doc/optimization.txt

   1 optimization Tips (for libavcodec):
   2
   3 What to optimize:
   4 If you plan to do non-x86 architecture specific optimizations (SIMD normally),
   5 then take a look in the i386/ directory, as most important functions are
   6 already optimized for MMX.
   7
   8 If you want to do x86 optimizations then you can either try to finetune the
   9 stuff in the i386 directory or find some other functions in the C source to
  10 optimize, but there aren't many left.
  11
  12 Understanding these overoptimized functions:
  13 As many functions tend to be a bit difficult to understand because
  14 of optimizations, it can be hard to optimize them further, or write
  15 architecture-specific versions. It is recommened to look at older
  16 revisions of the interesting files (for a web frontend try ViewVC at
  17 http://svn.mplayerhq.hu/ffmpeg/trunk/).
  18 Alternatively, look into the other architecture-specific versions in
  19 the i386/, ppc/, alpha/ subdirectories. Even if you don't exactly
  20 comprehend the instructions, it could help understanding the functions
  21 and how they can be optimized.
  22
  23 NOTE: If you still don't understand some function, ask at our mailing list!!!
  24 (http://lists.mplayerhq.hu/mailman/listinfo/ffmpeg-devel)
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  26
  27
  28 WTF is that function good for ....:
  29 The primary purpose of that list is to avoid wasting time to optimize functions
  30 which are rarely used
  31
  32 put(_no_rnd)_pixels{,_x2,_y2,_xy2}
  33     Used in motion compensation (en/decoding).
  34
  35 avg_pixels{,_x2,_y2,_xy2}
  36     Used in motion compensation of B-frames.
  37     These are less important than the put*pixels functions.
  38
  39 avg_no_rnd_pixels*
  40     unused
  41
  42 pix_abs16x16{,_x2,_y2,_xy2}
  43     Used in motion estimation (encoding) with SAD.
  44
  45 pix_abs8x8{,_x2,_y2,_xy2}
  46     Used in motion estimation (encoding) with SAD of MPEG-4 4MV only.
  47     These are less important than the pix_abs16x16* functions.
  48
  49 put_mspel8_mc* / wmv2_mspel8*
  50     Used only in WMV2.
  51     it is not recommended that you waste your time with these, as WMV2
  52     is an ugly and relatively useless codec.
  53
  54 mpeg4_qpel* / *qpel_mc*
  55     Used in MPEG-4 qpel motion compensation (encoding & decoding).
  56     The qpel8 functions are used only for 4mv,
  57     the avg_* functions are used only for B-frames.
  58     Optimizing them should have a significant impact on qpel
  59     encoding & decoding.
  60
  61 qpel{8,16}_mc??_old_c / *pixels{8,16}_l4
  62     Just used to work around a bug in an old libavcodec encoder version.
  63     Don't optimize them.
  64
  65 tpel_mc_func {put,avg}_tpel_pixels_tab
  66     Used only for SVQ3, so only optimize them if you need fast SVQ3 decoding.
  67
  68 add_bytes/diff_bytes
  69     For huffyuv only, optimize if you want a faster ffhuffyuv codec.
  70
  71 get_pixels / diff_pixels
  72     Used for encoding, easy.
  73
  74 clear_blocks
  75     easiest to optimize
  76
  77 gmc
  78     Used for MPEG-4 gmc.
  79     Optimizing this should have a significant effect on the gmc decoding
  80     speed.
  81
  82 gmc1
  83     Used for chroma blocks in MPEG-4 gmc with 1 warp point
  84     (there are 4 luma & 2 chroma blocks per macroblock, so
  85     only 1/3 of the gmc blocks use this, the other 2/3
  86     use the normal put_pixel* code, but only if there is
  87     just 1 warp point).
  88     Note: DivX5 gmc always uses just 1 warp point.
  89
  90 pix_sum
  91     Used for encoding.
  92
  93 hadamard8_diff / sse / sad == pix_norm1 / dct_sad / quant_psnr / rd / bit
  94     Specific compare functions used in encoding, it depends upon the
  95     command line switches which of these are used.
  96     Don't waste your time with dct_sad & quant_psnr, they aren't
  97     really useful.
  98
  99 put_pixels_clamped / add_pixels_clamped
 100     Used for en/decoding in the IDCT, easy.
 101     Note, some optimized IDCTs have the add/put clamped code included and
 102     then put_pixels_clamped / add_pixels_clamped will be unused.
 103
 104 idct/fdct
 105     idct (encoding & decoding)
 106     fdct (encoding)
 107     difficult to optimize
 108
 109 dct_quantize_trellis
 110     Used for encoding with trellis quantization.
 111     difficult to optimize
 112
 113 dct_quantize
 114     Used for encoding.
 115
 116 dct_unquantize_mpeg1
 117     Used in MPEG-1 en/decoding.
 118
 119 dct_unquantize_mpeg2
 120     Used in MPEG-2 en/decoding.
 121
 122 dct_unquantize_h263
 123     Used in MPEG-4/H.263 en/decoding.
 124
 125 FIXME remaining functions?
 126 BTW, most of these functions are in dsputil.c/.h, some are in mpegvideo.c/.h.
 127
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 129
 130 Alignment:
 131 Some instructions on some architectures have strict alignment restrictions,
 132 for example most SSE/SSE2 instructions on x86.
 133 The minimum guaranteed alignment is written in the .h files, for example:
 134     void (*put_pixels_clamped)(const DCTELEM *block/*align 16*/, UINT8 *pixels/*align 8*/, int line_size);
 135
 136
 137
 138 Links:
 139 http://www.aggregate.org/MAGIC/
 140
 141 x86-specific:
 142 http://developer.intel.com/design/pentium4/manuals/248966.htm
 143
 144 The IA-32 Intel Architecture Software Developer's Manual, Volume 2:
 145 Instruction Set Reference
 146 http://developer.intel.com/design/pentium4/manuals/245471.htm
 147
 148 http://www.agner.org/assem/
 149
 150 AMD Athlon Processor x86 Code Optimization Guide:
 151 http://www.amd.com/us-en/assets/content_type/white_papers_and_tech_docs/22007.pdf
 152
 153
 154 ARM-specific:
 155
 156 ARM Architecture Reference Manual (up to ARMv5TE):
 157 http://www.arm.com/community/university/eulaarmarm.html
 158
 159 Procedure Call Standard for the ARM Architecture:
 160 http://www.arm.com/pdfs/aapcs.pdf
 161
 162 Optimization guide for ARM9E (used in Nokia 770 Internet Tablet):
 163 http://infocenter.arm.com/help/topic/com.arm.doc.ddi0240b/DDI0240A.pdf
 164 Optimization guide for ARM11 (used in Nokia N800 Internet Tablet):
 165 http://infocenter.arm.com/help/topic/com.arm.doc.ddi0211j/DDI0211J_arm1136_r1p5_trm.pdf
 166 Optimization guide for Intel XScale (used in Sharp Zaurus PDA):
 167 http://download.intel.com/design/intelxscale/27347302.pdf
 168
 169 PowerPC-specific:
 170
 171 PowerPC32/AltiVec PIM:
 172 www.freescale.com/files/32bit/doc/ref_manual/ALTIVECPEM.pdf
 173
 174 PowerPC32/AltiVec PEM:
 175 www.freescale.com/files/32bit/doc/ref_manual/ALTIVECPIM.pdf
 176
 177 CELL/SPU:
 178 http://www-01.ibm.com/chips/techlib/techlib.nsf/techdocs/30B3520C93F437AB87257060006FFE5E/$file/Language_Extensions_for_CBEA_2.4.pdf
 179 http://www-01.ibm.com/chips/techlib/techlib.nsf/techdocs/9F820A5FFA3ECE8C8725716A0062585F/$file/CBE_Handbook_v1.1_24APR2007_pub.pdf
 180
 181 SPARC-specific:
 182 SPARC Joint Programming Specification (JPS1): Commonality
 183 http://www.fujitsu.com/downloads/PRMPWR/JPS1-R1.0.4-Common-pub.pdf
 184
 185 UltraSPARC III Processor User's Manual (contains instruction timings)
 186 http://www.sun.com/processors/manuals/USIIIv2.pdf
 187
 188 VIS Whitepaper (contains optimization guidelines)
 189 http://www.sun.com/processors/vis/download/vis/vis_whitepaper.pdf
 190
 191 GCC asm links:
 192 official doc but quite ugly
 193 http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Extended-Asm.html
 194
 195 a bit old (note "+" is valid for input-output, even though the next disagrees)
 196 http://www.cs.virginia.edu/~clc5q/gcc-inline-asm.pdf