frontend/cspace.c

   1 /*
   2  * (C) Gražvydas "notaz" Ignotas, 2011,2012,2022
   3  *
   4  * This work is licensed under the terms of any of these licenses
   5  * (at your option):
   6  *  - GNU GPL, version 2 or later.
   7  *  - GNU LGPL, version 2.1 or later.
   8  * See the COPYING file in the top-level directory.
   9  */
  10
  11 #include "cspace.h"
  12
  13 /*
  14  * note: these are intended for testing and should be avoided
  15  * in favor of NEON version or platform-specific conversion
  16  */
  17
  18 #if __BYTE_ORDER__ == __ORDER_BIG_ENDIAN__
  19 #define SWAP16(x) __builtin_bswap16(x)
  20 #define LE16TOHx2(x) ((SWAP16((x) >> 16) << 16) | SWAP16(x))
  21 #else
  22 #define LE16TOHx2(x) (x)
  23 #endif
  24
  25 #if defined(HAVE_bgr555_to_rgb565)
  26
  27 /* have bgr555_to_rgb565 somewhere else */
  28
  29 #elif ((defined(__clang_major__) && __clang_major__ >= 4) \
  30         || (defined(__GNUC__) && __GNUC__ >= 5)) \
  31        && __BYTE_ORDER__ != __ORDER_BIG_ENDIAN__
  32
  33 #include <stdint.h>
  34 #include <assert.h>
  35
  36 #if defined(__ARM_NEON) || defined(__ARM_NEON__)
  37 #include <arm_neon.h>
  38 #define gsli(d_, s_, n_) d_ = vsliq_n_u16(d_, s_, n_)
  39 #define gsri(d_, s_, n_) d_ = vsriq_n_u16(d_, s_, n_)
  40 #else
  41 #define gsli(d_, s_, n_) d_ |= s_ << n_
  42 #define gsri(d_, s_, n_) d_ |= s_ >> n_
  43 #endif
  44
  45 typedef uint16_t gvu16  __attribute__((vector_size(16),aligned(16)));
  46 typedef uint16_t gvu16u __attribute__((vector_size(16),aligned(2)));
  47 #define gdup(v_) {v_, v_, v_, v_, v_, v_, v_, v_}
  48 #define do_one(s) ({ \
  49   uint16_t d_ = (s) << 1; d_ = (d_ & 0x07c0) | (d_ << 10) | (d_ >> 11); d_; \
  50 })
  51 #define do_one_simd(d_, s_, c0x07c0_) { \
  52   gvu16 s1 = s_ << 1; \
  53   d_ = s1 & c0x07c0_; \
  54   gsli(d_, s_, 11); \
  55   gsri(d_, s1, 11); \
  56 }
  57
  58 void bgr555_to_rgb565(void * __restrict__ dst_, const void *  __restrict__ src_, int bytes)
  59 {
  60         const uint16_t * __restrict__ src = src_;
  61         uint16_t * __restrict__ dst = dst_;
  62         gvu16 c0x07c0 = gdup(0x07c0);
  63
  64         assert(!(((uintptr_t)dst | (uintptr_t)src | bytes) & 1));
  65
  66         // align the destination
  67         if ((uintptr_t)dst & 0x0e)
  68         {
  69                 uintptr_t left = 0x10 - ((uintptr_t)dst & 0x0e);
  70                 gvu16 d, s = *(const gvu16u *)src;
  71                 do_one_simd(d, s, c0x07c0);
  72                 *(gvu16u *)dst = d;
  73                 dst += left / 2;
  74                 src += left / 2;
  75                 bytes -= left;
  76         }
  77         // go
  78         for (; bytes >= 16; dst += 8, src += 8, bytes -= 16)
  79         {
  80                 gvu16 d, s = *(const gvu16u *)src;
  81                 do_one_simd(d, s, c0x07c0);
  82                 *(gvu16 *)dst = d;
  83                 __builtin_prefetch(src + 128/2);
  84         }
  85         // finish it
  86         for (; bytes > 0; dst++, src++, bytes -= 2)
  87                 *dst = do_one(*src);
  88 }
  89 #undef do_one
  90 #undef do_one_simd
  91
  92 #else
  93
  94 void bgr555_to_rgb565(void *dst_, const void *src_, int bytes)
  95 {
  96         const unsigned int *src = src_;
  97         unsigned int *dst = dst_;
  98         unsigned int x, p, r, g, b;
  99
 100         for (x = 0; x < bytes / 4; x++) {
 101                 p = LE16TOHx2(src[x]);
 102
 103                 r = (p & 0x001f001f) << 11;
 104                 g = (p & 0x03e003e0) << 1;
 105                 b = (p & 0x7c007c00) >> 10;
 106
 107                 dst[x] = r | g | b;
 108         }
 109 }
 110
 111 #endif
 112
 113 #ifndef HAVE_bgr888_to_x
 114
 115 void bgr888_to_rgb565(void *dst_, const void *src_, int bytes)
 116 {
 117         const unsigned char *src = src_;
 118         unsigned int *dst = dst_;
 119         unsigned int r1, g1, b1, r2, g2, b2;
 120
 121         for (; bytes >= 6; bytes -= 6, src += 6, dst++) {
 122                 r1 = src[0] & 0xf8;
 123                 g1 = src[1] & 0xfc;
 124                 b1 = src[2] & 0xf8;
 125                 r2 = src[3] & 0xf8;
 126                 g2 = src[4] & 0xfc;
 127                 b2 = src[5] & 0xf8;
 128 #if __BYTE_ORDER__ == __ORDER_BIG_ENDIAN__
 129                 *dst = (r1 << 24) | (g1 << 19) | (b1 << 13) |
 130                         (r2 << 8) | (g2 << 3) | (b2 >> 3);
 131 #else
 132                 *dst = (r2 << 24) | (g2 << 19) | (b2 << 13) |
 133                         (r1 << 8) | (g1 << 3) | (b1 >> 3);
 134 #endif
 135         }
 136 }
 137
 138 // TODO?
 139 void rgb888_to_rgb565(void *dst, const void *src, int bytes) {}
 140 void bgr888_to_rgb888(void *dst, const void *src, int bytes) {}
 141
 142 #endif // __ARM_NEON__
 143
 144 /* YUV stuff */
 145 static int yuv_ry[32], yuv_gy[32], yuv_by[32];
 146 static unsigned char yuv_u[32 * 2], yuv_v[32 * 2];
 147
 148 void bgr_to_uyvy_init(void)
 149 {
 150   int i, v;
 151
 152   /* init yuv converter:
 153     y0 = (int)((0.299f * r0) + (0.587f * g0) + (0.114f * b0));
 154     y1 = (int)((0.299f * r1) + (0.587f * g1) + (0.114f * b1));
 155     u = (int)(8 * 0.565f * (b0 - y0)) + 128;
 156     v = (int)(8 * 0.713f * (r0 - y0)) + 128;
 157   */
 158   for (i = 0; i < 32; i++) {
 159     yuv_ry[i] = (int)(0.299f * i * 65536.0f + 0.5f);
 160     yuv_gy[i] = (int)(0.587f * i * 65536.0f + 0.5f);
 161     yuv_by[i] = (int)(0.114f * i * 65536.0f + 0.5f);
 162   }
 163   for (i = -32; i < 32; i++) {
 164     v = (int)(8 * 0.565f * i) + 128;
 165     if (v < 0)
 166       v = 0;
 167     if (v > 255)
 168       v = 255;
 169     yuv_u[i + 32] = v;
 170     v = (int)(8 * 0.713f * i) + 128;
 171     if (v < 0)
 172       v = 0;
 173     if (v > 255)
 174       v = 255;
 175     yuv_v[i + 32] = v;
 176   }
 177 }
 178
 179 void rgb565_to_uyvy(void *d, const void *s, int pixels)
 180 {
 181   unsigned int *dst = d;
 182   const unsigned short *src = s;
 183   const unsigned char *yu = yuv_u + 32;
 184   const unsigned char *yv = yuv_v + 32;
 185   int r0, g0, b0, r1, g1, b1;
 186   int y0, y1, u, v;
 187
 188   for (; pixels > 0; src += 2, dst++, pixels -= 2)
 189   {
 190     r0 = (src[0] >> 11) & 0x1f;
 191     g0 = (src[0] >> 6) & 0x1f;
 192     b0 =  src[0] & 0x1f;
 193     r1 = (src[1] >> 11) & 0x1f;
 194     g1 = (src[1] >> 6) & 0x1f;
 195     b1 =  src[1] & 0x1f;
 196     y0 = (yuv_ry[r0] + yuv_gy[g0] + yuv_by[b0]) >> 16;
 197     y1 = (yuv_ry[r1] + yuv_gy[g1] + yuv_by[b1]) >> 16;
 198     u = yu[b0 - y0];
 199     v = yv[r0 - y0];
 200     // valid Y range seems to be 16..235
 201     y0 = 16 + 219 * y0 / 31;
 202     y1 = 16 + 219 * y1 / 31;
 203
 204     *dst = (y1 << 24) | (v << 16) | (y0 << 8) | u;
 205   }
 206 }
 207
 208 void bgr555_to_uyvy(void *d, const void *s, int pixels)
 209 {
 210   unsigned int *dst = d;
 211   const unsigned short *src = s;
 212   const unsigned char *yu = yuv_u + 32;
 213   const unsigned char *yv = yuv_v + 32;
 214   int r0, g0, b0, r1, g1, b1;
 215   int y0, y1, u, v;
 216
 217   for (; pixels > 0; src += 2, dst++, pixels -= 2)
 218   {
 219     b0 = (src[0] >> 10) & 0x1f;
 220     g0 = (src[0] >> 5) & 0x1f;
 221     r0 =  src[0] & 0x1f;
 222     b1 = (src[1] >> 10) & 0x1f;
 223     g1 = (src[1] >> 5) & 0x1f;
 224     r1 =  src[1] & 0x1f;
 225     y0 = (yuv_ry[r0] + yuv_gy[g0] + yuv_by[b0]) >> 16;
 226     y1 = (yuv_ry[r1] + yuv_gy[g1] + yuv_by[b1]) >> 16;
 227     u = yu[b0 - y0];
 228     v = yv[r0 - y0];
 229     y0 = 16 + 219 * y0 / 31;
 230     y1 = 16 + 219 * y1 / 31;
 231
 232     *dst = (y1 << 24) | (v << 16) | (y0 << 8) | u;
 233   }
 234 }
 235
 236 void bgr888_to_uyvy(void *d, const void *s, int pixels)
 237 {
 238   unsigned int *dst = d;
 239   const unsigned char *src8 = s;
 240   const unsigned char *yu = yuv_u + 32;
 241   const unsigned char *yv = yuv_v + 32;
 242   int r0, g0, b0, r1, g1, b1;
 243   int y0, y1, u, v;
 244
 245   for (; pixels > 0; src8 += 3*2, dst++, pixels -= 2)
 246   {
 247     r0 = src8[0], g0 = src8[1], b0 = src8[2];
 248     r1 = src8[3], g1 = src8[4], b1 = src8[5];
 249     y0 = (r0 * 19595 + g0 * 38470 + b0 * 7471) >> 16;
 250     y1 = (r1 * 19595 + g1 * 38470 + b1 * 7471) >> 16;
 251     u = yu[(b0 - y0) / 8];
 252     v = yv[(r0 - y0) / 8];
 253     y0 = 16 + 219 * y0 / 255;
 254     y1 = 16 + 219 * y1 / 255;
 255
 256     *dst = (y1 << 24) | (v << 16) | (y0 << 8) | u;
 257   }
 258 }