#define NULL ((void *)0)
typedef unsigned long size_t; // Customize by platform.
typedef long intptr_t;
typedef unsigned long uintptr_t;
typedef long scalar_t__; // Either arithmetic or pointer type.
/* By default, we understand bool (as a convenience). */
typedef int bool;
#define false 0
#define true 1

/* Forward declarations */

/* Type definitions */
typedef int uint8_t;
typedef int uint32_t;

/* Variables and functions */
void _RGB8_to_YUV420(const uint8_t *rgb, int width, int height, uint8_t *yuv) {
  const uint8_t *rgb_current = rgb;
  int x, y, yi = 0;
  const int num_pixels = width * height;
  int ui = num_pixels;
  int vi = num_pixels + num_pixels / 4;
  for (y = 0; y < height; y++) {
    for (x = 0; x < width; x++) {
      const uint32_t b = rgb_current[0];
      const uint32_t g = rgb_current[1];
      const uint32_t r = rgb_current[2];
      rgb_current += 3;
      yuv[yi++] = (uint8_t)((66 * r + 129 * g + 25 * b + 128) >> 8) + 16;
      if ((x % 2) == 0 && (y % 2) == 0) {
        yuv[ui++] = (uint8_t)((-38 * r - 74 * g + 112 * b + 128) >> 8) + 128;
        yuv[vi++] = (uint8_t)((112 * r - 94 * g - 18 * b + 128) >> 8) + 128;
      }
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<_RGB8_to_YUV420>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
imul   -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x48(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
mov    $0x4,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x48(%rbp),%eax
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    1288 <_RGB8_to_YUV420+0x188>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1275 <_RGB8_to_YUV420+0x175>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    0x4(%rax),%eax
mov    %eax,-0x40(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    0x8(%rax),%eax
mov    %eax,-0x44(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0xc,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
imul   $0x42,-0x44(%rbp),%edx
imul   $0x81,-0x40(%rbp),%eax
add    %eax,%edx
imul   $0x19,-0x3c(%rbp),%eax
add    %eax,%edx
add    $0x80,%edx
sar    $0x8,%edx
add    $0x10,%edx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x2c(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
cmp    $0x0,%edx
jne    1262 <_RGB8_to_YUV420+0x162>
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
cmp    $0x0,%edx
jne    1262 <_RGB8_to_YUV420+0x162>
imul   $0xffffffda,-0x44(%rbp),%edx
imul   $0x4a,-0x40(%rbp),%eax
sub    %eax,%edx
imul   $0x70,-0x3c(%rbp),%eax
add    %eax,%edx
add    $0x80,%edx
sar    $0x8,%edx
add    $0x80,%edx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x34(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x34(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
imul   $0x70,-0x44(%rbp),%edx
imul   $0x5e,-0x40(%rbp),%eax
sub    %eax,%edx
imul   $0x12,-0x3c(%rbp),%eax
sub    %eax,%edx
add    $0x80,%edx
sar    $0x8,%edx
add    $0x80,%edx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x38(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    1267 <_RGB8_to_YUV420+0x167>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1166 <_RGB8_to_YUV420+0x66>
jmp    127a <_RGB8_to_YUV420+0x17a>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1153 <_RGB8_to_YUV420+0x53>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<_RGB8_to_YUV420>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %esi,-0x8(%rsp)
mov    %edx,-0x4(%rsp)
test   %edx,%edx
jle    1221 <_RGB8_to_YUV420+0x121>
mov    -0x4(%rsp),%eax
mov    %eax,%r8d
mov    -0x8(%rsp),%eax
imul   %eax,%r8d
lea    0x3(%r8),%r14d
test   %r8d,%r8d
cmovns %r8d,%r14d
sar    $0x2,%r14d
add    %r8d,%r14d
mov    %eax,%r9d
xor    %r10d,%r10d
xor    %edx,%edx
jmp    1168 <_RGB8_to_YUV420+0x68>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
add    $0xc,%r12
add    %ebx,%edx
mov    %r12,%rdi
add    $0x1,%r10d
cmp    -0x4(%rsp),%r10d
je     1221 <_RGB8_to_YUV420+0x121>
cmpl   $0x0,-0x8(%rsp)
jle    1159 <_RGB8_to_YUV420+0x59>
movslq %edx,%rax
lea    (%rcx,%rax,4),%r15
xor    %ebx,%ebx
jmp    118e <_RGB8_to_YUV420+0x8e>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%rbx
lea    0xc(%r12),%rdi
cmp    %ebx,%r9d
je     1150 <_RGB8_to_YUV420+0x50>
mov    %rdi,%r12
mov    (%rdi),%r13d
mov    0x4(%rdi),%r11d
mov    0x8(%rdi),%edi
mov    %edi,%eax
shl    $0x6,%eax
lea    (%rax,%rdi,2),%eax
mov    %r11d,%ebp
shl    $0x7,%ebp
add    %r11d,%ebp
lea    0x0(%r13,%r13,4),%esi
lea    (%rsi,%rsi,4),%esi
add    %ebp,%esi
add    %esi,%eax
add    $0x80,%eax
sar    $0x8,%eax
add    $0x10,%eax
mov    %eax,(%r15,%rbx,4)
mov    %ebx,%eax
or     %r10d,%eax
test   $0x1,%al
jne    1180 <_RGB8_to_YUV420+0x80>
imul   $0xffffffda,%edi,%eax
imul   $0xffffffb6,%r11d,%esi
imul   $0x70,%r13d,%ebp
add    %esi,%ebp
add    %ebp,%eax
add    $0x80,%eax
sar    $0x8,%eax
sub    $0xffffff80,%eax
movslq %r8d,%rsi
add    $0x1,%r8d
mov    %eax,(%rcx,%rsi,4)
imul   $0x70,%edi,%eax
imul   $0xffffffa2,%r11d,%esi
add    %r13d,%r13d
lea    0x0(%r13,%r13,8),%edi
sub    %edi,%esi
add    %esi,%eax
add    $0x80,%eax
sar    $0x8,%eax
sub    $0xffffff80,%eax
movslq %r14d,%rsi
add    $0x1,%r14d
mov    %eax,(%rcx,%rsi,4)
jmp    1180 <_RGB8_to_YUV420+0x80>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @_RGB8_to_YUV420(i32* %0, i32 %1, i32 %2, i32* %3) {
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32*
%9 = alloca i32*
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
%16 = alloca i32
%17 = alloca i32
%18 = alloca i32
store i32* %0, i32** %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
store i32* %3, i32** %8
%19 = load i32*, i32** %5
store i32* %19, i32** %9
store i32 0, i32* %12
%20 = load i32, i32* %6
%21 = load i32, i32* %7
%22 = mul nsw i32 %20, %21
store i32 %22, i32* %13
%23 = load i32, i32* %13
store i32 %23, i32* %14
%24 = load i32, i32* %13
%25 = load i32, i32* %13
%26 = sdiv i32 %25, 4
%27 = add nsw i32 %24, %26
store i32 %27, i32* %15
store i32 0, i32* %11
br label %28
28: ; preds = %110, %4
%29 = load i32, i32* %11
%30 = load i32, i32* %7
%31 = icmp slt i32 %29, %30
br i1 %31, label %32, label %113
32: ; preds = %28
store i32 0, i32* %10
br label %33
33: ; preds = %106, %32
%34 = load i32, i32* %10
%35 = load i32, i32* %6
%36 = icmp slt i32 %34, %35
br i1 %36, label %37, label %109
37: ; preds = %33
%38 = load i32*, i32** %9
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %38, i64 0
%40 = load i32, i32* %39
store i32 %40, i32* %16
%41 = load i32*, i32** %9
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %41, i64 1
%43 = load i32, i32* %42
store i32 %43, i32* %17
%44 = load i32*, i32** %9
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %44, i64 2
%46 = load i32, i32* %45
store i32 %46, i32* %18
%47 = load i32*, i32** %9
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %47, i64 3
store i32* %48, i32** %9
%49 = load i32, i32* %18
%50 = mul nsw i32 66, %49
%51 = load i32, i32* %17
%52 = mul nsw i32 129, %51
%53 = add nsw i32 %50, %52
%54 = load i32, i32* %16
%55 = mul nsw i32 25, %54
%56 = add nsw i32 %53, %55
%57 = add nsw i32 %56, 128
%58 = ashr i32 %57, 8
%59 = add nsw i32 %58, 16
%60 = load i32*, i32** %8
%61 = load i32, i32* %12
%62 = add nsw i32 %61, 1
store i32 %62, i32* %12
%63 = sext i32 %61 to i64
%64 = getelementptr inbounds i32, i32* %60, i64 %63
store i32 %59, i32* %64
%65 = load i32, i32* %10
%66 = srem i32 %65, 2
%67 = icmp eq i32 %66, 0
br i1 %67, label %68, label %105
68: ; preds = %37
%69 = load i32, i32* %11
%70 = srem i32 %69, 2
%71 = icmp eq i32 %70, 0
br i1 %71, label %72, label %105
72: ; preds = %68
%73 = load i32, i32* %18
%74 = mul nsw i32 -38, %73
%75 = load i32, i32* %17
%76 = mul nsw i32 74, %75
%77 = sub nsw i32 %74, %76
%78 = load i32, i32* %16
%79 = mul nsw i32 112, %78
%80 = add nsw i32 %77, %79
%81 = add nsw i32 %80, 128
%82 = ashr i32 %81, 8
%83 = add nsw i32 %82, 128
%84 = load i32*, i32** %8
%85 = load i32, i32* %14
%86 = add nsw i32 %85, 1
store i32 %86, i32* %14
%87 = sext i32 %85 to i64
%88 = getelementptr inbounds i32, i32* %84, i64 %87
store i32 %83, i32* %88
%89 = load i32, i32* %18
%90 = mul nsw i32 112, %89
%91 = load i32, i32* %17
%92 = mul nsw i32 94, %91
%93 = sub nsw i32 %90, %92
%94 = load i32, i32* %16
%95 = mul nsw i32 18, %94
%96 = sub nsw i32 %93, %95
%97 = add nsw i32 %96, 128
%98 = ashr i32 %97, 8
%99 = add nsw i32 %98, 128
%100 = load i32*, i32** %8
%101 = load i32, i32* %15
%102 = add nsw i32 %101, 1
store i32 %102, i32* %15
%103 = sext i32 %101 to i64
%104 = getelementptr inbounds i32, i32* %100, i64 %103
store i32 %99, i32* %104
br label %105
105: ; preds = %72, %68, %37
br label %106
106: ; preds = %105
%107 = load i32, i32* %10
%108 = add nsw i32 %107, 1
store i32 %108, i32* %10
br label %33
109: ; preds = %33
br label %110
110: ; preds = %109
%111 = load i32, i32* %11
%112 = add nsw i32 %111, 1
store i32 %112, i32* %11
br label %28
113: ; preds = %28
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @_RGB8_to_YUV420(i32* nocapture %0, i32 %1, i32 %2, i32* nocapture writeonly %3) {
%5 = mul nsw i32 %2, %1
%6 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %6, label %7, label %83
7: ; preds = %4
%8 = sdiv i32 %5, 4
%9 = add nsw i32 %8, %5
%10 = icmp sgt i32 %1, 0
br label %11
11: ; preds = %7, %76
%12 = phi i32* [ %0, %7 ], [ %80, %76 ]
%13 = phi i32 [ 0, %7 ], [ %81, %76 ]
%14 = phi i32 [ %9, %7 ], [ %79, %76 ]
%15 = phi i32 [ %5, %7 ], [ %78, %76 ]
%16 = phi i32 [ 0, %7 ], [ %77, %76 ]
br i1 %10, label %17, label %76
17: ; preds = %11
%18 = and i32 %13, 1
%19 = icmp eq i32 %18, 0
%20 = sext i32 %16 to i64
br label %21
21: ; preds = %17, %69
%22 = phi i64 [ %20, %17 ], [ %41, %69 ]
%23 = phi i32* [ %12, %17 ], [ %32, %69 ]
%24 = phi i32 [ 0, %17 ], [ %72, %69 ]
%25 = phi i32 [ %14, %17 ], [ %71, %69 ]
%26 = phi i32 [ %15, %17 ], [ %70, %69 ]
%27 = load i32, i32* %23
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %23, i64 1
%29 = load i32, i32* %28
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %23, i64 2
%31 = load i32, i32* %30
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %23, i64 3
%33 = mul nsw i32 %31, 66
%34 = mul nsw i32 %29, 129
%35 = mul nsw i32 %27, 25
%36 = add i32 %35, 128
%37 = add i32 %36, %34
%38 = add i32 %37, %33
%39 = ashr i32 %38, 8
%40 = add nsw i32 %39, 16
%41 = add nsw i64 %22, 1
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %22
store i32 %40, i32* %42
%43 = and i32 %24, 1
%44 = icmp eq i32 %43, 0
%45 = select i1 %44, i1 %19, i1 false
br i1 %45, label %46, label %69
46: ; preds = %21
%47 = mul nsw i32 %31, -38
%48 = mul i32 %29, -74
%49 = mul nsw i32 %27, 112
%50 = add i32 %49, 128
%51 = add i32 %50, %48
%52 = add i32 %51, %47
%53 = ashr i32 %52, 8
%54 = add nsw i32 %53, 128
%55 = add nsw i32 %26, 1
%56 = sext i32 %26 to i64
%57 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %56
store i32 %54, i32* %57
%58 = mul nsw i32 %31, 112
%59 = mul i32 %29, -94
%60 = mul i32 %27, -18
%61 = add i32 %60, 128
%62 = add i32 %61, %59
%63 = add i32 %62, %58
%64 = ashr i32 %63, 8
%65 = add nsw i32 %64, 128
%66 = add nsw i32 %25, 1
%67 = sext i32 %25 to i64
%68 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %67
store i32 %65, i32* %68
br label %69
69: ; preds = %46, %21
%70 = phi i32 [ %55, %46 ], [ %26, %21 ]
%71 = phi i32 [ %66, %46 ], [ %25, %21 ]
%72 = add nuw nsw i32 %24, 1
%73 = icmp eq i32 %72, %1
br i1 %73, label %74, label %21
74: ; preds = %69
%75 = trunc i64 %41 to i32
br label %76
76: ; preds = %74, %11
%77 = phi i32 [ %16, %11 ], [ %75, %74 ]
%78 = phi i32 [ %15, %11 ], [ %70, %74 ]
%79 = phi i32 [ %14, %11 ], [ %71, %74 ]
%80 = phi i32* [ %12, %11 ], [ %32, %74 ]
%81 = add nuw nsw i32 %13, 1
%82 = icmp eq i32 %81, %2
br i1 %82, label %83, label %11
83: ; preds = %76, %4
ret void
}