Move the qp check to skip the loop filter up.
[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 libavcodec/h264_loopfilter.c
24  * H.264 / AVC / MPEG4 part10 loop filter.
25  * @author Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
26  */
27
28 #include "internal.h"
29 #include "dsputil.h"
30 #include "avcodec.h"
31 #include "mpegvideo.h"
32 #include "h264.h"
33 #include "mathops.h"
34 #include "rectangle.h"
35
36 #if ARCH_X86
37 #include "x86/h264_i386.h"
38 #endif
39
40 //#undef NDEBUG
41 #include <assert.h>
42
43 /* Deblocking filter (p153) */
44 static const uint8_t alpha_table[52*3] = {
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,  0,  0,  0,
47      0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,
48      0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,
49      0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,
50      0,  0,  0,  0,  0,  0,  4,  4,  5,  6,
51      7,  8,  9, 10, 12, 13, 15, 17, 20, 22,
52     25, 28, 32, 36, 40, 45, 50, 56, 63, 71,
53     80, 90,101,113,127,144,162,182,203,226,
54    255,255,
55    255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,
56    255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,
57    255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,
58    255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,
59 };
60 static const uint8_t beta_table[52*3] = {
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,  0,  0,  0,
63      0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,
64      0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,
65      0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,
66      0,  0,  0,  0,  0,  0,  2,  2,  2,  3,
67      3,  3,  3,  4,  4,  4,  6,  6,  7,  7,
68      8,  8,  9,  9, 10, 10, 11, 11, 12, 12,
69     13, 13, 14, 14, 15, 15, 16, 16, 17, 17,
70     18, 18,
71     18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18,
72     18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18,
73     18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18,
74     18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18,
75 };
76 static const uint8_t tc0_table[52*3][4] = {
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 }, {-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 },
86     {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 },
87     {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 },
88     {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 1 },
89     {-1, 0, 0, 1 }, {-1, 0, 0, 1 }, {-1, 0, 0, 1 }, {-1, 0, 1, 1 }, {-1, 0, 1, 1 }, {-1, 1, 1, 1 },
90     {-1, 1, 1, 1 }, {-1, 1, 1, 1 }, {-1, 1, 1, 1 }, {-1, 1, 1, 2 }, {-1, 1, 1, 2 }, {-1, 1, 1, 2 },
91     {-1, 1, 1, 2 }, {-1, 1, 2, 3 }, {-1, 1, 2, 3 }, {-1, 2, 2, 3 }, {-1, 2, 2, 4 }, {-1, 2, 3, 4 },
92     {-1, 2, 3, 4 }, {-1, 3, 3, 5 }, {-1, 3, 4, 6 }, {-1, 3, 4, 6 }, {-1, 4, 5, 7 }, {-1, 4, 5, 8 },
93     {-1, 4, 6, 9 }, {-1, 5, 7,10 }, {-1, 6, 8,11 }, {-1, 6, 8,13 }, {-1, 7,10,14 }, {-1, 8,11,16 },
94     {-1, 9,12,18 }, {-1,10,13,20 }, {-1,11,15,23 }, {-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 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 },
101     {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 },
102     {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 },
103     {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 },
104 };
105
106 static void av_noinline filter_mb_edgev( H264Context *h, uint8_t *pix, int stride, int16_t bS[4], int qp ) {
107     const int index_a = qp + h->slice_alpha_c0_offset;
108     const int alpha = (alpha_table+52)[index_a];
109     const int beta  = (beta_table+52)[qp + h->slice_beta_offset];
110     if (alpha ==0 || beta == 0) return;
111
112     if( bS[0] < 4 ) {
113         int8_t tc[4];
114         tc[0] = (tc0_table+52)[index_a][bS[0]];
115         tc[1] = (tc0_table+52)[index_a][bS[1]];
116         tc[2] = (tc0_table+52)[index_a][bS[2]];
117         tc[3] = (tc0_table+52)[index_a][bS[3]];
118         h->s.dsp.h264_h_loop_filter_luma(pix, stride, alpha, beta, tc);
119     } else {
120         h->s.dsp.h264_h_loop_filter_luma_intra(pix, stride, alpha, beta);
121     }
122 }
123 static void av_noinline filter_mb_edgecv( H264Context *h, uint8_t *pix, int stride, int16_t bS[4], int qp ) {
124     const int index_a = qp + h->slice_alpha_c0_offset;
125     const int alpha = (alpha_table+52)[index_a];
126     const int beta  = (beta_table+52)[qp + h->slice_beta_offset];
127     if (alpha ==0 || beta == 0) return;
128
129     if( bS[0] < 4 ) {
130         int8_t tc[4];
131         tc[0] = (tc0_table+52)[index_a][bS[0]]+1;
132         tc[1] = (tc0_table+52)[index_a][bS[1]]+1;
133         tc[2] = (tc0_table+52)[index_a][bS[2]]+1;
134         tc[3] = (tc0_table+52)[index_a][bS[3]]+1;
135         h->s.dsp.h264_h_loop_filter_chroma(pix, stride, alpha, beta, tc);
136     } else {
137         h->s.dsp.h264_h_loop_filter_chroma_intra(pix, stride, alpha, beta);
138     }
139 }
140
141 static void filter_mb_mbaff_edgev( H264Context *h, uint8_t *pix, int stride, int16_t bS[8], int qp[2] ) {
142     int i;
143     for( i = 0; i < 16; i++, pix += stride) {
144         int index_a;
145         int alpha;
146         int beta;
147
148         int qp_index;
149         int bS_index = (i >> 1);
150         if (!MB_FIELD) {
151             bS_index &= ~1;
152             bS_index |= (i & 1);
153         }
154
155         if( bS[bS_index] == 0 ) {
156             continue;
157         }
158
159         qp_index = MB_FIELD ? (i >> 3) : (i & 1);
160         index_a = qp[qp_index] + h->slice_alpha_c0_offset;
161         alpha = (alpha_table+52)[index_a];
162         beta  = (beta_table+52)[qp[qp_index] + h->slice_beta_offset];
163
164         if( bS[bS_index] < 4 ) {
165             const int tc0 = (tc0_table+52)[index_a][bS[bS_index]];
166             const int p0 = pix[-1];
167             const int p1 = pix[-2];
168             const int p2 = pix[-3];
169             const int q0 = pix[0];
170             const int q1 = pix[1];
171             const int q2 = pix[2];
172
173             if( FFABS( p0 - q0 ) < alpha &&
174                 FFABS( p1 - p0 ) < beta &&
175                 FFABS( q1 - q0 ) < beta ) {
176                 int tc = tc0;
177                 int i_delta;
178
179                 if( FFABS( p2 - p0 ) < beta ) {
180                     pix[-2] = p1 + av_clip( ( p2 + ( ( p0 + q0 + 1 ) >> 1 ) - ( p1 << 1 ) ) >> 1, -tc0, tc0 );
181                     tc++;
182                 }
183                 if( FFABS( q2 - q0 ) < beta ) {
184                     pix[1] = q1 + av_clip( ( q2 + ( ( p0 + q0 + 1 ) >> 1 ) - ( q1 << 1 ) ) >> 1, -tc0, tc0 );
185                     tc++;
186                 }
187
188                 i_delta = av_clip( (((q0 - p0 ) << 2) + (p1 - q1) + 4) >> 3, -tc, tc );
189                 pix[-1] = av_clip_uint8( p0 + i_delta );    /* p0' */
190                 pix[0]  = av_clip_uint8( q0 - i_delta );    /* q0' */
191                 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);
192             }
193         }else{
194             const int p0 = pix[-1];
195             const int p1 = pix[-2];
196             const int p2 = pix[-3];
197
198             const int q0 = pix[0];
199             const int q1 = pix[1];
200             const int q2 = pix[2];
201
202             if( FFABS( p0 - q0 ) < alpha &&
203                 FFABS( p1 - p0 ) < beta &&
204                 FFABS( q1 - q0 ) < beta ) {
205
206                 if(FFABS( p0 - q0 ) < (( alpha >> 2 ) + 2 )){
207                     if( FFABS( p2 - p0 ) < beta)
208                     {
209                         const int p3 = pix[-4];
210                         /* p0', p1', p2' */
211                         pix[-1] = ( p2 + 2*p1 + 2*p0 + 2*q0 + q1 + 4 ) >> 3;
212                         pix[-2] = ( p2 + p1 + p0 + q0 + 2 ) >> 2;
213                         pix[-3] = ( 2*p3 + 3*p2 + p1 + p0 + q0 + 4 ) >> 3;
214                     } else {
215                         /* p0' */
216                         pix[-1] = ( 2*p1 + p0 + q1 + 2 ) >> 2;
217                     }
218                     if( FFABS( q2 - q0 ) < beta)
219                     {
220                         const int q3 = pix[3];
221                         /* q0', q1', q2' */
222                         pix[0] = ( p1 + 2*p0 + 2*q0 + 2*q1 + q2 + 4 ) >> 3;
223                         pix[1] = ( p0 + q0 + q1 + q2 + 2 ) >> 2;
224                         pix[2] = ( 2*q3 + 3*q2 + q1 + q0 + p0 + 4 ) >> 3;
225                     } else {
226                         /* q0' */
227                         pix[0] = ( 2*q1 + q0 + p1 + 2 ) >> 2;
228                     }
229                 }else{
230                     /* p0', q0' */
231                     pix[-1] = ( 2*p1 + p0 + q1 + 2 ) >> 2;
232                     pix[ 0] = ( 2*q1 + q0 + p1 + 2 ) >> 2;
233                 }
234                 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]);
235             }
236         }
237     }
238 }
239 static void filter_mb_mbaff_edgecv( H264Context *h, uint8_t *pix, int stride, int16_t bS[8], int qp[2] ) {
240     int i;
241     for( i = 0; i < 8; i++, pix += stride) {
242         int index_a;
243         int alpha;
244         int beta;
245
246         int qp_index;
247         int bS_index = i;
248
249         if( bS[bS_index] == 0 ) {
250             continue;
251         }
252
253         qp_index = MB_FIELD ? (i >> 2) : (i & 1);
254         index_a = qp[qp_index] + h->slice_alpha_c0_offset;
255         alpha = (alpha_table+52)[index_a];
256         beta  = (beta_table+52)[qp[qp_index] + h->slice_beta_offset];
257
258         if( bS[bS_index] < 4 ) {
259             const int tc = (tc0_table+52)[index_a][bS[bS_index]] + 1;
260             const int p0 = pix[-1];
261             const int p1 = pix[-2];
262             const int q0 = pix[0];
263             const int q1 = pix[1];
264
265             if( FFABS( p0 - q0 ) < alpha &&
266                 FFABS( p1 - p0 ) < beta &&
267                 FFABS( q1 - q0 ) < beta ) {
268                 const int i_delta = av_clip( (((q0 - p0 ) << 2) + (p1 - q1) + 4) >> 3, -tc, tc );
269
270                 pix[-1] = av_clip_uint8( p0 + i_delta );    /* p0' */
271                 pix[0]  = av_clip_uint8( q0 - i_delta );    /* q0' */
272                 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);
273             }
274         }else{
275             const int p0 = pix[-1];
276             const int p1 = pix[-2];
277             const int q0 = pix[0];
278             const int q1 = pix[1];
279
280             if( FFABS( p0 - q0 ) < alpha &&
281                 FFABS( p1 - p0 ) < beta &&
282                 FFABS( q1 - q0 ) < beta ) {
283
284                 pix[-1] = ( 2*p1 + p0 + q1 + 2 ) >> 2;   /* p0' */
285                 pix[0]  = ( 2*q1 + q0 + p1 + 2 ) >> 2;   /* q0' */
286                 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]);
287             }
288         }
289     }
290 }
291
292 static void av_noinline filter_mb_edgeh( H264Context *h, uint8_t *pix, int stride, int16_t bS[4], int qp ) {
293     const int index_a = qp + h->slice_alpha_c0_offset;
294     const int alpha = (alpha_table+52)[index_a];
295     const int beta  = (beta_table+52)[qp + h->slice_beta_offset];
296     if (alpha ==0 || beta == 0) return;
297
298     if( bS[0] < 4 ) {
299         int8_t tc[4];
300         tc[0] = (tc0_table+52)[index_a][bS[0]];
301         tc[1] = (tc0_table+52)[index_a][bS[1]];
302         tc[2] = (tc0_table+52)[index_a][bS[2]];
303         tc[3] = (tc0_table+52)[index_a][bS[3]];
304         h->s.dsp.h264_v_loop_filter_luma(pix, stride, alpha, beta, tc);
305     } else {
306         h->s.dsp.h264_v_loop_filter_luma_intra(pix, stride, alpha, beta);
307     }
308 }
309
310 static void av_noinline filter_mb_edgech( H264Context *h, uint8_t *pix, int stride, int16_t bS[4], int qp ) {
311     const int index_a = qp + h->slice_alpha_c0_offset;
312     const int alpha = (alpha_table+52)[index_a];
313     const int beta  = (beta_table+52)[qp + h->slice_beta_offset];
314     if (alpha ==0 || beta == 0) return;
315
316     if( bS[0] < 4 ) {
317         int8_t tc[4];
318         tc[0] = (tc0_table+52)[index_a][bS[0]]+1;
319         tc[1] = (tc0_table+52)[index_a][bS[1]]+1;
320         tc[2] = (tc0_table+52)[index_a][bS[2]]+1;
321         tc[3] = (tc0_table+52)[index_a][bS[3]]+1;
322         h->s.dsp.h264_v_loop_filter_chroma(pix, stride, alpha, beta, tc);
323     } else {
324         h->s.dsp.h264_v_loop_filter_chroma_intra(pix, stride, alpha, beta);
325     }
326 }
327
328 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) {
329     MpegEncContext * const s = &h->s;
330     int mb_y_firstrow = s->picture_structure == PICT_BOTTOM_FIELD;
331     int mb_xy, mb_type;
332     int qp, qp0, qp1, qpc, qpc0, qpc1, qp_thresh;
333
334     mb_xy = h->mb_xy;
335
336     if(mb_x==0 || mb_y==mb_y_firstrow || !s->dsp.h264_loop_filter_strength || h->pps.chroma_qp_diff ||
337         !(s->flags2 & CODEC_FLAG2_FAST) || //FIXME filter_mb_fast is broken, thus hasto be, but should not under CODEC_FLAG2_FAST
338        (h->deblocking_filter == 2 && (h->slice_table[mb_xy] != h->slice_table[h->top_mb_xy] ||
339                                       h->slice_table[mb_xy] != h->slice_table[mb_xy - 1]))) {
340         ff_h264_filter_mb(h, mb_x, mb_y, img_y, img_cb, img_cr, linesize, uvlinesize);
341         return;
342     }
343     assert(!FRAME_MBAFF);
344
345     mb_type = s->current_picture.mb_type[mb_xy];
346     qp = s->current_picture.qscale_table[mb_xy];
347     qp0 = s->current_picture.qscale_table[mb_xy-1];
348     qp1 = s->current_picture.qscale_table[h->top_mb_xy];
349     qpc = get_chroma_qp( h, 0, qp );
350     qpc0 = get_chroma_qp( h, 0, qp0 );
351     qpc1 = get_chroma_qp( h, 0, qp1 );
352     qp0 = (qp + qp0 + 1) >> 1;
353     qp1 = (qp + qp1 + 1) >> 1;
354     qpc0 = (qpc + qpc0 + 1) >> 1;
355     qpc1 = (qpc + qpc1 + 1) >> 1;
356     qp_thresh = 15 - h->slice_alpha_c0_offset;
357     if(qp <= qp_thresh && qp0 <= qp_thresh && qp1 <= qp_thresh &&
358        qpc <= qp_thresh && qpc0 <= qp_thresh && qpc1 <= qp_thresh)
359         return;
360
361     if( IS_INTRA(mb_type) ) {
362         int16_t bS4[4] = {4,4,4,4};
363         int16_t bS3[4] = {3,3,3,3};
364         int16_t *bSH = FIELD_PICTURE ? bS3 : bS4;
365         if( IS_8x8DCT(mb_type) ) {
366             filter_mb_edgev( h, &img_y[4*0], linesize, bS4, qp0 );
367             filter_mb_edgev( h, &img_y[4*2], linesize, bS3, qp );
368             filter_mb_edgeh( h, &img_y[4*0*linesize], linesize, bSH, qp1 );
369             filter_mb_edgeh( h, &img_y[4*2*linesize], linesize, bS3, qp );
370         } else {
371             filter_mb_edgev( h, &img_y[4*0], linesize, bS4, qp0 );
372             filter_mb_edgev( h, &img_y[4*1], linesize, bS3, qp );
373             filter_mb_edgev( h, &img_y[4*2], linesize, bS3, qp );
374             filter_mb_edgev( h, &img_y[4*3], linesize, bS3, qp );
375             filter_mb_edgeh( h, &img_y[4*0*linesize], linesize, bSH, qp1 );
376             filter_mb_edgeh( h, &img_y[4*1*linesize], linesize, bS3, qp );
377             filter_mb_edgeh( h, &img_y[4*2*linesize], linesize, bS3, qp );
378             filter_mb_edgeh( h, &img_y[4*3*linesize], linesize, bS3, qp );
379         }
380         filter_mb_edgecv( h, &img_cb[2*0], uvlinesize, bS4, qpc0 );
381         filter_mb_edgecv( h, &img_cb[2*2], uvlinesize, bS3, qpc );
382         filter_mb_edgecv( h, &img_cr[2*0], uvlinesize, bS4, qpc0 );
383         filter_mb_edgecv( h, &img_cr[2*2], uvlinesize, bS3, qpc );
384         filter_mb_edgech( h, &img_cb[2*0*uvlinesize], uvlinesize, bSH, qpc1 );
385         filter_mb_edgech( h, &img_cb[2*2*uvlinesize], uvlinesize, bS3, qpc );
386         filter_mb_edgech( h, &img_cr[2*0*uvlinesize], uvlinesize, bSH, qpc1 );
387         filter_mb_edgech( h, &img_cr[2*2*uvlinesize], uvlinesize, bS3, qpc );
388         return;
389     } else {
390         DECLARE_ALIGNED_8(int16_t, bS[2][4][4]);
391         uint64_t (*bSv)[4] = (uint64_t(*)[4])bS;
392         int edges;
393         if( IS_8x8DCT(mb_type) && (h->cbp&7) == 7 ) {
394             edges = 4;
395             bSv[0][0] = bSv[0][2] = bSv[1][0] = bSv[1][2] = 0x0002000200020002ULL;
396         } else {
397             int mask_edge1 = (mb_type & (MB_TYPE_16x16 | MB_TYPE_8x16)) ? 3 :
398                              (mb_type & MB_TYPE_16x8) ? 1 : 0;
399             int mask_edge0 = (mb_type & (MB_TYPE_16x16 | MB_TYPE_8x16))
400                              && (s->current_picture.mb_type[mb_xy-1] & (MB_TYPE_16x16 | MB_TYPE_8x16))
401                              ? 3 : 0;
402             int step = IS_8x8DCT(mb_type) ? 2 : 1;
403             edges = (mb_type & MB_TYPE_16x16) && !(h->cbp & 15) ? 1 : 4;
404             s->dsp.h264_loop_filter_strength( bS, h->non_zero_count_cache, h->ref_cache, h->mv_cache,
405                                               (h->slice_type_nos == FF_B_TYPE), edges, step, mask_edge0, mask_edge1, FIELD_PICTURE);
406         }
407         if( IS_INTRA(s->current_picture.mb_type[mb_xy-1]) )
408             bSv[0][0] = 0x0004000400040004ULL;
409         if( IS_INTRA(s->current_picture.mb_type[h->top_mb_xy]) )
410             bSv[1][0] = FIELD_PICTURE ? 0x0003000300030003ULL : 0x0004000400040004ULL;
411
412 #define FILTER(hv,dir,edge)\
413         if(bSv[dir][edge]) {\
414             filter_mb_edge##hv( h, &img_y[4*edge*(dir?linesize:1)], linesize, bS[dir][edge], edge ? qp : qp##dir );\
415             if(!(edge&1)) {\
416                 filter_mb_edgec##hv( h, &img_cb[2*edge*(dir?uvlinesize:1)], uvlinesize, bS[dir][edge], edge ? qpc : qpc##dir );\
417                 filter_mb_edgec##hv( h, &img_cr[2*edge*(dir?uvlinesize:1)], uvlinesize, bS[dir][edge], edge ? qpc : qpc##dir );\
418             }\
419         }
420         if( edges == 1 ) {
421             FILTER(v,0,0);
422             FILTER(h,1,0);
423         } else if( IS_8x8DCT(mb_type) ) {
424             FILTER(v,0,0);
425             FILTER(v,0,2);
426             FILTER(h,1,0);
427             FILTER(h,1,2);
428         } else {
429             FILTER(v,0,0);
430             FILTER(v,0,1);
431             FILTER(v,0,2);
432             FILTER(v,0,3);
433             FILTER(h,1,0);
434             FILTER(h,1,1);
435             FILTER(h,1,2);
436             FILTER(h,1,3);
437         }
438 #undef FILTER
439     }
440 }
441
442
443 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) {
444     MpegEncContext * const s = &h->s;
445     int edge;
446     const int mbm_xy = dir == 0 ? mb_xy -1 : h->top_mb_xy;
447     const int mbm_type = s->current_picture.mb_type[mbm_xy];
448     int (*ref2frm) [64] = h->ref2frm[ h->slice_num          &(MAX_SLICES-1) ][0] + (MB_MBAFF ? 20 : 2);
449     int (*ref2frmm)[64] = h->ref2frm[ h->slice_table[mbm_xy]&(MAX_SLICES-1) ][0] + (MB_MBAFF ? 20 : 2);
450     int start = h->slice_table[mbm_xy] == 0xFFFF ? 1 : 0;
451
452     const int edges = (mb_type & (MB_TYPE_16x16|MB_TYPE_SKIP))
453                               == (MB_TYPE_16x16|MB_TYPE_SKIP) ? 1 : 4;
454     // how often to recheck mv-based bS when iterating between edges
455     const int mask_edge = (mb_type & (MB_TYPE_16x16 | (MB_TYPE_16x8 << dir))) ? 3 :
456                           (mb_type & (MB_TYPE_8x16 >> dir)) ? 1 : 0;
457     // how often to recheck mv-based bS when iterating along each edge
458     const int mask_par0 = mb_type & (MB_TYPE_16x16 | (MB_TYPE_8x16 >> dir));
459
460     if (first_vertical_edge_done) {
461         start = 1;
462     }
463
464     if (h->deblocking_filter==2 && h->slice_table[mbm_xy] != h->slice_table[mb_xy])
465         start = 1;
466
467     if (FRAME_MBAFF && (dir == 1) && ((mb_y&1) == 0) && start == 0
468         && !IS_INTERLACED(mb_type)
469         && IS_INTERLACED(mbm_type)
470         ) {
471         // This is a special case in the norm where the filtering must
472         // be done twice (one each of the field) even if we are in a
473         // frame macroblock.
474         //
475         unsigned int tmp_linesize   = 2 *   linesize;
476         unsigned int tmp_uvlinesize = 2 * uvlinesize;
477         int mbn_xy = mb_xy - 2 * s->mb_stride;
478         int qp;
479         int i, j;
480         int16_t bS[4];
481
482         for(j=0; j<2; j++, mbn_xy += s->mb_stride){
483             if( IS_INTRA(mb_type) ||
484                 IS_INTRA(s->current_picture.mb_type[mbn_xy]) ) {
485                 bS[0] = bS[1] = bS[2] = bS[3] = 3;
486             } else {
487                 const uint8_t *mbn_nnz = h->non_zero_count[mbn_xy];
488                 for( i = 0; i < 4; i++ ) {
489                     if( h->non_zero_count_cache[scan8[0]+i] != 0 ||
490                         mbn_nnz[i+4+3*8] != 0 )
491                         bS[i] = 2;
492                     else
493                         bS[i] = 1;
494                 }
495             }
496             // Do not use s->qscale as luma quantizer because it has not the same
497             // value in IPCM macroblocks.
498             qp = ( s->current_picture.qscale_table[mb_xy] + s->current_picture.qscale_table[mbn_xy] + 1 ) >> 1;
499             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);
500             { int i; for (i = 0; i < 4; i++) tprintf(s->avctx, " bS[%d]:%d", i, bS[i]); tprintf(s->avctx, "\n"); }
501             filter_mb_edgeh( h, &img_y[j*linesize], tmp_linesize, bS, qp );
502             filter_mb_edgech( h, &img_cb[j*uvlinesize], tmp_uvlinesize, bS,
503                               ( h->chroma_qp[0] + get_chroma_qp( h, 0, s->current_picture.qscale_table[mbn_xy] ) + 1 ) >> 1);
504             filter_mb_edgech( h, &img_cr[j*uvlinesize], tmp_uvlinesize, bS,
505                               ( h->chroma_qp[1] + get_chroma_qp( h, 1, s->current_picture.qscale_table[mbn_xy] ) + 1 ) >> 1);
506         }
507
508         start = 1;
509     }
510
511     /* Calculate bS */
512     for( edge = start; edge < edges; edge++ ) {
513         /* mbn_xy: neighbor macroblock */
514         const int mbn_xy = edge > 0 ? mb_xy : mbm_xy;
515         const int mbn_type = s->current_picture.mb_type[mbn_xy];
516         int (*ref2frmn)[64] = edge > 0 ? ref2frm : ref2frmm;
517         int16_t bS[4];
518         int qp;
519
520         if( (edge&1) && IS_8x8DCT(mb_type) )
521             continue;
522
523         if( IS_INTRA(mb_type) ||
524             IS_INTRA(mbn_type) ) {
525             int value;
526             if (edge == 0) {
527                 if (   (!IS_INTERLACED(mb_type) && !IS_INTERLACED(mbm_type))
528                     || ((FRAME_MBAFF || (s->picture_structure != PICT_FRAME)) && (dir == 0))
529                 ) {
530                     value = 4;
531                 } else {
532                     value = 3;
533                 }
534             } else {
535                 value = 3;
536             }
537             bS[0] = bS[1] = bS[2] = bS[3] = value;
538         } else {
539             int i, l;
540             int mv_done;
541
542             if( edge & mask_edge ) {
543                 bS[0] = bS[1] = bS[2] = bS[3] = 0;
544                 mv_done = 1;
545             }
546             else if( FRAME_MBAFF && IS_INTERLACED(mb_type ^ mbn_type)) {
547                 bS[0] = bS[1] = bS[2] = bS[3] = 1;
548                 mv_done = 1;
549             }
550             else if( mask_par0 && (edge || (mbn_type & (MB_TYPE_16x16 | (MB_TYPE_8x16 >> dir)))) ) {
551                 int b_idx= 8 + 4 + edge * (dir ? 8:1);
552                 int bn_idx= b_idx - (dir ? 8:1);
553                 int v = 0;
554
555                 for( l = 0; !v && l < 1 + (h->slice_type_nos == FF_B_TYPE); l++ ) {
556                     v |= ref2frm[l][h->ref_cache[l][b_idx]] != ref2frmn[l][h->ref_cache[l][bn_idx]] |
557                          h->mv_cache[l][b_idx][0] - h->mv_cache[l][bn_idx][0] + 3 >= 7U |
558                          FFABS( h->mv_cache[l][b_idx][1] - h->mv_cache[l][bn_idx][1] ) >= mvy_limit;
559                 }
560
561                 if(h->slice_type_nos == FF_B_TYPE && v){
562                     v=0;
563                     for( l = 0; !v && l < 2; l++ ) {
564                         int ln= 1-l;
565                         v |= ref2frm[l][h->ref_cache[l][b_idx]] != ref2frmn[ln][h->ref_cache[ln][bn_idx]] |
566                             h->mv_cache[l][b_idx][0] - h->mv_cache[ln][bn_idx][0] + 3 >= 7U |
567                             FFABS( h->mv_cache[l][b_idx][1] - h->mv_cache[ln][bn_idx][1] ) >= mvy_limit;
568                     }
569                 }
570
571                 bS[0] = bS[1] = bS[2] = bS[3] = v;
572                 mv_done = 1;
573             }
574             else
575                 mv_done = 0;
576
577             for( i = 0; i < 4; i++ ) {
578                 int x = dir == 0 ? edge : i;
579                 int y = dir == 0 ? i    : edge;
580                 int b_idx= 8 + 4 + x + 8*y;
581                 int bn_idx= b_idx - (dir ? 8:1);
582
583                 if( h->non_zero_count_cache[b_idx] |
584                     h->non_zero_count_cache[bn_idx] ) {
585                     bS[i] = 2;
586                 }
587                 else if(!mv_done)
588                 {
589                     bS[i] = 0;
590                     for( l = 0; l < 1 + (h->slice_type_nos == FF_B_TYPE); l++ ) {
591                         if( ref2frm[l][h->ref_cache[l][b_idx]] != ref2frmn[l][h->ref_cache[l][bn_idx]] |
592                             h->mv_cache[l][b_idx][0] - h->mv_cache[l][bn_idx][0] + 3 >= 7U |
593                             FFABS( h->mv_cache[l][b_idx][1] - h->mv_cache[l][bn_idx][1] ) >= mvy_limit ) {
594                             bS[i] = 1;
595                             break;
596                         }
597                     }
598
599                     if(h->slice_type_nos == FF_B_TYPE && bS[i]){
600                         bS[i] = 0;
601                         for( l = 0; l < 2; l++ ) {
602                             int ln= 1-l;
603                             if( ref2frm[l][h->ref_cache[l][b_idx]] != ref2frmn[ln][h->ref_cache[ln][bn_idx]] |
604                                 h->mv_cache[l][b_idx][0] - h->mv_cache[ln][bn_idx][0] + 3 >= 7U |
605                                 FFABS( h->mv_cache[l][b_idx][1] - h->mv_cache[ln][bn_idx][1] ) >= mvy_limit ) {
606                                 bS[i] = 1;
607                                 break;
608                             }
609                         }
610                     }
611                 }
612             }
613
614             if(bS[0]+bS[1]+bS[2]+bS[3] == 0)
615                 continue;
616         }
617
618         /* Filter edge */
619         // Do not use s->qscale as luma quantizer because it has not the same
620         // value in IPCM macroblocks.
621         qp = ( s->current_picture.qscale_table[mb_xy] + s->current_picture.qscale_table[mbn_xy] + 1 ) >> 1;
622         //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]);
623         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);
624         //{ int i; for (i = 0; i < 4; i++) tprintf(s->avctx, " bS[%d]:%d", i, bS[i]); tprintf(s->avctx, "\n"); }
625         if( dir == 0 ) {
626             filter_mb_edgev( h, &img_y[4*edge], linesize, bS, qp );
627             if( (edge&1) == 0 ) {
628                 filter_mb_edgecv( h, &img_cb[2*edge], uvlinesize, bS,
629                                   ( h->chroma_qp[0] + get_chroma_qp( h, 0, s->current_picture.qscale_table[mbn_xy] ) + 1 ) >> 1);
630                 filter_mb_edgecv( h, &img_cr[2*edge], uvlinesize, bS,
631                                   ( h->chroma_qp[1] + get_chroma_qp( h, 1, s->current_picture.qscale_table[mbn_xy] ) + 1 ) >> 1);
632             }
633         } else {
634             filter_mb_edgeh( h, &img_y[4*edge*linesize], linesize, bS, qp );
635             if( (edge&1) == 0 ) {
636                 filter_mb_edgech( h, &img_cb[2*edge*uvlinesize], uvlinesize, bS,
637                                   ( h->chroma_qp[0] + get_chroma_qp( h, 0, s->current_picture.qscale_table[mbn_xy] ) + 1 ) >> 1);
638                 filter_mb_edgech( h, &img_cr[2*edge*uvlinesize], uvlinesize, bS,
639                                   ( h->chroma_qp[1] + get_chroma_qp( h, 1, s->current_picture.qscale_table[mbn_xy] ) + 1 ) >> 1);
640             }
641         }
642     }
643 }
644
645 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) {
646     MpegEncContext * const s = &h->s;
647     const int mb_xy= mb_x + mb_y*s->mb_stride;
648     const int mb_type = s->current_picture.mb_type[mb_xy];
649     const int mvy_limit = IS_INTERLACED(mb_type) ? 2 : 4;
650     int first_vertical_edge_done = 0;
651     av_unused int dir;
652     int list;
653
654     // CAVLC 8x8dct requires NNZ values for residual decoding that differ from what the loop filter needs
655     if(!h->pps.cabac && h->pps.transform_8x8_mode){
656         int top_type, left_type[2];
657         top_type     = s->current_picture.mb_type[h->top_mb_xy]    ;
658         left_type[0] = s->current_picture.mb_type[h->left_mb_xy[0]];
659         left_type[1] = s->current_picture.mb_type[h->left_mb_xy[1]];
660
661         if(IS_8x8DCT(top_type)){
662             h->non_zero_count_cache[4+8*0]=
663             h->non_zero_count_cache[5+8*0]= h->cbp_table[h->top_mb_xy] & 4;
664             h->non_zero_count_cache[6+8*0]=
665             h->non_zero_count_cache[7+8*0]= h->cbp_table[h->top_mb_xy] & 8;
666         }
667         if(IS_8x8DCT(left_type[0])){
668             h->non_zero_count_cache[3+8*1]=
669             h->non_zero_count_cache[3+8*2]= h->cbp_table[h->left_mb_xy[0]]&2; //FIXME check MBAFF
670         }
671         if(IS_8x8DCT(left_type[1])){
672             h->non_zero_count_cache[3+8*3]=
673             h->non_zero_count_cache[3+8*4]= h->cbp_table[h->left_mb_xy[1]]&8; //FIXME check MBAFF
674         }
675
676         if(IS_8x8DCT(mb_type)){
677             h->non_zero_count_cache[scan8[0   ]]= h->non_zero_count_cache[scan8[1   ]]=
678             h->non_zero_count_cache[scan8[2   ]]= h->non_zero_count_cache[scan8[3   ]]= h->cbp_table[mb_xy] & 1;
679
680             h->non_zero_count_cache[scan8[0+ 4]]= h->non_zero_count_cache[scan8[1+ 4]]=
681             h->non_zero_count_cache[scan8[2+ 4]]= h->non_zero_count_cache[scan8[3+ 4]]= h->cbp_table[mb_xy] & 2;
682
683             h->non_zero_count_cache[scan8[0+ 8]]= h->non_zero_count_cache[scan8[1+ 8]]=
684             h->non_zero_count_cache[scan8[2+ 8]]= h->non_zero_count_cache[scan8[3+ 8]]= h->cbp_table[mb_xy] & 4;
685
686             h->non_zero_count_cache[scan8[0+12]]= h->non_zero_count_cache[scan8[1+12]]=
687             h->non_zero_count_cache[scan8[2+12]]= h->non_zero_count_cache[scan8[3+12]]= h->cbp_table[mb_xy] & 8;
688         }
689     }
690
691     if (FRAME_MBAFF
692             // left mb is in picture
693             && h->slice_table[mb_xy-1] != 0xFFFF
694             // and current and left pair do not have the same interlaced type
695             && (IS_INTERLACED(mb_type) != IS_INTERLACED(s->current_picture.mb_type[mb_xy-1]))
696             // and left mb is in the same slice if deblocking_filter == 2
697             && (h->deblocking_filter!=2 || h->slice_table[mb_xy-1] == h->slice_table[mb_xy])) {
698         /* First vertical edge is different in MBAFF frames
699          * There are 8 different bS to compute and 2 different Qp
700          */
701         const int pair_xy = mb_x + (mb_y&~1)*s->mb_stride;
702         const int left_mb_xy[2] = { pair_xy-1, pair_xy-1+s->mb_stride };
703         int16_t bS[8];
704         int qp[2];
705         int bqp[2];
706         int rqp[2];
707         int mb_qp, mbn0_qp, mbn1_qp;
708         int i;
709         first_vertical_edge_done = 1;
710
711         if( IS_INTRA(mb_type) )
712             bS[0] = bS[1] = bS[2] = bS[3] = bS[4] = bS[5] = bS[6] = bS[7] = 4;
713         else {
714             for( i = 0; i < 8; i++ ) {
715                 int mbn_xy = MB_FIELD ? left_mb_xy[i>>2] : left_mb_xy[i&1];
716
717                 if( IS_INTRA( s->current_picture.mb_type[mbn_xy] ) )
718                     bS[i] = 4;
719                 else if( h->non_zero_count_cache[12+8*(i>>1)] != 0 ||
720                          ((!h->pps.cabac && IS_8x8DCT(s->current_picture.mb_type[mbn_xy])) ?
721                             (h->cbp_table[mbn_xy] & ((MB_FIELD ? (i&2) : (mb_y&1)) ? 8 : 2))
722                                                                        :
723                             h->non_zero_count[mbn_xy][7+(MB_FIELD ? (i&3) : (i>>2)+(mb_y&1)*2)*8]))
724                     bS[i] = 2;
725                 else
726                     bS[i] = 1;
727             }
728         }
729
730         mb_qp = s->current_picture.qscale_table[mb_xy];
731         mbn0_qp = s->current_picture.qscale_table[left_mb_xy[0]];
732         mbn1_qp = s->current_picture.qscale_table[left_mb_xy[1]];
733         qp[0] = ( mb_qp + mbn0_qp + 1 ) >> 1;
734         bqp[0] = ( get_chroma_qp( h, 0, mb_qp ) +
735                    get_chroma_qp( h, 0, mbn0_qp ) + 1 ) >> 1;
736         rqp[0] = ( get_chroma_qp( h, 1, mb_qp ) +
737                    get_chroma_qp( h, 1, mbn0_qp ) + 1 ) >> 1;
738         qp[1] = ( mb_qp + mbn1_qp + 1 ) >> 1;
739         bqp[1] = ( get_chroma_qp( h, 0, mb_qp ) +
740                    get_chroma_qp( h, 0, mbn1_qp ) + 1 ) >> 1;
741         rqp[1] = ( get_chroma_qp( h, 1, mb_qp ) +
742                    get_chroma_qp( h, 1, mbn1_qp ) + 1 ) >> 1;
743
744         /* Filter edge */
745         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);
746         { int i; for (i = 0; i < 8; i++) tprintf(s->avctx, " bS[%d]:%d", i, bS[i]); tprintf(s->avctx, "\n"); }
747         filter_mb_mbaff_edgev ( h, &img_y [0], linesize,   bS, qp );
748         filter_mb_mbaff_edgecv( h, &img_cb[0], uvlinesize, bS, bqp );
749         filter_mb_mbaff_edgecv( h, &img_cr[0], uvlinesize, bS, rqp );
750     }
751
752 #if CONFIG_SMALL
753     for( dir = 0; dir < 2; dir++ )
754         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);
755 #else
756     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);
757     filter_mb_dir(h, mb_x, mb_y, img_y, img_cb, img_cr, linesize, uvlinesize, mb_xy, mb_type, mvy_limit, 0, 1);
758 #endif
759 }