Merge commit 'fec76cd430f3c865183a6e5b4caec0743e055605'
[ffmpeg.git] / libswscale / x86 / output.asm
1 ;******************************************************************************
2 ;* x86-optimized vertical line scaling functions
3 ;* Copyright (c) 2011 Ronald S. Bultje <rsbultje@gmail.com>
4 ;*                    Kieran Kunhya <kieran@kunhya.com>
5 ;*
6 ;* This file is part of FFmpeg.
7 ;*
8 ;* FFmpeg 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 ;* FFmpeg 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 FFmpeg; if not, write to the Free Software
20 ;* Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
21 ;******************************************************************************
22
23 %include "libavutil/x86/x86util.asm"
24
25 SECTION_RODATA
26
27 minshort:      times 8 dw 0x8000
28 yuv2yuvX_16_start:  times 4 dd 0x4000 - 0x40000000
29 yuv2yuvX_10_start:  times 4 dd 0x10000
30 yuv2yuvX_9_start:   times 4 dd 0x20000
31 yuv2yuvX_10_upper:  times 8 dw 0x3ff
32 yuv2yuvX_9_upper:   times 8 dw 0x1ff
33 pd_4:          times 4 dd 4
34 pd_4min0x40000:times 4 dd 4 - (0x40000)
35 pw_16:         times 8 dw 16
36 pw_32:         times 8 dw 32
37 pw_512:        times 8 dw 512
38 pw_1024:       times 8 dw 1024
39
40 SECTION .text
41
42 ;-----------------------------------------------------------------------------
43 ; vertical line scaling
44 ;
45 ; void yuv2plane1_<output_size>_<opt>(const int16_t *src, uint8_t *dst, int dstW,
46 ;                                     const uint8_t *dither, int offset)
47 ; and
48 ; void yuv2planeX_<output_size>_<opt>(const int16_t *filter, int filterSize,
49 ;                                     const int16_t **src, uint8_t *dst, int dstW,
50 ;                                     const uint8_t *dither, int offset)
51 ;
52 ; Scale one or $filterSize lines of source data to generate one line of output
53 ; data. The input is 15-bit in int16_t if $output_size is [8,10] and 19-bit in
54 ; int32_t if $output_size is 16. $filter is 12-bits. $filterSize is a multiple
55 ; of 2. $offset is either 0 or 3. $dither holds 8 values.
56 ;-----------------------------------------------------------------------------
57
58 %macro yuv2planeX_fn 3
59
60 %if ARCH_X86_32
61 %define cntr_reg fltsizeq
62 %define movsx mov
63 %else
64 %define cntr_reg r7
65 %define movsx movsxd
66 %endif
67
68 cglobal yuv2planeX_%1, %3, 8, %2, filter, fltsize, src, dst, w, dither, offset
69 %if %1 == 8 || %1 == 9 || %1 == 10
70     pxor            m6,  m6
71 %endif ; %1 == 8/9/10
72
73 %if %1 == 8
74 %if ARCH_X86_32
75 %assign pad 0x2c - (stack_offset & 15)
76     SUB             rsp, pad
77 %define m_dith m7
78 %else ; x86-64
79 %define m_dith m9
80 %endif ; x86-32
81
82     ; create registers holding dither
83     movq        m_dith, [ditherq]        ; dither
84     test        offsetd, offsetd
85     jz              .no_rot
86 %if mmsize == 16
87     punpcklqdq  m_dith,  m_dith
88 %endif ; mmsize == 16
89     PALIGNR     m_dith,  m_dith,  3,  m0
90 .no_rot:
91 %if mmsize == 16
92     punpcklbw   m_dith,  m6
93 %if ARCH_X86_64
94     punpcklwd       m8,  m_dith,  m6
95     pslld           m8,  12
96 %else ; x86-32
97     punpcklwd       m5,  m_dith,  m6
98     pslld           m5,  12
99 %endif ; x86-32/64
100     punpckhwd   m_dith,  m6
101     pslld       m_dith,  12
102 %if ARCH_X86_32
103     mova      [rsp+ 0],  m5
104     mova      [rsp+16],  m_dith
105 %endif
106 %else ; mmsize == 8
107     punpcklbw       m5,  m_dith,  m6
108     punpckhbw   m_dith,  m6
109     punpcklwd       m4,  m5,  m6
110     punpckhwd       m5,  m6
111     punpcklwd       m3,  m_dith,  m6
112     punpckhwd   m_dith,  m6
113     pslld           m4,  12
114     pslld           m5,  12
115     pslld           m3,  12
116     pslld       m_dith,  12
117     mova      [rsp+ 0],  m4
118     mova      [rsp+ 8],  m5
119     mova      [rsp+16],  m3
120     mova      [rsp+24],  m_dith
121 %endif ; mmsize == 8/16
122 %endif ; %1 == 8
123
124     xor             r5,  r5
125
126 .pixelloop:
127 %assign %%i 0
128     ; the rep here is for the 8bit output mmx case, where dither covers
129     ; 8 pixels but we can only handle 2 pixels per register, and thus 4
130     ; pixels per iteration. In order to not have to keep track of where
131     ; we are w.r.t. dithering, we unroll the mmx/8bit loop x2.
132 %if %1 == 8
133 %assign %%repcnt 16/mmsize
134 %else
135 %assign %%repcnt 1
136 %endif
137
138 %rep %%repcnt
139
140 %if %1 == 8
141 %if ARCH_X86_32
142     mova            m2, [rsp+mmsize*(0+%%i)]
143     mova            m1, [rsp+mmsize*(1+%%i)]
144 %else ; x86-64
145     mova            m2,  m8
146     mova            m1,  m_dith
147 %endif ; x86-32/64
148 %else ; %1 == 9/10/16
149     mova            m1, [yuv2yuvX_%1_start]
150     mova            m2,  m1
151 %endif ; %1 == 8/9/10/16
152     movsx     cntr_reg,  fltsizem
153 .filterloop_ %+ %%i:
154     ; input pixels
155     mov             r6, [srcq+gprsize*cntr_reg-2*gprsize]
156 %if %1 == 16
157     mova            m3, [r6+r5*4]
158     mova            m5, [r6+r5*4+mmsize]
159 %else ; %1 == 8/9/10
160     mova            m3, [r6+r5*2]
161 %endif ; %1 == 8/9/10/16
162     mov             r6, [srcq+gprsize*cntr_reg-gprsize]
163 %if %1 == 16
164     mova            m4, [r6+r5*4]
165     mova            m6, [r6+r5*4+mmsize]
166 %else ; %1 == 8/9/10
167     mova            m4, [r6+r5*2]
168 %endif ; %1 == 8/9/10/16
169
170     ; coefficients
171     movd            m0, [filterq+2*cntr_reg-4] ; coeff[0], coeff[1]
172 %if %1 == 16
173     pshuflw         m7,  m0,  0          ; coeff[0]
174     pshuflw         m0,  m0,  0x55       ; coeff[1]
175     pmovsxwd        m7,  m7              ; word -> dword
176     pmovsxwd        m0,  m0              ; word -> dword
177
178     pmulld          m3,  m7
179     pmulld          m5,  m7
180     pmulld          m4,  m0
181     pmulld          m6,  m0
182
183     paddd           m2,  m3
184     paddd           m1,  m5
185     paddd           m2,  m4
186     paddd           m1,  m6
187 %else ; %1 == 10/9/8
188     punpcklwd       m5,  m3,  m4
189     punpckhwd       m3,  m4
190     SPLATD          m0
191
192     pmaddwd         m5,  m0
193     pmaddwd         m3,  m0
194
195     paddd           m2,  m5
196     paddd           m1,  m3
197 %endif ; %1 == 8/9/10/16
198
199     sub       cntr_reg,  2
200     jg .filterloop_ %+ %%i
201
202 %if %1 == 16
203     psrad           m2,  31 - %1
204     psrad           m1,  31 - %1
205 %else ; %1 == 10/9/8
206     psrad           m2,  27 - %1
207     psrad           m1,  27 - %1
208 %endif ; %1 == 8/9/10/16
209
210 %if %1 == 8
211     packssdw        m2,  m1
212     packuswb        m2,  m2
213     movh   [dstq+r5*1],  m2
214 %else ; %1 == 9/10/16
215 %if %1 == 16
216     packssdw        m2,  m1
217     paddw           m2, [minshort]
218 %else ; %1 == 9/10
219 %if cpuflag(sse4)
220     packusdw        m2,  m1
221 %else ; mmxext/sse2
222     packssdw        m2,  m1
223     pmaxsw          m2,  m6
224 %endif ; mmxext/sse2/sse4/avx
225     pminsw          m2, [yuv2yuvX_%1_upper]
226 %endif ; %1 == 9/10/16
227     mova   [dstq+r5*2],  m2
228 %endif ; %1 == 8/9/10/16
229
230     add             r5,  mmsize/2
231     sub             wd,  mmsize/2
232
233 %assign %%i %%i+2
234 %endrep
235     jg .pixelloop
236
237 %if %1 == 8
238 %if ARCH_X86_32
239     ADD             rsp, pad
240     RET
241 %else ; x86-64
242     REP_RET
243 %endif ; x86-32/64
244 %else ; %1 == 9/10/16
245     REP_RET
246 %endif ; %1 == 8/9/10/16
247 %endmacro
248
249 %if ARCH_X86_32
250 INIT_MMX mmxext
251 yuv2planeX_fn  8,  0, 7
252 yuv2planeX_fn  9,  0, 5
253 yuv2planeX_fn 10,  0, 5
254 %endif
255
256 INIT_XMM sse2
257 yuv2planeX_fn  8, 10, 7
258 yuv2planeX_fn  9,  7, 5
259 yuv2planeX_fn 10,  7, 5
260
261 INIT_XMM sse4
262 yuv2planeX_fn  8, 10, 7
263 yuv2planeX_fn  9,  7, 5
264 yuv2planeX_fn 10,  7, 5
265 yuv2planeX_fn 16,  8, 5
266
267 %if HAVE_AVX_EXTERNAL
268 INIT_XMM avx
269 yuv2planeX_fn  8, 10, 7
270 yuv2planeX_fn  9,  7, 5
271 yuv2planeX_fn 10,  7, 5
272 %endif
273
274 ; %1=outout-bpc, %2=alignment (u/a)
275 %macro yuv2plane1_mainloop 2
276 .loop_%2:
277 %if %1 == 8
278     paddsw          m0, m2, [srcq+wq*2+mmsize*0]
279     paddsw          m1, m3, [srcq+wq*2+mmsize*1]
280     psraw           m0, 7
281     psraw           m1, 7
282     packuswb        m0, m1
283     mov%2    [dstq+wq], m0
284 %elif %1 == 16
285     paddd           m0, m4, [srcq+wq*4+mmsize*0]
286     paddd           m1, m4, [srcq+wq*4+mmsize*1]
287     paddd           m2, m4, [srcq+wq*4+mmsize*2]
288     paddd           m3, m4, [srcq+wq*4+mmsize*3]
289     psrad           m0, 3
290     psrad           m1, 3
291     psrad           m2, 3
292     psrad           m3, 3
293 %if cpuflag(sse4) ; avx/sse4
294     packusdw        m0, m1
295     packusdw        m2, m3
296 %else ; mmx/sse2
297     packssdw        m0, m1
298     packssdw        m2, m3
299     paddw           m0, m5
300     paddw           m2, m5
301 %endif ; mmx/sse2/sse4/avx
302     mov%2    [dstq+wq*2+mmsize*0], m0
303     mov%2    [dstq+wq*2+mmsize*1], m2
304 %else ; %1 == 9/10
305     paddsw          m0, m2, [srcq+wq*2+mmsize*0]
306     paddsw          m1, m2, [srcq+wq*2+mmsize*1]
307     psraw           m0, 15 - %1
308     psraw           m1, 15 - %1
309     pmaxsw          m0, m4
310     pmaxsw          m1, m4
311     pminsw          m0, m3
312     pminsw          m1, m3
313     mov%2    [dstq+wq*2+mmsize*0], m0
314     mov%2    [dstq+wq*2+mmsize*1], m1
315 %endif
316     add             wq, mmsize
317     jl .loop_%2
318 %endmacro
319
320 %macro yuv2plane1_fn 3
321 cglobal yuv2plane1_%1, %3, %3, %2, src, dst, w, dither, offset
322     movsxdifnidn    wq, wd
323     add             wq, mmsize - 1
324     and             wq, ~(mmsize - 1)
325 %if %1 == 8
326     add           dstq, wq
327 %else ; %1 != 8
328     lea           dstq, [dstq+wq*2]
329 %endif ; %1 == 8
330 %if %1 == 16
331     lea           srcq, [srcq+wq*4]
332 %else ; %1 != 16
333     lea           srcq, [srcq+wq*2]
334 %endif ; %1 == 16
335     neg             wq
336
337 %if %1 == 8
338     pxor            m4, m4               ; zero
339
340     ; create registers holding dither
341     movq            m3, [ditherq]        ; dither
342     test       offsetd, offsetd
343     jz              .no_rot
344 %if mmsize == 16
345     punpcklqdq      m3, m3
346 %endif ; mmsize == 16
347     PALIGNR         m3, m3, 3, m2
348 .no_rot:
349 %if mmsize == 8
350     mova            m2, m3
351     punpckhbw       m3, m4               ; byte->word
352     punpcklbw       m2, m4               ; byte->word
353 %else
354     punpcklbw       m3, m4
355     mova            m2, m3
356 %endif
357 %elif %1 == 9
358     pxor            m4, m4
359     mova            m3, [pw_512]
360     mova            m2, [pw_32]
361 %elif %1 == 10
362     pxor            m4, m4
363     mova            m3, [pw_1024]
364     mova            m2, [pw_16]
365 %else ; %1 == 16
366 %if cpuflag(sse4) ; sse4/avx
367     mova            m4, [pd_4]
368 %else ; mmx/sse2
369     mova            m4, [pd_4min0x40000]
370     mova            m5, [minshort]
371 %endif ; mmx/sse2/sse4/avx
372 %endif ; %1 == ..
373
374     ; actual pixel scaling
375 %if mmsize == 8
376     yuv2plane1_mainloop %1, a
377 %else ; mmsize == 16
378     test          dstq, 15
379     jnz .unaligned
380     yuv2plane1_mainloop %1, a
381     REP_RET
382 .unaligned:
383     yuv2plane1_mainloop %1, u
384 %endif ; mmsize == 8/16
385     REP_RET
386 %endmacro
387
388 %if ARCH_X86_32
389 INIT_MMX mmx
390 yuv2plane1_fn  8, 0, 5
391 yuv2plane1_fn 16, 0, 3
392
393 INIT_MMX mmxext
394 yuv2plane1_fn  9, 0, 3
395 yuv2plane1_fn 10, 0, 3
396 %endif
397
398 INIT_XMM sse2
399 yuv2plane1_fn  8, 5, 5
400 yuv2plane1_fn  9, 5, 3
401 yuv2plane1_fn 10, 5, 3
402 yuv2plane1_fn 16, 6, 3
403
404 INIT_XMM sse4
405 yuv2plane1_fn 16, 5, 3
406
407 %if HAVE_AVX_EXTERNAL
408 INIT_XMM avx
409 yuv2plane1_fn  8, 5, 5
410 yuv2plane1_fn  9, 5, 3
411 yuv2plane1_fn 10, 5, 3
412 yuv2plane1_fn 16, 5, 3
413 %endif