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Viewing changes to lib-src/soundtouch/source/SoundTouch/mmx_optimized.cpp

  • Committer: Bazaar Package Importer
  • Author(s): John Dong
  • Date: 2008-02-18 21:58:19 UTC
  • mfrom: (13.1.2 hardy)
  • Revision ID: james.westby@ubuntu.com-20080218215819-tmbcf1rx238r8gdv
Tags: 1.3.4-1.1ubuntu1~gutsy1
Automated backport upload; no source changes.

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
1
 
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
2
 
///
3
 
/// MMX optimized routines. All MMX optimized functions have been gathered into
4
 
/// this single source code file, regardless to their class or original source
5
 
/// code file, in order to ease porting the library to other compiler and
6
 
/// processor platforms.
7
 
///
8
 
/// The MMX-optimizations are programmed using MMX compiler intrinsics that
9
 
/// are supported both by Microsoft Visual C++ and GCC compilers, so this file
10
 
/// should compile with both toolsets.
11
 
///
12
 
/// NOTICE: If using Visual Studio 6.0, you'll need to install the "Visual C++
13
 
/// 6.0 processor pack" update to support compiler intrinsic syntax. The update
14
 
/// is available for download at Microsoft Developers Network, see here:
15
 
/// http://msdn.microsoft.com/vstudio/downloads/tools/ppack/default.aspx
16
 
///
17
 
/// Author        : Copyright (c) Olli Parviainen
18
 
/// Author e-mail : oparviai 'at' iki.fi
19
 
/// SoundTouch WWW: http://www.surina.net/soundtouch
20
 
///
21
 
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
22
 
//
23
 
// Last changed  : $Date: 2006/09/18 22:29:22 $
24
 
// File revision : $Revision: 1.3 $
25
 
//
26
 
// $Id: mmx_optimized.cpp,v 1.3 2006/09/18 22:29:22 martynshaw Exp $
27
 
//
28
 
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
29
 
//
30
 
// License :
31
 
//
32
 
//  SoundTouch audio processing library
33
 
//  Copyright (c) Olli Parviainen
34
 
//
35
 
//  This library is free software; you can redistribute it and/or
36
 
//  modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
37
 
//  License as published by the Free Software Foundation; either
38
 
//  version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
39
 
//
40
 
//  This library is distributed in the hope that it will be useful,
41
 
//  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
42
 
//  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
43
 
//  Lesser General Public License for more details.
44
 
//
45
 
//  You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
46
 
//  License along with this library; if not, write to the Free Software
47
 
//  Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
48
 
//
49
 
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
50
 
 
51
 
#include "STTypes.h"
52
 
 
53
 
#ifdef ALLOW_MMX
54
 
// MMX routines available only with integer sample type
55
 
 
56
 
#if !(WIN32 || __i386__ || __x86_64__)
57
 
#error "wrong platform - this source code file is exclusively for x86 platforms"
58
 
#endif
59
 
 
60
 
using namespace soundtouch;
61
 
 
62
 
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
63
 
//
64
 
// implementation of MMX optimized functions of class 'TDStretchMMX'
65
 
//
66
 
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
67
 
 
68
 
#include "TDStretch.h"
69
 
#include <mmintrin.h>
70
 
#include <limits.h>
71
 
 
72
 
 
73
 
// Calculates cross correlation of two buffers
74
 
long TDStretchMMX::calcCrossCorrStereo(const short *pV1, const short *pV2) const
75
 
{
76
 
    const __m64 *pVec1, *pVec2;
77
 
    __m64 shifter;
78
 
    __m64 accu;
79
 
    long corr;
80
 
    uint i;
81
 
 
82
 
    pVec1 = (__m64*)pV1;
83
 
    pVec2 = (__m64*)pV2;
84
 
 
85
 
    shifter = _m_from_int(overlapDividerBits);
86
 
    accu = _mm_setzero_si64();
87
 
 
88
 
    // Process 4 parallel sets of 2 * stereo samples each during each
89
 
    // round to improve CPU-level parallellization.
90
 
    for (i = 0; i < overlapLength / 8; i ++)
91
 
    {
92
 
        __m64 temp;
93
 
 
94
 
        // dictionary of instructions:
95
 
        // _m_pmaddwd   : 4*16bit multiply-add, resulting two 32bits = [a0*b0+a1*b1 ; a2*b2+a3*b3]
96
 
        // _mm_add_pi32 : 2*32bit add
97
 
        // _m_psrad     : 32bit right-shift
98
 
 
99
 
        temp = _mm_add_pi32(_mm_madd_pi16(pVec1[0], pVec2[0]),
100
 
                            _mm_madd_pi16(pVec1[1], pVec2[1]));
101
 
        accu = _mm_add_pi32(accu, _mm_sra_pi32(temp, shifter));
102
 
 
103
 
        temp = _mm_add_pi32(_mm_madd_pi16(pVec1[2], pVec2[2]),
104
 
                            _mm_madd_pi16(pVec1[3], pVec2[3]));
105
 
        accu = _mm_add_pi32(accu, _mm_sra_pi32(temp, shifter));
106
 
 
107
 
        pVec1 += 4;
108
 
        pVec2 += 4;
109
 
    }
110
 
 
111
 
    // copy hi-dword of mm0 to lo-dword of mm1, then sum mmo+mm1
112
 
    // and finally store the result into the variable "corr"
113
 
 
114
 
    accu = _mm_add_pi32(accu, _mm_srli_si64(accu, 32));
115
 
    corr = _m_to_int(accu);
116
 
 
117
 
    // Clear MMS state
118
 
    _m_empty();
119
 
 
120
 
    return corr;
121
 
    // Note: Warning about the missing EMMS instruction is harmless
122
 
    // as it'll be called elsewhere.
123
 
}
124
 
 
125
 
 
126
 
 
127
 
void TDStretchMMX::clearCrossCorrState()
128
 
{
129
 
    // Clear MMS state
130
 
    _m_empty();
131
 
    //_asm EMMS;
132
 
}
133
 
 
134
 
 
135
 
 
136
 
// MMX-optimized version of the function overlapStereo
137
 
void TDStretchMMX::overlapStereo(short *output, const short *input) const
138
 
{
139
 
    const __m64 *pVinput, *pVMidBuf;
140
 
    __m64 *pVdest;
141
 
    __m64 mix1, mix2, adder, shifter;
142
 
    uint i;
143
 
 
144
 
    pVinput  = (const __m64*)input;
145
 
    pVMidBuf = (const __m64*)pMidBuffer;
146
 
    pVdest   = (__m64*)output;
147
 
 
148
 
    // mix1  = mixer values for 1st stereo sample
149
 
    // mix1  = mixer values for 2nd stereo sample
150
 
    // adder = adder for updating mixer values after each round
151
 
 
152
 
    mix1  = _mm_set_pi16(0, overlapLength,   0, overlapLength);
153
 
    adder = _mm_set_pi16(1, -1, 1, -1);
154
 
    mix2  = _mm_add_pi16(mix1, adder);
155
 
    adder = _mm_add_pi16(adder, adder);
156
 
 
157
 
    shifter = _m_from_int(overlapDividerBits);
158
 
 
159
 
    for (i = 0; i < overlapLength / 4; i ++)
160
 
    {
161
 
        __m64 temp1, temp2;
162
 
 
163
 
        // load & shuffle data so that input & mixbuffer data samples are paired
164
 
        temp1 = _mm_unpacklo_pi16(pVMidBuf[0], pVinput[0]);     // = i0l m0l i0r m0r
165
 
        temp2 = _mm_unpackhi_pi16(pVMidBuf[0], pVinput[0]);     // = i1l m1l i1r m1r
166
 
 
167
 
        // temp = (temp .* mix) >> shifter
168
 
        temp1 = _mm_sra_pi32(_mm_madd_pi16(temp1, mix1), shifter);
169
 
        temp2 = _mm_sra_pi32(_mm_madd_pi16(temp2, mix2), shifter);
170
 
        pVdest[0] = _mm_packs_pi32(temp1, temp2); // pack 2*2*32bit => 4*16bit
171
 
 
172
 
        // update mix += adder
173
 
        mix1 = _mm_add_pi16(mix1, adder);
174
 
        mix2 = _mm_add_pi16(mix2, adder);
175
 
 
176
 
        // --- second round begins here ---
177
 
 
178
 
        // load & shuffle data so that input & mixbuffer data samples are paired
179
 
        temp1 = _mm_unpacklo_pi16(pVMidBuf[1], pVinput[1]);       // = i2l m2l i2r m2r
180
 
        temp2 = _mm_unpackhi_pi16(pVMidBuf[1], pVinput[1]);       // = i3l m3l i3r m3r
181
 
 
182
 
        // temp = (temp .* mix) >> shifter
183
 
        temp1 = _mm_sra_pi32(_mm_madd_pi16(temp1, mix1), shifter);
184
 
        temp2 = _mm_sra_pi32(_mm_madd_pi16(temp2, mix2), shifter);
185
 
        pVdest[1] = _mm_packs_pi32(temp1, temp2); // pack 2*2*32bit => 4*16bit
186
 
 
187
 
        // update mix += adder
188
 
        mix1 = _mm_add_pi16(mix1, adder);
189
 
        mix2 = _mm_add_pi16(mix2, adder);
190
 
 
191
 
        pVinput  += 2;
192
 
        pVMidBuf += 2;
193
 
        pVdest   += 2;
194
 
    }
195
 
 
196
 
    _m_empty(); // clear MMS state
197
 
}
198
 
 
199
 
 
200
 
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
201
 
//
202
 
// implementation of MMX optimized functions of class 'FIRFilter'
203
 
//
204
 
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
205
 
 
206
 
#include "FIRFilter.h"
207
 
 
208
 
 
209
 
FIRFilterMMX::FIRFilterMMX() : FIRFilter()
210
 
{
211
 
    filterCoeffsUnalign = NULL;
212
 
}
213
 
 
214
 
 
215
 
FIRFilterMMX::~FIRFilterMMX()
216
 
{
217
 
    delete[] filterCoeffsUnalign;
218
 
}
219
 
 
220
 
 
221
 
// (overloaded) Calculates filter coefficients for MMX routine
222
 
void FIRFilterMMX::setCoefficients(const short *coeffs, uint newLength, uint uResultDivFactor)
223
 
{
224
 
    uint i;
225
 
    FIRFilter::setCoefficients(coeffs, newLength, uResultDivFactor);
226
 
 
227
 
    // Ensure that filter coeffs array is aligned to 16-byte boundary
228
 
    delete[] filterCoeffsUnalign;
229
 
    filterCoeffsUnalign = new short[2 * newLength + 8];
230
 
    filterCoeffsAlign = (short *)(((uint)filterCoeffsUnalign + 15) & -16);
231
 
 
232
 
    // rearrange the filter coefficients for mmx routines
233
 
    for (i = 0;i < length; i += 4)
234
 
    {
235
 
        filterCoeffsAlign[2 * i + 0] = coeffs[i + 0];
236
 
        filterCoeffsAlign[2 * i + 1] = coeffs[i + 2];
237
 
        filterCoeffsAlign[2 * i + 2] = coeffs[i + 0];
238
 
        filterCoeffsAlign[2 * i + 3] = coeffs[i + 2];
239
 
 
240
 
        filterCoeffsAlign[2 * i + 4] = coeffs[i + 1];
241
 
        filterCoeffsAlign[2 * i + 5] = coeffs[i + 3];
242
 
        filterCoeffsAlign[2 * i + 6] = coeffs[i + 1];
243
 
        filterCoeffsAlign[2 * i + 7] = coeffs[i + 3];
244
 
    }
245
 
}
246
 
 
247
 
 
248
 
 
249
 
// mmx-optimized version of the filter routine for stereo sound
250
 
uint FIRFilterMMX::evaluateFilterStereo(short *dest, const short *src, const uint numSamples) const
251
 
{
252
 
    // Create stack copies of the needed member variables for asm routines :
253
 
    uint i, j;
254
 
    __m64 *pVdest = (__m64*)dest;
255
 
 
256
 
    if (length < 2) return 0;
257
 
 
258
 
    for (i = 0; i < numSamples / 2; i ++)
259
 
    {
260
 
        __m64 accu1;
261
 
        __m64 accu2;
262
 
        const __m64 *pVsrc = (const __m64*)src;
263
 
        const __m64 *pVfilter = (const __m64*)filterCoeffsAlign;
264
 
 
265
 
        accu1 = accu2 = _mm_setzero_si64();
266
 
        for (j = 0; j < lengthDiv8 * 2; j ++)
267
 
        {
268
 
            __m64 temp1, temp2;
269
 
 
270
 
            temp1 = _mm_unpacklo_pi16(pVsrc[0], pVsrc[1]);  // = l2 l0 r2 r0
271
 
            temp2 = _mm_unpackhi_pi16(pVsrc[0], pVsrc[1]);  // = l3 l1 r3 r1
272
 
 
273
 
            accu1 = _mm_add_pi32(accu1, _mm_madd_pi16(temp1, pVfilter[0]));  // += l2*f2+l0*f0 r2*f2+r0*f0
274
 
            accu1 = _mm_add_pi32(accu1, _mm_madd_pi16(temp2, pVfilter[1]));  // += l3*f3+l1*f1 r3*f3+r1*f1
275
 
 
276
 
            temp1 = _mm_unpacklo_pi16(pVsrc[1], pVsrc[2]);  // = l4 l2 r4 r2
277
 
 
278
 
            accu2 = _mm_add_pi32(accu2, _mm_madd_pi16(temp2, pVfilter[0]));  // += l3*f2+l1*f0 r3*f2+r1*f0
279
 
            accu2 = _mm_add_pi32(accu2, _mm_madd_pi16(temp1, pVfilter[1]));  // += l4*f3+l2*f1 r4*f3+r2*f1
280
 
 
281
 
            // accu1 += l2*f2+l0*f0 r2*f2+r0*f0
282
 
            //       += l3*f3+l1*f1 r3*f3+r1*f1
283
 
 
284
 
            // accu2 += l3*f2+l1*f0 r3*f2+r1*f0
285
 
            //          l4*f3+l2*f1 r4*f3+r2*f1
286
 
 
287
 
            pVfilter += 2;
288
 
            pVsrc += 2;
289
 
        }
290
 
        // accu >>= resultDivFactor
291
 
        accu1 = _mm_srai_pi32(accu1, resultDivFactor);
292
 
        accu2 = _mm_srai_pi32(accu2, resultDivFactor);
293
 
 
294
 
        // pack 2*2*32bits => 4*16 bits
295
 
        pVdest[0] = _mm_packs_pi32(accu1, accu2);
296
 
        src += 4;
297
 
        pVdest ++;
298
 
    }
299
 
 
300
 
   _m_empty();  // clear emms state
301
 
 
302
 
    return (numSamples & 0xfffffffe) - length;
303
 
}
304
 
 
305
 
#endif  // ALLOW_MMX