEINTERLEAVE 6 ; dstu, dstv, src, dstv==dstu+8, shuffle constant, is aligned
+%ifdef HIGH_BIT_DEPTH
+%assign n 0
+%rep 16/mmsize
+    mova     m0, [%3+(n+0)*mmsize]
+    mova     m1, [%3+(n+1)*mmsize]
+    psrld    m2, m0, 16
+    psrld    m3, m1, 16
+    pand     m0, %5
+    pand     m1, %5
+    packssdw m0, m1
+    packssdw m2, m3
+    mov%6    [%1+(n/2)*mmsize], m0
+    mov%6    [%2+(n/2)*mmsize], m2
+    %assign n (n+2)
+%endrep
+%else ; !HIGH_BIT_DEPTH
 %if mmsize==16
     mova   m0, [%3]
-%ifidn %5, ssse3
-    pshufb m0, %6
+%if cpuflag(ssse3)
+    pshufb m0, %5
 %else
     mova   m1, m0
-    pand   m0, %6
+    pand   m0, %5
     psrlw  m1, 8
     packuswb m0, m1
 %endif
@@ -733,29 +931,36 @@ cglobal plane_copy_core_mmxext, 6,7
     mova   m1, [%3+8]
     mova   m2, m0
     mova   m3, m1
-    pand   m0, %6
-    pand   m1, %6
+    pand   m0, %5
+    pand   m1, %5
     psrlw  m2, 8
     psrlw  m3, 8
     packuswb m0, m1
     packuswb m2, m3
     mova   [%1], m0
     mova   [%2], m2
-%endif
+%endif ; mmsize == 16
+%endif ; HIGH_BIT_DEPTH
 %endmacro
 
-%macro PLANE_INTERLEAVE 1
+%macro PLANE_INTERLEAVE 0
 ;-----------------------------------------------------------------------------
 ; void plane_copy_interleave_core( uint8_t *dst, int i_dst,
 ;                                  uint8_t *srcu, int i_srcu,
 ;                                  uint8_t *srcv, int i_srcv, int w, int h )
 ;-----------------------------------------------------------------------------
 ; assumes i_dst and w are multiples of 16, and i_dst>2*w
-cglobal plane_copy_interleave_core_%1, 6,7
-    mov    r6d, r6m
+cglobal plane_copy_interleave_core, 7,7
+    FIX_STRIDES r1d, r3d, r5d, r6d
+%ifdef HIGH_BIT_DEPTH
+    mov   r1m, r1d
+    mov   r3m, r3d
+    mov   r6m, r6d
+%endif
     movsxdifnidn r1, r1d
     movsxdifnidn r3, r3d
     movsxdifnidn r5, r5d
+    movsxdifnidn r6, r6d
     lea    r0, [r0+r6*2]
     add    r2,  r6
     add    r4,  r6
@@ -764,10 +969,10 @@ cglobal plane_copy_interleave_core_%1, 6,7
 %else
     DECLARE_REG_TMP 1,3
 %endif
+    mov  t1, r1
+    shr  t1, SIZEOF_PIXEL
+    sub  t1, r6
     mov  t0d, r7m
-    mov  t1d, r1d
-    shr  t1d, 1
-    sub  t1d, r6d
 .loopy:
     mov    r6d, r6m
     neg    r6
@@ -779,21 +984,25 @@ cglobal plane_copy_interleave_core_%1, 6,7
     mov    r6d, r6m
     neg    r6
 .loopx:
-    INTERLEAVE r0+r6*2,    r2+r6,   r4+r6,   0, nt
-    INTERLEAVE r0+r6*2+16, r2+r6+8, r4+r6+8, 0, nt
-    add    r6, 16
+    INTERLEAVE r0+r6*2+ 0*SIZEOF_PIXEL, r2+r6+0*SIZEOF_PIXEL, r4+r6+0*SIZEOF_PIXEL, u, nt
+    INTERLEAVE r0+r6*2+16*SIZEOF_PIXEL, r2+r6+8*SIZEOF_PIXEL, r4+r6+8*SIZEOF_PIXEL, u, nt
+    add    r6, 16*SIZEOF_PIXEL
     jl .loopx
 .pad:
+%assign n 0
+%rep SIZEOF_PIXEL
 %if mmsize==8
-    movntq [r0+r6*2], m0
-    movntq [r0+r6*2+8], m0
-    movntq [r0+r6*2+16], m0
-    movntq [r0+r6*2+24], m0
+    movntq [r0+r6*2+(n+ 0)], m0
+    movntq [r0+r6*2+(n+ 8)], m0
+    movntq [r0+r6*2+(n+16)], m0
+    movntq [r0+r6*2+(n+24)], m0
 %else
-    movntdq [r0+r6*2], m0
-    movntdq [r0+r6*2+16], m0
+    movntdq [r0+r6*2+(n+ 0)], m0
+    movntdq [r0+r6*2+(n+16)], m0
 %endif
-    add    r6, 16
+    %assign n n+32
+%endrep
+    add    r6, 16*SIZEOF_PIXEL
     cmp    r6, t1
     jl .pad
     add    r0, r1mp
@@ -808,36 +1017,43 @@ cglobal plane_copy_interleave_core_%1, 6,7
 ;-----------------------------------------------------------------------------
 ; void store_interleave_8x8x2( uint8_t *dst, int i_dst, uint8_t *srcu, uint8_t *srcv )
 ;-----------------------------------------------------------------------------
-cglobal store_interleave_8x8x2_%1, 4,5
+cglobal store_interleave_8x8x2, 4,5
     mov    r4d, 4
+    FIX_STRIDES r1d
 .loop:
-    INTERLEAVE r0, r2, r3, 1
-    INTERLEAVE r0+r1, r2+FDEC_STRIDE, r3+FDEC_STRIDE, 1
-    add    r2, FDEC_STRIDE*2
-    add    r3, FDEC_STRIDE*2
+    INTERLEAVE r0+ 0, r2+           0, r3+           0, a
+    INTERLEAVE r0+r1, r2+FDEC_STRIDEB, r3+FDEC_STRIDEB, a
+    add    r2, FDEC_STRIDEB*2
+    add    r3, FDEC_STRIDEB*2
     lea    r0, [r0+r1*2]
     dec    r4d
     jg .loop
     REP_RET
 %endmacro ; PLANE_INTERLEAVE
 
-%macro DEINTERLEAVE_START 1
-%ifidn %1, ssse3
+%macro DEINTERLEAVE_START 0
+%ifdef HIGH_BIT_DEPTH
+    mova   m4, [pd_ffff]
+%elif cpuflag(ssse3)
     mova   m4, [deinterleave_shuf]
 %else
     mova   m4, [pw_00ff]
-%endif
+%endif ; HIGH_BIT_DEPTH
 %endmacro
 
-%macro PLANE_DEINTERLEAVE 1
+%macro PLANE_DEINTERLEAVE 0
 ;-----------------------------------------------------------------------------
-; void plane_copy_deinterleave( uint8_t *dstu, int i_dstu,
-;                               uint8_t *dstv, int i_dstv,
-;                               uint8_t *src, int i_src, int w, int h )
+; void plane_copy_deinterleave( pixel *dstu, int i_dstu,
+;                               pixel *dstv, int i_dstv,
+;                               pixel *src, int i_src, int w, int h )
 ;-----------------------------------------------------------------------------
-cglobal plane_copy_deinterleave_%1, 6,7
-    DEINTERLEAVE_START %1
+cglobal plane_copy_deinterleave, 6,7
+    DEINTERLEAVE_START
     mov    r6d, r6m
+    FIX_STRIDES r1d, r3d, r5d, r6d
+%ifdef HIGH_BIT_DEPTH
+    mov    r6m, r6d
+%endif
     movsxdifnidn r1, r1d
     movsxdifnidn r3, r3d
     movsxdifnidn r5, r5d
@@ -848,9 +1064,9 @@ cglobal plane_copy_deinterleave_%1, 6,7
     mov    r6d, r6m
     neg    r6
 .loopx:
-    DEINTERLEAVE r0+r6,   r2+r6,   r4+r6*2,    0, %1, m4
-    DEINTERLEAVE r0+r6+8, r2+r6+8, r4+r6*2+16, 0, %1, m4
-    add    r6, 16
+    DEINTERLEAVE r0+r6+0*SIZEOF_PIXEL, r2+r6+0*SIZEOF_PIXEL, r4+r6*2+ 0*SIZEOF_PIXEL, 0, m4, u
+    DEINTERLEAVE r0+r6+8*SIZEOF_PIXEL, r2+r6+8*SIZEOF_PIXEL, r4+r6*2+16*SIZEOF_PIXEL, 0, m4, u
+    add    r6, 16*SIZEOF_PIXEL
     jl .loopx
     add    r0, r1
     add    r2, r3
@@ -860,60 +1076,80 @@ cglobal plane_copy_deinterleave_%1, 6,7
     REP_RET
 
 ;-----------------------------------------------------------------------------
-; void load_deinterleave_8x8x2_fenc( uint8_t *dst, uint8_t *src, int i_src )
+; void load_deinterleave_8x8x2_fenc( pixel *dst, pixel *src, int i_src )
 ;-----------------------------------------------------------------------------
-cglobal load_deinterleave_8x8x2_fenc_%1, 3,4
-    DEINTERLEAVE_START %1
+cglobal load_deinterleave_8x8x2_fenc, 3,4
+    DEINTERLEAVE_START
     mov    r3d, 4
+    FIX_STRIDES r2d
 .loop:
-    DEINTERLEAVE r0, r0+FENC_STRIDE/2, r1, 1, %1, m4
-    DEINTERLEAVE r0+FENC_STRIDE, r0+FENC_STRIDE*3/2, r1+r2, 1, %1, m4
-    add    r0, FENC_STRIDE*2
+    DEINTERLEAVE r0+           0, r0+FENC_STRIDEB*1/2, r1+ 0, 1, m4, a
+    DEINTERLEAVE r0+FENC_STRIDEB, r0+FENC_STRIDEB*3/2, r1+r2, 1, m4, a
+    add    r0, FENC_STRIDEB*2
     lea    r1, [r1+r2*2]
     dec    r3d
     jg .loop
     REP_RET
 
 ;-----------------------------------------------------------------------------
-; void load_deinterleave_8x8x2_fdec( uint8_t *dst, uint8_t *src, int i_src )
+; void load_deinterleave_8x8x2_fdec( pixel *dst, pixel *src, int i_src )
 ;-----------------------------------------------------------------------------
-cglobal load_deinterleave_8x8x2_fdec_%1, 3,4
-    DEINTERLEAVE_START %1
+cglobal load_deinterleave_8x8x2_fdec, 3,4
+    DEINTERLEAVE_START
     mov    r3d, 4
+    FIX_STRIDES r2d
 .loop:
-    DEINTERLEAVE r0, r0+FDEC_STRIDE/2, r1, 0, %1, m4
-    DEINTERLEAVE r0+FDEC_STRIDE, r0+FDEC_STRIDE*3/2, r1+r2, 0, %1, m4
-    add    r0, FDEC_STRIDE*2
+    DEINTERLEAVE r0+           0, r0+FDEC_STRIDEB*1/2, r1+ 0, 0, m4, a
+    DEINTERLEAVE r0+FDEC_STRIDEB, r0+FDEC_STRIDEB*3/2, r1+r2, 0, m4, a
+    add    r0, FDEC_STRIDEB*2
     lea    r1, [r1+r2*2]
     dec    r3d
     jg .loop
     REP_RET
 %endmacro ; PLANE_DEINTERLEAVE
 
-INIT_MMX
-PLANE_INTERLEAVE mmxext
-PLANE_DEINTERLEAVE mmx
-INIT_XMM
-PLANE_INTERLEAVE sse2
-PLANE_DEINTERLEAVE sse2
-PLANE_DEINTERLEAVE ssse3
-
+%ifdef HIGH_BIT_DEPTH
+INIT_MMX mmx2
+PLANE_INTERLEAVE
+INIT_MMX mmx
+PLANE_DEINTERLEAVE
+INIT_XMM sse2
+PLANE_INTERLEAVE
+PLANE_DEINTERLEAVE
+INIT_XMM avx
+PLANE_INTERLEAVE
+PLANE_DEINTERLEAVE
+%else
+INIT_MMX mmx2
+PLANE_INTERLEAVE
+INIT_MMX mmx
+PLANE_DEINTERLEAVE
+INIT_XMM sse2
+PLANE_INTERLEAVE
+PLANE_DEINTERLEAVE
+INIT_XMM ssse3
+PLANE_DEINTERLEAVE
+%endif
 
 ; These functions are not general-use; not only do the SSE ones require aligned input,
-; but they also will fail if given a non-mod16 size or a size less than 64.
+; but they also will fail if given a non-mod16 size.
 ; memzero SSE will fail for non-mod128.
 
 ;-----------------------------------------------------------------------------
 ; void *memcpy_aligned( void *dst, const void *src, size_t n );
 ;-----------------------------------------------------------------------------
+INIT_MMX
 cglobal memcpy_aligned_mmx, 3,3
     test r2d, 16
-    jz .copy32
+    jz .copy32start
     sub r2d, 16
     movq mm0, [r1 + r2 + 0]
     movq mm1, [r1 + r2 + 8]
     movq [r0 + r2 + 0], mm0
     movq [r0 + r2 + 8], mm1
+.copy32start
+    test r2d, r2d
+    jz .ret
 .copy32:
     sub r2d, 32
     movq mm0, [r1 + r2 +  0]
@@ -925,6 +1161,7 @@ cglobal memcpy_aligned_mmx, 3,3
     movq [r0 + r2 + 16], mm2
     movq [r0 + r2 + 24], mm3
     jg .copy32
+.ret
     REP_RET
 
 ;-----------------------------------------------------------------------------
@@ -938,12 +1175,15 @@ cglobal memcpy_aligned_sse2, 3,3
     movdqa [r0 + r2], xmm0
 .copy32:
     test r2d, 32
-    jz .copy64
+    jz .copy64start
     sub r2d, 32
     movdqa xmm0, [r1 + r2 +  0]
     movdqa [r0 + r2 +  0], xmm0
     movdqa xmm1, [r1 + r2 + 16]
     movdqa [r0 + r2 + 16], xmm1
+.copy64start
+    test r2d, r2d
+    jz .ret
 .copy64:
     sub r2d, 64
     movdqa xmm0, [r1 + r2 +  0]
@@ -955,13 +1195,14 @@ cglobal memcpy_aligned_sse2, 3,3
     movdqa xmm3, [r1 + r2 + 48]
     movdqa [r0 + r2 + 48], xmm3
     jg .copy64
+.ret:
     REP_RET
 
 ;-----------------------------------------------------------------------------
 ; void *memzero_aligned( void *dst, size_t n );
 ;-----------------------------------------------------------------------------
-%macro MEMZERO 1
-cglobal memzero_aligned_%1, 2,2
+%macro MEMZERO 0
+cglobal memzero_aligned, 2,2
     add  r0, r1
     neg  r1
     pxor m0, m0
@@ -976,16 +1217,18 @@ cglobal memzero_aligned_%1, 2,2
     REP_RET
 %endmacro
 
-INIT_MMX
-MEMZERO mmx
-INIT_XMM
-MEMZERO sse2
+INIT_MMX mmx
+MEMZERO
+INIT_XMM sse2
+MEMZERO
 
 
 
+%ifndef HIGH_BIT_DEPTH
 ;-----------------------------------------------------------------------------
 ; void integral_init4h( uint16_t *sum, uint8_t *pix, int stride )
 ;-----------------------------------------------------------------------------
+INIT_XMM
 cglobal integral_init4h_sse4, 3,4
     lea     r3, [r0+r2*2]
     add     r1, r2
@@ -1005,7 +1248,8 @@ cglobal integral_init4h_sse4, 3,4
     jl .loop
     REP_RET
 
-cglobal integral_init8h_sse4, 3,4
+%macro INTEGRAL_INIT8H 0
+cglobal integral_init8h, 3,4
     lea     r3, [r0+r2*2]
     add     r1, r2
     neg     r2
@@ -1014,12 +1258,10 @@ cglobal integral_init8h_sse4, 3,4
     movdqa  m0, [r1+r2]
     movdqa  m1, [r1+r2+16]
     palignr m1, m0, 8
-    movdqa  m2, m0
-    movdqa  m3, m1
+    mpsadbw m2, m0, m4, 4
+    mpsadbw m3, m1, m4, 4
     mpsadbw m0, m4, 0
     mpsadbw m1, m4, 0
-    mpsadbw m2, m4, 4
-    mpsadbw m3, m4, 4
     paddw   m0, [r0+r2*2]
     paddw   m1, [r0+r2*2+16]
     paddw   m0, m2
@@ -1029,12 +1271,19 @@ cglobal integral_init8h_sse4, 3,4
     add     r2, 16
     jl .loop
     REP_RET
+%endmacro
+
+INIT_XMM sse4
+INTEGRAL_INIT8H
+INIT_XMM avx
+INTEGRAL_INIT8H
+%endif ; !HIGH_BIT_DEPTH
 
-%macro INTEGRAL_INIT_8V 1
+%macro INTEGRAL_INIT_8V 0
 ;-----------------------------------------------------------------------------
 ; void integral_init8v( uint16_t *sum8, int stride )
 ;-----------------------------------------------------------------------------
-cglobal integral_init8v_%1, 3,3
+cglobal integral_init8v, 3,3
     shl   r1, 1
     add   r0, r1
     lea   r2, [r0+r1*8]
@@ -1051,10 +1300,10 @@ cglobal integral_init8v_%1, 3,3
     REP_RET
 %endmacro
 
-INIT_MMX
-INTEGRAL_INIT_8V mmx
-INIT_XMM
-INTEGRAL_INIT_8V sse2
+INIT_MMX mmx
+INTEGRAL_INIT_8V
+INIT_XMM sse2
+INTEGRAL_INIT_8V
 
 ;-----------------------------------------------------------------------------
 ; void integral_init4v( uint16_t *sum8, uint16_t *sum4, int stride )
@@ -1141,12 +1390,10 @@ cglobal integral_init4v_ssse3, 3,5
     PALIGNR   %2, %4, 1, m6
     pavgb     %1, %3
     pavgb     %2, %4
-    mova      %5, %1
-    mova      %6, %2
+    psrlw     %5, %1, 8
+    psrlw     %6, %2, 8
     pand      %1, m7
     pand      %2, m7
-    psrlw     %5, 8
-    psrlw     %6, 8
 %endmacro
 
 %macro FILT16x2 4
@@ -1158,12 +1405,10 @@ cglobal integral_init4v_ssse3, 3,5
     pavgb     %1, m3
     PALIGNR   m3, m2, 1, m6
     pavgb     m3, m2
-    mova      m5, m3
-    mova      m4, %1
+    psrlw     m5, m3, 8
+    psrlw     m4, %1, 8
     pand      m3, m7
     pand      %1, m7
-    psrlw     m5, 8
-    psrlw     m4, 8
     packuswb  m3, %1
     packuswb  m5, m4
     mova    [%2], m3
@@ -1182,26 +1427,70 @@ cglobal integral_init4v_ssse3, 3,5
     pavgb     m0, [r0+%3+r5+1]
     pavgb     m1, m3
     pavgb     m0, m2
-    mova      m3, m1
-    mova      m2, m0
+    psrlw     m3, m1, 8
+    psrlw     m2, m0, 8
     pand      m1, m7
     pand      m0, m7
-    psrlw     m3, 8
-    psrlw     m2, 8
     packuswb  m0, m1
     packuswb  m2, m3
     mova    [%1], m0
     mova    [%2], m2
 %endmacro
 
+%macro FILT8xU 3
+    mova      m3, [r0+%3+8]
+    mova      m2, [r0+%3]
+    pavgw     m3, [r0+%3+r5+8]
+    pavgw     m2, [r0+%3+r5]
+    movu      m1, [r0+%3+10]
+    movu      m0, [r0+%3+2]
+    pavgw     m1, [r0+%3+r5+10]
+    pavgw     m0, [r0+%3+r5+2]
+    pavgw     m1, m3
+    pavgw     m0, m2
+    psrld     m3, m1, 16
+    psrld     m2, m0, 16
+    pand      m1, m7
+    pand      m0, m7
+    packssdw  m0, m1
+    packssdw  m2, m3
+    movu    [%1], m0
+    mova    [%2], m2
+%endmacro
+
+%macro FILT8xA 4
+    mova      m3, [r0+%4+mmsize]
+    mova      m2, [r0+%4]
+    pavgw     m3, [r0+%4+r5+mmsize]
+    pavgw     m2, [r0+%4+r5]
+    PALIGNR   %1, m3, 2, m6
+    pavgw     %1, m3
+    PALIGNR   m3, m2, 2, m6
+    pavgw     m3, m2
+    psrld     m5, m3, 16
+    psrld     m4, %1, 16
+    pand      m3, m7
+    pand      %1, m7
+    packssdw  m3, %1
+    packssdw  m5, m4
+    mova    [%2], m3
+    mova    [%3], m5
+    mova      %1, m2
+%endmacro
+
 ;-----------------------------------------------------------------------------
 ; void frame_init_lowres_core( uint8_t *src0, uint8_t *dst0, uint8_t *dsth, uint8_t *dstv, uint8_t *dstc,
 ;                              int src_stride, int dst_stride, int width, int height )
 ;-----------------------------------------------------------------------------
-%macro FRAME_INIT_LOWRES 1-2 0 ; FIXME
-cglobal frame_init_lowres_core_%1, 6,7,%2
+%macro FRAME_INIT_LOWRES 0
+cglobal frame_init_lowres_core, 6,7,(12-4*(BIT_DEPTH/9)) ; 8 for HIGH_BIT_DEPTH, 12 otherwise
+%ifdef HIGH_BIT_DEPTH
+    shl   dword r6m, 1
+    FIX_STRIDES r5d
+    shl   dword r7m, 1
+%endif
 %ifdef WIN64
-    movsxd   r5, r5d
+    movsxd    r5, r5d
 %endif
     ; src += 2*(height-1)*stride + 2*width
     mov      r6d, r8m
@@ -1228,6 +1517,33 @@ cglobal frame_init_lowres_core_%1, 6,7,%2
     shl      r6d, 1
     PUSH      r6
     %define src_gap [rsp]
+%ifdef HIGH_BIT_DEPTH
+    pcmpeqw   m7, m7
+    psrld     m7, 16
+.vloop:
+    mov      r6d, r7m
+%ifnidn cpuname, mmx2
+    mova      m0, [r0]
+    mova      m1, [r0+r5]
+    pavgw     m0, m1
+    pavgw     m1, [r0+r5*2]
+%endif
+.hloop:
+    sub       r0, mmsize*2
+    sub       r1, mmsize
+    sub       r2, mmsize
+    sub       r3, mmsize
+    sub       r4, mmsize
+%ifidn cpuname, mmx2
+    FILT8xU r1, r2, 0
+    FILT8xU r3, r4, r5
+%else
+    FILT8xA m0, r1, r2, 0
+    FILT8xA m1, r3, r4, r5
+%endif
+    sub      r6d, mmsize
+    jg .hloop
+%else ; !HIGH_BIT_DEPTH
 %if mmsize == 16
     ; adjust for the odd end case
     mov      r6d, r7m
@@ -1242,7 +1558,7 @@ cglobal frame_init_lowres_core_%1, 6,7,%2
     psrlw     m7, 8
 .vloop:
     mov      r6d, r7m
-%ifnidn %1, mmxext
+%ifnidn cpuname, mmx2
     mova      m0, [r0]
     mova      m1, [r0+r5]
     pavgb     m0, m1
@@ -1262,6 +1578,7 @@ cglobal frame_init_lowres_core_%1, 6,7,%2
     mova      m0, m2
     mova      m1, m3
     sub      r6d, 8
+    jz .skip
 %endif ; mmsize
 .hloop:
     sub       r0, mmsize*2
@@ -1282,7 +1599,7 @@ cglobal frame_init_lowres_core_%1, 6,7,%2
     mova    [r2], m4
     mova    [r3], m3
     mova    [r4], m5
-%elifidn %1, mmxext
+%elifidn cpuname, mmx2
     FILT8x2U  r1, r2, 0
     FILT8x2U  r3, r4, r5
 %else
@@ -1291,6 +1608,7 @@ cglobal frame_init_lowres_core_%1, 6,7,%2
 %endif
     sub      r6d, mmsize
     jg .hloop
+%endif ; HIGH_BIT_DEPTH
 .skip:
     mov       r6, dst_gap
     sub       r0, src_gap
@@ -1305,60 +1623,109 @@ cglobal frame_init_lowres_core_%1, 6,7,%2
     RET
 %endmacro ; FRAME_INIT_LOWRES
 
-INIT_MMX
-%define PALIGNR PALIGNR_MMX
-FRAME_INIT_LOWRES mmxext
+INIT_MMX mmx2
+FRAME_INIT_LOWRES
 %ifndef ARCH_X86_64
-FRAME_INIT_LOWRES cache32_mmxext
+INIT_MMX cache32, mmx2
+FRAME_INIT_LOWRES
 %endif
-INIT_XMM
-FRAME_INIT_LOWRES sse2, 12
-%define PALIGNR PALIGNR_SSSE3
-FRAME_INIT_LOWRES ssse3, 12
+INIT_XMM sse2
+FRAME_INIT_LOWRES
+INIT_XMM ssse3
+FRAME_INIT_LOWRES
 
 ;-----------------------------------------------------------------------------
 ; void mbtree_propagate_cost( int *dst, uint16_t *propagate_in, uint16_t *intra_costs,
-;                             uint16_t *inter_costs, uint16_t *inv_qscales, int len )
+;                             uint16_t *inter_costs, uint16_t *inv_qscales, float *fps_factor, int len )
 ;-----------------------------------------------------------------------------
-cglobal mbtree_propagate_cost_sse2, 6,6,7
-    shl r5d, 1
-    lea r0, [r0+r5*2]
-    add r1, r5
-    add r2, r5
-    add r3, r5
-    add r4, r5
-    neg r5
-    pxor      xmm5, xmm5
-    movdqa    xmm6, [pw_3fff]
-    movdqa    xmm4, [pd_128]
+INIT_XMM
+cglobal mbtree_propagate_cost_sse2, 7,7,7
+    add        r6d, r6d
+    lea         r0, [r0+r6*2]
+    add         r1, r6
+    add         r2, r6
+    add         r3, r6
+    add         r4, r6
+    neg         r6
+    pxor      xmm4, xmm4
+    movss     xmm6, [r5]
+    shufps    xmm6, xmm6, 0
+    mulps     xmm6, [pf_inv256]
+    movdqa    xmm5, [pw_3fff]
 .loop:
-    movq      xmm2, [r2+r5] ; intra
-    movq      xmm0, [r4+r5] ; invq
-    movq      xmm3, [r3+r5] ; inter
-    movq      xmm1, [r1+r5] ; prop
-    punpcklwd xmm2, xmm5
-    punpcklwd xmm0, xmm5
+    movq      xmm2, [r2+r6] ; intra
+    movq      xmm0, [r4+r6] ; invq
+    movq      xmm3, [r3+r6] ; inter
+    movq      xmm1, [r1+r6] ; prop
+    punpcklwd xmm2, xmm4
+    punpcklwd xmm0, xmm4
     pmaddwd   xmm0, xmm2
-    pand      xmm3, xmm6
-    punpcklwd xmm1, xmm5
-    punpcklwd xmm3, xmm5
-    paddd     xmm0, xmm4
-    psrld     xmm0, 8       ; intra*invq>>8
-    paddd     xmm0, xmm1    ; prop + (intra*invq>>8)
+    pand      xmm3, xmm5
+    punpcklwd xmm1, xmm4
+    punpcklwd xmm3, xmm4
+    cvtdq2ps  xmm0, xmm0
+    mulps     xmm0, xmm6    ; intra*invq*fps_factor>>8
+    cvtdq2ps  xmm1, xmm1    ; prop
+    addps     xmm0, xmm1    ; prop + (intra*invq*fps_factor>>8)
     cvtdq2ps  xmm1, xmm2    ; intra
     psubd     xmm2, xmm3    ; intra - inter
+    cvtdq2ps  xmm2, xmm2    ; intra - inter
     rcpps     xmm3, xmm1    ; 1 / intra 1st approximation
-    cvtdq2ps  xmm0, xmm0
     mulps     xmm1, xmm3    ; intra * (1/intra 1st approx)
-    cvtdq2ps  xmm2, xmm2
     mulps     xmm1, xmm3    ; intra * (1/intra 1st approx)^2
-    mulps     xmm0, xmm2    ; (prop + (intra*invq>>8)) * (intra - inter)
+    mulps     xmm0, xmm2    ; (prop + (intra*invq*fps_factor>>8)) * (intra - inter)
     addps     xmm3, xmm3    ; 2 * (1/intra 1st approx)
     subps     xmm3, xmm1    ; 2nd approximation for 1/intra
     mulps     xmm0, xmm3    ; / intra
-    cvttps2dq xmm0, xmm0    ; truncation isn't really desired, but matches the integer implementation
-    movdqa [r0+r5*2], xmm0
-    add r5, 8
+    cvtps2dq  xmm0, xmm0
+    movdqa [r0+r6*2], xmm0
+    add         r6, 8
     jl .loop
     REP_RET
 
+%macro INT16_TO_FLOAT 1
+    vpunpckhwd   xmm4, xmm%1, xmm7
+    vpunpcklwd  xmm%1, xmm7
+    vinsertf128 ymm%1, ymm%1, xmm4, 1
+    vcvtdq2ps   ymm%1, ymm%1
+%endmacro
+
+; FIXME: align loads/stores to 16 bytes
+cglobal mbtree_propagate_cost_avx, 7,7,8
+    add           r6d, r6d
+    lea            r0, [r0+r6*2]
+    add            r1, r6
+    add            r2, r6
+    add            r3, r6
+    add            r4, r6
+    neg            r6
+    vmovdqa      xmm5, [pw_3fff]
+    vbroadcastss ymm6, [r5]
+    vmulps       ymm6, ymm6, [pf_inv256]
+    vpxor        xmm7, xmm7
+.loop:
+    vmovdqu      xmm0, [r2+r6]       ; intra
+    vmovdqu      xmm1, [r4+r6]       ; invq
+    vmovdqu      xmm2, [r1+r6]       ; prop
+    vpand        xmm3, xmm5, [r3+r6] ; inter
+    INT16_TO_FLOAT 0
+    INT16_TO_FLOAT 1
+    INT16_TO_FLOAT 2
+    INT16_TO_FLOAT 3
+    vmulps       ymm1, ymm1, ymm0
+    vsubps       ymm4, ymm0, ymm3
+    vmulps       ymm1, ymm1, ymm6    ; intra*invq*fps_factor>>8
+    vaddps       ymm1, ymm1, ymm2    ; prop + (intra*invq*fps_factor>>8)
+    vrcpps       ymm3, ymm0          ; 1 / intra 1st approximation
+    vmulps       ymm2, ymm0, ymm3    ; intra * (1/intra 1st approx)
+    vmulps       ymm2, ymm2, ymm3    ; intra * (1/intra 1st approx)^2
+    vmulps       ymm1, ymm1, ymm4    ; (prop + (intra*invq*fps_factor>>8)) * (intra - inter)
+    vaddps       ymm3, ymm3, ymm3    ; 2 * (1/intra 1st approx)
+    vsubps       ymm3, ymm3, ymm2    ; 2nd approximation for 1/intra
+    vmulps       ymm1, ymm1, ymm3    ; / intra
+    vcvtps2dq    ymm1, ymm1
+    vmovdqu [r0+r6*2], ymm1
+    add            r6, 16
+    jl .loop
+    vzeroupper
+    RET