H.264: Declare bS with DECLARE_ALIGNED_8 for uint64_t casts.
[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 //#undef NDEBUG
37 #include <assert.h>
38
39 /* Deblocking filter (p153) */
40 static const uint8_t alpha_table[52*3] = {
41      0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,
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,
46      0,  0,  0,  0,  0,  0,  4,  4,  5,  6,
47      7,  8,  9, 10, 12, 13, 15, 17, 20, 22,
48     25, 28, 32, 36, 40, 45, 50, 56, 63, 71,
49     80, 90,101,113,127,144,162,182,203,226,
50    255,255,
51    255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,
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 };
56 static const uint8_t beta_table[52*3] = {
57      0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,
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,
62      0,  0,  0,  0,  0,  0,  2,  2,  2,  3,
63      3,  3,  3,  4,  4,  4,  6,  6,  7,  7,
64      8,  8,  9,  9, 10, 10, 11, 11, 12, 12,
65     13, 13, 14, 14, 15, 15, 16, 16, 17, 17,
66     18, 18,
67     18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 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 };
72 static const uint8_t tc0_table[52*3][4] = {
73     {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 },
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 },
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, 1 },
85     {-1, 0, 0, 1 }, {-1, 0, 0, 1 }, {-1, 0, 0, 1 }, {-1, 0, 1, 1 }, {-1, 0, 1, 1 }, {-1, 1, 1, 1 },
86     {-1, 1, 1, 1 }, {-1, 1, 1, 1 }, {-1, 1, 1, 1 }, {-1, 1, 1, 2 }, {-1, 1, 1, 2 }, {-1, 1, 1, 2 },
87     {-1, 1, 1, 2 }, {-1, 1, 2, 3 }, {-1, 1, 2, 3 }, {-1, 2, 2, 3 }, {-1, 2, 2, 4 }, {-1, 2, 3, 4 },
88     {-1, 2, 3, 4 }, {-1, 3, 3, 5 }, {-1, 3, 4, 6 }, {-1, 3, 4, 6 }, {-1, 4, 5, 7 }, {-1, 4, 5, 8 },
89     {-1, 4, 6, 9 }, {-1, 5, 7,10 }, {-1, 6, 8,11 }, {-1, 6, 8,13 }, {-1, 7,10,14 }, {-1, 8,11,16 },
90     {-1, 9,12,18 }, {-1,10,13,20 }, {-1,11,15,23 }, {-1,13,17,25 },
91     {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-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 },
100 };
101
102 static void av_noinline filter_mb_edgev( H264Context *h, uint8_t *pix, int stride, int16_t bS[4], int qp ) {
103     const int index_a = qp + h->slice_alpha_c0_offset;
104     const int alpha = (alpha_table+52)[index_a];
105     const int beta  = (beta_table+52)[qp + h->slice_beta_offset];
106     if (alpha ==0 || beta == 0) return;
107
108     if( bS[0] < 4 ) {
109         int8_t tc[4];
110         tc[0] = (tc0_table+52)[index_a][bS[0]];
111         tc[1] = (tc0_table+52)[index_a][bS[1]];
112         tc[2] = (tc0_table+52)[index_a][bS[2]];
113         tc[3] = (tc0_table+52)[index_a][bS[3]];
114         h->s.dsp.h264_h_loop_filter_luma(pix, stride, alpha, beta, tc);
115     } else {
116         h->s.dsp.h264_h_loop_filter_luma_intra(pix, stride, alpha, beta);
117     }
118 }
119 static void av_noinline filter_mb_edgecv( H264Context *h, uint8_t *pix, int stride, int16_t bS[4], int qp ) {
120     const int index_a = qp + h->slice_alpha_c0_offset;
121     const int alpha = (alpha_table+52)[index_a];
122     const int beta  = (beta_table+52)[qp + h->slice_beta_offset];
123     if (alpha ==0 || beta == 0) return;
124
125     if( bS[0] < 4 ) {
126         int8_t tc[4];
127         tc[0] = (tc0_table+52)[index_a][bS[0]]+1;
128         tc[1] = (tc0_table+52)[index_a][bS[1]]+1;
129         tc[2] = (tc0_table+52)[index_a][bS[2]]+1;
130         tc[3] = (tc0_table+52)[index_a][bS[3]]+1;
131         h->s.dsp.h264_h_loop_filter_chroma(pix, stride, alpha, beta, tc);
132     } else {
133         h->s.dsp.h264_h_loop_filter_chroma_intra(pix, stride, alpha, beta);
134     }
135 }
136
137 static void filter_mb_mbaff_edgev( H264Context *h, uint8_t *pix, int stride, int16_t bS[4], int bsi, int qp ) {
138     int i;
139     for( i = 0; i < 8; i++, pix += stride) {
140         int index_a;
141         int alpha;
142         int beta;
143         const int bS_index = (i >> 1) * bsi;
144
145         if( bS[bS_index] == 0 ) {
146             continue;
147         }
148
149         index_a = qp + h->slice_alpha_c0_offset;
150         alpha = (alpha_table+52)[index_a];
151         beta  = (beta_table+52)[qp + h->slice_beta_offset];
152
153         if( bS[bS_index] < 4 ) {
154             const int tc0 = (tc0_table+52)[index_a][bS[bS_index]];
155             const int p0 = pix[-1];
156             const int p1 = pix[-2];
157             const int p2 = pix[-3];
158             const int q0 = pix[0];
159             const int q1 = pix[1];
160             const int q2 = pix[2];
161
162             if( FFABS( p0 - q0 ) < alpha &&
163                 FFABS( p1 - p0 ) < beta &&
164                 FFABS( q1 - q0 ) < beta ) {
165                 int tc = tc0;
166                 int i_delta;
167
168                 if( FFABS( p2 - p0 ) < beta ) {
169                     pix[-2] = p1 + av_clip( ( p2 + ( ( p0 + q0 + 1 ) >> 1 ) - ( p1 << 1 ) ) >> 1, -tc0, tc0 );
170                     tc++;
171                 }
172                 if( FFABS( q2 - q0 ) < beta ) {
173                     pix[1] = q1 + av_clip( ( q2 + ( ( p0 + q0 + 1 ) >> 1 ) - ( q1 << 1 ) ) >> 1, -tc0, tc0 );
174                     tc++;
175                 }
176
177                 i_delta = av_clip( (((q0 - p0 ) << 2) + (p1 - q1) + 4) >> 3, -tc, tc );
178                 pix[-1] = av_clip_uint8( p0 + i_delta );    /* p0' */
179                 pix[0]  = av_clip_uint8( q0 - i_delta );    /* q0' */
180                 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);
181             }
182         }else{
183             const int p0 = pix[-1];
184             const int p1 = pix[-2];
185             const int p2 = pix[-3];
186
187             const int q0 = pix[0];
188             const int q1 = pix[1];
189             const int q2 = pix[2];
190
191             if( FFABS( p0 - q0 ) < alpha &&
192                 FFABS( p1 - p0 ) < beta &&
193                 FFABS( q1 - q0 ) < beta ) {
194
195                 if(FFABS( p0 - q0 ) < (( alpha >> 2 ) + 2 )){
196                     if( FFABS( p2 - p0 ) < beta)
197                     {
198                         const int p3 = pix[-4];
199                         /* p0', p1', p2' */
200                         pix[-1] = ( p2 + 2*p1 + 2*p0 + 2*q0 + q1 + 4 ) >> 3;
201                         pix[-2] = ( p2 + p1 + p0 + q0 + 2 ) >> 2;
202                         pix[-3] = ( 2*p3 + 3*p2 + p1 + p0 + q0 + 4 ) >> 3;
203                     } else {
204                         /* p0' */
205                         pix[-1] = ( 2*p1 + p0 + q1 + 2 ) >> 2;
206                     }
207                     if( FFABS( q2 - q0 ) < beta)
208                     {
209                         const int q3 = pix[3];
210                         /* q0', q1', q2' */
211                         pix[0] = ( p1 + 2*p0 + 2*q0 + 2*q1 + q2 + 4 ) >> 3;
212                         pix[1] = ( p0 + q0 + q1 + q2 + 2 ) >> 2;
213                         pix[2] = ( 2*q3 + 3*q2 + q1 + q0 + p0 + 4 ) >> 3;
214                     } else {
215                         /* q0' */
216                         pix[0] = ( 2*q1 + q0 + p1 + 2 ) >> 2;
217                     }
218                 }else{
219                     /* p0', q0' */
220                     pix[-1] = ( 2*p1 + p0 + q1 + 2 ) >> 2;
221                     pix[ 0] = ( 2*q1 + q0 + p1 + 2 ) >> 2;
222                 }
223                 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]);
224             }
225         }
226     }
227 }
228 static void filter_mb_mbaff_edgecv( H264Context *h, uint8_t *pix, int stride, int16_t bS[4], int bsi, int qp ) {
229     int i;
230     for( i = 0; i < 4; i++, pix += stride) {
231         int index_a;
232         int alpha;
233         int beta;
234         const int bS_index = i*bsi;
235
236         if( bS[bS_index] == 0 ) {
237             continue;
238         }
239
240         index_a = qp + h->slice_alpha_c0_offset;
241         alpha = (alpha_table+52)[index_a];
242         beta  = (beta_table+52)[qp + h->slice_beta_offset];
243
244         if( bS[bS_index] < 4 ) {
245             const int tc = (tc0_table+52)[index_a][bS[bS_index]] + 1;
246             const int p0 = pix[-1];
247             const int p1 = pix[-2];
248             const int q0 = pix[0];
249             const int q1 = pix[1];
250
251             if( FFABS( p0 - q0 ) < alpha &&
252                 FFABS( p1 - p0 ) < beta &&
253                 FFABS( q1 - q0 ) < beta ) {
254                 const int i_delta = av_clip( (((q0 - p0 ) << 2) + (p1 - q1) + 4) >> 3, -tc, tc );
255
256                 pix[-1] = av_clip_uint8( p0 + i_delta );    /* p0' */
257                 pix[0]  = av_clip_uint8( q0 - i_delta );    /* q0' */
258                 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);
259             }
260         }else{
261             const int p0 = pix[-1];
262             const int p1 = pix[-2];
263             const int q0 = pix[0];
264             const int q1 = pix[1];
265
266             if( FFABS( p0 - q0 ) < alpha &&
267                 FFABS( p1 - p0 ) < beta &&
268                 FFABS( q1 - q0 ) < beta ) {
269
270                 pix[-1] = ( 2*p1 + p0 + q1 + 2 ) >> 2;   /* p0' */
271                 pix[0]  = ( 2*q1 + q0 + p1 + 2 ) >> 2;   /* q0' */
272                 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]);
273             }
274         }
275     }
276 }
277
278 static void av_noinline filter_mb_edgeh( H264Context *h, uint8_t *pix, int stride, int16_t bS[4], int qp ) {
279     const int index_a = qp + h->slice_alpha_c0_offset;
280     const int alpha = (alpha_table+52)[index_a];
281     const int beta  = (beta_table+52)[qp + h->slice_beta_offset];
282     if (alpha ==0 || beta == 0) return;
283
284     if( bS[0] < 4 ) {
285         int8_t tc[4];
286         tc[0] = (tc0_table+52)[index_a][bS[0]];
287         tc[1] = (tc0_table+52)[index_a][bS[1]];
288         tc[2] = (tc0_table+52)[index_a][bS[2]];
289         tc[3] = (tc0_table+52)[index_a][bS[3]];
290         h->s.dsp.h264_v_loop_filter_luma(pix, stride, alpha, beta, tc);
291     } else {
292         h->s.dsp.h264_v_loop_filter_luma_intra(pix, stride, alpha, beta);
293     }
294 }
295
296 static void av_noinline filter_mb_edgech( H264Context *h, uint8_t *pix, int stride, int16_t bS[4], int qp ) {
297     const int index_a = qp + h->slice_alpha_c0_offset;
298     const int alpha = (alpha_table+52)[index_a];
299     const int beta  = (beta_table+52)[qp + h->slice_beta_offset];
300     if (alpha ==0 || beta == 0) return;
301
302     if( bS[0] < 4 ) {
303         int8_t tc[4];
304         tc[0] = (tc0_table+52)[index_a][bS[0]]+1;
305         tc[1] = (tc0_table+52)[index_a][bS[1]]+1;
306         tc[2] = (tc0_table+52)[index_a][bS[2]]+1;
307         tc[3] = (tc0_table+52)[index_a][bS[3]]+1;
308         h->s.dsp.h264_v_loop_filter_chroma(pix, stride, alpha, beta, tc);
309     } else {
310         h->s.dsp.h264_v_loop_filter_chroma_intra(pix, stride, alpha, beta);
311     }
312 }
313
314 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) {
315     MpegEncContext * const s = &h->s;
316     int mb_y_firstrow = s->picture_structure == PICT_BOTTOM_FIELD;
317     int mb_xy, mb_type;
318     int qp, qp0, qp1, qpc, qpc0, qpc1, qp_thresh;
319
320     mb_xy = h->mb_xy;
321
322     if(mb_x==0 || mb_y==mb_y_firstrow || !s->dsp.h264_loop_filter_strength || h->pps.chroma_qp_diff ||
323        (h->deblocking_filter == 2 && (h->slice_num != h->slice_table[h->top_mb_xy] ||
324                                       h->slice_num != h->slice_table[mb_xy - 1]))) {
325         ff_h264_filter_mb(h, mb_x, mb_y, img_y, img_cb, img_cr, linesize, uvlinesize);
326         return;
327     }
328     assert(!FRAME_MBAFF);
329
330     mb_type = s->current_picture.mb_type[mb_xy];
331     qp = s->current_picture.qscale_table[mb_xy];
332     qp0 = s->current_picture.qscale_table[mb_xy-1];
333     qp1 = s->current_picture.qscale_table[h->top_mb_xy];
334     qpc = get_chroma_qp( h, 0, qp );
335     qpc0 = get_chroma_qp( h, 0, qp0 );
336     qpc1 = get_chroma_qp( h, 0, qp1 );
337     qp0 = (qp + qp0 + 1) >> 1;
338     qp1 = (qp + qp1 + 1) >> 1;
339     qpc0 = (qpc + qpc0 + 1) >> 1;
340     qpc1 = (qpc + qpc1 + 1) >> 1;
341     qp_thresh = 15 - h->slice_alpha_c0_offset;
342     if(qp <= qp_thresh && qp0 <= qp_thresh && qp1 <= qp_thresh &&
343        qpc <= qp_thresh && qpc0 <= qp_thresh && qpc1 <= qp_thresh)
344         return;
345
346     if( IS_INTRA(mb_type) ) {
347         int16_t bS4[4] = {4,4,4,4};
348         int16_t bS3[4] = {3,3,3,3};
349         int16_t *bSH = FIELD_PICTURE ? bS3 : bS4;
350         if( IS_8x8DCT(mb_type) ) {
351             filter_mb_edgev( h, &img_y[4*0], linesize, bS4, qp0 );
352             filter_mb_edgev( h, &img_y[4*2], linesize, bS3, qp );
353             filter_mb_edgeh( h, &img_y[4*0*linesize], linesize, bSH, qp1 );
354             filter_mb_edgeh( h, &img_y[4*2*linesize], linesize, bS3, qp );
355         } else {
356             filter_mb_edgev( h, &img_y[4*0], linesize, bS4, qp0 );
357             filter_mb_edgev( h, &img_y[4*1], linesize, bS3, qp );
358             filter_mb_edgev( h, &img_y[4*2], linesize, bS3, qp );
359             filter_mb_edgev( h, &img_y[4*3], linesize, bS3, qp );
360             filter_mb_edgeh( h, &img_y[4*0*linesize], linesize, bSH, qp1 );
361             filter_mb_edgeh( h, &img_y[4*1*linesize], linesize, bS3, qp );
362             filter_mb_edgeh( h, &img_y[4*2*linesize], linesize, bS3, qp );
363             filter_mb_edgeh( h, &img_y[4*3*linesize], linesize, bS3, qp );
364         }
365         filter_mb_edgecv( h, &img_cb[2*0], uvlinesize, bS4, qpc0 );
366         filter_mb_edgecv( h, &img_cb[2*2], uvlinesize, bS3, qpc );
367         filter_mb_edgecv( h, &img_cr[2*0], uvlinesize, bS4, qpc0 );
368         filter_mb_edgecv( h, &img_cr[2*2], uvlinesize, bS3, qpc );
369         filter_mb_edgech( h, &img_cb[2*0*uvlinesize], uvlinesize, bSH, qpc1 );
370         filter_mb_edgech( h, &img_cb[2*2*uvlinesize], uvlinesize, bS3, qpc );
371         filter_mb_edgech( h, &img_cr[2*0*uvlinesize], uvlinesize, bSH, qpc1 );
372         filter_mb_edgech( h, &img_cr[2*2*uvlinesize], uvlinesize, bS3, qpc );
373         return;
374     } else {
375         DECLARE_ALIGNED_8(int16_t, bS[2][4][4]);
376         uint64_t (*bSv)[4] = (uint64_t(*)[4])bS;
377         int edges;
378         if( IS_8x8DCT(mb_type) && (h->cbp&7) == 7 ) {
379             edges = 4;
380             bSv[0][0] = bSv[0][2] = bSv[1][0] = bSv[1][2] = 0x0002000200020002ULL;
381         } else {
382             int mask_edge1 = (mb_type & (MB_TYPE_16x16 | MB_TYPE_8x16)) ? 3 :
383                              (mb_type & MB_TYPE_16x8) ? 1 : 0;
384             int mask_edge0 = (mb_type & (MB_TYPE_16x16 | MB_TYPE_8x16))
385                              && (s->current_picture.mb_type[mb_xy-1] & (MB_TYPE_16x16 | MB_TYPE_8x16))
386                              ? 3 : 0;
387             int step = IS_8x8DCT(mb_type) ? 2 : 1;
388             edges = (mb_type & MB_TYPE_16x16) && !(h->cbp & 15) ? 1 : 4;
389             s->dsp.h264_loop_filter_strength( bS, h->non_zero_count_cache, h->ref_cache, h->mv_cache,
390                                               (h->slice_type_nos == FF_B_TYPE), edges, step, mask_edge0, mask_edge1, FIELD_PICTURE);
391         }
392         if( IS_INTRA(s->current_picture.mb_type[mb_xy-1]) )
393             bSv[0][0] = 0x0004000400040004ULL;
394         if( IS_INTRA(s->current_picture.mb_type[h->top_mb_xy]) )
395             bSv[1][0] = FIELD_PICTURE ? 0x0003000300030003ULL : 0x0004000400040004ULL;
396
397 #define FILTER(hv,dir,edge)\
398         if(bSv[dir][edge]) {\
399             filter_mb_edge##hv( h, &img_y[4*edge*(dir?linesize:1)], linesize, bS[dir][edge], edge ? qp : qp##dir );\
400             if(!(edge&1)) {\
401                 filter_mb_edgec##hv( h, &img_cb[2*edge*(dir?uvlinesize:1)], uvlinesize, bS[dir][edge], edge ? qpc : qpc##dir );\
402                 filter_mb_edgec##hv( h, &img_cr[2*edge*(dir?uvlinesize:1)], uvlinesize, bS[dir][edge], edge ? qpc : qpc##dir );\
403             }\
404         }
405         if( edges == 1 ) {
406             FILTER(v,0,0);
407             FILTER(h,1,0);
408         } else if( IS_8x8DCT(mb_type) ) {
409             FILTER(v,0,0);
410             FILTER(v,0,2);
411             FILTER(h,1,0);
412             FILTER(h,1,2);
413         } else {
414             FILTER(v,0,0);
415             FILTER(v,0,1);
416             FILTER(v,0,2);
417             FILTER(v,0,3);
418             FILTER(h,1,0);
419             FILTER(h,1,1);
420             FILTER(h,1,2);
421             FILTER(h,1,3);
422         }
423 #undef FILTER
424     }
425 }
426
427
428 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) {
429     MpegEncContext * const s = &h->s;
430     int edge;
431     const int mbm_xy = dir == 0 ? mb_xy -1 : h->top_mb_xy;
432     const int mbm_type = s->current_picture.mb_type[mbm_xy];
433
434     const int edges = (mb_type & (MB_TYPE_16x16|MB_TYPE_SKIP))
435                               == (MB_TYPE_16x16|MB_TYPE_SKIP) ? 1 : 4;
436     // how often to recheck mv-based bS when iterating between edges
437     const int mask_edge = (mb_type & (MB_TYPE_16x16 | (MB_TYPE_16x8 << dir))) ? 3 :
438                           (mb_type & (MB_TYPE_8x16 >> dir)) ? 1 : 0;
439     // how often to recheck mv-based bS when iterating along each edge
440     const int mask_par0 = mb_type & (MB_TYPE_16x16 | (MB_TYPE_8x16 >> dir));
441     int start =   h->slice_table[mbm_xy] == 0xFFFF
442                || first_vertical_edge_done
443                || (h->deblocking_filter==2 && h->slice_table[mbm_xy] != h->slice_num);
444
445
446     if (FRAME_MBAFF && (dir == 1) && ((mb_y&1) == 0) && start == 0
447         && IS_INTERLACED(mbm_type&~mb_type)
448         ) {
449         // This is a special case in the norm where the filtering must
450         // be done twice (one each of the field) even if we are in a
451         // frame macroblock.
452         //
453         unsigned int tmp_linesize   = 2 *   linesize;
454         unsigned int tmp_uvlinesize = 2 * uvlinesize;
455         int mbn_xy = mb_xy - 2 * s->mb_stride;
456         int j;
457
458         for(j=0; j<2; j++, mbn_xy += s->mb_stride){
459             DECLARE_ALIGNED_8(int16_t, bS[4]);
460             int qp;
461             if( IS_INTRA(mb_type|s->current_picture.mb_type[mbn_xy]) ) {
462                 *(uint64_t*)bS= 0x0003000300030003ULL;
463             } else {
464                 const uint8_t *mbn_nnz = h->non_zero_count[mbn_xy] + 4+3*8;
465                 int i;
466                 for( i = 0; i < 4; i++ ) {
467                     bS[i] = 1 + !!(h->non_zero_count_cache[scan8[0]+i] | mbn_nnz[i]);
468                 }
469             }
470             // Do not use s->qscale as luma quantizer because it has not the same
471             // value in IPCM macroblocks.
472             qp = ( s->current_picture.qscale_table[mb_xy] + s->current_picture.qscale_table[mbn_xy] + 1 ) >> 1;
473             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);
474             { int i; for (i = 0; i < 4; i++) tprintf(s->avctx, " bS[%d]:%d", i, bS[i]); tprintf(s->avctx, "\n"); }
475             filter_mb_edgeh( h, &img_y[j*linesize], tmp_linesize, bS, qp );
476             filter_mb_edgech( h, &img_cb[j*uvlinesize], tmp_uvlinesize, bS,
477                               ( h->chroma_qp[0] + get_chroma_qp( h, 0, s->current_picture.qscale_table[mbn_xy] ) + 1 ) >> 1);
478             filter_mb_edgech( h, &img_cr[j*uvlinesize], tmp_uvlinesize, bS,
479                               ( h->chroma_qp[1] + get_chroma_qp( h, 1, s->current_picture.qscale_table[mbn_xy] ) + 1 ) >> 1);
480         }
481
482         start = 1;
483     }
484
485     /* Calculate bS */
486     for( edge = start; edge < edges; edge++ ) {
487         /* mbn_xy: neighbor macroblock */
488         const int mbn_xy = edge > 0 ? mb_xy : mbm_xy;
489         const int mbn_type = s->current_picture.mb_type[mbn_xy];
490         DECLARE_ALIGNED_8(int16_t, bS[4]);
491         int qp;
492
493         if( (edge&1) && IS_8x8DCT(mb_type) )
494             continue;
495
496         if( IS_INTRA(mb_type|mbn_type)) {
497             *(uint64_t*)bS= 0x0003000300030003ULL;
498             if (edge == 0) {
499                 if (   (!IS_INTERLACED(mb_type|mbm_type))
500                     || ((FRAME_MBAFF || (s->picture_structure != PICT_FRAME)) && (dir == 0))
501                 )
502                     *(uint64_t*)bS= 0x0004000400040004ULL;
503             }
504         } else {
505             int i, l;
506             int mv_done;
507
508             if( edge & mask_edge ) {
509                 *(uint64_t*)bS= 0;
510                 mv_done = 1;
511             }
512             else if( FRAME_MBAFF && IS_INTERLACED(mb_type ^ mbn_type)) {
513                 *(uint64_t*)bS= 0x0001000100010001ULL;
514                 mv_done = 1;
515             }
516             else if( mask_par0 && (edge || (mbn_type & (MB_TYPE_16x16 | (MB_TYPE_8x16 >> dir)))) ) {
517                 int b_idx= 8 + 4 + edge * (dir ? 8:1);
518                 int bn_idx= b_idx - (dir ? 8:1);
519                 int v = 0;
520
521                 for( l = 0; !v && l < 1 + (h->slice_type_nos == FF_B_TYPE); l++ ) {
522                     v |= h->ref_cache[l][b_idx] != h->ref_cache[l][bn_idx] |
523                          h->mv_cache[l][b_idx][0] - h->mv_cache[l][bn_idx][0] + 3 >= 7U |
524                          FFABS( h->mv_cache[l][b_idx][1] - h->mv_cache[l][bn_idx][1] ) >= mvy_limit;
525                 }
526
527                 if(h->slice_type_nos == FF_B_TYPE && v){
528                     v=0;
529                     for( l = 0; !v && l < 2; l++ ) {
530                         int ln= 1-l;
531                         v |= h->ref_cache[l][b_idx] != h->ref_cache[ln][bn_idx] |
532                             h->mv_cache[l][b_idx][0] - h->mv_cache[ln][bn_idx][0] + 3 >= 7U |
533                             FFABS( h->mv_cache[l][b_idx][1] - h->mv_cache[ln][bn_idx][1] ) >= mvy_limit;
534                     }
535                 }
536
537                 bS[0] = bS[1] = bS[2] = bS[3] = v;
538                 mv_done = 1;
539             }
540             else
541                 mv_done = 0;
542
543             for( i = 0; i < 4; i++ ) {
544                 int x = dir == 0 ? edge : i;
545                 int y = dir == 0 ? i    : edge;
546                 int b_idx= 8 + 4 + x + 8*y;
547                 int bn_idx= b_idx - (dir ? 8:1);
548
549                 if( h->non_zero_count_cache[b_idx] |
550                     h->non_zero_count_cache[bn_idx] ) {
551                     bS[i] = 2;
552                 }
553                 else if(!mv_done)
554                 {
555                     bS[i] = 0;
556                     for( l = 0; l < 1 + (h->slice_type_nos == FF_B_TYPE); l++ ) {
557                         if( h->ref_cache[l][b_idx] != h->ref_cache[l][bn_idx] |
558                             h->mv_cache[l][b_idx][0] - h->mv_cache[l][bn_idx][0] + 3 >= 7U |
559                             FFABS( h->mv_cache[l][b_idx][1] - h->mv_cache[l][bn_idx][1] ) >= mvy_limit ) {
560                             bS[i] = 1;
561                             break;
562                         }
563                     }
564
565                     if(h->slice_type_nos == FF_B_TYPE && bS[i]){
566                         bS[i] = 0;
567                         for( l = 0; l < 2; l++ ) {
568                             int ln= 1-l;
569                             if( h->ref_cache[l][b_idx] != h->ref_cache[ln][bn_idx] |
570                                 h->mv_cache[l][b_idx][0] - h->mv_cache[ln][bn_idx][0] + 3 >= 7U |
571                                 FFABS( h->mv_cache[l][b_idx][1] - h->mv_cache[ln][bn_idx][1] ) >= mvy_limit ) {
572                                 bS[i] = 1;
573                                 break;
574                             }
575                         }
576                     }
577                 }
578             }
579
580             if(bS[0]+bS[1]+bS[2]+bS[3] == 0)
581                 continue;
582         }
583
584         /* Filter edge */
585         // Do not use s->qscale as luma quantizer because it has not the same
586         // value in IPCM macroblocks.
587         qp = ( s->current_picture.qscale_table[mb_xy] + s->current_picture.qscale_table[mbn_xy] + 1 ) >> 1;
588         //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]);
589         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);
590         //{ int i; for (i = 0; i < 4; i++) tprintf(s->avctx, " bS[%d]:%d", i, bS[i]); tprintf(s->avctx, "\n"); }
591         if( dir == 0 ) {
592             filter_mb_edgev( h, &img_y[4*edge], linesize, bS, qp );
593             if( (edge&1) == 0 ) {
594                 int qp= ( h->chroma_qp[0] + get_chroma_qp( h, 0, s->current_picture.qscale_table[mbn_xy] ) + 1 ) >> 1;
595                 filter_mb_edgecv( h, &img_cb[2*edge], uvlinesize, bS, qp);
596                 if(h->pps.chroma_qp_diff)
597                     qp= ( h->chroma_qp[1] + get_chroma_qp( h, 1, s->current_picture.qscale_table[mbn_xy] ) + 1 ) >> 1;
598                 filter_mb_edgecv( h, &img_cr[2*edge], uvlinesize, bS, qp);
599             }
600         } else {
601             filter_mb_edgeh( h, &img_y[4*edge*linesize], linesize, bS, qp );
602             if( (edge&1) == 0 ) {
603                 int qp= ( h->chroma_qp[0] + get_chroma_qp( h, 0, s->current_picture.qscale_table[mbn_xy] ) + 1 ) >> 1;
604                 filter_mb_edgech( h, &img_cb[2*edge*uvlinesize], uvlinesize, bS, qp);
605                 if(h->pps.chroma_qp_diff)
606                     qp= ( h->chroma_qp[1] + get_chroma_qp( h, 1, s->current_picture.qscale_table[mbn_xy] ) + 1 ) >> 1;
607                 filter_mb_edgech( h, &img_cr[2*edge*uvlinesize], uvlinesize, bS, qp);
608             }
609         }
610     }
611 }
612
613 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) {
614     MpegEncContext * const s = &h->s;
615     const int mb_xy= mb_x + mb_y*s->mb_stride;
616     const int mb_type = s->current_picture.mb_type[mb_xy];
617     const int mvy_limit = IS_INTERLACED(mb_type) ? 2 : 4;
618     int first_vertical_edge_done = 0;
619     av_unused int dir;
620     int list;
621
622     if (FRAME_MBAFF
623             // left mb is in picture
624             && h->slice_table[mb_xy-1] != 0xFFFF
625             // and current and left pair do not have the same interlaced type
626             && IS_INTERLACED(mb_type^s->current_picture.mb_type[mb_xy-1])
627             // and left mb is in the same slice if deblocking_filter == 2
628             && (h->deblocking_filter!=2 || h->slice_table[mb_xy-1] == h->slice_num)) {
629         /* First vertical edge is different in MBAFF frames
630          * There are 8 different bS to compute and 2 different Qp
631          */
632         const int pair_xy = mb_x + (mb_y&~1)*s->mb_stride;
633         const int left_mb_xy[2] = { pair_xy-1, pair_xy-1+s->mb_stride };
634         DECLARE_ALIGNED_8(int16_t, bS[8]);
635         int qp[2];
636         int bqp[2];
637         int rqp[2];
638         int mb_qp, mbn0_qp, mbn1_qp;
639         int i;
640         first_vertical_edge_done = 1;
641
642         if( IS_INTRA(mb_type) )
643             *(uint64_t*)&bS[0]=
644             *(uint64_t*)&bS[4]= 0x0004000400040004ULL;
645         else {
646             for( i = 0; i < 8; i++ ) {
647                 int mbn_xy = MB_FIELD ? left_mb_xy[i>>2] : left_mb_xy[i&1];
648
649                 if( IS_INTRA( s->current_picture.mb_type[mbn_xy] ) )
650                     bS[i] = 4;
651                 else if( h->non_zero_count_cache[12+8*(i>>1)] != 0 ||
652                          ((!h->pps.cabac && IS_8x8DCT(s->current_picture.mb_type[mbn_xy])) ?
653                             (h->cbp_table[mbn_xy] & ((MB_FIELD ? (i&2) : (mb_y&1)) ? 8 : 2))
654                                                                        :
655                             h->non_zero_count[mbn_xy][7+(MB_FIELD ? (i&3) : (i>>2)+(mb_y&1)*2)*8]))
656                     bS[i] = 2;
657                 else
658                     bS[i] = 1;
659             }
660         }
661
662         mb_qp = s->current_picture.qscale_table[mb_xy];
663         mbn0_qp = s->current_picture.qscale_table[left_mb_xy[0]];
664         mbn1_qp = s->current_picture.qscale_table[left_mb_xy[1]];
665         qp[0] = ( mb_qp + mbn0_qp + 1 ) >> 1;
666         bqp[0] = ( get_chroma_qp( h, 0, mb_qp ) +
667                    get_chroma_qp( h, 0, mbn0_qp ) + 1 ) >> 1;
668         rqp[0] = ( get_chroma_qp( h, 1, mb_qp ) +
669                    get_chroma_qp( h, 1, mbn0_qp ) + 1 ) >> 1;
670         qp[1] = ( mb_qp + mbn1_qp + 1 ) >> 1;
671         bqp[1] = ( get_chroma_qp( h, 0, mb_qp ) +
672                    get_chroma_qp( h, 0, mbn1_qp ) + 1 ) >> 1;
673         rqp[1] = ( get_chroma_qp( h, 1, mb_qp ) +
674                    get_chroma_qp( h, 1, mbn1_qp ) + 1 ) >> 1;
675
676         /* Filter edge */
677         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);
678         { int i; for (i = 0; i < 8; i++) tprintf(s->avctx, " bS[%d]:%d", i, bS[i]); tprintf(s->avctx, "\n"); }
679         if(MB_FIELD){
680             filter_mb_mbaff_edgev ( h, img_y                ,   linesize, bS  , 1, qp [0] );
681             filter_mb_mbaff_edgev ( h, img_y  + 8*  linesize,   linesize, bS+4, 1, qp [1] );
682             filter_mb_mbaff_edgecv( h, img_cb,                uvlinesize, bS  , 1, bqp[0] );
683             filter_mb_mbaff_edgecv( h, img_cb + 4*uvlinesize, uvlinesize, bS+4, 1, bqp[1] );
684             filter_mb_mbaff_edgecv( h, img_cr,                uvlinesize, bS  , 1, rqp[0] );
685             filter_mb_mbaff_edgecv( h, img_cr + 4*uvlinesize, uvlinesize, bS+4, 1, rqp[1] );
686         }else{
687             filter_mb_mbaff_edgev ( h, img_y              , 2*  linesize, bS  , 2, qp [0] );
688             filter_mb_mbaff_edgev ( h, img_y  +   linesize, 2*  linesize, bS+1, 2, qp [1] );
689             filter_mb_mbaff_edgecv( h, img_cb,              2*uvlinesize, bS  , 2, bqp[0] );
690             filter_mb_mbaff_edgecv( h, img_cb + uvlinesize, 2*uvlinesize, bS+1, 2, bqp[1] );
691             filter_mb_mbaff_edgecv( h, img_cr,              2*uvlinesize, bS  , 2, rqp[0] );
692             filter_mb_mbaff_edgecv( h, img_cr + uvlinesize, 2*uvlinesize, bS+1, 2, rqp[1] );
693         }
694     }
695
696 #if CONFIG_SMALL
697     for( dir = 0; dir < 2; dir++ )
698         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);
699 #else
700     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);
701     filter_mb_dir(h, mb_x, mb_y, img_y, img_cb, img_cr, linesize, uvlinesize, mb_xy, mb_type, mvy_limit, 0, 1);
702 #endif
703 }