h264: decouple h264_ps from the h264 decoder
[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)(const H264Context *h, H264SliceContext *sl)
42 {
43     const int mb_x    = sl->mb_x;
44     const int mb_y    = sl->mb_y;
45     const int mb_xy   = sl->mb_xy;
46     const int mb_type = h->cur_pic.mb_type[mb_xy];
47     uint8_t *dest_y, *dest_cb, *dest_cr;
48     int linesize, uvlinesize /*dct_offset*/;
49     int i, j;
50     const int *block_offset = &h->block_offset[0];
51     const int transform_bypass = !SIMPLE && (sl->qscale == 0 && h->ps.sps->transform_bypass);
52     void (*idct_add)(uint8_t *dst, int16_t *block, int stride);
53     const int block_h   = 16 >> h->chroma_y_shift;
54     const int chroma422 = CHROMA422(h);
55
56     dest_y  = h->cur_pic.f->data[0] + ((mb_x << PIXEL_SHIFT)     + mb_y * sl->linesize)  * 16;
57     dest_cb = h->cur_pic.f->data[1] +  (mb_x << PIXEL_SHIFT) * 8 + mb_y * sl->uvlinesize * block_h;
58     dest_cr = h->cur_pic.f->data[2] +  (mb_x << PIXEL_SHIFT) * 8 + mb_y * sl->uvlinesize * block_h;
59
60     h->vdsp.prefetch(dest_y  + (sl->mb_x & 3) * 4 * sl->linesize   + (64 << PIXEL_SHIFT), sl->linesize,       4);
61     h->vdsp.prefetch(dest_cb + (sl->mb_x & 7)     * sl->uvlinesize + (64 << PIXEL_SHIFT), dest_cr - dest_cb, 2);
62
63     h->list_counts[mb_xy] = sl->list_count;
64
65     if (!SIMPLE && MB_FIELD(sl)) {
66         linesize     = sl->mb_linesize = sl->linesize * 2;
67         uvlinesize   = sl->mb_uvlinesize = sl->uvlinesize * 2;
68         block_offset = &h->block_offset[48];
69         if (mb_y & 1) { // FIXME move out of this function?
70             dest_y  -= sl->linesize * 15;
71             dest_cb -= sl->uvlinesize * (block_h - 1);
72             dest_cr -= sl->uvlinesize * (block_h - 1);
73         }
74         if (FRAME_MBAFF(h)) {
75             int list;
76             for (list = 0; list < sl->list_count; list++) {
77                 if (!USES_LIST(mb_type, list))
78                     continue;
79                 if (IS_16X16(mb_type)) {
80                     int8_t *ref = &sl->ref_cache[list][scan8[0]];
81                     fill_rectangle(ref, 4, 4, 8, (16 + *ref) ^ (sl->mb_y & 1), 1);
82                 } else {
83                     for (i = 0; i < 16; i += 4) {
84                         int ref = sl->ref_cache[list][scan8[i]];
85                         if (ref >= 0)
86                             fill_rectangle(&sl->ref_cache[list][scan8[i]], 2, 2,
87                                            8, (16 + ref) ^ (sl->mb_y & 1), 1);
88                     }
89                 }
90             }
91         }
92     } else {
93         linesize   = sl->mb_linesize   = sl->linesize;
94         uvlinesize = sl->mb_uvlinesize = sl->uvlinesize;
95         // dct_offset = s->linesize * 16;
96     }
97
98     if (!SIMPLE && IS_INTRA_PCM(mb_type)) {
99         if (PIXEL_SHIFT) {
100             const int bit_depth = h->ps.sps->bit_depth_luma;
101             int j;
102             GetBitContext gb;
103             init_get_bits(&gb, sl->intra_pcm_ptr,
104                           ff_h264_mb_sizes[h->ps.sps->chroma_format_idc] * bit_depth);
105
106             for (i = 0; i < 16; i++) {
107                 uint16_t *tmp_y = (uint16_t *)(dest_y + i * linesize);
108                 for (j = 0; j < 16; j++)
109                     tmp_y[j] = get_bits(&gb, bit_depth);
110             }
111             if (SIMPLE || !CONFIG_GRAY || !(h->flags & AV_CODEC_FLAG_GRAY)) {
112                 if (!h->ps.sps->chroma_format_idc) {
113                     for (i = 0; i < block_h; i++) {
114                         uint16_t *tmp_cb = (uint16_t *)(dest_cb + i * uvlinesize);
115                         for (j = 0; j < 8; j++)
116                             tmp_cb[j] = 1 << (bit_depth - 1);
117                     }
118                     for (i = 0; i < block_h; i++) {
119                         uint16_t *tmp_cr = (uint16_t *)(dest_cr + i * uvlinesize);
120                         for (j = 0; j < 8; j++)
121                             tmp_cr[j] = 1 << (bit_depth - 1);
122                     }
123                 } else {
124                     for (i = 0; i < block_h; i++) {
125                         uint16_t *tmp_cb = (uint16_t *)(dest_cb + i * uvlinesize);
126                         for (j = 0; j < 8; j++)
127                             tmp_cb[j] = get_bits(&gb, bit_depth);
128                     }
129                     for (i = 0; i < block_h; i++) {
130                         uint16_t *tmp_cr = (uint16_t *)(dest_cr + i * uvlinesize);
131                         for (j = 0; j < 8; j++)
132                             tmp_cr[j] = get_bits(&gb, bit_depth);
133                     }
134                 }
135             }
136         } else {
137             for (i = 0; i < 16; i++)
138                 memcpy(dest_y + i * linesize, sl->intra_pcm_ptr + i * 16, 16);
139             if (SIMPLE || !CONFIG_GRAY || !(h->flags & AV_CODEC_FLAG_GRAY)) {
140                 if (!h->ps.sps->chroma_format_idc) {
141                     for (i = 0; i < block_h; i++) {
142                         memset(dest_cb + i * uvlinesize, 128, 8);
143                         memset(dest_cr + i * uvlinesize, 128, 8);
144                     }
145                 } else {
146                     const uint8_t *src_cb = sl->intra_pcm_ptr + 256;
147                     const uint8_t *src_cr = sl->intra_pcm_ptr + 256 + block_h * 8;
148                     for (i = 0; i < block_h; i++) {
149                         memcpy(dest_cb + i * uvlinesize, src_cb + i * 8, 8);
150                         memcpy(dest_cr + i * uvlinesize, src_cr + i * 8, 8);
151                     }
152                 }
153             }
154         }
155     } else {
156         if (IS_INTRA(mb_type)) {
157             if (sl->deblocking_filter)
158                 xchg_mb_border(h, sl, dest_y, dest_cb, dest_cr, linesize,
159                                uvlinesize, 1, 0, SIMPLE, PIXEL_SHIFT);
160
161             if (SIMPLE || !CONFIG_GRAY || !(h->flags & AV_CODEC_FLAG_GRAY)) {
162                 h->hpc.pred8x8[sl->chroma_pred_mode](dest_cb, uvlinesize);
163                 h->hpc.pred8x8[sl->chroma_pred_mode](dest_cr, uvlinesize);
164             }
165
166             hl_decode_mb_predict_luma(h, sl, mb_type, SIMPLE,
167                                       transform_bypass, PIXEL_SHIFT,
168                                       block_offset, linesize, dest_y, 0);
169
170             if (sl->deblocking_filter)
171                 xchg_mb_border(h, sl, dest_y, dest_cb, dest_cr, linesize,
172                                uvlinesize, 0, 0, SIMPLE, PIXEL_SHIFT);
173         } else {
174             if (chroma422) {
175                 FUNC(hl_motion_422)(h, sl, dest_y, dest_cb, dest_cr,
176                               h->qpel_put, h->h264chroma.put_h264_chroma_pixels_tab,
177                               h->qpel_avg, h->h264chroma.avg_h264_chroma_pixels_tab,
178                               h->h264dsp.weight_h264_pixels_tab,
179                               h->h264dsp.biweight_h264_pixels_tab);
180             } else {
181                 FUNC(hl_motion_420)(h, sl, dest_y, dest_cb, dest_cr,
182                               h->qpel_put, h->h264chroma.put_h264_chroma_pixels_tab,
183                               h->qpel_avg, h->h264chroma.avg_h264_chroma_pixels_tab,
184                               h->h264dsp.weight_h264_pixels_tab,
185                               h->h264dsp.biweight_h264_pixels_tab);
186             }
187         }
188
189         hl_decode_mb_idct_luma(h, sl, mb_type, SIMPLE, transform_bypass,
190                                PIXEL_SHIFT, block_offset, linesize, dest_y, 0);
191
192         if ((SIMPLE || !CONFIG_GRAY || !(h->flags & AV_CODEC_FLAG_GRAY)) &&
193             (sl->cbp & 0x30)) {
194             uint8_t *dest[2] = { dest_cb, dest_cr };
195             if (transform_bypass) {
196                 if (IS_INTRA(mb_type) && h->ps.sps->profile_idc == 244 &&
197                     (sl->chroma_pred_mode == VERT_PRED8x8 ||
198                      sl->chroma_pred_mode == HOR_PRED8x8)) {
199                     h->hpc.pred8x8_add[sl->chroma_pred_mode](dest[0],
200                                                             block_offset + 16,
201                                                             sl->mb + (16 * 16 * 1 << PIXEL_SHIFT),
202                                                             uvlinesize);
203                     h->hpc.pred8x8_add[sl->chroma_pred_mode](dest[1],
204                                                             block_offset + 32,
205                                                             sl->mb + (16 * 16 * 2 << PIXEL_SHIFT),
206                                                             uvlinesize);
207                 } else {
208                     idct_add = h->h264dsp.h264_add_pixels4_clear;
209                     for (j = 1; j < 3; j++) {
210                         for (i = j * 16; i < j * 16 + 4; i++)
211                             if (sl->non_zero_count_cache[scan8[i]] ||
212                                 dctcoef_get(sl->mb, PIXEL_SHIFT, i * 16))
213                                 idct_add(dest[j - 1] + block_offset[i],
214                                          sl->mb + (i * 16 << PIXEL_SHIFT),
215                                          uvlinesize);
216                         if (chroma422) {
217                             for (i = j * 16 + 4; i < j * 16 + 8; i++)
218                                 if (sl->non_zero_count_cache[scan8[i + 4]] ||
219                                     dctcoef_get(sl->mb, PIXEL_SHIFT, i * 16))
220                                     idct_add(dest[j - 1] + block_offset[i + 4],
221                                              sl->mb + (i * 16 << PIXEL_SHIFT),
222                                              uvlinesize);
223                         }
224                     }
225                 }
226             } else {
227                 int qp[2];
228                 if (chroma422) {
229                     qp[0] = sl->chroma_qp[0] + 3;
230                     qp[1] = sl->chroma_qp[1] + 3;
231                 } else {
232                     qp[0] = sl->chroma_qp[0];
233                     qp[1] = sl->chroma_qp[1];
234                 }
235                 if (sl->non_zero_count_cache[scan8[CHROMA_DC_BLOCK_INDEX + 0]])
236                     h->h264dsp.h264_chroma_dc_dequant_idct(sl->mb + (16 * 16 * 1 << PIXEL_SHIFT),
237                                                            h->ps.pps->dequant4_coeff[IS_INTRA(mb_type) ? 1 : 4][qp[0]][0]);
238                 if (sl->non_zero_count_cache[scan8[CHROMA_DC_BLOCK_INDEX + 1]])
239                     h->h264dsp.h264_chroma_dc_dequant_idct(sl->mb + (16 * 16 * 2 << PIXEL_SHIFT),
240                                                            h->ps.pps->dequant4_coeff[IS_INTRA(mb_type) ? 2 : 5][qp[1]][0]);
241                 h->h264dsp.h264_idct_add8(dest, block_offset,
242                                           sl->mb, uvlinesize,
243                                           sl->non_zero_count_cache);
244             }
245         }
246     }
247 }
248
249 #if !SIMPLE || BITS == 8
250
251 #undef  CHROMA_IDC
252 #define CHROMA_IDC 3
253 #include "h264_mc_template.c"
254
255 static av_noinline void FUNC(hl_decode_mb_444)(const H264Context *h, H264SliceContext *sl)
256 {
257     const int mb_x    = sl->mb_x;
258     const int mb_y    = sl->mb_y;
259     const int mb_xy   = sl->mb_xy;
260     const int mb_type = h->cur_pic.mb_type[mb_xy];
261     uint8_t *dest[3];
262     int linesize;
263     int i, j, p;
264     const int *block_offset = &h->block_offset[0];
265     const int transform_bypass = !SIMPLE && (sl->qscale == 0 && h->ps.sps->transform_bypass);
266     const int plane_count      = (SIMPLE || !CONFIG_GRAY || !(h->flags & AV_CODEC_FLAG_GRAY)) ? 3 : 1;
267
268     for (p = 0; p < plane_count; p++) {
269         dest[p] = h->cur_pic.f->data[p] +
270                   ((mb_x << PIXEL_SHIFT) + mb_y * sl->linesize) * 16;
271         h->vdsp.prefetch(dest[p] + (sl->mb_x & 3) * 4 * sl->linesize + (64 << PIXEL_SHIFT),
272                          sl->linesize, 4);
273     }
274
275     h->list_counts[mb_xy] = sl->list_count;
276
277     if (!SIMPLE && MB_FIELD(sl)) {
278         linesize     = sl->mb_linesize = sl->mb_uvlinesize = sl->linesize * 2;
279         block_offset = &h->block_offset[48];
280         if (mb_y & 1) // FIXME move out of this function?
281             for (p = 0; p < 3; p++)
282                 dest[p] -= sl->linesize * 15;
283         if (FRAME_MBAFF(h)) {
284             int list;
285             for (list = 0; list < sl->list_count; list++) {
286                 if (!USES_LIST(mb_type, list))
287                     continue;
288                 if (IS_16X16(mb_type)) {
289                     int8_t *ref = &sl->ref_cache[list][scan8[0]];
290                     fill_rectangle(ref, 4, 4, 8, (16 + *ref) ^ (sl->mb_y & 1), 1);
291                 } else {
292                     for (i = 0; i < 16; i += 4) {
293                         int ref = sl->ref_cache[list][scan8[i]];
294                         if (ref >= 0)
295                             fill_rectangle(&sl->ref_cache[list][scan8[i]], 2, 2,
296                                            8, (16 + ref) ^ (sl->mb_y & 1), 1);
297                     }
298                 }
299             }
300         }
301     } else {
302         linesize = sl->mb_linesize = sl->mb_uvlinesize = sl->linesize;
303     }
304
305     if (!SIMPLE && IS_INTRA_PCM(mb_type)) {
306         if (PIXEL_SHIFT) {
307             const int bit_depth = h->ps.sps->bit_depth_luma;
308             GetBitContext gb;
309             init_get_bits(&gb, sl->intra_pcm_ptr, 768 * bit_depth);
310
311             for (p = 0; p < plane_count; p++)
312                 for (i = 0; i < 16; i++) {
313                     uint16_t *tmp = (uint16_t *)(dest[p] + i * linesize);
314                     for (j = 0; j < 16; j++)
315                         tmp[j] = get_bits(&gb, bit_depth);
316                 }
317         } else {
318             for (p = 0; p < plane_count; p++)
319                 for (i = 0; i < 16; i++)
320                     memcpy(dest[p] + i * linesize,
321                            sl->intra_pcm_ptr + p * 256 + i * 16, 16);
322         }
323     } else {
324         if (IS_INTRA(mb_type)) {
325             if (sl->deblocking_filter)
326                 xchg_mb_border(h, sl, dest[0], dest[1], dest[2], linesize,
327                                linesize, 1, 1, SIMPLE, PIXEL_SHIFT);
328
329             for (p = 0; p < plane_count; p++)
330                 hl_decode_mb_predict_luma(h, sl, mb_type, SIMPLE,
331                                           transform_bypass, PIXEL_SHIFT,
332                                           block_offset, linesize, dest[p], p);
333
334             if (sl->deblocking_filter)
335                 xchg_mb_border(h, sl, dest[0], dest[1], dest[2], linesize,
336                                linesize, 0, 1, SIMPLE, PIXEL_SHIFT);
337         } else {
338             FUNC(hl_motion_444)(h, sl, dest[0], dest[1], dest[2],
339                       h->qpel_put, h->h264chroma.put_h264_chroma_pixels_tab,
340                       h->qpel_avg, h->h264chroma.avg_h264_chroma_pixels_tab,
341                       h->h264dsp.weight_h264_pixels_tab,
342                       h->h264dsp.biweight_h264_pixels_tab);
343         }
344
345         for (p = 0; p < plane_count; p++)
346             hl_decode_mb_idct_luma(h, sl, mb_type, SIMPLE, transform_bypass,
347                                    PIXEL_SHIFT, block_offset, linesize,
348                                    dest[p], p);
349     }
350 }
351
352 #endif