1 /*
2 * Copyright (c) 2017, Alliance for Open Media. All rights reserved
3 *
4 * This source code is subject to the terms of the BSD 2 Clause License and
5 * the Alliance for Open Media Patent License 1.0. If the BSD 2 Clause License
6 * was not distributed with this source code in the LICENSE file, you can
7 * obtain it at www.aomedia.org/license/software. If the Alliance for Open
8 * Media Patent License 1.0 was not distributed with this source code in the
9 * PATENTS file, you can obtain it at www.aomedia.org/license/patent.
10 */
11
12 #ifndef AOM_AOM_DSP_X86_COMMON_AVX2_H_
13 #define AOM_AOM_DSP_X86_COMMON_AVX2_H_
14
15 #include <immintrin.h>
16
17 #include "config/aom_config.h"
18
19 // Note: in and out could have the same value
mm256_transpose_16x16(const __m256i * in,__m256i * out)20 static INLINE void mm256_transpose_16x16(const __m256i *in, __m256i *out) {
21 __m256i tr0_0 = _mm256_unpacklo_epi16(in[0], in[1]);
22 __m256i tr0_1 = _mm256_unpackhi_epi16(in[0], in[1]);
23 __m256i tr0_2 = _mm256_unpacklo_epi16(in[2], in[3]);
24 __m256i tr0_3 = _mm256_unpackhi_epi16(in[2], in[3]);
25 __m256i tr0_4 = _mm256_unpacklo_epi16(in[4], in[5]);
26 __m256i tr0_5 = _mm256_unpackhi_epi16(in[4], in[5]);
27 __m256i tr0_6 = _mm256_unpacklo_epi16(in[6], in[7]);
28 __m256i tr0_7 = _mm256_unpackhi_epi16(in[6], in[7]);
29
30 __m256i tr0_8 = _mm256_unpacklo_epi16(in[8], in[9]);
31 __m256i tr0_9 = _mm256_unpackhi_epi16(in[8], in[9]);
32 __m256i tr0_a = _mm256_unpacklo_epi16(in[10], in[11]);
33 __m256i tr0_b = _mm256_unpackhi_epi16(in[10], in[11]);
34 __m256i tr0_c = _mm256_unpacklo_epi16(in[12], in[13]);
35 __m256i tr0_d = _mm256_unpackhi_epi16(in[12], in[13]);
36 __m256i tr0_e = _mm256_unpacklo_epi16(in[14], in[15]);
37 __m256i tr0_f = _mm256_unpackhi_epi16(in[14], in[15]);
38
39 // 00 10 01 11 02 12 03 13 08 18 09 19 0a 1a 0b 1b
40 // 04 14 05 15 06 16 07 17 0c 1c 0d 1d 0e 1e 0f 1f
41 // 20 30 21 31 22 32 23 33 28 38 29 39 2a 3a 2b 3b
42 // 24 34 25 35 26 36 27 37 2c 3c 2d 3d 2e 3e 2f 3f
43 // 40 50 41 51 42 52 43 53 48 58 49 59 4a 5a 4b 5b
44 // 44 54 45 55 46 56 47 57 4c 5c 4d 5d 4e 5e 4f 5f
45 // 60 70 61 71 62 72 63 73 68 78 69 79 6a 7a 6b 7b
46 // 64 74 65 75 66 76 67 77 6c 7c 6d 7d 6e 7e 6f 7f
47
48 // 80 90 81 91 82 92 83 93 88 98 89 99 8a 9a 8b 9b
49 // 84 94 85 95 86 96 87 97 8c 9c 8d 9d 8e 9e 8f 9f
50 // a0 b0 a1 b1 a2 b2 a3 b3 a8 b8 a9 b9 aa ba ab bb
51 // a4 b4 a5 b5 a6 b6 a7 b7 ac bc ad bd ae be af bf
52 // c0 d0 c1 d1 c2 d2 c3 d3 c8 d8 c9 d9 ca da cb db
53 // c4 d4 c5 d5 c6 d6 c7 d7 cc dc cd dd ce de cf df
54 // e0 f0 e1 f1 e2 f2 e3 f3 e8 f8 e9 f9 ea fa eb fb
55 // e4 f4 e5 f5 e6 f6 e7 f7 ec fc ed fd ee fe ef ff
56
57 __m256i tr1_0 = _mm256_unpacklo_epi32(tr0_0, tr0_2);
58 __m256i tr1_1 = _mm256_unpackhi_epi32(tr0_0, tr0_2);
59 __m256i tr1_2 = _mm256_unpacklo_epi32(tr0_1, tr0_3);
60 __m256i tr1_3 = _mm256_unpackhi_epi32(tr0_1, tr0_3);
61 __m256i tr1_4 = _mm256_unpacklo_epi32(tr0_4, tr0_6);
62 __m256i tr1_5 = _mm256_unpackhi_epi32(tr0_4, tr0_6);
63 __m256i tr1_6 = _mm256_unpacklo_epi32(tr0_5, tr0_7);
64 __m256i tr1_7 = _mm256_unpackhi_epi32(tr0_5, tr0_7);
65
66 __m256i tr1_8 = _mm256_unpacklo_epi32(tr0_8, tr0_a);
67 __m256i tr1_9 = _mm256_unpackhi_epi32(tr0_8, tr0_a);
68 __m256i tr1_a = _mm256_unpacklo_epi32(tr0_9, tr0_b);
69 __m256i tr1_b = _mm256_unpackhi_epi32(tr0_9, tr0_b);
70 __m256i tr1_c = _mm256_unpacklo_epi32(tr0_c, tr0_e);
71 __m256i tr1_d = _mm256_unpackhi_epi32(tr0_c, tr0_e);
72 __m256i tr1_e = _mm256_unpacklo_epi32(tr0_d, tr0_f);
73 __m256i tr1_f = _mm256_unpackhi_epi32(tr0_d, tr0_f);
74
75 // 00 10 20 30 01 11 21 31 08 18 28 38 09 19 29 39
76 // 02 12 22 32 03 13 23 33 0a 1a 2a 3a 0b 1b 2b 3b
77 // 04 14 24 34 05 15 25 35 0c 1c 2c 3c 0d 1d 2d 3d
78 // 06 16 26 36 07 17 27 37 0e 1e 2e 3e 0f 1f 2f 3f
79 // 40 50 60 70 41 51 61 71 48 58 68 78 49 59 69 79
80 // 42 52 62 72 43 53 63 73 4a 5a 6a 7a 4b 5b 6b 7b
81 // 44 54 64 74 45 55 65 75 4c 5c 6c 7c 4d 5d 6d 7d
82 // 46 56 66 76 47 57 67 77 4e 5e 6e 7e 4f 5f 6f 7f
83
84 // 80 90 a0 b0 81 91 a1 b1 88 98 a8 b8 89 99 a9 b9
85 // 82 92 a2 b2 83 93 a3 b3 8a 9a aa ba 8b 9b ab bb
86 // 84 94 a4 b4 85 95 a5 b5 8c 9c ac bc 8d 9d ad bd
87 // 86 96 a6 b6 87 97 a7 b7 8e ae 9e be 8f 9f af bf
88 // c0 d0 e0 f0 c1 d1 e1 f1 c8 d8 e8 f8 c9 d9 e9 f9
89 // c2 d2 e2 f2 c3 d3 e3 f3 ca da ea fa cb db eb fb
90 // c4 d4 e4 f4 c5 d5 e5 f5 cc dc ef fc cd dd ed fd
91 // c6 d6 e6 f6 c7 d7 e7 f7 ce de ee fe cf df ef ff
92
93 tr0_0 = _mm256_unpacklo_epi64(tr1_0, tr1_4);
94 tr0_1 = _mm256_unpackhi_epi64(tr1_0, tr1_4);
95 tr0_2 = _mm256_unpacklo_epi64(tr1_1, tr1_5);
96 tr0_3 = _mm256_unpackhi_epi64(tr1_1, tr1_5);
97 tr0_4 = _mm256_unpacklo_epi64(tr1_2, tr1_6);
98 tr0_5 = _mm256_unpackhi_epi64(tr1_2, tr1_6);
99 tr0_6 = _mm256_unpacklo_epi64(tr1_3, tr1_7);
100 tr0_7 = _mm256_unpackhi_epi64(tr1_3, tr1_7);
101
102 tr0_8 = _mm256_unpacklo_epi64(tr1_8, tr1_c);
103 tr0_9 = _mm256_unpackhi_epi64(tr1_8, tr1_c);
104 tr0_a = _mm256_unpacklo_epi64(tr1_9, tr1_d);
105 tr0_b = _mm256_unpackhi_epi64(tr1_9, tr1_d);
106 tr0_c = _mm256_unpacklo_epi64(tr1_a, tr1_e);
107 tr0_d = _mm256_unpackhi_epi64(tr1_a, tr1_e);
108 tr0_e = _mm256_unpacklo_epi64(tr1_b, tr1_f);
109 tr0_f = _mm256_unpackhi_epi64(tr1_b, tr1_f);
110
111 // 00 10 20 30 40 50 60 70 08 18 28 38 48 58 68 78
112 // 01 11 21 31 41 51 61 71 09 19 29 39 49 59 69 79
113 // 02 12 22 32 42 52 62 72 0a 1a 2a 3a 4a 5a 6a 7a
114 // 03 13 23 33 43 53 63 73 0b 1b 2b 3b 4b 5b 6b 7b
115 // 04 14 24 34 44 54 64 74 0c 1c 2c 3c 4c 5c 6c 7c
116 // 05 15 25 35 45 55 65 75 0d 1d 2d 3d 4d 5d 6d 7d
117 // 06 16 26 36 46 56 66 76 0e 1e 2e 3e 4e 5e 6e 7e
118 // 07 17 27 37 47 57 67 77 0f 1f 2f 3f 4f 5f 6f 7f
119
120 // 80 90 a0 b0 c0 d0 e0 f0 88 98 a8 b8 c8 d8 e8 f8
121 // 81 91 a1 b1 c1 d1 e1 f1 89 99 a9 b9 c9 d9 e9 f9
122 // 82 92 a2 b2 c2 d2 e2 f2 8a 9a aa ba ca da ea fa
123 // 83 93 a3 b3 c3 d3 e3 f3 8b 9b ab bb cb db eb fb
124 // 84 94 a4 b4 c4 d4 e4 f4 8c 9c ac bc cc dc ef fc
125 // 85 95 a5 b5 c5 d5 e5 f5 8d 9d ad bd cd dd ed fd
126 // 86 96 a6 b6 c6 d6 e6 f6 8e ae 9e be ce de ee fe
127 // 87 97 a7 b7 c7 d7 e7 f7 8f 9f af bf cf df ef ff
128
129 out[0] = _mm256_permute2x128_si256(tr0_0, tr0_8, 0x20); // 0010 0000
130 out[8] = _mm256_permute2x128_si256(tr0_0, tr0_8, 0x31); // 0011 0001
131 out[1] = _mm256_permute2x128_si256(tr0_1, tr0_9, 0x20);
132 out[9] = _mm256_permute2x128_si256(tr0_1, tr0_9, 0x31);
133 out[2] = _mm256_permute2x128_si256(tr0_2, tr0_a, 0x20);
134 out[10] = _mm256_permute2x128_si256(tr0_2, tr0_a, 0x31);
135 out[3] = _mm256_permute2x128_si256(tr0_3, tr0_b, 0x20);
136 out[11] = _mm256_permute2x128_si256(tr0_3, tr0_b, 0x31);
137
138 out[4] = _mm256_permute2x128_si256(tr0_4, tr0_c, 0x20);
139 out[12] = _mm256_permute2x128_si256(tr0_4, tr0_c, 0x31);
140 out[5] = _mm256_permute2x128_si256(tr0_5, tr0_d, 0x20);
141 out[13] = _mm256_permute2x128_si256(tr0_5, tr0_d, 0x31);
142 out[6] = _mm256_permute2x128_si256(tr0_6, tr0_e, 0x20);
143 out[14] = _mm256_permute2x128_si256(tr0_6, tr0_e, 0x31);
144 out[7] = _mm256_permute2x128_si256(tr0_7, tr0_f, 0x20);
145 out[15] = _mm256_permute2x128_si256(tr0_7, tr0_f, 0x31);
146 }
147 #endif // AOM_AOM_DSP_X86_COMMON_AVX2_H_
148