summaryrefslogtreecommitdiff
path: root/thirdparty/libvpx/vpx_dsp/arm/vpx_convolve8_neon.c
blob: 9bd715e2c630b2f65adeeb18195f6eea9b2685d8 (plain)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
/*
 *  Copyright (c) 2014 The WebM project authors. All Rights Reserved.
 *
 *  Use of this source code is governed by a BSD-style license
 *  that can be found in the LICENSE file in the root of the source
 *  tree. An additional intellectual property rights grant can be found
 *  in the file PATENTS.  All contributing project authors may
 *  be found in the AUTHORS file in the root of the source tree.
 */

#include <arm_neon.h>
#include <assert.h>

#include "./vpx_config.h"
#include "./vpx_dsp_rtcd.h"
#include "vpx/vpx_integer.h"
#include "vpx_ports/mem.h"

static INLINE int32x4_t MULTIPLY_BY_Q0(
    int16x4_t dsrc0,
    int16x4_t dsrc1,
    int16x4_t dsrc2,
    int16x4_t dsrc3,
    int16x4_t dsrc4,
    int16x4_t dsrc5,
    int16x4_t dsrc6,
    int16x4_t dsrc7,
    int16x8_t q0s16) {
  int32x4_t qdst;
  int16x4_t d0s16, d1s16;

  d0s16 = vget_low_s16(q0s16);
  d1s16 = vget_high_s16(q0s16);

  qdst = vmull_lane_s16(dsrc0, d0s16, 0);
  qdst = vmlal_lane_s16(qdst, dsrc1, d0s16, 1);
  qdst = vmlal_lane_s16(qdst, dsrc2, d0s16, 2);
  qdst = vmlal_lane_s16(qdst, dsrc3, d0s16, 3);
  qdst = vmlal_lane_s16(qdst, dsrc4, d1s16, 0);
  qdst = vmlal_lane_s16(qdst, dsrc5, d1s16, 1);
  qdst = vmlal_lane_s16(qdst, dsrc6, d1s16, 2);
  qdst = vmlal_lane_s16(qdst, dsrc7, d1s16, 3);
  return qdst;
}

void vpx_convolve8_horiz_neon(
    const uint8_t *src,
    ptrdiff_t src_stride,
    uint8_t *dst,
    ptrdiff_t dst_stride,
    const int16_t *filter_x,
    int x_step_q4,
    const int16_t *filter_y,  // unused
    int y_step_q4,            // unused
    int w,
    int h) {
  int width;
  const uint8_t *s, *psrc;
  uint8_t *d, *pdst;
  uint8x8_t d2u8, d3u8, d24u8, d25u8, d26u8, d27u8, d28u8, d29u8;
  uint32x2_t d2u32, d3u32, d28u32, d29u32, d30u32, d31u32;
  uint8x16_t q12u8, q13u8, q14u8, q15u8;
  int16x4_t d16s16, d17s16, d18s16, d19s16, d20s16, d22s16, d23s16;
  int16x4_t d24s16, d25s16, d26s16, d27s16;
  uint16x4_t d2u16, d3u16, d4u16, d5u16, d16u16, d17u16, d18u16, d19u16;
  int16x8_t q0s16;
  uint16x8_t q1u16, q2u16, q8u16, q9u16, q10u16, q11u16, q12u16, q13u16;
  int32x4_t q1s32, q2s32, q14s32, q15s32;
  uint16x8x2_t q0x2u16;
  uint8x8x2_t d0x2u8, d1x2u8;
  uint32x2x2_t d0x2u32;
  uint16x4x2_t d0x2u16, d1x2u16;
  uint32x4x2_t q0x2u32;

  assert(x_step_q4 == 16);

  q0s16 = vld1q_s16(filter_x);

  src -= 3;  // adjust for taps
  for (; h > 0; h -= 4,
    src += src_stride * 4,
    dst += dst_stride * 4) {  // loop_horiz_v
    s = src;
    d24u8 = vld1_u8(s);
    s += src_stride;
    d25u8 = vld1_u8(s);
    s += src_stride;
    d26u8 = vld1_u8(s);
    s += src_stride;
    d27u8 = vld1_u8(s);

    q12u8 = vcombine_u8(d24u8, d25u8);
    q13u8 = vcombine_u8(d26u8, d27u8);

    q0x2u16 = vtrnq_u16(vreinterpretq_u16_u8(q12u8),
                        vreinterpretq_u16_u8(q13u8));
    d24u8 = vreinterpret_u8_u16(vget_low_u16(q0x2u16.val[0]));
    d25u8 = vreinterpret_u8_u16(vget_high_u16(q0x2u16.val[0]));
    d26u8 = vreinterpret_u8_u16(vget_low_u16(q0x2u16.val[1]));
    d27u8 = vreinterpret_u8_u16(vget_high_u16(q0x2u16.val[1]));
    d0x2u8 = vtrn_u8(d24u8, d25u8);
    d1x2u8 = vtrn_u8(d26u8, d27u8);

    __builtin_prefetch(src + src_stride * 4);
    __builtin_prefetch(src + src_stride * 5);
    __builtin_prefetch(src + src_stride * 6);

    q8u16  = vmovl_u8(d0x2u8.val[0]);
    q9u16  = vmovl_u8(d0x2u8.val[1]);
    q10u16 = vmovl_u8(d1x2u8.val[0]);
    q11u16 = vmovl_u8(d1x2u8.val[1]);

    d16u16 = vget_low_u16(q8u16);
    d17u16 = vget_high_u16(q8u16);
    d18u16 = vget_low_u16(q9u16);
    d19u16 = vget_high_u16(q9u16);
    q8u16 = vcombine_u16(d16u16, d18u16);  // vswp 17 18
    q9u16 = vcombine_u16(d17u16, d19u16);

    d20s16 = vreinterpret_s16_u16(vget_low_u16(q10u16));
    d23s16 = vreinterpret_s16_u16(vget_high_u16(q10u16));  // vmov 23 21
    for (width = w, psrc = src + 7, pdst = dst;
         width > 0;
         width -= 4, psrc += 4, pdst += 4) {  // loop_horiz
      s = psrc;
      d28u32 = vld1_dup_u32((const uint32_t *)s);
      s += src_stride;
      d29u32 = vld1_dup_u32((const uint32_t *)s);
      s += src_stride;
      d31u32 = vld1_dup_u32((const uint32_t *)s);
      s += src_stride;
      d30u32 = vld1_dup_u32((const uint32_t *)s);

      __builtin_prefetch(psrc + 64);

      d0x2u16 = vtrn_u16(vreinterpret_u16_u32(d28u32),
                         vreinterpret_u16_u32(d31u32));
      d1x2u16 = vtrn_u16(vreinterpret_u16_u32(d29u32),
                         vreinterpret_u16_u32(d30u32));
      d0x2u8 = vtrn_u8(vreinterpret_u8_u16(d0x2u16.val[0]),   // d28
                       vreinterpret_u8_u16(d1x2u16.val[0]));  // d29
      d1x2u8 = vtrn_u8(vreinterpret_u8_u16(d0x2u16.val[1]),   // d31
                       vreinterpret_u8_u16(d1x2u16.val[1]));  // d30

      __builtin_prefetch(psrc + 64 + src_stride);

      q14u8 = vcombine_u8(d0x2u8.val[0], d0x2u8.val[1]);
      q15u8 = vcombine_u8(d1x2u8.val[1], d1x2u8.val[0]);
      q0x2u32 = vtrnq_u32(vreinterpretq_u32_u8(q14u8),
                          vreinterpretq_u32_u8(q15u8));

      d28u8 = vreinterpret_u8_u32(vget_low_u32(q0x2u32.val[0]));
      d29u8 = vreinterpret_u8_u32(vget_high_u32(q0x2u32.val[0]));
      q12u16 = vmovl_u8(d28u8);
      q13u16 = vmovl_u8(d29u8);

      __builtin_prefetch(psrc + 64 + src_stride * 2);

      d16s16 = vreinterpret_s16_u16(vget_low_u16(q8u16));
      d17s16 = vreinterpret_s16_u16(vget_high_u16(q8u16));
      d18s16 = vreinterpret_s16_u16(vget_low_u16(q9u16));
      d19s16 = vreinterpret_s16_u16(vget_high_u16(q9u16));
      d22s16 = vreinterpret_s16_u16(vget_low_u16(q11u16));
      d24s16 = vreinterpret_s16_u16(vget_low_u16(q12u16));
      d25s16 = vreinterpret_s16_u16(vget_high_u16(q12u16));
      d26s16 = vreinterpret_s16_u16(vget_low_u16(q13u16));
      d27s16 = vreinterpret_s16_u16(vget_high_u16(q13u16));

      q1s32  = MULTIPLY_BY_Q0(d16s16, d17s16, d20s16, d22s16,
                              d18s16, d19s16, d23s16, d24s16, q0s16);
      q2s32  = MULTIPLY_BY_Q0(d17s16, d20s16, d22s16, d18s16,
                              d19s16, d23s16, d24s16, d26s16, q0s16);
      q14s32 = MULTIPLY_BY_Q0(d20s16, d22s16, d18s16, d19s16,
                              d23s16, d24s16, d26s16, d27s16, q0s16);
      q15s32 = MULTIPLY_BY_Q0(d22s16, d18s16, d19s16, d23s16,
                              d24s16, d26s16, d27s16, d25s16, q0s16);

      __builtin_prefetch(psrc + 60 + src_stride * 3);

      d2u16 = vqrshrun_n_s32(q1s32, 7);
      d3u16 = vqrshrun_n_s32(q2s32, 7);
      d4u16 = vqrshrun_n_s32(q14s32, 7);
      d5u16 = vqrshrun_n_s32(q15s32, 7);

      q1u16 = vcombine_u16(d2u16, d3u16);
      q2u16 = vcombine_u16(d4u16, d5u16);

      d2u8 = vqmovn_u16(q1u16);
      d3u8 = vqmovn_u16(q2u16);

      d0x2u16 = vtrn_u16(vreinterpret_u16_u8(d2u8),
                         vreinterpret_u16_u8(d3u8));
      d0x2u32 = vtrn_u32(vreinterpret_u32_u16(d0x2u16.val[0]),
                         vreinterpret_u32_u16(d0x2u16.val[1]));
      d0x2u8 = vtrn_u8(vreinterpret_u8_u32(d0x2u32.val[0]),
                       vreinterpret_u8_u32(d0x2u32.val[1]));

      d2u32 = vreinterpret_u32_u8(d0x2u8.val[0]);
      d3u32 = vreinterpret_u32_u8(d0x2u8.val[1]);

      d = pdst;
      vst1_lane_u32((uint32_t *)d, d2u32, 0);
      d += dst_stride;
      vst1_lane_u32((uint32_t *)d, d3u32, 0);
      d += dst_stride;
      vst1_lane_u32((uint32_t *)d, d2u32, 1);
      d += dst_stride;
      vst1_lane_u32((uint32_t *)d, d3u32, 1);

      q8u16 = q9u16;
      d20s16 = d23s16;
      q11u16 = q12u16;
      q9u16 = q13u16;
      d23s16 = vreinterpret_s16_u16(vget_high_u16(q11u16));
    }
  }
  return;
}

void vpx_convolve8_vert_neon(
    const uint8_t *src,
    ptrdiff_t src_stride,
    uint8_t *dst,
    ptrdiff_t dst_stride,
    const int16_t *filter_x,  // unused
    int x_step_q4,            // unused
    const int16_t *filter_y,
    int y_step_q4,
    int w,
    int h) {
  int height;
  const uint8_t *s;
  uint8_t *d;
  uint32x2_t d2u32, d3u32;
  uint32x2_t d16u32, d18u32, d20u32, d22u32, d24u32, d26u32;
  int16x4_t d16s16, d17s16, d18s16, d19s16, d20s16, d21s16, d22s16;
  int16x4_t d24s16, d25s16, d26s16, d27s16;
  uint16x4_t d2u16, d3u16, d4u16, d5u16;
  int16x8_t q0s16;
  uint16x8_t q1u16, q2u16, q8u16, q9u16, q10u16, q11u16, q12u16, q13u16;
  int32x4_t q1s32, q2s32, q14s32, q15s32;

  assert(y_step_q4 == 16);

  src -= src_stride * 3;
  q0s16 = vld1q_s16(filter_y);
  for (; w > 0; w -= 4, src += 4, dst += 4) {  // loop_vert_h
    s = src;
    d16u32 = vld1_lane_u32((const uint32_t *)s, d16u32, 0);
    s += src_stride;
    d16u32 = vld1_lane_u32((const uint32_t *)s, d16u32, 1);
    s += src_stride;
    d18u32 = vld1_lane_u32((const uint32_t *)s, d18u32, 0);
    s += src_stride;
    d18u32 = vld1_lane_u32((const uint32_t *)s, d18u32, 1);
    s += src_stride;
    d20u32 = vld1_lane_u32((const uint32_t *)s, d20u32, 0);
    s += src_stride;
    d20u32 = vld1_lane_u32((const uint32_t *)s, d20u32, 1);
    s += src_stride;
    d22u32 = vld1_lane_u32((const uint32_t *)s, d22u32, 0);
    s += src_stride;

    q8u16  = vmovl_u8(vreinterpret_u8_u32(d16u32));
    q9u16  = vmovl_u8(vreinterpret_u8_u32(d18u32));
    q10u16 = vmovl_u8(vreinterpret_u8_u32(d20u32));
    q11u16 = vmovl_u8(vreinterpret_u8_u32(d22u32));

    d18s16 = vreinterpret_s16_u16(vget_low_u16(q9u16));
    d19s16 = vreinterpret_s16_u16(vget_high_u16(q9u16));
    d22s16 = vreinterpret_s16_u16(vget_low_u16(q11u16));
    d = dst;
    for (height = h; height > 0; height -= 4) {  // loop_vert
      d24u32 = vld1_lane_u32((const uint32_t *)s, d24u32, 0);
      s += src_stride;
      d26u32 = vld1_lane_u32((const uint32_t *)s, d26u32, 0);
      s += src_stride;
      d26u32 = vld1_lane_u32((const uint32_t *)s, d26u32, 1);
      s += src_stride;
      d24u32 = vld1_lane_u32((const uint32_t *)s, d24u32, 1);
      s += src_stride;

      q12u16 = vmovl_u8(vreinterpret_u8_u32(d24u32));
      q13u16 = vmovl_u8(vreinterpret_u8_u32(d26u32));

      d16s16 = vreinterpret_s16_u16(vget_low_u16(q8u16));
      d17s16 = vreinterpret_s16_u16(vget_high_u16(q8u16));
      d20s16 = vreinterpret_s16_u16(vget_low_u16(q10u16));
      d21s16 = vreinterpret_s16_u16(vget_high_u16(q10u16));
      d24s16 = vreinterpret_s16_u16(vget_low_u16(q12u16));
      d25s16 = vreinterpret_s16_u16(vget_high_u16(q12u16));
      d26s16 = vreinterpret_s16_u16(vget_low_u16(q13u16));
      d27s16 = vreinterpret_s16_u16(vget_high_u16(q13u16));

      __builtin_prefetch(d);
      __builtin_prefetch(d + dst_stride);
      q1s32  = MULTIPLY_BY_Q0(d16s16, d17s16, d18s16, d19s16,
                              d20s16, d21s16, d22s16, d24s16, q0s16);
      __builtin_prefetch(d + dst_stride * 2);
      __builtin_prefetch(d + dst_stride * 3);
      q2s32  = MULTIPLY_BY_Q0(d17s16, d18s16, d19s16, d20s16,
                              d21s16, d22s16, d24s16, d26s16, q0s16);
      __builtin_prefetch(s);
      __builtin_prefetch(s + src_stride);
      q14s32 = MULTIPLY_BY_Q0(d18s16, d19s16, d20s16, d21s16,
                              d22s16, d24s16, d26s16, d27s16, q0s16);
      __builtin_prefetch(s + src_stride * 2);
      __builtin_prefetch(s + src_stride * 3);
      q15s32 = MULTIPLY_BY_Q0(d19s16, d20s16, d21s16, d22s16,
                              d24s16, d26s16, d27s16, d25s16, q0s16);

      d2u16 = vqrshrun_n_s32(q1s32, 7);
      d3u16 = vqrshrun_n_s32(q2s32, 7);
      d4u16 = vqrshrun_n_s32(q14s32, 7);
      d5u16 = vqrshrun_n_s32(q15s32, 7);

      q1u16 = vcombine_u16(d2u16, d3u16);
      q2u16 = vcombine_u16(d4u16, d5u16);

      d2u32 = vreinterpret_u32_u8(vqmovn_u16(q1u16));
      d3u32 = vreinterpret_u32_u8(vqmovn_u16(q2u16));

      vst1_lane_u32((uint32_t *)d, d2u32, 0);
      d += dst_stride;
      vst1_lane_u32((uint32_t *)d, d2u32, 1);
      d += dst_stride;
      vst1_lane_u32((uint32_t *)d, d3u32, 0);
      d += dst_stride;
      vst1_lane_u32((uint32_t *)d, d3u32, 1);
      d += dst_stride;

      q8u16 = q10u16;
      d18s16 = d22s16;
      d19s16 = d24s16;
      q10u16 = q13u16;
      d22s16 = d25s16;
    }
  }
  return;
}