xref: /external/webp/src/dsp/enc_neon.c

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//
// This code is licensed under the same terms as WebM:
//  Software License Agreement:  http://www.webmproject.org/license/software/
//  Additional IP Rights Grant:  http://www.webmproject.org/license/additional/
// -----------------------------------------------------------------------------
//
// ARM NEON version of speed-critical encoding functions.
//
// adapted from libvpx (http://www.webmproject.org/code/)

#include "./dsp.h"

#if defined(__cplusplus) || defined(c_plusplus)
extern "C" {
#endif

#if defined(WEBP_USE_NEON)

#include "../enc/vp8enci.h"

//------------------------------------------------------------------------------
// Transforms (Paragraph 14.4)

// Inverse transform.
// This code is pretty much the same as TransformOneNEON in the decoder, except
// for subtraction to *ref. See the comments there for algorithmic explanations.
static void ITransformOne(const uint8_t* ref,
                          const int16_t* in, uint8_t* dst) {
  const int kBPS = BPS;
  const int16_t kC1C2[] = { 20091, 17734, 0, 0 };  // kC1 / (kC2 >> 1) / 0 / 0

  __asm__ volatile (
    "vld1.16         {q1, q2}, [%[in]]           \n"
    "vld1.16         {d0}, [%[kC1C2]]            \n"

    // d2: in[0]
    // d3: in[8]
    // d4: in[4]
    // d5: in[12]
    "vswp            d3, d4                      \n"

    // q8 = {in[4], in[12]} * kC1 * 2 >> 16
    // q9 = {in[4], in[12]} * kC2 >> 16
    "vqdmulh.s16     q8, q2, d0[0]               \n"
    "vqdmulh.s16     q9, q2, d0[1]               \n"

    // d22 = a = in[0] + in[8]
    // d23 = b = in[0] - in[8]
    "vqadd.s16       d22, d2, d3                 \n"
    "vqsub.s16       d23, d2, d3                 \n"

    //  q8 = in[4]/[12] * kC1 >> 16
    "vshr.s16        q8, q8, #1                  \n"

    // Add {in[4], in[12]} back after the multiplication.
    "vqadd.s16       q8, q2, q8                  \n"

    // d20 = c = in[4]*kC2 - in[12]*kC1
    // d21 = d = in[4]*kC1 + in[12]*kC2
    "vqsub.s16       d20, d18, d17               \n"
    "vqadd.s16       d21, d19, d16               \n"

    // d2 = tmp[0] = a + d
    // d3 = tmp[1] = b + c
    // d4 = tmp[2] = b - c
    // d5 = tmp[3] = a - d
    "vqadd.s16       d2, d22, d21                \n"
    "vqadd.s16       d3, d23, d20                \n"
    "vqsub.s16       d4, d23, d20                \n"
    "vqsub.s16       d5, d22, d21                \n"

    "vzip.16         q1, q2                      \n"
    "vzip.16         q1, q2                      \n"

    "vswp            d3, d4                      \n"

    // q8 = {tmp[4], tmp[12]} * kC1 * 2 >> 16
    // q9 = {tmp[4], tmp[12]} * kC2 >> 16
    "vqdmulh.s16     q8, q2, d0[0]               \n"
    "vqdmulh.s16     q9, q2, d0[1]               \n"

    // d22 = a = tmp[0] + tmp[8]
    // d23 = b = tmp[0] - tmp[8]
    "vqadd.s16       d22, d2, d3                 \n"
    "vqsub.s16       d23, d2, d3                 \n"

    "vshr.s16        q8, q8, #1                  \n"
    "vqadd.s16       q8, q2, q8                  \n"

    // d20 = c = in[4]*kC2 - in[12]*kC1
    // d21 = d = in[4]*kC1 + in[12]*kC2
    "vqsub.s16       d20, d18, d17               \n"
    "vqadd.s16       d21, d19, d16               \n"

    // d2 = tmp[0] = a + d
    // d3 = tmp[1] = b + c
    // d4 = tmp[2] = b - c
    // d5 = tmp[3] = a - d
    "vqadd.s16       d2, d22, d21                \n"
    "vqadd.s16       d3, d23, d20                \n"
    "vqsub.s16       d4, d23, d20                \n"
    "vqsub.s16       d5, d22, d21                \n"

    "vld1.32         d6[0], [%[ref]], %[kBPS]    \n"
    "vld1.32         d6[1], [%[ref]], %[kBPS]    \n"
    "vld1.32         d7[0], [%[ref]], %[kBPS]    \n"
    "vld1.32         d7[1], [%[ref]], %[kBPS]    \n"

    "sub         %[ref], %[ref], %[kBPS], lsl #2 \n"

    // (val) + 4 >> 3
    "vrshr.s16       d2, d2, #3                  \n"
    "vrshr.s16       d3, d3, #3                  \n"
    "vrshr.s16       d4, d4, #3                  \n"
    "vrshr.s16       d5, d5, #3                  \n"

    "vzip.16         q1, q2                      \n"
    "vzip.16         q1, q2                      \n"

    // Must accumulate before saturating
    "vmovl.u8        q8, d6                      \n"
    "vmovl.u8        q9, d7                      \n"

    "vqadd.s16       q1, q1, q8                  \n"
    "vqadd.s16       q2, q2, q9                  \n"

    "vqmovun.s16     d0, q1                      \n"
    "vqmovun.s16     d1, q2                      \n"

    "vst1.32         d0[0], [%[dst]], %[kBPS]    \n"
    "vst1.32         d0[1], [%[dst]], %[kBPS]    \n"
    "vst1.32         d1[0], [%[dst]], %[kBPS]    \n"
    "vst1.32         d1[1], [%[dst]]             \n"

    : [in] "+r"(in), [dst] "+r"(dst)               // modified registers
    : [kBPS] "r"(kBPS), [kC1C2] "r"(kC1C2), [ref] "r"(ref)  // constants
    : "memory", "q0", "q1", "q2", "q8", "q9", "q10", "q11"  // clobbered
  );
}

static void ITransform(const uint8_t* ref,
                       const int16_t* in, uint8_t* dst, int do_two) {
  ITransformOne(ref, in, dst);
  if (do_two) {
    ITransformOne(ref + 4, in + 16, dst + 4);
  }
}

// Same code as dec_neon.c
static void ITransformWHT(const int16_t* in, int16_t* out) {
  const int kStep = 32; // The store is only incrementing the pointer as if we
                        // had stored a single byte.
  __asm__ volatile (
    // part 1
    // load data into q0, q1
    "vld1.16         {q0, q1}, [%[in]]           \n"

    "vaddl.s16       q2, d0, d3                  \n" // a0 = in[0] + in[12]
    "vaddl.s16       q3, d1, d2                  \n" // a1 = in[4] + in[8]
    "vsubl.s16       q4, d1, d2                  \n" // a2 = in[4] - in[8]
    "vsubl.s16       q5, d0, d3                  \n" // a3 = in[0] - in[12]

    "vadd.s32        q0, q2, q3                  \n" // tmp[0] = a0 + a1
    "vsub.s32        q2, q2, q3                  \n" // tmp[8] = a0 - a1
    "vadd.s32        q1, q5, q4                  \n" // tmp[4] = a3 + a2
    "vsub.s32        q3, q5, q4                  \n" // tmp[12] = a3 - a2

    // Transpose
    // q0 = tmp[0, 4, 8, 12], q1 = tmp[2, 6, 10, 14]
    // q2 = tmp[1, 5, 9, 13], q3 = tmp[3, 7, 11, 15]
    "vswp            d1, d4                      \n" // vtrn.64 q0, q2
    "vswp            d3, d6                      \n" // vtrn.64 q1, q3
    "vtrn.32         q0, q1                      \n"
    "vtrn.32         q2, q3                      \n"

    "vmov.s32        q4, #3                      \n" // dc = 3
    "vadd.s32        q0, q0, q4                  \n" // dc = tmp[0] + 3
    "vadd.s32        q6, q0, q3                  \n" // a0 = dc + tmp[3]
    "vadd.s32        q7, q1, q2                  \n" // a1 = tmp[1] + tmp[2]
    "vsub.s32        q8, q1, q2                  \n" // a2 = tmp[1] - tmp[2]
    "vsub.s32        q9, q0, q3                  \n" // a3 = dc - tmp[3]

    "vadd.s32        q0, q6, q7                  \n"
    "vshrn.s32       d0, q0, #3                  \n" // (a0 + a1) >> 3
    "vadd.s32        q1, q9, q8                  \n"
    "vshrn.s32       d1, q1, #3                  \n" // (a3 + a2) >> 3
    "vsub.s32        q2, q6, q7                  \n"
    "vshrn.s32       d2, q2, #3                  \n" // (a0 - a1) >> 3
    "vsub.s32        q3, q9, q8                  \n"
    "vshrn.s32       d3, q3, #3                  \n" // (a3 - a2) >> 3

    // set the results to output
    "vst1.16         d0[0], [%[out]], %[kStep]      \n"
    "vst1.16         d1[0], [%[out]], %[kStep]      \n"
    "vst1.16         d2[0], [%[out]], %[kStep]      \n"
    "vst1.16         d3[0], [%[out]], %[kStep]      \n"
    "vst1.16         d0[1], [%[out]], %[kStep]      \n"
    "vst1.16         d1[1], [%[out]], %[kStep]      \n"
    "vst1.16         d2[1], [%[out]], %[kStep]      \n"
    "vst1.16         d3[1], [%[out]], %[kStep]      \n"
    "vst1.16         d0[2], [%[out]], %[kStep]      \n"
    "vst1.16         d1[2], [%[out]], %[kStep]      \n"
    "vst1.16         d2[2], [%[out]], %[kStep]      \n"
    "vst1.16         d3[2], [%[out]], %[kStep]      \n"
    "vst1.16         d0[3], [%[out]], %[kStep]      \n"
    "vst1.16         d1[3], [%[out]], %[kStep]      \n"
    "vst1.16         d2[3], [%[out]], %[kStep]      \n"
    "vst1.16         d3[3], [%[out]], %[kStep]      \n"

    : [out] "+r"(out)  // modified registers
    : [in] "r"(in), [kStep] "r"(kStep)  // constants
    : "memory", "q0", "q1", "q2", "q3", "q4",
      "q5", "q6", "q7", "q8", "q9" // clobbered
  );
}

// Forward transform.

// adapted from vp8/encoder/arm/neon/shortfdct_neon.asm
static const int16_t kCoeff16[] = {
  5352,  5352,  5352, 5352, 2217,  2217,  2217, 2217
};
static const int32_t kCoeff32[] = {
   1812,  1812,  1812,  1812,
    937,   937,   937,   937,
  12000, 12000, 12000, 12000,
  51000, 51000, 51000, 51000
};

static void FTransform(const uint8_t* src, const uint8_t* ref,
                       int16_t* out) {
  const int kBPS = BPS;
  const uint8_t* src_ptr = src;
  const uint8_t* ref_ptr = ref;
  const int16_t* coeff16 = kCoeff16;
  const int32_t* coeff32 = kCoeff32;

  __asm__ volatile (
    // load src into q4, q5 in high half
    "vld1.8 {d8},  [%[src_ptr]], %[kBPS]      \n"
    "vld1.8 {d10}, [%[src_ptr]], %[kBPS]      \n"
    "vld1.8 {d9},  [%[src_ptr]], %[kBPS]      \n"
    "vld1.8 {d11}, [%[src_ptr]]               \n"

    // load ref into q6, q7 in high half
    "vld1.8 {d12}, [%[ref_ptr]], %[kBPS]      \n"
    "vld1.8 {d14}, [%[ref_ptr]], %[kBPS]      \n"
    "vld1.8 {d13}, [%[ref_ptr]], %[kBPS]      \n"
    "vld1.8 {d15}, [%[ref_ptr]]               \n"

    // Pack the high values in to q4 and q6
    "vtrn.32     q4, q5                       \n"
    "vtrn.32     q6, q7                       \n"

    // d[0-3] = src - ref
    "vsubl.u8    q0, d8, d12                  \n"
    "vsubl.u8    q1, d9, d13                  \n"

    // load coeff16 into q8(d16=5352, d17=2217)
    "vld1.16     {q8}, [%[coeff16]]           \n"

    // load coeff32 high half into q9 = 1812, q10 = 937
    "vld1.32     {q9, q10}, [%[coeff32]]!     \n"

    // load coeff32 low half into q11=12000, q12=51000
    "vld1.32     {q11,q12}, [%[coeff32]]      \n"

    // part 1
    // Transpose. Register dN is the same as dN in C
    "vtrn.32         d0, d2                   \n"
    "vtrn.32         d1, d3                   \n"
    "vtrn.16         d0, d1                   \n"
    "vtrn.16         d2, d3                   \n"

    "vadd.s16        d4, d0, d3               \n" // a0 = d0 + d3
    "vadd.s16        d5, d1, d2               \n" // a1 = d1 + d2
    "vsub.s16        d6, d1, d2               \n" // a2 = d1 - d2
    "vsub.s16        d7, d0, d3               \n" // a3 = d0 - d3

    "vadd.s16        d0, d4, d5               \n" // a0 + a1
    "vshl.s16        d0, d0, #3               \n" // temp[0+i*4] = (a0+a1) << 3
    "vsub.s16        d2, d4, d5               \n" // a0 - a1
    "vshl.s16        d2, d2, #3               \n" // (temp[2+i*4] = (a0-a1) << 3

    "vmlal.s16       q9, d7, d16              \n" // a3*5352 + 1812
    "vmlal.s16       q10, d7, d17             \n" // a3*2217 + 937
    "vmlal.s16       q9, d6, d17              \n" // a2*2217 + a3*5352 + 1812
    "vmlsl.s16       q10, d6, d16             \n" // a3*2217 + 937 - a2*5352

    // temp[1+i*4] = (d2*2217 + d3*5352 + 1812) >> 9
    // temp[3+i*4] = (d3*2217 + 937 - d2*5352) >> 9
    "vshrn.s32       d1, q9, #9               \n"
    "vshrn.s32       d3, q10, #9              \n"

    // part 2
    // transpose d0=ip[0], d1=ip[4], d2=ip[8], d3=ip[12]
    "vtrn.32         d0, d2                   \n"
    "vtrn.32         d1, d3                   \n"
    "vtrn.16         d0, d1                   \n"
    "vtrn.16         d2, d3                   \n"

    "vmov.s16        d26, #7                  \n"

    "vadd.s16        d4, d0, d3               \n" // a1 = ip[0] + ip[12]
    "vadd.s16        d5, d1, d2               \n" // b1 = ip[4] + ip[8]
    "vsub.s16        d6, d1, d2               \n" // c1 = ip[4] - ip[8]
    "vadd.s16        d4, d4, d26              \n" // a1 + 7
    "vsub.s16        d7, d0, d3               \n" // d1 = ip[0] - ip[12]

    "vadd.s16        d0, d4, d5               \n" // op[0] = a1 + b1 + 7
    "vsub.s16        d2, d4, d5               \n" // op[8] = a1 - b1 + 7

    "vmlal.s16       q11, d7, d16             \n" // d1*5352 + 12000
    "vmlal.s16       q12, d7, d17             \n" // d1*2217 + 51000

    "vceq.s16        d4, d7, #0               \n"

    "vshr.s16        d0, d0, #4               \n"
    "vshr.s16        d2, d2, #4               \n"

    "vmlal.s16       q11, d6, d17             \n" // c1*2217 + d1*5352 + 12000
    "vmlsl.s16       q12, d6, d16             \n" // d1*2217 - c1*5352 + 51000

    "vmvn.s16        d4, d4                   \n"
    // op[4] = (c1*2217 + d1*5352 + 12000)>>16
    "vshrn.s32       d1, q11, #16             \n"
    // op[4] += (d1!=0)
    "vsub.s16        d1, d1, d4               \n"
    // op[12]= (d1*2217 - c1*5352 + 51000)>>16
    "vshrn.s32       d3, q12, #16             \n"

    // set result to out array
    "vst1.16         {q0, q1}, [%[out]]   \n"
    : [src_ptr] "+r"(src_ptr), [ref_ptr] "+r"(ref_ptr),
      [coeff32] "+r"(coeff32)          // modified registers
    : [kBPS] "r"(kBPS), [coeff16] "r"(coeff16),
      [out] "r"(out)                   // constants
    : "memory", "q0", "q1", "q2", "q3", "q4", "q5", "q6", "q7", "q8", "q9",
      "q10", "q11", "q12", "q13"       // clobbered
  );
}

static void FTransformWHT(const int16_t* in, int16_t* out) {
  const int kStep = 32;
  __asm__ volatile (
    // d0 = in[0 * 16] , d1 = in[1 * 16]
    // d2 = in[2 * 16] , d3 = in[3 * 16]
    "vld1.16         d0[0], [%[in]], %[kStep]   \n"
    "vld1.16         d1[0], [%[in]], %[kStep]   \n"
    "vld1.16         d2[0], [%[in]], %[kStep]   \n"
    "vld1.16         d3[0], [%[in]], %[kStep]   \n"
    "vld1.16         d0[1], [%[in]], %[kStep]   \n"
    "vld1.16         d1[1], [%[in]], %[kStep]   \n"
    "vld1.16         d2[1], [%[in]], %[kStep]   \n"
    "vld1.16         d3[1], [%[in]], %[kStep]   \n"
    "vld1.16         d0[2], [%[in]], %[kStep]   \n"
    "vld1.16         d1[2], [%[in]], %[kStep]   \n"
    "vld1.16         d2[2], [%[in]], %[kStep]   \n"
    "vld1.16         d3[2], [%[in]], %[kStep]   \n"
    "vld1.16         d0[3], [%[in]], %[kStep]   \n"
    "vld1.16         d1[3], [%[in]], %[kStep]   \n"
    "vld1.16         d2[3], [%[in]], %[kStep]   \n"
    "vld1.16         d3[3], [%[in]], %[kStep]   \n"

    "vaddl.s16       q2, d0, d2                 \n"
    "vshl.s32        q2, q2, #2                 \n" // a0=(in[0*16]+in[2*16])<<2
    "vaddl.s16       q3, d1, d3                 \n"
    "vshl.s32        q3, q3, #2                 \n" // a1=(in[1*16]+in[3*16])<<2
    "vsubl.s16       q4, d1, d3                 \n"
    "vshl.s32        q4, q4, #2                 \n" // a2=(in[1*16]-in[3*16])<<2
    "vsubl.s16       q5, d0, d2                 \n"
    "vshl.s32        q5, q5, #2                 \n" // a3=(in[0*16]-in[2*16])<<2

    "vceq.s32        q10, q2, #0                \n"
    "vmvn.s32        q10, q10                   \n" // (a0 != 0)
    "vqadd.s32       q6, q2, q3                 \n" // (a0 + a1)
    "vqsub.s32       q6, q6, q10                \n" // (a0 + a1) + (a0 != 0)
    "vqadd.s32       q7, q5, q4                 \n" // a3 + a2
    "vqsub.s32       q8, q5, q4                 \n" // a3 - a2
    "vqsub.s32       q9, q2, q3                 \n" // a0 - a1

    // Transpose
    // q6 = tmp[0, 1,  2,  3] ; q7 = tmp[ 4,  5,  6,  7]
    // q8 = tmp[8, 9, 10, 11] ; q9 = tmp[12, 13, 14, 15]
    "vswp            d13, d16                   \n" // vtrn.64 q0, q2
    "vswp            d15, d18                   \n" // vtrn.64 q1, q3
    "vtrn.32         q6, q7                     \n"
    "vtrn.32         q8, q9                     \n"

    "vqadd.s32       q0, q6, q8                 \n" // a0 = tmp[0] + tmp[8]
    "vqadd.s32       q1, q7, q9                 \n" // a1 = tmp[4] + tmp[12]
    "vqsub.s32       q2, q7, q9                 \n" // a2 = tmp[4] - tmp[12]
    "vqsub.s32       q3, q6, q8                 \n" // a3 = tmp[0] - tmp[8]

    "vqadd.s32       q4, q0, q1                 \n" // b0 = a0 + a1
    "vqadd.s32       q5, q3, q2                 \n" // b1 = a3 + a2
    "vqsub.s32       q6, q3, q2                 \n" // b2 = a3 - a2
    "vqsub.s32       q7, q0, q1                 \n" // b3 = a0 - a1

    "vmov.s32         q0, #3                    \n" // q0 = 3

    "vcgt.s32        q1, q4, #0                 \n" // (b0>0)
    "vqsub.s32       q2, q4, q1                 \n" // (b0+(b0>0))
    "vqadd.s32       q3, q2, q0                 \n" // (b0+(b0>0)+3)
    "vshrn.s32       d18, q3, #3                \n" // (b0+(b0>0)+3) >> 3

    "vcgt.s32        q1, q5, #0                 \n" // (b1>0)
    "vqsub.s32       q2, q5, q1                 \n" // (b1+(b1>0))
    "vqadd.s32       q3, q2, q0                 \n" // (b1+(b1>0)+3)
    "vshrn.s32       d19, q3, #3                \n" // (b1+(b1>0)+3) >> 3

    "vcgt.s32        q1, q6, #0                 \n" // (b2>0)
    "vqsub.s32       q2, q6, q1                 \n" // (b2+(b2>0))
    "vqadd.s32       q3, q2, q0                 \n" // (b2+(b2>0)+3)
    "vshrn.s32       d20, q3, #3                \n" // (b2+(b2>0)+3) >> 3

    "vcgt.s32        q1, q7, #0                 \n" // (b3>0)
    "vqsub.s32       q2, q7, q1                 \n" // (b3+(b3>0))
    "vqadd.s32       q3, q2, q0                 \n" // (b3+(b3>0)+3)
    "vshrn.s32       d21, q3, #3                \n" // (b3+(b3>0)+3) >> 3

    "vst1.16         {q9, q10}, [%[out]]        \n"

    : [in] "+r"(in)
    : [kStep] "r"(kStep), [out] "r"(out)
    : "memory", "q0", "q1", "q2", "q3", "q4", "q5",
      "q6", "q7", "q8", "q9", "q10"       // clobbered
  ) ;
}

//------------------------------------------------------------------------------
// Texture distortion
//
// We try to match the spectral content (weighted) between source and
// reconstructed samples.

// Hadamard transform
// Returns the weighted sum of the absolute value of transformed coefficients.
// This uses a TTransform helper function in C
static int Disto4x4(const uint8_t* const a, const uint8_t* const b,
                    const uint16_t* const w) {
  const int kBPS = BPS;
  const uint8_t* A = a;
  const uint8_t* B = b;
  const uint16_t* W = w;
  int sum;
  __asm__ volatile (
    "vld1.32         d0[0], [%[a]], %[kBPS]   \n"
    "vld1.32         d0[1], [%[a]], %[kBPS]   \n"
    "vld1.32         d2[0], [%[a]], %[kBPS]   \n"
    "vld1.32         d2[1], [%[a]]            \n"

    "vld1.32         d1[0], [%[b]], %[kBPS]   \n"
    "vld1.32         d1[1], [%[b]], %[kBPS]   \n"
    "vld1.32         d3[0], [%[b]], %[kBPS]   \n"
    "vld1.32         d3[1], [%[b]]            \n"

    // a d0/d2, b d1/d3
    // d0/d1: 01 01 01 01
    // d2/d3: 23 23 23 23
    // But: it goes 01 45 23 67
    // Notice the middle values are transposed
    "vtrn.16         q0, q1                   \n"

    // {a0, a1} = {in[0] + in[2], in[1] + in[3]}
    "vaddl.u8        q2, d0, d2               \n"
    "vaddl.u8        q10, d1, d3              \n"
    // {a3, a2} = {in[0] - in[2], in[1] - in[3]}
    "vsubl.u8        q3, d0, d2               \n"
    "vsubl.u8        q11, d1, d3              \n"

    // tmp[0] = a0 + a1
    "vpaddl.s16      q0, q2                   \n"
    "vpaddl.s16      q8, q10                  \n"

    // tmp[1] = a3 + a2
    "vpaddl.s16      q1, q3                   \n"
    "vpaddl.s16      q9, q11                  \n"

    // No pair subtract
    // q2 = {a0, a3}
    // q3 = {a1, a2}
    "vtrn.16         q2, q3                   \n"
    "vtrn.16         q10, q11                 \n"

    // {tmp[3], tmp[2]} = {a0 - a1, a3 - a2}
    "vsubl.s16       q12, d4, d6              \n"
    "vsubl.s16       q13, d5, d7              \n"
    "vsubl.s16       q14, d20, d22            \n"
    "vsubl.s16       q15, d21, d23            \n"

    // separate tmp[3] and tmp[2]
    // q12 = tmp[3]
    // q13 = tmp[2]
    "vtrn.32         q12, q13                 \n"
    "vtrn.32         q14, q15                 \n"

    // Transpose tmp for a
    "vswp            d1, d26                  \n" // vtrn.64
    "vswp            d3, d24                  \n" // vtrn.64
    "vtrn.32         q0, q1                   \n"
    "vtrn.32         q13, q12                 \n"

    // Transpose tmp for b
    "vswp            d17, d30                 \n" // vtrn.64
    "vswp            d19, d28                 \n" // vtrn.64
    "vtrn.32         q8, q9                   \n"
    "vtrn.32         q15, q14                 \n"

    // The first Q register is a, the second b.
    // q0/8 tmp[0-3]
    // q13/15 tmp[4-7]
    // q1/9 tmp[8-11]
    // q12/14 tmp[12-15]

    // These are still in 01 45 23 67 order. We fix it easily in the addition
    // case but the subtraction propegates them.
    "vswp            d3, d27                  \n"
    "vswp            d19, d31                 \n"

    // a0 = tmp[0] + tmp[8]
    "vadd.s32        q2, q0, q1               \n"
    "vadd.s32        q3, q8, q9               \n"

    // a1 = tmp[4] + tmp[12]
    "vadd.s32        q10, q13, q12            \n"
    "vadd.s32        q11, q15, q14            \n"

    // a2 = tmp[4] - tmp[12]
    "vsub.s32        q13, q13, q12            \n"
    "vsub.s32        q15, q15, q14            \n"

    // a3 = tmp[0] - tmp[8]
    "vsub.s32        q0, q0, q1               \n"
    "vsub.s32        q8, q8, q9               \n"

    // b0 = a0 + a1
    "vadd.s32        q1, q2, q10              \n"
    "vadd.s32        q9, q3, q11              \n"

    // b1 = a3 + a2
    "vadd.s32        q12, q0, q13             \n"
    "vadd.s32        q14, q8, q15             \n"

    // b2 = a3 - a2
    "vsub.s32        q0, q0, q13              \n"
    "vsub.s32        q8, q8, q15              \n"

    // b3 = a0 - a1
    "vsub.s32        q2, q2, q10              \n"
    "vsub.s32        q3, q3, q11              \n"

    "vld1.64         {q10, q11}, [%[w]]       \n"

    // abs(b0)
    "vabs.s32        q1, q1                   \n"
    "vabs.s32        q9, q9                   \n"
    // abs(b1)
    "vabs.s32        q12, q12                 \n"
    "vabs.s32        q14, q14                 \n"
    // abs(b2)
    "vabs.s32        q0, q0                   \n"
    "vabs.s32        q8, q8                   \n"
    // abs(b3)
    "vabs.s32        q2, q2                   \n"
    "vabs.s32        q3, q3                   \n"

    // expand w before using.
    "vmovl.u16       q13, d20                 \n"
    "vmovl.u16       q15, d21                 \n"

    // w[0] * abs(b0)
    "vmul.u32        q1, q1, q13              \n"
    "vmul.u32        q9, q9, q13              \n"

    // w[4] * abs(b1)
    "vmla.u32        q1, q12, q15             \n"
    "vmla.u32        q9, q14, q15             \n"

    // expand w before using.
    "vmovl.u16       q13, d22                 \n"
    "vmovl.u16       q15, d23                 \n"

    // w[8] * abs(b1)
    "vmla.u32        q1, q0, q13              \n"
    "vmla.u32        q9, q8, q13              \n"

    // w[12] * abs(b1)
    "vmla.u32        q1, q2, q15              \n"
    "vmla.u32        q9, q3, q15              \n"

    // Sum the arrays
    "vpaddl.u32      q1, q1                   \n"
    "vpaddl.u32      q9, q9                   \n"
    "vadd.u64        d2, d3                   \n"
    "vadd.u64        d18, d19                 \n"

    // Hadamard transform needs 4 bits of extra precision (2 bits in each
    // direction) for dynamic raw. Weights w[] are 16bits at max, so the maximum
    // precision for coeff is 8bit of input + 4bits of Hadamard transform +
    // 16bits for w[] + 2 bits of abs() summation.
    //
    // This uses a maximum of 31 bits (signed). Discarding the top 32 bits is
    // A-OK.

    // sum2 - sum1
    "vsub.u32        d0, d2, d18              \n"
    // abs(sum2 - sum1)
    "vabs.s32        d0, d0                   \n"
    // abs(sum2 - sum1) >> 5
    "vshr.u32        d0, #5                   \n"

    // It would be better to move the value straight into r0 but I'm not
    // entirely sure how this works with inline assembly.
    "vmov.32         %[sum], d0[0]            \n"

    : [sum] "=r"(sum), [a] "+r"(A), [b] "+r"(B), [w] "+r"(W)
    : [kBPS] "r"(kBPS)
    : "memory", "q0", "q1", "q2", "q3", "q4", "q5", "q6", "q7", "q8", "q9",
      "q10", "q11", "q12", "q13", "q14", "q15"  // clobbered
  ) ;

  return sum;
}

static int Disto16x16(const uint8_t* const a, const uint8_t* const b,
                      const uint16_t* const w) {
  int D = 0;
  int x, y;
  for (y = 0; y < 16 * BPS; y += 4 * BPS) {
    for (x = 0; x < 16; x += 4) {
      D += Disto4x4(a + x + y, b + x + y, w);
    }
  }
  return D;
}

#endif   // WEBP_USE_NEON

//------------------------------------------------------------------------------
// Entry point

extern void VP8EncDspInitNEON(void);

void VP8EncDspInitNEON(void) {
#if defined(WEBP_USE_NEON)
  VP8ITransform = ITransform;
  VP8FTransform = FTransform;

  VP8ITransformWHT = ITransformWHT;
  VP8FTransformWHT = FTransformWHT;

  VP8TDisto4x4 = Disto4x4;
  VP8TDisto16x16 = Disto16x16;
#endif   // WEBP_USE_NEON
}

#if defined(__cplusplus) || defined(c_plusplus)
}    // extern "C"
#endif