Replace FFmpeg with Libav in licence headers
[ffmpeg.git] / libavcodec / bfin / idct_bfin.S
1 /*
2  * idct BlackFin
3  *
4  * Copyright (C) 2007 Marc Hoffman <marc.hoffman@analog.com>
5  *
6  * This file is part of Libav.
7  *
8  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
10  * License as published by the Free Software Foundation; either
11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
12  *
13  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
16  * Lesser General Public License for more details.
17  *
18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
19  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
21  */
22 /*
23    This blackfin DSP code implements an 8x8 inverse type II DCT.
24
25 Prototype       : void ff_bfin_idct(DCTELEM *in)
26
27 Registers Used  : A0, A1, R0-R7, I0-I3, B0, B2, B3, M0-M2, L0-L3, P0-P5, LC0.
28
29 Performance     :
30                     Code Size   : 498 Bytes.
31                     Cycle Count : 417 Cycles
32
33
34 -----------------------------------------------------------
35 FFMPEG conformance testing results
36 -----------------------------------------------------------
37
38 dct-test: modified with the following
39             dct_error("BFINidct", 1, ff_bfin_idct, idct, test);
40 produces the following output
41
42 root:/u/ffmpeg/bhead/libavcodec> ./dct-test -i
43 ffmpeg DCT/IDCT test
44
45     8    15    -2    21    24    17     0    10
46     2   -10    -5    -5    -3     7   -14    -3
47     2   -13   -10   -19    18    -6     6    -2
48     9     4    16    -3     9    12    10    15
49    15    -9    -2    10     1    16     0   -15
50   -15     5     7     3    13     0    13    20
51    -6   -15    24     9   -18     1     9   -22
52    -8    25    23     2    -7     0    30    13
53 IDCT BFINidct: err_inf=1 err2=0.01002344 syserr=0.00150000 maxout=266 blockSumErr=64
54 IDCT BFINidct: 88.3 kdct/s
55
56 */
57
58 #include "config.h"
59 #include "config_bfin.h"
60
61 #if defined(__FDPIC__) && CONFIG_SRAM
62 .section .l1.data.B,"aw",@progbits
63 #else
64 .data
65 #endif
66
67 .align 4;
68 coefs:
69 .short 0x5a82;           //  C4
70 .short 0x5a82;           //  C4
71 .short 0x30FC;           //cos(3pi/8)  C6
72 .short 0x7642;           //cos(pi/8)   C2
73 .short 0x18F9;           //cos(7pi/16)
74 .short 0x7D8A;           //cos(pi/16)
75 .short 0x471D;           //cos(5pi/16)
76 .short 0x6A6E;           //cos(3pi/16)
77 .short 0x18F9;           //cos(7pi/16)
78 .short 0x7D8A;           //cos(pi/16)
79
80 #if defined(__FDPIC__) && CONFIG_SRAM
81 .section .l1.data.A,"aw",@progbits
82 #endif
83
84 vtmp: .space 256
85
86 #define TMP0 FP-8
87 #define TMP1 FP-12
88 #define TMP2 FP-16
89
90
91 .text
92 DEFUN(idct,mL1,
93         (DCTELEM *block)):
94
95 /********************** Function Prologue *********************************/
96     link 16;
97     [--SP] = (R7:4, P5:3);   // Push the registers onto the stack.
98     B0 = R0;                 // Pointer to Input matrix
99     RELOC(R1, P3, coefs);    // Pointer to Coefficients
100     RELOC(R2, P3, vtmp);     // Pointer to Temporary matrix
101     B3 = R1;
102     B2 = R2;
103     L3 = 20;                // L3 is used for making the coefficient array
104                             // circular.
105                             // MUST BE RESTORED TO ZERO at function exit.
106     M1 = 16 (X);            // All these registers are initialized for
107     M3 = 8(X);              // modifying address offsets.
108
109     I0 = B0;                // I0 points to Input Element (0, 0).
110     I2 = B0;                // I2 points to Input Element (0, 0).
111     I2 += M3 || R0.H = W[I0];
112                             // Element 0 is read into R0.H
113     I1 = I2;                // I1 points to input Element (0, 6).
114     I1 += 4  || R0.L = W[I2++];
115                             // I2 points to input Element (0, 4).
116                             // Element 4 is read into R0.L.
117     P2 = 8 (X);
118     P3 = 32 (X);
119     P4 = -32 (X);
120     P5 = 98 (X);
121     R7 = 0x8000(Z);
122     I3 = B3;                // I3 points to Coefficients
123     P0 = B2;                // P0 points to array Element (0, 0) of temp
124     P1 = B2;
125     R7 = [I3++] || [TMP2]=R7;            // Coefficient C4 is read into R7.H and R7.L.
126     MNOP;
127     NOP;
128
129     /*
130      *   A1 =      Y0 * cos(pi/4)
131      *   A0 =      Y0 * cos(pi/4)
132      *   A1 = A1 + Y4 * cos(pi/4)
133      *   A0 = A0 - Y4 * cos(pi/4)
134      *   load:
135      *     R1=(Y2,Y6)
136      *     R7=(C2,C6)
137      *   res:
138      *     R3=Y0, R2=Y4
139      */
140     A1=R7.H*R0.H,       A0=R7.H*R0.H (IS)       || I0+= 4       || R1.L=W[I1++];
141     R3=(A1+=R7.H*R0.L), R2=(A0-=R7.H*R0.L) (IS) || R1.H=W[I0--] || R7=[I3++];
142
143     LSETUP (.0, .1) LC0 = P2; // perform 8 1d idcts
144
145     P2 = 112 (X);
146     P1 = P1 + P2;           // P1 points to element (7, 0) of temp buffer.
147     P2 = -94(X);
148
149 .0:
150        /*
151         *   A1 =      Y2 * cos(3pi/8)
152         *   A0 =      Y2 * cos(pi/8)
153         *   A1 = A1 - Y6 * cos(pi/8)
154         *   A0 = A0 + Y6 * cos(3pi/8)
155         *      R5 = (Y1,Y7)
156         *      R7 = (C1,C7)
157         *   res:
158         *      R1=Y2, R0=Y6
159         */
160         A1=R7.L*R1.H,       A0=R7.H*R1.H (IS)        || I0+=4        || R5.H=W[I0];
161         R1=(A1-=R7.H*R1.L), R0=(A0+=R7.L*R1.L) (IS)  || R5.L=W[I1--] || R7=[I3++];
162         /*
163         *   Y0 = Y0 + Y6.
164         *   Y4 = Y4 + Y2.
165         *   Y2 = Y4 - Y2.
166         *   Y6 = Y0 - Y6.
167         *     R3 is saved
168         *     R6.l=Y3
169         * note: R3: Y0, R2: Y4, R1: Y2, R0: Y6
170         */
171         R3=R3+R0, R0=R3-R0;
172         R2=R2+R1, R1=R2-R1 || [TMP0]=R3 || R6.L=W[I0--];
173         /*
174          *  Compute the odd portion (1,3,5,7) even is done.
175          *
176          *  Y1 = C7 * Y1 - C1 * Y7 + C3 * Y5 - C5 * Y3.
177          *  Y7 = C1 * Y1 + C7 * Y7 + C5 * Y5 + C3 * Y3.
178          *  Y5 = C5 * Y1 + C3 * Y7 + C7 * Y5 - C1 * Y3.
179          *  Y3 = C3 * Y1 - C5 * Y7 - C1 * Y5 - C7 * Y3.
180          */
181         //  R5=(Y1,Y7)  R6=(Y5,Y3)                                                   // R7=(C1,C7)
182         A1 =R7.L*R5.H,       A0 =R7.H*R5.H (IS)       || [TMP1]=R2 || R6.H=W[I2--];
183         A1-=R7.H*R5.L,       A0+=R7.L*R5.L (IS)       || I0-=4     || R7=[I3++];
184         A1+=R7.H*R6.H,       A0+=R7.L*R6.H (IS)       || I0+=M1;                     // R7=(C3,C5)
185         R3 =(A1-=R7.L*R6.L), R2 =(A0+=R7.H*R6.L) (IS);
186         A1 =R7.L*R5.H,       A0 =R7.H*R5.H (IS)       || R4=[TMP0];
187         A1+=R7.H*R5.L,       A0-=R7.L*R5.L (IS)       || I1+=M1    || R7=[I3++];     // R7=(C1,C7)
188         A1+=R7.L*R6.H,       A0-=R7.H*R6.H (IS);
189         R7 =(A1-=R7.H*R6.L), R6 =(A0-=R7.L*R6.L) (IS) || I2+=M1;
190         // R3=Y1, R2=Y7, R7=Y5, R6=Y3
191
192         /* Transpose write column. */
193         R5.H=R4+R2 (RND12);                                   // Y0=Y0+Y7
194         R5.L=R4-R2 (RND12) || R4 = [TMP1];                    // Y7=Y7-Y0
195         R2.H=R1+R7 (RND12) || W[P0++P3]=R5.H;                 // Y2=Y2+Y5 st Y0
196         R2.L=R1-R7 (RND12) || W[P1++P4]=R5.L || R7=[I3++];    // Y5=Y2-Y5 st Y7
197         R5.H=R0-R3 (RND12) || W[P0++P3]=R2.H || R1.L=W[I1++]; // Y1=Y6-Y1 st Y2
198         R5.L=R0+R3 (RND12) || W[P1++P4]=R2.L || R0.H=W[I0++]; // Y6=Y6+Y1 st Y5
199         R3.H=R4-R6 (RND12) || W[P0++P3]=R5.H || R0.L=W[I2++]; // Y3=Y3-Y4 st Y1
200         R3.L=R4+R6 (RND12) || W[P1++P4]=R5.L || R1.H=W[I0++]; // Y4=Y3+Y4 st Y6
201
202         /* pipeline loop start, + drain Y3, Y4 */
203         A1=R7.H*R0.H,       A0=R7.H*R0.H (IS)       || W[P0++P2]= R3.H || R1.H = W[I0--];
204 .1:     R3=(A1+=R7.H*R0.L), R2=(A0-=R7.H*R0.L) (IS) || W[P1++P5]= R3.L || R7 = [I3++];
205
206
207
208     I0 = B2;                // I0 points to Input Element (0, 0)
209     I2 = B2;                // I2 points to Input Element (0, 0)
210     I2 += M3 || R0.H = W[I0];
211                             // Y0 is read in R0.H
212     I1 = I2;                // I1 points to input Element (0, 6)
213     I1 += 4  || R0.L = W[I2++];
214                             // I2 points to input Element (0, 4)
215                             // Y4 is read in R0.L
216     P2 = 8 (X);
217     I3 = B3;                // I3 points to Coefficients
218     P0 = B0;                // P0 points to array Element (0, 0) for writing
219                             // output
220     P1 = B0;
221     R7 = [I3++];            // R7.H = C4 and R7.L = C4
222     NOP;
223
224     /*
225      *   A1 =      Y0 * cos(pi/4)
226      *   A0 =      Y0 * cos(pi/4)
227      *   A1 = A1 + Y4 * cos(pi/4)
228      *   A0 = A0 - Y4 * cos(pi/4)
229      *   load:
230      *     R1=(Y2,Y6)
231      *     R7=(C2,C6)
232      *   res:
233      *     R3=Y0, R2=Y4
234      */
235     A1=R7.H*R0.H,       A0=R7.H*R0.H (IS)       || I0+=4        || R1.L=W[I1++];
236     R3=(A1+=R7.H*R0.L), R2=(A0-=R7.H*R0.L) (IS) || R1.H=W[I0--] || R7=[I3++];
237
238     LSETUP (.2, .3) LC0 = P2; // peform 8 1d idcts
239     P2 = 112 (X);
240     P1 = P1 + P2;
241     P2 = -94(X);
242
243 .2:
244         /*
245          *   A1 =      Y2 * cos(3pi/8)
246          *   A0 =      Y2 * cos(pi/8)
247          *   A1 = A1 - Y6 * cos(pi/8)
248          *   A0 = A0 + Y6 * cos(3pi/8)
249          *      R5 = (Y1,Y7)
250          *      R7 = (C1,C7)
251          *   res:
252          *      R1=Y2, R0=Y6
253          */
254         A1=R7.L*R1.H,       A0=R7.H*R1.H (IS)        || I0+=4        || R5.H=W[I0];
255         R1=(A1-=R7.H*R1.L), R0=(A0+=R7.L*R1.L) (IS)  || R5.L=W[I1--] || R7=[I3++];
256         /*
257         *   Y0 = Y0 + Y6.
258         *   Y4 = Y4 + Y2.
259         *   Y2 = Y4 - Y2.
260         *   Y6 = Y0 - Y6.
261         *     R3 is saved
262         *     R6.l=Y3
263         * note: R3: Y0, R2: Y4, R1: Y2, R0: Y6
264         */
265         R3=R3+R0, R0=R3-R0;
266         R2=R2+R1, R1=R2-R1 || [TMP0]=R3 || R6.L=W[I0--];
267         /*
268          *  Compute the odd portion (1,3,5,7) even is done.
269          *
270          *  Y1 = C7 * Y1 - C1 * Y7 + C3 * Y5 - C5 * Y3.
271          *  Y7 = C1 * Y1 + C7 * Y7 + C5 * Y5 + C3 * Y3.
272          *  Y5 = C5 * Y1 + C3 * Y7 + C7 * Y5 - C1 * Y3.
273          *  Y3 = C3 * Y1 - C5 * Y7 - C1 * Y5 - C7 * Y3.
274          */
275         //  R5=(Y1,Y7)  R6=(Y5,Y3)                                                   // R7=(C1,C7)
276         A1 =R7.L*R5.H,       A0 =R7.H*R5.H (IS)       || [TMP1]=R2 || R6.H=W[I2--];
277         A1-=R7.H*R5.L,       A0+=R7.L*R5.L (IS)       || I0-=4     || R7=[I3++];
278         A1+=R7.H*R6.H,       A0+=R7.L*R6.H (IS)       || I0+=M1;                     // R7=(C3,C5)
279         R3 =(A1-=R7.L*R6.L), R2 =(A0+=R7.H*R6.L) (IS);
280         A1 =R7.L*R5.H,       A0 =R7.H*R5.H (IS)       || R4=[TMP0];
281         A1+=R7.H*R5.L,       A0-=R7.L*R5.L (IS)       || I1+=M1    || R7=[I3++];     // R7=(C1,C7)
282         A1+=R7.L*R6.H,       A0-=R7.H*R6.H (IS);
283         R7 =(A1-=R7.H*R6.L), R6 =(A0-=R7.L*R6.L) (IS) || I2+=M1;
284         // R3=Y1, R2=Y7, R7=Y5, R6=Y3
285
286         /* Transpose write column. */
287         R5.H=R4+R2 (RND20);                                   // Y0=Y0+Y7
288         R5.L=R4-R2 (RND20) || R4 = [TMP1];                    // Y7=Y7-Y0
289         R2.H=R1+R7 (RND20) || W[P0++P3]=R5.H;                 // Y2=Y2+Y5 st Y0
290         R2.L=R1-R7 (RND20) || W[P1++P4]=R5.L || R7=[I3++];    // Y5=Y2-Y5 st Y7
291         R5.H=R0-R3 (RND20) || W[P0++P3]=R2.H || R1.L=W[I1++]; // Y1=Y6-Y1 st Y2
292         R5.L=R0+R3 (RND20) || W[P1++P4]=R2.L || R0.H=W[I0++]; // Y6=Y6+Y1 st Y5
293         R3.H=R4-R6 (RND20) || W[P0++P3]=R5.H || R0.L=W[I2++]; // Y3=Y3-Y4 st Y1
294         R3.L=R4+R6 (RND20) || W[P1++P4]=R5.L || R1.H=W[I0++]; // Y4=Y3+Y4 st Y6
295
296         /* pipeline loop start, + drain Y3, Y4 */
297         A1=R7.H*R0.H,       A0=R7.H*R0.H (IS)       || W[P0++P2]= R3.H || R1.H = W[I0--];
298 .3:     R3=(A1+=R7.H*R0.L), R2=(A0-=R7.H*R0.L) (IS) || W[P1++P5]= R3.L || R7 = [I3++];
299
300     L3 = 0;
301     (R7:4,P5:3)=[SP++];
302     unlink;
303     RTS;
304 DEFUN_END(idct)
305
306