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