libavcodec/x86/videodsp_init.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2002-2012 Michael Niedermayer
   3  * Copyright (C) 2012 Ronald S. Bultje
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 #include "config.h"
  23 #include "libavutil/attributes.h"
  24 #include "libavutil/avassert.h"
  25 #include "libavutil/common.h"
  26 #include "libavutil/cpu.h"
  27 #include "libavutil/x86/asm.h"
  28 #include "libavutil/x86/cpu.h"
  29 #include "libavcodec/videodsp.h"
  30
  31 #if HAVE_X86ASM
  32 typedef void emu_edge_vfix_func(uint8_t *dst, x86_reg dst_stride,
  33                                 const uint8_t *src, x86_reg src_stride,
  34                                 x86_reg start_y, x86_reg end_y, x86_reg bh);
  35 typedef void emu_edge_vvar_func(uint8_t *dst, x86_reg dst_stride,
  36                                 const uint8_t *src, x86_reg src_stride,
  37                                 x86_reg start_y, x86_reg end_y, x86_reg bh,
  38                                 x86_reg w);
  39
  40 extern emu_edge_vfix_func ff_emu_edge_vfix1_mmx;
  41 extern emu_edge_vfix_func ff_emu_edge_vfix2_mmx;
  42 extern emu_edge_vfix_func ff_emu_edge_vfix3_mmx;
  43 extern emu_edge_vfix_func ff_emu_edge_vfix4_mmx;
  44 extern emu_edge_vfix_func ff_emu_edge_vfix5_mmx;
  45 extern emu_edge_vfix_func ff_emu_edge_vfix6_mmx;
  46 extern emu_edge_vfix_func ff_emu_edge_vfix7_mmx;
  47 extern emu_edge_vfix_func ff_emu_edge_vfix8_mmx;
  48 extern emu_edge_vfix_func ff_emu_edge_vfix9_mmx;
  49 extern emu_edge_vfix_func ff_emu_edge_vfix10_mmx;
  50 extern emu_edge_vfix_func ff_emu_edge_vfix11_mmx;
  51 extern emu_edge_vfix_func ff_emu_edge_vfix12_mmx;
  52 extern emu_edge_vfix_func ff_emu_edge_vfix13_mmx;
  53 extern emu_edge_vfix_func ff_emu_edge_vfix14_mmx;
  54 extern emu_edge_vfix_func ff_emu_edge_vfix15_mmx;
  55 extern emu_edge_vfix_func ff_emu_edge_vfix16_sse;
  56 extern emu_edge_vfix_func ff_emu_edge_vfix17_sse;
  57 extern emu_edge_vfix_func ff_emu_edge_vfix18_sse;
  58 extern emu_edge_vfix_func ff_emu_edge_vfix19_sse;
  59 extern emu_edge_vfix_func ff_emu_edge_vfix20_sse;
  60 extern emu_edge_vfix_func ff_emu_edge_vfix21_sse;
  61 extern emu_edge_vfix_func ff_emu_edge_vfix22_sse;
  62 static emu_edge_vfix_func * const vfixtbl_sse[22] = {
  63     ff_emu_edge_vfix1_mmx,  ff_emu_edge_vfix2_mmx,  ff_emu_edge_vfix3_mmx,
  64     ff_emu_edge_vfix4_mmx,  ff_emu_edge_vfix5_mmx,  ff_emu_edge_vfix6_mmx,
  65     ff_emu_edge_vfix7_mmx,  ff_emu_edge_vfix8_mmx,  ff_emu_edge_vfix9_mmx,
  66     ff_emu_edge_vfix10_mmx, ff_emu_edge_vfix11_mmx, ff_emu_edge_vfix12_mmx,
  67     ff_emu_edge_vfix13_mmx, ff_emu_edge_vfix14_mmx, ff_emu_edge_vfix15_mmx,
  68     ff_emu_edge_vfix16_sse, ff_emu_edge_vfix17_sse, ff_emu_edge_vfix18_sse,
  69     ff_emu_edge_vfix19_sse, ff_emu_edge_vfix20_sse, ff_emu_edge_vfix21_sse,
  70     ff_emu_edge_vfix22_sse
  71 };
  72 extern emu_edge_vvar_func ff_emu_edge_vvar_sse;
  73
  74 typedef void emu_edge_hfix_func(uint8_t *dst, x86_reg dst_stride,
  75                                 x86_reg start_x, x86_reg bh);
  76 typedef void emu_edge_hvar_func(uint8_t *dst, x86_reg dst_stride,
  77                                 x86_reg start_x, x86_reg n_words, x86_reg bh);
  78
  79 extern emu_edge_hfix_func ff_emu_edge_hfix2_mmx;
  80 extern emu_edge_hfix_func ff_emu_edge_hfix4_mmx;
  81 extern emu_edge_hfix_func ff_emu_edge_hfix6_mmx;
  82 extern emu_edge_hfix_func ff_emu_edge_hfix8_mmx;
  83 extern emu_edge_hfix_func ff_emu_edge_hfix10_mmx;
  84 extern emu_edge_hfix_func ff_emu_edge_hfix12_mmx;
  85 extern emu_edge_hfix_func ff_emu_edge_hfix14_mmx;
  86 extern emu_edge_hfix_func ff_emu_edge_hfix16_sse2;
  87 extern emu_edge_hfix_func ff_emu_edge_hfix18_sse2;
  88 extern emu_edge_hfix_func ff_emu_edge_hfix20_sse2;
  89 extern emu_edge_hfix_func ff_emu_edge_hfix22_sse2;
  90 static emu_edge_hfix_func * const hfixtbl_sse2[11] = {
  91     ff_emu_edge_hfix2_mmx,  ff_emu_edge_hfix4_mmx,  ff_emu_edge_hfix6_mmx,
  92     ff_emu_edge_hfix8_mmx,  ff_emu_edge_hfix10_mmx, ff_emu_edge_hfix12_mmx,
  93     ff_emu_edge_hfix14_mmx, ff_emu_edge_hfix16_sse2, ff_emu_edge_hfix18_sse2,
  94     ff_emu_edge_hfix20_sse2, ff_emu_edge_hfix22_sse2
  95 };
  96 extern emu_edge_hvar_func ff_emu_edge_hvar_sse2;
  97 #if HAVE_AVX2_EXTERNAL
  98 extern emu_edge_hfix_func ff_emu_edge_hfix8_avx2;
  99 extern emu_edge_hfix_func ff_emu_edge_hfix10_avx2;
 100 extern emu_edge_hfix_func ff_emu_edge_hfix12_avx2;
 101 extern emu_edge_hfix_func ff_emu_edge_hfix14_avx2;
 102 extern emu_edge_hfix_func ff_emu_edge_hfix16_avx2;
 103 extern emu_edge_hfix_func ff_emu_edge_hfix18_avx2;
 104 extern emu_edge_hfix_func ff_emu_edge_hfix20_avx2;
 105 extern emu_edge_hfix_func ff_emu_edge_hfix22_avx2;
 106 static emu_edge_hfix_func * const hfixtbl_avx2[11] = {
 107     ff_emu_edge_hfix2_mmx,  ff_emu_edge_hfix4_mmx,  ff_emu_edge_hfix6_mmx,
 108     ff_emu_edge_hfix8_avx2,  ff_emu_edge_hfix10_avx2, ff_emu_edge_hfix12_avx2,
 109     ff_emu_edge_hfix14_avx2, ff_emu_edge_hfix16_avx2, ff_emu_edge_hfix18_avx2,
 110     ff_emu_edge_hfix20_avx2, ff_emu_edge_hfix22_avx2
 111 };
 112 extern emu_edge_hvar_func ff_emu_edge_hvar_avx2;
 113 #endif
 114
 115 static av_always_inline void emulated_edge_mc(uint8_t *dst, const uint8_t *src,
 116                                               ptrdiff_t dst_stride,
 117                                               ptrdiff_t src_stride,
 118                                               x86_reg block_w, x86_reg block_h,
 119                                               x86_reg src_x, x86_reg src_y,
 120                                               x86_reg w, x86_reg h,
 121                                               emu_edge_vfix_func * const *vfix_tbl,
 122                                               emu_edge_vvar_func *v_extend_var,
 123                                               emu_edge_hfix_func * const *hfix_tbl,
 124                                               emu_edge_hvar_func *h_extend_var)
 125 {
 126     x86_reg start_y, start_x, end_y, end_x, src_y_add = 0, p;
 127
 128     if (!w || !h)
 129         return;
 130
 131     av_assert2(block_w <= FFABS(dst_stride));
 132
 133     if (src_y >= h) {
 134         src -= src_y*src_stride;
 135         src_y_add = h - 1;
 136         src_y     = h - 1;
 137     } else if (src_y <= -block_h) {
 138         src -= src_y*src_stride;
 139         src_y_add = 1 - block_h;
 140         src_y     = 1 - block_h;
 141     }
 142     if (src_x >= w) {
 143         src   += w - 1 - src_x;
 144         src_x  = w - 1;
 145     } else if (src_x <= -block_w) {
 146         src   += 1 - block_w - src_x;
 147         src_x  = 1 - block_w;
 148     }
 149
 150     start_y = FFMAX(0, -src_y);
 151     start_x = FFMAX(0, -src_x);
 152     end_y   = FFMIN(block_h, h-src_y);
 153     end_x   = FFMIN(block_w, w-src_x);
 154     av_assert2(start_x < end_x && block_w > 0);
 155     av_assert2(start_y < end_y && block_h > 0);
 156
 157     // fill in the to-be-copied part plus all above/below
 158     src += (src_y_add + start_y) * src_stride + start_x;
 159     w = end_x - start_x;
 160     if (w <= 22) {
 161         vfix_tbl[w - 1](dst + start_x, dst_stride, src, src_stride,
 162                         start_y, end_y, block_h);
 163     } else {
 164         v_extend_var(dst + start_x, dst_stride, src, src_stride,
 165                      start_y, end_y, block_h, w);
 166     }
 167
 168     // fill left
 169     if (start_x) {
 170         if (start_x <= 22) {
 171             hfix_tbl[(start_x - 1) >> 1](dst, dst_stride, start_x, block_h);
 172         } else {
 173             h_extend_var(dst, dst_stride,
 174                          start_x, (start_x + 1) >> 1, block_h);
 175         }
 176     }
 177
 178     // fill right
 179     p = block_w - end_x;
 180     if (p) {
 181         if (p <= 22) {
 182             hfix_tbl[(p - 1) >> 1](dst + end_x - (p & 1), dst_stride,
 183                                    -!(p & 1), block_h);
 184         } else {
 185             h_extend_var(dst + end_x - (p & 1), dst_stride,
 186                          -!(p & 1), (p + 1) >> 1, block_h);
 187         }
 188     }
 189 }
 190
 191 static av_noinline void emulated_edge_mc_sse2(uint8_t *buf, const uint8_t *src,
 192                                               ptrdiff_t buf_stride,
 193                                               ptrdiff_t src_stride,
 194                                               int block_w, int block_h,
 195                                               int src_x, int src_y, int w,
 196                                               int h)
 197 {
 198     emulated_edge_mc(buf, src, buf_stride, src_stride, block_w, block_h,
 199                      src_x, src_y, w, h, vfixtbl_sse, &ff_emu_edge_vvar_sse,
 200                      hfixtbl_sse2, &ff_emu_edge_hvar_sse2);
 201 }
 202
 203 #if HAVE_AVX2_EXTERNAL
 204 static av_noinline void emulated_edge_mc_avx2(uint8_t *buf, const uint8_t *src,
 205                                               ptrdiff_t buf_stride,
 206                                               ptrdiff_t src_stride,
 207                                               int block_w, int block_h,
 208                                               int src_x, int src_y, int w,
 209                                               int h)
 210 {
 211     emulated_edge_mc(buf, src, buf_stride, src_stride, block_w, block_h,
 212                      src_x, src_y, w, h, vfixtbl_sse, &ff_emu_edge_vvar_sse,
 213                      hfixtbl_avx2, &ff_emu_edge_hvar_avx2);
 214 }
 215 #endif /* HAVE_AVX2_EXTERNAL */
 216 #endif /* HAVE_X86ASM */
 217
 218 void ff_prefetch_mmxext(const uint8_t *buf, ptrdiff_t stride, int h);
 219
 220 av_cold void ff_videodsp_init_x86(VideoDSPContext *ctx, int bpc)
 221 {
 222 #if HAVE_X86ASM
 223     int cpu_flags = av_get_cpu_flags();
 224
 225     if (EXTERNAL_MMXEXT(cpu_flags)) {
 226         ctx->prefetch = ff_prefetch_mmxext;
 227     }
 228     if (EXTERNAL_SSE2(cpu_flags) && bpc <= 8) {
 229         ctx->emulated_edge_mc = emulated_edge_mc_sse2;
 230     }
 231 #if HAVE_AVX2_EXTERNAL
 232     if (EXTERNAL_AVX2(cpu_flags) && bpc <= 8) {
 233         ctx->emulated_edge_mc = emulated_edge_mc_avx2;
 234     }
 235 #endif
 236 #endif /* HAVE_X86ASM */
 237 }