Quellcodebibliothek Statistik Leitseite products/Sources/formale Sprachen/C/Firefox/media/libjpeg/simd/arm/   (Browser von der Mozilla Stiftung Version 136.0.1©)  Datei vom 10.2.2025 mit Größe 14 kB image not shown  

Quelle  jfdctint-neon.c   Sprache: C

 
/*
 * jfdctint-neon.c - accurate integer FDCT (Arm Neon)
 *
 * Copyright (C) 2020, Arm Limited.  All Rights Reserved.
 * Copyright (C) 2020, D. R. Commander.  All Rights Reserved.
 *
 * This software is provided 'as-is', without any express or implied
 * warranty.  In no event will the authors be held liable for any damages
 * arising from the use of this software.
 *
 * Permission is granted to anyone to use this software for any purpose,
 * including commercial applications, and to alter it and redistribute it
 * freely, subject to the following restrictions:
 *
 * 1. The origin of this software must not be misrepresented; you must not
 *    claim that you wrote the original software. If you use this software
 *    in a product, an acknowledgment in the product documentation would be
 *    appreciated but is not required.
 * 2. Altered source versions must be plainly marked as such, and must not be
 *    misrepresented as being the original software.
 * 3. This notice may not be removed or altered from any source distribution.
 */


#define JPEG_INTERNALS
#include "../../jinclude.h"
#include "../../jpeglib.h"
#include "../../jsimd.h"
#include "../../jdct.h"
#include "../../jsimddct.h"
#include "../jsimd.h"
#include "align.h"
#include "neon-compat.h"

#include <arm_neon.h>


/* jsimd_fdct_islow_neon() performs a slower but more accurate forward DCT
 * (Discrete Cosine Transform) on one block of samples.  It uses the same
 * calculations and produces exactly the same output as IJG's original
 * jpeg_fdct_islow() function, which can be found in jfdctint.c.
 *
 * Scaled integer constants are used to avoid floating-point arithmetic:
 *    0.298631336 =  2446 * 2^-13
 *    0.390180644 =  3196 * 2^-13
 *    0.541196100 =  4433 * 2^-13
 *    0.765366865 =  6270 * 2^-13
 *    0.899976223 =  7373 * 2^-13
 *    1.175875602 =  9633 * 2^-13
 *    1.501321110 = 12299 * 2^-13
 *    1.847759065 = 15137 * 2^-13
 *    1.961570560 = 16069 * 2^-13
 *    2.053119869 = 16819 * 2^-13
 *    2.562915447 = 20995 * 2^-13
 *    3.072711026 = 25172 * 2^-13
 *
 * See jfdctint.c for further details of the DCT algorithm.  Where possible,
 * the variable names and comments here in jsimd_fdct_islow_neon() match up
 * with those in jpeg_fdct_islow().
 */


#define CONST_BITS  13
#define PASS1_BITS  2

#define DESCALE_P1  (CONST_BITS - PASS1_BITS)
#define DESCALE_P2  (CONST_BITS + PASS1_BITS)

#define F_0_298  2446
#define F_0_390  3196
#define F_0_541  4433
#define F_0_765  6270
#define F_0_899  7373
#define F_1_175  9633
#define F_1_501  12299
#define F_1_847  15137
#define F_1_961  16069
#define F_2_053  16819
#define F_2_562  20995
#define F_3_072  25172


ALIGN(16) static const int16_t jsimd_fdct_islow_neon_consts[] = {
  F_0_298, -F_0_390,  F_0_541,  F_0_765,
 -F_0_899,  F_1_175,  F_1_501, -F_1_847,
 -F_1_961,  F_2_053, -F_2_562,  F_3_072
};

void jsimd_fdct_islow_neon(DCTELEM *data)
{
  /* Load DCT constants. */
#ifdef HAVE_VLD1_S16_X3
  const int16x4x3_t consts = vld1_s16_x3(jsimd_fdct_islow_neon_consts);
#else
  /* GCC does not currently support the intrinsic vld1_<type>_x3(). */
  const int16x4_t consts1 = vld1_s16(jsimd_fdct_islow_neon_consts);
  const int16x4_t consts2 = vld1_s16(jsimd_fdct_islow_neon_consts + 4);
  const int16x4_t consts3 = vld1_s16(jsimd_fdct_islow_neon_consts + 8);
  const int16x4x3_t consts = { { consts1, consts2, consts3 } };
#endif

  /* Load an 8x8 block of samples into Neon registers.  De-interleaving loads
   * are used, followed by vuzp to transpose the block such that we have a
   * column of samples per vector - allowing all rows to be processed at once.
   */

  int16x8x4_t s_rows_0123 = vld4q_s16(data);
  int16x8x4_t s_rows_4567 = vld4q_s16(data + 4 * DCTSIZE);

  int16x8x2_t cols_04 = vuzpq_s16(s_rows_0123.val[0], s_rows_4567.val[0]);
  int16x8x2_t cols_15 = vuzpq_s16(s_rows_0123.val[1], s_rows_4567.val[1]);
  int16x8x2_t cols_26 = vuzpq_s16(s_rows_0123.val[2], s_rows_4567.val[2]);
  int16x8x2_t cols_37 = vuzpq_s16(s_rows_0123.val[3], s_rows_4567.val[3]);

  int16x8_t col0 = cols_04.val[0];
  int16x8_t col1 = cols_15.val[0];
  int16x8_t col2 = cols_26.val[0];
  int16x8_t col3 = cols_37.val[0];
  int16x8_t col4 = cols_04.val[1];
  int16x8_t col5 = cols_15.val[1];
  int16x8_t col6 = cols_26.val[1];
  int16x8_t col7 = cols_37.val[1];

  /* Pass 1: process rows. */

  int16x8_t tmp0 = vaddq_s16(col0, col7);
  int16x8_t tmp7 = vsubq_s16(col0, col7);
  int16x8_t tmp1 = vaddq_s16(col1, col6);
  int16x8_t tmp6 = vsubq_s16(col1, col6);
  int16x8_t tmp2 = vaddq_s16(col2, col5);
  int16x8_t tmp5 = vsubq_s16(col2, col5);
  int16x8_t tmp3 = vaddq_s16(col3, col4);
  int16x8_t tmp4 = vsubq_s16(col3, col4);

  /* Even part */
  int16x8_t tmp10 = vaddq_s16(tmp0, tmp3);
  int16x8_t tmp13 = vsubq_s16(tmp0, tmp3);
  int16x8_t tmp11 = vaddq_s16(tmp1, tmp2);
  int16x8_t tmp12 = vsubq_s16(tmp1, tmp2);

  col0 = vshlq_n_s16(vaddq_s16(tmp10, tmp11), PASS1_BITS);
  col4 = vshlq_n_s16(vsubq_s16(tmp10, tmp11), PASS1_BITS);

  int16x8_t tmp12_add_tmp13 = vaddq_s16(tmp12, tmp13);
  int32x4_t z1_l =
    vmull_lane_s16(vget_low_s16(tmp12_add_tmp13), consts.val[0], 2);
  int32x4_t z1_h =
    vmull_lane_s16(vget_high_s16(tmp12_add_tmp13), consts.val[0], 2);

  int32x4_t col2_scaled_l =
    vmlal_lane_s16(z1_l, vget_low_s16(tmp13), consts.val[0], 3);
  int32x4_t col2_scaled_h =
    vmlal_lane_s16(z1_h, vget_high_s16(tmp13), consts.val[0], 3);
  col2 = vcombine_s16(vrshrn_n_s32(col2_scaled_l, DESCALE_P1),
                      vrshrn_n_s32(col2_scaled_h, DESCALE_P1));

  int32x4_t col6_scaled_l =
    vmlal_lane_s16(z1_l, vget_low_s16(tmp12), consts.val[1], 3);
  int32x4_t col6_scaled_h =
    vmlal_lane_s16(z1_h, vget_high_s16(tmp12), consts.val[1], 3);
  col6 = vcombine_s16(vrshrn_n_s32(col6_scaled_l, DESCALE_P1),
                      vrshrn_n_s32(col6_scaled_h, DESCALE_P1));

  /* Odd part */
  int16x8_t z1 = vaddq_s16(tmp4, tmp7);
  int16x8_t z2 = vaddq_s16(tmp5, tmp6);
  int16x8_t z3 = vaddq_s16(tmp4, tmp6);
  int16x8_t z4 = vaddq_s16(tmp5, tmp7);
  /* sqrt(2) * c3 */
  int32x4_t z5_l = vmull_lane_s16(vget_low_s16(z3), consts.val[1], 1);
  int32x4_t z5_h = vmull_lane_s16(vget_high_s16(z3), consts.val[1], 1);
  z5_l = vmlal_lane_s16(z5_l, vget_low_s16(z4), consts.val[1], 1);
  z5_h = vmlal_lane_s16(z5_h, vget_high_s16(z4), consts.val[1], 1);

  /* sqrt(2) * (-c1+c3+c5-c7) */
  int32x4_t tmp4_l = vmull_lane_s16(vget_low_s16(tmp4), consts.val[0], 0);
  int32x4_t tmp4_h = vmull_lane_s16(vget_high_s16(tmp4), consts.val[0], 0);
  /* sqrt(2) * ( c1+c3-c5+c7) */
  int32x4_t tmp5_l = vmull_lane_s16(vget_low_s16(tmp5), consts.val[2], 1);
  int32x4_t tmp5_h = vmull_lane_s16(vget_high_s16(tmp5), consts.val[2], 1);
  /* sqrt(2) * ( c1+c3+c5-c7) */
  int32x4_t tmp6_l = vmull_lane_s16(vget_low_s16(tmp6), consts.val[2], 3);
  int32x4_t tmp6_h = vmull_lane_s16(vget_high_s16(tmp6), consts.val[2], 3);
  /* sqrt(2) * ( c1+c3-c5-c7) */
  int32x4_t tmp7_l = vmull_lane_s16(vget_low_s16(tmp7), consts.val[1], 2);
  int32x4_t tmp7_h = vmull_lane_s16(vget_high_s16(tmp7), consts.val[1], 2);

  /* sqrt(2) * (c7-c3) */
  z1_l = vmull_lane_s16(vget_low_s16(z1), consts.val[1], 0);
  z1_h = vmull_lane_s16(vget_high_s16(z1), consts.val[1], 0);
  /* sqrt(2) * (-c1-c3) */
  int32x4_t z2_l = vmull_lane_s16(vget_low_s16(z2), consts.val[2], 2);
  int32x4_t z2_h = vmull_lane_s16(vget_high_s16(z2), consts.val[2], 2);
  /* sqrt(2) * (-c3-c5) */
  int32x4_t z3_l = vmull_lane_s16(vget_low_s16(z3), consts.val[2], 0);
  int32x4_t z3_h = vmull_lane_s16(vget_high_s16(z3), consts.val[2], 0);
  /* sqrt(2) * (c5-c3) */
  int32x4_t z4_l = vmull_lane_s16(vget_low_s16(z4), consts.val[0], 1);
  int32x4_t z4_h = vmull_lane_s16(vget_high_s16(z4), consts.val[0], 1);

  z3_l = vaddq_s32(z3_l, z5_l);
  z3_h = vaddq_s32(z3_h, z5_h);
  z4_l = vaddq_s32(z4_l, z5_l);
  z4_h = vaddq_s32(z4_h, z5_h);

  tmp4_l = vaddq_s32(tmp4_l, z1_l);
  tmp4_h = vaddq_s32(tmp4_h, z1_h);
  tmp4_l = vaddq_s32(tmp4_l, z3_l);
  tmp4_h = vaddq_s32(tmp4_h, z3_h);
  col7 = vcombine_s16(vrshrn_n_s32(tmp4_l, DESCALE_P1),
                      vrshrn_n_s32(tmp4_h, DESCALE_P1));

  tmp5_l = vaddq_s32(tmp5_l, z2_l);
  tmp5_h = vaddq_s32(tmp5_h, z2_h);
  tmp5_l = vaddq_s32(tmp5_l, z4_l);
  tmp5_h = vaddq_s32(tmp5_h, z4_h);
  col5 = vcombine_s16(vrshrn_n_s32(tmp5_l, DESCALE_P1),
                      vrshrn_n_s32(tmp5_h, DESCALE_P1));

  tmp6_l = vaddq_s32(tmp6_l, z2_l);
  tmp6_h = vaddq_s32(tmp6_h, z2_h);
  tmp6_l = vaddq_s32(tmp6_l, z3_l);
  tmp6_h = vaddq_s32(tmp6_h, z3_h);
  col3 = vcombine_s16(vrshrn_n_s32(tmp6_l, DESCALE_P1),
                      vrshrn_n_s32(tmp6_h, DESCALE_P1));

  tmp7_l = vaddq_s32(tmp7_l, z1_l);
  tmp7_h = vaddq_s32(tmp7_h, z1_h);
  tmp7_l = vaddq_s32(tmp7_l, z4_l);
  tmp7_h = vaddq_s32(tmp7_h, z4_h);
  col1 = vcombine_s16(vrshrn_n_s32(tmp7_l, DESCALE_P1),
                      vrshrn_n_s32(tmp7_h, DESCALE_P1));

  /* Transpose to work on columns in pass 2. */
  int16x8x2_t cols_01 = vtrnq_s16(col0, col1);
  int16x8x2_t cols_23 = vtrnq_s16(col2, col3);
  int16x8x2_t cols_45 = vtrnq_s16(col4, col5);
  int16x8x2_t cols_67 = vtrnq_s16(col6, col7);

  int32x4x2_t cols_0145_l = vtrnq_s32(vreinterpretq_s32_s16(cols_01.val[0]),
                                      vreinterpretq_s32_s16(cols_45.val[0]));
  int32x4x2_t cols_0145_h = vtrnq_s32(vreinterpretq_s32_s16(cols_01.val[1]),
                                      vreinterpretq_s32_s16(cols_45.val[1]));
  int32x4x2_t cols_2367_l = vtrnq_s32(vreinterpretq_s32_s16(cols_23.val[0]),
                                      vreinterpretq_s32_s16(cols_67.val[0]));
  int32x4x2_t cols_2367_h = vtrnq_s32(vreinterpretq_s32_s16(cols_23.val[1]),
                                      vreinterpretq_s32_s16(cols_67.val[1]));

  int32x4x2_t rows_04 = vzipq_s32(cols_0145_l.val[0], cols_2367_l.val[0]);
  int32x4x2_t rows_15 = vzipq_s32(cols_0145_h.val[0], cols_2367_h.val[0]);
  int32x4x2_t rows_26 = vzipq_s32(cols_0145_l.val[1], cols_2367_l.val[1]);
  int32x4x2_t rows_37 = vzipq_s32(cols_0145_h.val[1], cols_2367_h.val[1]);

  int16x8_t row0 = vreinterpretq_s16_s32(rows_04.val[0]);
  int16x8_t row1 = vreinterpretq_s16_s32(rows_15.val[0]);
  int16x8_t row2 = vreinterpretq_s16_s32(rows_26.val[0]);
  int16x8_t row3 = vreinterpretq_s16_s32(rows_37.val[0]);
  int16x8_t row4 = vreinterpretq_s16_s32(rows_04.val[1]);
  int16x8_t row5 = vreinterpretq_s16_s32(rows_15.val[1]);
  int16x8_t row6 = vreinterpretq_s16_s32(rows_26.val[1]);
  int16x8_t row7 = vreinterpretq_s16_s32(rows_37.val[1]);

  /* Pass 2: process columns. */

  tmp0 = vaddq_s16(row0, row7);
  tmp7 = vsubq_s16(row0, row7);
  tmp1 = vaddq_s16(row1, row6);
  tmp6 = vsubq_s16(row1, row6);
  tmp2 = vaddq_s16(row2, row5);
  tmp5 = vsubq_s16(row2, row5);
  tmp3 = vaddq_s16(row3, row4);
  tmp4 = vsubq_s16(row3, row4);

  /* Even part */
  tmp10 = vaddq_s16(tmp0, tmp3);
  tmp13 = vsubq_s16(tmp0, tmp3);
  tmp11 = vaddq_s16(tmp1, tmp2);
  tmp12 = vsubq_s16(tmp1, tmp2);

  row0 = vrshrq_n_s16(vaddq_s16(tmp10, tmp11), PASS1_BITS);
  row4 = vrshrq_n_s16(vsubq_s16(tmp10, tmp11), PASS1_BITS);

  tmp12_add_tmp13 = vaddq_s16(tmp12, tmp13);
  z1_l = vmull_lane_s16(vget_low_s16(tmp12_add_tmp13), consts.val[0], 2);
  z1_h = vmull_lane_s16(vget_high_s16(tmp12_add_tmp13), consts.val[0], 2);

  int32x4_t row2_scaled_l =
    vmlal_lane_s16(z1_l, vget_low_s16(tmp13), consts.val[0], 3);
  int32x4_t row2_scaled_h =
    vmlal_lane_s16(z1_h, vget_high_s16(tmp13), consts.val[0], 3);
  row2 = vcombine_s16(vrshrn_n_s32(row2_scaled_l, DESCALE_P2),
                      vrshrn_n_s32(row2_scaled_h, DESCALE_P2));

  int32x4_t row6_scaled_l =
    vmlal_lane_s16(z1_l, vget_low_s16(tmp12), consts.val[1], 3);
  int32x4_t row6_scaled_h =
    vmlal_lane_s16(z1_h, vget_high_s16(tmp12), consts.val[1], 3);
  row6 = vcombine_s16(vrshrn_n_s32(row6_scaled_l, DESCALE_P2),
                      vrshrn_n_s32(row6_scaled_h, DESCALE_P2));

  /* Odd part */
  z1 = vaddq_s16(tmp4, tmp7);
  z2 = vaddq_s16(tmp5, tmp6);
  z3 = vaddq_s16(tmp4, tmp6);
  z4 = vaddq_s16(tmp5, tmp7);
  /* sqrt(2) * c3 */
  z5_l = vmull_lane_s16(vget_low_s16(z3), consts.val[1], 1);
  z5_h = vmull_lane_s16(vget_high_s16(z3), consts.val[1], 1);
  z5_l = vmlal_lane_s16(z5_l, vget_low_s16(z4), consts.val[1], 1);
  z5_h = vmlal_lane_s16(z5_h, vget_high_s16(z4), consts.val[1], 1);

  /* sqrt(2) * (-c1+c3+c5-c7) */
  tmp4_l = vmull_lane_s16(vget_low_s16(tmp4), consts.val[0], 0);
  tmp4_h = vmull_lane_s16(vget_high_s16(tmp4), consts.val[0], 0);
  /* sqrt(2) * ( c1+c3-c5+c7) */
  tmp5_l = vmull_lane_s16(vget_low_s16(tmp5), consts.val[2], 1);
  tmp5_h = vmull_lane_s16(vget_high_s16(tmp5), consts.val[2], 1);
  /* sqrt(2) * ( c1+c3+c5-c7) */
  tmp6_l = vmull_lane_s16(vget_low_s16(tmp6), consts.val[2], 3);
  tmp6_h = vmull_lane_s16(vget_high_s16(tmp6), consts.val[2], 3);
  /* sqrt(2) * ( c1+c3-c5-c7) */
  tmp7_l = vmull_lane_s16(vget_low_s16(tmp7), consts.val[1], 2);
  tmp7_h = vmull_lane_s16(vget_high_s16(tmp7), consts.val[1], 2);

  /* sqrt(2) * (c7-c3) */
  z1_l = vmull_lane_s16(vget_low_s16(z1), consts.val[1], 0);
  z1_h = vmull_lane_s16(vget_high_s16(z1), consts.val[1], 0);
  /* sqrt(2) * (-c1-c3) */
  z2_l = vmull_lane_s16(vget_low_s16(z2), consts.val[2], 2);
  z2_h = vmull_lane_s16(vget_high_s16(z2), consts.val[2], 2);
  /* sqrt(2) * (-c3-c5) */
  z3_l = vmull_lane_s16(vget_low_s16(z3), consts.val[2], 0);
  z3_h = vmull_lane_s16(vget_high_s16(z3), consts.val[2], 0);
  /* sqrt(2) * (c5-c3) */
  z4_l = vmull_lane_s16(vget_low_s16(z4), consts.val[0], 1);
  z4_h = vmull_lane_s16(vget_high_s16(z4), consts.val[0], 1);

  z3_l = vaddq_s32(z3_l, z5_l);
  z3_h = vaddq_s32(z3_h, z5_h);
  z4_l = vaddq_s32(z4_l, z5_l);
  z4_h = vaddq_s32(z4_h, z5_h);

  tmp4_l = vaddq_s32(tmp4_l, z1_l);
  tmp4_h = vaddq_s32(tmp4_h, z1_h);
  tmp4_l = vaddq_s32(tmp4_l, z3_l);
  tmp4_h = vaddq_s32(tmp4_h, z3_h);
  row7 = vcombine_s16(vrshrn_n_s32(tmp4_l, DESCALE_P2),
                      vrshrn_n_s32(tmp4_h, DESCALE_P2));

  tmp5_l = vaddq_s32(tmp5_l, z2_l);
  tmp5_h = vaddq_s32(tmp5_h, z2_h);
  tmp5_l = vaddq_s32(tmp5_l, z4_l);
  tmp5_h = vaddq_s32(tmp5_h, z4_h);
  row5 = vcombine_s16(vrshrn_n_s32(tmp5_l, DESCALE_P2),
                      vrshrn_n_s32(tmp5_h, DESCALE_P2));

  tmp6_l = vaddq_s32(tmp6_l, z2_l);
  tmp6_h = vaddq_s32(tmp6_h, z2_h);
  tmp6_l = vaddq_s32(tmp6_l, z3_l);
  tmp6_h = vaddq_s32(tmp6_h, z3_h);
  row3 = vcombine_s16(vrshrn_n_s32(tmp6_l, DESCALE_P2),
                      vrshrn_n_s32(tmp6_h, DESCALE_P2));

  tmp7_l = vaddq_s32(tmp7_l, z1_l);
  tmp7_h = vaddq_s32(tmp7_h, z1_h);
  tmp7_l = vaddq_s32(tmp7_l, z4_l);
  tmp7_h = vaddq_s32(tmp7_h, z4_h);
  row1 = vcombine_s16(vrshrn_n_s32(tmp7_l, DESCALE_P2),
                      vrshrn_n_s32(tmp7_h, DESCALE_P2));

  vst1q_s16(data + 0 * DCTSIZE, row0);
  vst1q_s16(data + 1 * DCTSIZE, row1);
  vst1q_s16(data + 2 * DCTSIZE, row2);
  vst1q_s16(data + 3 * DCTSIZE, row3);
  vst1q_s16(data + 4 * DCTSIZE, row4);
  vst1q_s16(data + 5 * DCTSIZE, row5);
  vst1q_s16(data + 6 * DCTSIZE, row6);
  vst1q_s16(data + 7 * DCTSIZE, row7);
}

Messung V0.5
C=93 H=95 G=93

¤ Dauer der Verarbeitung: 0.4 Sekunden  ¤

*© Formatika GbR, Deutschland






Wurzel

Suchen

Beweissystem der NASA

Beweissystem Isabelle

NIST Cobol Testsuite

Cephes Mathematical Library

Wiener Entwicklungsmethode

Haftungshinweis

Die Informationen auf dieser Webseite wurden nach bestem Wissen sorgfältig zusammengestellt. Es wird jedoch weder Vollständigkeit, noch Richtigkeit, noch Qualität der bereit gestellten Informationen zugesichert.

Bemerkung:

Die farbliche Syntaxdarstellung und die Messung sind noch experimentell.