[FFmpeg-devel] [PATCH 10/10] avcodec/vc1: Arm 32-bit NEON unescape fast path

[Ben Avison <bavison@riscosopen.org>]

checkasm benchmarks on 1.5 GHz Cortex-A72 are as follows.

vc1dsp.vc1_unescape_buffer_c: 918624.7
vc1dsp.vc1_unescape_buffer_neon: 142958.0

Signed-off-by: Ben Avison <bavison@riscosopen.org>
---
 libavcodec/arm/vc1dsp_init_neon.c |  61 +++++++++++++++
 libavcodec/arm/vc1dsp_neon.S      | 118 ++++++++++++++++++++++++++++++
 2 files changed, 179 insertions(+)

diff --git a/libavcodec/arm/vc1dsp_init_neon.c b/libavcodec/arm/vc1dsp_init_neon.c
index f5f5c702d7..48cb816b70 100644
--- a/libavcodec/arm/vc1dsp_init_neon.c
+++ b/libavcodec/arm/vc1dsp_init_neon.c
@@ -19,6 +19,7 @@
 #include <stdint.h>
 
 #include "libavutil/attributes.h"
+#include "libavutil/intreadwrite.h"
 #include "libavcodec/vc1dsp.h"
 #include "vc1dsp.h"
 
@@ -84,6 +85,64 @@ void ff_put_vc1_chroma_mc4_neon(uint8_t *dst, uint8_t *src, ptrdiff_t stride,
 void ff_avg_vc1_chroma_mc4_neon(uint8_t *dst, uint8_t *src, ptrdiff_t stride,
                                 int h, int x, int y);
 
+int ff_vc1_unescape_buffer_helper_neon(const uint8_t *src, int size, uint8_t *dst);
+
+static int vc1_unescape_buffer_neon(const uint8_t *src, int size, uint8_t *dst)
+{
+    /* Dealing with starting and stopping, and removing escape bytes, are
+     * comparatively less time-sensitive, so are more clearly expressed using
+     * a C wrapper around the assembly inner loop. Note that we assume a
+     * little-endian machine that supports unaligned loads. */
+    int dsize = 0;
+    while (size >= 4)
+    {
+        int found = 0;
+        while (!found && (((uintptr_t) dst) & 7) && size >= 4)
+        {
+            found = (AV_RL32(src) &~ 0x03000000) == 0x00030000;
+            if (!found)
+            {
+                *dst++ = *src++;
+                --size;
+                ++dsize;
+            }
+        }
+        if (!found)
+        {
+            int skip = size - ff_vc1_unescape_buffer_helper_neon(src, size, dst);
+            dst += skip;
+            src += skip;
+            size -= skip;
+            dsize += skip;
+            while (!found && size >= 4)
+            {
+                found = (AV_RL32(src) &~ 0x03000000) == 0x00030000;
+                if (!found)
+                {
+                    *dst++ = *src++;
+                    --size;
+                    ++dsize;
+                }
+            }
+        }
+        if (found)
+        {
+            *dst++ = *src++;
+            *dst++ = *src++;
+            ++src;
+            size -= 3;
+            dsize += 2;
+        }
+    }
+    while (size > 0)
+    {
+        *dst++ = *src++;
+        --size;
+        ++dsize;
+    }
+    return dsize;
+}
+
 #define FN_ASSIGN(X, Y) \
     dsp->put_vc1_mspel_pixels_tab[0][X+4*Y] = ff_put_vc1_mspel_mc##X##Y##_16_neon; \
     dsp->put_vc1_mspel_pixels_tab[1][X+4*Y] = ff_put_vc1_mspel_mc##X##Y##_neon
@@ -130,4 +189,6 @@ av_cold void ff_vc1dsp_init_neon(VC1DSPContext *dsp)
     dsp->avg_no_rnd_vc1_chroma_pixels_tab[0] = ff_avg_vc1_chroma_mc8_neon;
     dsp->put_no_rnd_vc1_chroma_pixels_tab[1] = ff_put_vc1_chroma_mc4_neon;
     dsp->avg_no_rnd_vc1_chroma_pixels_tab[1] = ff_avg_vc1_chroma_mc4_neon;
+
+    dsp->vc1_unescape_buffer = vc1_unescape_buffer_neon;
 }
diff --git a/libavcodec/arm/vc1dsp_neon.S b/libavcodec/arm/vc1dsp_neon.S
index a639e81171..8e97bc5e58 100644
--- a/libavcodec/arm/vc1dsp_neon.S
+++ b/libavcodec/arm/vc1dsp_neon.S
@@ -1804,3 +1804,121 @@ function ff_vc1_h_loop_filter16_neon, export=1
 4:      vpop            {d8-d15}
         pop             {r4-r6,pc}
 endfunc
+
+@ Copy at most the specified number of bytes from source to destination buffer,
+@ stopping at a multiple of 16 bytes, none of which are the start of an escape sequence
+@ On entry:
+@   r0 -> source buffer
+@   r1 = max number of bytes to copy
+@   r2 -> destination buffer, optimally 8-byte aligned
+@ On exit:
+@   r0 = number of bytes not copied
+function ff_vc1_unescape_buffer_helper_neon, export=1
+        @ Offset by 48 to screen out cases that are too short for us to handle,
+        @ and also make it easy to test for loop termination, or to determine
+        @ whether we need an odd number of half-iterations of the loop.
+        subs    r1, r1, #48
+        bmi     90f
+
+        @ Set up useful constants
+        vmov.i32        q0, #0x3000000
+        vmov.i32        q1, #0x30000
+
+        tst             r1, #16
+        bne             1f
+
+          vld1.8          {q8, q9}, [r0]!
+          vbic            q12, q8, q0
+          vext.8          q13, q8, q9, #1
+          vext.8          q14, q8, q9, #2
+          vext.8          q15, q8, q9, #3
+          veor            q12, q12, q1
+          vbic            q13, q13, q0
+          vbic            q14, q14, q0
+          vbic            q15, q15, q0
+          vceq.i32        q12, q12, #0
+          veor            q13, q13, q1
+          veor            q14, q14, q1
+          veor            q15, q15, q1
+          vceq.i32        q13, q13, #0
+          vceq.i32        q14, q14, #0
+          vceq.i32        q15, q15, #0
+          add             r1, r1, #16
+          b               3f
+
+1:      vld1.8          {q10, q11}, [r0]!
+        vbic            q12, q10, q0
+        vext.8          q13, q10, q11, #1
+        vext.8          q14, q10, q11, #2
+        vext.8          q15, q10, q11, #3
+        veor            q12, q12, q1
+        vbic            q13, q13, q0
+        vbic            q14, q14, q0
+        vbic            q15, q15, q0
+        vceq.i32        q12, q12, #0
+        veor            q13, q13, q1
+        veor            q14, q14, q1
+        veor            q15, q15, q1
+        vceq.i32        q13, q13, #0
+        vceq.i32        q14, q14, #0
+        vceq.i32        q15, q15, #0
+        @ Drop through...
+2:        vmov            q8, q11
+          vld1.8          {q9}, [r0]!
+        vorr            q13, q12, q13
+        vorr            q15, q14, q15
+          vbic            q12, q8, q0
+        vorr            q3, q13, q15
+          vext.8          q13, q8, q9, #1
+          vext.8          q14, q8, q9, #2
+          vext.8          q15, q8, q9, #3
+          veor            q12, q12, q1
+        vorr            d6, d6, d7
+          vbic            q13, q13, q0
+          vbic            q14, q14, q0
+          vbic            q15, q15, q0
+          vceq.i32        q12, q12, #0
+        vmov            r3, r12, d6
+          veor            q13, q13, q1
+          veor            q14, q14, q1
+          veor            q15, q15, q1
+          vceq.i32        q13, q13, #0
+          vceq.i32        q14, q14, #0
+          vceq.i32        q15, q15, #0
+        orrs            r3, r3, r12
+        bne             90f
+        vst1.64         {q10}, [r2]!
+3:          vmov            q10, q9
+            vld1.8          {q11}, [r0]!
+          vorr            q13, q12, q13
+          vorr            q15, q14, q15
+            vbic            q12, q10, q0
+          vorr            q3, q13, q15
+            vext.8          q13, q10, q11, #1
+            vext.8          q14, q10, q11, #2
+            vext.8          q15, q10, q11, #3
+            veor            q12, q12, q1
+          vorr            d6, d6, d7
+            vbic            q13, q13, q0
+            vbic            q14, q14, q0
+            vbic            q15, q15, q0
+            vceq.i32        q12, q12, #0
+          vmov            r3, r12, d6
+            veor            q13, q13, q1
+            veor            q14, q14, q1
+            veor            q15, q15, q1
+            vceq.i32        q13, q13, #0
+            vceq.i32        q14, q14, #0
+            vceq.i32        q15, q15, #0
+          orrs            r3, r3, r12
+          bne             91f
+          vst1.64         {q8}, [r2]!
+        subs            r1, r1, #32
+        bpl             2b
+
+90:     add             r0, r1, #48
+        bx              lr
+
+91:     sub             r1, r1, #16
+        b               90b
+endfunc
-- 
2.25.1

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