libavcodec/i386/vp3dsp_sse2.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2004 the ffmpeg project
   3  *
   4  * This file is part of FFmpeg.
   5  *
   6  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   8  * License as published by the Free Software Foundation; either
   9  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  10  *
  11  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  14  * Lesser General Public License for more details.
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  17  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  18  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  19  */
  20
  21 /**
  22  * @file vp3dsp_sse2.c
  23  * SSE2-optimized functions cribbed from the original VP3 source code.
  24  */
  25
  26 #include "libavcodec/dsputil.h"
  27 #include "dsputil_mmx.h"
  28
  29 DECLARE_ALIGNED_16(const uint16_t, ff_vp3_idct_data[7 * 8]) =
  30 {
  31     64277,64277,64277,64277,64277,64277,64277,64277,
  32     60547,60547,60547,60547,60547,60547,60547,60547,
  33     54491,54491,54491,54491,54491,54491,54491,54491,
  34     46341,46341,46341,46341,46341,46341,46341,46341,
  35     36410,36410,36410,36410,36410,36410,36410,36410,
  36     25080,25080,25080,25080,25080,25080,25080,25080,
  37     12785,12785,12785,12785,12785,12785,12785,12785
  38 };
  39
  40
  41 #define VP3_1D_IDCT_SSE2(ADD, SHIFT) \
  42     "movdqa "I(3)", %%xmm2 \n\t"     /* xmm2 = i3 */ \
  43     "movdqa "C(3)", %%xmm6 \n\t"     /* xmm6 = c3 */ \
  44     "movdqa %%xmm2, %%xmm4 \n\t"     /* xmm4 = i3 */ \
  45     "movdqa "I(5)", %%xmm7 \n\t"     /* xmm7 = i5 */ \
  46     "pmulhw %%xmm6, %%xmm4 \n\t"     /* xmm4 = c3 * i3 - i3 */ \
  47     "movdqa "C(5)", %%xmm1 \n\t"     /* xmm1 = c5 */ \
  48     "pmulhw %%xmm7, %%xmm6 \n\t"     /* xmm6 = c3 * i5 - i5 */ \
  49     "movdqa %%xmm1, %%xmm5 \n\t"     /* xmm5 = c5 */ \
  50     "pmulhw %%xmm2, %%xmm1 \n\t"     /* xmm1 = c5 * i3 - i3 */ \
  51     "movdqa "I(1)", %%xmm3 \n\t"     /* xmm3 = i1 */ \
  52     "pmulhw %%xmm7, %%xmm5 \n\t"     /* xmm5 = c5 * i5 - i5 */ \
  53     "movdqa "C(1)", %%xmm0 \n\t"     /* xmm0 = c1 */ \
  54     "paddw  %%xmm2, %%xmm4 \n\t"     /* xmm4 = c3 * i3 */ \
  55     "paddw  %%xmm7, %%xmm6 \n\t"     /* xmm6 = c3 * i5 */ \
  56     "paddw  %%xmm1, %%xmm2 \n\t"     /* xmm2 = c5 * i3 */ \
  57     "movdqa "I(7)", %%xmm1 \n\t"     /* xmm1 = i7 */ \
  58     "paddw  %%xmm5, %%xmm7 \n\t"     /* xmm7 = c5 * i5 */ \
  59     "movdqa %%xmm0, %%xmm5 \n\t"     /* xmm5 = c1 */ \
  60     "pmulhw %%xmm3, %%xmm0 \n\t"     /* xmm0 = c1 * i1 - i1 */ \
  61     "paddsw %%xmm7, %%xmm4 \n\t"     /* xmm4 = c3 * i3 + c5 * i5 = C */ \
  62     "pmulhw %%xmm1, %%xmm5 \n\t"     /* xmm5 = c1 * i7 - i7 */ \
  63     "movdqa "C(7)", %%xmm7 \n\t"     /* xmm7 = c7 */ \
  64     "psubsw %%xmm2, %%xmm6 \n\t"     /* xmm6 = c3 * i5 - c5 * i3 = D */ \
  65     "paddw  %%xmm3, %%xmm0 \n\t"     /* xmm0 = c1 * i1 */ \
  66     "pmulhw %%xmm7, %%xmm3 \n\t"     /* xmm3 = c7 * i1 */ \
  67     "movdqa "I(2)", %%xmm2 \n\t"     /* xmm2 = i2 */ \
  68     "pmulhw %%xmm1, %%xmm7 \n\t"     /* xmm7 = c7 * i7 */ \
  69     "paddw  %%xmm1, %%xmm5 \n\t"     /* xmm5 = c1 * i7 */ \
  70     "movdqa %%xmm2, %%xmm1 \n\t"     /* xmm1 = i2 */ \
  71     "pmulhw "C(2)", %%xmm2 \n\t"     /* xmm2 = i2 * c2 -i2 */ \
  72     "psubsw %%xmm5, %%xmm3 \n\t"     /* xmm3 = c7 * i1 - c1 * i7 = B */ \
  73     "movdqa "I(6)", %%xmm5 \n\t"     /* xmm5 = i6 */ \
  74     "paddsw %%xmm7, %%xmm0 \n\t"     /* xmm0 = c1 * i1 + c7 * i7 = A */ \
  75     "movdqa %%xmm5, %%xmm7 \n\t"     /* xmm7 = i6 */ \
  76     "psubsw %%xmm4, %%xmm0 \n\t"     /* xmm0 = A - C */ \
  77     "pmulhw "C(2)", %%xmm5 \n\t"     /* xmm5 = c2 * i6 - i6 */ \
  78     "paddw  %%xmm1, %%xmm2 \n\t"     /* xmm2 = i2 * c2 */ \
  79     "pmulhw "C(6)", %%xmm1 \n\t"     /* xmm1 = c6 * i2 */ \
  80     "paddsw %%xmm4, %%xmm4 \n\t"     /* xmm4 = C + C */ \
  81     "paddsw %%xmm0, %%xmm4 \n\t"     /* xmm4 = A + C = C. */ \
  82     "psubsw %%xmm6, %%xmm3 \n\t"     /* xmm3 = B - D */ \
  83     "paddw  %%xmm7, %%xmm5 \n\t"     /* xmm5 = c2 * i6 */ \
  84     "paddsw %%xmm6, %%xmm6 \n\t"     /* xmm6 = D + D */ \
  85     "pmulhw "C(6)", %%xmm7 \n\t"     /* xmm7 = c6 * i6 */ \
  86     "paddsw %%xmm3, %%xmm6 \n\t"     /* xmm6 = B + D = D. */ \
  87     "movdqa %%xmm4, "I(1)" \n\t"     /* Save C. at I(1) */ \
  88     "psubsw %%xmm5, %%xmm1 \n\t"     /* xmm1 = c6 * i2 - c2 * i6 = H */ \
  89     "movdqa "C(4)", %%xmm4 \n\t"     /* xmm4 = c4 */ \
  90     "movdqa %%xmm3, %%xmm5 \n\t"     /* xmm5 = B - D */ \
  91     "pmulhw %%xmm4, %%xmm3 \n\t"     /* xmm3 = ( c4 -1 ) * ( B - D ) */ \
  92     "paddsw %%xmm2, %%xmm7 \n\t"     /* xmm7 = c2 * i2 + c6 * i6 = G */ \
  93     "movdqa %%xmm6, "I(2)" \n\t"     /* Save D. at I(2) */ \
  94     "movdqa %%xmm0, %%xmm2 \n\t"     /* xmm2 = A - C */ \
  95     "movdqa "I(0)", %%xmm6 \n\t"     /* xmm6 = i0 */ \
  96     "pmulhw %%xmm4, %%xmm0 \n\t"     /* xmm0 = ( c4 - 1 ) * ( A - C ) = A. */ \
  97     "paddw  %%xmm3, %%xmm5 \n\t"     /* xmm5 = c4 * ( B - D ) = B. */ \
  98     "movdqa "I(4)", %%xmm3 \n\t"     /* xmm3 = i4 */ \
  99     "psubsw %%xmm1, %%xmm5 \n\t"     /* xmm5 = B. - H = B.. */ \
 100     "paddw  %%xmm0, %%xmm2 \n\t"     /* xmm2 = c4 * ( A - C) = A. */ \
 101     "psubsw %%xmm3, %%xmm6 \n\t"     /* xmm6 = i0 - i4 */ \
 102     "movdqa %%xmm6, %%xmm0 \n\t"     /* xmm0 = i0 - i4 */ \
 103     "pmulhw %%xmm4, %%xmm6 \n\t"     /* xmm6 = (c4 - 1) * (i0 - i4) = F */ \
 104     "paddsw %%xmm3, %%xmm3 \n\t"     /* xmm3 = i4 + i4 */ \
 105     "paddsw %%xmm1, %%xmm1 \n\t"     /* xmm1 = H + H */ \
 106     "paddsw %%xmm0, %%xmm3 \n\t"     /* xmm3 = i0 + i4 */ \
 107     "paddsw %%xmm5, %%xmm1 \n\t"     /* xmm1 = B. + H = H. */ \
 108     "pmulhw %%xmm3, %%xmm4 \n\t"     /* xmm4 = ( c4 - 1 ) * ( i0 + i4 )  */ \
 109     "paddw  %%xmm0, %%xmm6 \n\t"     /* xmm6 = c4 * ( i0 - i4 ) */ \
 110     "psubsw %%xmm2, %%xmm6 \n\t"     /* xmm6 = F - A. = F. */ \
 111     "paddsw %%xmm2, %%xmm2 \n\t"     /* xmm2 = A. + A. */ \
 112     "movdqa "I(1)", %%xmm0 \n\t"     /* Load        C. from I(1) */ \
 113     "paddsw %%xmm6, %%xmm2 \n\t"     /* xmm2 = F + A. = A.. */ \
 114     "paddw  %%xmm3, %%xmm4 \n\t"     /* xmm4 = c4 * ( i0 + i4 ) = 3 */ \
 115     "psubsw %%xmm1, %%xmm2 \n\t"     /* xmm2 = A.. - H. = R2 */ \
 116     ADD(%%xmm2)                      /* Adjust R2 and R1 before shifting */ \
 117     "paddsw %%xmm1, %%xmm1 \n\t"     /* xmm1 = H. + H. */ \
 118     "paddsw %%xmm2, %%xmm1 \n\t"     /* xmm1 = A.. + H. = R1 */ \
 119     SHIFT(%%xmm2)                    /* xmm2 = op2 */ \
 120     "psubsw %%xmm7, %%xmm4 \n\t"     /* xmm4 = E - G = E. */ \
 121     SHIFT(%%xmm1)                    /* xmm1 = op1 */ \
 122     "movdqa "I(2)", %%xmm3 \n\t"     /* Load D. from I(2) */ \
 123     "paddsw %%xmm7, %%xmm7 \n\t"     /* xmm7 = G + G */ \
 124     "paddsw %%xmm4, %%xmm7 \n\t"     /* xmm7 = E + G = G. */ \
 125     "psubsw %%xmm3, %%xmm4 \n\t"     /* xmm4 = E. - D. = R4 */ \
 126     ADD(%%xmm4)                      /* Adjust R4 and R3 before shifting */ \
 127     "paddsw %%xmm3, %%xmm3 \n\t"     /* xmm3 = D. + D. */ \
 128     "paddsw %%xmm4, %%xmm3 \n\t"     /* xmm3 = E. + D. = R3 */ \
 129     SHIFT(%%xmm4)                    /* xmm4 = op4 */ \
 130     "psubsw %%xmm5, %%xmm6 \n\t"     /* xmm6 = F. - B..= R6 */ \
 131     SHIFT(%%xmm3)                    /* xmm3 = op3 */ \
 132     ADD(%%xmm6)                      /* Adjust R6 and R5 before shifting */ \
 133     "paddsw %%xmm5, %%xmm5 \n\t"     /* xmm5 = B.. + B.. */ \
 134     "paddsw %%xmm6, %%xmm5 \n\t"     /* xmm5 = F. + B.. = R5 */ \
 135     SHIFT(%%xmm6)                    /* xmm6 = op6 */ \
 136     SHIFT(%%xmm5)                    /* xmm5 = op5 */ \
 137     "psubsw %%xmm0, %%xmm7 \n\t"     /* xmm7 = G. - C. = R7 */ \
 138     ADD(%%xmm7)                      /* Adjust R7 and R0 before shifting */ \
 139     "paddsw %%xmm0, %%xmm0 \n\t"     /* xmm0 = C. + C. */ \
 140     "paddsw %%xmm7, %%xmm0 \n\t"     /* xmm0 = G. + C. */ \
 141     SHIFT(%%xmm7)                    /* xmm7 = op7 */ \
 142     SHIFT(%%xmm0)                    /* xmm0 = op0 */
 143
 144 #define PUT_BLOCK(r0, r1, r2, r3, r4, r5, r6, r7) \
 145     "movdqa " #r0 ", " O(0) "\n\t" \
 146     "movdqa " #r1 ", " O(1) "\n\t" \
 147     "movdqa " #r2 ", " O(2) "\n\t" \
 148     "movdqa " #r3 ", " O(3) "\n\t" \
 149     "movdqa " #r4 ", " O(4) "\n\t" \
 150     "movdqa " #r5 ", " O(5) "\n\t" \
 151     "movdqa " #r6 ", " O(6) "\n\t" \
 152     "movdqa " #r7 ", " O(7) "\n\t"
 153
 154 #define SSE2_Transpose() \
 155     "movdqa     "I(4)", %%xmm4 \n\t"     /* xmm4=e7e6e5e4e3e2e1e0 */ \
 156     "movdqa     "I(5)", %%xmm0 \n\t"     /* xmm4=f7f6f5f4f3f2f1f0 */ \
 157     "movdqa     %%xmm4, %%xmm5 \n\t"     /* make a copy */ \
 158     "punpcklwd  %%xmm0, %%xmm4 \n\t"     /* xmm4=f3e3f2e2f1e1f0e0 */ \
 159     "punpckhwd  %%xmm0, %%xmm5 \n\t"     /* xmm5=f7e7f6e6f5e5f4e4 */ \
 160     "movdqa     "I(6)", %%xmm6 \n\t"     /* xmm6=g7g6g5g4g3g2g1g0 */ \
 161     "movdqa     "I(7)", %%xmm0 \n\t"     /* xmm0=h7h6h5h4h3h2h1h0 */ \
 162     "movdqa     %%xmm6, %%xmm7 \n\t"     /* make a copy */ \
 163     "punpcklwd  %%xmm0, %%xmm6 \n\t"     /* xmm6=h3g3h3g2h1g1h0g0 */ \
 164     "punpckhwd  %%xmm0, %%xmm7 \n\t"     /* xmm7=h7g7h6g6h5g5h4g4 */ \
 165     "movdqa     %%xmm4, %%xmm3 \n\t"     /* make a copy */ \
 166     "punpckldq  %%xmm6, %%xmm4 \n\t"     /* xmm4=h1g1f1e1h0g0f0e0 */ \
 167     "punpckhdq  %%xmm6, %%xmm3 \n\t"     /* xmm3=h3g3g3e3h2g2f2e2 */ \
 168     "movdqa     %%xmm3, "I(6)" \n\t"     /* save h3g3g3e3h2g2f2e2 */ \
 169     "movdqa     %%xmm5, %%xmm6 \n\t"     /* make a copy */ \
 170     "punpckldq  %%xmm7, %%xmm5 \n\t"     /* xmm5=h5g5f5e5h4g4f4e4 */ \
 171     "punpckhdq  %%xmm7, %%xmm6 \n\t"     /* xmm6=h7g7f7e7h6g6f6e6 */ \
 172     "movdqa     "I(0)", %%xmm0 \n\t"     /* xmm0=a7a6a5a4a3a2a1a0 */ \
 173     "movdqa     "I(1)", %%xmm1 \n\t"     /* xmm1=b7b6b5b4b3b2b1b0 */ \
 174     "movdqa     %%xmm0, %%xmm7 \n\t"     /* make a copy */ \
 175     "punpcklwd  %%xmm1, %%xmm0 \n\t"     /* xmm0=b3a3b2a2b1a1b0a0 */ \
 176     "punpckhwd  %%xmm1, %%xmm7 \n\t"     /* xmm7=b7a7b6a6b5a5b4a4 */ \
 177     "movdqa     "I(2)", %%xmm2 \n\t"     /* xmm2=c7c6c5c4c3c2c1c0 */ \
 178     "movdqa     "I(3)", %%xmm3 \n\t"     /* xmm3=d7d6d5d4d3d2d1d0 */ \
 179     "movdqa     %%xmm2, %%xmm1 \n\t"     /* make a copy */ \
 180     "punpcklwd  %%xmm3, %%xmm2 \n\t"     /* xmm2=d3c3d2c2d1c1d0c0 */ \
 181     "punpckhwd  %%xmm3, %%xmm1 \n\t"     /* xmm1=d7c7d6c6d5c5d4c4 */ \
 182     "movdqa     %%xmm0, %%xmm3 \n\t"     /* make a copy        */ \
 183     "punpckldq  %%xmm2, %%xmm0 \n\t"     /* xmm0=d1c1b1a1d0c0b0a0 */ \
 184     "punpckhdq  %%xmm2, %%xmm3 \n\t"     /* xmm3=d3c3b3a3d2c2b2a2 */ \
 185     "movdqa     %%xmm7, %%xmm2 \n\t"     /* make a copy */ \
 186     "punpckldq  %%xmm1, %%xmm2 \n\t"     /* xmm2=d5c5b5a5d4c4b4a4 */ \
 187     "punpckhdq  %%xmm1, %%xmm7 \n\t"     /* xmm7=d7c7b7a7d6c6b6a6 */ \
 188     "movdqa     %%xmm0, %%xmm1 \n\t"     /* make a copy */ \
 189     "punpcklqdq %%xmm4, %%xmm0 \n\t"     /* xmm0=h0g0f0e0d0c0b0a0 */ \
 190     "punpckhqdq %%xmm4, %%xmm1 \n\t"     /* xmm1=h1g1g1e1d1c1b1a1 */ \
 191     "movdqa     %%xmm0, "I(0)" \n\t"     /* save I(0) */ \
 192     "movdqa     %%xmm1, "I(1)" \n\t"     /* save I(1) */ \
 193     "movdqa     "I(6)", %%xmm0 \n\t"     /* load h3g3g3e3h2g2f2e2 */ \
 194     "movdqa     %%xmm3, %%xmm1 \n\t"     /* make a copy */ \
 195     "punpcklqdq %%xmm0, %%xmm1 \n\t"     /* xmm1=h2g2f2e2d2c2b2a2 */ \
 196     "punpckhqdq %%xmm0, %%xmm3 \n\t"     /* xmm3=h3g3f3e3d3c3b3a3 */ \
 197     "movdqa     %%xmm2, %%xmm4 \n\t"     /* make a copy */ \
 198     "punpcklqdq %%xmm5, %%xmm4 \n\t"     /* xmm4=h4g4f4e4d4c4b4a4 */ \
 199     "punpckhqdq %%xmm5, %%xmm2 \n\t"     /* xmm2=h5g5f5e5d5c5b5a5 */ \
 200     "movdqa     %%xmm1, "I(2)" \n\t"     /* save I(2) */ \
 201     "movdqa     %%xmm3, "I(3)" \n\t"     /* save I(3) */ \
 202     "movdqa     %%xmm4, "I(4)" \n\t"     /* save I(4) */ \
 203     "movdqa     %%xmm2, "I(5)" \n\t"     /* save I(5) */ \
 204     "movdqa     %%xmm7, %%xmm5 \n\t"     /* make a copy */ \
 205     "punpcklqdq %%xmm6, %%xmm5 \n\t"     /* xmm5=h6g6f6e6d6c6b6a6 */ \
 206     "punpckhqdq %%xmm6, %%xmm7 \n\t"     /* xmm7=h7g7f7e7d7c7b7a7 */ \
 207     "movdqa     %%xmm5, "I(6)" \n\t"     /* save I(6) */ \
 208     "movdqa     %%xmm7, "I(7)" \n\t"     /* save I(7) */
 209
 210 #define NOP(xmm)
 211 #define SHIFT4(xmm) "psraw  $4, "#xmm"\n\t"
 212 #define ADD8(xmm)   "paddsw %2, "#xmm"\n\t"
 213
 214 void ff_vp3_idct_sse2(int16_t *input_data)
 215 {
 216 #define I(x) AV_STRINGIFY(16*x)"(%0)"
 217 #define O(x) I(x)
 218 #define C(x) AV_STRINGIFY(16*(x-1))"(%1)"
 219
 220     asm volatile (
 221         VP3_1D_IDCT_SSE2(NOP, NOP)
 222         PUT_BLOCK(%%xmm0, %%xmm1, %%xmm2, %%xmm3, %%xmm4, %%xmm5, %%xmm6, %%xmm7)
 223
 224         SSE2_Transpose()
 225
 226         VP3_1D_IDCT_SSE2(ADD8, SHIFT4)
 227         PUT_BLOCK(%%xmm0, %%xmm1, %%xmm2, %%xmm3, %%xmm4, %%xmm5, %%xmm6, %%xmm7)
 228         :: "r"(input_data), "r"(ff_vp3_idct_data), "m"(ff_pw_8)
 229     );
 230 }
 231
 232 void ff_vp3_idct_put_sse2(uint8_t *dest, int line_size, DCTELEM *block)
 233 {
 234     ff_vp3_idct_sse2(block);
 235     put_signed_pixels_clamped_mmx(block, dest, line_size);
 236 }
 237
 238 void ff_vp3_idct_add_sse2(uint8_t *dest, int line_size, DCTELEM *block)
 239 {
 240     ff_vp3_idct_sse2(block);
 241     add_pixels_clamped_mmx(block, dest, line_size);
 242 }