1e5b7f1f4e9feffa92eea952a79c6117df6956f1
[ffmpeg.git] / libavcodec / h264_mb_template.c
1 /*
2  * H.26L/H.264/AVC/JVT/14496-10/... decoder
3  * Copyright (c) 2003 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
4  *
5  * This file is part of Libav.
6  *
7  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
9  * License as published by the Free Software Foundation; either
10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
11  *
12  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
15  * Lesser General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
18  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
20  */
21
22 #undef FUNC
23 #undef PIXEL_SHIFT
24
25 #if SIMPLE
26 #   define FUNC(n) AV_JOIN(n ## _simple_, BITS)
27 #   define PIXEL_SHIFT (BITS >> 4)
28 #else
29 #   define FUNC(n) n ## _complex
30 #   define PIXEL_SHIFT h->pixel_shift
31 #endif
32
33 #undef  CHROMA_IDC
34 #define CHROMA_IDC 1
35 #include "h264_mc_template.c"
36
37 #undef  CHROMA_IDC
38 #define CHROMA_IDC 2
39 #include "h264_mc_template.c"
40
41 static av_noinline void FUNC(hl_decode_mb)(H264Context *h)
42 {
43     MpegEncContext *const s = &h->s;
44     const int mb_x    = s->mb_x;
45     const int mb_y    = s->mb_y;
46     const int mb_xy   = h->mb_xy;
47     const int mb_type = s->current_picture.f.mb_type[mb_xy];
48     uint8_t *dest_y, *dest_cb, *dest_cr;
49     int linesize, uvlinesize /*dct_offset*/;
50     int i, j;
51     int *block_offset = &h->block_offset[0];
52     const int transform_bypass = !SIMPLE && (s->qscale == 0 && h->sps.transform_bypass);
53     /* is_h264 should always be true if SVQ3 is disabled. */
54     const int is_h264 = !CONFIG_SVQ3_DECODER || SIMPLE || s->codec_id == AV_CODEC_ID_H264;
55     void (*idct_add)(uint8_t *dst, DCTELEM *block, int stride);
56     const int block_h   = 16 >> s->chroma_y_shift;
57     const int chroma422 = CHROMA422;
58
59     dest_y  = s->current_picture.f.data[0] + ((mb_x << PIXEL_SHIFT)     + mb_y * s->linesize)  * 16;
60     dest_cb = s->current_picture.f.data[1] +  (mb_x << PIXEL_SHIFT) * 8 + mb_y * s->uvlinesize * block_h;
61     dest_cr = s->current_picture.f.data[2] +  (mb_x << PIXEL_SHIFT) * 8 + mb_y * s->uvlinesize * block_h;
62
63     s->dsp.prefetch(dest_y  + (s->mb_x & 3) * 4 * s->linesize   + (64 << PIXEL_SHIFT), s->linesize,       4);
64     s->dsp.prefetch(dest_cb + (s->mb_x & 7)     * s->uvlinesize + (64 << PIXEL_SHIFT), dest_cr - dest_cb, 2);
65
66     h->list_counts[mb_xy] = h->list_count;
67
68     if (!SIMPLE && MB_FIELD) {
69         linesize     = h->mb_linesize = s->linesize * 2;
70         uvlinesize   = h->mb_uvlinesize = s->uvlinesize * 2;
71         block_offset = &h->block_offset[48];
72         if (mb_y & 1) { // FIXME move out of this function?
73             dest_y  -= s->linesize * 15;
74             dest_cb -= s->uvlinesize * (block_h - 1);
75             dest_cr -= s->uvlinesize * (block_h - 1);
76         }
77         if (FRAME_MBAFF) {
78             int list;
79             for (list = 0; list < h->list_count; list++) {
80                 if (!USES_LIST(mb_type, list))
81                     continue;
82                 if (IS_16X16(mb_type)) {
83                     int8_t *ref = &h->ref_cache[list][scan8[0]];
84                     fill_rectangle(ref, 4, 4, 8, (16 + *ref) ^ (s->mb_y & 1), 1);
85                 } else {
86                     for (i = 0; i < 16; i += 4) {
87                         int ref = h->ref_cache[list][scan8[i]];
88                         if (ref >= 0)
89                             fill_rectangle(&h->ref_cache[list][scan8[i]], 2, 2,
90                                            8, (16 + ref) ^ (s->mb_y & 1), 1);
91                     }
92                 }
93             }
94         }
95     } else {
96         linesize   = h->mb_linesize   = s->linesize;
97         uvlinesize = h->mb_uvlinesize = s->uvlinesize;
98         // dct_offset = s->linesize * 16;
99     }
100
101     if (!SIMPLE && IS_INTRA_PCM(mb_type)) {
102         if (PIXEL_SHIFT) {
103             const int bit_depth = h->sps.bit_depth_luma;
104             int j;
105             GetBitContext gb;
106             init_get_bits(&gb, (uint8_t *)h->mb,
107                           ff_h264_mb_sizes[h->sps.chroma_format_idc] * bit_depth);
108
109             for (i = 0; i < 16; i++) {
110                 uint16_t *tmp_y = (uint16_t *)(dest_y + i * linesize);
111                 for (j = 0; j < 16; j++)
112                     tmp_y[j] = get_bits(&gb, bit_depth);
113             }
114             if (SIMPLE || !CONFIG_GRAY || !(s->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
115                 if (!h->sps.chroma_format_idc) {
116                     for (i = 0; i < block_h; i++) {
117                         uint16_t *tmp_cb = (uint16_t *)(dest_cb + i * uvlinesize);
118                         for (j = 0; j < 8; j++)
119                             tmp_cb[j] = 1 << (bit_depth - 1);
120                     }
121                     for (i = 0; i < block_h; i++) {
122                         uint16_t *tmp_cr = (uint16_t *)(dest_cr + i * uvlinesize);
123                         for (j = 0; j < 8; j++)
124                             tmp_cr[j] = 1 << (bit_depth - 1);
125                     }
126                 } else {
127                     for (i = 0; i < block_h; i++) {
128                         uint16_t *tmp_cb = (uint16_t *)(dest_cb + i * uvlinesize);
129                         for (j = 0; j < 8; j++)
130                             tmp_cb[j] = get_bits(&gb, bit_depth);
131                     }
132                     for (i = 0; i < block_h; i++) {
133                         uint16_t *tmp_cr = (uint16_t *)(dest_cr + i * uvlinesize);
134                         for (j = 0; j < 8; j++)
135                             tmp_cr[j] = get_bits(&gb, bit_depth);
136                     }
137                 }
138             }
139         } else {
140             for (i = 0; i < 16; i++)
141                 memcpy(dest_y + i * linesize, (uint8_t *)h->mb + i * 16, 16);
142             if (SIMPLE || !CONFIG_GRAY || !(s->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
143                 if (!h->sps.chroma_format_idc) {
144                     for (i = 0; i < block_h; i++) {
145                         memset(dest_cb + i * uvlinesize, 128, 8);
146                         memset(dest_cr + i * uvlinesize, 128, 8);
147                     }
148                 } else {
149                     uint8_t *src_cb = (uint8_t *)h->mb + 256;
150                     uint8_t *src_cr = (uint8_t *)h->mb + 256 + block_h * 8;
151                     for (i = 0; i < block_h; i++) {
152                         memcpy(dest_cb + i * uvlinesize, src_cb + i * 8, 8);
153                         memcpy(dest_cr + i * uvlinesize, src_cr + i * 8, 8);
154                     }
155                 }
156             }
157         }
158     } else {
159         if (IS_INTRA(mb_type)) {
160             if (h->deblocking_filter)
161                 xchg_mb_border(h, dest_y, dest_cb, dest_cr, linesize,
162                                uvlinesize, 1, 0, SIMPLE, PIXEL_SHIFT);
163
164             if (SIMPLE || !CONFIG_GRAY || !(s->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
165                 h->hpc.pred8x8[h->chroma_pred_mode](dest_cb, uvlinesize);
166                 h->hpc.pred8x8[h->chroma_pred_mode](dest_cr, uvlinesize);
167             }
168
169             hl_decode_mb_predict_luma(h, mb_type, is_h264, SIMPLE,
170                                       transform_bypass, PIXEL_SHIFT,
171                                       block_offset, linesize, dest_y, 0);
172
173             if (h->deblocking_filter)
174                 xchg_mb_border(h, dest_y, dest_cb, dest_cr, linesize,
175                                uvlinesize, 0, 0, SIMPLE, PIXEL_SHIFT);
176         } else if (is_h264) {
177             if (chroma422) {
178                 FUNC(hl_motion_422)(h, dest_y, dest_cb, dest_cr,
179                               s->me.qpel_put, s->dsp.put_h264_chroma_pixels_tab,
180                               s->me.qpel_avg, s->dsp.avg_h264_chroma_pixels_tab,
181                               h->h264dsp.weight_h264_pixels_tab,
182                               h->h264dsp.biweight_h264_pixels_tab);
183             } else {
184                 FUNC(hl_motion_420)(h, dest_y, dest_cb, dest_cr,
185                               s->me.qpel_put, s->dsp.put_h264_chroma_pixels_tab,
186                               s->me.qpel_avg, s->dsp.avg_h264_chroma_pixels_tab,
187                               h->h264dsp.weight_h264_pixels_tab,
188                               h->h264dsp.biweight_h264_pixels_tab);
189             }
190         }
191
192         hl_decode_mb_idct_luma(h, mb_type, is_h264, SIMPLE, transform_bypass,
193                                PIXEL_SHIFT, block_offset, linesize, dest_y, 0);
194
195         if ((SIMPLE || !CONFIG_GRAY || !(s->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) &&
196             (h->cbp & 0x30)) {
197             uint8_t *dest[2] = { dest_cb, dest_cr };
198             if (transform_bypass) {
199                 if (IS_INTRA(mb_type) && h->sps.profile_idc == 244 &&
200                     (h->chroma_pred_mode == VERT_PRED8x8 ||
201                      h->chroma_pred_mode == HOR_PRED8x8)) {
202                     h->hpc.pred8x8_add[h->chroma_pred_mode](dest[0],
203                                                             block_offset + 16,
204                                                             h->mb + (16 * 16 * 1 << PIXEL_SHIFT),
205                                                             uvlinesize);
206                     h->hpc.pred8x8_add[h->chroma_pred_mode](dest[1],
207                                                             block_offset + 32,
208                                                             h->mb + (16 * 16 * 2 << PIXEL_SHIFT),
209                                                             uvlinesize);
210                 } else {
211                     idct_add = s->dsp.add_pixels4;
212                     for (j = 1; j < 3; j++) {
213                         for (i = j * 16; i < j * 16 + 4; i++)
214                             if (h->non_zero_count_cache[scan8[i]] ||
215                                 dctcoef_get(h->mb, PIXEL_SHIFT, i * 16))
216                                 idct_add(dest[j - 1] + block_offset[i],
217                                          h->mb + (i * 16 << PIXEL_SHIFT),
218                                          uvlinesize);
219                         if (chroma422) {
220                             for (i = j * 16 + 4; i < j * 16 + 8; i++)
221                                 if (h->non_zero_count_cache[scan8[i + 4]] ||
222                                     dctcoef_get(h->mb, PIXEL_SHIFT, i * 16))
223                                     idct_add(dest[j - 1] + block_offset[i + 4],
224                                              h->mb + (i * 16 << PIXEL_SHIFT),
225                                              uvlinesize);
226                         }
227                     }
228                 }
229             } else {
230                 if (is_h264) {
231                     int qp[2];
232                     if (chroma422) {
233                         qp[0] = h->chroma_qp[0] + 3;
234                         qp[1] = h->chroma_qp[1] + 3;
235                     } else {
236                         qp[0] = h->chroma_qp[0];
237                         qp[1] = h->chroma_qp[1];
238                     }
239                     if (h->non_zero_count_cache[scan8[CHROMA_DC_BLOCK_INDEX + 0]])
240                         h->h264dsp.h264_chroma_dc_dequant_idct(h->mb + (16 * 16 * 1 << PIXEL_SHIFT),
241                                                                h->dequant4_coeff[IS_INTRA(mb_type) ? 1 : 4][qp[0]][0]);
242                     if (h->non_zero_count_cache[scan8[CHROMA_DC_BLOCK_INDEX + 1]])
243                         h->h264dsp.h264_chroma_dc_dequant_idct(h->mb + (16 * 16 * 2 << PIXEL_SHIFT),
244                                                                h->dequant4_coeff[IS_INTRA(mb_type) ? 2 : 5][qp[1]][0]);
245                     h->h264dsp.h264_idct_add8(dest, block_offset,
246                                               h->mb, uvlinesize,
247                                               h->non_zero_count_cache);
248                 } else if (CONFIG_SVQ3_DECODER) {
249                     h->h264dsp.h264_chroma_dc_dequant_idct(h->mb + 16 * 16 * 1,
250                                                            h->dequant4_coeff[IS_INTRA(mb_type) ? 1 : 4][h->chroma_qp[0]][0]);
251                     h->h264dsp.h264_chroma_dc_dequant_idct(h->mb + 16 * 16 * 2,
252                                                            h->dequant4_coeff[IS_INTRA(mb_type) ? 2 : 5][h->chroma_qp[1]][0]);
253                     for (j = 1; j < 3; j++) {
254                         for (i = j * 16; i < j * 16 + 4; i++)
255                             if (h->non_zero_count_cache[scan8[i]] || h->mb[i * 16]) {
256                                 uint8_t *const ptr = dest[j - 1] + block_offset[i];
257                                 ff_svq3_add_idct_c(ptr, h->mb + i * 16,
258                                                    uvlinesize,
259                                                    ff_h264_chroma_qp[0][s->qscale + 12] - 12, 2);
260                             }
261                     }
262                 }
263             }
264         }
265     }
266     if (h->cbp || IS_INTRA(mb_type)) {
267         s->dsp.clear_blocks(h->mb);
268         s->dsp.clear_blocks(h->mb + (24 * 16 << PIXEL_SHIFT));
269     }
270 }
271
272 #if !SIMPLE || BITS == 8
273
274 #undef  CHROMA_IDC
275 #define CHROMA_IDC 3
276 #include "h264_mc_template.c"
277
278 static av_noinline void FUNC(hl_decode_mb_444)(H264Context *h)
279 {
280     MpegEncContext *const s = &h->s;
281     const int mb_x    = s->mb_x;
282     const int mb_y    = s->mb_y;
283     const int mb_xy   = h->mb_xy;
284     const int mb_type = s->current_picture.f.mb_type[mb_xy];
285     uint8_t *dest[3];
286     int linesize;
287     int i, j, p;
288     int *block_offset = &h->block_offset[0];
289     const int transform_bypass = !SIMPLE && (s->qscale == 0 && h->sps.transform_bypass);
290     const int plane_count      = (SIMPLE || !CONFIG_GRAY || !(s->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) ? 3 : 1;
291
292     for (p = 0; p < plane_count; p++) {
293         dest[p] = s->current_picture.f.data[p] +
294                   ((mb_x << PIXEL_SHIFT) + mb_y * s->linesize) * 16;
295         s->dsp.prefetch(dest[p] + (s->mb_x & 3) * 4 * s->linesize + (64 << PIXEL_SHIFT),
296                         s->linesize, 4);
297     }
298
299     h->list_counts[mb_xy] = h->list_count;
300
301     if (!SIMPLE && MB_FIELD) {
302         linesize     = h->mb_linesize = h->mb_uvlinesize = s->linesize * 2;
303         block_offset = &h->block_offset[48];
304         if (mb_y & 1) // FIXME move out of this function?
305             for (p = 0; p < 3; p++)
306                 dest[p] -= s->linesize * 15;
307         if (FRAME_MBAFF) {
308             int list;
309             for (list = 0; list < h->list_count; list++) {
310                 if (!USES_LIST(mb_type, list))
311                     continue;
312                 if (IS_16X16(mb_type)) {
313                     int8_t *ref = &h->ref_cache[list][scan8[0]];
314                     fill_rectangle(ref, 4, 4, 8, (16 + *ref) ^ (s->mb_y & 1), 1);
315                 } else {
316                     for (i = 0; i < 16; i += 4) {
317                         int ref = h->ref_cache[list][scan8[i]];
318                         if (ref >= 0)
319                             fill_rectangle(&h->ref_cache[list][scan8[i]], 2, 2,
320                                            8, (16 + ref) ^ (s->mb_y & 1), 1);
321                     }
322                 }
323             }
324         }
325     } else {
326         linesize = h->mb_linesize = h->mb_uvlinesize = s->linesize;
327     }
328
329     if (!SIMPLE && IS_INTRA_PCM(mb_type)) {
330         if (PIXEL_SHIFT) {
331             const int bit_depth = h->sps.bit_depth_luma;
332             GetBitContext gb;
333             init_get_bits(&gb, (uint8_t *)h->mb, 768 * bit_depth);
334
335             for (p = 0; p < plane_count; p++)
336                 for (i = 0; i < 16; i++) {
337                     uint16_t *tmp = (uint16_t *)(dest[p] + i * linesize);
338                     for (j = 0; j < 16; j++)
339                         tmp[j] = get_bits(&gb, bit_depth);
340                 }
341         } else {
342             for (p = 0; p < plane_count; p++)
343                 for (i = 0; i < 16; i++)
344                     memcpy(dest[p] + i * linesize,
345                            (uint8_t *)h->mb + p * 256 + i * 16, 16);
346         }
347     } else {
348         if (IS_INTRA(mb_type)) {
349             if (h->deblocking_filter)
350                 xchg_mb_border(h, dest[0], dest[1], dest[2], linesize,
351                                linesize, 1, 1, SIMPLE, PIXEL_SHIFT);
352
353             for (p = 0; p < plane_count; p++)
354                 hl_decode_mb_predict_luma(h, mb_type, 1, SIMPLE,
355                                           transform_bypass, PIXEL_SHIFT,
356                                           block_offset, linesize, dest[p], p);
357
358             if (h->deblocking_filter)
359                 xchg_mb_border(h, dest[0], dest[1], dest[2], linesize,
360                                linesize, 0, 1, SIMPLE, PIXEL_SHIFT);
361         } else {
362             FUNC(hl_motion_444)(h, dest[0], dest[1], dest[2],
363                       s->me.qpel_put, s->dsp.put_h264_chroma_pixels_tab,
364                       s->me.qpel_avg, s->dsp.avg_h264_chroma_pixels_tab,
365                       h->h264dsp.weight_h264_pixels_tab,
366                       h->h264dsp.biweight_h264_pixels_tab);
367         }
368
369         for (p = 0; p < plane_count; p++)
370             hl_decode_mb_idct_luma(h, mb_type, 1, SIMPLE, transform_bypass,
371                                    PIXEL_SHIFT, block_offset, linesize,
372                                    dest[p], p);
373     }
374     if (h->cbp || IS_INTRA(mb_type)) {
375         s->dsp.clear_blocks(h->mb);
376         s->dsp.clear_blocks(h->mb + (24 * 16 << PIXEL_SHIFT));
377     }
378 }
379
380 #endif