Rather call filter_mb_mbaff_edge*v() more often than do extra calculations
[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[4], int bsi, int qp ) {
142     int i;
143     for( i = 0; i < 8; i++, pix += stride) {
144         int index_a;
145         int alpha;
146         int beta;
147         const int bS_index = (i >> 1) * bsi;
148
149         if( bS[bS_index] == 0 ) {
150             continue;
151         }
152
153         index_a = qp + h->slice_alpha_c0_offset;
154         alpha = (alpha_table+52)[index_a];
155         beta  = (beta_table+52)[qp + h->slice_beta_offset];
156
157         if( bS[bS_index] < 4 ) {
158             const int tc0 = (tc0_table+52)[index_a][bS[bS_index]];
159             const int p0 = pix[-1];
160             const int p1 = pix[-2];
161             const int p2 = pix[-3];
162             const int q0 = pix[0];
163             const int q1 = pix[1];
164             const int q2 = pix[2];
165
166             if( FFABS( p0 - q0 ) < alpha &&
167                 FFABS( p1 - p0 ) < beta &&
168                 FFABS( q1 - q0 ) < beta ) {
169                 int tc = tc0;
170                 int i_delta;
171
172                 if( FFABS( p2 - p0 ) < beta ) {
173                     pix[-2] = p1 + av_clip( ( p2 + ( ( p0 + q0 + 1 ) >> 1 ) - ( p1 << 1 ) ) >> 1, -tc0, tc0 );
174                     tc++;
175                 }
176                 if( FFABS( q2 - q0 ) < beta ) {
177                     pix[1] = q1 + av_clip( ( q2 + ( ( p0 + q0 + 1 ) >> 1 ) - ( q1 << 1 ) ) >> 1, -tc0, tc0 );
178                     tc++;
179                 }
180
181                 i_delta = av_clip( (((q0 - p0 ) << 2) + (p1 - q1) + 4) >> 3, -tc, tc );
182                 pix[-1] = av_clip_uint8( p0 + i_delta );    /* p0' */
183                 pix[0]  = av_clip_uint8( q0 - i_delta );    /* q0' */
184                 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);
185             }
186         }else{
187             const int p0 = pix[-1];
188             const int p1 = pix[-2];
189             const int p2 = pix[-3];
190
191             const int q0 = pix[0];
192             const int q1 = pix[1];
193             const int q2 = pix[2];
194
195             if( FFABS( p0 - q0 ) < alpha &&
196                 FFABS( p1 - p0 ) < beta &&
197                 FFABS( q1 - q0 ) < beta ) {
198
199                 if(FFABS( p0 - q0 ) < (( alpha >> 2 ) + 2 )){
200                     if( FFABS( p2 - p0 ) < beta)
201                     {
202                         const int p3 = pix[-4];
203                         /* p0', p1', p2' */
204                         pix[-1] = ( p2 + 2*p1 + 2*p0 + 2*q0 + q1 + 4 ) >> 3;
205                         pix[-2] = ( p2 + p1 + p0 + q0 + 2 ) >> 2;
206                         pix[-3] = ( 2*p3 + 3*p2 + p1 + p0 + q0 + 4 ) >> 3;
207                     } else {
208                         /* p0' */
209                         pix[-1] = ( 2*p1 + p0 + q1 + 2 ) >> 2;
210                     }
211                     if( FFABS( q2 - q0 ) < beta)
212                     {
213                         const int q3 = pix[3];
214                         /* q0', q1', q2' */
215                         pix[0] = ( p1 + 2*p0 + 2*q0 + 2*q1 + q2 + 4 ) >> 3;
216                         pix[1] = ( p0 + q0 + q1 + q2 + 2 ) >> 2;
217                         pix[2] = ( 2*q3 + 3*q2 + q1 + q0 + p0 + 4 ) >> 3;
218                     } else {
219                         /* q0' */
220                         pix[0] = ( 2*q1 + q0 + p1 + 2 ) >> 2;
221                     }
222                 }else{
223                     /* p0', q0' */
224                     pix[-1] = ( 2*p1 + p0 + q1 + 2 ) >> 2;
225                     pix[ 0] = ( 2*q1 + q0 + p1 + 2 ) >> 2;
226                 }
227                 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]);
228             }
229         }
230     }
231 }
232 static void filter_mb_mbaff_edgecv( H264Context *h, uint8_t *pix, int stride, int16_t bS[4], int bsi, int qp ) {
233     int i;
234     for( i = 0; i < 4; i++, pix += stride) {
235         int index_a;
236         int alpha;
237         int beta;
238         const int bS_index = i*bsi;
239
240         if( bS[bS_index] == 0 ) {
241             continue;
242         }
243
244         index_a = qp + h->slice_alpha_c0_offset;
245         alpha = (alpha_table+52)[index_a];
246         beta  = (beta_table+52)[qp + h->slice_beta_offset];
247
248         if( bS[bS_index] < 4 ) {
249             const int tc = (tc0_table+52)[index_a][bS[bS_index]] + 1;
250             const int p0 = pix[-1];
251             const int p1 = pix[-2];
252             const int q0 = pix[0];
253             const int q1 = pix[1];
254
255             if( FFABS( p0 - q0 ) < alpha &&
256                 FFABS( p1 - p0 ) < beta &&
257                 FFABS( q1 - q0 ) < beta ) {
258                 const int i_delta = av_clip( (((q0 - p0 ) << 2) + (p1 - q1) + 4) >> 3, -tc, tc );
259
260                 pix[-1] = av_clip_uint8( p0 + i_delta );    /* p0' */
261                 pix[0]  = av_clip_uint8( q0 - i_delta );    /* q0' */
262                 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);
263             }
264         }else{
265             const int p0 = pix[-1];
266             const int p1 = pix[-2];
267             const int q0 = pix[0];
268             const int q1 = pix[1];
269
270             if( FFABS( p0 - q0 ) < alpha &&
271                 FFABS( p1 - p0 ) < beta &&
272                 FFABS( q1 - q0 ) < beta ) {
273
274                 pix[-1] = ( 2*p1 + p0 + q1 + 2 ) >> 2;   /* p0' */
275                 pix[0]  = ( 2*q1 + q0 + p1 + 2 ) >> 2;   /* q0' */
276                 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]);
277             }
278         }
279     }
280 }
281
282 static void av_noinline filter_mb_edgeh( H264Context *h, uint8_t *pix, int stride, int16_t bS[4], int qp ) {
283     const int index_a = qp + h->slice_alpha_c0_offset;
284     const int alpha = (alpha_table+52)[index_a];
285     const int beta  = (beta_table+52)[qp + h->slice_beta_offset];
286     if (alpha ==0 || beta == 0) return;
287
288     if( bS[0] < 4 ) {
289         int8_t tc[4];
290         tc[0] = (tc0_table+52)[index_a][bS[0]];
291         tc[1] = (tc0_table+52)[index_a][bS[1]];
292         tc[2] = (tc0_table+52)[index_a][bS[2]];
293         tc[3] = (tc0_table+52)[index_a][bS[3]];
294         h->s.dsp.h264_v_loop_filter_luma(pix, stride, alpha, beta, tc);
295     } else {
296         h->s.dsp.h264_v_loop_filter_luma_intra(pix, stride, alpha, beta);
297     }
298 }
299
300 static void av_noinline filter_mb_edgech( H264Context *h, uint8_t *pix, int stride, int16_t bS[4], int qp ) {
301     const int index_a = qp + h->slice_alpha_c0_offset;
302     const int alpha = (alpha_table+52)[index_a];
303     const int beta  = (beta_table+52)[qp + h->slice_beta_offset];
304     if (alpha ==0 || beta == 0) return;
305
306     if( bS[0] < 4 ) {
307         int8_t tc[4];
308         tc[0] = (tc0_table+52)[index_a][bS[0]]+1;
309         tc[1] = (tc0_table+52)[index_a][bS[1]]+1;
310         tc[2] = (tc0_table+52)[index_a][bS[2]]+1;
311         tc[3] = (tc0_table+52)[index_a][bS[3]]+1;
312         h->s.dsp.h264_v_loop_filter_chroma(pix, stride, alpha, beta, tc);
313     } else {
314         h->s.dsp.h264_v_loop_filter_chroma_intra(pix, stride, alpha, beta);
315     }
316 }
317
318 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) {
319     MpegEncContext * const s = &h->s;
320     int mb_y_firstrow = s->picture_structure == PICT_BOTTOM_FIELD;
321     int mb_xy, mb_type;
322     int qp, qp0, qp1, qpc, qpc0, qpc1, qp_thresh;
323
324     mb_xy = h->mb_xy;
325
326     if(mb_x==0 || mb_y==mb_y_firstrow || !s->dsp.h264_loop_filter_strength || h->pps.chroma_qp_diff ||
327        !(h->slice_type_nos == FF_I_TYPE ||
328          h->slice_type_nos == FF_P_TYPE ||
329          (s->flags2 & CODEC_FLAG2_FAST)) ||
330        (h->deblocking_filter == 2 && (h->slice_num != h->slice_table[h->top_mb_xy] ||
331                                       h->slice_num != h->slice_table[mb_xy - 1]))) {
332         ff_h264_filter_mb(h, mb_x, mb_y, img_y, img_cb, img_cr, linesize, uvlinesize);
333         return;
334     }
335     assert(!FRAME_MBAFF);
336
337     mb_type = s->current_picture.mb_type[mb_xy];
338     qp = s->current_picture.qscale_table[mb_xy];
339     qp0 = s->current_picture.qscale_table[mb_xy-1];
340     qp1 = s->current_picture.qscale_table[h->top_mb_xy];
341     qpc = get_chroma_qp( h, 0, qp );
342     qpc0 = get_chroma_qp( h, 0, qp0 );
343     qpc1 = get_chroma_qp( h, 0, qp1 );
344     qp0 = (qp + qp0 + 1) >> 1;
345     qp1 = (qp + qp1 + 1) >> 1;
346     qpc0 = (qpc + qpc0 + 1) >> 1;
347     qpc1 = (qpc + qpc1 + 1) >> 1;
348     qp_thresh = 15 - h->slice_alpha_c0_offset;
349     if(qp <= qp_thresh && qp0 <= qp_thresh && qp1 <= qp_thresh &&
350        qpc <= qp_thresh && qpc0 <= qp_thresh && qpc1 <= qp_thresh)
351         return;
352
353     if( IS_INTRA(mb_type) ) {
354         int16_t bS4[4] = {4,4,4,4};
355         int16_t bS3[4] = {3,3,3,3};
356         int16_t *bSH = FIELD_PICTURE ? bS3 : bS4;
357         if( IS_8x8DCT(mb_type) ) {
358             filter_mb_edgev( h, &img_y[4*0], linesize, bS4, qp0 );
359             filter_mb_edgev( h, &img_y[4*2], linesize, bS3, qp );
360             filter_mb_edgeh( h, &img_y[4*0*linesize], linesize, bSH, qp1 );
361             filter_mb_edgeh( h, &img_y[4*2*linesize], linesize, bS3, qp );
362         } else {
363             filter_mb_edgev( h, &img_y[4*0], linesize, bS4, qp0 );
364             filter_mb_edgev( h, &img_y[4*1], linesize, bS3, qp );
365             filter_mb_edgev( h, &img_y[4*2], linesize, bS3, qp );
366             filter_mb_edgev( h, &img_y[4*3], linesize, bS3, qp );
367             filter_mb_edgeh( h, &img_y[4*0*linesize], linesize, bSH, qp1 );
368             filter_mb_edgeh( h, &img_y[4*1*linesize], linesize, bS3, qp );
369             filter_mb_edgeh( h, &img_y[4*2*linesize], linesize, bS3, qp );
370             filter_mb_edgeh( h, &img_y[4*3*linesize], linesize, bS3, qp );
371         }
372         filter_mb_edgecv( h, &img_cb[2*0], uvlinesize, bS4, qpc0 );
373         filter_mb_edgecv( h, &img_cb[2*2], uvlinesize, bS3, qpc );
374         filter_mb_edgecv( h, &img_cr[2*0], uvlinesize, bS4, qpc0 );
375         filter_mb_edgecv( h, &img_cr[2*2], uvlinesize, bS3, qpc );
376         filter_mb_edgech( h, &img_cb[2*0*uvlinesize], uvlinesize, bSH, qpc1 );
377         filter_mb_edgech( h, &img_cb[2*2*uvlinesize], uvlinesize, bS3, qpc );
378         filter_mb_edgech( h, &img_cr[2*0*uvlinesize], uvlinesize, bSH, qpc1 );
379         filter_mb_edgech( h, &img_cr[2*2*uvlinesize], uvlinesize, bS3, qpc );
380         return;
381     } else {
382         DECLARE_ALIGNED_8(int16_t, bS[2][4][4]);
383         uint64_t (*bSv)[4] = (uint64_t(*)[4])bS;
384         int edges;
385         if( IS_8x8DCT(mb_type) && (h->cbp&7) == 7 ) {
386             edges = 4;
387             bSv[0][0] = bSv[0][2] = bSv[1][0] = bSv[1][2] = 0x0002000200020002ULL;
388         } else {
389             int mask_edge1 = (mb_type & (MB_TYPE_16x16 | MB_TYPE_8x16)) ? 3 :
390                              (mb_type & MB_TYPE_16x8) ? 1 : 0;
391             int mask_edge0 = (mb_type & (MB_TYPE_16x16 | MB_TYPE_8x16))
392                              && (s->current_picture.mb_type[mb_xy-1] & (MB_TYPE_16x16 | MB_TYPE_8x16))
393                              ? 3 : 0;
394             int step = IS_8x8DCT(mb_type) ? 2 : 1;
395             edges = (mb_type & MB_TYPE_16x16) && !(h->cbp & 15) ? 1 : 4;
396             s->dsp.h264_loop_filter_strength( bS, h->non_zero_count_cache, h->ref_cache, h->mv_cache,
397                                               (h->slice_type_nos == FF_B_TYPE), edges, step, mask_edge0, mask_edge1, FIELD_PICTURE);
398         }
399         if( IS_INTRA(s->current_picture.mb_type[mb_xy-1]) )
400             bSv[0][0] = 0x0004000400040004ULL;
401         if( IS_INTRA(s->current_picture.mb_type[h->top_mb_xy]) )
402             bSv[1][0] = FIELD_PICTURE ? 0x0003000300030003ULL : 0x0004000400040004ULL;
403
404 #define FILTER(hv,dir,edge)\
405         if(bSv[dir][edge]) {\
406             filter_mb_edge##hv( h, &img_y[4*edge*(dir?linesize:1)], linesize, bS[dir][edge], edge ? qp : qp##dir );\
407             if(!(edge&1)) {\
408                 filter_mb_edgec##hv( h, &img_cb[2*edge*(dir?uvlinesize:1)], uvlinesize, bS[dir][edge], edge ? qpc : qpc##dir );\
409                 filter_mb_edgec##hv( h, &img_cr[2*edge*(dir?uvlinesize:1)], uvlinesize, bS[dir][edge], edge ? qpc : qpc##dir );\
410             }\
411         }
412         if( edges == 1 ) {
413             FILTER(v,0,0);
414             FILTER(h,1,0);
415         } else if( IS_8x8DCT(mb_type) ) {
416             FILTER(v,0,0);
417             FILTER(v,0,2);
418             FILTER(h,1,0);
419             FILTER(h,1,2);
420         } else {
421             FILTER(v,0,0);
422             FILTER(v,0,1);
423             FILTER(v,0,2);
424             FILTER(v,0,3);
425             FILTER(h,1,0);
426             FILTER(h,1,1);
427             FILTER(h,1,2);
428             FILTER(h,1,3);
429         }
430 #undef FILTER
431     }
432 }
433
434
435 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) {
436     MpegEncContext * const s = &h->s;
437     int edge;
438     const int mbm_xy = dir == 0 ? mb_xy -1 : h->top_mb_xy;
439     const int mbm_type = s->current_picture.mb_type[mbm_xy];
440     int start = h->slice_table[mbm_xy] == 0xFFFF ? 1 : 0;
441
442     const int edges = (mb_type & (MB_TYPE_16x16|MB_TYPE_SKIP))
443                               == (MB_TYPE_16x16|MB_TYPE_SKIP) ? 1 : 4;
444     // how often to recheck mv-based bS when iterating between edges
445     const int mask_edge = (mb_type & (MB_TYPE_16x16 | (MB_TYPE_16x8 << dir))) ? 3 :
446                           (mb_type & (MB_TYPE_8x16 >> dir)) ? 1 : 0;
447     // how often to recheck mv-based bS when iterating along each edge
448     const int mask_par0 = mb_type & (MB_TYPE_16x16 | (MB_TYPE_8x16 >> dir));
449
450     if (first_vertical_edge_done) {
451         start = 1;
452     }
453
454     if (h->deblocking_filter==2 && h->slice_table[mbm_xy] != h->slice_num)
455         start = 1;
456
457     if (FRAME_MBAFF && (dir == 1) && ((mb_y&1) == 0) && start == 0
458         && !IS_INTERLACED(mb_type)
459         && IS_INTERLACED(mbm_type)
460         ) {
461         // This is a special case in the norm where the filtering must
462         // be done twice (one each of the field) even if we are in a
463         // frame macroblock.
464         //
465         unsigned int tmp_linesize   = 2 *   linesize;
466         unsigned int tmp_uvlinesize = 2 * uvlinesize;
467         int mbn_xy = mb_xy - 2 * s->mb_stride;
468         int qp;
469         int i, j;
470         int16_t bS[4];
471
472         for(j=0; j<2; j++, mbn_xy += s->mb_stride){
473             if( IS_INTRA(mb_type) ||
474                 IS_INTRA(s->current_picture.mb_type[mbn_xy]) ) {
475                 bS[0] = bS[1] = bS[2] = bS[3] = 3;
476             } else {
477                 const uint8_t *mbn_nnz = h->non_zero_count[mbn_xy];
478                 for( i = 0; i < 4; i++ ) {
479                     if( h->non_zero_count_cache[scan8[0]+i] != 0 ||
480                         mbn_nnz[i+4+3*8] != 0 )
481                         bS[i] = 2;
482                     else
483                         bS[i] = 1;
484                 }
485             }
486             // Do not use s->qscale as luma quantizer because it has not the same
487             // value in IPCM macroblocks.
488             qp = ( s->current_picture.qscale_table[mb_xy] + s->current_picture.qscale_table[mbn_xy] + 1 ) >> 1;
489             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);
490             { int i; for (i = 0; i < 4; i++) tprintf(s->avctx, " bS[%d]:%d", i, bS[i]); tprintf(s->avctx, "\n"); }
491             filter_mb_edgeh( h, &img_y[j*linesize], tmp_linesize, bS, qp );
492             filter_mb_edgech( h, &img_cb[j*uvlinesize], tmp_uvlinesize, bS,
493                               ( h->chroma_qp[0] + get_chroma_qp( h, 0, s->current_picture.qscale_table[mbn_xy] ) + 1 ) >> 1);
494             filter_mb_edgech( h, &img_cr[j*uvlinesize], tmp_uvlinesize, bS,
495                               ( h->chroma_qp[1] + get_chroma_qp( h, 1, s->current_picture.qscale_table[mbn_xy] ) + 1 ) >> 1);
496         }
497
498         start = 1;
499     }
500
501     /* Calculate bS */
502     for( edge = start; edge < edges; edge++ ) {
503         /* mbn_xy: neighbor macroblock */
504         const int mbn_xy = edge > 0 ? mb_xy : mbm_xy;
505         const int mbn_type = s->current_picture.mb_type[mbn_xy];
506         int16_t bS[4];
507         int qp;
508
509         if( (edge&1) && IS_8x8DCT(mb_type) )
510             continue;
511
512         if( IS_INTRA(mb_type) ||
513             IS_INTRA(mbn_type) ) {
514             int value;
515             if (edge == 0) {
516                 if (   (!IS_INTERLACED(mb_type) && !IS_INTERLACED(mbm_type))
517                     || ((FRAME_MBAFF || (s->picture_structure != PICT_FRAME)) && (dir == 0))
518                 ) {
519                     value = 4;
520                 } else {
521                     value = 3;
522                 }
523             } else {
524                 value = 3;
525             }
526             bS[0] = bS[1] = bS[2] = bS[3] = value;
527         } else {
528             int i, l;
529             int mv_done;
530
531             if( edge & mask_edge ) {
532                 bS[0] = bS[1] = bS[2] = bS[3] = 0;
533                 mv_done = 1;
534             }
535             else if( FRAME_MBAFF && IS_INTERLACED(mb_type ^ mbn_type)) {
536                 bS[0] = bS[1] = bS[2] = bS[3] = 1;
537                 mv_done = 1;
538             }
539             else if( mask_par0 && (edge || (mbn_type & (MB_TYPE_16x16 | (MB_TYPE_8x16 >> dir)))) ) {
540                 int b_idx= 8 + 4 + edge * (dir ? 8:1);
541                 int bn_idx= b_idx - (dir ? 8:1);
542                 int v = 0;
543
544                 for( l = 0; !v && l < 1 + (h->slice_type_nos == FF_B_TYPE); l++ ) {
545                     v |= h->ref_cache[l][b_idx] != h->ref_cache[l][bn_idx] |
546                          h->mv_cache[l][b_idx][0] - h->mv_cache[l][bn_idx][0] + 3 >= 7U |
547                          FFABS( h->mv_cache[l][b_idx][1] - h->mv_cache[l][bn_idx][1] ) >= mvy_limit;
548                 }
549
550                 if(h->slice_type_nos == FF_B_TYPE && v){
551                     v=0;
552                     for( l = 0; !v && l < 2; l++ ) {
553                         int ln= 1-l;
554                         v |= h->ref_cache[l][b_idx] != h->ref_cache[ln][bn_idx] |
555                             h->mv_cache[l][b_idx][0] - h->mv_cache[ln][bn_idx][0] + 3 >= 7U |
556                             FFABS( h->mv_cache[l][b_idx][1] - h->mv_cache[ln][bn_idx][1] ) >= mvy_limit;
557                     }
558                 }
559
560                 bS[0] = bS[1] = bS[2] = bS[3] = v;
561                 mv_done = 1;
562             }
563             else
564                 mv_done = 0;
565
566             for( i = 0; i < 4; i++ ) {
567                 int x = dir == 0 ? edge : i;
568                 int y = dir == 0 ? i    : edge;
569                 int b_idx= 8 + 4 + x + 8*y;
570                 int bn_idx= b_idx - (dir ? 8:1);
571
572                 if( h->non_zero_count_cache[b_idx] |
573                     h->non_zero_count_cache[bn_idx] ) {
574                     bS[i] = 2;
575                 }
576                 else if(!mv_done)
577                 {
578                     bS[i] = 0;
579                     for( l = 0; l < 1 + (h->slice_type_nos == FF_B_TYPE); l++ ) {
580                         if( h->ref_cache[l][b_idx] != h->ref_cache[l][bn_idx] |
581                             h->mv_cache[l][b_idx][0] - h->mv_cache[l][bn_idx][0] + 3 >= 7U |
582                             FFABS( h->mv_cache[l][b_idx][1] - h->mv_cache[l][bn_idx][1] ) >= mvy_limit ) {
583                             bS[i] = 1;
584                             break;
585                         }
586                     }
587
588                     if(h->slice_type_nos == FF_B_TYPE && bS[i]){
589                         bS[i] = 0;
590                         for( l = 0; l < 2; l++ ) {
591                             int ln= 1-l;
592                             if( h->ref_cache[l][b_idx] != h->ref_cache[ln][bn_idx] |
593                                 h->mv_cache[l][b_idx][0] - h->mv_cache[ln][bn_idx][0] + 3 >= 7U |
594                                 FFABS( h->mv_cache[l][b_idx][1] - h->mv_cache[ln][bn_idx][1] ) >= mvy_limit ) {
595                                 bS[i] = 1;
596                                 break;
597                             }
598                         }
599                     }
600                 }
601             }
602
603             if(bS[0]+bS[1]+bS[2]+bS[3] == 0)
604                 continue;
605         }
606
607         /* Filter edge */
608         // Do not use s->qscale as luma quantizer because it has not the same
609         // value in IPCM macroblocks.
610         qp = ( s->current_picture.qscale_table[mb_xy] + s->current_picture.qscale_table[mbn_xy] + 1 ) >> 1;
611         //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]);
612         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);
613         //{ int i; for (i = 0; i < 4; i++) tprintf(s->avctx, " bS[%d]:%d", i, bS[i]); tprintf(s->avctx, "\n"); }
614         if( dir == 0 ) {
615             filter_mb_edgev( h, &img_y[4*edge], linesize, bS, qp );
616             if( (edge&1) == 0 ) {
617                 filter_mb_edgecv( h, &img_cb[2*edge], uvlinesize, bS,
618                                   ( h->chroma_qp[0] + get_chroma_qp( h, 0, s->current_picture.qscale_table[mbn_xy] ) + 1 ) >> 1);
619                 filter_mb_edgecv( h, &img_cr[2*edge], uvlinesize, bS,
620                                   ( h->chroma_qp[1] + get_chroma_qp( h, 1, s->current_picture.qscale_table[mbn_xy] ) + 1 ) >> 1);
621             }
622         } else {
623             filter_mb_edgeh( h, &img_y[4*edge*linesize], linesize, bS, qp );
624             if( (edge&1) == 0 ) {
625                 filter_mb_edgech( h, &img_cb[2*edge*uvlinesize], uvlinesize, bS,
626                                   ( h->chroma_qp[0] + get_chroma_qp( h, 0, s->current_picture.qscale_table[mbn_xy] ) + 1 ) >> 1);
627                 filter_mb_edgech( h, &img_cr[2*edge*uvlinesize], uvlinesize, bS,
628                                   ( h->chroma_qp[1] + get_chroma_qp( h, 1, s->current_picture.qscale_table[mbn_xy] ) + 1 ) >> 1);
629             }
630         }
631     }
632 }
633
634 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) {
635     MpegEncContext * const s = &h->s;
636     const int mb_xy= mb_x + mb_y*s->mb_stride;
637     const int mb_type = s->current_picture.mb_type[mb_xy];
638     const int mvy_limit = IS_INTERLACED(mb_type) ? 2 : 4;
639     int first_vertical_edge_done = 0;
640     av_unused int dir;
641     int list;
642
643     if (FRAME_MBAFF
644             // left mb is in picture
645             && h->slice_table[mb_xy-1] != 0xFFFF
646             // and current and left pair do not have the same interlaced type
647             && (IS_INTERLACED(mb_type) != IS_INTERLACED(s->current_picture.mb_type[mb_xy-1]))
648             // and left mb is in the same slice if deblocking_filter == 2
649             && (h->deblocking_filter!=2 || h->slice_table[mb_xy-1] == h->slice_num)) {
650         /* First vertical edge is different in MBAFF frames
651          * There are 8 different bS to compute and 2 different Qp
652          */
653         const int pair_xy = mb_x + (mb_y&~1)*s->mb_stride;
654         const int left_mb_xy[2] = { pair_xy-1, pair_xy-1+s->mb_stride };
655         int16_t bS[8];
656         int qp[2];
657         int bqp[2];
658         int rqp[2];
659         int mb_qp, mbn0_qp, mbn1_qp;
660         int i;
661         first_vertical_edge_done = 1;
662
663         if( IS_INTRA(mb_type) )
664             bS[0] = bS[1] = bS[2] = bS[3] = bS[4] = bS[5] = bS[6] = bS[7] = 4;
665         else {
666             for( i = 0; i < 8; i++ ) {
667                 int mbn_xy = MB_FIELD ? left_mb_xy[i>>2] : left_mb_xy[i&1];
668
669                 if( IS_INTRA( s->current_picture.mb_type[mbn_xy] ) )
670                     bS[i] = 4;
671                 else if( h->non_zero_count_cache[12+8*(i>>1)] != 0 ||
672                          ((!h->pps.cabac && IS_8x8DCT(s->current_picture.mb_type[mbn_xy])) ?
673                             (h->cbp_table[mbn_xy] & ((MB_FIELD ? (i&2) : (mb_y&1)) ? 8 : 2))
674                                                                        :
675                             h->non_zero_count[mbn_xy][7+(MB_FIELD ? (i&3) : (i>>2)+(mb_y&1)*2)*8]))
676                     bS[i] = 2;
677                 else
678                     bS[i] = 1;
679             }
680         }
681
682         mb_qp = s->current_picture.qscale_table[mb_xy];
683         mbn0_qp = s->current_picture.qscale_table[left_mb_xy[0]];
684         mbn1_qp = s->current_picture.qscale_table[left_mb_xy[1]];
685         qp[0] = ( mb_qp + mbn0_qp + 1 ) >> 1;
686         bqp[0] = ( get_chroma_qp( h, 0, mb_qp ) +
687                    get_chroma_qp( h, 0, mbn0_qp ) + 1 ) >> 1;
688         rqp[0] = ( get_chroma_qp( h, 1, mb_qp ) +
689                    get_chroma_qp( h, 1, mbn0_qp ) + 1 ) >> 1;
690         qp[1] = ( mb_qp + mbn1_qp + 1 ) >> 1;
691         bqp[1] = ( get_chroma_qp( h, 0, mb_qp ) +
692                    get_chroma_qp( h, 0, mbn1_qp ) + 1 ) >> 1;
693         rqp[1] = ( get_chroma_qp( h, 1, mb_qp ) +
694                    get_chroma_qp( h, 1, mbn1_qp ) + 1 ) >> 1;
695
696         /* Filter edge */
697         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);
698         { int i; for (i = 0; i < 8; i++) tprintf(s->avctx, " bS[%d]:%d", i, bS[i]); tprintf(s->avctx, "\n"); }
699         if(MB_FIELD){
700             filter_mb_mbaff_edgev ( h, img_y                ,   linesize, bS  , 1, qp [0] );
701             filter_mb_mbaff_edgev ( h, img_y  + 8*  linesize,   linesize, bS+4, 1, qp [1] );
702             filter_mb_mbaff_edgecv( h, img_cb,                uvlinesize, bS  , 1, bqp[0] );
703             filter_mb_mbaff_edgecv( h, img_cb + 4*uvlinesize, uvlinesize, bS+4, 1, bqp[1] );
704             filter_mb_mbaff_edgecv( h, img_cr,                uvlinesize, bS  , 1, rqp[0] );
705             filter_mb_mbaff_edgecv( h, img_cr + 4*uvlinesize, uvlinesize, bS+4, 1, rqp[1] );
706         }else{
707             filter_mb_mbaff_edgev ( h, img_y              , 2*  linesize, bS  , 2, qp [0] );
708             filter_mb_mbaff_edgev ( h, img_y  +   linesize, 2*  linesize, bS+1, 2, qp [1] );
709             filter_mb_mbaff_edgecv( h, img_cb,              2*uvlinesize, bS  , 2, bqp[0] );
710             filter_mb_mbaff_edgecv( h, img_cb + uvlinesize, 2*uvlinesize, bS+1, 2, bqp[1] );
711             filter_mb_mbaff_edgecv( h, img_cr,              2*uvlinesize, bS  , 2, rqp[0] );
712             filter_mb_mbaff_edgecv( h, img_cr + uvlinesize, 2*uvlinesize, bS+1, 2, rqp[1] );
713         }
714     }
715
716 #if CONFIG_SMALL
717     for( dir = 0; dir < 2; dir++ )
718         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);
719 #else
720     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);
721     filter_mb_dir(h, mb_x, mb_y, img_y, img_cb, img_cr, linesize, uvlinesize, mb_xy, mb_type, mvy_limit, 0, 1);
722 #endif
723 }