VP8: unroll MB mode decoding tree
[ffmpeg.git] / libavcodec / h264_loopfilter.c
1 /*
2  * H.26L/H.264/AVC/JVT/14496-10/... loop filter
3  * Copyright (c) 2003 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
4  *
5  * This file is part of FFmpeg.
6  *
7  * FFmpeg 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  * FFmpeg 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 FFmpeg; 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  * H.264 / AVC / MPEG4 part10 loop filter.
25  * @author Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
26  */
27
28 #include "libavutil/intreadwrite.h"
29 #include "internal.h"
30 #include "dsputil.h"
31 #include "avcodec.h"
32 #include "mpegvideo.h"
33 #include "h264.h"
34 #include "mathops.h"
35 #include "rectangle.h"
36
37 //#undef NDEBUG
38 #include <assert.h>
39
40 /* Deblocking filter (p153) */
41 static const uint8_t alpha_table[52*3] = {
42      0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,
43      0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,
44      0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,
45      0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,
46      0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,
47      0,  0,  0,  0,  0,  0,  4,  4,  5,  6,
48      7,  8,  9, 10, 12, 13, 15, 17, 20, 22,
49     25, 28, 32, 36, 40, 45, 50, 56, 63, 71,
50     80, 90,101,113,127,144,162,182,203,226,
51    255,255,
52    255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,
53    255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,
54    255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,
55    255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,
56 };
57 static const uint8_t beta_table[52*3] = {
58      0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,
59      0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,
60      0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,
61      0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,
62      0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,
63      0,  0,  0,  0,  0,  0,  2,  2,  2,  3,
64      3,  3,  3,  4,  4,  4,  6,  6,  7,  7,
65      8,  8,  9,  9, 10, 10, 11, 11, 12, 12,
66     13, 13, 14, 14, 15, 15, 16, 16, 17, 17,
67     18, 18,
68     18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18,
69     18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18,
70     18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18,
71     18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18,
72 };
73 static const uint8_t tc0_table[52*3][4] = {
74     {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 },
75     {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 },
76     {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 },
77     {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 },
78     {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 },
79     {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 },
80     {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 },
81     {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 },
82     {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 },
83     {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 },
84     {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 },
85     {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 1 },
86     {-1, 0, 0, 1 }, {-1, 0, 0, 1 }, {-1, 0, 0, 1 }, {-1, 0, 1, 1 }, {-1, 0, 1, 1 }, {-1, 1, 1, 1 },
87     {-1, 1, 1, 1 }, {-1, 1, 1, 1 }, {-1, 1, 1, 1 }, {-1, 1, 1, 2 }, {-1, 1, 1, 2 }, {-1, 1, 1, 2 },
88     {-1, 1, 1, 2 }, {-1, 1, 2, 3 }, {-1, 1, 2, 3 }, {-1, 2, 2, 3 }, {-1, 2, 2, 4 }, {-1, 2, 3, 4 },
89     {-1, 2, 3, 4 }, {-1, 3, 3, 5 }, {-1, 3, 4, 6 }, {-1, 3, 4, 6 }, {-1, 4, 5, 7 }, {-1, 4, 5, 8 },
90     {-1, 4, 6, 9 }, {-1, 5, 7,10 }, {-1, 6, 8,11 }, {-1, 6, 8,13 }, {-1, 7,10,14 }, {-1, 8,11,16 },
91     {-1, 9,12,18 }, {-1,10,13,20 }, {-1,11,15,23 }, {-1,13,17,25 },
92     {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 },
93     {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 },
94     {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 },
95     {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 },
96     {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 },
97     {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 },
98     {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 },
99     {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 },
100     {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 },
101 };
102
103 static void av_always_inline filter_mb_edgev( uint8_t *pix, int stride, int16_t bS[4], unsigned int qp, H264Context *h) {
104     const unsigned int index_a = qp + h->slice_alpha_c0_offset;
105     const int alpha = alpha_table[index_a];
106     const int beta  = beta_table[qp + h->slice_beta_offset];
107     if (alpha ==0 || beta == 0) return;
108
109     if( bS[0] < 4 ) {
110         int8_t tc[4];
111         tc[0] = tc0_table[index_a][bS[0]];
112         tc[1] = tc0_table[index_a][bS[1]];
113         tc[2] = tc0_table[index_a][bS[2]];
114         tc[3] = tc0_table[index_a][bS[3]];
115         h->h264dsp.h264_h_loop_filter_luma(pix, stride, alpha, beta, tc);
116     } else {
117         h->h264dsp.h264_h_loop_filter_luma_intra(pix, stride, alpha, beta);
118     }
119 }
120 static void av_always_inline filter_mb_edgecv( uint8_t *pix, int stride, int16_t bS[4], unsigned int qp, H264Context *h ) {
121     const unsigned int index_a = qp + h->slice_alpha_c0_offset;
122     const int alpha = alpha_table[index_a];
123     const int beta  = beta_table[qp + h->slice_beta_offset];
124     if (alpha ==0 || beta == 0) return;
125
126     if( bS[0] < 4 ) {
127         int8_t tc[4];
128         tc[0] = tc0_table[index_a][bS[0]]+1;
129         tc[1] = tc0_table[index_a][bS[1]]+1;
130         tc[2] = tc0_table[index_a][bS[2]]+1;
131         tc[3] = tc0_table[index_a][bS[3]]+1;
132         h->h264dsp.h264_h_loop_filter_chroma(pix, stride, alpha, beta, tc);
133     } else {
134         h->h264dsp.h264_h_loop_filter_chroma_intra(pix, stride, alpha, beta);
135     }
136 }
137
138 static void filter_mb_mbaff_edgev( H264Context *h, uint8_t *pix, int stride, int16_t bS[4], int bsi, int qp ) {
139     int i;
140     int index_a = qp + h->slice_alpha_c0_offset;
141     int alpha = alpha_table[index_a];
142     int beta  = beta_table[qp + h->slice_beta_offset];
143     for( i = 0; i < 8; i++, pix += stride) {
144         const int bS_index = (i >> 1) * bsi;
145
146         if( bS[bS_index] == 0 ) {
147             continue;
148         }
149
150         if( bS[bS_index] < 4 ) {
151             const int tc0 = tc0_table[index_a][bS[bS_index]];
152             const int p0 = pix[-1];
153             const int p1 = pix[-2];
154             const int p2 = pix[-3];
155             const int q0 = pix[0];
156             const int q1 = pix[1];
157             const int q2 = pix[2];
158
159             if( FFABS( p0 - q0 ) < alpha &&
160                 FFABS( p1 - p0 ) < beta &&
161                 FFABS( q1 - q0 ) < beta ) {
162                 int tc = tc0;
163                 int i_delta;
164
165                 if( FFABS( p2 - p0 ) < beta ) {
166                     if(tc0)
167                     pix[-2] = p1 + av_clip( ( p2 + ( ( p0 + q0 + 1 ) >> 1 ) - ( p1 << 1 ) ) >> 1, -tc0, tc0 );
168                     tc++;
169                 }
170                 if( FFABS( q2 - q0 ) < beta ) {
171                     if(tc0)
172                     pix[1] = q1 + av_clip( ( q2 + ( ( p0 + q0 + 1 ) >> 1 ) - ( q1 << 1 ) ) >> 1, -tc0, tc0 );
173                     tc++;
174                 }
175
176                 i_delta = av_clip( (((q0 - p0 ) << 2) + (p1 - q1) + 4) >> 3, -tc, tc );
177                 pix[-1] = av_clip_uint8( p0 + i_delta );    /* p0' */
178                 pix[0]  = av_clip_uint8( q0 - i_delta );    /* q0' */
179                 tprintf(h->s.avctx, "filter_mb_mbaff_edgev i:%d, qp:%d, indexA:%d, alpha:%d, beta:%d, tc:%d\n# bS:%d -> [%02x, %02x, %02x, %02x, %02x, %02x] =>[%02x, %02x, %02x, %02x]\n", i, qp[qp_index], index_a, alpha, beta, tc, bS[bS_index], pix[-3], p1, p0, q0, q1, pix[2], p1, pix[-1], pix[0], q1);
180             }
181         }else{
182             const int p0 = pix[-1];
183             const int p1 = pix[-2];
184             const int p2 = pix[-3];
185
186             const int q0 = pix[0];
187             const int q1 = pix[1];
188             const int q2 = pix[2];
189
190             if( FFABS( p0 - q0 ) < alpha &&
191                 FFABS( p1 - p0 ) < beta &&
192                 FFABS( q1 - q0 ) < beta ) {
193
194                 if(FFABS( p0 - q0 ) < (( alpha >> 2 ) + 2 )){
195                     if( FFABS( p2 - p0 ) < beta)
196                     {
197                         const int p3 = pix[-4];
198                         /* p0', p1', p2' */
199                         pix[-1] = ( p2 + 2*p1 + 2*p0 + 2*q0 + q1 + 4 ) >> 3;
200                         pix[-2] = ( p2 + p1 + p0 + q0 + 2 ) >> 2;
201                         pix[-3] = ( 2*p3 + 3*p2 + p1 + p0 + q0 + 4 ) >> 3;
202                     } else {
203                         /* p0' */
204                         pix[-1] = ( 2*p1 + p0 + q1 + 2 ) >> 2;
205                     }
206                     if( FFABS( q2 - q0 ) < beta)
207                     {
208                         const int q3 = pix[3];
209                         /* q0', q1', q2' */
210                         pix[0] = ( p1 + 2*p0 + 2*q0 + 2*q1 + q2 + 4 ) >> 3;
211                         pix[1] = ( p0 + q0 + q1 + q2 + 2 ) >> 2;
212                         pix[2] = ( 2*q3 + 3*q2 + q1 + q0 + p0 + 4 ) >> 3;
213                     } else {
214                         /* q0' */
215                         pix[0] = ( 2*q1 + q0 + p1 + 2 ) >> 2;
216                     }
217                 }else{
218                     /* p0', q0' */
219                     pix[-1] = ( 2*p1 + p0 + q1 + 2 ) >> 2;
220                     pix[ 0] = ( 2*q1 + q0 + p1 + 2 ) >> 2;
221                 }
222                 tprintf(h->s.avctx, "filter_mb_mbaff_edgev i:%d, qp:%d, indexA:%d, alpha:%d, beta:%d\n# bS:4 -> [%02x, %02x, %02x, %02x, %02x, %02x] =>[%02x, %02x, %02x, %02x, %02x, %02x]\n", i, qp[qp_index], index_a, alpha, beta, p2, p1, p0, q0, q1, q2, pix[-3], pix[-2], pix[-1], pix[0], pix[1], pix[2]);
223             }
224         }
225     }
226 }
227 static void filter_mb_mbaff_edgecv( H264Context *h, uint8_t *pix, int stride, int16_t bS[4], int bsi, int qp ) {
228     int i;
229     int index_a = qp + h->slice_alpha_c0_offset;
230     int alpha = alpha_table[index_a];
231     int beta  = beta_table[qp + h->slice_beta_offset];
232     for( i = 0; i < 4; i++, pix += stride) {
233         const int bS_index = i*bsi;
234
235         if( bS[bS_index] == 0 ) {
236             continue;
237         }
238
239         if( bS[bS_index] < 4 ) {
240             const int tc = tc0_table[index_a][bS[bS_index]] + 1;
241             const int p0 = pix[-1];
242             const int p1 = pix[-2];
243             const int q0 = pix[0];
244             const int q1 = pix[1];
245
246             if( FFABS( p0 - q0 ) < alpha &&
247                 FFABS( p1 - p0 ) < beta &&
248                 FFABS( q1 - q0 ) < beta ) {
249                 const int i_delta = av_clip( (((q0 - p0 ) << 2) + (p1 - q1) + 4) >> 3, -tc, tc );
250
251                 pix[-1] = av_clip_uint8( p0 + i_delta );    /* p0' */
252                 pix[0]  = av_clip_uint8( q0 - i_delta );    /* q0' */
253                 tprintf(h->s.avctx, "filter_mb_mbaff_edgecv i:%d, qp:%d, indexA:%d, alpha:%d, beta:%d, tc:%d\n# bS:%d -> [%02x, %02x, %02x, %02x, %02x, %02x] =>[%02x, %02x, %02x, %02x]\n", i, qp[qp_index], index_a, alpha, beta, tc, bS[bS_index], pix[-3], p1, p0, q0, q1, pix[2], p1, pix[-1], pix[0], q1);
254             }
255         }else{
256             const int p0 = pix[-1];
257             const int p1 = pix[-2];
258             const int q0 = pix[0];
259             const int q1 = pix[1];
260
261             if( FFABS( p0 - q0 ) < alpha &&
262                 FFABS( p1 - p0 ) < beta &&
263                 FFABS( q1 - q0 ) < beta ) {
264
265                 pix[-1] = ( 2*p1 + p0 + q1 + 2 ) >> 2;   /* p0' */
266                 pix[0]  = ( 2*q1 + q0 + p1 + 2 ) >> 2;   /* q0' */
267                 tprintf(h->s.avctx, "filter_mb_mbaff_edgecv i:%d\n# bS:4 -> [%02x, %02x, %02x, %02x, %02x, %02x] =>[%02x, %02x, %02x, %02x, %02x, %02x]\n", i, pix[-3], p1, p0, q0, q1, pix[2], pix[-3], pix[-2], pix[-1], pix[0], pix[1], pix[2]);
268             }
269         }
270     }
271 }
272
273 static void av_always_inline filter_mb_edgeh( uint8_t *pix, int stride, int16_t bS[4], unsigned int qp, H264Context *h ) {
274     const unsigned int index_a = qp + h->slice_alpha_c0_offset;
275     const int alpha = alpha_table[index_a];
276     const int beta  = beta_table[qp + h->slice_beta_offset];
277     if (alpha ==0 || beta == 0) return;
278
279     if( bS[0] < 4 ) {
280         int8_t tc[4];
281         tc[0] = tc0_table[index_a][bS[0]];
282         tc[1] = tc0_table[index_a][bS[1]];
283         tc[2] = tc0_table[index_a][bS[2]];
284         tc[3] = tc0_table[index_a][bS[3]];
285         h->h264dsp.h264_v_loop_filter_luma(pix, stride, alpha, beta, tc);
286     } else {
287         h->h264dsp.h264_v_loop_filter_luma_intra(pix, stride, alpha, beta);
288     }
289 }
290
291 static void av_always_inline filter_mb_edgech( uint8_t *pix, int stride, int16_t bS[4], unsigned int qp, H264Context *h ) {
292     const unsigned int index_a = qp + h->slice_alpha_c0_offset;
293     const int alpha = alpha_table[index_a];
294     const int beta  = beta_table[qp + h->slice_beta_offset];
295     if (alpha ==0 || beta == 0) return;
296
297     if( bS[0] < 4 ) {
298         int8_t tc[4];
299         tc[0] = tc0_table[index_a][bS[0]]+1;
300         tc[1] = tc0_table[index_a][bS[1]]+1;
301         tc[2] = tc0_table[index_a][bS[2]]+1;
302         tc[3] = tc0_table[index_a][bS[3]]+1;
303         h->h264dsp.h264_v_loop_filter_chroma(pix, stride, alpha, beta, tc);
304     } else {
305         h->h264dsp.h264_v_loop_filter_chroma_intra(pix, stride, alpha, beta);
306     }
307 }
308
309 void ff_h264_filter_mb_fast( H264Context *h, int mb_x, int mb_y, uint8_t *img_y, uint8_t *img_cb, uint8_t *img_cr, unsigned int linesize, unsigned int uvlinesize) {
310     MpegEncContext * const s = &h->s;
311     int mb_xy;
312     int mb_type, left_type;
313     int qp, qp0, qp1, qpc, qpc0, qpc1, qp_thresh;
314
315     mb_xy = h->mb_xy;
316
317     if(!h->top_type || !h->h264dsp.h264_loop_filter_strength || h->pps.chroma_qp_diff) {
318         ff_h264_filter_mb(h, mb_x, mb_y, img_y, img_cb, img_cr, linesize, uvlinesize);
319         return;
320     }
321     assert(!FRAME_MBAFF);
322     left_type= h->left_type[0];
323
324     mb_type = s->current_picture.mb_type[mb_xy];
325     qp = s->current_picture.qscale_table[mb_xy];
326     qp0 = s->current_picture.qscale_table[mb_xy-1];
327     qp1 = s->current_picture.qscale_table[h->top_mb_xy];
328     qpc = get_chroma_qp( h, 0, qp );
329     qpc0 = get_chroma_qp( h, 0, qp0 );
330     qpc1 = get_chroma_qp( h, 0, qp1 );
331     qp0 = (qp + qp0 + 1) >> 1;
332     qp1 = (qp + qp1 + 1) >> 1;
333     qpc0 = (qpc + qpc0 + 1) >> 1;
334     qpc1 = (qpc + qpc1 + 1) >> 1;
335     qp_thresh = 15+52 - h->slice_alpha_c0_offset;
336     if(qp <= qp_thresh && qp0 <= qp_thresh && qp1 <= qp_thresh &&
337        qpc <= qp_thresh && qpc0 <= qp_thresh && qpc1 <= qp_thresh)
338         return;
339
340     if( IS_INTRA(mb_type) ) {
341         int16_t bS4[4] = {4,4,4,4};
342         int16_t bS3[4] = {3,3,3,3};
343         int16_t *bSH = FIELD_PICTURE ? bS3 : bS4;
344         if(left_type)
345             filter_mb_edgev( &img_y[4*0], linesize, bS4, qp0, h);
346         if( IS_8x8DCT(mb_type) ) {
347             filter_mb_edgev( &img_y[4*2], linesize, bS3, qp, h);
348             filter_mb_edgeh( &img_y[4*0*linesize], linesize, bSH, qp1, h);
349             filter_mb_edgeh( &img_y[4*2*linesize], linesize, bS3, qp, h);
350         } else {
351             filter_mb_edgev( &img_y[4*1], linesize, bS3, qp, h);
352             filter_mb_edgev( &img_y[4*2], linesize, bS3, qp, h);
353             filter_mb_edgev( &img_y[4*3], linesize, bS3, qp, h);
354             filter_mb_edgeh( &img_y[4*0*linesize], linesize, bSH, qp1, h);
355             filter_mb_edgeh( &img_y[4*1*linesize], linesize, bS3, qp, h);
356             filter_mb_edgeh( &img_y[4*2*linesize], linesize, bS3, qp, h);
357             filter_mb_edgeh( &img_y[4*3*linesize], linesize, bS3, qp, h);
358         }
359         if(left_type){
360             filter_mb_edgecv( &img_cb[2*0], uvlinesize, bS4, qpc0, h);
361             filter_mb_edgecv( &img_cr[2*0], uvlinesize, bS4, qpc0, h);
362         }
363         filter_mb_edgecv( &img_cb[2*2], uvlinesize, bS3, qpc, h);
364         filter_mb_edgecv( &img_cr[2*2], uvlinesize, bS3, qpc, h);
365         filter_mb_edgech( &img_cb[2*0*uvlinesize], uvlinesize, bSH, qpc1, h);
366         filter_mb_edgech( &img_cb[2*2*uvlinesize], uvlinesize, bS3, qpc, h);
367         filter_mb_edgech( &img_cr[2*0*uvlinesize], uvlinesize, bSH, qpc1, h);
368         filter_mb_edgech( &img_cr[2*2*uvlinesize], uvlinesize, bS3, qpc, h);
369         return;
370     } else {
371         LOCAL_ALIGNED_8(int16_t, bS, [2], [4][4]);
372         int edges;
373         if( IS_8x8DCT(mb_type) && (h->cbp&7) == 7 ) {
374             edges = 4;
375             AV_WN64A(bS[0][0], 0x0002000200020002ULL);
376             AV_WN64A(bS[0][2], 0x0002000200020002ULL);
377             AV_WN64A(bS[1][0], 0x0002000200020002ULL);
378             AV_WN64A(bS[1][2], 0x0002000200020002ULL);
379         } else {
380             int mask_edge1 = (3*(((5*mb_type)>>5)&1)) | (mb_type>>4); //(mb_type & (MB_TYPE_16x16 | MB_TYPE_8x16)) ? 3 : (mb_type & MB_TYPE_16x8) ? 1 : 0;
381             int mask_edge0 = 3*((mask_edge1>>1) & ((5*left_type)>>5)&1); // (mb_type & (MB_TYPE_16x16 | MB_TYPE_8x16)) && (h->left_type[0] & (MB_TYPE_16x16 | MB_TYPE_8x16)) ? 3 : 0;
382             int step =  1+(mb_type>>24); //IS_8x8DCT(mb_type) ? 2 : 1;
383             edges = 4 - 3*((mb_type>>3) & !(h->cbp & 15)); //(mb_type & MB_TYPE_16x16) && !(h->cbp & 15) ? 1 : 4;
384             h->h264dsp.h264_loop_filter_strength( bS, h->non_zero_count_cache, h->ref_cache, h->mv_cache,
385                                               h->list_count==2, edges, step, mask_edge0, mask_edge1, FIELD_PICTURE);
386         }
387         if( IS_INTRA(left_type) )
388             AV_WN64A(bS[0][0], 0x0004000400040004ULL);
389         if( IS_INTRA(h->top_type) )
390             AV_WN64A(bS[1][0], FIELD_PICTURE ? 0x0003000300030003ULL : 0x0004000400040004ULL);
391
392 #define FILTER(hv,dir,edge)\
393         if(AV_RN64A(bS[dir][edge])) {                                   \
394             filter_mb_edge##hv( &img_y[4*edge*(dir?linesize:1)], linesize, bS[dir][edge], edge ? qp : qp##dir, h );\
395             if(!(edge&1)) {\
396                 filter_mb_edgec##hv( &img_cb[2*edge*(dir?uvlinesize:1)], uvlinesize, bS[dir][edge], edge ? qpc : qpc##dir, h );\
397                 filter_mb_edgec##hv( &img_cr[2*edge*(dir?uvlinesize:1)], uvlinesize, bS[dir][edge], edge ? qpc : qpc##dir, h );\
398             }\
399         }
400         if(left_type)
401             FILTER(v,0,0);
402         if( edges == 1 ) {
403             FILTER(h,1,0);
404         } else if( IS_8x8DCT(mb_type) ) {
405             FILTER(v,0,2);
406             FILTER(h,1,0);
407             FILTER(h,1,2);
408         } else {
409             FILTER(v,0,1);
410             FILTER(v,0,2);
411             FILTER(v,0,3);
412             FILTER(h,1,0);
413             FILTER(h,1,1);
414             FILTER(h,1,2);
415             FILTER(h,1,3);
416         }
417 #undef FILTER
418     }
419 }
420
421 static int check_mv(H264Context *h, long b_idx, long bn_idx, int mvy_limit){
422     int v;
423
424     v= h->ref_cache[0][b_idx] != h->ref_cache[0][bn_idx];
425     if(!v && h->ref_cache[0][b_idx]!=-1)
426         v= h->mv_cache[0][b_idx][0] - h->mv_cache[0][bn_idx][0] + 3 >= 7U |
427            FFABS( h->mv_cache[0][b_idx][1] - h->mv_cache[0][bn_idx][1] ) >= mvy_limit;
428
429     if(h->list_count==2){
430         if(!v)
431             v = h->ref_cache[1][b_idx] != h->ref_cache[1][bn_idx] |
432                 h->mv_cache[1][b_idx][0] - h->mv_cache[1][bn_idx][0] + 3 >= 7U |
433                 FFABS( h->mv_cache[1][b_idx][1] - h->mv_cache[1][bn_idx][1] ) >= mvy_limit;
434
435         if(v){
436             if(h->ref_cache[0][b_idx] != h->ref_cache[1][bn_idx] |
437                h->ref_cache[1][b_idx] != h->ref_cache[0][bn_idx])
438                 return 1;
439             return
440                 h->mv_cache[0][b_idx][0] - h->mv_cache[1][bn_idx][0] + 3 >= 7U |
441                 FFABS( h->mv_cache[0][b_idx][1] - h->mv_cache[1][bn_idx][1] ) >= mvy_limit |
442                 h->mv_cache[1][b_idx][0] - h->mv_cache[0][bn_idx][0] + 3 >= 7U |
443                 FFABS( h->mv_cache[1][b_idx][1] - h->mv_cache[0][bn_idx][1] ) >= mvy_limit;
444         }
445     }
446
447     return v;
448 }
449
450 static av_always_inline void filter_mb_dir(H264Context *h, int mb_x, int mb_y, uint8_t *img_y, uint8_t *img_cb, uint8_t *img_cr, unsigned int linesize, unsigned int uvlinesize, int mb_xy, int mb_type, int mvy_limit, int first_vertical_edge_done, int dir) {
451     MpegEncContext * const s = &h->s;
452     int edge;
453     const int mbm_xy = dir == 0 ? mb_xy -1 : h->top_mb_xy;
454     const int mbm_type = dir == 0 ? h->left_type[0] : h->top_type;
455
456     // how often to recheck mv-based bS when iterating between edges
457     static const uint8_t mask_edge_tab[2][8]={{0,3,3,3,1,1,1,1},
458                                               {0,3,1,1,3,3,3,3}};
459     const int mask_edge = mask_edge_tab[dir][(mb_type>>3)&7];
460     const int edges = mask_edge== 3 && !(h->cbp&15) ? 1 : 4;
461
462     // how often to recheck mv-based bS when iterating along each edge
463     const int mask_par0 = mb_type & (MB_TYPE_16x16 | (MB_TYPE_8x16 >> dir));
464
465     if(mbm_type && !first_vertical_edge_done){
466
467         if (FRAME_MBAFF && (dir == 1) && ((mb_y&1) == 0)
468             && IS_INTERLACED(mbm_type&~mb_type)
469             ) {
470             // This is a special case in the norm where the filtering must
471             // be done twice (one each of the field) even if we are in a
472             // frame macroblock.
473             //
474             unsigned int tmp_linesize   = 2 *   linesize;
475             unsigned int tmp_uvlinesize = 2 * uvlinesize;
476             int mbn_xy = mb_xy - 2 * s->mb_stride;
477             int j;
478
479             for(j=0; j<2; j++, mbn_xy += s->mb_stride){
480                 DECLARE_ALIGNED(8, int16_t, bS)[4];
481                 int qp;
482                 if( IS_INTRA(mb_type|s->current_picture.mb_type[mbn_xy]) ) {
483                     AV_WN64A(bS, 0x0003000300030003ULL);
484                 } else {
485                     if(!CABAC && IS_8x8DCT(s->current_picture.mb_type[mbn_xy])){
486                         bS[0]= 1+((h->cbp_table[mbn_xy] & 4)||h->non_zero_count_cache[scan8[0]+0]);
487                         bS[1]= 1+((h->cbp_table[mbn_xy] & 4)||h->non_zero_count_cache[scan8[0]+1]);
488                         bS[2]= 1+((h->cbp_table[mbn_xy] & 8)||h->non_zero_count_cache[scan8[0]+2]);
489                         bS[3]= 1+((h->cbp_table[mbn_xy] & 8)||h->non_zero_count_cache[scan8[0]+3]);
490                     }else{
491                     const uint8_t *mbn_nnz = h->non_zero_count[mbn_xy] + 4+3*8;
492                     int i;
493                     for( i = 0; i < 4; i++ ) {
494                         bS[i] = 1 + !!(h->non_zero_count_cache[scan8[0]+i] | mbn_nnz[i]);
495                     }
496                     }
497                 }
498                 // Do not use s->qscale as luma quantizer because it has not the same
499                 // value in IPCM macroblocks.
500                 qp = ( s->current_picture.qscale_table[mb_xy] + s->current_picture.qscale_table[mbn_xy] + 1 ) >> 1;
501                 tprintf(s->avctx, "filter mb:%d/%d dir:%d edge:%d, QPy:%d ls:%d uvls:%d", mb_x, mb_y, dir, edge, qp, tmp_linesize, tmp_uvlinesize);
502                 { int i; for (i = 0; i < 4; i++) tprintf(s->avctx, " bS[%d]:%d", i, bS[i]); tprintf(s->avctx, "\n"); }
503                 filter_mb_edgeh( &img_y[j*linesize], tmp_linesize, bS, qp, h );
504                 filter_mb_edgech( &img_cb[j*uvlinesize], tmp_uvlinesize, bS,
505                                 ( h->chroma_qp[0] + get_chroma_qp( h, 0, s->current_picture.qscale_table[mbn_xy] ) + 1 ) >> 1, h);
506                 filter_mb_edgech( &img_cr[j*uvlinesize], tmp_uvlinesize, bS,
507                                 ( h->chroma_qp[1] + get_chroma_qp( h, 1, s->current_picture.qscale_table[mbn_xy] ) + 1 ) >> 1, h);
508             }
509         }else{
510             DECLARE_ALIGNED(8, int16_t, bS)[4];
511             int qp;
512
513             if( IS_INTRA(mb_type|mbm_type)) {
514                 AV_WN64A(bS, 0x0003000300030003ULL);
515                 if (   (!IS_INTERLACED(mb_type|mbm_type))
516                     || ((FRAME_MBAFF || (s->picture_structure != PICT_FRAME)) && (dir == 0))
517                 )
518                     AV_WN64A(bS, 0x0004000400040004ULL);
519             } else {
520                 int i;
521                 int mv_done;
522
523                 if( dir && FRAME_MBAFF && IS_INTERLACED(mb_type ^ mbm_type)) {
524                     AV_WN64A(bS, 0x0001000100010001ULL);
525                     mv_done = 1;
526                 }
527                 else if( mask_par0 && ((mbm_type & (MB_TYPE_16x16 | (MB_TYPE_8x16 >> dir)))) ) {
528                     int b_idx= 8 + 4;
529                     int bn_idx= b_idx - (dir ? 8:1);
530
531                     bS[0] = bS[1] = bS[2] = bS[3] = check_mv(h, 8 + 4, bn_idx, mvy_limit);
532                     mv_done = 1;
533                 }
534                 else
535                     mv_done = 0;
536
537                 for( i = 0; i < 4; i++ ) {
538                     int x = dir == 0 ? 0 : i;
539                     int y = dir == 0 ? i    : 0;
540                     int b_idx= 8 + 4 + x + 8*y;
541                     int bn_idx= b_idx - (dir ? 8:1);
542
543                     if( h->non_zero_count_cache[b_idx] |
544                         h->non_zero_count_cache[bn_idx] ) {
545                         bS[i] = 2;
546                     }
547                     else if(!mv_done)
548                     {
549                         bS[i] = check_mv(h, b_idx, bn_idx, mvy_limit);
550                     }
551                 }
552             }
553
554             /* Filter edge */
555             // Do not use s->qscale as luma quantizer because it has not the same
556             // value in IPCM macroblocks.
557             if(bS[0]+bS[1]+bS[2]+bS[3]){
558                 qp = ( s->current_picture.qscale_table[mb_xy] + s->current_picture.qscale_table[mbm_xy] + 1 ) >> 1;
559                 //tprintf(s->avctx, "filter mb:%d/%d dir:%d edge:%d, QPy:%d, QPc:%d, QPcn:%d\n", mb_x, mb_y, dir, edge, qp, h->chroma_qp[0], s->current_picture.qscale_table[mbn_xy]);
560                 tprintf(s->avctx, "filter mb:%d/%d dir:%d edge:%d, QPy:%d ls:%d uvls:%d", mb_x, mb_y, dir, edge, qp, linesize, uvlinesize);
561                 //{ int i; for (i = 0; i < 4; i++) tprintf(s->avctx, " bS[%d]:%d", i, bS[i]); tprintf(s->avctx, "\n"); }
562                 if( dir == 0 ) {
563                     filter_mb_edgev( &img_y[0], linesize, bS, qp, h );
564                     {
565                         int qp= ( h->chroma_qp[0] + get_chroma_qp( h, 0, s->current_picture.qscale_table[mbm_xy] ) + 1 ) >> 1;
566                         filter_mb_edgecv( &img_cb[0], uvlinesize, bS, qp, h);
567                         if(h->pps.chroma_qp_diff)
568                             qp= ( h->chroma_qp[1] + get_chroma_qp( h, 1, s->current_picture.qscale_table[mbm_xy] ) + 1 ) >> 1;
569                         filter_mb_edgecv( &img_cr[0], uvlinesize, bS, qp, h);
570                     }
571                 } else {
572                     filter_mb_edgeh( &img_y[0], linesize, bS, qp, h );
573                     {
574                         int qp= ( h->chroma_qp[0] + get_chroma_qp( h, 0, s->current_picture.qscale_table[mbm_xy] ) + 1 ) >> 1;
575                         filter_mb_edgech( &img_cb[0], uvlinesize, bS, qp, h);
576                         if(h->pps.chroma_qp_diff)
577                             qp= ( h->chroma_qp[1] + get_chroma_qp( h, 1, s->current_picture.qscale_table[mbm_xy] ) + 1 ) >> 1;
578                         filter_mb_edgech( &img_cr[0], uvlinesize, bS, qp, h);
579                     }
580                 }
581             }
582         }
583     }
584
585     /* Calculate bS */
586     for( edge = 1; edge < edges; edge++ ) {
587         DECLARE_ALIGNED(8, int16_t, bS)[4];
588         int qp;
589
590         if( IS_8x8DCT(mb_type & (edge<<24)) ) // (edge&1) && IS_8x8DCT(mb_type)
591             continue;
592
593         if( IS_INTRA(mb_type)) {
594             AV_WN64A(bS, 0x0003000300030003ULL);
595         } else {
596             int i;
597             int mv_done;
598
599             if( edge & mask_edge ) {
600                 AV_ZERO64(bS);
601                 mv_done = 1;
602             }
603             else if( mask_par0 ) {
604                 int b_idx= 8 + 4 + edge * (dir ? 8:1);
605                 int bn_idx= b_idx - (dir ? 8:1);
606
607                 bS[0] = bS[1] = bS[2] = bS[3] = check_mv(h, b_idx, bn_idx, mvy_limit);
608                 mv_done = 1;
609             }
610             else
611                 mv_done = 0;
612
613             for( i = 0; i < 4; i++ ) {
614                 int x = dir == 0 ? edge : i;
615                 int y = dir == 0 ? i    : edge;
616                 int b_idx= 8 + 4 + x + 8*y;
617                 int bn_idx= b_idx - (dir ? 8:1);
618
619                 if( h->non_zero_count_cache[b_idx] |
620                     h->non_zero_count_cache[bn_idx] ) {
621                     bS[i] = 2;
622                 }
623                 else if(!mv_done)
624                 {
625                     bS[i] = check_mv(h, b_idx, bn_idx, mvy_limit);
626                 }
627             }
628
629             if(bS[0]+bS[1]+bS[2]+bS[3] == 0)
630                 continue;
631         }
632
633         /* Filter edge */
634         // Do not use s->qscale as luma quantizer because it has not the same
635         // value in IPCM macroblocks.
636         qp = s->current_picture.qscale_table[mb_xy];
637         //tprintf(s->avctx, "filter mb:%d/%d dir:%d edge:%d, QPy:%d, QPc:%d, QPcn:%d\n", mb_x, mb_y, dir, edge, qp, h->chroma_qp[0], s->current_picture.qscale_table[mbn_xy]);
638         tprintf(s->avctx, "filter mb:%d/%d dir:%d edge:%d, QPy:%d ls:%d uvls:%d", mb_x, mb_y, dir, edge, qp, linesize, uvlinesize);
639         //{ int i; for (i = 0; i < 4; i++) tprintf(s->avctx, " bS[%d]:%d", i, bS[i]); tprintf(s->avctx, "\n"); }
640         if( dir == 0 ) {
641             filter_mb_edgev( &img_y[4*edge], linesize, bS, qp, h );
642             if( (edge&1) == 0 ) {
643                 filter_mb_edgecv( &img_cb[2*edge], uvlinesize, bS, h->chroma_qp[0], h);
644                 filter_mb_edgecv( &img_cr[2*edge], uvlinesize, bS, h->chroma_qp[1], h);
645             }
646         } else {
647             filter_mb_edgeh( &img_y[4*edge*linesize], linesize, bS, qp, h );
648             if( (edge&1) == 0 ) {
649                 filter_mb_edgech( &img_cb[2*edge*uvlinesize], uvlinesize, bS, h->chroma_qp[0], h);
650                 filter_mb_edgech( &img_cr[2*edge*uvlinesize], uvlinesize, bS, h->chroma_qp[1], h);
651             }
652         }
653     }
654 }
655
656 void ff_h264_filter_mb( H264Context *h, int mb_x, int mb_y, uint8_t *img_y, uint8_t *img_cb, uint8_t *img_cr, unsigned int linesize, unsigned int uvlinesize) {
657     MpegEncContext * const s = &h->s;
658     const int mb_xy= mb_x + mb_y*s->mb_stride;
659     const int mb_type = s->current_picture.mb_type[mb_xy];
660     const int mvy_limit = IS_INTERLACED(mb_type) ? 2 : 4;
661     int first_vertical_edge_done = 0;
662     av_unused int dir;
663
664     if (FRAME_MBAFF
665             // and current and left pair do not have the same interlaced type
666             && IS_INTERLACED(mb_type^h->left_type[0])
667             // and left mb is in available to us
668             && h->left_type[0]) {
669         /* First vertical edge is different in MBAFF frames
670          * There are 8 different bS to compute and 2 different Qp
671          */
672         DECLARE_ALIGNED(8, int16_t, bS)[8];
673         int qp[2];
674         int bqp[2];
675         int rqp[2];
676         int mb_qp, mbn0_qp, mbn1_qp;
677         int i;
678         first_vertical_edge_done = 1;
679
680         if( IS_INTRA(mb_type) ) {
681             AV_WN64A(&bS[0], 0x0004000400040004ULL);
682             AV_WN64A(&bS[4], 0x0004000400040004ULL);
683         } else {
684             static const uint8_t offset[2][2][8]={
685                 {
686                     {7+8*0, 7+8*0, 7+8*0, 7+8*0, 7+8*1, 7+8*1, 7+8*1, 7+8*1},
687                     {7+8*2, 7+8*2, 7+8*2, 7+8*2, 7+8*3, 7+8*3, 7+8*3, 7+8*3},
688                 },{
689                     {7+8*0, 7+8*1, 7+8*2, 7+8*3, 7+8*0, 7+8*1, 7+8*2, 7+8*3},
690                     {7+8*0, 7+8*1, 7+8*2, 7+8*3, 7+8*0, 7+8*1, 7+8*2, 7+8*3},
691                 }
692             };
693             const uint8_t *off= offset[MB_FIELD][mb_y&1];
694             for( i = 0; i < 8; i++ ) {
695                 int j= MB_FIELD ? i>>2 : i&1;
696                 int mbn_xy = h->left_mb_xy[j];
697                 int mbn_type= h->left_type[j];
698
699                 if( IS_INTRA( mbn_type ) )
700                     bS[i] = 4;
701                 else{
702                     bS[i] = 1 + !!(h->non_zero_count_cache[12+8*(i>>1)] |
703                          ((!h->pps.cabac && IS_8x8DCT(mbn_type)) ?
704                             (h->cbp_table[mbn_xy] & ((MB_FIELD ? (i&2) : (mb_y&1)) ? 8 : 2))
705                                                                        :
706                             h->non_zero_count[mbn_xy][ off[i] ]));
707                 }
708             }
709         }
710
711         mb_qp = s->current_picture.qscale_table[mb_xy];
712         mbn0_qp = s->current_picture.qscale_table[h->left_mb_xy[0]];
713         mbn1_qp = s->current_picture.qscale_table[h->left_mb_xy[1]];
714         qp[0] = ( mb_qp + mbn0_qp + 1 ) >> 1;
715         bqp[0] = ( get_chroma_qp( h, 0, mb_qp ) +
716                    get_chroma_qp( h, 0, mbn0_qp ) + 1 ) >> 1;
717         rqp[0] = ( get_chroma_qp( h, 1, mb_qp ) +
718                    get_chroma_qp( h, 1, mbn0_qp ) + 1 ) >> 1;
719         qp[1] = ( mb_qp + mbn1_qp + 1 ) >> 1;
720         bqp[1] = ( get_chroma_qp( h, 0, mb_qp ) +
721                    get_chroma_qp( h, 0, mbn1_qp ) + 1 ) >> 1;
722         rqp[1] = ( get_chroma_qp( h, 1, mb_qp ) +
723                    get_chroma_qp( h, 1, mbn1_qp ) + 1 ) >> 1;
724
725         /* Filter edge */
726         tprintf(s->avctx, "filter mb:%d/%d MBAFF, QPy:%d/%d, QPb:%d/%d QPr:%d/%d ls:%d uvls:%d", mb_x, mb_y, qp[0], qp[1], bqp[0], bqp[1], rqp[0], rqp[1], linesize, uvlinesize);
727         { int i; for (i = 0; i < 8; i++) tprintf(s->avctx, " bS[%d]:%d", i, bS[i]); tprintf(s->avctx, "\n"); }
728         if(MB_FIELD){
729             filter_mb_mbaff_edgev ( h, img_y                ,   linesize, bS  , 1, qp [0] );
730             filter_mb_mbaff_edgev ( h, img_y  + 8*  linesize,   linesize, bS+4, 1, qp [1] );
731             filter_mb_mbaff_edgecv( h, img_cb,                uvlinesize, bS  , 1, bqp[0] );
732             filter_mb_mbaff_edgecv( h, img_cb + 4*uvlinesize, uvlinesize, bS+4, 1, bqp[1] );
733             filter_mb_mbaff_edgecv( h, img_cr,                uvlinesize, bS  , 1, rqp[0] );
734             filter_mb_mbaff_edgecv( h, img_cr + 4*uvlinesize, uvlinesize, bS+4, 1, rqp[1] );
735         }else{
736             filter_mb_mbaff_edgev ( h, img_y              , 2*  linesize, bS  , 2, qp [0] );
737             filter_mb_mbaff_edgev ( h, img_y  +   linesize, 2*  linesize, bS+1, 2, qp [1] );
738             filter_mb_mbaff_edgecv( h, img_cb,              2*uvlinesize, bS  , 2, bqp[0] );
739             filter_mb_mbaff_edgecv( h, img_cb + uvlinesize, 2*uvlinesize, bS+1, 2, bqp[1] );
740             filter_mb_mbaff_edgecv( h, img_cr,              2*uvlinesize, bS  , 2, rqp[0] );
741             filter_mb_mbaff_edgecv( h, img_cr + uvlinesize, 2*uvlinesize, bS+1, 2, rqp[1] );
742         }
743     }
744
745 #if CONFIG_SMALL
746     for( dir = 0; dir < 2; dir++ )
747         filter_mb_dir(h, mb_x, mb_y, img_y, img_cb, img_cr, linesize, uvlinesize, mb_xy, mb_type, mvy_limit, dir ? 0 : first_vertical_edge_done, dir);
748 #else
749     filter_mb_dir(h, mb_x, mb_y, img_y, img_cb, img_cr, linesize, uvlinesize, mb_xy, mb_type, mvy_limit, first_vertical_edge_done, 0);
750     filter_mb_dir(h, mb_x, mb_y, img_y, img_cb, img_cr, linesize, uvlinesize, mb_xy, mb_type, mvy_limit, 0, 1);
751 #endif
752 }