granicus.if.org Git - libvpx/blob - vpx_dsp/arm/avg_neon.c

   1 /*
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   9  */
  10
  11 #include <arm_neon.h>
  12 #include <assert.h>
  13
  14 #include "./vpx_dsp_rtcd.h"
  15 #include "./vpx_config.h"
  16
  17 #include "vpx/vpx_integer.h"
  18 #include "vpx_dsp/arm/idct_neon.h"
  19
  20 static INLINE unsigned int horizontal_add_u16x8(const uint16x8_t v_16x8) {
  21   const uint32x4_t a = vpaddlq_u16(v_16x8);
  22   const uint64x2_t b = vpaddlq_u32(a);
  23   const uint32x2_t c = vadd_u32(vreinterpret_u32_u64(vget_low_u64(b)),
  24                                 vreinterpret_u32_u64(vget_high_u64(b)));
  25   return vget_lane_u32(c, 0);
  26 }
  27
  28 unsigned int vpx_avg_4x4_neon(const uint8_t *s, int p) {
  29   uint16x8_t v_sum;
  30   uint32x2_t v_s0 = vdup_n_u32(0);
  31   uint32x2_t v_s1 = vdup_n_u32(0);
  32   v_s0 = vld1_lane_u32((const uint32_t *)s, v_s0, 0);
  33   v_s0 = vld1_lane_u32((const uint32_t *)(s + p), v_s0, 1);
  34   v_s1 = vld1_lane_u32((const uint32_t *)(s + 2 * p), v_s1, 0);
  35   v_s1 = vld1_lane_u32((const uint32_t *)(s + 3 * p), v_s1, 1);
  36   v_sum = vaddl_u8(vreinterpret_u8_u32(v_s0), vreinterpret_u8_u32(v_s1));
  37   return (horizontal_add_u16x8(v_sum) + 8) >> 4;
  38 }
  39
  40 unsigned int vpx_avg_8x8_neon(const uint8_t *s, int p) {
  41   uint8x8_t v_s0 = vld1_u8(s);
  42   const uint8x8_t v_s1 = vld1_u8(s + p);
  43   uint16x8_t v_sum = vaddl_u8(v_s0, v_s1);
  44
  45   v_s0 = vld1_u8(s + 2 * p);
  46   v_sum = vaddw_u8(v_sum, v_s0);
  47
  48   v_s0 = vld1_u8(s + 3 * p);
  49   v_sum = vaddw_u8(v_sum, v_s0);
  50
  51   v_s0 = vld1_u8(s + 4 * p);
  52   v_sum = vaddw_u8(v_sum, v_s0);
  53
  54   v_s0 = vld1_u8(s + 5 * p);
  55   v_sum = vaddw_u8(v_sum, v_s0);
  56
  57   v_s0 = vld1_u8(s + 6 * p);
  58   v_sum = vaddw_u8(v_sum, v_s0);
  59
  60   v_s0 = vld1_u8(s + 7 * p);
  61   v_sum = vaddw_u8(v_sum, v_s0);
  62
  63   return (horizontal_add_u16x8(v_sum) + 32) >> 6;
  64 }
  65
  66 // coeff: 16 bits, dynamic range [-32640, 32640].
  67 // length: value range {16, 64, 256, 1024}.
  68 int vpx_satd_neon(const tran_low_t *coeff, int length) {
  69   const int16x4_t zero = vdup_n_s16(0);
  70   int32x4_t accum = vdupq_n_s32(0);
  71
  72   do {
  73     const int16x8_t src0 = load_tran_low_to_s16q(coeff);
  74     const int16x8_t src8 = load_tran_low_to_s16q(coeff + 8);
  75     accum = vabal_s16(accum, vget_low_s16(src0), zero);
  76     accum = vabal_s16(accum, vget_high_s16(src0), zero);
  77     accum = vabal_s16(accum, vget_low_s16(src8), zero);
  78     accum = vabal_s16(accum, vget_high_s16(src8), zero);
  79     length -= 16;
  80     coeff += 16;
  81   } while (length != 0);
  82
  83   {
  84     // satd: 26 bits, dynamic range [-32640 * 1024, 32640 * 1024]
  85     const int64x2_t s0 = vpaddlq_s32(accum);  // cascading summation of 'accum'.
  86     const int32x2_t s1 = vadd_s32(vreinterpret_s32_s64(vget_low_s64(s0)),
  87                                   vreinterpret_s32_s64(vget_high_s64(s0)));
  88     const int satd = vget_lane_s32(s1, 0);
  89     return satd;
  90   }
  91 }
  92
  93 void vpx_int_pro_row_neon(int16_t hbuf[16], uint8_t const *ref,
  94                           const int ref_stride, const int height) {
  95   int i;
  96   uint16x8_t vec_sum_lo = vdupq_n_u16(0);
  97   uint16x8_t vec_sum_hi = vdupq_n_u16(0);
  98   const int shift_factor = ((height >> 5) + 3) * -1;
  99   const int16x8_t vec_shift = vdupq_n_s16(shift_factor);
 100
 101   for (i = 0; i < height; i += 8) {
 102     const uint8x16_t vec_row1 = vld1q_u8(ref);
 103     const uint8x16_t vec_row2 = vld1q_u8(ref + ref_stride);
 104     const uint8x16_t vec_row3 = vld1q_u8(ref + ref_stride * 2);
 105     const uint8x16_t vec_row4 = vld1q_u8(ref + ref_stride * 3);
 106     const uint8x16_t vec_row5 = vld1q_u8(ref + ref_stride * 4);
 107     const uint8x16_t vec_row6 = vld1q_u8(ref + ref_stride * 5);
 108     const uint8x16_t vec_row7 = vld1q_u8(ref + ref_stride * 6);
 109     const uint8x16_t vec_row8 = vld1q_u8(ref + ref_stride * 7);
 110
 111     vec_sum_lo = vaddw_u8(vec_sum_lo, vget_low_u8(vec_row1));
 112     vec_sum_hi = vaddw_u8(vec_sum_hi, vget_high_u8(vec_row1));
 113
 114     vec_sum_lo = vaddw_u8(vec_sum_lo, vget_low_u8(vec_row2));
 115     vec_sum_hi = vaddw_u8(vec_sum_hi, vget_high_u8(vec_row2));
 116
 117     vec_sum_lo = vaddw_u8(vec_sum_lo, vget_low_u8(vec_row3));
 118     vec_sum_hi = vaddw_u8(vec_sum_hi, vget_high_u8(vec_row3));
 119
 120     vec_sum_lo = vaddw_u8(vec_sum_lo, vget_low_u8(vec_row4));
 121     vec_sum_hi = vaddw_u8(vec_sum_hi, vget_high_u8(vec_row4));
 122
 123     vec_sum_lo = vaddw_u8(vec_sum_lo, vget_low_u8(vec_row5));
 124     vec_sum_hi = vaddw_u8(vec_sum_hi, vget_high_u8(vec_row5));
 125
 126     vec_sum_lo = vaddw_u8(vec_sum_lo, vget_low_u8(vec_row6));
 127     vec_sum_hi = vaddw_u8(vec_sum_hi, vget_high_u8(vec_row6));
 128
 129     vec_sum_lo = vaddw_u8(vec_sum_lo, vget_low_u8(vec_row7));
 130     vec_sum_hi = vaddw_u8(vec_sum_hi, vget_high_u8(vec_row7));
 131
 132     vec_sum_lo = vaddw_u8(vec_sum_lo, vget_low_u8(vec_row8));
 133     vec_sum_hi = vaddw_u8(vec_sum_hi, vget_high_u8(vec_row8));
 134
 135     ref += ref_stride * 8;
 136   }
 137
 138   vec_sum_lo = vshlq_u16(vec_sum_lo, vec_shift);
 139   vec_sum_hi = vshlq_u16(vec_sum_hi, vec_shift);
 140
 141   vst1q_s16(hbuf, vreinterpretq_s16_u16(vec_sum_lo));
 142   hbuf += 8;
 143   vst1q_s16(hbuf, vreinterpretq_s16_u16(vec_sum_hi));
 144 }
 145
 146 int16_t vpx_int_pro_col_neon(uint8_t const *ref, const int width) {
 147   int i;
 148   uint16x8_t vec_sum = vdupq_n_u16(0);
 149
 150   for (i = 0; i < width; i += 16) {
 151     const uint8x16_t vec_row = vld1q_u8(ref);
 152     vec_sum = vaddw_u8(vec_sum, vget_low_u8(vec_row));
 153     vec_sum = vaddw_u8(vec_sum, vget_high_u8(vec_row));
 154     ref += 16;
 155   }
 156
 157   return horizontal_add_u16x8(vec_sum);
 158 }
 159
 160 // ref, src = [0, 510] - max diff = 16-bits
 161 // bwl = {2, 3, 4}, width = {16, 32, 64}
 162 int vpx_vector_var_neon(int16_t const *ref, int16_t const *src, const int bwl) {
 163   int width = 4 << bwl;
 164   int32x4_t sse = vdupq_n_s32(0);
 165   int16x8_t total = vdupq_n_s16(0);
 166
 167   assert(width >= 8);
 168   assert((width % 8) == 0);
 169
 170   do {
 171     const int16x8_t r = vld1q_s16(ref);
 172     const int16x8_t s = vld1q_s16(src);
 173     const int16x8_t diff = vsubq_s16(r, s);  // [-510, 510], 10 bits.
 174     const int16x4_t diff_lo = vget_low_s16(diff);
 175     const int16x4_t diff_hi = vget_high_s16(diff);
 176     sse = vmlal_s16(sse, diff_lo, diff_lo);  // dynamic range 26 bits.
 177     sse = vmlal_s16(sse, diff_hi, diff_hi);
 178     total = vaddq_s16(total, diff);  // dynamic range 16 bits.
 179
 180     ref += 8;
 181     src += 8;
 182     width -= 8;
 183   } while (width != 0);
 184
 185   {
 186     // Note: 'total''s pairwise addition could be implemented similarly to
 187     // horizontal_add_u16x8(), but one less vpaddl with 'total' when paired
 188     // with the summation of 'sse' performed better on a Cortex-A15.
 189     const int32x4_t t0 = vpaddlq_s16(total);  // cascading summation of 'total'
 190     const int32x2_t t1 = vadd_s32(vget_low_s32(t0), vget_high_s32(t0));
 191     const int32x2_t t2 = vpadd_s32(t1, t1);
 192     const int t = vget_lane_s32(t2, 0);
 193     const int64x2_t s0 = vpaddlq_s32(sse);  // cascading summation of 'sse'.
 194     const int32x2_t s1 = vadd_s32(vreinterpret_s32_s64(vget_low_s64(s0)),
 195                                   vreinterpret_s32_s64(vget_high_s64(s0)));
 196     const int s = vget_lane_s32(s1, 0);
 197     const int shift_factor = bwl + 2;
 198     return s - ((t * t) >> shift_factor);
 199   }
 200 }
 201
 202 void vpx_minmax_8x8_neon(const uint8_t *a, int a_stride, const uint8_t *b,
 203                          int b_stride, int *min, int *max) {
 204   // Load and concatenate.
 205   const uint8x16_t a01 = vcombine_u8(vld1_u8(a), vld1_u8(a + a_stride));
 206   const uint8x16_t a23 =
 207       vcombine_u8(vld1_u8(a + 2 * a_stride), vld1_u8(a + 3 * a_stride));
 208   const uint8x16_t a45 =
 209       vcombine_u8(vld1_u8(a + 4 * a_stride), vld1_u8(a + 5 * a_stride));
 210   const uint8x16_t a67 =
 211       vcombine_u8(vld1_u8(a + 6 * a_stride), vld1_u8(a + 7 * a_stride));
 212
 213   const uint8x16_t b01 = vcombine_u8(vld1_u8(b), vld1_u8(b + b_stride));
 214   const uint8x16_t b23 =
 215       vcombine_u8(vld1_u8(b + 2 * b_stride), vld1_u8(b + 3 * b_stride));
 216   const uint8x16_t b45 =
 217       vcombine_u8(vld1_u8(b + 4 * b_stride), vld1_u8(b + 5 * b_stride));
 218   const uint8x16_t b67 =
 219       vcombine_u8(vld1_u8(b + 6 * b_stride), vld1_u8(b + 7 * b_stride));
 220
 221   // Absolute difference.
 222   const uint8x16_t ab01_diff = vabdq_u8(a01, b01);
 223   const uint8x16_t ab23_diff = vabdq_u8(a23, b23);
 224   const uint8x16_t ab45_diff = vabdq_u8(a45, b45);
 225   const uint8x16_t ab67_diff = vabdq_u8(a67, b67);
 226
 227   // Max values between the Q vectors.
 228   const uint8x16_t ab0123_max = vmaxq_u8(ab01_diff, ab23_diff);
 229   const uint8x16_t ab4567_max = vmaxq_u8(ab45_diff, ab67_diff);
 230   const uint8x16_t ab0123_min = vminq_u8(ab01_diff, ab23_diff);
 231   const uint8x16_t ab4567_min = vminq_u8(ab45_diff, ab67_diff);
 232
 233   const uint8x16_t ab07_max = vmaxq_u8(ab0123_max, ab4567_max);
 234   const uint8x16_t ab07_min = vminq_u8(ab0123_min, ab4567_min);
 235
 236   // Split to D and start doing pairwise.
 237   uint8x8_t ab_max = vmax_u8(vget_high_u8(ab07_max), vget_low_u8(ab07_max));
 238   uint8x8_t ab_min = vmin_u8(vget_high_u8(ab07_min), vget_low_u8(ab07_min));
 239
 240   // Enough runs of vpmax/min propogate the max/min values to every position.
 241   ab_max = vpmax_u8(ab_max, ab_max);
 242   ab_min = vpmin_u8(ab_min, ab_min);
 243
 244   ab_max = vpmax_u8(ab_max, ab_max);
 245   ab_min = vpmin_u8(ab_min, ab_min);
 246
 247   ab_max = vpmax_u8(ab_max, ab_max);
 248   ab_min = vpmin_u8(ab_min, ab_min);
 249
 250   *min = *max = 0;  // Clear high bits
 251   // Store directly to avoid costly neon->gpr transfer.
 252   vst1_lane_u8((uint8_t *)max, ab_max, 0);
 253   vst1_lane_u8((uint8_t *)min, ab_min, 0);
 254 }