2be50a7c4afacca8260f921c8532ddb92f681877
[ffmpeg.git] / libavcodec / cavs.c
1 /*
2  * Chinese AVS video (AVS1-P2, JiZhun profile) decoder.
3  * Copyright (c) 2006  Stefan Gehrer <stefan.gehrer@gmx.de>
4  *
5  * This file is part of Libav.
6  *
7  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
9  * License as published by the Free Software Foundation; either
10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
11  *
12  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
15  * Lesser General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
18  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
20  */
21
22 /**
23  * @file
24  * Chinese AVS video (AVS1-P2, JiZhun profile) decoder
25  * @author Stefan Gehrer <stefan.gehrer@gmx.de>
26  */
27
28 #include "avcodec.h"
29 #include "get_bits.h"
30 #include "golomb.h"
31 #include "h264chroma.h"
32 #include "idctdsp.h"
33 #include "mathops.h"
34 #include "qpeldsp.h"
35 #include "cavs.h"
36
37 static const uint8_t alpha_tab[64] = {
38      0,  0,  0,  0,  0,  0,  1,  1,  1,  1,  1,  2,  2,  2,  3,  3,
39      4,  4,  5,  5,  6,  7,  8,  9, 10, 11, 12, 13, 15, 16, 18, 20,
40     22, 24, 26, 28, 30, 33, 33, 35, 35, 36, 37, 37, 39, 39, 42, 44,
41     46, 48, 50, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64
42 };
43
44 static const uint8_t beta_tab[64] = {
45      0,  0,  0,  0,  0,  0,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  2,  2,  2,
46      2,  2,  3,  3,  3,  3,  4,  4,  4,  4,  5,  5,  5,  5,  6,  6,
47      6,  7,  7,  7,  8,  8,  8,  9,  9, 10, 10, 11, 11, 12, 13, 14,
48     15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 23, 24, 24, 25, 25, 26, 27
49 };
50
51 static const uint8_t tc_tab[64] = {
52     0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
53     1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 2,
54     2, 2, 2, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 4, 4, 4,
55     5, 5, 5, 6, 6, 6, 7, 7, 7, 7, 8, 8, 8, 9, 9, 9
56 };
57
58 /** mark block as unavailable, i.e. out of picture
59  *  or not yet decoded */
60 static const cavs_vector un_mv = { 0, 0, 1, NOT_AVAIL };
61
62 static const int8_t left_modifier_l[8] = {  0, -1,  6, -1, -1, 7, 6, 7 };
63 static const int8_t top_modifier_l[8]  = { -1,  1,  5, -1, -1, 5, 7, 7 };
64 static const int8_t left_modifier_c[7] = {  5, -1,  2, -1,  6, 5, 6 };
65 static const int8_t top_modifier_c[7]  = {  4,  1, -1, -1,  4, 6, 6 };
66
67 /*****************************************************************************
68  *
69  * in-loop deblocking filter
70  *
71  ****************************************************************************/
72
73 static inline int get_bs(cavs_vector *mvP, cavs_vector *mvQ, int b)
74 {
75     if ((mvP->ref == REF_INTRA) || (mvQ->ref == REF_INTRA))
76         return 2;
77     if ((abs(mvP->x - mvQ->x) >= 4) || (abs(mvP->y - mvQ->y) >= 4))
78         return 1;
79     if (b) {
80         mvP += MV_BWD_OFFS;
81         mvQ += MV_BWD_OFFS;
82         if ((abs(mvP->x - mvQ->x) >= 4) || (abs(mvP->y - mvQ->y) >= 4))
83             return 1;
84     } else {
85         if (mvP->ref != mvQ->ref)
86             return 1;
87     }
88     return 0;
89 }
90
91 #define SET_PARAMS                                                \
92     alpha = alpha_tab[av_clip(qp_avg + h->alpha_offset, 0, 63)];  \
93     beta  =  beta_tab[av_clip(qp_avg + h->beta_offset,  0, 63)];  \
94     tc    =    tc_tab[av_clip(qp_avg + h->alpha_offset, 0, 63)];
95
96 /**
97  * in-loop deblocking filter for a single macroblock
98  *
99  * boundary strength (bs) mapping:
100  *
101  * --4---5--
102  * 0   2   |
103  * | 6 | 7 |
104  * 1   3   |
105  * ---------
106  *
107  */
108 void ff_cavs_filter(AVSContext *h, enum cavs_mb mb_type)
109 {
110     uint8_t bs[8];
111     int qp_avg, alpha, beta, tc;
112     int i;
113
114     /* save un-deblocked lines */
115     h->topleft_border_y = h->top_border_y[h->mbx * 16 + 15];
116     h->topleft_border_u = h->top_border_u[h->mbx * 10 + 8];
117     h->topleft_border_v = h->top_border_v[h->mbx * 10 + 8];
118     memcpy(&h->top_border_y[h->mbx * 16],     h->cy + 15 * h->l_stride, 16);
119     memcpy(&h->top_border_u[h->mbx * 10 + 1], h->cu +  7 * h->c_stride, 8);
120     memcpy(&h->top_border_v[h->mbx * 10 + 1], h->cv +  7 * h->c_stride, 8);
121     for (i = 0; i < 8; i++) {
122         h->left_border_y[i * 2 + 1] = *(h->cy + 15 + (i * 2 + 0) * h->l_stride);
123         h->left_border_y[i * 2 + 2] = *(h->cy + 15 + (i * 2 + 1) * h->l_stride);
124         h->left_border_u[i + 1]     = *(h->cu + 7  +  i          * h->c_stride);
125         h->left_border_v[i + 1]     = *(h->cv + 7  +  i          * h->c_stride);
126     }
127     if (!h->loop_filter_disable) {
128         /* determine bs */
129         if (mb_type == I_8X8)
130             memset(bs, 2, 8);
131         else {
132             memset(bs, 0, 8);
133             if (ff_cavs_partition_flags[mb_type] & SPLITV) {
134                 bs[2] = get_bs(&h->mv[MV_FWD_X0], &h->mv[MV_FWD_X1], mb_type > P_8X8);
135                 bs[3] = get_bs(&h->mv[MV_FWD_X2], &h->mv[MV_FWD_X3], mb_type > P_8X8);
136             }
137             if (ff_cavs_partition_flags[mb_type] & SPLITH) {
138                 bs[6] = get_bs(&h->mv[MV_FWD_X0], &h->mv[MV_FWD_X2], mb_type > P_8X8);
139                 bs[7] = get_bs(&h->mv[MV_FWD_X1], &h->mv[MV_FWD_X3], mb_type > P_8X8);
140             }
141             bs[0] = get_bs(&h->mv[MV_FWD_A1], &h->mv[MV_FWD_X0], mb_type > P_8X8);
142             bs[1] = get_bs(&h->mv[MV_FWD_A3], &h->mv[MV_FWD_X2], mb_type > P_8X8);
143             bs[4] = get_bs(&h->mv[MV_FWD_B2], &h->mv[MV_FWD_X0], mb_type > P_8X8);
144             bs[5] = get_bs(&h->mv[MV_FWD_B3], &h->mv[MV_FWD_X1], mb_type > P_8X8);
145         }
146         if (AV_RN64(bs)) {
147             if (h->flags & A_AVAIL) {
148                 qp_avg = (h->qp + h->left_qp + 1) >> 1;
149                 SET_PARAMS;
150                 h->cdsp.cavs_filter_lv(h->cy, h->l_stride, alpha, beta, tc, bs[0], bs[1]);
151                 h->cdsp.cavs_filter_cv(h->cu, h->c_stride, alpha, beta, tc, bs[0], bs[1]);
152                 h->cdsp.cavs_filter_cv(h->cv, h->c_stride, alpha, beta, tc, bs[0], bs[1]);
153             }
154             qp_avg = h->qp;
155             SET_PARAMS;
156             h->cdsp.cavs_filter_lv(h->cy + 8,               h->l_stride, alpha, beta, tc, bs[2], bs[3]);
157             h->cdsp.cavs_filter_lh(h->cy + 8 * h->l_stride, h->l_stride, alpha, beta, tc, bs[6], bs[7]);
158
159             if (h->flags & B_AVAIL) {
160                 qp_avg = (h->qp + h->top_qp[h->mbx] + 1) >> 1;
161                 SET_PARAMS;
162                 h->cdsp.cavs_filter_lh(h->cy, h->l_stride, alpha, beta, tc, bs[4], bs[5]);
163                 h->cdsp.cavs_filter_ch(h->cu, h->c_stride, alpha, beta, tc, bs[4], bs[5]);
164                 h->cdsp.cavs_filter_ch(h->cv, h->c_stride, alpha, beta, tc, bs[4], bs[5]);
165             }
166         }
167     }
168     h->left_qp        = h->qp;
169     h->top_qp[h->mbx] = h->qp;
170 }
171
172 #undef SET_PARAMS
173
174 /*****************************************************************************
175  *
176  * spatial intra prediction
177  *
178  ****************************************************************************/
179
180 void ff_cavs_load_intra_pred_luma(AVSContext *h, uint8_t *top,
181                                   uint8_t **left, int block)
182 {
183     int i;
184
185     switch (block) {
186     case 0:
187         *left               = h->left_border_y;
188         h->left_border_y[0] = h->left_border_y[1];
189         memset(&h->left_border_y[17], h->left_border_y[16], 9);
190         memcpy(&top[1], &h->top_border_y[h->mbx * 16], 16);
191         top[17] = top[16];
192         top[0]  = top[1];
193         if ((h->flags & A_AVAIL) && (h->flags & B_AVAIL))
194             h->left_border_y[0] = top[0] = h->topleft_border_y;
195         break;
196     case 1:
197         *left = h->intern_border_y;
198         for (i = 0; i < 8; i++)
199             h->intern_border_y[i + 1] = *(h->cy + 7 + i * h->l_stride);
200         memset(&h->intern_border_y[9], h->intern_border_y[8], 9);
201         h->intern_border_y[0] = h->intern_border_y[1];
202         memcpy(&top[1], &h->top_border_y[h->mbx * 16 + 8], 8);
203         if (h->flags & C_AVAIL)
204             memcpy(&top[9], &h->top_border_y[(h->mbx + 1) * 16], 8);
205         else
206             memset(&top[9], top[8], 9);
207         top[17] = top[16];
208         top[0]  = top[1];
209         if (h->flags & B_AVAIL)
210             h->intern_border_y[0] = top[0] = h->top_border_y[h->mbx * 16 + 7];
211         break;
212     case 2:
213         *left = &h->left_border_y[8];
214         memcpy(&top[1], h->cy + 7 * h->l_stride, 16);
215         top[17] = top[16];
216         top[0]  = top[1];
217         if (h->flags & A_AVAIL)
218             top[0] = h->left_border_y[8];
219         break;
220     case 3:
221         *left = &h->intern_border_y[8];
222         for (i = 0; i < 8; i++)
223             h->intern_border_y[i + 9] = *(h->cy + 7 + (i + 8) * h->l_stride);
224         memset(&h->intern_border_y[17], h->intern_border_y[16], 9);
225         memcpy(&top[0], h->cy + 7 + 7 * h->l_stride, 9);
226         memset(&top[9], top[8], 9);
227         break;
228     }
229 }
230
231 void ff_cavs_load_intra_pred_chroma(AVSContext *h)
232 {
233     /* extend borders by one pixel */
234     h->left_border_u[9]              = h->left_border_u[8];
235     h->left_border_v[9]              = h->left_border_v[8];
236     h->top_border_u[h->mbx * 10 + 9] = h->top_border_u[h->mbx * 10 + 8];
237     h->top_border_v[h->mbx * 10 + 9] = h->top_border_v[h->mbx * 10 + 8];
238     if (h->mbx && h->mby) {
239         h->top_border_u[h->mbx * 10] = h->left_border_u[0] = h->topleft_border_u;
240         h->top_border_v[h->mbx * 10] = h->left_border_v[0] = h->topleft_border_v;
241     } else {
242         h->left_border_u[0]          = h->left_border_u[1];
243         h->left_border_v[0]          = h->left_border_v[1];
244         h->top_border_u[h->mbx * 10] = h->top_border_u[h->mbx * 10 + 1];
245         h->top_border_v[h->mbx * 10] = h->top_border_v[h->mbx * 10 + 1];
246     }
247 }
248
249 static void intra_pred_vert(uint8_t *d, uint8_t *top, uint8_t *left, int stride)
250 {
251     int y;
252     uint64_t a = AV_RN64(&top[1]);
253     for (y = 0; y < 8; y++)
254         *((uint64_t *)(d + y * stride)) = a;
255 }
256
257 static void intra_pred_horiz(uint8_t *d, uint8_t *top, uint8_t *left, int stride)
258 {
259     int y;
260     uint64_t a;
261     for (y = 0; y < 8; y++) {
262         a = left[y + 1] * 0x0101010101010101ULL;
263         *((uint64_t *)(d + y * stride)) = a;
264     }
265 }
266
267 static void intra_pred_dc_128(uint8_t *d, uint8_t *top, uint8_t *left, int stride)
268 {
269     int y;
270     uint64_t a = 0x8080808080808080ULL;
271     for (y = 0; y < 8; y++)
272         *((uint64_t *)(d + y * stride)) = a;
273 }
274
275 static void intra_pred_plane(uint8_t *d, uint8_t *top, uint8_t *left, int stride)
276 {
277     int x, y, ia;
278     int ih = 0;
279     int iv = 0;
280     const uint8_t *cm = ff_crop_tab + MAX_NEG_CROP;
281
282     for (x = 0; x < 4; x++) {
283         ih += (x + 1) *  (top[5 + x] -  top[3 - x]);
284         iv += (x + 1) * (left[5 + x] - left[3 - x]);
285     }
286     ia = (top[8] + left[8]) << 4;
287     ih = (17 * ih + 16) >> 5;
288     iv = (17 * iv + 16) >> 5;
289     for (y = 0; y < 8; y++)
290         for (x = 0; x < 8; x++)
291             d[y * stride + x] = cm[(ia + (x - 3) * ih + (y - 3) * iv + 16) >> 5];
292 }
293
294 #define LOWPASS(ARRAY, INDEX)                                           \
295     ((ARRAY[(INDEX) - 1] + 2 * ARRAY[(INDEX)] + ARRAY[(INDEX) + 1] + 2) >> 2)
296
297 static void intra_pred_lp(uint8_t *d, uint8_t *top, uint8_t *left, int stride)
298 {
299     int x, y;
300     for (y = 0; y < 8; y++)
301         for (x = 0; x < 8; x++)
302             d[y * stride + x] = (LOWPASS(top, x + 1) + LOWPASS(left, y + 1)) >> 1;
303 }
304
305 static void intra_pred_down_left(uint8_t *d, uint8_t *top, uint8_t *left, int stride)
306 {
307     int x, y;
308     for (y = 0; y < 8; y++)
309         for (x = 0; x < 8; x++)
310             d[y * stride + x] = (LOWPASS(top, x + y + 2) + LOWPASS(left, x + y + 2)) >> 1;
311 }
312
313 static void intra_pred_down_right(uint8_t *d, uint8_t *top, uint8_t *left, int stride)
314 {
315     int x, y;
316     for (y = 0; y < 8; y++)
317         for (x = 0; x < 8; x++)
318             if (x == y)
319                 d[y * stride + x] = (left[1] + 2 * top[0] + top[1] + 2) >> 2;
320             else if (x > y)
321                 d[y * stride + x] = LOWPASS(top, x - y);
322             else
323                 d[y * stride + x] = LOWPASS(left, y - x);
324 }
325
326 static void intra_pred_lp_left(uint8_t *d, uint8_t *top, uint8_t *left, int stride)
327 {
328     int x, y;
329     for (y = 0; y < 8; y++)
330         for (x = 0; x < 8; x++)
331             d[y * stride + x] = LOWPASS(left, y + 1);
332 }
333
334 static void intra_pred_lp_top(uint8_t *d, uint8_t *top, uint8_t *left, int stride)
335 {
336     int x, y;
337     for (y = 0; y < 8; y++)
338         for (x = 0; x < 8; x++)
339             d[y * stride + x] = LOWPASS(top, x + 1);
340 }
341
342 #undef LOWPASS
343
344 static inline void modify_pred(const int8_t *mod_table, int *mode)
345 {
346     *mode = mod_table[*mode];
347     if (*mode < 0) {
348         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Illegal intra prediction mode\n");
349         *mode = 0;
350     }
351 }
352
353 void ff_cavs_modify_mb_i(AVSContext *h, int *pred_mode_uv)
354 {
355     /* save pred modes before they get modified */
356     h->pred_mode_Y[3]             = h->pred_mode_Y[5];
357     h->pred_mode_Y[6]             = h->pred_mode_Y[8];
358     h->top_pred_Y[h->mbx * 2 + 0] = h->pred_mode_Y[7];
359     h->top_pred_Y[h->mbx * 2 + 1] = h->pred_mode_Y[8];
360
361     /* modify pred modes according to availability of neighbour samples */
362     if (!(h->flags & A_AVAIL)) {
363         modify_pred(left_modifier_l, &h->pred_mode_Y[4]);
364         modify_pred(left_modifier_l, &h->pred_mode_Y[7]);
365         modify_pred(left_modifier_c, pred_mode_uv);
366     }
367     if (!(h->flags & B_AVAIL)) {
368         modify_pred(top_modifier_l, &h->pred_mode_Y[4]);
369         modify_pred(top_modifier_l, &h->pred_mode_Y[5]);
370         modify_pred(top_modifier_c, pred_mode_uv);
371     }
372 }
373
374 /*****************************************************************************
375  *
376  * motion compensation
377  *
378  ****************************************************************************/
379
380 static inline void mc_dir_part(AVSContext *h, AVFrame *pic, int chroma_height,
381                                int delta, int list, uint8_t *dest_y,
382                                uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr,
383                                int src_x_offset, int src_y_offset,
384                                qpel_mc_func *qpix_op,
385                                h264_chroma_mc_func chroma_op, cavs_vector *mv)
386 {
387     const int mx         = mv->x + src_x_offset * 8;
388     const int my         = mv->y + src_y_offset * 8;
389     const int luma_xy    = (mx & 3) + ((my & 3) << 2);
390     uint8_t *src_y       = pic->data[0] + (mx >> 2) + (my >> 2) * h->l_stride;
391     uint8_t *src_cb      = pic->data[1] + (mx >> 3) + (my >> 3) * h->c_stride;
392     uint8_t *src_cr      = pic->data[2] + (mx >> 3) + (my >> 3) * h->c_stride;
393     int extra_width      = 0;
394     int extra_height     = extra_width;
395     const int full_mx    = mx >> 2;
396     const int full_my    = my >> 2;
397     const int pic_width  = 16 * h->mb_width;
398     const int pic_height = 16 * h->mb_height;
399     int emu = 0;
400
401     if (!pic->data[0])
402         return;
403     if (mx & 7)
404         extra_width  -= 3;
405     if (my & 7)
406         extra_height -= 3;
407
408     if (full_mx < 0 - extra_width ||
409         full_my < 0 - extra_height ||
410         full_mx + 16 /* FIXME */ > pic_width + extra_width ||
411         full_my + 16 /* FIXME */ > pic_height + extra_height) {
412         h->vdsp.emulated_edge_mc(h->edge_emu_buffer,
413                                  src_y - 2 - 2 * h->l_stride,
414                                  h->l_stride, h->l_stride,
415                                  16 + 5, 16 + 5 /* FIXME */,
416                                  full_mx - 2, full_my - 2,
417                                  pic_width, pic_height);
418         src_y = h->edge_emu_buffer + 2 + 2 * h->l_stride;
419         emu   = 1;
420     }
421
422     // FIXME try variable height perhaps?
423     qpix_op[luma_xy](dest_y, src_y, h->l_stride);
424
425     if (emu) {
426         h->vdsp.emulated_edge_mc(h->edge_emu_buffer, src_cb,
427                                  h->c_stride, h->c_stride,
428                                  9, 9 /* FIXME */,
429                                  mx >> 3, my >> 3,
430                                  pic_width >> 1, pic_height >> 1);
431         src_cb = h->edge_emu_buffer;
432     }
433     chroma_op(dest_cb, src_cb, h->c_stride, chroma_height, mx & 7, my & 7);
434
435     if (emu) {
436         h->vdsp.emulated_edge_mc(h->edge_emu_buffer, src_cr,
437                                  h->c_stride, h->c_stride,
438                                  9, 9 /* FIXME */,
439                                  mx >> 3, my >> 3,
440                                  pic_width >> 1, pic_height >> 1);
441         src_cr = h->edge_emu_buffer;
442     }
443     chroma_op(dest_cr, src_cr, h->c_stride, chroma_height, mx & 7, my & 7);
444 }
445
446 static inline void mc_part_std(AVSContext *h, int chroma_height, int delta,
447                                uint8_t *dest_y,
448                                uint8_t *dest_cb,
449                                uint8_t *dest_cr,
450                                int x_offset, int y_offset,
451                                qpel_mc_func *qpix_put,
452                                h264_chroma_mc_func chroma_put,
453                                qpel_mc_func *qpix_avg,
454                                h264_chroma_mc_func chroma_avg,
455                                cavs_vector *mv)
456 {
457     qpel_mc_func *qpix_op =  qpix_put;
458     h264_chroma_mc_func chroma_op = chroma_put;
459
460     dest_y   += x_offset * 2 + y_offset * h->l_stride * 2;
461     dest_cb  += x_offset     + y_offset * h->c_stride;
462     dest_cr  += x_offset     + y_offset * h->c_stride;
463     x_offset += 8 * h->mbx;
464     y_offset += 8 * h->mby;
465
466     if (mv->ref >= 0) {
467         AVFrame *ref = h->DPB[mv->ref].f;
468         mc_dir_part(h, ref, chroma_height, delta, 0,
469                     dest_y, dest_cb, dest_cr, x_offset, y_offset,
470                     qpix_op, chroma_op, mv);
471
472         qpix_op   = qpix_avg;
473         chroma_op = chroma_avg;
474     }
475
476     if ((mv + MV_BWD_OFFS)->ref >= 0) {
477         AVFrame *ref = h->DPB[0].f;
478         mc_dir_part(h, ref, chroma_height, delta, 1,
479                     dest_y, dest_cb, dest_cr, x_offset, y_offset,
480                     qpix_op, chroma_op, mv + MV_BWD_OFFS);
481     }
482 }
483
484 void ff_cavs_inter(AVSContext *h, enum cavs_mb mb_type)
485 {
486     if (ff_cavs_partition_flags[mb_type] == 0) { // 16x16
487         mc_part_std(h, 8, 0, h->cy, h->cu, h->cv, 0, 0,
488                     h->cdsp.put_cavs_qpel_pixels_tab[0],
489                     h->h264chroma.put_h264_chroma_pixels_tab[0],
490                     h->cdsp.avg_cavs_qpel_pixels_tab[0],
491                     h->h264chroma.avg_h264_chroma_pixels_tab[0],
492                     &h->mv[MV_FWD_X0]);
493     } else {
494         mc_part_std(h, 4, 0, h->cy, h->cu, h->cv, 0, 0,
495                     h->cdsp.put_cavs_qpel_pixels_tab[1],
496                     h->h264chroma.put_h264_chroma_pixels_tab[1],
497                     h->cdsp.avg_cavs_qpel_pixels_tab[1],
498                     h->h264chroma.avg_h264_chroma_pixels_tab[1],
499                     &h->mv[MV_FWD_X0]);
500         mc_part_std(h, 4, 0, h->cy, h->cu, h->cv, 4, 0,
501                     h->cdsp.put_cavs_qpel_pixels_tab[1],
502                     h->h264chroma.put_h264_chroma_pixels_tab[1],
503                     h->cdsp.avg_cavs_qpel_pixels_tab[1],
504                     h->h264chroma.avg_h264_chroma_pixels_tab[1],
505                     &h->mv[MV_FWD_X1]);
506         mc_part_std(h, 4, 0, h->cy, h->cu, h->cv, 0, 4,
507                     h->cdsp.put_cavs_qpel_pixels_tab[1],
508                     h->h264chroma.put_h264_chroma_pixels_tab[1],
509                     h->cdsp.avg_cavs_qpel_pixels_tab[1],
510                     h->h264chroma.avg_h264_chroma_pixels_tab[1],
511                     &h->mv[MV_FWD_X2]);
512         mc_part_std(h, 4, 0, h->cy, h->cu, h->cv, 4, 4,
513                     h->cdsp.put_cavs_qpel_pixels_tab[1],
514                     h->h264chroma.put_h264_chroma_pixels_tab[1],
515                     h->cdsp.avg_cavs_qpel_pixels_tab[1],
516                     h->h264chroma.avg_h264_chroma_pixels_tab[1],
517                     &h->mv[MV_FWD_X3]);
518     }
519 }
520
521 /*****************************************************************************
522  *
523  * motion vector prediction
524  *
525  ****************************************************************************/
526
527 static inline void scale_mv(AVSContext *h, int *d_x, int *d_y,
528                             cavs_vector *src, int distp)
529 {
530     int den = h->scale_den[src->ref];
531
532     *d_x = (src->x * distp * den + 256 + (src->x >> 31)) >> 9;
533     *d_y = (src->y * distp * den + 256 + (src->y >> 31)) >> 9;
534 }
535
536 static inline void mv_pred_median(AVSContext *h,
537                                   cavs_vector *mvP,
538                                   cavs_vector *mvA,
539                                   cavs_vector *mvB,
540                                   cavs_vector *mvC)
541 {
542     int ax, ay, bx, by, cx, cy;
543     int len_ab, len_bc, len_ca, len_mid;
544
545     /* scale candidates according to their temporal span */
546     scale_mv(h, &ax, &ay, mvA, mvP->dist);
547     scale_mv(h, &bx, &by, mvB, mvP->dist);
548     scale_mv(h, &cx, &cy, mvC, mvP->dist);
549     /* find the geometrical median of the three candidates */
550     len_ab  = abs(ax - bx) + abs(ay - by);
551     len_bc  = abs(bx - cx) + abs(by - cy);
552     len_ca  = abs(cx - ax) + abs(cy - ay);
553     len_mid = mid_pred(len_ab, len_bc, len_ca);
554     if (len_mid == len_ab) {
555         mvP->x = cx;
556         mvP->y = cy;
557     } else if (len_mid == len_bc) {
558         mvP->x = ax;
559         mvP->y = ay;
560     } else {
561         mvP->x = bx;
562         mvP->y = by;
563     }
564 }
565
566 void ff_cavs_mv(AVSContext *h, enum cavs_mv_loc nP, enum cavs_mv_loc nC,
567                 enum cavs_mv_pred mode, enum cavs_block size, int ref)
568 {
569     cavs_vector *mvP = &h->mv[nP];
570     cavs_vector *mvA = &h->mv[nP-1];
571     cavs_vector *mvB = &h->mv[nP-4];
572     cavs_vector *mvC = &h->mv[nC];
573     const cavs_vector *mvP2 = NULL;
574
575     mvP->ref  = ref;
576     mvP->dist = h->dist[mvP->ref];
577     if (mvC->ref == NOT_AVAIL)
578         mvC = &h->mv[nP - 5];  // set to top-left (mvD)
579     if (mode == MV_PRED_PSKIP &&
580         (mvA->ref == NOT_AVAIL ||
581          mvB->ref == NOT_AVAIL ||
582          (mvA->x | mvA->y | mvA->ref) == 0 ||
583          (mvB->x | mvB->y | mvB->ref) == 0)) {
584         mvP2 = &un_mv;
585     /* if there is only one suitable candidate, take it */
586     } else if (mvA->ref >= 0 && mvB->ref < 0  && mvC->ref < 0) {
587         mvP2 = mvA;
588     } else if (mvA->ref < 0  && mvB->ref >= 0 && mvC->ref < 0) {
589         mvP2 = mvB;
590     } else if (mvA->ref < 0  && mvB->ref < 0  && mvC->ref >= 0) {
591         mvP2 = mvC;
592     } else if (mode == MV_PRED_LEFT     && mvA->ref == ref) {
593         mvP2 = mvA;
594     } else if (mode == MV_PRED_TOP      && mvB->ref == ref) {
595         mvP2 = mvB;
596     } else if (mode == MV_PRED_TOPRIGHT && mvC->ref == ref) {
597         mvP2 = mvC;
598     }
599     if (mvP2) {
600         mvP->x = mvP2->x;
601         mvP->y = mvP2->y;
602     } else
603         mv_pred_median(h, mvP, mvA, mvB, mvC);
604
605     if (mode < MV_PRED_PSKIP) {
606         mvP->x += get_se_golomb(&h->gb);
607         mvP->y += get_se_golomb(&h->gb);
608     }
609     set_mvs(mvP, size);
610 }
611
612 /*****************************************************************************
613  *
614  * macroblock level
615  *
616  ****************************************************************************/
617
618 /**
619  * initialise predictors for motion vectors and intra prediction
620  */
621 void ff_cavs_init_mb(AVSContext *h)
622 {
623     int i;
624
625     /* copy predictors from top line (MB B and C) into cache */
626     for (i = 0; i < 3; i++) {
627         h->mv[MV_FWD_B2 + i] = h->top_mv[0][h->mbx * 2 + i];
628         h->mv[MV_BWD_B2 + i] = h->top_mv[1][h->mbx * 2 + i];
629     }
630     h->pred_mode_Y[1] = h->top_pred_Y[h->mbx * 2 + 0];
631     h->pred_mode_Y[2] = h->top_pred_Y[h->mbx * 2 + 1];
632     /* clear top predictors if MB B is not available */
633     if (!(h->flags & B_AVAIL)) {
634         h->mv[MV_FWD_B2]  = un_mv;
635         h->mv[MV_FWD_B3]  = un_mv;
636         h->mv[MV_BWD_B2]  = un_mv;
637         h->mv[MV_BWD_B3]  = un_mv;
638         h->pred_mode_Y[1] = h->pred_mode_Y[2] = NOT_AVAIL;
639         h->flags         &= ~(C_AVAIL | D_AVAIL);
640     } else if (h->mbx) {
641         h->flags |= D_AVAIL;
642     }
643     if (h->mbx == h->mb_width - 1) // MB C not available
644         h->flags &= ~C_AVAIL;
645     /* clear top-right predictors if MB C is not available */
646     if (!(h->flags & C_AVAIL)) {
647         h->mv[MV_FWD_C2] = un_mv;
648         h->mv[MV_BWD_C2] = un_mv;
649     }
650     /* clear top-left predictors if MB D is not available */
651     if (!(h->flags & D_AVAIL)) {
652         h->mv[MV_FWD_D3] = un_mv;
653         h->mv[MV_BWD_D3] = un_mv;
654     }
655 }
656
657 /**
658  * save predictors for later macroblocks and increase
659  * macroblock address
660  * @return 0 if end of frame is reached, 1 otherwise
661  */
662 int ff_cavs_next_mb(AVSContext *h)
663 {
664     int i;
665
666     h->flags |= A_AVAIL;
667     h->cy    += 16;
668     h->cu    += 8;
669     h->cv    += 8;
670     /* copy mvs as predictors to the left */
671     for (i = 0; i <= 20; i += 4)
672         h->mv[i] = h->mv[i + 2];
673     /* copy bottom mvs from cache to top line */
674     h->top_mv[0][h->mbx * 2 + 0] = h->mv[MV_FWD_X2];
675     h->top_mv[0][h->mbx * 2 + 1] = h->mv[MV_FWD_X3];
676     h->top_mv[1][h->mbx * 2 + 0] = h->mv[MV_BWD_X2];
677     h->top_mv[1][h->mbx * 2 + 1] = h->mv[MV_BWD_X3];
678     /* next MB address */
679     h->mbidx++;
680     h->mbx++;
681     if (h->mbx == h->mb_width) { // New mb line
682         h->flags = B_AVAIL | C_AVAIL;
683         /* clear left pred_modes */
684         h->pred_mode_Y[3] = h->pred_mode_Y[6] = NOT_AVAIL;
685         /* clear left mv predictors */
686         for (i = 0; i <= 20; i += 4)
687             h->mv[i] = un_mv;
688         h->mbx = 0;
689         h->mby++;
690         /* re-calculate sample pointers */
691         h->cy = h->cur.f->data[0] + h->mby * 16 * h->l_stride;
692         h->cu = h->cur.f->data[1] + h->mby * 8 * h->c_stride;
693         h->cv = h->cur.f->data[2] + h->mby * 8 * h->c_stride;
694         if (h->mby == h->mb_height) { // Frame end
695             return 0;
696         }
697     }
698     return 1;
699 }
700
701 /*****************************************************************************
702  *
703  * frame level
704  *
705  ****************************************************************************/
706
707 void ff_cavs_init_pic(AVSContext *h)
708 {
709     int i;
710
711     /* clear some predictors */
712     for (i = 0; i <= 20; i += 4)
713         h->mv[i] = un_mv;
714     h->mv[MV_BWD_X0] = ff_cavs_dir_mv;
715     set_mvs(&h->mv[MV_BWD_X0], BLK_16X16);
716     h->mv[MV_FWD_X0] = ff_cavs_dir_mv;
717     set_mvs(&h->mv[MV_FWD_X0], BLK_16X16);
718     h->pred_mode_Y[3] = h->pred_mode_Y[6] = NOT_AVAIL;
719     h->cy             = h->cur.f->data[0];
720     h->cu             = h->cur.f->data[1];
721     h->cv             = h->cur.f->data[2];
722     h->l_stride       = h->cur.f->linesize[0];
723     h->c_stride       = h->cur.f->linesize[1];
724     h->luma_scan[2]   = 8 * h->l_stride;
725     h->luma_scan[3]   = 8 * h->l_stride + 8;
726     h->mbx            = h->mby = h->mbidx = 0;
727     h->flags          = 0;
728 }
729
730 /*****************************************************************************
731  *
732  * headers and interface
733  *
734  ****************************************************************************/
735
736 /**
737  * some predictions require data from the top-neighbouring macroblock.
738  * this data has to be stored for one complete row of macroblocks
739  * and this storage space is allocated here
740  */
741 void ff_cavs_init_top_lines(AVSContext *h)
742 {
743     /* alloc top line of predictors */
744     h->top_qp       = av_mallocz(h->mb_width);
745     h->top_mv[0]    = av_mallocz((h->mb_width * 2 + 1) * sizeof(cavs_vector));
746     h->top_mv[1]    = av_mallocz((h->mb_width * 2 + 1) * sizeof(cavs_vector));
747     h->top_pred_Y   = av_mallocz(h->mb_width * 2 * sizeof(*h->top_pred_Y));
748     h->top_border_y = av_mallocz((h->mb_width + 1) * 16);
749     h->top_border_u = av_mallocz(h->mb_width * 10);
750     h->top_border_v = av_mallocz(h->mb_width * 10);
751
752     /* alloc space for co-located MVs and types */
753     h->col_mv        = av_mallocz(h->mb_width * h->mb_height * 4 *
754                                   sizeof(cavs_vector));
755     h->col_type_base = av_mallocz(h->mb_width * h->mb_height);
756     h->block         = av_mallocz(64 * sizeof(int16_t));
757 }
758
759 av_cold int ff_cavs_init(AVCodecContext *avctx)
760 {
761     AVSContext *h = avctx->priv_data;
762
763     ff_blockdsp_init(&h->bdsp, avctx);
764     ff_h264chroma_init(&h->h264chroma, 8);
765     ff_idctdsp_init(&h->idsp, avctx);
766     ff_videodsp_init(&h->vdsp, 8);
767     ff_cavsdsp_init(&h->cdsp, avctx);
768     ff_init_scantable_permutation(h->idsp.idct_permutation,
769                                   h->cdsp.idct_perm);
770     ff_init_scantable(h->idsp.idct_permutation, &h->scantable, ff_zigzag_direct);
771
772     h->avctx       = avctx;
773     avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
774
775     h->cur.f    = av_frame_alloc();
776     h->DPB[0].f = av_frame_alloc();
777     h->DPB[1].f = av_frame_alloc();
778     if (!h->cur.f || !h->DPB[0].f || !h->DPB[1].f) {
779         ff_cavs_end(avctx);
780         return AVERROR(ENOMEM);
781     }
782
783     h->luma_scan[0]                     = 0;
784     h->luma_scan[1]                     = 8;
785     h->intra_pred_l[INTRA_L_VERT]       = intra_pred_vert;
786     h->intra_pred_l[INTRA_L_HORIZ]      = intra_pred_horiz;
787     h->intra_pred_l[INTRA_L_LP]         = intra_pred_lp;
788     h->intra_pred_l[INTRA_L_DOWN_LEFT]  = intra_pred_down_left;
789     h->intra_pred_l[INTRA_L_DOWN_RIGHT] = intra_pred_down_right;
790     h->intra_pred_l[INTRA_L_LP_LEFT]    = intra_pred_lp_left;
791     h->intra_pred_l[INTRA_L_LP_TOP]     = intra_pred_lp_top;
792     h->intra_pred_l[INTRA_L_DC_128]     = intra_pred_dc_128;
793     h->intra_pred_c[INTRA_C_LP]         = intra_pred_lp;
794     h->intra_pred_c[INTRA_C_HORIZ]      = intra_pred_horiz;
795     h->intra_pred_c[INTRA_C_VERT]       = intra_pred_vert;
796     h->intra_pred_c[INTRA_C_PLANE]      = intra_pred_plane;
797     h->intra_pred_c[INTRA_C_LP_LEFT]    = intra_pred_lp_left;
798     h->intra_pred_c[INTRA_C_LP_TOP]     = intra_pred_lp_top;
799     h->intra_pred_c[INTRA_C_DC_128]     = intra_pred_dc_128;
800     h->mv[7]                            = un_mv;
801     h->mv[19]                           = un_mv;
802     return 0;
803 }
804
805 av_cold int ff_cavs_end(AVCodecContext *avctx)
806 {
807     AVSContext *h = avctx->priv_data;
808
809     av_frame_free(&h->cur.f);
810     av_frame_free(&h->DPB[0].f);
811     av_frame_free(&h->DPB[1].f);
812
813     av_free(h->top_qp);
814     av_free(h->top_mv[0]);
815     av_free(h->top_mv[1]);
816     av_free(h->top_pred_Y);
817     av_free(h->top_border_y);
818     av_free(h->top_border_u);
819     av_free(h->top_border_v);
820     av_free(h->col_mv);
821     av_free(h->col_type_base);
822     av_free(h->block);
823     av_freep(&h->edge_emu_buffer);
824     return 0;
825 }