3d4ffa0168144067e89e945aa2601396e0df0541
[ffmpeg.git] / libavcodec / h264_mvpred.h
1 /*
2  * H.26L/H.264/AVC/JVT/14496-10/... motion vector predicion
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 /**
23  * @file
24  * H.264 / AVC / MPEG4 part10 motion vector predicion.
25  * @author Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
26  */
27
28 #ifndef AVCODEC_H264_MVPRED_H
29 #define AVCODEC_H264_MVPRED_H
30
31 #include "internal.h"
32 #include "avcodec.h"
33 #include "h264.h"
34 #include "mpegutils.h"
35
36 #include <assert.h>
37
38 static av_always_inline int fetch_diagonal_mv(H264Context *h, H264SliceContext *sl,
39                                               const int16_t **C,
40                                               int i, int list, int part_width)
41 {
42     const int topright_ref = sl->ref_cache[list][i - 8 + part_width];
43
44     /* there is no consistent mapping of mvs to neighboring locations that will
45      * make mbaff happy, so we can't move all this logic to fill_caches */
46     if (FRAME_MBAFF(h)) {
47 #define SET_DIAG_MV(MV_OP, REF_OP, XY, Y4)                              \
48         const int xy = XY, y4 = Y4;                                     \
49         const int mb_type = mb_types[xy + (y4 >> 2) * h->mb_stride];    \
50         if (!USES_LIST(mb_type, list))                                  \
51             return LIST_NOT_USED;                                       \
52         mv = h->cur_pic_ptr->motion_val[list][h->mb2b_xy[xy] + 3 + y4 * h->b_stride]; \
53         sl->mv_cache[list][scan8[0] - 2][0] = mv[0];                     \
54         sl->mv_cache[list][scan8[0] - 2][1] = mv[1] MV_OP;               \
55         return h->cur_pic_ptr->ref_index[list][4 * xy + 1 + (y4 & ~1)] REF_OP;
56
57         if (topright_ref == PART_NOT_AVAILABLE
58             && i >= scan8[0] + 8 && (i & 7) == 4
59             && sl->ref_cache[list][scan8[0] - 1] != PART_NOT_AVAILABLE) {
60             const uint32_t *mb_types = h->cur_pic_ptr->mb_type;
61             const int16_t *mv;
62             AV_ZERO32(sl->mv_cache[list][scan8[0] - 2]);
63             *C = sl->mv_cache[list][scan8[0] - 2];
64
65             if (!MB_FIELD(h) && IS_INTERLACED(sl->left_type[0])) {
66                 SET_DIAG_MV(* 2, >> 1, sl->left_mb_xy[0] + h->mb_stride,
67                             (h->mb_y & 1) * 2 + (i >> 5));
68             }
69             if (MB_FIELD(h) && !IS_INTERLACED(sl->left_type[0])) {
70                 // left shift will turn LIST_NOT_USED into PART_NOT_AVAILABLE, but that's OK.
71                 SET_DIAG_MV(/ 2, << 1, sl->left_mb_xy[i >= 36], ((i >> 2)) & 3);
72             }
73         }
74 #undef SET_DIAG_MV
75     }
76
77     if (topright_ref != PART_NOT_AVAILABLE) {
78         *C = sl->mv_cache[list][i - 8 + part_width];
79         return topright_ref;
80     } else {
81         tprintf(h->avctx, "topright MV not available\n");
82
83         *C = sl->mv_cache[list][i - 8 - 1];
84         return sl->ref_cache[list][i - 8 - 1];
85     }
86 }
87
88 /**
89  * Get the predicted MV.
90  * @param n the block index
91  * @param part_width the width of the partition (4, 8,16) -> (1, 2, 4)
92  * @param mx the x component of the predicted motion vector
93  * @param my the y component of the predicted motion vector
94  */
95 static av_always_inline void pred_motion(H264Context *const h,
96                                          H264SliceContext *sl,
97                                          int n,
98                                          int part_width, int list, int ref,
99                                          int *const mx, int *const my)
100 {
101     const int index8       = scan8[n];
102     const int top_ref      = sl->ref_cache[list][index8 - 8];
103     const int left_ref     = sl->ref_cache[list][index8 - 1];
104     const int16_t *const A = sl->mv_cache[list][index8 - 1];
105     const int16_t *const B = sl->mv_cache[list][index8 - 8];
106     const int16_t *C;
107     int diagonal_ref, match_count;
108
109     assert(part_width == 1 || part_width == 2 || part_width == 4);
110
111 /* mv_cache
112  * B . . A T T T T
113  * U . . L . . , .
114  * U . . L . . . .
115  * U . . L . . , .
116  * . . . L . . . .
117  */
118
119     diagonal_ref = fetch_diagonal_mv(h, sl, &C, index8, list, part_width);
120     match_count  = (diagonal_ref == ref) + (top_ref == ref) + (left_ref == ref);
121     tprintf(h->avctx, "pred_motion match_count=%d\n", match_count);
122     if (match_count > 1) { //most common
123         *mx = mid_pred(A[0], B[0], C[0]);
124         *my = mid_pred(A[1], B[1], C[1]);
125     } else if (match_count == 1) {
126         if (left_ref == ref) {
127             *mx = A[0];
128             *my = A[1];
129         } else if (top_ref == ref) {
130             *mx = B[0];
131             *my = B[1];
132         } else {
133             *mx = C[0];
134             *my = C[1];
135         }
136     } else {
137         if (top_ref      == PART_NOT_AVAILABLE &&
138             diagonal_ref == PART_NOT_AVAILABLE &&
139             left_ref     != PART_NOT_AVAILABLE) {
140             *mx = A[0];
141             *my = A[1];
142         } else {
143             *mx = mid_pred(A[0], B[0], C[0]);
144             *my = mid_pred(A[1], B[1], C[1]);
145         }
146     }
147
148     tprintf(h->avctx,
149             "pred_motion (%2d %2d %2d) (%2d %2d %2d) (%2d %2d %2d) -> (%2d %2d %2d) at %2d %2d %d list %d\n",
150             top_ref, B[0], B[1], diagonal_ref, C[0], C[1], left_ref,
151             A[0], A[1], ref, *mx, *my, h->mb_x, h->mb_y, n, list);
152 }
153
154 /**
155  * Get the directionally predicted 16x8 MV.
156  * @param n the block index
157  * @param mx the x component of the predicted motion vector
158  * @param my the y component of the predicted motion vector
159  */
160 static av_always_inline void pred_16x8_motion(H264Context *const h,
161                                               H264SliceContext *sl,
162                                               int n, int list, int ref,
163                                               int *const mx, int *const my)
164 {
165     if (n == 0) {
166         const int top_ref      = sl->ref_cache[list][scan8[0] - 8];
167         const int16_t *const B = sl->mv_cache[list][scan8[0] - 8];
168
169         tprintf(h->avctx, "pred_16x8: (%2d %2d %2d) at %2d %2d %d list %d\n",
170                 top_ref, B[0], B[1], h->mb_x, h->mb_y, n, list);
171
172         if (top_ref == ref) {
173             *mx = B[0];
174             *my = B[1];
175             return;
176         }
177     } else {
178         const int left_ref     = sl->ref_cache[list][scan8[8] - 1];
179         const int16_t *const A = sl->mv_cache[list][scan8[8] - 1];
180
181         tprintf(h->avctx, "pred_16x8: (%2d %2d %2d) at %2d %2d %d list %d\n",
182                 left_ref, A[0], A[1], h->mb_x, h->mb_y, n, list);
183
184         if (left_ref == ref) {
185             *mx = A[0];
186             *my = A[1];
187             return;
188         }
189     }
190
191     //RARE
192     pred_motion(h, sl, n, 4, list, ref, mx, my);
193 }
194
195 /**
196  * Get the directionally predicted 8x16 MV.
197  * @param n the block index
198  * @param mx the x component of the predicted motion vector
199  * @param my the y component of the predicted motion vector
200  */
201 static av_always_inline void pred_8x16_motion(H264Context *const h,
202                                               H264SliceContext *sl,
203                                               int n, int list, int ref,
204                                               int *const mx, int *const my)
205 {
206     if (n == 0) {
207         const int left_ref     = sl->ref_cache[list][scan8[0] - 1];
208         const int16_t *const A = sl->mv_cache[list][scan8[0] - 1];
209
210         tprintf(h->avctx, "pred_8x16: (%2d %2d %2d) at %2d %2d %d list %d\n",
211                 left_ref, A[0], A[1], h->mb_x, h->mb_y, n, list);
212
213         if (left_ref == ref) {
214             *mx = A[0];
215             *my = A[1];
216             return;
217         }
218     } else {
219         const int16_t *C;
220         int diagonal_ref;
221
222         diagonal_ref = fetch_diagonal_mv(h, sl, &C, scan8[4], list, 2);
223
224         tprintf(h->avctx, "pred_8x16: (%2d %2d %2d) at %2d %2d %d list %d\n",
225                 diagonal_ref, C[0], C[1], h->mb_x, h->mb_y, n, list);
226
227         if (diagonal_ref == ref) {
228             *mx = C[0];
229             *my = C[1];
230             return;
231         }
232     }
233
234     //RARE
235     pred_motion(h, sl, n, 2, list, ref, mx, my);
236 }
237
238 #define FIX_MV_MBAFF(type, refn, mvn, idx)      \
239     if (FRAME_MBAFF(h)) {                       \
240         if (MB_FIELD(h)) {                      \
241             if (!IS_INTERLACED(type)) {         \
242                 refn <<= 1;                     \
243                 AV_COPY32(mvbuf[idx], mvn);     \
244                 mvbuf[idx][1] /= 2;             \
245                 mvn = mvbuf[idx];               \
246             }                                   \
247         } else {                                \
248             if (IS_INTERLACED(type)) {          \
249                 refn >>= 1;                     \
250                 AV_COPY32(mvbuf[idx], mvn);     \
251                 mvbuf[idx][1] <<= 1;            \
252                 mvn = mvbuf[idx];               \
253             }                                   \
254         }                                       \
255     }
256
257 static av_always_inline void pred_pskip_motion(H264Context *const h,
258                                                H264SliceContext *sl)
259 {
260     DECLARE_ALIGNED(4, static const int16_t, zeromv)[2] = { 0 };
261     DECLARE_ALIGNED(4, int16_t, mvbuf)[3][2];
262     int8_t *ref     = h->cur_pic.ref_index[0];
263     int16_t(*mv)[2] = h->cur_pic.motion_val[0];
264     int top_ref, left_ref, diagonal_ref, match_count, mx, my;
265     const int16_t *A, *B, *C;
266     int b_stride = h->b_stride;
267
268     fill_rectangle(&sl->ref_cache[0][scan8[0]], 4, 4, 8, 0, 1);
269
270     /* To avoid doing an entire fill_decode_caches, we inline the relevant
271      * parts here.
272      * FIXME: this is a partial duplicate of the logic in fill_decode_caches,
273      * but it's faster this way.  Is there a way to avoid this duplication?
274      */
275     if (USES_LIST(sl->left_type[LTOP], 0)) {
276         left_ref = ref[4 * sl->left_mb_xy[LTOP] + 1 + (sl->left_block[0] & ~1)];
277         A = mv[h->mb2b_xy[sl->left_mb_xy[LTOP]] + 3 + b_stride * sl->left_block[0]];
278         FIX_MV_MBAFF(sl->left_type[LTOP], left_ref, A, 0);
279         if (!(left_ref | AV_RN32A(A)))
280             goto zeromv;
281     } else if (sl->left_type[LTOP]) {
282         left_ref = LIST_NOT_USED;
283         A        = zeromv;
284     } else {
285         goto zeromv;
286     }
287
288     if (USES_LIST(sl->top_type, 0)) {
289         top_ref = ref[4 * sl->top_mb_xy + 2];
290         B       = mv[h->mb2b_xy[sl->top_mb_xy] + 3 * b_stride];
291         FIX_MV_MBAFF(sl->top_type, top_ref, B, 1);
292         if (!(top_ref | AV_RN32A(B)))
293             goto zeromv;
294     } else if (sl->top_type) {
295         top_ref = LIST_NOT_USED;
296         B       = zeromv;
297     } else {
298         goto zeromv;
299     }
300
301     tprintf(h->avctx, "pred_pskip: (%d) (%d) at %2d %2d\n",
302             top_ref, left_ref, h->mb_x, h->mb_y);
303
304     if (USES_LIST(sl->topright_type, 0)) {
305         diagonal_ref = ref[4 * sl->topright_mb_xy + 2];
306         C = mv[h->mb2b_xy[sl->topright_mb_xy] + 3 * b_stride];
307         FIX_MV_MBAFF(sl->topright_type, diagonal_ref, C, 2);
308     } else if (sl->topright_type) {
309         diagonal_ref = LIST_NOT_USED;
310         C = zeromv;
311     } else {
312         if (USES_LIST(sl->topleft_type, 0)) {
313             diagonal_ref = ref[4 * sl->topleft_mb_xy + 1 +
314                                (sl->topleft_partition & 2)];
315             C = mv[h->mb2b_xy[sl->topleft_mb_xy] + 3 + b_stride +
316                    (sl->topleft_partition & 2 * b_stride)];
317             FIX_MV_MBAFF(sl->topleft_type, diagonal_ref, C, 2);
318         } else if (sl->topleft_type) {
319             diagonal_ref = LIST_NOT_USED;
320             C            = zeromv;
321         } else {
322             diagonal_ref = PART_NOT_AVAILABLE;
323             C            = zeromv;
324         }
325     }
326
327     match_count = !diagonal_ref + !top_ref + !left_ref;
328     tprintf(h->avctx, "pred_pskip_motion match_count=%d\n", match_count);
329     if (match_count > 1) {
330         mx = mid_pred(A[0], B[0], C[0]);
331         my = mid_pred(A[1], B[1], C[1]);
332     } else if (match_count == 1) {
333         if (!left_ref) {
334             mx = A[0];
335             my = A[1];
336         } else if (!top_ref) {
337             mx = B[0];
338             my = B[1];
339         } else {
340             mx = C[0];
341             my = C[1];
342         }
343     } else {
344         mx = mid_pred(A[0], B[0], C[0]);
345         my = mid_pred(A[1], B[1], C[1]);
346     }
347
348     fill_rectangle(sl->mv_cache[0][scan8[0]], 4, 4, 8, pack16to32(mx, my), 4);
349     return;
350
351 zeromv:
352     fill_rectangle(sl->mv_cache[0][scan8[0]], 4, 4, 8, 0, 4);
353     return;
354 }
355
356 static void fill_decode_neighbors(H264Context *h, H264SliceContext *sl, int mb_type)
357 {
358     const int mb_xy = h->mb_xy;
359     int topleft_xy, top_xy, topright_xy, left_xy[LEFT_MBS];
360     static const uint8_t left_block_options[4][32] = {
361         { 0, 1, 2, 3, 7, 10, 8, 11, 3 + 0 * 4, 3 + 1 * 4, 3 + 2 * 4, 3 + 3 * 4, 1 + 4 * 4, 1 + 8 * 4, 1 + 5 * 4, 1 + 9 * 4 },
362         { 2, 2, 3, 3, 8, 11, 8, 11, 3 + 2 * 4, 3 + 2 * 4, 3 + 3 * 4, 3 + 3 * 4, 1 + 5 * 4, 1 + 9 * 4, 1 + 5 * 4, 1 + 9 * 4 },
363         { 0, 0, 1, 1, 7, 10, 7, 10, 3 + 0 * 4, 3 + 0 * 4, 3 + 1 * 4, 3 + 1 * 4, 1 + 4 * 4, 1 + 8 * 4, 1 + 4 * 4, 1 + 8 * 4 },
364         { 0, 2, 0, 2, 7, 10, 7, 10, 3 + 0 * 4, 3 + 2 * 4, 3 + 0 * 4, 3 + 2 * 4, 1 + 4 * 4, 1 + 8 * 4, 1 + 4 * 4, 1 + 8 * 4 }
365     };
366
367     sl->topleft_partition = -1;
368
369     top_xy = mb_xy - (h->mb_stride << MB_FIELD(h));
370
371     /* Wow, what a mess, why didn't they simplify the interlacing & intra
372      * stuff, I can't imagine that these complex rules are worth it. */
373
374     topleft_xy    = top_xy - 1;
375     topright_xy   = top_xy + 1;
376     left_xy[LBOT] = left_xy[LTOP] = mb_xy - 1;
377     sl->left_block = left_block_options[0];
378     if (FRAME_MBAFF(h)) {
379         const int left_mb_field_flag = IS_INTERLACED(h->cur_pic.mb_type[mb_xy - 1]);
380         const int curr_mb_field_flag = IS_INTERLACED(mb_type);
381         if (h->mb_y & 1) {
382             if (left_mb_field_flag != curr_mb_field_flag) {
383                 left_xy[LBOT] = left_xy[LTOP] = mb_xy - h->mb_stride - 1;
384                 if (curr_mb_field_flag) {
385                     left_xy[LBOT] += h->mb_stride;
386                     sl->left_block  = left_block_options[3];
387                 } else {
388                     topleft_xy += h->mb_stride;
389                     /* take top left mv from the middle of the mb, as opposed
390                      * to all other modes which use the bottom right partition */
391                     sl->topleft_partition = 0;
392                     sl->left_block        = left_block_options[1];
393                 }
394             }
395         } else {
396             if (curr_mb_field_flag) {
397                 topleft_xy  += h->mb_stride & (((h->cur_pic.mb_type[top_xy - 1] >> 7) & 1) - 1);
398                 topright_xy += h->mb_stride & (((h->cur_pic.mb_type[top_xy + 1] >> 7) & 1) - 1);
399                 top_xy      += h->mb_stride & (((h->cur_pic.mb_type[top_xy]     >> 7) & 1) - 1);
400             }
401             if (left_mb_field_flag != curr_mb_field_flag) {
402                 if (curr_mb_field_flag) {
403                     left_xy[LBOT] += h->mb_stride;
404                     sl->left_block  = left_block_options[3];
405                 } else {
406                     sl->left_block = left_block_options[2];
407                 }
408             }
409         }
410     }
411
412     sl->topleft_mb_xy    = topleft_xy;
413     sl->top_mb_xy        = top_xy;
414     sl->topright_mb_xy   = topright_xy;
415     sl->left_mb_xy[LTOP] = left_xy[LTOP];
416     sl->left_mb_xy[LBOT] = left_xy[LBOT];
417     //FIXME do we need all in the context?
418
419     sl->topleft_type    = h->cur_pic.mb_type[topleft_xy];
420     sl->top_type        = h->cur_pic.mb_type[top_xy];
421     sl->topright_type   = h->cur_pic.mb_type[topright_xy];
422     sl->left_type[LTOP] = h->cur_pic.mb_type[left_xy[LTOP]];
423     sl->left_type[LBOT] = h->cur_pic.mb_type[left_xy[LBOT]];
424
425     if (FMO) {
426         if (h->slice_table[topleft_xy] != h->slice_num)
427             sl->topleft_type = 0;
428         if (h->slice_table[top_xy] != h->slice_num)
429             sl->top_type = 0;
430         if (h->slice_table[left_xy[LTOP]] != h->slice_num)
431             sl->left_type[LTOP] = sl->left_type[LBOT] = 0;
432     } else {
433         if (h->slice_table[topleft_xy] != h->slice_num) {
434             sl->topleft_type = 0;
435             if (h->slice_table[top_xy] != h->slice_num)
436                 sl->top_type = 0;
437             if (h->slice_table[left_xy[LTOP]] != h->slice_num)
438                 sl->left_type[LTOP] = sl->left_type[LBOT] = 0;
439         }
440     }
441     if (h->slice_table[topright_xy] != h->slice_num)
442         sl->topright_type = 0;
443 }
444
445 static void fill_decode_caches(H264Context *h, H264SliceContext *sl, int mb_type)
446 {
447     int topleft_xy, top_xy, topright_xy, left_xy[LEFT_MBS];
448     int topleft_type, top_type, topright_type, left_type[LEFT_MBS];
449     const uint8_t *left_block = sl->left_block;
450     int i;
451     uint8_t *nnz;
452     uint8_t *nnz_cache;
453
454     topleft_xy      = sl->topleft_mb_xy;
455     top_xy          = sl->top_mb_xy;
456     topright_xy     = sl->topright_mb_xy;
457     left_xy[LTOP]   = sl->left_mb_xy[LTOP];
458     left_xy[LBOT]   = sl->left_mb_xy[LBOT];
459     topleft_type    = sl->topleft_type;
460     top_type        = sl->top_type;
461     topright_type   = sl->topright_type;
462     left_type[LTOP] = sl->left_type[LTOP];
463     left_type[LBOT] = sl->left_type[LBOT];
464
465     if (!IS_SKIP(mb_type)) {
466         if (IS_INTRA(mb_type)) {
467             int type_mask = h->pps.constrained_intra_pred ? IS_INTRA(-1) : -1;
468             sl->topleft_samples_available     =
469                 sl->top_samples_available     =
470                     sl->left_samples_available = 0xFFFF;
471             sl->topright_samples_available     = 0xEEEA;
472
473             if (!(top_type & type_mask)) {
474                 sl->topleft_samples_available  = 0xB3FF;
475                 sl->top_samples_available      = 0x33FF;
476                 sl->topright_samples_available = 0x26EA;
477             }
478             if (IS_INTERLACED(mb_type) != IS_INTERLACED(left_type[LTOP])) {
479                 if (IS_INTERLACED(mb_type)) {
480                     if (!(left_type[LTOP] & type_mask)) {
481                         sl->topleft_samples_available &= 0xDFFF;
482                         sl->left_samples_available    &= 0x5FFF;
483                     }
484                     if (!(left_type[LBOT] & type_mask)) {
485                         sl->topleft_samples_available &= 0xFF5F;
486                         sl->left_samples_available    &= 0xFF5F;
487                     }
488                 } else {
489                     int left_typei = h->cur_pic.mb_type[left_xy[LTOP] + h->mb_stride];
490
491                     assert(left_xy[LTOP] == left_xy[LBOT]);
492                     if (!((left_typei & type_mask) && (left_type[LTOP] & type_mask))) {
493                         sl->topleft_samples_available &= 0xDF5F;
494                         sl->left_samples_available    &= 0x5F5F;
495                     }
496                 }
497             } else {
498                 if (!(left_type[LTOP] & type_mask)) {
499                     sl->topleft_samples_available &= 0xDF5F;
500                     sl->left_samples_available    &= 0x5F5F;
501                 }
502             }
503
504             if (!(topleft_type & type_mask))
505                 sl->topleft_samples_available &= 0x7FFF;
506
507             if (!(topright_type & type_mask))
508                 sl->topright_samples_available &= 0xFBFF;
509
510             if (IS_INTRA4x4(mb_type)) {
511                 if (IS_INTRA4x4(top_type)) {
512                     AV_COPY32(sl->intra4x4_pred_mode_cache + 4 + 8 * 0, sl->intra4x4_pred_mode + h->mb2br_xy[top_xy]);
513                 } else {
514                     sl->intra4x4_pred_mode_cache[4 + 8 * 0] =
515                     sl->intra4x4_pred_mode_cache[5 + 8 * 0] =
516                     sl->intra4x4_pred_mode_cache[6 + 8 * 0] =
517                     sl->intra4x4_pred_mode_cache[7 + 8 * 0] = 2 - 3 * !(top_type & type_mask);
518                 }
519                 for (i = 0; i < 2; i++) {
520                     if (IS_INTRA4x4(left_type[LEFT(i)])) {
521                         int8_t *mode = sl->intra4x4_pred_mode + h->mb2br_xy[left_xy[LEFT(i)]];
522                         sl->intra4x4_pred_mode_cache[3 + 8 * 1 + 2 * 8 * i] = mode[6 - left_block[0 + 2 * i]];
523                         sl->intra4x4_pred_mode_cache[3 + 8 * 2 + 2 * 8 * i] = mode[6 - left_block[1 + 2 * i]];
524                     } else {
525                         sl->intra4x4_pred_mode_cache[3 + 8 * 1 + 2 * 8 * i] =
526                         sl->intra4x4_pred_mode_cache[3 + 8 * 2 + 2 * 8 * i] = 2 - 3 * !(left_type[LEFT(i)] & type_mask);
527                     }
528                 }
529             }
530         }
531
532         /*
533          * 0 . T T. T T T T
534          * 1 L . .L . . . .
535          * 2 L . .L . . . .
536          * 3 . T TL . . . .
537          * 4 L . .L . . . .
538          * 5 L . .. . . . .
539          */
540         /* FIXME: constraint_intra_pred & partitioning & nnz
541          * (let us hope this is just a typo in the spec) */
542         nnz_cache = sl->non_zero_count_cache;
543         if (top_type) {
544             nnz = h->non_zero_count[top_xy];
545             AV_COPY32(&nnz_cache[4 + 8 * 0], &nnz[4 * 3]);
546             if (!h->chroma_y_shift) {
547                 AV_COPY32(&nnz_cache[4 + 8 *  5], &nnz[4 *  7]);
548                 AV_COPY32(&nnz_cache[4 + 8 * 10], &nnz[4 * 11]);
549             } else {
550                 AV_COPY32(&nnz_cache[4 + 8 *  5], &nnz[4 * 5]);
551                 AV_COPY32(&nnz_cache[4 + 8 * 10], &nnz[4 * 9]);
552             }
553         } else {
554             uint32_t top_empty = CABAC(h) && !IS_INTRA(mb_type) ? 0 : 0x40404040;
555             AV_WN32A(&nnz_cache[4 + 8 *  0], top_empty);
556             AV_WN32A(&nnz_cache[4 + 8 *  5], top_empty);
557             AV_WN32A(&nnz_cache[4 + 8 * 10], top_empty);
558         }
559
560         for (i = 0; i < 2; i++) {
561             if (left_type[LEFT(i)]) {
562                 nnz = h->non_zero_count[left_xy[LEFT(i)]];
563                 nnz_cache[3 + 8 * 1 + 2 * 8 * i] = nnz[left_block[8 + 0 + 2 * i]];
564                 nnz_cache[3 + 8 * 2 + 2 * 8 * i] = nnz[left_block[8 + 1 + 2 * i]];
565                 if (CHROMA444(h)) {
566                     nnz_cache[3 + 8 *  6 + 2 * 8 * i] = nnz[left_block[8 + 0 + 2 * i] + 4 * 4];
567                     nnz_cache[3 + 8 *  7 + 2 * 8 * i] = nnz[left_block[8 + 1 + 2 * i] + 4 * 4];
568                     nnz_cache[3 + 8 * 11 + 2 * 8 * i] = nnz[left_block[8 + 0 + 2 * i] + 8 * 4];
569                     nnz_cache[3 + 8 * 12 + 2 * 8 * i] = nnz[left_block[8 + 1 + 2 * i] + 8 * 4];
570                 } else if (CHROMA422(h)) {
571                     nnz_cache[3 + 8 *  6 + 2 * 8 * i] = nnz[left_block[8 + 0 + 2 * i] - 2 + 4 * 4];
572                     nnz_cache[3 + 8 *  7 + 2 * 8 * i] = nnz[left_block[8 + 1 + 2 * i] - 2 + 4 * 4];
573                     nnz_cache[3 + 8 * 11 + 2 * 8 * i] = nnz[left_block[8 + 0 + 2 * i] - 2 + 8 * 4];
574                     nnz_cache[3 + 8 * 12 + 2 * 8 * i] = nnz[left_block[8 + 1 + 2 * i] - 2 + 8 * 4];
575                 } else {
576                     nnz_cache[3 + 8 *  6 + 8 * i] = nnz[left_block[8 + 4 + 2 * i]];
577                     nnz_cache[3 + 8 * 11 + 8 * i] = nnz[left_block[8 + 5 + 2 * i]];
578                 }
579             } else {
580                 nnz_cache[3 + 8 *  1 + 2 * 8 * i] =
581                 nnz_cache[3 + 8 *  2 + 2 * 8 * i] =
582                 nnz_cache[3 + 8 *  6 + 2 * 8 * i] =
583                 nnz_cache[3 + 8 *  7 + 2 * 8 * i] =
584                 nnz_cache[3 + 8 * 11 + 2 * 8 * i] =
585                 nnz_cache[3 + 8 * 12 + 2 * 8 * i] = CABAC(h) && !IS_INTRA(mb_type) ? 0 : 64;
586             }
587         }
588
589         if (CABAC(h)) {
590             // top_cbp
591             if (top_type)
592                 h->top_cbp = h->cbp_table[top_xy];
593             else
594                 h->top_cbp = IS_INTRA(mb_type) ? 0x7CF : 0x00F;
595             // left_cbp
596             if (left_type[LTOP]) {
597                 h->left_cbp =   (h->cbp_table[left_xy[LTOP]] & 0x7F0) |
598                                ((h->cbp_table[left_xy[LTOP]] >> (left_block[0] & (~1))) & 2) |
599                               (((h->cbp_table[left_xy[LBOT]] >> (left_block[2] & (~1))) & 2) << 2);
600             } else {
601                 h->left_cbp = IS_INTRA(mb_type) ? 0x7CF : 0x00F;
602             }
603         }
604     }
605
606     if (IS_INTER(mb_type) || (IS_DIRECT(mb_type) && h->direct_spatial_mv_pred)) {
607         int list;
608         int b_stride = h->b_stride;
609         for (list = 0; list < h->list_count; list++) {
610             int8_t *ref_cache = &sl->ref_cache[list][scan8[0]];
611             int8_t *ref       = h->cur_pic.ref_index[list];
612             int16_t(*mv_cache)[2] = &sl->mv_cache[list][scan8[0]];
613             int16_t(*mv)[2]       = h->cur_pic.motion_val[list];
614             if (!USES_LIST(mb_type, list))
615                 continue;
616             assert(!(IS_DIRECT(mb_type) && !h->direct_spatial_mv_pred));
617
618             if (USES_LIST(top_type, list)) {
619                 const int b_xy = h->mb2b_xy[top_xy] + 3 * b_stride;
620                 AV_COPY128(mv_cache[0 - 1 * 8], mv[b_xy + 0]);
621                 ref_cache[0 - 1 * 8] =
622                 ref_cache[1 - 1 * 8] = ref[4 * top_xy + 2];
623                 ref_cache[2 - 1 * 8] =
624                 ref_cache[3 - 1 * 8] = ref[4 * top_xy + 3];
625             } else {
626                 AV_ZERO128(mv_cache[0 - 1 * 8]);
627                 AV_WN32A(&ref_cache[0 - 1 * 8],
628                          ((top_type ? LIST_NOT_USED : PART_NOT_AVAILABLE) & 0xFF) * 0x01010101u);
629             }
630
631             if (mb_type & (MB_TYPE_16x8 | MB_TYPE_8x8)) {
632                 for (i = 0; i < 2; i++) {
633                     int cache_idx = -1 + i * 2 * 8;
634                     if (USES_LIST(left_type[LEFT(i)], list)) {
635                         const int b_xy  = h->mb2b_xy[left_xy[LEFT(i)]] + 3;
636                         const int b8_xy = 4 * left_xy[LEFT(i)] + 1;
637                         AV_COPY32(mv_cache[cache_idx],
638                                   mv[b_xy + b_stride * left_block[0 + i * 2]]);
639                         AV_COPY32(mv_cache[cache_idx + 8],
640                                   mv[b_xy + b_stride * left_block[1 + i * 2]]);
641                         ref_cache[cache_idx]     = ref[b8_xy + (left_block[0 + i * 2] & ~1)];
642                         ref_cache[cache_idx + 8] = ref[b8_xy + (left_block[1 + i * 2] & ~1)];
643                     } else {
644                         AV_ZERO32(mv_cache[cache_idx]);
645                         AV_ZERO32(mv_cache[cache_idx + 8]);
646                         ref_cache[cache_idx]     =
647                         ref_cache[cache_idx + 8] = (left_type[LEFT(i)]) ? LIST_NOT_USED
648                                                                         : PART_NOT_AVAILABLE;
649                     }
650                 }
651             } else {
652                 if (USES_LIST(left_type[LTOP], list)) {
653                     const int b_xy  = h->mb2b_xy[left_xy[LTOP]] + 3;
654                     const int b8_xy = 4 * left_xy[LTOP] + 1;
655                     AV_COPY32(mv_cache[-1], mv[b_xy + b_stride * left_block[0]]);
656                     ref_cache[-1] = ref[b8_xy + (left_block[0] & ~1)];
657                 } else {
658                     AV_ZERO32(mv_cache[-1]);
659                     ref_cache[-1] = left_type[LTOP] ? LIST_NOT_USED
660                                                     : PART_NOT_AVAILABLE;
661                 }
662             }
663
664             if (USES_LIST(topright_type, list)) {
665                 const int b_xy = h->mb2b_xy[topright_xy] + 3 * b_stride;
666                 AV_COPY32(mv_cache[4 - 1 * 8], mv[b_xy]);
667                 ref_cache[4 - 1 * 8] = ref[4 * topright_xy + 2];
668             } else {
669                 AV_ZERO32(mv_cache[4 - 1 * 8]);
670                 ref_cache[4 - 1 * 8] = topright_type ? LIST_NOT_USED
671                                                      : PART_NOT_AVAILABLE;
672             }
673             if (ref_cache[4 - 1 * 8] < 0) {
674                 if (USES_LIST(topleft_type, list)) {
675                     const int b_xy  = h->mb2b_xy[topleft_xy] + 3 + b_stride +
676                                       (sl->topleft_partition & 2 * b_stride);
677                     const int b8_xy = 4 * topleft_xy + 1 + (sl->topleft_partition & 2);
678                     AV_COPY32(mv_cache[-1 - 1 * 8], mv[b_xy]);
679                     ref_cache[-1 - 1 * 8] = ref[b8_xy];
680                 } else {
681                     AV_ZERO32(mv_cache[-1 - 1 * 8]);
682                     ref_cache[-1 - 1 * 8] = topleft_type ? LIST_NOT_USED
683                                                          : PART_NOT_AVAILABLE;
684                 }
685             }
686
687             if ((mb_type & (MB_TYPE_SKIP | MB_TYPE_DIRECT2)) && !FRAME_MBAFF(h))
688                 continue;
689
690             if (!(mb_type & (MB_TYPE_SKIP | MB_TYPE_DIRECT2))) {
691                 uint8_t(*mvd_cache)[2]   = &h->mvd_cache[list][scan8[0]];
692                 uint8_t(*mvd)[2]         = h->mvd_table[list];
693                 ref_cache[2 + 8 * 0] =
694                 ref_cache[2 + 8 * 2] = PART_NOT_AVAILABLE;
695                 AV_ZERO32(mv_cache[2 + 8 * 0]);
696                 AV_ZERO32(mv_cache[2 + 8 * 2]);
697
698                 if (CABAC(h)) {
699                     if (USES_LIST(top_type, list)) {
700                         const int b_xy = h->mb2br_xy[top_xy];
701                         AV_COPY64(mvd_cache[0 - 1 * 8], mvd[b_xy + 0]);
702                     } else {
703                         AV_ZERO64(mvd_cache[0 - 1 * 8]);
704                     }
705                     if (USES_LIST(left_type[LTOP], list)) {
706                         const int b_xy = h->mb2br_xy[left_xy[LTOP]] + 6;
707                         AV_COPY16(mvd_cache[-1 + 0 * 8], mvd[b_xy - left_block[0]]);
708                         AV_COPY16(mvd_cache[-1 + 1 * 8], mvd[b_xy - left_block[1]]);
709                     } else {
710                         AV_ZERO16(mvd_cache[-1 + 0 * 8]);
711                         AV_ZERO16(mvd_cache[-1 + 1 * 8]);
712                     }
713                     if (USES_LIST(left_type[LBOT], list)) {
714                         const int b_xy = h->mb2br_xy[left_xy[LBOT]] + 6;
715                         AV_COPY16(mvd_cache[-1 + 2 * 8], mvd[b_xy - left_block[2]]);
716                         AV_COPY16(mvd_cache[-1 + 3 * 8], mvd[b_xy - left_block[3]]);
717                     } else {
718                         AV_ZERO16(mvd_cache[-1 + 2 * 8]);
719                         AV_ZERO16(mvd_cache[-1 + 3 * 8]);
720                     }
721                     AV_ZERO16(mvd_cache[2 + 8 * 0]);
722                     AV_ZERO16(mvd_cache[2 + 8 * 2]);
723                     if (h->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B) {
724                         uint8_t *direct_cache = &h->direct_cache[scan8[0]];
725                         uint8_t *direct_table = h->direct_table;
726                         fill_rectangle(direct_cache, 4, 4, 8, MB_TYPE_16x16 >> 1, 1);
727
728                         if (IS_DIRECT(top_type)) {
729                             AV_WN32A(&direct_cache[-1 * 8],
730                                      0x01010101u * (MB_TYPE_DIRECT2 >> 1));
731                         } else if (IS_8X8(top_type)) {
732                             int b8_xy = 4 * top_xy;
733                             direct_cache[0 - 1 * 8] = direct_table[b8_xy + 2];
734                             direct_cache[2 - 1 * 8] = direct_table[b8_xy + 3];
735                         } else {
736                             AV_WN32A(&direct_cache[-1 * 8],
737                                      0x01010101 * (MB_TYPE_16x16 >> 1));
738                         }
739
740                         if (IS_DIRECT(left_type[LTOP]))
741                             direct_cache[-1 + 0 * 8] = MB_TYPE_DIRECT2 >> 1;
742                         else if (IS_8X8(left_type[LTOP]))
743                             direct_cache[-1 + 0 * 8] = direct_table[4 * left_xy[LTOP] + 1 + (left_block[0] & ~1)];
744                         else
745                             direct_cache[-1 + 0 * 8] = MB_TYPE_16x16 >> 1;
746
747                         if (IS_DIRECT(left_type[LBOT]))
748                             direct_cache[-1 + 2 * 8] = MB_TYPE_DIRECT2 >> 1;
749                         else if (IS_8X8(left_type[LBOT]))
750                             direct_cache[-1 + 2 * 8] = direct_table[4 * left_xy[LBOT] + 1 + (left_block[2] & ~1)];
751                         else
752                             direct_cache[-1 + 2 * 8] = MB_TYPE_16x16 >> 1;
753                     }
754                 }
755             }
756
757 #define MAP_MVS                                                         \
758     MAP_F2F(scan8[0] - 1 - 1 * 8, topleft_type)                         \
759     MAP_F2F(scan8[0] + 0 - 1 * 8, top_type)                             \
760     MAP_F2F(scan8[0] + 1 - 1 * 8, top_type)                             \
761     MAP_F2F(scan8[0] + 2 - 1 * 8, top_type)                             \
762     MAP_F2F(scan8[0] + 3 - 1 * 8, top_type)                             \
763     MAP_F2F(scan8[0] + 4 - 1 * 8, topright_type)                        \
764     MAP_F2F(scan8[0] - 1 + 0 * 8, left_type[LTOP])                      \
765     MAP_F2F(scan8[0] - 1 + 1 * 8, left_type[LTOP])                      \
766     MAP_F2F(scan8[0] - 1 + 2 * 8, left_type[LBOT])                      \
767     MAP_F2F(scan8[0] - 1 + 3 * 8, left_type[LBOT])
768
769             if (FRAME_MBAFF(h)) {
770                 if (MB_FIELD(h)) {
771
772 #define MAP_F2F(idx, mb_type)                                           \
773     if (!IS_INTERLACED(mb_type) && sl->ref_cache[list][idx] >= 0) {     \
774         sl->ref_cache[list][idx]    <<= 1;                              \
775         sl->mv_cache[list][idx][1]   /= 2;                              \
776         h->mvd_cache[list][idx][1] >>= 1;                               \
777     }
778
779                     MAP_MVS
780                 } else {
781
782 #undef MAP_F2F
783 #define MAP_F2F(idx, mb_type)                                           \
784     if (IS_INTERLACED(mb_type) && sl->ref_cache[list][idx] >= 0) {      \
785         sl->ref_cache[list][idx]    >>= 1;                              \
786         sl->mv_cache[list][idx][1]  <<= 1;                              \
787         h->mvd_cache[list][idx][1] <<= 1;                               \
788     }
789
790                     MAP_MVS
791 #undef MAP_F2F
792                 }
793             }
794         }
795     }
796
797     h->neighbor_transform_size = !!IS_8x8DCT(top_type) + !!IS_8x8DCT(left_type[LTOP]);
798 }
799
800 /**
801  * decodes a P_SKIP or B_SKIP macroblock
802  */
803 static void av_unused decode_mb_skip(H264Context *h, H264SliceContext *sl)
804 {
805     const int mb_xy = h->mb_xy;
806     int mb_type     = 0;
807
808     memset(h->non_zero_count[mb_xy], 0, 48);
809
810     if (MB_FIELD(h))
811         mb_type |= MB_TYPE_INTERLACED;
812
813     if (h->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B) {
814         // just for fill_caches. pred_direct_motion will set the real mb_type
815         mb_type |= MB_TYPE_L0L1 | MB_TYPE_DIRECT2 | MB_TYPE_SKIP;
816         if (h->direct_spatial_mv_pred) {
817             fill_decode_neighbors(h, sl, mb_type);
818             fill_decode_caches(h, sl, mb_type); //FIXME check what is needed and what not ...
819         }
820         ff_h264_pred_direct_motion(h, sl, &mb_type);
821         mb_type |= MB_TYPE_SKIP;
822     } else {
823         mb_type |= MB_TYPE_16x16 | MB_TYPE_P0L0 | MB_TYPE_P1L0 | MB_TYPE_SKIP;
824
825         fill_decode_neighbors(h, sl, mb_type);
826         pred_pskip_motion(h, sl);
827     }
828
829     write_back_motion(h, sl, mb_type);
830     h->cur_pic.mb_type[mb_xy]      = mb_type;
831     h->cur_pic.qscale_table[mb_xy] = sl->qscale;
832     h->slice_table[mb_xy]            = h->slice_num;
833     sl->prev_mb_skipped            = 1;
834 }
835
836 #endif /* AVCODEC_H264_MVPRED_H */