h264: move [{top,left}_]cbp into the per-slice context
[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 #include "svq3.h"
23
24 #undef FUNC
25 #undef PIXEL_SHIFT
26
27 #if SIMPLE
28 #   define FUNC(n) AV_JOIN(n ## _simple_, BITS)
29 #   define PIXEL_SHIFT (BITS >> 4)
30 #else
31 #   define FUNC(n) n ## _complex
32 #   define PIXEL_SHIFT h->pixel_shift
33 #endif
34
35 #undef  CHROMA_IDC
36 #define CHROMA_IDC 1
37 #include "h264_mc_template.c"
38
39 #undef  CHROMA_IDC
40 #define CHROMA_IDC 2
41 #include "h264_mc_template.c"
42
43 static av_noinline void FUNC(hl_decode_mb)(H264Context *h, H264SliceContext *sl)
44 {
45     const int mb_x    = h->mb_x;
46     const int mb_y    = h->mb_y;
47     const int mb_xy   = h->mb_xy;
48     const int mb_type = h->cur_pic.mb_type[mb_xy];
49     uint8_t *dest_y, *dest_cb, *dest_cr;
50     int linesize, uvlinesize /*dct_offset*/;
51     int i, j;
52     int *block_offset = &h->block_offset[0];
53     const int transform_bypass = !SIMPLE && (sl->qscale == 0 && h->sps.transform_bypass);
54     /* is_h264 should always be true if SVQ3 is disabled. */
55     const int is_h264 = !CONFIG_SVQ3_DECODER || SIMPLE || h->avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264;
56     void (*idct_add)(uint8_t *dst, int16_t *block, int stride);
57     const int block_h   = 16 >> h->chroma_y_shift;
58     const int chroma422 = CHROMA422(h);
59
60     dest_y  = h->cur_pic.f.data[0] + ((mb_x << PIXEL_SHIFT)     + mb_y * h->linesize)  * 16;
61     dest_cb = h->cur_pic.f.data[1] +  (mb_x << PIXEL_SHIFT) * 8 + mb_y * h->uvlinesize * block_h;
62     dest_cr = h->cur_pic.f.data[2] +  (mb_x << PIXEL_SHIFT) * 8 + mb_y * h->uvlinesize * block_h;
63
64     h->vdsp.prefetch(dest_y  + (h->mb_x & 3) * 4 * h->linesize   + (64 << PIXEL_SHIFT), h->linesize,       4);
65     h->vdsp.prefetch(dest_cb + (h->mb_x & 7)     * h->uvlinesize + (64 << PIXEL_SHIFT), dest_cr - dest_cb, 2);
66
67     h->list_counts[mb_xy] = sl->list_count;
68
69     if (!SIMPLE && MB_FIELD(h)) {
70         linesize     = sl->mb_linesize = h->linesize * 2;
71         uvlinesize   = sl->mb_uvlinesize = h->uvlinesize * 2;
72         block_offset = &h->block_offset[48];
73         if (mb_y & 1) { // FIXME move out of this function?
74             dest_y  -= h->linesize * 15;
75             dest_cb -= h->uvlinesize * (block_h - 1);
76             dest_cr -= h->uvlinesize * (block_h - 1);
77         }
78         if (FRAME_MBAFF(h)) {
79             int list;
80             for (list = 0; list < sl->list_count; list++) {
81                 if (!USES_LIST(mb_type, list))
82                     continue;
83                 if (IS_16X16(mb_type)) {
84                     int8_t *ref = &sl->ref_cache[list][scan8[0]];
85                     fill_rectangle(ref, 4, 4, 8, (16 + *ref) ^ (h->mb_y & 1), 1);
86                 } else {
87                     for (i = 0; i < 16; i += 4) {
88                         int ref = sl->ref_cache[list][scan8[i]];
89                         if (ref >= 0)
90                             fill_rectangle(&sl->ref_cache[list][scan8[i]], 2, 2,
91                                            8, (16 + ref) ^ (h->mb_y & 1), 1);
92                     }
93                 }
94             }
95         }
96     } else {
97         linesize   = sl->mb_linesize   = h->linesize;
98         uvlinesize = sl->mb_uvlinesize = h->uvlinesize;
99         // dct_offset = s->linesize * 16;
100     }
101
102     if (!SIMPLE && IS_INTRA_PCM(mb_type)) {
103         if (PIXEL_SHIFT) {
104             const int bit_depth = h->sps.bit_depth_luma;
105             int j;
106             GetBitContext gb;
107             init_get_bits(&gb, sl->intra_pcm_ptr,
108                           ff_h264_mb_sizes[h->sps.chroma_format_idc] * bit_depth);
109
110             for (i = 0; i < 16; i++) {
111                 uint16_t *tmp_y = (uint16_t *)(dest_y + i * linesize);
112                 for (j = 0; j < 16; j++)
113                     tmp_y[j] = get_bits(&gb, bit_depth);
114             }
115             if (SIMPLE || !CONFIG_GRAY || !(h->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
116                 if (!h->sps.chroma_format_idc) {
117                     for (i = 0; i < block_h; i++) {
118                         uint16_t *tmp_cb = (uint16_t *)(dest_cb + i * uvlinesize);
119                         for (j = 0; j < 8; j++)
120                             tmp_cb[j] = 1 << (bit_depth - 1);
121                     }
122                     for (i = 0; i < block_h; i++) {
123                         uint16_t *tmp_cr = (uint16_t *)(dest_cr + i * uvlinesize);
124                         for (j = 0; j < 8; j++)
125                             tmp_cr[j] = 1 << (bit_depth - 1);
126                     }
127                 } else {
128                     for (i = 0; i < block_h; i++) {
129                         uint16_t *tmp_cb = (uint16_t *)(dest_cb + i * uvlinesize);
130                         for (j = 0; j < 8; j++)
131                             tmp_cb[j] = get_bits(&gb, bit_depth);
132                     }
133                     for (i = 0; i < block_h; i++) {
134                         uint16_t *tmp_cr = (uint16_t *)(dest_cr + i * uvlinesize);
135                         for (j = 0; j < 8; j++)
136                             tmp_cr[j] = get_bits(&gb, bit_depth);
137                     }
138                 }
139             }
140         } else {
141             for (i = 0; i < 16; i++)
142                 memcpy(dest_y + i * linesize, sl->intra_pcm_ptr + i * 16, 16);
143             if (SIMPLE || !CONFIG_GRAY || !(h->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
144                 if (!h->sps.chroma_format_idc) {
145                     for (i = 0; i < block_h; i++) {
146                         memset(dest_cb + i * uvlinesize, 128, 8);
147                         memset(dest_cr + i * uvlinesize, 128, 8);
148                     }
149                 } else {
150                     const uint8_t *src_cb = sl->intra_pcm_ptr + 256;
151                     const uint8_t *src_cr = sl->intra_pcm_ptr + 256 + block_h * 8;
152                     for (i = 0; i < block_h; i++) {
153                         memcpy(dest_cb + i * uvlinesize, src_cb + i * 8, 8);
154                         memcpy(dest_cr + i * uvlinesize, src_cr + i * 8, 8);
155                     }
156                 }
157             }
158         }
159     } else {
160         if (IS_INTRA(mb_type)) {
161             if (h->deblocking_filter)
162                 xchg_mb_border(h, sl, dest_y, dest_cb, dest_cr, linesize,
163                                uvlinesize, 1, 0, SIMPLE, PIXEL_SHIFT);
164
165             if (SIMPLE || !CONFIG_GRAY || !(h->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
166                 h->hpc.pred8x8[sl->chroma_pred_mode](dest_cb, uvlinesize);
167                 h->hpc.pred8x8[sl->chroma_pred_mode](dest_cr, uvlinesize);
168             }
169
170             hl_decode_mb_predict_luma(h, sl, mb_type, is_h264, SIMPLE,
171                                       transform_bypass, PIXEL_SHIFT,
172                                       block_offset, linesize, dest_y, 0);
173
174             if (h->deblocking_filter)
175                 xchg_mb_border(h, sl, dest_y, dest_cb, dest_cr, linesize,
176                                uvlinesize, 0, 0, SIMPLE, PIXEL_SHIFT);
177         } else if (is_h264) {
178             if (chroma422) {
179                 FUNC(hl_motion_422)(h, sl, dest_y, dest_cb, dest_cr,
180                               h->qpel_put, h->h264chroma.put_h264_chroma_pixels_tab,
181                               h->qpel_avg, h->h264chroma.avg_h264_chroma_pixels_tab,
182                               h->h264dsp.weight_h264_pixels_tab,
183                               h->h264dsp.biweight_h264_pixels_tab);
184             } else {
185                 FUNC(hl_motion_420)(h, sl, dest_y, dest_cb, dest_cr,
186                               h->qpel_put, h->h264chroma.put_h264_chroma_pixels_tab,
187                               h->qpel_avg, h->h264chroma.avg_h264_chroma_pixels_tab,
188                               h->h264dsp.weight_h264_pixels_tab,
189                               h->h264dsp.biweight_h264_pixels_tab);
190             }
191         }
192
193         hl_decode_mb_idct_luma(h, sl, mb_type, is_h264, SIMPLE, transform_bypass,
194                                PIXEL_SHIFT, block_offset, linesize, dest_y, 0);
195
196         if ((SIMPLE || !CONFIG_GRAY || !(h->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) &&
197             (sl->cbp & 0x30)) {
198             uint8_t *dest[2] = { dest_cb, dest_cr };
199             if (transform_bypass) {
200                 if (IS_INTRA(mb_type) && h->sps.profile_idc == 244 &&
201                     (sl->chroma_pred_mode == VERT_PRED8x8 ||
202                      sl->chroma_pred_mode == HOR_PRED8x8)) {
203                     h->hpc.pred8x8_add[sl->chroma_pred_mode](dest[0],
204                                                             block_offset + 16,
205                                                             sl->mb + (16 * 16 * 1 << PIXEL_SHIFT),
206                                                             uvlinesize);
207                     h->hpc.pred8x8_add[sl->chroma_pred_mode](dest[1],
208                                                             block_offset + 32,
209                                                             sl->mb + (16 * 16 * 2 << PIXEL_SHIFT),
210                                                             uvlinesize);
211                 } else {
212                     idct_add = h->h264dsp.h264_add_pixels4_clear;
213                     for (j = 1; j < 3; j++) {
214                         for (i = j * 16; i < j * 16 + 4; i++)
215                             if (sl->non_zero_count_cache[scan8[i]] ||
216                                 dctcoef_get(sl->mb, PIXEL_SHIFT, i * 16))
217                                 idct_add(dest[j - 1] + block_offset[i],
218                                          sl->mb + (i * 16 << PIXEL_SHIFT),
219                                          uvlinesize);
220                         if (chroma422) {
221                             for (i = j * 16 + 4; i < j * 16 + 8; i++)
222                                 if (sl->non_zero_count_cache[scan8[i + 4]] ||
223                                     dctcoef_get(sl->mb, PIXEL_SHIFT, i * 16))
224                                     idct_add(dest[j - 1] + block_offset[i + 4],
225                                              sl->mb + (i * 16 << PIXEL_SHIFT),
226                                              uvlinesize);
227                         }
228                     }
229                 }
230             } else {
231                 if (is_h264) {
232                     int qp[2];
233                     if (chroma422) {
234                         qp[0] = sl->chroma_qp[0] + 3;
235                         qp[1] = sl->chroma_qp[1] + 3;
236                     } else {
237                         qp[0] = sl->chroma_qp[0];
238                         qp[1] = sl->chroma_qp[1];
239                     }
240                     if (sl->non_zero_count_cache[scan8[CHROMA_DC_BLOCK_INDEX + 0]])
241                         h->h264dsp.h264_chroma_dc_dequant_idct(sl->mb + (16 * 16 * 1 << PIXEL_SHIFT),
242                                                                h->dequant4_coeff[IS_INTRA(mb_type) ? 1 : 4][qp[0]][0]);
243                     if (sl->non_zero_count_cache[scan8[CHROMA_DC_BLOCK_INDEX + 1]])
244                         h->h264dsp.h264_chroma_dc_dequant_idct(sl->mb + (16 * 16 * 2 << PIXEL_SHIFT),
245                                                                h->dequant4_coeff[IS_INTRA(mb_type) ? 2 : 5][qp[1]][0]);
246                     h->h264dsp.h264_idct_add8(dest, block_offset,
247                                               sl->mb, uvlinesize,
248                                               sl->non_zero_count_cache);
249                 } else if (CONFIG_SVQ3_DECODER) {
250                     h->h264dsp.h264_chroma_dc_dequant_idct(sl->mb + 16 * 16 * 1,
251                                                            h->dequant4_coeff[IS_INTRA(mb_type) ? 1 : 4][sl->chroma_qp[0]][0]);
252                     h->h264dsp.h264_chroma_dc_dequant_idct(sl->mb + 16 * 16 * 2,
253                                                            h->dequant4_coeff[IS_INTRA(mb_type) ? 2 : 5][sl->chroma_qp[1]][0]);
254                     for (j = 1; j < 3; j++) {
255                         for (i = j * 16; i < j * 16 + 4; i++)
256                             if (sl->non_zero_count_cache[scan8[i]] || sl->mb[i * 16]) {
257                                 uint8_t *const ptr = dest[j - 1] + block_offset[i];
258                                 ff_svq3_add_idct_c(ptr, sl->mb + i * 16,
259                                                    uvlinesize,
260                                                    ff_h264_chroma_qp[0][sl->qscale + 12] - 12, 2);
261                             }
262                     }
263                 }
264             }
265         }
266     }
267 }
268
269 #if !SIMPLE || BITS == 8
270
271 #undef  CHROMA_IDC
272 #define CHROMA_IDC 3
273 #include "h264_mc_template.c"
274
275 static av_noinline void FUNC(hl_decode_mb_444)(H264Context *h, H264SliceContext *sl)
276 {
277     const int mb_x    = h->mb_x;
278     const int mb_y    = h->mb_y;
279     const int mb_xy   = h->mb_xy;
280     const int mb_type = h->cur_pic.mb_type[mb_xy];
281     uint8_t *dest[3];
282     int linesize;
283     int i, j, p;
284     int *block_offset = &h->block_offset[0];
285     const int transform_bypass = !SIMPLE && (sl->qscale == 0 && h->sps.transform_bypass);
286     const int plane_count      = (SIMPLE || !CONFIG_GRAY || !(h->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) ? 3 : 1;
287
288     for (p = 0; p < plane_count; p++) {
289         dest[p] = h->cur_pic.f.data[p] +
290                   ((mb_x << PIXEL_SHIFT) + mb_y * h->linesize) * 16;
291         h->vdsp.prefetch(dest[p] + (h->mb_x & 3) * 4 * h->linesize + (64 << PIXEL_SHIFT),
292                          h->linesize, 4);
293     }
294
295     h->list_counts[mb_xy] = sl->list_count;
296
297     if (!SIMPLE && MB_FIELD(h)) {
298         linesize     = sl->mb_linesize = sl->mb_uvlinesize = h->linesize * 2;
299         block_offset = &h->block_offset[48];
300         if (mb_y & 1) // FIXME move out of this function?
301             for (p = 0; p < 3; p++)
302                 dest[p] -= h->linesize * 15;
303         if (FRAME_MBAFF(h)) {
304             int list;
305             for (list = 0; list < sl->list_count; list++) {
306                 if (!USES_LIST(mb_type, list))
307                     continue;
308                 if (IS_16X16(mb_type)) {
309                     int8_t *ref = &sl->ref_cache[list][scan8[0]];
310                     fill_rectangle(ref, 4, 4, 8, (16 + *ref) ^ (h->mb_y & 1), 1);
311                 } else {
312                     for (i = 0; i < 16; i += 4) {
313                         int ref = sl->ref_cache[list][scan8[i]];
314                         if (ref >= 0)
315                             fill_rectangle(&sl->ref_cache[list][scan8[i]], 2, 2,
316                                            8, (16 + ref) ^ (h->mb_y & 1), 1);
317                     }
318                 }
319             }
320         }
321     } else {
322         linesize = sl->mb_linesize = sl->mb_uvlinesize = h->linesize;
323     }
324
325     if (!SIMPLE && IS_INTRA_PCM(mb_type)) {
326         if (PIXEL_SHIFT) {
327             const int bit_depth = h->sps.bit_depth_luma;
328             GetBitContext gb;
329             init_get_bits(&gb, sl->intra_pcm_ptr, 768 * bit_depth);
330
331             for (p = 0; p < plane_count; p++)
332                 for (i = 0; i < 16; i++) {
333                     uint16_t *tmp = (uint16_t *)(dest[p] + i * linesize);
334                     for (j = 0; j < 16; j++)
335                         tmp[j] = get_bits(&gb, bit_depth);
336                 }
337         } else {
338             for (p = 0; p < plane_count; p++)
339                 for (i = 0; i < 16; i++)
340                     memcpy(dest[p] + i * linesize,
341                            sl->intra_pcm_ptr + p * 256 + i * 16, 16);
342         }
343     } else {
344         if (IS_INTRA(mb_type)) {
345             if (h->deblocking_filter)
346                 xchg_mb_border(h, sl, dest[0], dest[1], dest[2], linesize,
347                                linesize, 1, 1, SIMPLE, PIXEL_SHIFT);
348
349             for (p = 0; p < plane_count; p++)
350                 hl_decode_mb_predict_luma(h, sl, mb_type, 1, SIMPLE,
351                                           transform_bypass, PIXEL_SHIFT,
352                                           block_offset, linesize, dest[p], p);
353
354             if (h->deblocking_filter)
355                 xchg_mb_border(h, sl, dest[0], dest[1], dest[2], linesize,
356                                linesize, 0, 1, SIMPLE, PIXEL_SHIFT);
357         } else {
358             FUNC(hl_motion_444)(h, sl, dest[0], dest[1], dest[2],
359                       h->qpel_put, h->h264chroma.put_h264_chroma_pixels_tab,
360                       h->qpel_avg, h->h264chroma.avg_h264_chroma_pixels_tab,
361                       h->h264dsp.weight_h264_pixels_tab,
362                       h->h264dsp.biweight_h264_pixels_tab);
363         }
364
365         for (p = 0; p < plane_count; p++)
366             hl_decode_mb_idct_luma(h, sl, mb_type, 1, SIMPLE, transform_bypass,
367                                    PIXEL_SHIFT, block_offset, linesize,
368                                    dest[p], p);
369     }
370 }
371
372 #endif