lavc: fix bitshifts amount bigger than the type
[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 "internal.h"
34 #include "mathops.h"
35 #include "qpeldsp.h"
36 #include "cavs.h"
37
38 static const uint8_t alpha_tab[64] = {
39      0,  0,  0,  0,  0,  0,  1,  1,  1,  1,  1,  2,  2,  2,  3,  3,
40      4,  4,  5,  5,  6,  7,  8,  9, 10, 11, 12, 13, 15, 16, 18, 20,
41     22, 24, 26, 28, 30, 33, 33, 35, 35, 36, 37, 37, 39, 39, 42, 44,
42     46, 48, 50, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64
43 };
44
45 static const uint8_t beta_tab[64] = {
46      0,  0,  0,  0,  0,  0,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  2,  2,  2,
47      2,  2,  3,  3,  3,  3,  4,  4,  4,  4,  5,  5,  5,  5,  6,  6,
48      6,  7,  7,  7,  8,  8,  8,  9,  9, 10, 10, 11, 11, 12, 13, 14,
49     15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 23, 24, 24, 25, 25, 26, 27
50 };
51
52 static const uint8_t tc_tab[64] = {
53     0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
54     1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 2,
55     2, 2, 2, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 4, 4, 4,
56     5, 5, 5, 6, 6, 6, 7, 7, 7, 7, 8, 8, 8, 9, 9, 9
57 };
58
59 /** mark block as unavailable, i.e. out of picture
60  *  or not yet decoded */
61 static const cavs_vector un_mv = { 0, 0, 1, NOT_AVAIL };
62
63 static const int8_t left_modifier_l[8] = {  0, -1,  6, -1, -1, 7, 6, 7 };
64 static const int8_t top_modifier_l[8]  = { -1,  1,  5, -1, -1, 5, 7, 7 };
65 static const int8_t left_modifier_c[7] = {  5, -1,  2, -1,  6, 5, 6 };
66 static const int8_t top_modifier_c[7]  = {  4,  1, -1, -1,  4, 6, 6 };
67
68 /*****************************************************************************
69  *
70  * in-loop deblocking filter
71  *
72  ****************************************************************************/
73
74 static inline int get_bs(cavs_vector *mvP, cavs_vector *mvQ, int b)
75 {
76     if ((mvP->ref == REF_INTRA) || (mvQ->ref == REF_INTRA))
77         return 2;
78     if ((abs(mvP->x - mvQ->x) >= 4) || (abs(mvP->y - mvQ->y) >= 4))
79         return 1;
80     if (b) {
81         mvP += MV_BWD_OFFS;
82         mvQ += MV_BWD_OFFS;
83         if ((abs(mvP->x - mvQ->x) >= 4) || (abs(mvP->y - mvQ->y) >= 4))
84             return 1;
85     } else {
86         if (mvP->ref != mvQ->ref)
87             return 1;
88     }
89     return 0;
90 }
91
92 #define SET_PARAMS                                                \
93     alpha = alpha_tab[av_clip(qp_avg + h->alpha_offset, 0, 63)];  \
94     beta  =  beta_tab[av_clip(qp_avg + h->beta_offset,  0, 63)];  \
95     tc    =    tc_tab[av_clip(qp_avg + h->alpha_offset, 0, 63)];
96
97 /**
98  * in-loop deblocking filter for a single macroblock
99  *
100  * boundary strength (bs) mapping:
101  *
102  * --4---5--
103  * 0   2   |
104  * | 6 | 7 |
105  * 1   3   |
106  * ---------
107  *
108  */
109 void ff_cavs_filter(AVSContext *h, enum cavs_mb mb_type)
110 {
111     uint8_t bs[8];
112     int qp_avg, alpha, beta, tc;
113     int i;
114
115     /* save un-deblocked lines */
116     h->topleft_border_y = h->top_border_y[h->mbx * 16 + 15];
117     h->topleft_border_u = h->top_border_u[h->mbx * 10 + 8];
118     h->topleft_border_v = h->top_border_v[h->mbx * 10 + 8];
119     memcpy(&h->top_border_y[h->mbx * 16],     h->cy + 15 * h->l_stride, 16);
120     memcpy(&h->top_border_u[h->mbx * 10 + 1], h->cu +  7 * h->c_stride, 8);
121     memcpy(&h->top_border_v[h->mbx * 10 + 1], h->cv +  7 * h->c_stride, 8);
122     for (i = 0; i < 8; i++) {
123         h->left_border_y[i * 2 + 1] = *(h->cy + 15 + (i * 2 + 0) * h->l_stride);
124         h->left_border_y[i * 2 + 2] = *(h->cy + 15 + (i * 2 + 1) * h->l_stride);
125         h->left_border_u[i + 1]     = *(h->cu + 7  +  i          * h->c_stride);
126         h->left_border_v[i + 1]     = *(h->cv + 7  +  i          * h->c_stride);
127     }
128     if (!h->loop_filter_disable) {
129         /* determine bs */
130         if (mb_type == I_8X8)
131             memset(bs, 2, 8);
132         else {
133             memset(bs, 0, 8);
134             if (ff_cavs_partition_flags[mb_type] & SPLITV) {
135                 bs[2] = get_bs(&h->mv[MV_FWD_X0], &h->mv[MV_FWD_X1], mb_type > P_8X8);
136                 bs[3] = get_bs(&h->mv[MV_FWD_X2], &h->mv[MV_FWD_X3], mb_type > P_8X8);
137             }
138             if (ff_cavs_partition_flags[mb_type] & SPLITH) {
139                 bs[6] = get_bs(&h->mv[MV_FWD_X0], &h->mv[MV_FWD_X2], mb_type > P_8X8);
140                 bs[7] = get_bs(&h->mv[MV_FWD_X1], &h->mv[MV_FWD_X3], mb_type > P_8X8);
141             }
142             bs[0] = get_bs(&h->mv[MV_FWD_A1], &h->mv[MV_FWD_X0], mb_type > P_8X8);
143             bs[1] = get_bs(&h->mv[MV_FWD_A3], &h->mv[MV_FWD_X2], mb_type > P_8X8);
144             bs[4] = get_bs(&h->mv[MV_FWD_B2], &h->mv[MV_FWD_X0], mb_type > P_8X8);
145             bs[5] = get_bs(&h->mv[MV_FWD_B3], &h->mv[MV_FWD_X1], mb_type > P_8X8);
146         }
147         if (AV_RN64(bs)) {
148             if (h->flags & A_AVAIL) {
149                 qp_avg = (h->qp + h->left_qp + 1) >> 1;
150                 SET_PARAMS;
151                 h->cdsp.cavs_filter_lv(h->cy, h->l_stride, alpha, beta, tc, bs[0], bs[1]);
152                 h->cdsp.cavs_filter_cv(h->cu, h->c_stride, alpha, beta, tc, bs[0], bs[1]);
153                 h->cdsp.cavs_filter_cv(h->cv, h->c_stride, alpha, beta, tc, bs[0], bs[1]);
154             }
155             qp_avg = h->qp;
156             SET_PARAMS;
157             h->cdsp.cavs_filter_lv(h->cy + 8,               h->l_stride, alpha, beta, tc, bs[2], bs[3]);
158             h->cdsp.cavs_filter_lh(h->cy + 8 * h->l_stride, h->l_stride, alpha, beta, tc, bs[6], bs[7]);
159
160             if (h->flags & B_AVAIL) {
161                 qp_avg = (h->qp + h->top_qp[h->mbx] + 1) >> 1;
162                 SET_PARAMS;
163                 h->cdsp.cavs_filter_lh(h->cy, h->l_stride, alpha, beta, tc, bs[4], bs[5]);
164                 h->cdsp.cavs_filter_ch(h->cu, h->c_stride, alpha, beta, tc, bs[4], bs[5]);
165                 h->cdsp.cavs_filter_ch(h->cv, h->c_stride, alpha, beta, tc, bs[4], bs[5]);
166             }
167         }
168     }
169     h->left_qp        = h->qp;
170     h->top_qp[h->mbx] = h->qp;
171 }
172
173 #undef SET_PARAMS
174
175 /*****************************************************************************
176  *
177  * spatial intra prediction
178  *
179  ****************************************************************************/
180
181 void ff_cavs_load_intra_pred_luma(AVSContext *h, uint8_t *top,
182                                   uint8_t **left, int block)
183 {
184     int i;
185
186     switch (block) {
187     case 0:
188         *left               = h->left_border_y;
189         h->left_border_y[0] = h->left_border_y[1];
190         memset(&h->left_border_y[17], h->left_border_y[16], 9);
191         memcpy(&top[1], &h->top_border_y[h->mbx * 16], 16);
192         top[17] = top[16];
193         top[0]  = top[1];
194         if ((h->flags & A_AVAIL) && (h->flags & B_AVAIL))
195             h->left_border_y[0] = top[0] = h->topleft_border_y;
196         break;
197     case 1:
198         *left = h->intern_border_y;
199         for (i = 0; i < 8; i++)
200             h->intern_border_y[i + 1] = *(h->cy + 7 + i * h->l_stride);
201         memset(&h->intern_border_y[9], h->intern_border_y[8], 9);
202         h->intern_border_y[0] = h->intern_border_y[1];
203         memcpy(&top[1], &h->top_border_y[h->mbx * 16 + 8], 8);
204         if (h->flags & C_AVAIL)
205             memcpy(&top[9], &h->top_border_y[(h->mbx + 1) * 16], 8);
206         else
207             memset(&top[9], top[8], 9);
208         top[17] = top[16];
209         top[0]  = top[1];
210         if (h->flags & B_AVAIL)
211             h->intern_border_y[0] = top[0] = h->top_border_y[h->mbx * 16 + 7];
212         break;
213     case 2:
214         *left = &h->left_border_y[8];
215         memcpy(&top[1], h->cy + 7 * h->l_stride, 16);
216         top[17] = top[16];
217         top[0]  = top[1];
218         if (h->flags & A_AVAIL)
219             top[0] = h->left_border_y[8];
220         break;
221     case 3:
222         *left = &h->intern_border_y[8];
223         for (i = 0; i < 8; i++)
224             h->intern_border_y[i + 9] = *(h->cy + 7 + (i + 8) * h->l_stride);
225         memset(&h->intern_border_y[17], h->intern_border_y[16], 9);
226         memcpy(&top[0], h->cy + 7 + 7 * h->l_stride, 9);
227         memset(&top[9], top[8], 9);
228         break;
229     }
230 }
231
232 void ff_cavs_load_intra_pred_chroma(AVSContext *h)
233 {
234     /* extend borders by one pixel */
235     h->left_border_u[9]              = h->left_border_u[8];
236     h->left_border_v[9]              = h->left_border_v[8];
237     h->top_border_u[h->mbx * 10 + 9] = h->top_border_u[h->mbx * 10 + 8];
238     h->top_border_v[h->mbx * 10 + 9] = h->top_border_v[h->mbx * 10 + 8];
239     if (h->mbx && h->mby) {
240         h->top_border_u[h->mbx * 10] = h->left_border_u[0] = h->topleft_border_u;
241         h->top_border_v[h->mbx * 10] = h->left_border_v[0] = h->topleft_border_v;
242     } else {
243         h->left_border_u[0]          = h->left_border_u[1];
244         h->left_border_v[0]          = h->left_border_v[1];
245         h->top_border_u[h->mbx * 10] = h->top_border_u[h->mbx * 10 + 1];
246         h->top_border_v[h->mbx * 10] = h->top_border_v[h->mbx * 10 + 1];
247     }
248 }
249
250 static void intra_pred_vert(uint8_t *d, uint8_t *top, uint8_t *left, int stride)
251 {
252     int y;
253     uint64_t a = AV_RN64(&top[1]);
254     for (y = 0; y < 8; y++)
255         *((uint64_t *)(d + y * stride)) = a;
256 }
257
258 static void intra_pred_horiz(uint8_t *d, uint8_t *top, uint8_t *left, int stride)
259 {
260     int y;
261     uint64_t a;
262     for (y = 0; y < 8; y++) {
263         a = left[y + 1] * 0x0101010101010101ULL;
264         *((uint64_t *)(d + y * stride)) = a;
265     }
266 }
267
268 static void intra_pred_dc_128(uint8_t *d, uint8_t *top, uint8_t *left, int stride)
269 {
270     int y;
271     uint64_t a = 0x8080808080808080ULL;
272     for (y = 0; y < 8; y++)
273         *((uint64_t *)(d + y * stride)) = a;
274 }
275
276 static void intra_pred_plane(uint8_t *d, uint8_t *top, uint8_t *left, int stride)
277 {
278     int x, y, ia;
279     int ih = 0;
280     int iv = 0;
281     const uint8_t *cm = ff_crop_tab + MAX_NEG_CROP;
282
283     for (x = 0; x < 4; x++) {
284         ih += (x + 1) *  (top[5 + x] -  top[3 - x]);
285         iv += (x + 1) * (left[5 + x] - left[3 - x]);
286     }
287     ia = (top[8] + left[8]) << 4;
288     ih = (17 * ih + 16) >> 5;
289     iv = (17 * iv + 16) >> 5;
290     for (y = 0; y < 8; y++)
291         for (x = 0; x < 8; x++)
292             d[y * stride + x] = cm[(ia + (x - 3) * ih + (y - 3) * iv + 16) >> 5];
293 }
294
295 #define LOWPASS(ARRAY, INDEX)                                           \
296     ((ARRAY[(INDEX) - 1] + 2 * ARRAY[(INDEX)] + ARRAY[(INDEX) + 1] + 2) >> 2)
297
298 static void intra_pred_lp(uint8_t *d, uint8_t *top, uint8_t *left, int stride)
299 {
300     int x, y;
301     for (y = 0; y < 8; y++)
302         for (x = 0; x < 8; x++)
303             d[y * stride + x] = (LOWPASS(top, x + 1) + LOWPASS(left, y + 1)) >> 1;
304 }
305
306 static void intra_pred_down_left(uint8_t *d, uint8_t *top, uint8_t *left, int stride)
307 {
308     int x, y;
309     for (y = 0; y < 8; y++)
310         for (x = 0; x < 8; x++)
311             d[y * stride + x] = (LOWPASS(top, x + y + 2) + LOWPASS(left, x + y + 2)) >> 1;
312 }
313
314 static void intra_pred_down_right(uint8_t *d, uint8_t *top, uint8_t *left, int stride)
315 {
316     int x, y;
317     for (y = 0; y < 8; y++)
318         for (x = 0; x < 8; x++)
319             if (x == y)
320                 d[y * stride + x] = (left[1] + 2 * top[0] + top[1] + 2) >> 2;
321             else if (x > y)
322                 d[y * stride + x] = LOWPASS(top, x - y);
323             else
324                 d[y * stride + x] = LOWPASS(left, y - x);
325 }
326
327 static void intra_pred_lp_left(uint8_t *d, uint8_t *top, uint8_t *left, int stride)
328 {
329     int x, y;
330     for (y = 0; y < 8; y++)
331         for (x = 0; x < 8; x++)
332             d[y * stride + x] = LOWPASS(left, y + 1);
333 }
334
335 static void intra_pred_lp_top(uint8_t *d, uint8_t *top, uint8_t *left, int stride)
336 {
337     int x, y;
338     for (y = 0; y < 8; y++)
339         for (x = 0; x < 8; x++)
340             d[y * stride + x] = LOWPASS(top, x + 1);
341 }
342
343 #undef LOWPASS
344
345 static inline void modify_pred(const int8_t *mod_table, int *mode)
346 {
347     *mode = mod_table[*mode];
348     if (*mode < 0) {
349         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Illegal intra prediction mode\n");
350         *mode = 0;
351     }
352 }
353
354 void ff_cavs_modify_mb_i(AVSContext *h, int *pred_mode_uv)
355 {
356     /* save pred modes before they get modified */
357     h->pred_mode_Y[3]             = h->pred_mode_Y[5];
358     h->pred_mode_Y[6]             = h->pred_mode_Y[8];
359     h->top_pred_Y[h->mbx * 2 + 0] = h->pred_mode_Y[7];
360     h->top_pred_Y[h->mbx * 2 + 1] = h->pred_mode_Y[8];
361
362     /* modify pred modes according to availability of neighbour samples */
363     if (!(h->flags & A_AVAIL)) {
364         modify_pred(left_modifier_l, &h->pred_mode_Y[4]);
365         modify_pred(left_modifier_l, &h->pred_mode_Y[7]);
366         modify_pred(left_modifier_c, pred_mode_uv);
367     }
368     if (!(h->flags & B_AVAIL)) {
369         modify_pred(top_modifier_l, &h->pred_mode_Y[4]);
370         modify_pred(top_modifier_l, &h->pred_mode_Y[5]);
371         modify_pred(top_modifier_c, pred_mode_uv);
372     }
373 }
374
375 /*****************************************************************************
376  *
377  * motion compensation
378  *
379  ****************************************************************************/
380
381 static inline void mc_dir_part(AVSContext *h, AVFrame *pic, int chroma_height,
382                                int delta, int list, uint8_t *dest_y,
383                                uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr,
384                                int src_x_offset, int src_y_offset,
385                                qpel_mc_func *qpix_op,
386                                h264_chroma_mc_func chroma_op, cavs_vector *mv)
387 {
388     const int mx         = mv->x + src_x_offset * 8;
389     const int my         = mv->y + src_y_offset * 8;
390     const int luma_xy    = (mx & 3) + ((my & 3) << 2);
391     uint8_t *src_y       = pic->data[0] + (mx >> 2) + (my >> 2) * h->l_stride;
392     uint8_t *src_cb      = pic->data[1] + (mx >> 3) + (my >> 3) * h->c_stride;
393     uint8_t *src_cr      = pic->data[2] + (mx >> 3) + (my >> 3) * h->c_stride;
394     int extra_width      = 0;
395     int extra_height     = extra_width;
396     const int full_mx    = mx >> 2;
397     const int full_my    = my >> 2;
398     const int pic_width  = 16 * h->mb_width;
399     const int pic_height = 16 * h->mb_height;
400     int emu = 0;
401
402     if (!pic->data[0])
403         return;
404     if (mx & 7)
405         extra_width  -= 3;
406     if (my & 7)
407         extra_height -= 3;
408
409     if (full_mx < 0 - extra_width ||
410         full_my < 0 - extra_height ||
411         full_mx + 16 /* FIXME */ > pic_width + extra_width ||
412         full_my + 16 /* FIXME */ > pic_height + extra_height) {
413         h->vdsp.emulated_edge_mc(h->edge_emu_buffer,
414                                  src_y - 2 - 2 * h->l_stride,
415                                  h->l_stride, h->l_stride,
416                                  16 + 5, 16 + 5 /* FIXME */,
417                                  full_mx - 2, full_my - 2,
418                                  pic_width, pic_height);
419         src_y = h->edge_emu_buffer + 2 + 2 * h->l_stride;
420         emu   = 1;
421     }
422
423     // FIXME try variable height perhaps?
424     qpix_op[luma_xy](dest_y, src_y, h->l_stride);
425
426     if (emu) {
427         h->vdsp.emulated_edge_mc(h->edge_emu_buffer, src_cb,
428                                  h->c_stride, h->c_stride,
429                                  9, 9 /* FIXME */,
430                                  mx >> 3, my >> 3,
431                                  pic_width >> 1, pic_height >> 1);
432         src_cb = h->edge_emu_buffer;
433     }
434     chroma_op(dest_cb, src_cb, h->c_stride, chroma_height, mx & 7, my & 7);
435
436     if (emu) {
437         h->vdsp.emulated_edge_mc(h->edge_emu_buffer, src_cr,
438                                  h->c_stride, h->c_stride,
439                                  9, 9 /* FIXME */,
440                                  mx >> 3, my >> 3,
441                                  pic_width >> 1, pic_height >> 1);
442         src_cr = h->edge_emu_buffer;
443     }
444     chroma_op(dest_cr, src_cr, h->c_stride, chroma_height, mx & 7, my & 7);
445 }
446
447 static inline void mc_part_std(AVSContext *h, int chroma_height, int delta,
448                                uint8_t *dest_y,
449                                uint8_t *dest_cb,
450                                uint8_t *dest_cr,
451                                int x_offset, int y_offset,
452                                qpel_mc_func *qpix_put,
453                                h264_chroma_mc_func chroma_put,
454                                qpel_mc_func *qpix_avg,
455                                h264_chroma_mc_func chroma_avg,
456                                cavs_vector *mv)
457 {
458     qpel_mc_func *qpix_op =  qpix_put;
459     h264_chroma_mc_func chroma_op = chroma_put;
460
461     dest_y   += x_offset * 2 + y_offset * h->l_stride * 2;
462     dest_cb  += x_offset     + y_offset * h->c_stride;
463     dest_cr  += x_offset     + y_offset * h->c_stride;
464     x_offset += 8 * h->mbx;
465     y_offset += 8 * h->mby;
466
467     if (mv->ref >= 0) {
468         AVFrame *ref = h->DPB[mv->ref].f;
469         mc_dir_part(h, ref, chroma_height, delta, 0,
470                     dest_y, dest_cb, dest_cr, x_offset, y_offset,
471                     qpix_op, chroma_op, mv);
472
473         qpix_op   = qpix_avg;
474         chroma_op = chroma_avg;
475     }
476
477     if ((mv + MV_BWD_OFFS)->ref >= 0) {
478         AVFrame *ref = h->DPB[0].f;
479         mc_dir_part(h, ref, chroma_height, delta, 1,
480                     dest_y, dest_cb, dest_cr, x_offset, y_offset,
481                     qpix_op, chroma_op, mv + MV_BWD_OFFS);
482     }
483 }
484
485 void ff_cavs_inter(AVSContext *h, enum cavs_mb mb_type)
486 {
487     if (ff_cavs_partition_flags[mb_type] == 0) { // 16x16
488         mc_part_std(h, 8, 0, h->cy, h->cu, h->cv, 0, 0,
489                     h->cdsp.put_cavs_qpel_pixels_tab[0],
490                     h->h264chroma.put_h264_chroma_pixels_tab[0],
491                     h->cdsp.avg_cavs_qpel_pixels_tab[0],
492                     h->h264chroma.avg_h264_chroma_pixels_tab[0],
493                     &h->mv[MV_FWD_X0]);
494     } else {
495         mc_part_std(h, 4, 0, h->cy, h->cu, h->cv, 0, 0,
496                     h->cdsp.put_cavs_qpel_pixels_tab[1],
497                     h->h264chroma.put_h264_chroma_pixels_tab[1],
498                     h->cdsp.avg_cavs_qpel_pixels_tab[1],
499                     h->h264chroma.avg_h264_chroma_pixels_tab[1],
500                     &h->mv[MV_FWD_X0]);
501         mc_part_std(h, 4, 0, h->cy, h->cu, h->cv, 4, 0,
502                     h->cdsp.put_cavs_qpel_pixels_tab[1],
503                     h->h264chroma.put_h264_chroma_pixels_tab[1],
504                     h->cdsp.avg_cavs_qpel_pixels_tab[1],
505                     h->h264chroma.avg_h264_chroma_pixels_tab[1],
506                     &h->mv[MV_FWD_X1]);
507         mc_part_std(h, 4, 0, h->cy, h->cu, h->cv, 0, 4,
508                     h->cdsp.put_cavs_qpel_pixels_tab[1],
509                     h->h264chroma.put_h264_chroma_pixels_tab[1],
510                     h->cdsp.avg_cavs_qpel_pixels_tab[1],
511                     h->h264chroma.avg_h264_chroma_pixels_tab[1],
512                     &h->mv[MV_FWD_X2]);
513         mc_part_std(h, 4, 0, h->cy, h->cu, h->cv, 4, 4,
514                     h->cdsp.put_cavs_qpel_pixels_tab[1],
515                     h->h264chroma.put_h264_chroma_pixels_tab[1],
516                     h->cdsp.avg_cavs_qpel_pixels_tab[1],
517                     h->h264chroma.avg_h264_chroma_pixels_tab[1],
518                     &h->mv[MV_FWD_X3]);
519     }
520 }
521
522 /*****************************************************************************
523  *
524  * motion vector prediction
525  *
526  ****************************************************************************/
527
528 static inline void scale_mv(AVSContext *h, int *d_x, int *d_y,
529                             cavs_vector *src, int distp)
530 {
531     int den = h->scale_den[src->ref];
532
533     *d_x = (src->x * distp * den + 256 + FF_SIGNBIT(src->x)) >> 9;
534     *d_y = (src->y * distp * den + 256 + FF_SIGNBIT(src->y)) >> 9;
535 }
536
537 static inline void mv_pred_median(AVSContext *h,
538                                   cavs_vector *mvP,
539                                   cavs_vector *mvA,
540                                   cavs_vector *mvB,
541                                   cavs_vector *mvC)
542 {
543     int ax, ay, bx, by, cx, cy;
544     int len_ab, len_bc, len_ca, len_mid;
545
546     /* scale candidates according to their temporal span */
547     scale_mv(h, &ax, &ay, mvA, mvP->dist);
548     scale_mv(h, &bx, &by, mvB, mvP->dist);
549     scale_mv(h, &cx, &cy, mvC, mvP->dist);
550     /* find the geometrical median of the three candidates */
551     len_ab  = abs(ax - bx) + abs(ay - by);
552     len_bc  = abs(bx - cx) + abs(by - cy);
553     len_ca  = abs(cx - ax) + abs(cy - ay);
554     len_mid = mid_pred(len_ab, len_bc, len_ca);
555     if (len_mid == len_ab) {
556         mvP->x = cx;
557         mvP->y = cy;
558     } else if (len_mid == len_bc) {
559         mvP->x = ax;
560         mvP->y = ay;
561     } else {
562         mvP->x = bx;
563         mvP->y = by;
564     }
565 }
566
567 void ff_cavs_mv(AVSContext *h, enum cavs_mv_loc nP, enum cavs_mv_loc nC,
568                 enum cavs_mv_pred mode, enum cavs_block size, int ref)
569 {
570     cavs_vector *mvP = &h->mv[nP];
571     cavs_vector *mvA = &h->mv[nP-1];
572     cavs_vector *mvB = &h->mv[nP-4];
573     cavs_vector *mvC = &h->mv[nC];
574     const cavs_vector *mvP2 = NULL;
575
576     mvP->ref  = ref;
577     mvP->dist = h->dist[mvP->ref];
578     if (mvC->ref == NOT_AVAIL)
579         mvC = &h->mv[nP - 5];  // set to top-left (mvD)
580     if (mode == MV_PRED_PSKIP &&
581         (mvA->ref == NOT_AVAIL ||
582          mvB->ref == NOT_AVAIL ||
583          (mvA->x | mvA->y | mvA->ref) == 0 ||
584          (mvB->x | mvB->y | mvB->ref) == 0)) {
585         mvP2 = &un_mv;
586     /* if there is only one suitable candidate, take it */
587     } else if (mvA->ref >= 0 && mvB->ref < 0  && mvC->ref < 0) {
588         mvP2 = mvA;
589     } else if (mvA->ref < 0  && mvB->ref >= 0 && mvC->ref < 0) {
590         mvP2 = mvB;
591     } else if (mvA->ref < 0  && mvB->ref < 0  && mvC->ref >= 0) {
592         mvP2 = mvC;
593     } else if (mode == MV_PRED_LEFT     && mvA->ref == ref) {
594         mvP2 = mvA;
595     } else if (mode == MV_PRED_TOP      && mvB->ref == ref) {
596         mvP2 = mvB;
597     } else if (mode == MV_PRED_TOPRIGHT && mvC->ref == ref) {
598         mvP2 = mvC;
599     }
600     if (mvP2) {
601         mvP->x = mvP2->x;
602         mvP->y = mvP2->y;
603     } else
604         mv_pred_median(h, mvP, mvA, mvB, mvC);
605
606     if (mode < MV_PRED_PSKIP) {
607         mvP->x += get_se_golomb(&h->gb);
608         mvP->y += get_se_golomb(&h->gb);
609     }
610     set_mvs(mvP, size);
611 }
612
613 /*****************************************************************************
614  *
615  * macroblock level
616  *
617  ****************************************************************************/
618
619 /**
620  * initialise predictors for motion vectors and intra prediction
621  */
622 void ff_cavs_init_mb(AVSContext *h)
623 {
624     int i;
625
626     /* copy predictors from top line (MB B and C) into cache */
627     for (i = 0; i < 3; i++) {
628         h->mv[MV_FWD_B2 + i] = h->top_mv[0][h->mbx * 2 + i];
629         h->mv[MV_BWD_B2 + i] = h->top_mv[1][h->mbx * 2 + i];
630     }
631     h->pred_mode_Y[1] = h->top_pred_Y[h->mbx * 2 + 0];
632     h->pred_mode_Y[2] = h->top_pred_Y[h->mbx * 2 + 1];
633     /* clear top predictors if MB B is not available */
634     if (!(h->flags & B_AVAIL)) {
635         h->mv[MV_FWD_B2]  = un_mv;
636         h->mv[MV_FWD_B3]  = un_mv;
637         h->mv[MV_BWD_B2]  = un_mv;
638         h->mv[MV_BWD_B3]  = un_mv;
639         h->pred_mode_Y[1] = h->pred_mode_Y[2] = NOT_AVAIL;
640         h->flags         &= ~(C_AVAIL | D_AVAIL);
641     } else if (h->mbx) {
642         h->flags |= D_AVAIL;
643     }
644     if (h->mbx == h->mb_width - 1) // MB C not available
645         h->flags &= ~C_AVAIL;
646     /* clear top-right predictors if MB C is not available */
647     if (!(h->flags & C_AVAIL)) {
648         h->mv[MV_FWD_C2] = un_mv;
649         h->mv[MV_BWD_C2] = un_mv;
650     }
651     /* clear top-left predictors if MB D is not available */
652     if (!(h->flags & D_AVAIL)) {
653         h->mv[MV_FWD_D3] = un_mv;
654         h->mv[MV_BWD_D3] = un_mv;
655     }
656 }
657
658 /**
659  * save predictors for later macroblocks and increase
660  * macroblock address
661  * @return 0 if end of frame is reached, 1 otherwise
662  */
663 int ff_cavs_next_mb(AVSContext *h)
664 {
665     int i;
666
667     h->flags |= A_AVAIL;
668     h->cy    += 16;
669     h->cu    += 8;
670     h->cv    += 8;
671     /* copy mvs as predictors to the left */
672     for (i = 0; i <= 20; i += 4)
673         h->mv[i] = h->mv[i + 2];
674     /* copy bottom mvs from cache to top line */
675     h->top_mv[0][h->mbx * 2 + 0] = h->mv[MV_FWD_X2];
676     h->top_mv[0][h->mbx * 2 + 1] = h->mv[MV_FWD_X3];
677     h->top_mv[1][h->mbx * 2 + 0] = h->mv[MV_BWD_X2];
678     h->top_mv[1][h->mbx * 2 + 1] = h->mv[MV_BWD_X3];
679     /* next MB address */
680     h->mbidx++;
681     h->mbx++;
682     if (h->mbx == h->mb_width) { // New mb line
683         h->flags = B_AVAIL | C_AVAIL;
684         /* clear left pred_modes */
685         h->pred_mode_Y[3] = h->pred_mode_Y[6] = NOT_AVAIL;
686         /* clear left mv predictors */
687         for (i = 0; i <= 20; i += 4)
688             h->mv[i] = un_mv;
689         h->mbx = 0;
690         h->mby++;
691         /* re-calculate sample pointers */
692         h->cy = h->cur.f->data[0] + h->mby * 16 * h->l_stride;
693         h->cu = h->cur.f->data[1] + h->mby * 8 * h->c_stride;
694         h->cv = h->cur.f->data[2] + h->mby * 8 * h->c_stride;
695         if (h->mby == h->mb_height) { // Frame end
696             return 0;
697         }
698     }
699     return 1;
700 }
701
702 /*****************************************************************************
703  *
704  * frame level
705  *
706  ****************************************************************************/
707
708 void ff_cavs_init_pic(AVSContext *h)
709 {
710     int i;
711
712     /* clear some predictors */
713     for (i = 0; i <= 20; i += 4)
714         h->mv[i] = un_mv;
715     h->mv[MV_BWD_X0] = ff_cavs_dir_mv;
716     set_mvs(&h->mv[MV_BWD_X0], BLK_16X16);
717     h->mv[MV_FWD_X0] = ff_cavs_dir_mv;
718     set_mvs(&h->mv[MV_FWD_X0], BLK_16X16);
719     h->pred_mode_Y[3] = h->pred_mode_Y[6] = NOT_AVAIL;
720     h->cy             = h->cur.f->data[0];
721     h->cu             = h->cur.f->data[1];
722     h->cv             = h->cur.f->data[2];
723     h->l_stride       = h->cur.f->linesize[0];
724     h->c_stride       = h->cur.f->linesize[1];
725     h->luma_scan[2]   = 8 * h->l_stride;
726     h->luma_scan[3]   = 8 * h->l_stride + 8;
727     h->mbx            = h->mby = h->mbidx = 0;
728     h->flags          = 0;
729 }
730
731 /*****************************************************************************
732  *
733  * headers and interface
734  *
735  ****************************************************************************/
736
737 /**
738  * some predictions require data from the top-neighbouring macroblock.
739  * this data has to be stored for one complete row of macroblocks
740  * and this storage space is allocated here
741  */
742 void ff_cavs_init_top_lines(AVSContext *h)
743 {
744     /* alloc top line of predictors */
745     h->top_qp       = av_mallocz(h->mb_width);
746     h->top_mv[0]    = av_mallocz((h->mb_width * 2 + 1) * sizeof(cavs_vector));
747     h->top_mv[1]    = av_mallocz((h->mb_width * 2 + 1) * sizeof(cavs_vector));
748     h->top_pred_Y   = av_mallocz(h->mb_width * 2 * sizeof(*h->top_pred_Y));
749     h->top_border_y = av_mallocz((h->mb_width + 1) * 16);
750     h->top_border_u = av_mallocz(h->mb_width * 10);
751     h->top_border_v = av_mallocz(h->mb_width * 10);
752
753     /* alloc space for co-located MVs and types */
754     h->col_mv        = av_mallocz(h->mb_width * h->mb_height * 4 *
755                                   sizeof(cavs_vector));
756     h->col_type_base = av_mallocz(h->mb_width * h->mb_height);
757     h->block         = av_mallocz(64 * sizeof(int16_t));
758 }
759
760 av_cold int ff_cavs_init(AVCodecContext *avctx)
761 {
762     AVSContext *h = avctx->priv_data;
763
764     ff_blockdsp_init(&h->bdsp, avctx);
765     ff_h264chroma_init(&h->h264chroma, 8);
766     ff_idctdsp_init(&h->idsp, avctx);
767     ff_videodsp_init(&h->vdsp, 8);
768     ff_cavsdsp_init(&h->cdsp, avctx);
769     ff_init_scantable_permutation(h->idsp.idct_permutation,
770                                   h->cdsp.idct_perm);
771     ff_init_scantable(h->idsp.idct_permutation, &h->scantable, ff_zigzag_direct);
772
773     h->avctx       = avctx;
774     avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
775
776     h->cur.f    = av_frame_alloc();
777     h->DPB[0].f = av_frame_alloc();
778     h->DPB[1].f = av_frame_alloc();
779     if (!h->cur.f || !h->DPB[0].f || !h->DPB[1].f) {
780         ff_cavs_end(avctx);
781         return AVERROR(ENOMEM);
782     }
783
784     h->luma_scan[0]                     = 0;
785     h->luma_scan[1]                     = 8;
786     h->intra_pred_l[INTRA_L_VERT]       = intra_pred_vert;
787     h->intra_pred_l[INTRA_L_HORIZ]      = intra_pred_horiz;
788     h->intra_pred_l[INTRA_L_LP]         = intra_pred_lp;
789     h->intra_pred_l[INTRA_L_DOWN_LEFT]  = intra_pred_down_left;
790     h->intra_pred_l[INTRA_L_DOWN_RIGHT] = intra_pred_down_right;
791     h->intra_pred_l[INTRA_L_LP_LEFT]    = intra_pred_lp_left;
792     h->intra_pred_l[INTRA_L_LP_TOP]     = intra_pred_lp_top;
793     h->intra_pred_l[INTRA_L_DC_128]     = intra_pred_dc_128;
794     h->intra_pred_c[INTRA_C_LP]         = intra_pred_lp;
795     h->intra_pred_c[INTRA_C_HORIZ]      = intra_pred_horiz;
796     h->intra_pred_c[INTRA_C_VERT]       = intra_pred_vert;
797     h->intra_pred_c[INTRA_C_PLANE]      = intra_pred_plane;
798     h->intra_pred_c[INTRA_C_LP_LEFT]    = intra_pred_lp_left;
799     h->intra_pred_c[INTRA_C_LP_TOP]     = intra_pred_lp_top;
800     h->intra_pred_c[INTRA_C_DC_128]     = intra_pred_dc_128;
801     h->mv[7]                            = un_mv;
802     h->mv[19]                           = un_mv;
803     return 0;
804 }
805
806 av_cold int ff_cavs_end(AVCodecContext *avctx)
807 {
808     AVSContext *h = avctx->priv_data;
809
810     av_frame_free(&h->cur.f);
811     av_frame_free(&h->DPB[0].f);
812     av_frame_free(&h->DPB[1].f);
813
814     av_free(h->top_qp);
815     av_free(h->top_mv[0]);
816     av_free(h->top_mv[1]);
817     av_free(h->top_pred_Y);
818     av_free(h->top_border_y);
819     av_free(h->top_border_u);
820     av_free(h->top_border_v);
821     av_free(h->col_mv);
822     av_free(h->col_type_base);
823     av_free(h->block);
824     av_freep(&h->edge_emu_buffer);
825     return 0;
826 }