Add HEVC decoder
[ffmpeg.git] / libavcodec / motion_est.c
1 /*
2  * Motion estimation
3  * Copyright (c) 2000,2001 Fabrice Bellard
4  * Copyright (c) 2002-2004 Michael Niedermayer
5  *
6  * new motion estimation (X1/EPZS) by Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
7  *
8  * This file is part of Libav.
9  *
10  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
11  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
12  * License as published by the Free Software Foundation; either
13  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
14  *
15  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
16  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
17  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
18  * Lesser General Public License for more details.
19  *
20  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
21  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
22  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
23  */
24
25 /**
26  * @file
27  * Motion estimation.
28  */
29
30 #include <stdlib.h>
31 #include <stdio.h>
32 #include <limits.h>
33
34 #include "avcodec.h"
35 #include "mathops.h"
36 #include "mpegvideo.h"
37
38 #undef NDEBUG
39 #include <assert.h>
40
41 #define P_LEFT P[1]
42 #define P_TOP P[2]
43 #define P_TOPRIGHT P[3]
44 #define P_MEDIAN P[4]
45 #define P_MV1 P[9]
46
47 static int sad_hpel_motion_search(MpegEncContext * s,
48                                   int *mx_ptr, int *my_ptr, int dmin,
49                                   int src_index, int ref_index,
50                                   int size, int h);
51
52 static inline unsigned update_map_generation(MotionEstContext *c)
53 {
54     c->map_generation+= 1<<(ME_MAP_MV_BITS*2);
55     if(c->map_generation==0){
56         c->map_generation= 1<<(ME_MAP_MV_BITS*2);
57         memset(c->map, 0, sizeof(uint32_t)*ME_MAP_SIZE);
58     }
59     return c->map_generation;
60 }
61
62 /* shape adaptive search stuff */
63 typedef struct Minima{
64     int height;
65     int x, y;
66     int checked;
67 }Minima;
68
69 static int minima_cmp(const void *a, const void *b){
70     const Minima *da = (const Minima *) a;
71     const Minima *db = (const Minima *) b;
72
73     return da->height - db->height;
74 }
75
76 #define FLAG_QPEL   1 //must be 1
77 #define FLAG_CHROMA 2
78 #define FLAG_DIRECT 4
79
80 static inline void init_ref(MotionEstContext *c, uint8_t *src[3], uint8_t *ref[3], uint8_t *ref2[3], int x, int y, int ref_index){
81     const int offset[3]= {
82           y*c->  stride + x,
83         ((y*c->uvstride + x)>>1),
84         ((y*c->uvstride + x)>>1),
85     };
86     int i;
87     for(i=0; i<3; i++){
88         c->src[0][i]= src [i] + offset[i];
89         c->ref[0][i]= ref [i] + offset[i];
90     }
91     if(ref_index){
92         for(i=0; i<3; i++){
93             c->ref[ref_index][i]= ref2[i] + offset[i];
94         }
95     }
96 }
97
98 static int get_flags(MotionEstContext *c, int direct, int chroma){
99     return   ((c->avctx->flags&CODEC_FLAG_QPEL) ? FLAG_QPEL : 0)
100            + (direct ? FLAG_DIRECT : 0)
101            + (chroma ? FLAG_CHROMA : 0);
102 }
103
104 static av_always_inline int cmp_direct_inline(MpegEncContext *s, const int x, const int y, const int subx, const int suby,
105                       const int size, const int h, int ref_index, int src_index,
106                       me_cmp_func cmp_func, me_cmp_func chroma_cmp_func, int qpel){
107     MotionEstContext * const c= &s->me;
108     const int stride= c->stride;
109     const int hx= subx + (x<<(1+qpel));
110     const int hy= suby + (y<<(1+qpel));
111     uint8_t * const * const ref= c->ref[ref_index];
112     uint8_t * const * const src= c->src[src_index];
113     int d;
114     //FIXME check chroma 4mv, (no crashes ...)
115         assert(x >= c->xmin && hx <= c->xmax<<(qpel+1) && y >= c->ymin && hy <= c->ymax<<(qpel+1));
116         if(x >= c->xmin && hx <= c->xmax<<(qpel+1) && y >= c->ymin && hy <= c->ymax<<(qpel+1)){
117             const int time_pp= s->pp_time;
118             const int time_pb= s->pb_time;
119             const int mask= 2*qpel+1;
120             if(s->mv_type==MV_TYPE_8X8){
121                 int i;
122                 for(i=0; i<4; i++){
123                     int fx = c->direct_basis_mv[i][0] + hx;
124                     int fy = c->direct_basis_mv[i][1] + hy;
125                     int bx = hx ? fx - c->co_located_mv[i][0] : c->co_located_mv[i][0]*(time_pb - time_pp)/time_pp + ((i &1)<<(qpel+4));
126                     int by = hy ? fy - c->co_located_mv[i][1] : c->co_located_mv[i][1]*(time_pb - time_pp)/time_pp + ((i>>1)<<(qpel+4));
127                     int fxy= (fx&mask) + ((fy&mask)<<(qpel+1));
128                     int bxy= (bx&mask) + ((by&mask)<<(qpel+1));
129
130                     uint8_t *dst= c->temp + 8*(i&1) + 8*stride*(i>>1);
131                     if(qpel){
132                         c->qpel_put[1][fxy](dst, ref[0] + (fx>>2) + (fy>>2)*stride, stride);
133                         c->qpel_avg[1][bxy](dst, ref[8] + (bx>>2) + (by>>2)*stride, stride);
134                     }else{
135                         c->hpel_put[1][fxy](dst, ref[0] + (fx>>1) + (fy>>1)*stride, stride, 8);
136                         c->hpel_avg[1][bxy](dst, ref[8] + (bx>>1) + (by>>1)*stride, stride, 8);
137                     }
138                 }
139             }else{
140                 int fx = c->direct_basis_mv[0][0] + hx;
141                 int fy = c->direct_basis_mv[0][1] + hy;
142                 int bx = hx ? fx - c->co_located_mv[0][0] : (c->co_located_mv[0][0]*(time_pb - time_pp)/time_pp);
143                 int by = hy ? fy - c->co_located_mv[0][1] : (c->co_located_mv[0][1]*(time_pb - time_pp)/time_pp);
144                 int fxy= (fx&mask) + ((fy&mask)<<(qpel+1));
145                 int bxy= (bx&mask) + ((by&mask)<<(qpel+1));
146
147                 if(qpel){
148                     c->qpel_put[1][fxy](c->temp               , ref[0] + (fx>>2) + (fy>>2)*stride               , stride);
149                     c->qpel_put[1][fxy](c->temp + 8           , ref[0] + (fx>>2) + (fy>>2)*stride + 8           , stride);
150                     c->qpel_put[1][fxy](c->temp     + 8*stride, ref[0] + (fx>>2) + (fy>>2)*stride     + 8*stride, stride);
151                     c->qpel_put[1][fxy](c->temp + 8 + 8*stride, ref[0] + (fx>>2) + (fy>>2)*stride + 8 + 8*stride, stride);
152                     c->qpel_avg[1][bxy](c->temp               , ref[8] + (bx>>2) + (by>>2)*stride               , stride);
153                     c->qpel_avg[1][bxy](c->temp + 8           , ref[8] + (bx>>2) + (by>>2)*stride + 8           , stride);
154                     c->qpel_avg[1][bxy](c->temp     + 8*stride, ref[8] + (bx>>2) + (by>>2)*stride     + 8*stride, stride);
155                     c->qpel_avg[1][bxy](c->temp + 8 + 8*stride, ref[8] + (bx>>2) + (by>>2)*stride + 8 + 8*stride, stride);
156                 }else{
157                     assert((fx>>1) + 16*s->mb_x >= -16);
158                     assert((fy>>1) + 16*s->mb_y >= -16);
159                     assert((fx>>1) + 16*s->mb_x <= s->width);
160                     assert((fy>>1) + 16*s->mb_y <= s->height);
161                     assert((bx>>1) + 16*s->mb_x >= -16);
162                     assert((by>>1) + 16*s->mb_y >= -16);
163                     assert((bx>>1) + 16*s->mb_x <= s->width);
164                     assert((by>>1) + 16*s->mb_y <= s->height);
165
166                     c->hpel_put[0][fxy](c->temp, ref[0] + (fx>>1) + (fy>>1)*stride, stride, 16);
167                     c->hpel_avg[0][bxy](c->temp, ref[8] + (bx>>1) + (by>>1)*stride, stride, 16);
168                 }
169             }
170             d = cmp_func(s, c->temp, src[0], stride, 16);
171         }else
172             d= 256*256*256*32;
173     return d;
174 }
175
176 static av_always_inline int cmp_inline(MpegEncContext *s, const int x, const int y, const int subx, const int suby,
177                       const int size, const int h, int ref_index, int src_index,
178                       me_cmp_func cmp_func, me_cmp_func chroma_cmp_func, int qpel, int chroma){
179     MotionEstContext * const c= &s->me;
180     const int stride= c->stride;
181     const int uvstride= c->uvstride;
182     const int dxy= subx + (suby<<(1+qpel)); //FIXME log2_subpel?
183     const int hx= subx + (x<<(1+qpel));
184     const int hy= suby + (y<<(1+qpel));
185     uint8_t * const * const ref= c->ref[ref_index];
186     uint8_t * const * const src= c->src[src_index];
187     int d;
188     //FIXME check chroma 4mv, (no crashes ...)
189         int uvdxy;              /* no, it might not be used uninitialized */
190         if(dxy){
191             if(qpel){
192                 c->qpel_put[size][dxy](c->temp, ref[0] + x + y*stride, stride); //FIXME prototype (add h)
193                 if(chroma){
194                     int cx= hx/2;
195                     int cy= hy/2;
196                     cx= (cx>>1)|(cx&1);
197                     cy= (cy>>1)|(cy&1);
198                     uvdxy= (cx&1) + 2*(cy&1);
199                     //FIXME x/y wrong, but mpeg4 qpel is sick anyway, we should drop as much of it as possible in favor for h264
200                 }
201             }else{
202                 c->hpel_put[size][dxy](c->temp, ref[0] + x + y*stride, stride, h);
203                 if(chroma)
204                     uvdxy= dxy | (x&1) | (2*(y&1));
205             }
206             d = cmp_func(s, c->temp, src[0], stride, h);
207         }else{
208             d = cmp_func(s, src[0], ref[0] + x + y*stride, stride, h);
209             if(chroma)
210                 uvdxy= (x&1) + 2*(y&1);
211         }
212         if(chroma){
213             uint8_t * const uvtemp= c->temp + 16*stride;
214             c->hpel_put[size+1][uvdxy](uvtemp  , ref[1] + (x>>1) + (y>>1)*uvstride, uvstride, h>>1);
215             c->hpel_put[size+1][uvdxy](uvtemp+8, ref[2] + (x>>1) + (y>>1)*uvstride, uvstride, h>>1);
216             d += chroma_cmp_func(s, uvtemp  , src[1], uvstride, h>>1);
217             d += chroma_cmp_func(s, uvtemp+8, src[2], uvstride, h>>1);
218         }
219     return d;
220 }
221
222 static int cmp_simple(MpegEncContext *s, const int x, const int y,
223                       int ref_index, int src_index,
224                       me_cmp_func cmp_func, me_cmp_func chroma_cmp_func){
225     return cmp_inline(s,x,y,0,0,0,16,ref_index,src_index, cmp_func, chroma_cmp_func, 0, 0);
226 }
227
228 static int cmp_fpel_internal(MpegEncContext *s, const int x, const int y,
229                       const int size, const int h, int ref_index, int src_index,
230                       me_cmp_func cmp_func, me_cmp_func chroma_cmp_func, const int flags){
231     if(flags&FLAG_DIRECT){
232         return cmp_direct_inline(s,x,y,0,0,size,h,ref_index,src_index, cmp_func, chroma_cmp_func, flags&FLAG_QPEL);
233     }else{
234         return cmp_inline(s,x,y,0,0,size,h,ref_index,src_index, cmp_func, chroma_cmp_func, 0, flags&FLAG_CHROMA);
235     }
236 }
237
238 static int cmp_internal(MpegEncContext *s, const int x, const int y, const int subx, const int suby,
239                       const int size, const int h, int ref_index, int src_index,
240                       me_cmp_func cmp_func, me_cmp_func chroma_cmp_func, const int flags){
241     if(flags&FLAG_DIRECT){
242         return cmp_direct_inline(s,x,y,subx,suby,size,h,ref_index,src_index, cmp_func, chroma_cmp_func, flags&FLAG_QPEL);
243     }else{
244         return cmp_inline(s,x,y,subx,suby,size,h,ref_index,src_index, cmp_func, chroma_cmp_func, flags&FLAG_QPEL, flags&FLAG_CHROMA);
245     }
246 }
247
248 /** @brief compares a block (either a full macroblock or a partition thereof)
249     against a proposed motion-compensated prediction of that block
250  */
251 static av_always_inline int cmp(MpegEncContext *s, const int x, const int y, const int subx, const int suby,
252                       const int size, const int h, int ref_index, int src_index,
253                       me_cmp_func cmp_func, me_cmp_func chroma_cmp_func, const int flags){
254     if(av_builtin_constant_p(flags) && av_builtin_constant_p(h) && av_builtin_constant_p(size)
255        && av_builtin_constant_p(subx) && av_builtin_constant_p(suby)
256        && flags==0 && h==16 && size==0 && subx==0 && suby==0){
257         return cmp_simple(s,x,y,ref_index,src_index, cmp_func, chroma_cmp_func);
258     }else if(av_builtin_constant_p(subx) && av_builtin_constant_p(suby)
259        && subx==0 && suby==0){
260         return cmp_fpel_internal(s,x,y,size,h,ref_index,src_index, cmp_func, chroma_cmp_func,flags);
261     }else{
262         return cmp_internal(s,x,y,subx,suby,size,h,ref_index,src_index, cmp_func, chroma_cmp_func, flags);
263     }
264 }
265
266 static int cmp_hpel(MpegEncContext *s, const int x, const int y, const int subx, const int suby,
267                       const int size, const int h, int ref_index, int src_index,
268                       me_cmp_func cmp_func, me_cmp_func chroma_cmp_func, const int flags){
269     if(flags&FLAG_DIRECT){
270         return cmp_direct_inline(s,x,y,subx,suby,size,h,ref_index,src_index, cmp_func, chroma_cmp_func, 0);
271     }else{
272         return cmp_inline(s,x,y,subx,suby,size,h,ref_index,src_index, cmp_func, chroma_cmp_func, 0, flags&FLAG_CHROMA);
273     }
274 }
275
276 static int cmp_qpel(MpegEncContext *s, const int x, const int y, const int subx, const int suby,
277                       const int size, const int h, int ref_index, int src_index,
278                       me_cmp_func cmp_func, me_cmp_func chroma_cmp_func, const int flags){
279     if(flags&FLAG_DIRECT){
280         return cmp_direct_inline(s,x,y,subx,suby,size,h,ref_index,src_index, cmp_func, chroma_cmp_func, 1);
281     }else{
282         return cmp_inline(s,x,y,subx,suby,size,h,ref_index,src_index, cmp_func, chroma_cmp_func, 1, flags&FLAG_CHROMA);
283     }
284 }
285
286 #include "motion_est_template.c"
287
288 static int zero_cmp(void *s, uint8_t *a, uint8_t *b, int stride, int h){
289     return 0;
290 }
291
292 static void zero_hpel(uint8_t *a, const uint8_t *b, ptrdiff_t stride, int h){
293 }
294
295 int ff_init_me(MpegEncContext *s){
296     MotionEstContext * const c= &s->me;
297     int cache_size= FFMIN(ME_MAP_SIZE>>ME_MAP_SHIFT, 1<<ME_MAP_SHIFT);
298     int dia_size= FFMAX(FFABS(s->avctx->dia_size)&255, FFABS(s->avctx->pre_dia_size)&255);
299
300     if(FFMIN(s->avctx->dia_size, s->avctx->pre_dia_size) < -ME_MAP_SIZE){
301         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "ME_MAP size is too small for SAB diamond\n");
302         return -1;
303     }
304     if (s->me_method != ME_ZERO &&
305         s->me_method != ME_EPZS &&
306         s->me_method != ME_X1) {
307         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "me_method is only allowed to be set to zero and epzs; for hex,umh,full and others see dia_size\n");
308         return -1;
309     }
310
311     c->avctx= s->avctx;
312
313     if(cache_size < 2*dia_size && !c->stride){
314         av_log(s->avctx, AV_LOG_INFO, "ME_MAP size may be a little small for the selected diamond size\n");
315     }
316
317     ff_set_cmp(&s->dsp, s->dsp.me_pre_cmp, c->avctx->me_pre_cmp);
318     ff_set_cmp(&s->dsp, s->dsp.me_cmp, c->avctx->me_cmp);
319     ff_set_cmp(&s->dsp, s->dsp.me_sub_cmp, c->avctx->me_sub_cmp);
320     ff_set_cmp(&s->dsp, s->dsp.mb_cmp, c->avctx->mb_cmp);
321
322     c->flags    = get_flags(c, 0, c->avctx->me_cmp    &FF_CMP_CHROMA);
323     c->sub_flags= get_flags(c, 0, c->avctx->me_sub_cmp&FF_CMP_CHROMA);
324     c->mb_flags = get_flags(c, 0, c->avctx->mb_cmp    &FF_CMP_CHROMA);
325
326 /*FIXME s->no_rounding b_type*/
327     if(s->flags&CODEC_FLAG_QPEL){
328         c->sub_motion_search= qpel_motion_search;
329         c->qpel_avg= s->dsp.avg_qpel_pixels_tab;
330         if(s->no_rounding) c->qpel_put= s->dsp.put_no_rnd_qpel_pixels_tab;
331         else               c->qpel_put= s->dsp.put_qpel_pixels_tab;
332     }else{
333         if(c->avctx->me_sub_cmp&FF_CMP_CHROMA)
334             c->sub_motion_search= hpel_motion_search;
335         else if(   c->avctx->me_sub_cmp == FF_CMP_SAD
336                 && c->avctx->    me_cmp == FF_CMP_SAD
337                 && c->avctx->    mb_cmp == FF_CMP_SAD)
338             c->sub_motion_search= sad_hpel_motion_search; // 2050 vs. 2450 cycles
339         else
340             c->sub_motion_search= hpel_motion_search;
341     }
342     c->hpel_avg = s->hdsp.avg_pixels_tab;
343     if (s->no_rounding)
344         c->hpel_put = s->hdsp.put_no_rnd_pixels_tab;
345     else
346         c->hpel_put = s->hdsp.put_pixels_tab;
347
348     if(s->linesize){
349         c->stride  = s->linesize;
350         c->uvstride= s->uvlinesize;
351     }else{
352         c->stride  = 16*s->mb_width + 32;
353         c->uvstride=  8*s->mb_width + 16;
354     }
355
356     /* 8x8 fullpel search would need a 4x4 chroma compare, which we do
357      * not have yet, and even if we had, the motion estimation code
358      * does not expect it. */
359     if((c->avctx->me_cmp&FF_CMP_CHROMA)/* && !s->dsp.me_cmp[2]*/){
360         s->dsp.me_cmp[2]= zero_cmp;
361     }
362     if((c->avctx->me_sub_cmp&FF_CMP_CHROMA) && !s->dsp.me_sub_cmp[2]){
363         s->dsp.me_sub_cmp[2]= zero_cmp;
364     }
365     c->hpel_put[2][0]= c->hpel_put[2][1]=
366     c->hpel_put[2][2]= c->hpel_put[2][3]= zero_hpel;
367
368     if(s->codec_id == AV_CODEC_ID_H261){
369         c->sub_motion_search= no_sub_motion_search;
370     }
371
372     return 0;
373 }
374
375 #define CHECK_SAD_HALF_MV(suffix, x, y) \
376 {\
377     d= s->dsp.pix_abs[size][(x?1:0)+(y?2:0)](NULL, pix, ptr+((x)>>1), stride, h);\
378     d += (mv_penalty[pen_x + x] + mv_penalty[pen_y + y])*penalty_factor;\
379     COPY3_IF_LT(dminh, d, dx, x, dy, y)\
380 }
381
382 static int sad_hpel_motion_search(MpegEncContext * s,
383                                   int *mx_ptr, int *my_ptr, int dmin,
384                                   int src_index, int ref_index,
385                                   int size, int h)
386 {
387     MotionEstContext * const c= &s->me;
388     const int penalty_factor= c->sub_penalty_factor;
389     int mx, my, dminh;
390     uint8_t *pix, *ptr;
391     int stride= c->stride;
392     const int flags= c->sub_flags;
393     LOAD_COMMON
394
395     assert(flags == 0);
396
397     if(c->skip){
398         *mx_ptr = 0;
399         *my_ptr = 0;
400         return dmin;
401     }
402
403     pix = c->src[src_index][0];
404
405     mx = *mx_ptr;
406     my = *my_ptr;
407     ptr = c->ref[ref_index][0] + (my * stride) + mx;
408
409     dminh = dmin;
410
411     if (mx > xmin && mx < xmax &&
412         my > ymin && my < ymax) {
413         int dx=0, dy=0;
414         int d, pen_x, pen_y;
415         const int index= (my<<ME_MAP_SHIFT) + mx;
416         const int t= score_map[(index-(1<<ME_MAP_SHIFT))&(ME_MAP_SIZE-1)];
417         const int l= score_map[(index- 1               )&(ME_MAP_SIZE-1)];
418         const int r= score_map[(index+ 1               )&(ME_MAP_SIZE-1)];
419         const int b= score_map[(index+(1<<ME_MAP_SHIFT))&(ME_MAP_SIZE-1)];
420         mx<<=1;
421         my<<=1;
422
423
424         pen_x= pred_x + mx;
425         pen_y= pred_y + my;
426
427         ptr-= stride;
428         if(t<=b){
429             CHECK_SAD_HALF_MV(y2 , 0, -1)
430             if(l<=r){
431                 CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, -1, -1)
432                 if(t+r<=b+l){
433                     CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, +1, -1)
434                     ptr+= stride;
435                 }else{
436                     ptr+= stride;
437                     CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, -1, +1)
438                 }
439                 CHECK_SAD_HALF_MV(x2 , -1,  0)
440             }else{
441                 CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, +1, -1)
442                 if(t+l<=b+r){
443                     CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, -1, -1)
444                     ptr+= stride;
445                 }else{
446                     ptr+= stride;
447                     CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, +1, +1)
448                 }
449                 CHECK_SAD_HALF_MV(x2 , +1,  0)
450             }
451         }else{
452             if(l<=r){
453                 if(t+l<=b+r){
454                     CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, -1, -1)
455                     ptr+= stride;
456                 }else{
457                     ptr+= stride;
458                     CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, +1, +1)
459                 }
460                 CHECK_SAD_HALF_MV(x2 , -1,  0)
461                 CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, -1, +1)
462             }else{
463                 if(t+r<=b+l){
464                     CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, +1, -1)
465                     ptr+= stride;
466                 }else{
467                     ptr+= stride;
468                     CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, -1, +1)
469                 }
470                 CHECK_SAD_HALF_MV(x2 , +1,  0)
471                 CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, +1, +1)
472             }
473             CHECK_SAD_HALF_MV(y2 ,  0, +1)
474         }
475         mx+=dx;
476         my+=dy;
477
478     }else{
479         mx<<=1;
480         my<<=1;
481     }
482
483     *mx_ptr = mx;
484     *my_ptr = my;
485     return dminh;
486 }
487
488 static inline void set_p_mv_tables(MpegEncContext * s, int mx, int my, int mv4)
489 {
490     const int xy= s->mb_x + s->mb_y*s->mb_stride;
491
492     s->p_mv_table[xy][0] = mx;
493     s->p_mv_table[xy][1] = my;
494
495     /* has already been set to the 4 MV if 4MV is done */
496     if(mv4){
497         int mot_xy= s->block_index[0];
498
499         s->current_picture.motion_val[0][mot_xy    ][0] = mx;
500         s->current_picture.motion_val[0][mot_xy    ][1] = my;
501         s->current_picture.motion_val[0][mot_xy + 1][0] = mx;
502         s->current_picture.motion_val[0][mot_xy + 1][1] = my;
503
504         mot_xy += s->b8_stride;
505         s->current_picture.motion_val[0][mot_xy    ][0] = mx;
506         s->current_picture.motion_val[0][mot_xy    ][1] = my;
507         s->current_picture.motion_val[0][mot_xy + 1][0] = mx;
508         s->current_picture.motion_val[0][mot_xy + 1][1] = my;
509     }
510 }
511
512 /**
513  * get fullpel ME search limits.
514  */
515 static inline void get_limits(MpegEncContext *s, int x, int y)
516 {
517     MotionEstContext * const c= &s->me;
518     int range= c->avctx->me_range >> (1 + !!(c->flags&FLAG_QPEL));
519 /*
520     if(c->avctx->me_range) c->range= c->avctx->me_range >> 1;
521     else                   c->range= 16;
522 */
523     if (s->unrestricted_mv) {
524         c->xmin = - x - 16;
525         c->ymin = - y - 16;
526         c->xmax = - x + s->mb_width *16;
527         c->ymax = - y + s->mb_height*16;
528     } else if (s->out_format == FMT_H261){
529         // Search range of H261 is different from other codec standards
530         c->xmin = (x > 15) ? - 15 : 0;
531         c->ymin = (y > 15) ? - 15 : 0;
532         c->xmax = (x < s->mb_width * 16 - 16) ? 15 : 0;
533         c->ymax = (y < s->mb_height * 16 - 16) ? 15 : 0;
534     } else {
535         c->xmin = - x;
536         c->ymin = - y;
537         c->xmax = - x + s->mb_width *16 - 16;
538         c->ymax = - y + s->mb_height*16 - 16;
539     }
540     if(range){
541         c->xmin = FFMAX(c->xmin,-range);
542         c->xmax = FFMIN(c->xmax, range);
543         c->ymin = FFMAX(c->ymin,-range);
544         c->ymax = FFMIN(c->ymax, range);
545     }
546 }
547
548 static inline void init_mv4_ref(MotionEstContext *c){
549     const int stride= c->stride;
550
551     c->ref[1][0] = c->ref[0][0] + 8;
552     c->ref[2][0] = c->ref[0][0] + 8*stride;
553     c->ref[3][0] = c->ref[2][0] + 8;
554     c->src[1][0] = c->src[0][0] + 8;
555     c->src[2][0] = c->src[0][0] + 8*stride;
556     c->src[3][0] = c->src[2][0] + 8;
557 }
558
559 static inline int h263_mv4_search(MpegEncContext *s, int mx, int my, int shift)
560 {
561     MotionEstContext * const c= &s->me;
562     const int size= 1;
563     const int h=8;
564     int block;
565     int P[10][2];
566     int dmin_sum=0, mx4_sum=0, my4_sum=0;
567     int same=1;
568     const int stride= c->stride;
569     uint8_t *mv_penalty= c->current_mv_penalty;
570
571     init_mv4_ref(c);
572
573     for(block=0; block<4; block++){
574         int mx4, my4;
575         int pred_x4, pred_y4;
576         int dmin4;
577         static const int off[4]= {2, 1, 1, -1};
578         const int mot_stride = s->b8_stride;
579         const int mot_xy = s->block_index[block];
580
581         P_LEFT[0] = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - 1][0];
582         P_LEFT[1] = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - 1][1];
583
584         if(P_LEFT[0]       > (c->xmax<<shift)) P_LEFT[0]       = (c->xmax<<shift);
585
586         /* special case for first line */
587         if (s->first_slice_line && block<2) {
588             c->pred_x= pred_x4= P_LEFT[0];
589             c->pred_y= pred_y4= P_LEFT[1];
590         } else {
591             P_TOP[0]      = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - mot_stride             ][0];
592             P_TOP[1]      = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - mot_stride             ][1];
593             P_TOPRIGHT[0] = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - mot_stride + off[block]][0];
594             P_TOPRIGHT[1] = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - mot_stride + off[block]][1];
595             if(P_TOP[1]      > (c->ymax<<shift)) P_TOP[1]     = (c->ymax<<shift);
596             if(P_TOPRIGHT[0] < (c->xmin<<shift)) P_TOPRIGHT[0]= (c->xmin<<shift);
597             if(P_TOPRIGHT[0] > (c->xmax<<shift)) P_TOPRIGHT[0]= (c->xmax<<shift);
598             if(P_TOPRIGHT[1] > (c->ymax<<shift)) P_TOPRIGHT[1]= (c->ymax<<shift);
599
600             P_MEDIAN[0]= mid_pred(P_LEFT[0], P_TOP[0], P_TOPRIGHT[0]);
601             P_MEDIAN[1]= mid_pred(P_LEFT[1], P_TOP[1], P_TOPRIGHT[1]);
602
603             c->pred_x= pred_x4 = P_MEDIAN[0];
604             c->pred_y= pred_y4 = P_MEDIAN[1];
605         }
606         P_MV1[0]= mx;
607         P_MV1[1]= my;
608
609         dmin4 = epzs_motion_search4(s, &mx4, &my4, P, block, block, s->p_mv_table, (1<<16)>>shift);
610
611         dmin4= c->sub_motion_search(s, &mx4, &my4, dmin4, block, block, size, h);
612
613         if(s->dsp.me_sub_cmp[0] != s->dsp.mb_cmp[0]){
614             int dxy;
615             const int offset= ((block&1) + (block>>1)*stride)*8;
616             uint8_t *dest_y = c->scratchpad + offset;
617             if(s->quarter_sample){
618                 uint8_t *ref= c->ref[block][0] + (mx4>>2) + (my4>>2)*stride;
619                 dxy = ((my4 & 3) << 2) | (mx4 & 3);
620
621                 if(s->no_rounding)
622                     s->dsp.put_no_rnd_qpel_pixels_tab[1][dxy](dest_y   , ref    , stride);
623                 else
624                     s->dsp.put_qpel_pixels_tab       [1][dxy](dest_y   , ref    , stride);
625             }else{
626                 uint8_t *ref= c->ref[block][0] + (mx4>>1) + (my4>>1)*stride;
627                 dxy = ((my4 & 1) << 1) | (mx4 & 1);
628
629                 if(s->no_rounding)
630                     s->hdsp.put_no_rnd_pixels_tab[1][dxy](dest_y    , ref    , stride, h);
631                 else
632                     s->hdsp.put_pixels_tab       [1][dxy](dest_y    , ref    , stride, h);
633             }
634             dmin_sum+= (mv_penalty[mx4-pred_x4] + mv_penalty[my4-pred_y4])*c->mb_penalty_factor;
635         }else
636             dmin_sum+= dmin4;
637
638         if(s->quarter_sample){
639             mx4_sum+= mx4/2;
640             my4_sum+= my4/2;
641         }else{
642             mx4_sum+= mx4;
643             my4_sum+= my4;
644         }
645
646         s->current_picture.motion_val[0][s->block_index[block]][0] = mx4;
647         s->current_picture.motion_val[0][s->block_index[block]][1] = my4;
648
649         if(mx4 != mx || my4 != my) same=0;
650     }
651
652     if(same)
653         return INT_MAX;
654
655     if(s->dsp.me_sub_cmp[0] != s->dsp.mb_cmp[0]){
656         dmin_sum += s->dsp.mb_cmp[0](s, s->new_picture.f.data[0] + s->mb_x*16 + s->mb_y*16*stride, c->scratchpad, stride, 16);
657     }
658
659     if(c->avctx->mb_cmp&FF_CMP_CHROMA){
660         int dxy;
661         int mx, my;
662         int offset;
663
664         mx= ff_h263_round_chroma(mx4_sum);
665         my= ff_h263_round_chroma(my4_sum);
666         dxy = ((my & 1) << 1) | (mx & 1);
667
668         offset= (s->mb_x*8 + (mx>>1)) + (s->mb_y*8 + (my>>1))*s->uvlinesize;
669
670         if(s->no_rounding){
671             s->hdsp.put_no_rnd_pixels_tab[1][dxy](c->scratchpad    , s->last_picture.f.data[1] + offset, s->uvlinesize, 8);
672             s->hdsp.put_no_rnd_pixels_tab[1][dxy](c->scratchpad + 8, s->last_picture.f.data[2] + offset, s->uvlinesize, 8);
673         }else{
674             s->hdsp.put_pixels_tab       [1][dxy](c->scratchpad    , s->last_picture.f.data[1] + offset, s->uvlinesize, 8);
675             s->hdsp.put_pixels_tab       [1][dxy](c->scratchpad + 8, s->last_picture.f.data[2] + offset, s->uvlinesize, 8);
676         }
677
678         dmin_sum += s->dsp.mb_cmp[1](s, s->new_picture.f.data[1] + s->mb_x*8 + s->mb_y*8*s->uvlinesize, c->scratchpad  , s->uvlinesize, 8);
679         dmin_sum += s->dsp.mb_cmp[1](s, s->new_picture.f.data[2] + s->mb_x*8 + s->mb_y*8*s->uvlinesize, c->scratchpad+8, s->uvlinesize, 8);
680     }
681
682     c->pred_x= mx;
683     c->pred_y= my;
684
685     switch(c->avctx->mb_cmp&0xFF){
686     /*case FF_CMP_SSE:
687         return dmin_sum+ 32*s->qscale*s->qscale;*/
688     case FF_CMP_RD:
689         return dmin_sum;
690     default:
691         return dmin_sum+ 11*c->mb_penalty_factor;
692     }
693 }
694
695 static inline void init_interlaced_ref(MpegEncContext *s, int ref_index){
696     MotionEstContext * const c= &s->me;
697
698     c->ref[1+ref_index][0] = c->ref[0+ref_index][0] + s->linesize;
699     c->src[1][0] = c->src[0][0] + s->linesize;
700     if(c->flags & FLAG_CHROMA){
701         c->ref[1+ref_index][1] = c->ref[0+ref_index][1] + s->uvlinesize;
702         c->ref[1+ref_index][2] = c->ref[0+ref_index][2] + s->uvlinesize;
703         c->src[1][1] = c->src[0][1] + s->uvlinesize;
704         c->src[1][2] = c->src[0][2] + s->uvlinesize;
705     }
706 }
707
708 static int interlaced_search(MpegEncContext *s, int ref_index,
709                              int16_t (*mv_tables[2][2])[2], uint8_t *field_select_tables[2], int mx, int my, int user_field_select)
710 {
711     MotionEstContext * const c= &s->me;
712     const int size=0;
713     const int h=8;
714     int block;
715     int P[10][2];
716     uint8_t * const mv_penalty= c->current_mv_penalty;
717     int same=1;
718     const int stride= 2*s->linesize;
719     int dmin_sum= 0;
720     const int mot_stride= s->mb_stride;
721     const int xy= s->mb_x + s->mb_y*mot_stride;
722
723     c->ymin>>=1;
724     c->ymax>>=1;
725     c->stride<<=1;
726     c->uvstride<<=1;
727     init_interlaced_ref(s, ref_index);
728
729     for(block=0; block<2; block++){
730         int field_select;
731         int best_dmin= INT_MAX;
732         int best_field= -1;
733
734         for(field_select=0; field_select<2; field_select++){
735             int dmin, mx_i, my_i;
736             int16_t (*mv_table)[2]= mv_tables[block][field_select];
737
738             if(user_field_select){
739                 assert(field_select==0 || field_select==1);
740                 assert(field_select_tables[block][xy]==0 || field_select_tables[block][xy]==1);
741                 if(field_select_tables[block][xy] != field_select)
742                     continue;
743             }
744
745             P_LEFT[0] = mv_table[xy - 1][0];
746             P_LEFT[1] = mv_table[xy - 1][1];
747             if(P_LEFT[0]       > (c->xmax<<1)) P_LEFT[0]       = (c->xmax<<1);
748
749             c->pred_x= P_LEFT[0];
750             c->pred_y= P_LEFT[1];
751
752             if(!s->first_slice_line){
753                 P_TOP[0]      = mv_table[xy - mot_stride][0];
754                 P_TOP[1]      = mv_table[xy - mot_stride][1];
755                 P_TOPRIGHT[0] = mv_table[xy - mot_stride + 1][0];
756                 P_TOPRIGHT[1] = mv_table[xy - mot_stride + 1][1];
757                 if(P_TOP[1]      > (c->ymax<<1)) P_TOP[1]     = (c->ymax<<1);
758                 if(P_TOPRIGHT[0] < (c->xmin<<1)) P_TOPRIGHT[0]= (c->xmin<<1);
759                 if(P_TOPRIGHT[0] > (c->xmax<<1)) P_TOPRIGHT[0]= (c->xmax<<1);
760                 if(P_TOPRIGHT[1] > (c->ymax<<1)) P_TOPRIGHT[1]= (c->ymax<<1);
761
762                 P_MEDIAN[0]= mid_pred(P_LEFT[0], P_TOP[0], P_TOPRIGHT[0]);
763                 P_MEDIAN[1]= mid_pred(P_LEFT[1], P_TOP[1], P_TOPRIGHT[1]);
764             }
765             P_MV1[0]= mx; //FIXME not correct if block != field_select
766             P_MV1[1]= my / 2;
767
768             dmin = epzs_motion_search2(s, &mx_i, &my_i, P, block, field_select+ref_index, mv_table, (1<<16)>>1);
769
770             dmin= c->sub_motion_search(s, &mx_i, &my_i, dmin, block, field_select+ref_index, size, h);
771
772             mv_table[xy][0]= mx_i;
773             mv_table[xy][1]= my_i;
774
775             if(s->dsp.me_sub_cmp[0] != s->dsp.mb_cmp[0]){
776                 int dxy;
777
778                 //FIXME chroma ME
779                 uint8_t *ref= c->ref[field_select+ref_index][0] + (mx_i>>1) + (my_i>>1)*stride;
780                 dxy = ((my_i & 1) << 1) | (mx_i & 1);
781
782                 if(s->no_rounding){
783                     s->hdsp.put_no_rnd_pixels_tab[size][dxy](c->scratchpad, ref    , stride, h);
784                 }else{
785                     s->hdsp.put_pixels_tab       [size][dxy](c->scratchpad, ref    , stride, h);
786                 }
787                 dmin= s->dsp.mb_cmp[size](s, c->src[block][0], c->scratchpad, stride, h);
788                 dmin+= (mv_penalty[mx_i-c->pred_x] + mv_penalty[my_i-c->pred_y] + 1)*c->mb_penalty_factor;
789             }else
790                 dmin+= c->mb_penalty_factor; //field_select bits
791
792             dmin += field_select != block; //slightly prefer same field
793
794             if(dmin < best_dmin){
795                 best_dmin= dmin;
796                 best_field= field_select;
797             }
798         }
799         {
800             int16_t (*mv_table)[2]= mv_tables[block][best_field];
801
802             if(mv_table[xy][0] != mx) same=0; //FIXME check if these checks work and are any good at all
803             if(mv_table[xy][1]&1) same=0;
804             if(mv_table[xy][1]*2 != my) same=0;
805             if(best_field != block) same=0;
806         }
807
808         field_select_tables[block][xy]= best_field;
809         dmin_sum += best_dmin;
810     }
811
812     c->ymin<<=1;
813     c->ymax<<=1;
814     c->stride>>=1;
815     c->uvstride>>=1;
816
817     if(same)
818         return INT_MAX;
819
820     switch(c->avctx->mb_cmp&0xFF){
821     /*case FF_CMP_SSE:
822         return dmin_sum+ 32*s->qscale*s->qscale;*/
823     case FF_CMP_RD:
824         return dmin_sum;
825     default:
826         return dmin_sum+ 11*c->mb_penalty_factor;
827     }
828 }
829
830 static inline int get_penalty_factor(int lambda, int lambda2, int type){
831     switch(type&0xFF){
832     default:
833     case FF_CMP_SAD:
834         return lambda>>FF_LAMBDA_SHIFT;
835     case FF_CMP_DCT:
836         return (3*lambda)>>(FF_LAMBDA_SHIFT+1);
837     case FF_CMP_SATD:
838     case FF_CMP_DCT264:
839         return (2*lambda)>>FF_LAMBDA_SHIFT;
840     case FF_CMP_RD:
841     case FF_CMP_PSNR:
842     case FF_CMP_SSE:
843     case FF_CMP_NSSE:
844         return lambda2>>FF_LAMBDA_SHIFT;
845     case FF_CMP_BIT:
846         return 1;
847     }
848 }
849
850 void ff_estimate_p_frame_motion(MpegEncContext * s,
851                                 int mb_x, int mb_y)
852 {
853     MotionEstContext * const c= &s->me;
854     uint8_t *pix, *ppix;
855     int sum, mx, my, dmin;
856     int varc;            ///< the variance of the block (sum of squared (p[y][x]-average))
857     int vard;            ///< sum of squared differences with the estimated motion vector
858     int P[10][2];
859     const int shift= 1+s->quarter_sample;
860     int mb_type=0;
861     Picture * const pic= &s->current_picture;
862
863     init_ref(c, s->new_picture.f.data, s->last_picture.f.data, NULL, 16*mb_x, 16*mb_y, 0);
864
865     assert(s->quarter_sample==0 || s->quarter_sample==1);
866     assert(s->linesize == c->stride);
867     assert(s->uvlinesize == c->uvstride);
868
869     c->penalty_factor    = get_penalty_factor(s->lambda, s->lambda2, c->avctx->me_cmp);
870     c->sub_penalty_factor= get_penalty_factor(s->lambda, s->lambda2, c->avctx->me_sub_cmp);
871     c->mb_penalty_factor = get_penalty_factor(s->lambda, s->lambda2, c->avctx->mb_cmp);
872     c->current_mv_penalty= c->mv_penalty[s->f_code] + MAX_MV;
873
874     get_limits(s, 16*mb_x, 16*mb_y);
875     c->skip=0;
876
877     /* intra / predictive decision */
878     pix = c->src[0][0];
879     sum = s->dsp.pix_sum(pix, s->linesize);
880     varc = s->dsp.pix_norm1(pix, s->linesize) - (((unsigned)sum*sum)>>8) + 500;
881
882     pic->mb_mean[s->mb_stride * mb_y + mb_x] = (sum+128)>>8;
883     pic->mb_var [s->mb_stride * mb_y + mb_x] = (varc+128)>>8;
884     c->mb_var_sum_temp += (varc+128)>>8;
885
886     switch(s->me_method) {
887     case ME_ZERO:
888     default:
889         mx   = 0;
890         my   = 0;
891         dmin = 0;
892         break;
893     case ME_X1:
894     case ME_EPZS:
895        {
896             const int mot_stride = s->b8_stride;
897             const int mot_xy = s->block_index[0];
898
899             P_LEFT[0] = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - 1][0];
900             P_LEFT[1] = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - 1][1];
901
902             if(P_LEFT[0]       > (c->xmax<<shift)) P_LEFT[0]       = (c->xmax<<shift);
903
904             if(!s->first_slice_line) {
905                 P_TOP[0]      = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - mot_stride    ][0];
906                 P_TOP[1]      = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - mot_stride    ][1];
907                 P_TOPRIGHT[0] = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - mot_stride + 2][0];
908                 P_TOPRIGHT[1] = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - mot_stride + 2][1];
909                 if(P_TOP[1]      > (c->ymax<<shift)) P_TOP[1]     = (c->ymax<<shift);
910                 if(P_TOPRIGHT[0] < (c->xmin<<shift)) P_TOPRIGHT[0]= (c->xmin<<shift);
911                 if(P_TOPRIGHT[1] > (c->ymax<<shift)) P_TOPRIGHT[1]= (c->ymax<<shift);
912
913                 P_MEDIAN[0]= mid_pred(P_LEFT[0], P_TOP[0], P_TOPRIGHT[0]);
914                 P_MEDIAN[1]= mid_pred(P_LEFT[1], P_TOP[1], P_TOPRIGHT[1]);
915
916                 if(s->out_format == FMT_H263){
917                     c->pred_x = P_MEDIAN[0];
918                     c->pred_y = P_MEDIAN[1];
919                 }else { /* mpeg1 at least */
920                     c->pred_x= P_LEFT[0];
921                     c->pred_y= P_LEFT[1];
922                 }
923             }else{
924                 c->pred_x= P_LEFT[0];
925                 c->pred_y= P_LEFT[1];
926             }
927
928         }
929         dmin = ff_epzs_motion_search(s, &mx, &my, P, 0, 0, s->p_mv_table, (1<<16)>>shift, 0, 16);
930
931         break;
932     }
933
934     /* At this point (mx,my) are full-pell and the relative displacement */
935     ppix = c->ref[0][0] + (my * s->linesize) + mx;
936
937     vard = s->dsp.sse[0](NULL, pix, ppix, s->linesize, 16);
938
939     pic->mc_mb_var[s->mb_stride * mb_y + mb_x] = (vard+128)>>8;
940     c->mc_mb_var_sum_temp += (vard+128)>>8;
941
942     if(mb_type){
943         int p_score= FFMIN(vard, varc-500+(s->lambda2>>FF_LAMBDA_SHIFT)*100);
944         int i_score= varc-500+(s->lambda2>>FF_LAMBDA_SHIFT)*20;
945         c->scene_change_score+= ff_sqrt(p_score) - ff_sqrt(i_score);
946
947         if(mb_type == CANDIDATE_MB_TYPE_INTER){
948             c->sub_motion_search(s, &mx, &my, dmin, 0, 0, 0, 16);
949             set_p_mv_tables(s, mx, my, 1);
950         }else{
951             mx <<=shift;
952             my <<=shift;
953         }
954         if(mb_type == CANDIDATE_MB_TYPE_INTER4V){
955             h263_mv4_search(s, mx, my, shift);
956
957             set_p_mv_tables(s, mx, my, 0);
958         }
959         if(mb_type == CANDIDATE_MB_TYPE_INTER_I){
960             interlaced_search(s, 0, s->p_field_mv_table, s->p_field_select_table, mx, my, 1);
961         }
962     }else if(c->avctx->mb_decision > FF_MB_DECISION_SIMPLE){
963         int p_score= FFMIN(vard, varc-500+(s->lambda2>>FF_LAMBDA_SHIFT)*100);
964         int i_score= varc-500+(s->lambda2>>FF_LAMBDA_SHIFT)*20;
965         c->scene_change_score+= ff_sqrt(p_score) - ff_sqrt(i_score);
966
967         if (vard*2 + 200*256 > varc)
968             mb_type|= CANDIDATE_MB_TYPE_INTRA;
969         if (varc*2 + 200*256 > vard || s->qscale > 24){
970 //        if (varc*2 + 200*256 + 50*(s->lambda2>>FF_LAMBDA_SHIFT) > vard){
971             mb_type|= CANDIDATE_MB_TYPE_INTER;
972             c->sub_motion_search(s, &mx, &my, dmin, 0, 0, 0, 16);
973             if(s->flags&CODEC_FLAG_MV0)
974                 if(mx || my)
975                     mb_type |= CANDIDATE_MB_TYPE_SKIPPED; //FIXME check difference
976         }else{
977             mx <<=shift;
978             my <<=shift;
979         }
980         if((s->flags&CODEC_FLAG_4MV)
981            && !c->skip && varc>50<<8 && vard>10<<8){
982             if(h263_mv4_search(s, mx, my, shift) < INT_MAX)
983                 mb_type|=CANDIDATE_MB_TYPE_INTER4V;
984
985             set_p_mv_tables(s, mx, my, 0);
986         }else
987             set_p_mv_tables(s, mx, my, 1);
988         if((s->flags&CODEC_FLAG_INTERLACED_ME)
989            && !c->skip){ //FIXME varc/d checks
990             if(interlaced_search(s, 0, s->p_field_mv_table, s->p_field_select_table, mx, my, 0) < INT_MAX)
991                 mb_type |= CANDIDATE_MB_TYPE_INTER_I;
992         }
993     }else{
994         int intra_score, i;
995         mb_type= CANDIDATE_MB_TYPE_INTER;
996
997         dmin= c->sub_motion_search(s, &mx, &my, dmin, 0, 0, 0, 16);
998         if(c->avctx->me_sub_cmp != c->avctx->mb_cmp && !c->skip)
999             dmin= get_mb_score(s, mx, my, 0, 0, 0, 16, 1);
1000
1001         if((s->flags&CODEC_FLAG_4MV)
1002            && !c->skip && varc>50<<8 && vard>10<<8){
1003             int dmin4= h263_mv4_search(s, mx, my, shift);
1004             if(dmin4 < dmin){
1005                 mb_type= CANDIDATE_MB_TYPE_INTER4V;
1006                 dmin=dmin4;
1007             }
1008         }
1009         if((s->flags&CODEC_FLAG_INTERLACED_ME)
1010            && !c->skip){ //FIXME varc/d checks
1011             int dmin_i= interlaced_search(s, 0, s->p_field_mv_table, s->p_field_select_table, mx, my, 0);
1012             if(dmin_i < dmin){
1013                 mb_type = CANDIDATE_MB_TYPE_INTER_I;
1014                 dmin= dmin_i;
1015             }
1016         }
1017
1018         set_p_mv_tables(s, mx, my, mb_type!=CANDIDATE_MB_TYPE_INTER4V);
1019
1020         /* get intra luma score */
1021         if((c->avctx->mb_cmp&0xFF)==FF_CMP_SSE){
1022             intra_score= varc - 500;
1023         }else{
1024             unsigned mean = (sum+128)>>8;
1025             mean*= 0x01010101;
1026
1027             for(i=0; i<16; i++){
1028                 *(uint32_t*)(&c->scratchpad[i*s->linesize+ 0]) = mean;
1029                 *(uint32_t*)(&c->scratchpad[i*s->linesize+ 4]) = mean;
1030                 *(uint32_t*)(&c->scratchpad[i*s->linesize+ 8]) = mean;
1031                 *(uint32_t*)(&c->scratchpad[i*s->linesize+12]) = mean;
1032             }
1033
1034             intra_score= s->dsp.mb_cmp[0](s, c->scratchpad, pix, s->linesize, 16);
1035         }
1036         intra_score += c->mb_penalty_factor*16;
1037
1038         if(intra_score < dmin){
1039             mb_type= CANDIDATE_MB_TYPE_INTRA;
1040             s->current_picture.mb_type[mb_y*s->mb_stride + mb_x] = CANDIDATE_MB_TYPE_INTRA; //FIXME cleanup
1041         }else
1042             s->current_picture.mb_type[mb_y*s->mb_stride + mb_x] = 0;
1043
1044         {
1045             int p_score= FFMIN(vard, varc-500+(s->lambda2>>FF_LAMBDA_SHIFT)*100);
1046             int i_score= varc-500+(s->lambda2>>FF_LAMBDA_SHIFT)*20;
1047             c->scene_change_score+= ff_sqrt(p_score) - ff_sqrt(i_score);
1048         }
1049     }
1050
1051     s->mb_type[mb_y*s->mb_stride + mb_x]= mb_type;
1052 }
1053
1054 int ff_pre_estimate_p_frame_motion(MpegEncContext * s,
1055                                     int mb_x, int mb_y)
1056 {
1057     MotionEstContext * const c= &s->me;
1058     int mx, my, dmin;
1059     int P[10][2];
1060     const int shift= 1+s->quarter_sample;
1061     const int xy= mb_x + mb_y*s->mb_stride;
1062     init_ref(c, s->new_picture.f.data, s->last_picture.f.data, NULL, 16*mb_x, 16*mb_y, 0);
1063
1064     assert(s->quarter_sample==0 || s->quarter_sample==1);
1065
1066     c->pre_penalty_factor    = get_penalty_factor(s->lambda, s->lambda2, c->avctx->me_pre_cmp);
1067     c->current_mv_penalty= c->mv_penalty[s->f_code] + MAX_MV;
1068
1069     get_limits(s, 16*mb_x, 16*mb_y);
1070     c->skip=0;
1071
1072     P_LEFT[0]       = s->p_mv_table[xy + 1][0];
1073     P_LEFT[1]       = s->p_mv_table[xy + 1][1];
1074
1075     if(P_LEFT[0]       < (c->xmin<<shift)) P_LEFT[0]       = (c->xmin<<shift);
1076
1077     /* special case for first line */
1078     if (s->first_slice_line) {
1079         c->pred_x= P_LEFT[0];
1080         c->pred_y= P_LEFT[1];
1081         P_TOP[0]= P_TOPRIGHT[0]= P_MEDIAN[0]=
1082         P_TOP[1]= P_TOPRIGHT[1]= P_MEDIAN[1]= 0; //FIXME
1083     } else {
1084         P_TOP[0]      = s->p_mv_table[xy + s->mb_stride    ][0];
1085         P_TOP[1]      = s->p_mv_table[xy + s->mb_stride    ][1];
1086         P_TOPRIGHT[0] = s->p_mv_table[xy + s->mb_stride - 1][0];
1087         P_TOPRIGHT[1] = s->p_mv_table[xy + s->mb_stride - 1][1];
1088         if(P_TOP[1]      < (c->ymin<<shift)) P_TOP[1]     = (c->ymin<<shift);
1089         if(P_TOPRIGHT[0] > (c->xmax<<shift)) P_TOPRIGHT[0]= (c->xmax<<shift);
1090         if(P_TOPRIGHT[1] < (c->ymin<<shift)) P_TOPRIGHT[1]= (c->ymin<<shift);
1091
1092         P_MEDIAN[0]= mid_pred(P_LEFT[0], P_TOP[0], P_TOPRIGHT[0]);
1093         P_MEDIAN[1]= mid_pred(P_LEFT[1], P_TOP[1], P_TOPRIGHT[1]);
1094
1095         c->pred_x = P_MEDIAN[0];
1096         c->pred_y = P_MEDIAN[1];
1097     }
1098
1099     dmin = ff_epzs_motion_search(s, &mx, &my, P, 0, 0, s->p_mv_table, (1<<16)>>shift, 0, 16);
1100
1101     s->p_mv_table[xy][0] = mx<<shift;
1102     s->p_mv_table[xy][1] = my<<shift;
1103
1104     return dmin;
1105 }
1106
1107 static int estimate_motion_b(MpegEncContext *s, int mb_x, int mb_y,
1108                              int16_t (*mv_table)[2], int ref_index, int f_code)
1109 {
1110     MotionEstContext * const c= &s->me;
1111     int mx, my, dmin;
1112     int P[10][2];
1113     const int shift= 1+s->quarter_sample;
1114     const int mot_stride = s->mb_stride;
1115     const int mot_xy = mb_y*mot_stride + mb_x;
1116     uint8_t * const mv_penalty= c->mv_penalty[f_code] + MAX_MV;
1117     int mv_scale;
1118
1119     c->penalty_factor    = get_penalty_factor(s->lambda, s->lambda2, c->avctx->me_cmp);
1120     c->sub_penalty_factor= get_penalty_factor(s->lambda, s->lambda2, c->avctx->me_sub_cmp);
1121     c->mb_penalty_factor = get_penalty_factor(s->lambda, s->lambda2, c->avctx->mb_cmp);
1122     c->current_mv_penalty= mv_penalty;
1123
1124     get_limits(s, 16*mb_x, 16*mb_y);
1125
1126     switch(s->me_method) {
1127     case ME_ZERO:
1128     default:
1129         mx   = 0;
1130         my   = 0;
1131         dmin = 0;
1132         break;
1133     case ME_X1:
1134     case ME_EPZS:
1135         P_LEFT[0] = mv_table[mot_xy - 1][0];
1136         P_LEFT[1] = mv_table[mot_xy - 1][1];
1137
1138         if (P_LEFT[0] > (c->xmax << shift)) P_LEFT[0] = (c->xmax << shift);
1139
1140         /* special case for first line */
1141         if (!s->first_slice_line) {
1142             P_TOP[0]      = mv_table[mot_xy - mot_stride    ][0];
1143             P_TOP[1]      = mv_table[mot_xy - mot_stride    ][1];
1144             P_TOPRIGHT[0] = mv_table[mot_xy - mot_stride + 1][0];
1145             P_TOPRIGHT[1] = mv_table[mot_xy - mot_stride + 1][1];
1146             if (P_TOP[1] > (c->ymax << shift)) P_TOP[1] = (c->ymax << shift);
1147             if (P_TOPRIGHT[0] < (c->xmin << shift)) P_TOPRIGHT[0] = (c->xmin << shift);
1148             if (P_TOPRIGHT[1] > (c->ymax << shift)) P_TOPRIGHT[1] = (c->ymax << shift);
1149
1150             P_MEDIAN[0] = mid_pred(P_LEFT[0], P_TOP[0], P_TOPRIGHT[0]);
1151             P_MEDIAN[1] = mid_pred(P_LEFT[1], P_TOP[1], P_TOPRIGHT[1]);
1152         }
1153         c->pred_x = P_LEFT[0];
1154         c->pred_y = P_LEFT[1];
1155
1156         if(mv_table == s->b_forw_mv_table){
1157             mv_scale= (s->pb_time<<16) / (s->pp_time<<shift);
1158         }else{
1159             mv_scale= ((s->pb_time - s->pp_time)<<16) / (s->pp_time<<shift);
1160         }
1161
1162         dmin = ff_epzs_motion_search(s, &mx, &my, P, 0, ref_index, s->p_mv_table, mv_scale, 0, 16);
1163
1164         break;
1165     }
1166
1167     dmin= c->sub_motion_search(s, &mx, &my, dmin, 0, ref_index, 0, 16);
1168
1169     if(c->avctx->me_sub_cmp != c->avctx->mb_cmp && !c->skip)
1170         dmin= get_mb_score(s, mx, my, 0, ref_index, 0, 16, 1);
1171
1172 //    s->mb_type[mb_y*s->mb_width + mb_x]= mb_type;
1173     mv_table[mot_xy][0]= mx;
1174     mv_table[mot_xy][1]= my;
1175
1176     return dmin;
1177 }
1178
1179 static inline int check_bidir_mv(MpegEncContext * s,
1180                    int motion_fx, int motion_fy,
1181                    int motion_bx, int motion_by,
1182                    int pred_fx, int pred_fy,
1183                    int pred_bx, int pred_by,
1184                    int size, int h)
1185 {
1186     //FIXME optimize?
1187     //FIXME better f_code prediction (max mv & distance)
1188     //FIXME pointers
1189     MotionEstContext * const c= &s->me;
1190     uint8_t * const mv_penalty_f= c->mv_penalty[s->f_code] + MAX_MV; // f_code of the prev frame
1191     uint8_t * const mv_penalty_b= c->mv_penalty[s->b_code] + MAX_MV; // f_code of the prev frame
1192     int stride= c->stride;
1193     uint8_t *dest_y = c->scratchpad;
1194     uint8_t *ptr;
1195     int dxy;
1196     int src_x, src_y;
1197     int fbmin;
1198     uint8_t **src_data= c->src[0];
1199     uint8_t **ref_data= c->ref[0];
1200     uint8_t **ref2_data= c->ref[2];
1201
1202     if(s->quarter_sample){
1203         dxy = ((motion_fy & 3) << 2) | (motion_fx & 3);
1204         src_x = motion_fx >> 2;
1205         src_y = motion_fy >> 2;
1206
1207         ptr = ref_data[0] + (src_y * stride) + src_x;
1208         s->dsp.put_qpel_pixels_tab[0][dxy](dest_y    , ptr    , stride);
1209
1210         dxy = ((motion_by & 3) << 2) | (motion_bx & 3);
1211         src_x = motion_bx >> 2;
1212         src_y = motion_by >> 2;
1213
1214         ptr = ref2_data[0] + (src_y * stride) + src_x;
1215         s->dsp.avg_qpel_pixels_tab[size][dxy](dest_y    , ptr    , stride);
1216     }else{
1217         dxy = ((motion_fy & 1) << 1) | (motion_fx & 1);
1218         src_x = motion_fx >> 1;
1219         src_y = motion_fy >> 1;
1220
1221         ptr = ref_data[0] + (src_y * stride) + src_x;
1222         s->hdsp.put_pixels_tab[size][dxy](dest_y    , ptr    , stride, h);
1223
1224         dxy = ((motion_by & 1) << 1) | (motion_bx & 1);
1225         src_x = motion_bx >> 1;
1226         src_y = motion_by >> 1;
1227
1228         ptr = ref2_data[0] + (src_y * stride) + src_x;
1229         s->hdsp.avg_pixels_tab[size][dxy](dest_y    , ptr    , stride, h);
1230     }
1231
1232     fbmin = (mv_penalty_f[motion_fx-pred_fx] + mv_penalty_f[motion_fy-pred_fy])*c->mb_penalty_factor
1233            +(mv_penalty_b[motion_bx-pred_bx] + mv_penalty_b[motion_by-pred_by])*c->mb_penalty_factor
1234            + s->dsp.mb_cmp[size](s, src_data[0], dest_y, stride, h); //FIXME new_pic
1235
1236     if(c->avctx->mb_cmp&FF_CMP_CHROMA){
1237     }
1238     //FIXME CHROMA !!!
1239
1240     return fbmin;
1241 }
1242
1243 /* refine the bidir vectors in hq mode and return the score in both lq & hq mode*/
1244 static inline int bidir_refine(MpegEncContext * s, int mb_x, int mb_y)
1245 {
1246     MotionEstContext * const c= &s->me;
1247     const int mot_stride = s->mb_stride;
1248     const int xy = mb_y *mot_stride + mb_x;
1249     int fbmin;
1250     int pred_fx= s->b_bidir_forw_mv_table[xy-1][0];
1251     int pred_fy= s->b_bidir_forw_mv_table[xy-1][1];
1252     int pred_bx= s->b_bidir_back_mv_table[xy-1][0];
1253     int pred_by= s->b_bidir_back_mv_table[xy-1][1];
1254     int motion_fx= s->b_bidir_forw_mv_table[xy][0]= s->b_forw_mv_table[xy][0];
1255     int motion_fy= s->b_bidir_forw_mv_table[xy][1]= s->b_forw_mv_table[xy][1];
1256     int motion_bx= s->b_bidir_back_mv_table[xy][0]= s->b_back_mv_table[xy][0];
1257     int motion_by= s->b_bidir_back_mv_table[xy][1]= s->b_back_mv_table[xy][1];
1258     const int flags= c->sub_flags;
1259     const int qpel= flags&FLAG_QPEL;
1260     const int shift= 1+qpel;
1261     const int xmin= c->xmin<<shift;
1262     const int ymin= c->ymin<<shift;
1263     const int xmax= c->xmax<<shift;
1264     const int ymax= c->ymax<<shift;
1265 #define HASH(fx,fy,bx,by) ((fx)+17*(fy)+63*(bx)+117*(by))
1266 #define HASH8(fx,fy,bx,by) ((uint8_t)HASH(fx,fy,bx,by))
1267     int hashidx= HASH(motion_fx,motion_fy, motion_bx, motion_by);
1268     uint8_t map[256] = { 0 };
1269
1270     map[hashidx&255] = 1;
1271
1272     fbmin= check_bidir_mv(s, motion_fx, motion_fy,
1273                           motion_bx, motion_by,
1274                           pred_fx, pred_fy,
1275                           pred_bx, pred_by,
1276                           0, 16);
1277
1278     if(s->avctx->bidir_refine){
1279         int end;
1280         static const uint8_t limittab[5]={0,8,32,64,80};
1281         const int limit= limittab[s->avctx->bidir_refine];
1282         static const int8_t vect[][4]={
1283 { 0, 0, 0, 1}, { 0, 0, 0,-1}, { 0, 0, 1, 0}, { 0, 0,-1, 0}, { 0, 1, 0, 0}, { 0,-1, 0, 0}, { 1, 0, 0, 0}, {-1, 0, 0, 0},
1284
1285 { 0, 0, 1, 1}, { 0, 0,-1,-1}, { 0, 1, 1, 0}, { 0,-1,-1, 0}, { 1, 1, 0, 0}, {-1,-1, 0, 0}, { 1, 0, 0, 1}, {-1, 0, 0,-1},
1286 { 0, 1, 0, 1}, { 0,-1, 0,-1}, { 1, 0, 1, 0}, {-1, 0,-1, 0},
1287 { 0, 0,-1, 1}, { 0, 0, 1,-1}, { 0,-1, 1, 0}, { 0, 1,-1, 0}, {-1, 1, 0, 0}, { 1,-1, 0, 0}, { 1, 0, 0,-1}, {-1, 0, 0, 1},
1288 { 0,-1, 0, 1}, { 0, 1, 0,-1}, {-1, 0, 1, 0}, { 1, 0,-1, 0},
1289
1290 { 0, 1, 1, 1}, { 0,-1,-1,-1}, { 1, 1, 1, 0}, {-1,-1,-1, 0}, { 1, 1, 0, 1}, {-1,-1, 0,-1}, { 1, 0, 1, 1}, {-1, 0,-1,-1},
1291 { 0,-1, 1, 1}, { 0, 1,-1,-1}, {-1, 1, 1, 0}, { 1,-1,-1, 0}, { 1, 1, 0,-1}, {-1,-1, 0, 1}, { 1, 0,-1, 1}, {-1, 0, 1,-1},
1292 { 0, 1,-1, 1}, { 0,-1, 1,-1}, { 1,-1, 1, 0}, {-1, 1,-1, 0}, {-1, 1, 0, 1}, { 1,-1, 0,-1}, { 1, 0, 1,-1}, {-1, 0,-1, 1},
1293 { 0, 1, 1,-1}, { 0,-1,-1, 1}, { 1, 1,-1, 0}, {-1,-1, 1, 0}, { 1,-1, 0, 1}, {-1, 1, 0,-1}, {-1, 0, 1, 1}, { 1, 0,-1,-1},
1294
1295 { 1, 1, 1, 1}, {-1,-1,-1,-1},
1296 { 1, 1, 1,-1}, {-1,-1,-1, 1}, { 1, 1,-1, 1}, {-1,-1, 1,-1}, { 1,-1, 1, 1}, {-1, 1,-1,-1}, {-1, 1, 1, 1}, { 1,-1,-1,-1},
1297 { 1, 1,-1,-1}, {-1,-1, 1, 1}, { 1,-1,-1, 1}, {-1, 1, 1,-1}, { 1,-1, 1,-1}, {-1, 1,-1, 1},
1298         };
1299         static const uint8_t hash[]={
1300 HASH8( 0, 0, 0, 1), HASH8( 0, 0, 0,-1), HASH8( 0, 0, 1, 0), HASH8( 0, 0,-1, 0), HASH8( 0, 1, 0, 0), HASH8( 0,-1, 0, 0), HASH8( 1, 0, 0, 0), HASH8(-1, 0, 0, 0),
1301
1302 HASH8( 0, 0, 1, 1), HASH8( 0, 0,-1,-1), HASH8( 0, 1, 1, 0), HASH8( 0,-1,-1, 0), HASH8( 1, 1, 0, 0), HASH8(-1,-1, 0, 0), HASH8( 1, 0, 0, 1), HASH8(-1, 0, 0,-1),
1303 HASH8( 0, 1, 0, 1), HASH8( 0,-1, 0,-1), HASH8( 1, 0, 1, 0), HASH8(-1, 0,-1, 0),
1304 HASH8( 0, 0,-1, 1), HASH8( 0, 0, 1,-1), HASH8( 0,-1, 1, 0), HASH8( 0, 1,-1, 0), HASH8(-1, 1, 0, 0), HASH8( 1,-1, 0, 0), HASH8( 1, 0, 0,-1), HASH8(-1, 0, 0, 1),
1305 HASH8( 0,-1, 0, 1), HASH8( 0, 1, 0,-1), HASH8(-1, 0, 1, 0), HASH8( 1, 0,-1, 0),
1306
1307 HASH8( 0, 1, 1, 1), HASH8( 0,-1,-1,-1), HASH8( 1, 1, 1, 0), HASH8(-1,-1,-1, 0), HASH8( 1, 1, 0, 1), HASH8(-1,-1, 0,-1), HASH8( 1, 0, 1, 1), HASH8(-1, 0,-1,-1),
1308 HASH8( 0,-1, 1, 1), HASH8( 0, 1,-1,-1), HASH8(-1, 1, 1, 0), HASH8( 1,-1,-1, 0), HASH8( 1, 1, 0,-1), HASH8(-1,-1, 0, 1), HASH8( 1, 0,-1, 1), HASH8(-1, 0, 1,-1),
1309 HASH8( 0, 1,-1, 1), HASH8( 0,-1, 1,-1), HASH8( 1,-1, 1, 0), HASH8(-1, 1,-1, 0), HASH8(-1, 1, 0, 1), HASH8( 1,-1, 0,-1), HASH8( 1, 0, 1,-1), HASH8(-1, 0,-1, 1),
1310 HASH8( 0, 1, 1,-1), HASH8( 0,-1,-1, 1), HASH8( 1, 1,-1, 0), HASH8(-1,-1, 1, 0), HASH8( 1,-1, 0, 1), HASH8(-1, 1, 0,-1), HASH8(-1, 0, 1, 1), HASH8( 1, 0,-1,-1),
1311
1312 HASH8( 1, 1, 1, 1), HASH8(-1,-1,-1,-1),
1313 HASH8( 1, 1, 1,-1), HASH8(-1,-1,-1, 1), HASH8( 1, 1,-1, 1), HASH8(-1,-1, 1,-1), HASH8( 1,-1, 1, 1), HASH8(-1, 1,-1,-1), HASH8(-1, 1, 1, 1), HASH8( 1,-1,-1,-1),
1314 HASH8( 1, 1,-1,-1), HASH8(-1,-1, 1, 1), HASH8( 1,-1,-1, 1), HASH8(-1, 1, 1,-1), HASH8( 1,-1, 1,-1), HASH8(-1, 1,-1, 1),
1315 };
1316
1317 #define CHECK_BIDIR(fx,fy,bx,by)\
1318     if( !map[(hashidx+HASH(fx,fy,bx,by))&255]\
1319        &&(fx<=0 || motion_fx+fx<=xmax) && (fy<=0 || motion_fy+fy<=ymax) && (bx<=0 || motion_bx+bx<=xmax) && (by<=0 || motion_by+by<=ymax)\
1320        &&(fx>=0 || motion_fx+fx>=xmin) && (fy>=0 || motion_fy+fy>=ymin) && (bx>=0 || motion_bx+bx>=xmin) && (by>=0 || motion_by+by>=ymin)){\
1321         int score;\
1322         map[(hashidx+HASH(fx,fy,bx,by))&255] = 1;\
1323         score= check_bidir_mv(s, motion_fx+fx, motion_fy+fy, motion_bx+bx, motion_by+by, pred_fx, pred_fy, pred_bx, pred_by, 0, 16);\
1324         if(score < fbmin){\
1325             hashidx += HASH(fx,fy,bx,by);\
1326             fbmin= score;\
1327             motion_fx+=fx;\
1328             motion_fy+=fy;\
1329             motion_bx+=bx;\
1330             motion_by+=by;\
1331             end=0;\
1332         }\
1333     }
1334 #define CHECK_BIDIR2(a,b,c,d)\
1335 CHECK_BIDIR(a,b,c,d)\
1336 CHECK_BIDIR(-(a),-(b),-(c),-(d))
1337
1338         do{
1339             int i;
1340             int borderdist=0;
1341             end=1;
1342
1343             CHECK_BIDIR2(0,0,0,1)
1344             CHECK_BIDIR2(0,0,1,0)
1345             CHECK_BIDIR2(0,1,0,0)
1346             CHECK_BIDIR2(1,0,0,0)
1347
1348             for(i=8; i<limit; i++){
1349                 int fx= motion_fx+vect[i][0];
1350                 int fy= motion_fy+vect[i][1];
1351                 int bx= motion_bx+vect[i][2];
1352                 int by= motion_by+vect[i][3];
1353                 if(borderdist<=0){
1354                     int a= (xmax - FFMAX(fx,bx))|(FFMIN(fx,bx) - xmin);
1355                     int b= (ymax - FFMAX(fy,by))|(FFMIN(fy,by) - ymin);
1356                     if((a|b) < 0)
1357                         map[(hashidx+hash[i])&255] = 1;
1358                 }
1359                 if(!map[(hashidx+hash[i])&255]){
1360                     int score;
1361                     map[(hashidx+hash[i])&255] = 1;
1362                     score= check_bidir_mv(s, fx, fy, bx, by, pred_fx, pred_fy, pred_bx, pred_by, 0, 16);
1363                     if(score < fbmin){
1364                         hashidx += hash[i];
1365                         fbmin= score;
1366                         motion_fx=fx;
1367                         motion_fy=fy;
1368                         motion_bx=bx;
1369                         motion_by=by;
1370                         end=0;
1371                         borderdist--;
1372                         if(borderdist<=0){
1373                             int a= FFMIN(xmax - FFMAX(fx,bx), FFMIN(fx,bx) - xmin);
1374                             int b= FFMIN(ymax - FFMAX(fy,by), FFMIN(fy,by) - ymin);
1375                             borderdist= FFMIN(a,b);
1376                         }
1377                     }
1378                 }
1379             }
1380         }while(!end);
1381     }
1382
1383     s->b_bidir_forw_mv_table[xy][0]= motion_fx;
1384     s->b_bidir_forw_mv_table[xy][1]= motion_fy;
1385     s->b_bidir_back_mv_table[xy][0]= motion_bx;
1386     s->b_bidir_back_mv_table[xy][1]= motion_by;
1387
1388     return fbmin;
1389 }
1390
1391 static inline int direct_search(MpegEncContext * s, int mb_x, int mb_y)
1392 {
1393     MotionEstContext * const c= &s->me;
1394     int P[10][2];
1395     const int mot_stride = s->mb_stride;
1396     const int mot_xy = mb_y*mot_stride + mb_x;
1397     const int shift= 1+s->quarter_sample;
1398     int dmin, i;
1399     const int time_pp= s->pp_time;
1400     const int time_pb= s->pb_time;
1401     int mx, my, xmin, xmax, ymin, ymax;
1402     int16_t (*mv_table)[2]= s->b_direct_mv_table;
1403
1404     c->current_mv_penalty= c->mv_penalty[1] + MAX_MV;
1405     ymin= xmin=(-32)>>shift;
1406     ymax= xmax=   31>>shift;
1407
1408     if (IS_8X8(s->next_picture.mb_type[mot_xy])) {
1409         s->mv_type= MV_TYPE_8X8;
1410     }else{
1411         s->mv_type= MV_TYPE_16X16;
1412     }
1413
1414     for(i=0; i<4; i++){
1415         int index= s->block_index[i];
1416         int min, max;
1417
1418         c->co_located_mv[i][0] = s->next_picture.motion_val[0][index][0];
1419         c->co_located_mv[i][1] = s->next_picture.motion_val[0][index][1];
1420         c->direct_basis_mv[i][0]= c->co_located_mv[i][0]*time_pb/time_pp + ((i& 1)<<(shift+3));
1421         c->direct_basis_mv[i][1]= c->co_located_mv[i][1]*time_pb/time_pp + ((i>>1)<<(shift+3));
1422 //        c->direct_basis_mv[1][i][0]= c->co_located_mv[i][0]*(time_pb - time_pp)/time_pp + ((i &1)<<(shift+3);
1423 //        c->direct_basis_mv[1][i][1]= c->co_located_mv[i][1]*(time_pb - time_pp)/time_pp + ((i>>1)<<(shift+3);
1424
1425         max= FFMAX(c->direct_basis_mv[i][0], c->direct_basis_mv[i][0] - c->co_located_mv[i][0])>>shift;
1426         min= FFMIN(c->direct_basis_mv[i][0], c->direct_basis_mv[i][0] - c->co_located_mv[i][0])>>shift;
1427         max+= 16*mb_x + 1; // +-1 is for the simpler rounding
1428         min+= 16*mb_x - 1;
1429         xmax= FFMIN(xmax, s->width - max);
1430         xmin= FFMAX(xmin, - 16     - min);
1431
1432         max= FFMAX(c->direct_basis_mv[i][1], c->direct_basis_mv[i][1] - c->co_located_mv[i][1])>>shift;
1433         min= FFMIN(c->direct_basis_mv[i][1], c->direct_basis_mv[i][1] - c->co_located_mv[i][1])>>shift;
1434         max+= 16*mb_y + 1; // +-1 is for the simpler rounding
1435         min+= 16*mb_y - 1;
1436         ymax= FFMIN(ymax, s->height - max);
1437         ymin= FFMAX(ymin, - 16      - min);
1438
1439         if(s->mv_type == MV_TYPE_16X16) break;
1440     }
1441
1442     assert(xmax <= 15 && ymax <= 15 && xmin >= -16 && ymin >= -16);
1443
1444     if(xmax < 0 || xmin >0 || ymax < 0 || ymin > 0){
1445         s->b_direct_mv_table[mot_xy][0]= 0;
1446         s->b_direct_mv_table[mot_xy][1]= 0;
1447
1448         return 256*256*256*64;
1449     }
1450
1451     c->xmin= xmin;
1452     c->ymin= ymin;
1453     c->xmax= xmax;
1454     c->ymax= ymax;
1455     c->flags     |= FLAG_DIRECT;
1456     c->sub_flags |= FLAG_DIRECT;
1457     c->pred_x=0;
1458     c->pred_y=0;
1459
1460     P_LEFT[0]        = av_clip(mv_table[mot_xy - 1][0], xmin<<shift, xmax<<shift);
1461     P_LEFT[1]        = av_clip(mv_table[mot_xy - 1][1], ymin<<shift, ymax<<shift);
1462
1463     /* special case for first line */
1464     if (!s->first_slice_line) { //FIXME maybe allow this over thread boundary as it is clipped
1465         P_TOP[0]      = av_clip(mv_table[mot_xy - mot_stride             ][0], xmin<<shift, xmax<<shift);
1466         P_TOP[1]      = av_clip(mv_table[mot_xy - mot_stride             ][1], ymin<<shift, ymax<<shift);
1467         P_TOPRIGHT[0] = av_clip(mv_table[mot_xy - mot_stride + 1         ][0], xmin<<shift, xmax<<shift);
1468         P_TOPRIGHT[1] = av_clip(mv_table[mot_xy - mot_stride + 1         ][1], ymin<<shift, ymax<<shift);
1469
1470         P_MEDIAN[0]= mid_pred(P_LEFT[0], P_TOP[0], P_TOPRIGHT[0]);
1471         P_MEDIAN[1]= mid_pred(P_LEFT[1], P_TOP[1], P_TOPRIGHT[1]);
1472     }
1473
1474     dmin = ff_epzs_motion_search(s, &mx, &my, P, 0, 0, mv_table, 1<<(16-shift), 0, 16);
1475     if(c->sub_flags&FLAG_QPEL)
1476         dmin = qpel_motion_search(s, &mx, &my, dmin, 0, 0, 0, 16);
1477     else
1478         dmin = hpel_motion_search(s, &mx, &my, dmin, 0, 0, 0, 16);
1479
1480     if(c->avctx->me_sub_cmp != c->avctx->mb_cmp && !c->skip)
1481         dmin= get_mb_score(s, mx, my, 0, 0, 0, 16, 1);
1482
1483     get_limits(s, 16*mb_x, 16*mb_y); //restore c->?min/max, maybe not needed
1484
1485     mv_table[mot_xy][0]= mx;
1486     mv_table[mot_xy][1]= my;
1487     c->flags     &= ~FLAG_DIRECT;
1488     c->sub_flags &= ~FLAG_DIRECT;
1489
1490     return dmin;
1491 }
1492
1493 void ff_estimate_b_frame_motion(MpegEncContext * s,
1494                              int mb_x, int mb_y)
1495 {
1496     MotionEstContext * const c= &s->me;
1497     const int penalty_factor= c->mb_penalty_factor;
1498     int fmin, bmin, dmin, fbmin, bimin, fimin;
1499     int type=0;
1500     const int xy = mb_y*s->mb_stride + mb_x;
1501     init_ref(c, s->new_picture.f.data, s->last_picture.f.data,
1502              s->next_picture.f.data, 16 * mb_x, 16 * mb_y, 2);
1503
1504     get_limits(s, 16*mb_x, 16*mb_y);
1505
1506     c->skip=0;
1507
1508     if (s->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG4 && s->next_picture.mbskip_table[xy]) {
1509         int score= direct_search(s, mb_x, mb_y); //FIXME just check 0,0
1510
1511         score= ((unsigned)(score*score + 128*256))>>16;
1512         c->mc_mb_var_sum_temp += score;
1513         s->current_picture.mc_mb_var[mb_y*s->mb_stride + mb_x] = score; //FIXME use SSE
1514         s->mb_type[mb_y*s->mb_stride + mb_x]= CANDIDATE_MB_TYPE_DIRECT0;
1515
1516         return;
1517     }
1518
1519     if (s->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG4)
1520         dmin= direct_search(s, mb_x, mb_y);
1521     else
1522         dmin= INT_MAX;
1523 //FIXME penalty stuff for non mpeg4
1524     c->skip=0;
1525     fmin = estimate_motion_b(s, mb_x, mb_y, s->b_forw_mv_table, 0, s->f_code) +
1526            3 * penalty_factor;
1527
1528     c->skip=0;
1529     bmin = estimate_motion_b(s, mb_x, mb_y, s->b_back_mv_table, 2, s->b_code) +
1530            2 * penalty_factor;
1531     av_dlog(s, " %d %d ", s->b_forw_mv_table[xy][0], s->b_forw_mv_table[xy][1]);
1532
1533     c->skip=0;
1534     fbmin= bidir_refine(s, mb_x, mb_y) + penalty_factor;
1535     av_dlog(s, "%d %d %d %d\n", dmin, fmin, bmin, fbmin);
1536
1537     if(s->flags & CODEC_FLAG_INTERLACED_ME){
1538 //FIXME mb type penalty
1539         c->skip=0;
1540         c->current_mv_penalty= c->mv_penalty[s->f_code] + MAX_MV;
1541         fimin= interlaced_search(s, 0,
1542                                  s->b_field_mv_table[0], s->b_field_select_table[0],
1543                                  s->b_forw_mv_table[xy][0], s->b_forw_mv_table[xy][1], 0);
1544         c->current_mv_penalty= c->mv_penalty[s->b_code] + MAX_MV;
1545         bimin= interlaced_search(s, 2,
1546                                  s->b_field_mv_table[1], s->b_field_select_table[1],
1547                                  s->b_back_mv_table[xy][0], s->b_back_mv_table[xy][1], 0);
1548     }else
1549         fimin= bimin= INT_MAX;
1550
1551     {
1552         int score= fmin;
1553         type = CANDIDATE_MB_TYPE_FORWARD;
1554
1555         if (dmin <= score){
1556             score = dmin;
1557             type = CANDIDATE_MB_TYPE_DIRECT;
1558         }
1559         if(bmin<score){
1560             score=bmin;
1561             type= CANDIDATE_MB_TYPE_BACKWARD;
1562         }
1563         if(fbmin<score){
1564             score=fbmin;
1565             type= CANDIDATE_MB_TYPE_BIDIR;
1566         }
1567         if(fimin<score){
1568             score=fimin;
1569             type= CANDIDATE_MB_TYPE_FORWARD_I;
1570         }
1571         if(bimin<score){
1572             score=bimin;
1573             type= CANDIDATE_MB_TYPE_BACKWARD_I;
1574         }
1575
1576         score= ((unsigned)(score*score + 128*256))>>16;
1577         c->mc_mb_var_sum_temp += score;
1578         s->current_picture.mc_mb_var[mb_y*s->mb_stride + mb_x] = score; //FIXME use SSE
1579     }
1580
1581     if(c->avctx->mb_decision > FF_MB_DECISION_SIMPLE){
1582         type= CANDIDATE_MB_TYPE_FORWARD | CANDIDATE_MB_TYPE_BACKWARD | CANDIDATE_MB_TYPE_BIDIR | CANDIDATE_MB_TYPE_DIRECT;
1583         if(fimin < INT_MAX)
1584             type |= CANDIDATE_MB_TYPE_FORWARD_I;
1585         if(bimin < INT_MAX)
1586             type |= CANDIDATE_MB_TYPE_BACKWARD_I;
1587         if(fimin < INT_MAX && bimin < INT_MAX){
1588             type |= CANDIDATE_MB_TYPE_BIDIR_I;
1589         }
1590          //FIXME something smarter
1591         if(dmin>256*256*16) type&= ~CANDIDATE_MB_TYPE_DIRECT; //do not try direct mode if it is invalid for this MB
1592         if(s->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG4 && type&CANDIDATE_MB_TYPE_DIRECT && s->flags&CODEC_FLAG_MV0 && *(uint32_t*)s->b_direct_mv_table[xy])
1593             type |= CANDIDATE_MB_TYPE_DIRECT0;
1594     }
1595
1596     s->mb_type[mb_y*s->mb_stride + mb_x]= type;
1597 }
1598
1599 /* find best f_code for ME which do unlimited searches */
1600 int ff_get_best_fcode(MpegEncContext * s, int16_t (*mv_table)[2], int type)
1601 {
1602     if(s->me_method>=ME_EPZS){
1603         int score[8];
1604         int i, y, range= s->avctx->me_range ? s->avctx->me_range : (INT_MAX/2);
1605         uint8_t * fcode_tab= s->fcode_tab;
1606         int best_fcode=-1;
1607         int best_score=-10000000;
1608
1609         if(s->msmpeg4_version)
1610             range= FFMIN(range, 16);
1611         else if(s->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO && s->avctx->strict_std_compliance >= FF_COMPLIANCE_NORMAL)
1612             range= FFMIN(range, 256);
1613
1614         for(i=0; i<8; i++) score[i]= s->mb_num*(8-i);
1615
1616         for(y=0; y<s->mb_height; y++){
1617             int x;
1618             int xy= y*s->mb_stride;
1619             for(x=0; x<s->mb_width; x++){
1620                 if(s->mb_type[xy] & type){
1621                     int mx= mv_table[xy][0];
1622                     int my= mv_table[xy][1];
1623                     int fcode= FFMAX(fcode_tab[mx + MAX_MV],
1624                                      fcode_tab[my + MAX_MV]);
1625                     int j;
1626
1627                         if(mx >= range || mx < -range ||
1628                            my >= range || my < -range)
1629                             continue;
1630
1631                     for(j=0; j<fcode && j<8; j++){
1632                         if(s->pict_type==AV_PICTURE_TYPE_B || s->current_picture.mc_mb_var[xy] < s->current_picture.mb_var[xy])
1633                             score[j]-= 170;
1634                     }
1635                 }
1636                 xy++;
1637             }
1638         }
1639
1640         for(i=1; i<8; i++){
1641             if(score[i] > best_score){
1642                 best_score= score[i];
1643                 best_fcode= i;
1644             }
1645         }
1646
1647         return best_fcode;
1648     }else{
1649         return 1;
1650     }
1651 }
1652
1653 void ff_fix_long_p_mvs(MpegEncContext * s)
1654 {
1655     MotionEstContext * const c= &s->me;
1656     const int f_code= s->f_code;
1657     int y, range;
1658     assert(s->pict_type==AV_PICTURE_TYPE_P);
1659
1660     range = (((s->out_format == FMT_MPEG1 || s->msmpeg4_version) ? 8 : 16) << f_code);
1661
1662     assert(range <= 16 || !s->msmpeg4_version);
1663     assert(range <=256 || !(s->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO && s->avctx->strict_std_compliance >= FF_COMPLIANCE_NORMAL));
1664
1665     if(c->avctx->me_range && range > c->avctx->me_range) range= c->avctx->me_range;
1666
1667     if(s->flags&CODEC_FLAG_4MV){
1668         const int wrap= s->b8_stride;
1669
1670         /* clip / convert to intra 8x8 type MVs */
1671         for(y=0; y<s->mb_height; y++){
1672             int xy= y*2*wrap;
1673             int i= y*s->mb_stride;
1674             int x;
1675
1676             for(x=0; x<s->mb_width; x++){
1677                 if(s->mb_type[i]&CANDIDATE_MB_TYPE_INTER4V){
1678                     int block;
1679                     for(block=0; block<4; block++){
1680                         int off= (block& 1) + (block>>1)*wrap;
1681                         int mx = s->current_picture.motion_val[0][ xy + off ][0];
1682                         int my = s->current_picture.motion_val[0][ xy + off ][1];
1683
1684                         if(   mx >=range || mx <-range
1685                            || my >=range || my <-range){
1686                             s->mb_type[i] &= ~CANDIDATE_MB_TYPE_INTER4V;
1687                             s->mb_type[i] |= CANDIDATE_MB_TYPE_INTRA;
1688                             s->current_picture.mb_type[i] = CANDIDATE_MB_TYPE_INTRA;
1689                         }
1690                     }
1691                 }
1692                 xy+=2;
1693                 i++;
1694             }
1695         }
1696     }
1697 }
1698
1699 /**
1700  *
1701  * @param truncate 1 for truncation, 0 for using intra
1702  */
1703 void ff_fix_long_mvs(MpegEncContext * s, uint8_t *field_select_table, int field_select,
1704                      int16_t (*mv_table)[2], int f_code, int type, int truncate)
1705 {
1706     MotionEstContext * const c= &s->me;
1707     int y, h_range, v_range;
1708
1709     // RAL: 8 in MPEG-1, 16 in MPEG-4
1710     int range = (((s->out_format == FMT_MPEG1 || s->msmpeg4_version) ? 8 : 16) << f_code);
1711
1712     if(c->avctx->me_range && range > c->avctx->me_range) range= c->avctx->me_range;
1713
1714     h_range= range;
1715     v_range= field_select_table ? range>>1 : range;
1716
1717     /* clip / convert to intra 16x16 type MVs */
1718     for(y=0; y<s->mb_height; y++){
1719         int x;
1720         int xy= y*s->mb_stride;
1721         for(x=0; x<s->mb_width; x++){
1722             if (s->mb_type[xy] & type){    // RAL: "type" test added...
1723                 if(field_select_table==NULL || field_select_table[xy] == field_select){
1724                     if(   mv_table[xy][0] >=h_range || mv_table[xy][0] <-h_range
1725                        || mv_table[xy][1] >=v_range || mv_table[xy][1] <-v_range){
1726
1727                         if(truncate){
1728                             if     (mv_table[xy][0] > h_range-1) mv_table[xy][0]=  h_range-1;
1729                             else if(mv_table[xy][0] < -h_range ) mv_table[xy][0]= -h_range;
1730                             if     (mv_table[xy][1] > v_range-1) mv_table[xy][1]=  v_range-1;
1731                             else if(mv_table[xy][1] < -v_range ) mv_table[xy][1]= -v_range;
1732                         }else{
1733                             s->mb_type[xy] &= ~type;
1734                             s->mb_type[xy] |= CANDIDATE_MB_TYPE_INTRA;
1735                             mv_table[xy][0]=
1736                             mv_table[xy][1]= 0;
1737                         }
1738                     }
1739                 }
1740             }
1741             xy++;
1742         }
1743     }
1744 }