/* * ARM NEON optimised FFT * * Copyright (c) 2009 Mans Rullgard <mans@mansr.com> * Copyright (c) 2009 Naotoshi Nojiri * * This algorithm (though not any of the implementation details) is * based on libdjbfft by D. J. Bernstein. * * This file is part of FFmpeg. * * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public * License as published by the Free Software Foundation; either * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version. * * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful, * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU * Lesser General Public License for more details. * * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA */ #include "libavutil/arm/asm.S" #define M_SQRT1_2 0.70710678118654752440 function fft4_neon vld1.32 {d0-d3}, [r0,:128] vext.32 q8, q1, q1, #1 @ i2,r3 d3=i3,r2 vsub.f32 d6, d0, d1 @ r0-r1,i0-i1 vsub.f32 d7, d16, d17 @ r3-r2,i2-i3 vadd.f32 d4, d0, d1 @ r0+r1,i0+i1 vadd.f32 d5, d2, d3 @ i2+i3,r2+r3 vadd.f32 d1, d6, d7 vsub.f32 d3, d6, d7 vadd.f32 d0, d4, d5 vsub.f32 d2, d4, d5 vst1.32 {d0-d3}, [r0,:128] bx lr endfunc function fft8_neon mov r1, r0 vld1.32 {d0-d3}, [r1,:128]! vld1.32 {d16-d19}, [r1,:128] movw r2, #0x04f3 @ sqrt(1/2) movt r2, #0x3f35 eor r3, r2, #1<<31 vdup.32 d31, r2 vext.32 q11, q1, q1, #1 @ i2,r3,i3,r2 vadd.f32 d4, d16, d17 @ r4+r5,i4+i5 vmov d28, r3, r2 vadd.f32 d5, d18, d19 @ r6+r7,i6+i7 vsub.f32 d17, d16, d17 @ r4-r5,i4-i5 vsub.f32 d19, d18, d19 @ r6-r7,i6-i7 vrev64.32 d29, d28 vadd.f32 d20, d0, d1 @ r0+r1,i0+i1 vadd.f32 d21, d2, d3 @ r2+r3,i2+i3 vmul.f32 d26, d17, d28 @ -a2r*w,a2i*w vext.32 q3, q2, q2, #1 vmul.f32 d27, d19, d29 @ a3r*w,-a3i*w vsub.f32 d23, d22, d23 @ i2-i3,r3-r2 vsub.f32 d22, d0, d1 @ r0-r1,i0-i1 vmul.f32 d24, d17, d31 @ a2r*w,a2i*w vmul.f32 d25, d19, d31 @ a3r*w,a3i*w vadd.f32 d0, d20, d21 vsub.f32 d2, d20, d21 vadd.f32 d1, d22, d23 vrev64.32 q13, q13 vsub.f32 d3, d22, d23 vsub.f32 d6, d6, d7 vadd.f32 d24, d24, d26 @ a2r+a2i,a2i-a2r t1,t2 vadd.f32 d25, d25, d27 @ a3r-a3i,a3i+a3r t5,t6 vadd.f32 d7, d4, d5 vsub.f32 d18, d2, d6 vext.32 q13, q12, q12, #1 vadd.f32 d2, d2, d6 vsub.f32 d16, d0, d7 vadd.f32 d5, d25, d24 vsub.f32 d4, d26, d27 vadd.f32 d0, d0, d7 vsub.f32 d17, d1, d5 vsub.f32 d19, d3, d4 vadd.f32 d3, d3, d4 vadd.f32 d1, d1, d5 vst1.32 {d16-d19}, [r1,:128] vst1.32 {d0-d3}, [r0,:128] bx lr endfunc function fft16_neon movrel r1, mppm vld1.32 {d16-d19}, [r0,:128]! @ q8{r0,i0,r1,i1} q9{r2,i2,r3,i3} pld [r0, #32] vld1.32 {d2-d3}, [r1,:128] vext.32 q13, q9, q9, #1 vld1.32 {d22-d25}, [r0,:128]! @ q11{r4,i4,r5,i5} q12{r6,i5,r7,i7} vadd.f32 d4, d16, d17 vsub.f32 d5, d16, d17 vadd.f32 d18, d18, d19 vsub.f32 d19, d26, d27 vadd.f32 d20, d22, d23 vsub.f32 d22, d22, d23 vsub.f32 d23, d24, d25 vadd.f32 q8, q2, q9 @ {r0,i0,r1,i1} vadd.f32 d21, d24, d25 vmul.f32 d24, d22, d2 vsub.f32 q9, q2, q9 @ {r2,i2,r3,i3} vmul.f32 d25, d23, d3 vuzp.32 d16, d17 @ {r0,r1,i0,i1} vmul.f32 q1, q11, d2[1] vuzp.32 d18, d19 @ {r2,r3,i2,i3} vrev64.32 q12, q12 vadd.f32 q11, q12, q1 @ {t1a,t2a,t5,t6} vld1.32 {d24-d27}, [r0,:128]! @ q12{r8,i8,r9,i9} q13{r10,i10,r11,i11} vzip.32 q10, q11 vld1.32 {d28-d31}, [r0,:128] @ q14{r12,i12,r13,i13} q15{r14,i14,r15,i15} vadd.f32 d0, d22, d20 vadd.f32 d1, d21, d23 vsub.f32 d2, d21, d23 vsub.f32 d3, d22, d20 sub r0, r0, #96 vext.32 q13, q13, q13, #1 vsub.f32 q10, q8, q0 @ {r4,r5,i4,i5} vadd.f32 q8, q8, q0 @ {r0,r1,i0,i1} vext.32 q15, q15, q15, #1 vsub.f32 q11, q9, q1 @ {r6,r7,i6,i7} vswp d25, d26 @ q12{r8,i8,i10,r11} q13{r9,i9,i11,r10} vadd.f32 q9, q9, q1 @ {r2,r3,i2,i3} vswp d29, d30 @ q14{r12,i12,i14,r15} q15{r13,i13,i15,r14} vadd.f32 q0, q12, q13 @ {t1,t2,t5,t6} vadd.f32 q1, q14, q15 @ {t1a,t2a,t5a,t6a} movrelx r2, X(ff_cos_16) vsub.f32 q13, q12, q13 @ {t3,t4,t7,t8} vrev64.32 d1, d1 vsub.f32 q15, q14, q15 @ {t3a,t4a,t7a,t8a} vrev64.32 d3, d3 movrel r3, pmmp vswp d1, d26 @ q0{t1,t2,t3,t4} q13{t6,t5,t7,t8} vswp d3, d30 @ q1{t1a,t2a,t3a,t4a} q15{t6a,t5a,t7a,t8a} vadd.f32 q12, q0, q13 @ {r8,i8,r9,i9} vadd.f32 q14, q1, q15 @ {r12,i12,r13,i13} vld1.32 {d4-d5}, [r2,:64] vsub.f32 q13, q0, q13 @ {r10,i10,r11,i11} vsub.f32 q15, q1, q15 @ {r14,i14,r15,i15} vswp d25, d28 @ q12{r8,i8,r12,i12} q14{r9,i9,r13,i13} vld1.32 {d6-d7}, [r3,:128] vrev64.32 q1, q14 vmul.f32 q14, q14, d4[1] vmul.f32 q1, q1, q3 vmla.f32 q14, q1, d5[1] @ {t1a,t2a,t5a,t6a} vswp d27, d30 @ q13{r10,i10,r14,i14} q15{r11,i11,r15,i15} vzip.32 q12, q14 vadd.f32 d0, d28, d24 vadd.f32 d1, d25, d29 vsub.f32 d2, d25, d29 vsub.f32 d3, d28, d24 vsub.f32 q12, q8, q0 @ {r8,r9,i8,i9} vadd.f32 q8, q8, q0 @ {r0,r1,i0,i1} vsub.f32 q14, q10, q1 @ {r12,r13,i12,i13} mov r1, #32 vadd.f32 q10, q10, q1 @ {r4,r5,i4,i5} vrev64.32 q0, q13 vmul.f32 q13, q13, d5[0] vrev64.32 q1, q15 vmul.f32 q15, q15, d5[1] vst2.32 {d16-d17},[r0,:128], r1 vmul.f32 q0, q0, q3 vst2.32 {d20-d21},[r0,:128], r1 vmul.f32 q1, q1, q3 vmla.f32 q13, q0, d5[0] @ {t1,t2,t5,t6} vmla.f32 q15, q1, d4[1] @ {t1a,t2a,t5a,t6a} vst2.32 {d24-d25},[r0,:128], r1 vst2.32 {d28-d29},[r0,:128] vzip.32 q13, q15 sub r0, r0, #80 vadd.f32 d0, d30, d26 vadd.f32 d1, d27, d31 vsub.f32 d2, d27, d31 vsub.f32 d3, d30, d26 vsub.f32 q13, q9, q0 @ {r10,r11,i10,i11} vadd.f32 q9, q9, q0 @ {r2,r3,i2,i3} vsub.f32 q15, q11, q1 @ {r14,r15,i14,i15} vadd.f32 q11, q11, q1 @ {r6,r7,i6,i7} vst2.32 {d18-d19},[r0,:128], r1 vst2.32 {d22-d23},[r0,:128], r1 vst2.32 {d26-d27},[r0,:128], r1 vst2.32 {d30-d31},[r0,:128] bx lr endfunc function fft_pass_neon push {r4-r6,lr} mov r6, r2 @ n lsl r5, r2, #3 @ 2 * n * sizeof FFTSample lsl r4, r2, #4 @ 2 * n * sizeof FFTComplex lsl r2, r2, #5 @ 4 * n * sizeof FFTComplex add r3, r2, r4 add r4, r4, r0 @ &z[o1] add r2, r2, r0 @ &z[o2] add r3, r3, r0 @ &z[o3] vld1.32 {d20-d21},[r2,:128] @ {z[o2],z[o2+1]} movrel r12, pmmp vld1.32 {d22-d23},[r3,:128] @ {z[o3],z[o3+1]} add r5, r5, r1 @ wim vld1.32 {d6-d7}, [r12,:128] @ pmmp vswp d21, d22 vld1.32 {d4}, [r1,:64]! @ {wre[0],wre[1]} sub r5, r5, #4 @ wim-- vrev64.32 q1, q11 vmul.f32 q11, q11, d4[1] vmul.f32 q1, q1, q3 vld1.32 {d5[0]}, [r5,:32] @ d5[0] = wim[-1] vmla.f32 q11, q1, d5[0] @ {t1a,t2a,t5a,t6a} vld2.32 {d16-d17},[r0,:128] @ {z[0],z[1]} sub r6, r6, #1 @ n-- vld2.32 {d18-d19},[r4,:128] @ {z[o1],z[o1+1]} vzip.32 q10, q11 vadd.f32 d0, d22, d20 vadd.f32 d1, d21, d23 vsub.f32 d2, d21, d23 vsub.f32 d3, d22, d20 vsub.f32 q10, q8, q0 vadd.f32 q8, q8, q0 vsub.f32 q11, q9, q1 vadd.f32 q9, q9, q1 vst2.32 {d20-d21},[r2,:128]! @ {z[o2],z[o2+1]} vst2.32 {d16-d17},[r0,:128]! @ {z[0],z[1]} vst2.32 {d22-d23},[r3,:128]! @ {z[o3],z[o3+1]} vst2.32 {d18-d19},[r4,:128]! @ {z[o1],z[o1+1]} sub r5, r5, #8 @ wim -= 2 1: vld1.32 {d20-d21},[r2,:128] @ {z[o2],z[o2+1]} vld1.32 {d22-d23},[r3,:128] @ {z[o3],z[o3+1]} vswp d21, d22 vld1.32 {d4}, [r1]! @ {wre[0],wre[1]} vrev64.32 q0, q10 vmul.f32 q10, q10, d4[0] vrev64.32 q1, q11 vmul.f32 q11, q11, d4[1] vld1.32 {d5}, [r5] @ {wim[-1],wim[0]} vmul.f32 q0, q0, q3 sub r5, r5, #8 @ wim -= 2 vmul.f32 q1, q1, q3 vmla.f32 q10, q0, d5[1] @ {t1,t2,t5,t6} vmla.f32 q11, q1, d5[0] @ {t1a,t2a,t5a,t6a} vld2.32 {d16-d17},[r0,:128] @ {z[0],z[1]} subs r6, r6, #1 @ n-- vld2.32 {d18-d19},[r4,:128] @ {z[o1],z[o1+1]} vzip.32 q10, q11 vadd.f32 d0, d22, d20 vadd.f32 d1, d21, d23 vsub.f32 d2, d21, d23 vsub.f32 d3, d22, d20 vsub.f32 q10, q8, q0 vadd.f32 q8, q8, q0 vsub.f32 q11, q9, q1 vadd.f32 q9, q9, q1 vst2.32 {d20-d21}, [r2,:128]! @ {z[o2],z[o2+1]} vst2.32 {d16-d17}, [r0,:128]! @ {z[0],z[1]} vst2.32 {d22-d23}, [r3,:128]! @ {z[o3],z[o3+1]} vst2.32 {d18-d19}, [r4,:128]! @ {z[o1],z[o1+1]} bne 1b pop {r4-r6,pc} endfunc .macro def_fft n, n2, n4 .align 6 function fft\n\()_neon push {r4, lr} mov r4, r0 bl fft\n2\()_neon add r0, r4, #\n4*2*8 bl fft\n4\()_neon add r0, r4, #\n4*3*8 bl fft\n4\()_neon mov r0, r4 pop {r4, lr} movrelx r1, X(ff_cos_\n) mov r2, #\n4/2 b fft_pass_neon endfunc .endm def_fft 32, 16, 8 def_fft 64, 32, 16 def_fft 128, 64, 32 def_fft 256, 128, 64 def_fft 512, 256, 128 def_fft 1024, 512, 256 def_fft 2048, 1024, 512 def_fft 4096, 2048, 1024 def_fft 8192, 4096, 2048 def_fft 16384, 8192, 4096 def_fft 32768, 16384, 8192 def_fft 65536, 32768, 16384 function ff_fft_calc_neon, export=1 ldr r2, [r0] sub r2, r2, #2 movrel r3, fft_tab_neon ldr r3, [r3, r2, lsl #2] mov r0, r1 bx r3 endfunc function ff_fft_permute_neon, export=1 push {r4,lr} mov r12, #1 ldr r2, [r0] @ nbits ldr r3, [r0, #12] @ tmp_buf ldr r0, [r0, #8] @ revtab lsl r12, r12, r2 mov r2, r12 1: vld1.32 {d0-d1}, [r1,:128]! ldr r4, [r0], #4 uxth lr, r4 uxth r4, r4, ror #16 add lr, r3, lr, lsl #3 add r4, r3, r4, lsl #3 vst1.32 {d0}, [lr,:64] vst1.32 {d1}, [r4,:64] subs r12, r12, #2 bgt 1b sub r1, r1, r2, lsl #3 1: vld1.32 {d0-d3}, [r3,:128]! vst1.32 {d0-d3}, [r1,:128]! subs r2, r2, #4 bgt 1b pop {r4,pc} endfunc const fft_tab_neon, relocate=1 .word fft4_neon .word fft8_neon .word fft16_neon .word fft32_neon .word fft64_neon .word fft128_neon .word fft256_neon .word fft512_neon .word fft1024_neon .word fft2048_neon .word fft4096_neon .word fft8192_neon .word fft16384_neon .word fft32768_neon .word fft65536_neon endconst const pmmp, align=4 .float +1.0, -1.0, -1.0, +1.0 endconst const mppm, align=4 .float -M_SQRT1_2, M_SQRT1_2, M_SQRT1_2, -M_SQRT1_2 endconst