Move ff_sqrt() to libavutil/intmath.h
[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 FFmpeg.
9  *
10  * FFmpeg 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  * FFmpeg 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 FFmpeg; 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 libavcodec/motion_est.c
27  * Motion estimation.
28  */
29
30 #include <stdlib.h>
31 #include <stdio.h>
32 #include <limits.h>
33 #include "libavutil/intmath.h"
34 #include "avcodec.h"
35 #include "dsputil.h"
36 #include "mathops.h"
37 #include "mpegvideo.h"
38
39 #undef NDEBUG
40 #include <assert.h>
41
42 #define SQ(a) ((a)*(a))
43
44 #define P_LEFT P[1]
45 #define P_TOP P[2]
46 #define P_TOPRIGHT P[3]
47 #define P_MEDIAN P[4]
48 #define P_MV1 P[9]
49
50 static inline int sad_hpel_motion_search(MpegEncContext * s,
51                                   int *mx_ptr, int *my_ptr, int dmin,
52                                   int src_index, int ref_index,
53                                   int size, int h);
54
55 static inline int update_map_generation(MotionEstContext *c)
56 {
57     c->map_generation+= 1<<(ME_MAP_MV_BITS*2);
58     if(c->map_generation==0){
59         c->map_generation= 1<<(ME_MAP_MV_BITS*2);
60         memset(c->map, 0, sizeof(uint32_t)*ME_MAP_SIZE);
61     }
62     return c->map_generation;
63 }
64
65 /* shape adaptive search stuff */
66 typedef struct Minima{
67     int height;
68     int x, y;
69     int checked;
70 }Minima;
71
72 static int minima_cmp(const void *a, const void *b){
73     const Minima *da = (const Minima *) a;
74     const Minima *db = (const Minima *) b;
75
76     return da->height - db->height;
77 }
78
79 #define FLAG_QPEL   1 //must be 1
80 #define FLAG_CHROMA 2
81 #define FLAG_DIRECT 4
82
83 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){
84     const int offset[3]= {
85           y*c->  stride + x,
86         ((y*c->uvstride + x)>>1),
87         ((y*c->uvstride + x)>>1),
88     };
89     int i;
90     for(i=0; i<3; i++){
91         c->src[0][i]= src [i] + offset[i];
92         c->ref[0][i]= ref [i] + offset[i];
93     }
94     if(ref_index){
95         for(i=0; i<3; i++){
96             c->ref[ref_index][i]= ref2[i] + offset[i];
97         }
98     }
99 }
100
101 static int get_flags(MotionEstContext *c, int direct, int chroma){
102     return   ((c->avctx->flags&CODEC_FLAG_QPEL) ? FLAG_QPEL : 0)
103            + (direct ? FLAG_DIRECT : 0)
104            + (chroma ? FLAG_CHROMA : 0);
105 }
106
107 /*! \brief compares a block (either a full macroblock or a partition thereof)
108     against a proposed motion-compensated prediction of that block
109  */
110 static av_always_inline int cmp(MpegEncContext *s, const int x, const int y, const int subx, const int suby,
111                       const int size, const int h, int ref_index, int src_index,
112                       me_cmp_func cmp_func, me_cmp_func chroma_cmp_func, const int flags){
113     MotionEstContext * const c= &s->me;
114     const int stride= c->stride;
115     const int uvstride= c->uvstride;
116     const int qpel= flags&FLAG_QPEL;
117     const int chroma= flags&FLAG_CHROMA;
118     const int dxy= subx + (suby<<(1+qpel)); //FIXME log2_subpel?
119     const int hx= subx + (x<<(1+qpel));
120     const int hy= suby + (y<<(1+qpel));
121     uint8_t * const * const ref= c->ref[ref_index];
122     uint8_t * const * const src= c->src[src_index];
123     int d;
124     //FIXME check chroma 4mv, (no crashes ...)
125     if(flags&FLAG_DIRECT){
126         assert(x >= c->xmin && hx <= c->xmax<<(qpel+1) && y >= c->ymin && hy <= c->ymax<<(qpel+1));
127         if(x >= c->xmin && hx <= c->xmax<<(qpel+1) && y >= c->ymin && hy <= c->ymax<<(qpel+1)){
128             const int time_pp= s->pp_time;
129             const int time_pb= s->pb_time;
130             const int mask= 2*qpel+1;
131             if(s->mv_type==MV_TYPE_8X8){
132                 int i;
133                 for(i=0; i<4; i++){
134                     int fx = c->direct_basis_mv[i][0] + hx;
135                     int fy = c->direct_basis_mv[i][1] + hy;
136                     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));
137                     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));
138                     int fxy= (fx&mask) + ((fy&mask)<<(qpel+1));
139                     int bxy= (bx&mask) + ((by&mask)<<(qpel+1));
140
141                     uint8_t *dst= c->temp + 8*(i&1) + 8*stride*(i>>1);
142                     if(qpel){
143                         c->qpel_put[1][fxy](dst, ref[0] + (fx>>2) + (fy>>2)*stride, stride);
144                         c->qpel_avg[1][bxy](dst, ref[8] + (bx>>2) + (by>>2)*stride, stride);
145                     }else{
146                         c->hpel_put[1][fxy](dst, ref[0] + (fx>>1) + (fy>>1)*stride, stride, 8);
147                         c->hpel_avg[1][bxy](dst, ref[8] + (bx>>1) + (by>>1)*stride, stride, 8);
148                     }
149                 }
150             }else{
151                 int fx = c->direct_basis_mv[0][0] + hx;
152                 int fy = c->direct_basis_mv[0][1] + hy;
153                 int bx = hx ? fx - c->co_located_mv[0][0] : (c->co_located_mv[0][0]*(time_pb - time_pp)/time_pp);
154                 int by = hy ? fy - c->co_located_mv[0][1] : (c->co_located_mv[0][1]*(time_pb - time_pp)/time_pp);
155                 int fxy= (fx&mask) + ((fy&mask)<<(qpel+1));
156                 int bxy= (bx&mask) + ((by&mask)<<(qpel+1));
157
158                 if(qpel){
159                     c->qpel_put[1][fxy](c->temp               , ref[0] + (fx>>2) + (fy>>2)*stride               , stride);
160                     c->qpel_put[1][fxy](c->temp + 8           , ref[0] + (fx>>2) + (fy>>2)*stride + 8           , stride);
161                     c->qpel_put[1][fxy](c->temp     + 8*stride, ref[0] + (fx>>2) + (fy>>2)*stride     + 8*stride, stride);
162                     c->qpel_put[1][fxy](c->temp + 8 + 8*stride, ref[0] + (fx>>2) + (fy>>2)*stride + 8 + 8*stride, stride);
163                     c->qpel_avg[1][bxy](c->temp               , ref[8] + (bx>>2) + (by>>2)*stride               , stride);
164                     c->qpel_avg[1][bxy](c->temp + 8           , ref[8] + (bx>>2) + (by>>2)*stride + 8           , stride);
165                     c->qpel_avg[1][bxy](c->temp     + 8*stride, ref[8] + (bx>>2) + (by>>2)*stride     + 8*stride, stride);
166                     c->qpel_avg[1][bxy](c->temp + 8 + 8*stride, ref[8] + (bx>>2) + (by>>2)*stride + 8 + 8*stride, stride);
167                 }else{
168                     assert((fx>>1) + 16*s->mb_x >= -16);
169                     assert((fy>>1) + 16*s->mb_y >= -16);
170                     assert((fx>>1) + 16*s->mb_x <= s->width);
171                     assert((fy>>1) + 16*s->mb_y <= s->height);
172                     assert((bx>>1) + 16*s->mb_x >= -16);
173                     assert((by>>1) + 16*s->mb_y >= -16);
174                     assert((bx>>1) + 16*s->mb_x <= s->width);
175                     assert((by>>1) + 16*s->mb_y <= s->height);
176
177                     c->hpel_put[0][fxy](c->temp, ref[0] + (fx>>1) + (fy>>1)*stride, stride, 16);
178                     c->hpel_avg[0][bxy](c->temp, ref[8] + (bx>>1) + (by>>1)*stride, stride, 16);
179                 }
180             }
181             d = cmp_func(s, c->temp, src[0], stride, 16);
182         }else
183             d= 256*256*256*32;
184     }else{
185         int uvdxy;              /* no, it might not be used uninitialized */
186         if(dxy){
187             if(qpel){
188                 c->qpel_put[size][dxy](c->temp, ref[0] + x + y*stride, stride); //FIXME prototype (add h)
189                 if(chroma){
190                     int cx= hx/2;
191                     int cy= hy/2;
192                     cx= (cx>>1)|(cx&1);
193                     cy= (cy>>1)|(cy&1);
194                     uvdxy= (cx&1) + 2*(cy&1);
195                     //FIXME x/y wrong, but mpeg4 qpel is sick anyway, we should drop as much of it as possible in favor for h264
196                 }
197             }else{
198                 c->hpel_put[size][dxy](c->temp, ref[0] + x + y*stride, stride, h);
199                 if(chroma)
200                     uvdxy= dxy | (x&1) | (2*(y&1));
201             }
202             d = cmp_func(s, c->temp, src[0], stride, h);
203         }else{
204             d = cmp_func(s, src[0], ref[0] + x + y*stride, stride, h);
205             if(chroma)
206                 uvdxy= (x&1) + 2*(y&1);
207         }
208         if(chroma){
209             uint8_t * const uvtemp= c->temp + 16*stride;
210             c->hpel_put[size+1][uvdxy](uvtemp  , ref[1] + (x>>1) + (y>>1)*uvstride, uvstride, h>>1);
211             c->hpel_put[size+1][uvdxy](uvtemp+8, ref[2] + (x>>1) + (y>>1)*uvstride, uvstride, h>>1);
212             d += chroma_cmp_func(s, uvtemp  , src[1], uvstride, h>>1);
213             d += chroma_cmp_func(s, uvtemp+8, src[2], uvstride, h>>1);
214         }
215     }
216 #if 0
217     if(full_pel){
218         const int index= (((y)<<ME_MAP_SHIFT) + (x))&(ME_MAP_SIZE-1);
219         score_map[index]= d;
220     }
221
222     d += (c->mv_penalty[hx - c->pred_x] + c->mv_penalty[hy - c->pred_y])*c->penalty_factor;
223 #endif
224     return d;
225 }
226
227 #include "motion_est_template.c"
228
229 static int zero_cmp(void *s, uint8_t *a, uint8_t *b, int stride, int h){
230     return 0;
231 }
232
233 static void zero_hpel(uint8_t *a, const uint8_t *b, int stride, int h){
234 }
235
236 int ff_init_me(MpegEncContext *s){
237     MotionEstContext * const c= &s->me;
238     int cache_size= FFMIN(ME_MAP_SIZE>>ME_MAP_SHIFT, 1<<ME_MAP_SHIFT);
239     int dia_size= FFMAX(FFABS(s->avctx->dia_size)&255, FFABS(s->avctx->pre_dia_size)&255);
240
241     if(FFMIN(s->avctx->dia_size, s->avctx->pre_dia_size) < -ME_MAP_SIZE){
242         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "ME_MAP size is too small for SAB diamond\n");
243         return -1;
244     }
245     //special case of snow is needed because snow uses its own iterative ME code
246     if(s->me_method!=ME_ZERO && s->me_method!=ME_EPZS && s->me_method!=ME_X1 && s->avctx->codec_id != CODEC_ID_SNOW){
247         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");
248         return -1;
249     }
250
251     c->avctx= s->avctx;
252
253     if(cache_size < 2*dia_size && !c->stride){
254         av_log(s->avctx, AV_LOG_INFO, "ME_MAP size may be a little small for the selected diamond size\n");
255     }
256
257     ff_set_cmp(&s->dsp, s->dsp.me_pre_cmp, c->avctx->me_pre_cmp);
258     ff_set_cmp(&s->dsp, s->dsp.me_cmp, c->avctx->me_cmp);
259     ff_set_cmp(&s->dsp, s->dsp.me_sub_cmp, c->avctx->me_sub_cmp);
260     ff_set_cmp(&s->dsp, s->dsp.mb_cmp, c->avctx->mb_cmp);
261
262     c->flags    = get_flags(c, 0, c->avctx->me_cmp    &FF_CMP_CHROMA);
263     c->sub_flags= get_flags(c, 0, c->avctx->me_sub_cmp&FF_CMP_CHROMA);
264     c->mb_flags = get_flags(c, 0, c->avctx->mb_cmp    &FF_CMP_CHROMA);
265
266 /*FIXME s->no_rounding b_type*/
267     if(s->flags&CODEC_FLAG_QPEL){
268         c->sub_motion_search= qpel_motion_search;
269         c->qpel_avg= s->dsp.avg_qpel_pixels_tab;
270         if(s->no_rounding) c->qpel_put= s->dsp.put_no_rnd_qpel_pixels_tab;
271         else               c->qpel_put= s->dsp.put_qpel_pixels_tab;
272     }else{
273         if(c->avctx->me_sub_cmp&FF_CMP_CHROMA)
274             c->sub_motion_search= hpel_motion_search;
275         else if(   c->avctx->me_sub_cmp == FF_CMP_SAD
276                 && c->avctx->    me_cmp == FF_CMP_SAD
277                 && c->avctx->    mb_cmp == FF_CMP_SAD)
278             c->sub_motion_search= sad_hpel_motion_search; // 2050 vs. 2450 cycles
279         else
280             c->sub_motion_search= hpel_motion_search;
281     }
282     c->hpel_avg= s->dsp.avg_pixels_tab;
283     if(s->no_rounding) c->hpel_put= s->dsp.put_no_rnd_pixels_tab;
284     else               c->hpel_put= s->dsp.put_pixels_tab;
285
286     if(s->linesize){
287         c->stride  = s->linesize;
288         c->uvstride= s->uvlinesize;
289     }else{
290         c->stride  = 16*s->mb_width + 32;
291         c->uvstride=  8*s->mb_width + 16;
292     }
293
294     /* 8x8 fullpel search would need a 4x4 chroma compare, which we do
295      * not have yet, and even if we had, the motion estimation code
296      * does not expect it. */
297     if(s->codec_id != CODEC_ID_SNOW){
298         if((c->avctx->me_cmp&FF_CMP_CHROMA)/* && !s->dsp.me_cmp[2]*/){
299             s->dsp.me_cmp[2]= zero_cmp;
300         }
301         if((c->avctx->me_sub_cmp&FF_CMP_CHROMA) && !s->dsp.me_sub_cmp[2]){
302             s->dsp.me_sub_cmp[2]= zero_cmp;
303         }
304         c->hpel_put[2][0]= c->hpel_put[2][1]=
305         c->hpel_put[2][2]= c->hpel_put[2][3]= zero_hpel;
306     }
307
308     if(s->codec_id == CODEC_ID_H261){
309         c->sub_motion_search= no_sub_motion_search;
310     }
311
312     return 0;
313 }
314
315 #if 0
316 static int pix_dev(uint8_t * pix, int line_size, int mean)
317 {
318     int s, i, j;
319
320     s = 0;
321     for (i = 0; i < 16; i++) {
322         for (j = 0; j < 16; j += 8) {
323             s += FFABS(pix[0]-mean);
324             s += FFABS(pix[1]-mean);
325             s += FFABS(pix[2]-mean);
326             s += FFABS(pix[3]-mean);
327             s += FFABS(pix[4]-mean);
328             s += FFABS(pix[5]-mean);
329             s += FFABS(pix[6]-mean);
330             s += FFABS(pix[7]-mean);
331             pix += 8;
332         }
333         pix += line_size - 16;
334     }
335     return s;
336 }
337 #endif
338
339 static inline void no_motion_search(MpegEncContext * s,
340                                     int *mx_ptr, int *my_ptr)
341 {
342     *mx_ptr = 16 * s->mb_x;
343     *my_ptr = 16 * s->mb_y;
344 }
345
346 #define Z_THRESHOLD 256
347
348 #define CHECK_SAD_HALF_MV(suffix, x, y) \
349 {\
350     d= s->dsp.pix_abs[size][(x?1:0)+(y?2:0)](NULL, pix, ptr+((x)>>1), stride, h);\
351     d += (mv_penalty[pen_x + x] + mv_penalty[pen_y + y])*penalty_factor;\
352     COPY3_IF_LT(dminh, d, dx, x, dy, y)\
353 }
354
355 static inline int sad_hpel_motion_search(MpegEncContext * s,
356                                   int *mx_ptr, int *my_ptr, int dmin,
357                                   int src_index, int ref_index,
358                                   int size, int h)
359 {
360     MotionEstContext * const c= &s->me;
361     const int penalty_factor= c->sub_penalty_factor;
362     int mx, my, dminh;
363     uint8_t *pix, *ptr;
364     int stride= c->stride;
365     const int flags= c->sub_flags;
366     LOAD_COMMON
367
368     assert(flags == 0);
369
370     if(c->skip){
371 //    printf("S");
372         *mx_ptr = 0;
373         *my_ptr = 0;
374         return dmin;
375     }
376 //    printf("N");
377
378     pix = c->src[src_index][0];
379
380     mx = *mx_ptr;
381     my = *my_ptr;
382     ptr = c->ref[ref_index][0] + (my * stride) + mx;
383
384     dminh = dmin;
385
386     if (mx > xmin && mx < xmax &&
387         my > ymin && my < ymax) {
388         int dx=0, dy=0;
389         int d, pen_x, pen_y;
390         const int index= (my<<ME_MAP_SHIFT) + mx;
391         const int t= score_map[(index-(1<<ME_MAP_SHIFT))&(ME_MAP_SIZE-1)];
392         const int l= score_map[(index- 1               )&(ME_MAP_SIZE-1)];
393         const int r= score_map[(index+ 1               )&(ME_MAP_SIZE-1)];
394         const int b= score_map[(index+(1<<ME_MAP_SHIFT))&(ME_MAP_SIZE-1)];
395         mx<<=1;
396         my<<=1;
397
398
399         pen_x= pred_x + mx;
400         pen_y= pred_y + my;
401
402         ptr-= stride;
403         if(t<=b){
404             CHECK_SAD_HALF_MV(y2 , 0, -1)
405             if(l<=r){
406                 CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, -1, -1)
407                 if(t+r<=b+l){
408                     CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, +1, -1)
409                     ptr+= stride;
410                 }else{
411                     ptr+= stride;
412                     CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, -1, +1)
413                 }
414                 CHECK_SAD_HALF_MV(x2 , -1,  0)
415             }else{
416                 CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, +1, -1)
417                 if(t+l<=b+r){
418                     CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, -1, -1)
419                     ptr+= stride;
420                 }else{
421                     ptr+= stride;
422                     CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, +1, +1)
423                 }
424                 CHECK_SAD_HALF_MV(x2 , +1,  0)
425             }
426         }else{
427             if(l<=r){
428                 if(t+l<=b+r){
429                     CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, -1, -1)
430                     ptr+= stride;
431                 }else{
432                     ptr+= stride;
433                     CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, +1, +1)
434                 }
435                 CHECK_SAD_HALF_MV(x2 , -1,  0)
436                 CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, -1, +1)
437             }else{
438                 if(t+r<=b+l){
439                     CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, +1, -1)
440                     ptr+= stride;
441                 }else{
442                     ptr+= stride;
443                     CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, -1, +1)
444                 }
445                 CHECK_SAD_HALF_MV(x2 , +1,  0)
446                 CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, +1, +1)
447             }
448             CHECK_SAD_HALF_MV(y2 ,  0, +1)
449         }
450         mx+=dx;
451         my+=dy;
452
453     }else{
454         mx<<=1;
455         my<<=1;
456     }
457
458     *mx_ptr = mx;
459     *my_ptr = my;
460     return dminh;
461 }
462
463 static inline void set_p_mv_tables(MpegEncContext * s, int mx, int my, int mv4)
464 {
465     const int xy= s->mb_x + s->mb_y*s->mb_stride;
466
467     s->p_mv_table[xy][0] = mx;
468     s->p_mv_table[xy][1] = my;
469
470     /* has already been set to the 4 MV if 4MV is done */
471     if(mv4){
472         int mot_xy= s->block_index[0];
473
474         s->current_picture.motion_val[0][mot_xy  ][0]= mx;
475         s->current_picture.motion_val[0][mot_xy  ][1]= my;
476         s->current_picture.motion_val[0][mot_xy+1][0]= mx;
477         s->current_picture.motion_val[0][mot_xy+1][1]= my;
478
479         mot_xy += s->b8_stride;
480         s->current_picture.motion_val[0][mot_xy  ][0]= mx;
481         s->current_picture.motion_val[0][mot_xy  ][1]= my;
482         s->current_picture.motion_val[0][mot_xy+1][0]= mx;
483         s->current_picture.motion_val[0][mot_xy+1][1]= my;
484     }
485 }
486
487 /**
488  * get fullpel ME search limits.
489  */
490 static inline void get_limits(MpegEncContext *s, int x, int y)
491 {
492     MotionEstContext * const c= &s->me;
493     int range= c->avctx->me_range >> (1 + !!(c->flags&FLAG_QPEL));
494 /*
495     if(c->avctx->me_range) c->range= c->avctx->me_range >> 1;
496     else                   c->range= 16;
497 */
498     if (s->unrestricted_mv) {
499         c->xmin = - x - 16;
500         c->ymin = - y - 16;
501         c->xmax = - x + s->mb_width *16;
502         c->ymax = - y + s->mb_height*16;
503     } else if (s->out_format == FMT_H261){
504         // Search range of H261 is different from other codec standards
505         c->xmin = (x > 15) ? - 15 : 0;
506         c->ymin = (y > 15) ? - 15 : 0;
507         c->xmax = (x < s->mb_width * 16 - 16) ? 15 : 0;
508         c->ymax = (y < s->mb_height * 16 - 16) ? 15 : 0;
509     } else {
510         c->xmin = - x;
511         c->ymin = - y;
512         c->xmax = - x + s->mb_width *16 - 16;
513         c->ymax = - y + s->mb_height*16 - 16;
514     }
515     if(range){
516         c->xmin = FFMAX(c->xmin,-range);
517         c->xmax = FFMIN(c->xmax, range);
518         c->ymin = FFMAX(c->ymin,-range);
519         c->ymax = FFMIN(c->ymax, range);
520     }
521 }
522
523 static inline void init_mv4_ref(MotionEstContext *c){
524     const int stride= c->stride;
525
526     c->ref[1][0] = c->ref[0][0] + 8;
527     c->ref[2][0] = c->ref[0][0] + 8*stride;
528     c->ref[3][0] = c->ref[2][0] + 8;
529     c->src[1][0] = c->src[0][0] + 8;
530     c->src[2][0] = c->src[0][0] + 8*stride;
531     c->src[3][0] = c->src[2][0] + 8;
532 }
533
534 static inline int h263_mv4_search(MpegEncContext *s, int mx, int my, int shift)
535 {
536     MotionEstContext * const c= &s->me;
537     const int size= 1;
538     const int h=8;
539     int block;
540     int P[10][2];
541     int dmin_sum=0, mx4_sum=0, my4_sum=0;
542     int same=1;
543     const int stride= c->stride;
544     uint8_t *mv_penalty= c->current_mv_penalty;
545
546     init_mv4_ref(c);
547
548     for(block=0; block<4; block++){
549         int mx4, my4;
550         int pred_x4, pred_y4;
551         int dmin4;
552         static const int off[4]= {2, 1, 1, -1};
553         const int mot_stride = s->b8_stride;
554         const int mot_xy = s->block_index[block];
555
556         P_LEFT[0] = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - 1][0];
557         P_LEFT[1] = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - 1][1];
558
559         if(P_LEFT[0]       > (c->xmax<<shift)) P_LEFT[0]       = (c->xmax<<shift);
560
561         /* special case for first line */
562         if (s->first_slice_line && block<2) {
563             c->pred_x= pred_x4= P_LEFT[0];
564             c->pred_y= pred_y4= P_LEFT[1];
565         } else {
566             P_TOP[0]      = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - mot_stride             ][0];
567             P_TOP[1]      = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - mot_stride             ][1];
568             P_TOPRIGHT[0] = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - mot_stride + off[block]][0];
569             P_TOPRIGHT[1] = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - mot_stride + off[block]][1];
570             if(P_TOP[1]      > (c->ymax<<shift)) P_TOP[1]     = (c->ymax<<shift);
571             if(P_TOPRIGHT[0] < (c->xmin<<shift)) P_TOPRIGHT[0]= (c->xmin<<shift);
572             if(P_TOPRIGHT[0] > (c->xmax<<shift)) P_TOPRIGHT[0]= (c->xmax<<shift);
573             if(P_TOPRIGHT[1] > (c->ymax<<shift)) P_TOPRIGHT[1]= (c->ymax<<shift);
574
575             P_MEDIAN[0]= mid_pred(P_LEFT[0], P_TOP[0], P_TOPRIGHT[0]);
576             P_MEDIAN[1]= mid_pred(P_LEFT[1], P_TOP[1], P_TOPRIGHT[1]);
577
578             c->pred_x= pred_x4 = P_MEDIAN[0];
579             c->pred_y= pred_y4 = P_MEDIAN[1];
580         }
581         P_MV1[0]= mx;
582         P_MV1[1]= my;
583
584         dmin4 = epzs_motion_search4(s, &mx4, &my4, P, block, block, s->p_mv_table, (1<<16)>>shift);
585
586         dmin4= c->sub_motion_search(s, &mx4, &my4, dmin4, block, block, size, h);
587
588         if(s->dsp.me_sub_cmp[0] != s->dsp.mb_cmp[0]){
589             int dxy;
590             const int offset= ((block&1) + (block>>1)*stride)*8;
591             uint8_t *dest_y = c->scratchpad + offset;
592             if(s->quarter_sample){
593                 uint8_t *ref= c->ref[block][0] + (mx4>>2) + (my4>>2)*stride;
594                 dxy = ((my4 & 3) << 2) | (mx4 & 3);
595
596                 if(s->no_rounding)
597                     s->dsp.put_no_rnd_qpel_pixels_tab[1][dxy](dest_y   , ref    , stride);
598                 else
599                     s->dsp.put_qpel_pixels_tab       [1][dxy](dest_y   , ref    , stride);
600             }else{
601                 uint8_t *ref= c->ref[block][0] + (mx4>>1) + (my4>>1)*stride;
602                 dxy = ((my4 & 1) << 1) | (mx4 & 1);
603
604                 if(s->no_rounding)
605                     s->dsp.put_no_rnd_pixels_tab[1][dxy](dest_y    , ref    , stride, h);
606                 else
607                     s->dsp.put_pixels_tab       [1][dxy](dest_y    , ref    , stride, h);
608             }
609             dmin_sum+= (mv_penalty[mx4-pred_x4] + mv_penalty[my4-pred_y4])*c->mb_penalty_factor;
610         }else
611             dmin_sum+= dmin4;
612
613         if(s->quarter_sample){
614             mx4_sum+= mx4/2;
615             my4_sum+= my4/2;
616         }else{
617             mx4_sum+= mx4;
618             my4_sum+= my4;
619         }
620
621         s->current_picture.motion_val[0][ s->block_index[block] ][0]= mx4;
622         s->current_picture.motion_val[0][ s->block_index[block] ][1]= my4;
623
624         if(mx4 != mx || my4 != my) same=0;
625     }
626
627     if(same)
628         return INT_MAX;
629
630     if(s->dsp.me_sub_cmp[0] != s->dsp.mb_cmp[0]){
631         dmin_sum += s->dsp.mb_cmp[0](s, s->new_picture.data[0] + s->mb_x*16 + s->mb_y*16*stride, c->scratchpad, stride, 16);
632     }
633
634     if(c->avctx->mb_cmp&FF_CMP_CHROMA){
635         int dxy;
636         int mx, my;
637         int offset;
638
639         mx= ff_h263_round_chroma(mx4_sum);
640         my= ff_h263_round_chroma(my4_sum);
641         dxy = ((my & 1) << 1) | (mx & 1);
642
643         offset= (s->mb_x*8 + (mx>>1)) + (s->mb_y*8 + (my>>1))*s->uvlinesize;
644
645         if(s->no_rounding){
646             s->dsp.put_no_rnd_pixels_tab[1][dxy](c->scratchpad    , s->last_picture.data[1] + offset, s->uvlinesize, 8);
647             s->dsp.put_no_rnd_pixels_tab[1][dxy](c->scratchpad+8  , s->last_picture.data[2] + offset, s->uvlinesize, 8);
648         }else{
649             s->dsp.put_pixels_tab       [1][dxy](c->scratchpad    , s->last_picture.data[1] + offset, s->uvlinesize, 8);
650             s->dsp.put_pixels_tab       [1][dxy](c->scratchpad+8  , s->last_picture.data[2] + offset, s->uvlinesize, 8);
651         }
652
653         dmin_sum += s->dsp.mb_cmp[1](s, s->new_picture.data[1] + s->mb_x*8 + s->mb_y*8*s->uvlinesize, c->scratchpad  , s->uvlinesize, 8);
654         dmin_sum += s->dsp.mb_cmp[1](s, s->new_picture.data[2] + s->mb_x*8 + s->mb_y*8*s->uvlinesize, c->scratchpad+8, s->uvlinesize, 8);
655     }
656
657     c->pred_x= mx;
658     c->pred_y= my;
659
660     switch(c->avctx->mb_cmp&0xFF){
661     /*case FF_CMP_SSE:
662         return dmin_sum+ 32*s->qscale*s->qscale;*/
663     case FF_CMP_RD:
664         return dmin_sum;
665     default:
666         return dmin_sum+ 11*c->mb_penalty_factor;
667     }
668 }
669
670 static inline void init_interlaced_ref(MpegEncContext *s, int ref_index){
671     MotionEstContext * const c= &s->me;
672
673     c->ref[1+ref_index][0] = c->ref[0+ref_index][0] + s->linesize;
674     c->src[1][0] = c->src[0][0] + s->linesize;
675     if(c->flags & FLAG_CHROMA){
676         c->ref[1+ref_index][1] = c->ref[0+ref_index][1] + s->uvlinesize;
677         c->ref[1+ref_index][2] = c->ref[0+ref_index][2] + s->uvlinesize;
678         c->src[1][1] = c->src[0][1] + s->uvlinesize;
679         c->src[1][2] = c->src[0][2] + s->uvlinesize;
680     }
681 }
682
683 static int interlaced_search(MpegEncContext *s, int ref_index,
684                              int16_t (*mv_tables[2][2])[2], uint8_t *field_select_tables[2], int mx, int my, int user_field_select)
685 {
686     MotionEstContext * const c= &s->me;
687     const int size=0;
688     const int h=8;
689     int block;
690     int P[10][2];
691     uint8_t * const mv_penalty= c->current_mv_penalty;
692     int same=1;
693     const int stride= 2*s->linesize;
694     int dmin_sum= 0;
695     const int mot_stride= s->mb_stride;
696     const int xy= s->mb_x + s->mb_y*mot_stride;
697
698     c->ymin>>=1;
699     c->ymax>>=1;
700     c->stride<<=1;
701     c->uvstride<<=1;
702     init_interlaced_ref(s, ref_index);
703
704     for(block=0; block<2; block++){
705         int field_select;
706         int best_dmin= INT_MAX;
707         int best_field= -1;
708
709         for(field_select=0; field_select<2; field_select++){
710             int dmin, mx_i, my_i;
711             int16_t (*mv_table)[2]= mv_tables[block][field_select];
712
713             if(user_field_select){
714                 assert(field_select==0 || field_select==1);
715                 assert(field_select_tables[block][xy]==0 || field_select_tables[block][xy]==1);
716                 if(field_select_tables[block][xy] != field_select)
717                     continue;
718             }
719
720             P_LEFT[0] = mv_table[xy - 1][0];
721             P_LEFT[1] = mv_table[xy - 1][1];
722             if(P_LEFT[0]       > (c->xmax<<1)) P_LEFT[0]       = (c->xmax<<1);
723
724             c->pred_x= P_LEFT[0];
725             c->pred_y= P_LEFT[1];
726
727             if(!s->first_slice_line){
728                 P_TOP[0]      = mv_table[xy - mot_stride][0];
729                 P_TOP[1]      = mv_table[xy - mot_stride][1];
730                 P_TOPRIGHT[0] = mv_table[xy - mot_stride + 1][0];
731                 P_TOPRIGHT[1] = mv_table[xy - mot_stride + 1][1];
732                 if(P_TOP[1]      > (c->ymax<<1)) P_TOP[1]     = (c->ymax<<1);
733                 if(P_TOPRIGHT[0] < (c->xmin<<1)) P_TOPRIGHT[0]= (c->xmin<<1);
734                 if(P_TOPRIGHT[0] > (c->xmax<<1)) P_TOPRIGHT[0]= (c->xmax<<1);
735                 if(P_TOPRIGHT[1] > (c->ymax<<1)) P_TOPRIGHT[1]= (c->ymax<<1);
736
737                 P_MEDIAN[0]= mid_pred(P_LEFT[0], P_TOP[0], P_TOPRIGHT[0]);
738                 P_MEDIAN[1]= mid_pred(P_LEFT[1], P_TOP[1], P_TOPRIGHT[1]);
739             }
740             P_MV1[0]= mx; //FIXME not correct if block != field_select
741             P_MV1[1]= my / 2;
742
743             dmin = epzs_motion_search2(s, &mx_i, &my_i, P, block, field_select+ref_index, mv_table, (1<<16)>>1);
744
745             dmin= c->sub_motion_search(s, &mx_i, &my_i, dmin, block, field_select+ref_index, size, h);
746
747             mv_table[xy][0]= mx_i;
748             mv_table[xy][1]= my_i;
749
750             if(s->dsp.me_sub_cmp[0] != s->dsp.mb_cmp[0]){
751                 int dxy;
752
753                 //FIXME chroma ME
754                 uint8_t *ref= c->ref[field_select+ref_index][0] + (mx_i>>1) + (my_i>>1)*stride;
755                 dxy = ((my_i & 1) << 1) | (mx_i & 1);
756
757                 if(s->no_rounding){
758                     s->dsp.put_no_rnd_pixels_tab[size][dxy](c->scratchpad, ref    , stride, h);
759                 }else{
760                     s->dsp.put_pixels_tab       [size][dxy](c->scratchpad, ref    , stride, h);
761                 }
762                 dmin= s->dsp.mb_cmp[size](s, c->src[block][0], c->scratchpad, stride, h);
763                 dmin+= (mv_penalty[mx_i-c->pred_x] + mv_penalty[my_i-c->pred_y] + 1)*c->mb_penalty_factor;
764             }else
765                 dmin+= c->mb_penalty_factor; //field_select bits
766
767             dmin += field_select != block; //slightly prefer same field
768
769             if(dmin < best_dmin){
770                 best_dmin= dmin;
771                 best_field= field_select;
772             }
773         }
774         {
775             int16_t (*mv_table)[2]= mv_tables[block][best_field];
776
777             if(mv_table[xy][0] != mx) same=0; //FIXME check if these checks work and are any good at all
778             if(mv_table[xy][1]&1) same=0;
779             if(mv_table[xy][1]*2 != my) same=0;
780             if(best_field != block) same=0;
781         }
782
783         field_select_tables[block][xy]= best_field;
784         dmin_sum += best_dmin;
785     }
786
787     c->ymin<<=1;
788     c->ymax<<=1;
789     c->stride>>=1;
790     c->uvstride>>=1;
791
792     if(same)
793         return INT_MAX;
794
795     switch(c->avctx->mb_cmp&0xFF){
796     /*case FF_CMP_SSE:
797         return dmin_sum+ 32*s->qscale*s->qscale;*/
798     case FF_CMP_RD:
799         return dmin_sum;
800     default:
801         return dmin_sum+ 11*c->mb_penalty_factor;
802     }
803 }
804
805 static void clip_input_mv(MpegEncContext * s, int16_t *mv, int interlaced){
806     int ymax= s->me.ymax>>interlaced;
807     int ymin= s->me.ymin>>interlaced;
808
809     if(mv[0] < s->me.xmin) mv[0] = s->me.xmin;
810     if(mv[0] > s->me.xmax) mv[0] = s->me.xmax;
811     if(mv[1] <       ymin) mv[1] =       ymin;
812     if(mv[1] >       ymax) mv[1] =       ymax;
813 }
814
815 static inline int check_input_motion(MpegEncContext * s, int mb_x, int mb_y, int p_type){
816     MotionEstContext * const c= &s->me;
817     Picture *p= s->current_picture_ptr;
818     int mb_xy= mb_x + mb_y*s->mb_stride;
819     int xy= 2*mb_x + 2*mb_y*s->b8_stride;
820     int mb_type= s->current_picture.mb_type[mb_xy];
821     int flags= c->flags;
822     int shift= (flags&FLAG_QPEL) + 1;
823     int mask= (1<<shift)-1;
824     int x, y, i;
825     int d=0;
826     me_cmp_func cmpf= s->dsp.sse[0];
827     me_cmp_func chroma_cmpf= s->dsp.sse[1];
828
829     if(p_type && USES_LIST(mb_type, 1)){
830         av_log(c->avctx, AV_LOG_ERROR, "backward motion vector in P frame\n");
831         return INT_MAX/2;
832     }
833     assert(IS_INTRA(mb_type) || USES_LIST(mb_type,0) || USES_LIST(mb_type,1));
834
835     for(i=0; i<4; i++){
836         int xy= s->block_index[i];
837         clip_input_mv(s, p->motion_val[0][xy], !!IS_INTERLACED(mb_type));
838         clip_input_mv(s, p->motion_val[1][xy], !!IS_INTERLACED(mb_type));
839     }
840
841     if(IS_INTERLACED(mb_type)){
842         int xy2= xy  + s->b8_stride;
843         s->mb_type[mb_xy]=CANDIDATE_MB_TYPE_INTRA;
844         c->stride<<=1;
845         c->uvstride<<=1;
846
847         if(!(s->flags & CODEC_FLAG_INTERLACED_ME)){
848             av_log(c->avctx, AV_LOG_ERROR, "Interlaced macroblock selected but interlaced motion estimation disabled\n");
849             return INT_MAX/2;
850         }
851
852         if(USES_LIST(mb_type, 0)){
853             int field_select0= p->ref_index[0][xy ];
854             int field_select1= p->ref_index[0][xy2];
855             assert(field_select0==0 ||field_select0==1);
856             assert(field_select1==0 ||field_select1==1);
857             init_interlaced_ref(s, 0);
858
859             if(p_type){
860                 s->p_field_select_table[0][mb_xy]= field_select0;
861                 s->p_field_select_table[1][mb_xy]= field_select1;
862                 *(uint32_t*)s->p_field_mv_table[0][field_select0][mb_xy]= *(uint32_t*)p->motion_val[0][xy ];
863                 *(uint32_t*)s->p_field_mv_table[1][field_select1][mb_xy]= *(uint32_t*)p->motion_val[0][xy2];
864                 s->mb_type[mb_xy]=CANDIDATE_MB_TYPE_INTER_I;
865             }else{
866                 s->b_field_select_table[0][0][mb_xy]= field_select0;
867                 s->b_field_select_table[0][1][mb_xy]= field_select1;
868                 *(uint32_t*)s->b_field_mv_table[0][0][field_select0][mb_xy]= *(uint32_t*)p->motion_val[0][xy ];
869                 *(uint32_t*)s->b_field_mv_table[0][1][field_select1][mb_xy]= *(uint32_t*)p->motion_val[0][xy2];
870                 s->mb_type[mb_xy]= CANDIDATE_MB_TYPE_FORWARD_I;
871             }
872
873             x= p->motion_val[0][xy ][0];
874             y= p->motion_val[0][xy ][1];
875             d = cmp(s, x>>shift, y>>shift, x&mask, y&mask, 0, 8, field_select0, 0, cmpf, chroma_cmpf, flags);
876             x= p->motion_val[0][xy2][0];
877             y= p->motion_val[0][xy2][1];
878             d+= cmp(s, x>>shift, y>>shift, x&mask, y&mask, 0, 8, field_select1, 1, cmpf, chroma_cmpf, flags);
879         }
880         if(USES_LIST(mb_type, 1)){
881             int field_select0= p->ref_index[1][xy ];
882             int field_select1= p->ref_index[1][xy2];
883             assert(field_select0==0 ||field_select0==1);
884             assert(field_select1==0 ||field_select1==1);
885             init_interlaced_ref(s, 2);
886
887             s->b_field_select_table[1][0][mb_xy]= field_select0;
888             s->b_field_select_table[1][1][mb_xy]= field_select1;
889             *(uint32_t*)s->b_field_mv_table[1][0][field_select0][mb_xy]= *(uint32_t*)p->motion_val[1][xy ];
890             *(uint32_t*)s->b_field_mv_table[1][1][field_select1][mb_xy]= *(uint32_t*)p->motion_val[1][xy2];
891             if(USES_LIST(mb_type, 0)){
892                 s->mb_type[mb_xy]= CANDIDATE_MB_TYPE_BIDIR_I;
893             }else{
894                 s->mb_type[mb_xy]= CANDIDATE_MB_TYPE_BACKWARD_I;
895             }
896
897             x= p->motion_val[1][xy ][0];
898             y= p->motion_val[1][xy ][1];
899             d = cmp(s, x>>shift, y>>shift, x&mask, y&mask, 0, 8, field_select0+2, 0, cmpf, chroma_cmpf, flags);
900             x= p->motion_val[1][xy2][0];
901             y= p->motion_val[1][xy2][1];
902             d+= cmp(s, x>>shift, y>>shift, x&mask, y&mask, 0, 8, field_select1+2, 1, cmpf, chroma_cmpf, flags);
903             //FIXME bidir scores
904         }
905         c->stride>>=1;
906         c->uvstride>>=1;
907     }else if(IS_8X8(mb_type)){
908         if(!(s->flags & CODEC_FLAG_4MV)){
909             av_log(c->avctx, AV_LOG_ERROR, "4MV macroblock selected but 4MV encoding disabled\n");
910             return INT_MAX/2;
911         }
912         cmpf= s->dsp.sse[1];
913         chroma_cmpf= s->dsp.sse[1];
914         init_mv4_ref(c);
915         for(i=0; i<4; i++){
916             xy= s->block_index[i];
917             x= p->motion_val[0][xy][0];
918             y= p->motion_val[0][xy][1];
919             d+= cmp(s, x>>shift, y>>shift, x&mask, y&mask, 1, 8, i, i, cmpf, chroma_cmpf, flags);
920         }
921         s->mb_type[mb_xy]=CANDIDATE_MB_TYPE_INTER4V;
922     }else{
923         if(USES_LIST(mb_type, 0)){
924             if(p_type){
925                 *(uint32_t*)s->p_mv_table[mb_xy]= *(uint32_t*)p->motion_val[0][xy];
926                 s->mb_type[mb_xy]=CANDIDATE_MB_TYPE_INTER;
927             }else if(USES_LIST(mb_type, 1)){
928                 *(uint32_t*)s->b_bidir_forw_mv_table[mb_xy]= *(uint32_t*)p->motion_val[0][xy];
929                 *(uint32_t*)s->b_bidir_back_mv_table[mb_xy]= *(uint32_t*)p->motion_val[1][xy];
930                 s->mb_type[mb_xy]=CANDIDATE_MB_TYPE_BIDIR;
931             }else{
932                 *(uint32_t*)s->b_forw_mv_table[mb_xy]= *(uint32_t*)p->motion_val[0][xy];
933                 s->mb_type[mb_xy]=CANDIDATE_MB_TYPE_FORWARD;
934             }
935             x= p->motion_val[0][xy][0];
936             y= p->motion_val[0][xy][1];
937             d = cmp(s, x>>shift, y>>shift, x&mask, y&mask, 0, 16, 0, 0, cmpf, chroma_cmpf, flags);
938         }else if(USES_LIST(mb_type, 1)){
939             *(uint32_t*)s->b_back_mv_table[mb_xy]= *(uint32_t*)p->motion_val[1][xy];
940             s->mb_type[mb_xy]=CANDIDATE_MB_TYPE_BACKWARD;
941
942             x= p->motion_val[1][xy][0];
943             y= p->motion_val[1][xy][1];
944             d = cmp(s, x>>shift, y>>shift, x&mask, y&mask, 0, 16, 2, 0, cmpf, chroma_cmpf, flags);
945         }else
946             s->mb_type[mb_xy]=CANDIDATE_MB_TYPE_INTRA;
947     }
948     return d;
949 }
950
951 void ff_estimate_p_frame_motion(MpegEncContext * s,
952                                 int mb_x, int mb_y)
953 {
954     MotionEstContext * const c= &s->me;
955     uint8_t *pix, *ppix;
956     int sum, mx, my, dmin;
957     int varc;            ///< the variance of the block (sum of squared (p[y][x]-average))
958     int vard;            ///< sum of squared differences with the estimated motion vector
959     int P[10][2];
960     const int shift= 1+s->quarter_sample;
961     int mb_type=0;
962     Picture * const pic= &s->current_picture;
963
964     init_ref(c, s->new_picture.data, s->last_picture.data, NULL, 16*mb_x, 16*mb_y, 0);
965
966     assert(s->quarter_sample==0 || s->quarter_sample==1);
967     assert(s->linesize == c->stride);
968     assert(s->uvlinesize == c->uvstride);
969
970     c->penalty_factor    = get_penalty_factor(s->lambda, s->lambda2, c->avctx->me_cmp);
971     c->sub_penalty_factor= get_penalty_factor(s->lambda, s->lambda2, c->avctx->me_sub_cmp);
972     c->mb_penalty_factor = get_penalty_factor(s->lambda, s->lambda2, c->avctx->mb_cmp);
973     c->current_mv_penalty= c->mv_penalty[s->f_code] + MAX_MV;
974
975     get_limits(s, 16*mb_x, 16*mb_y);
976     c->skip=0;
977
978     /* intra / predictive decision */
979     pix = c->src[0][0];
980     sum = s->dsp.pix_sum(pix, s->linesize);
981     varc = s->dsp.pix_norm1(pix, s->linesize) - (((unsigned)(sum*sum))>>8) + 500;
982
983     pic->mb_mean[s->mb_stride * mb_y + mb_x] = (sum+128)>>8;
984     pic->mb_var [s->mb_stride * mb_y + mb_x] = (varc+128)>>8;
985     c->mb_var_sum_temp += (varc+128)>>8;
986
987     if(c->avctx->me_threshold){
988         vard= check_input_motion(s, mb_x, mb_y, 1);
989
990         if((vard+128)>>8 < c->avctx->me_threshold){
991             int p_score= FFMIN(vard, varc-500+(s->lambda2>>FF_LAMBDA_SHIFT)*100);
992             int i_score= varc-500+(s->lambda2>>FF_LAMBDA_SHIFT)*20;
993             pic->mc_mb_var[s->mb_stride * mb_y + mb_x] = (vard+128)>>8;
994             c->mc_mb_var_sum_temp += (vard+128)>>8;
995             c->scene_change_score+= ff_sqrt(p_score) - ff_sqrt(i_score);
996             return;
997         }
998         if((vard+128)>>8 < c->avctx->mb_threshold)
999             mb_type= s->mb_type[mb_x + mb_y*s->mb_stride];
1000     }
1001
1002     switch(s->me_method) {
1003     case ME_ZERO:
1004     default:
1005         no_motion_search(s, &mx, &my);
1006         mx-= mb_x*16;
1007         my-= mb_y*16;
1008         dmin = 0;
1009         break;
1010     case ME_X1:
1011     case ME_EPZS:
1012        {
1013             const int mot_stride = s->b8_stride;
1014             const int mot_xy = s->block_index[0];
1015
1016             P_LEFT[0]       = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - 1][0];
1017             P_LEFT[1]       = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - 1][1];
1018
1019             if(P_LEFT[0]       > (c->xmax<<shift)) P_LEFT[0]       = (c->xmax<<shift);
1020
1021             if(!s->first_slice_line) {
1022                 P_TOP[0]      = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - mot_stride    ][0];
1023                 P_TOP[1]      = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - mot_stride    ][1];
1024                 P_TOPRIGHT[0] = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - mot_stride + 2][0];
1025                 P_TOPRIGHT[1] = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - mot_stride + 2][1];
1026                 if(P_TOP[1]      > (c->ymax<<shift)) P_TOP[1]     = (c->ymax<<shift);
1027                 if(P_TOPRIGHT[0] < (c->xmin<<shift)) P_TOPRIGHT[0]= (c->xmin<<shift);
1028                 if(P_TOPRIGHT[1] > (c->ymax<<shift)) P_TOPRIGHT[1]= (c->ymax<<shift);
1029
1030                 P_MEDIAN[0]= mid_pred(P_LEFT[0], P_TOP[0], P_TOPRIGHT[0]);
1031                 P_MEDIAN[1]= mid_pred(P_LEFT[1], P_TOP[1], P_TOPRIGHT[1]);
1032
1033                 if(s->out_format == FMT_H263){
1034                     c->pred_x = P_MEDIAN[0];
1035                     c->pred_y = P_MEDIAN[1];
1036                 }else { /* mpeg1 at least */
1037                     c->pred_x= P_LEFT[0];
1038                     c->pred_y= P_LEFT[1];
1039                 }
1040             }else{
1041                 c->pred_x= P_LEFT[0];
1042                 c->pred_y= P_LEFT[1];
1043             }
1044
1045         }
1046         dmin = ff_epzs_motion_search(s, &mx, &my, P, 0, 0, s->p_mv_table, (1<<16)>>shift, 0, 16);
1047
1048         break;
1049     }
1050
1051     /* At this point (mx,my) are full-pell and the relative displacement */
1052     ppix = c->ref[0][0] + (my * s->linesize) + mx;
1053
1054     vard = s->dsp.sse[0](NULL, pix, ppix, s->linesize, 16);
1055
1056     pic->mc_mb_var[s->mb_stride * mb_y + mb_x] = (vard+128)>>8;
1057 //    pic->mb_cmp_score[s->mb_stride * mb_y + mb_x] = dmin;
1058     c->mc_mb_var_sum_temp += (vard+128)>>8;
1059
1060 #if 0
1061     printf("varc=%4d avg_var=%4d (sum=%4d) vard=%4d mx=%2d my=%2d\n",
1062            varc, s->avg_mb_var, sum, vard, mx - xx, my - yy);
1063 #endif
1064     if(mb_type){
1065         int p_score= FFMIN(vard, varc-500+(s->lambda2>>FF_LAMBDA_SHIFT)*100);
1066         int i_score= varc-500+(s->lambda2>>FF_LAMBDA_SHIFT)*20;
1067         c->scene_change_score+= ff_sqrt(p_score) - ff_sqrt(i_score);
1068
1069         if(mb_type == CANDIDATE_MB_TYPE_INTER){
1070             c->sub_motion_search(s, &mx, &my, dmin, 0, 0, 0, 16);
1071             set_p_mv_tables(s, mx, my, 1);
1072         }else{
1073             mx <<=shift;
1074             my <<=shift;
1075         }
1076         if(mb_type == CANDIDATE_MB_TYPE_INTER4V){
1077             h263_mv4_search(s, mx, my, shift);
1078
1079             set_p_mv_tables(s, mx, my, 0);
1080         }
1081         if(mb_type == CANDIDATE_MB_TYPE_INTER_I){
1082             interlaced_search(s, 0, s->p_field_mv_table, s->p_field_select_table, mx, my, 1);
1083         }
1084     }else if(c->avctx->mb_decision > FF_MB_DECISION_SIMPLE){
1085         int p_score= FFMIN(vard, varc-500+(s->lambda2>>FF_LAMBDA_SHIFT)*100);
1086         int i_score= varc-500+(s->lambda2>>FF_LAMBDA_SHIFT)*20;
1087         c->scene_change_score+= ff_sqrt(p_score) - ff_sqrt(i_score);
1088
1089         if (vard*2 + 200*256 > varc)
1090             mb_type|= CANDIDATE_MB_TYPE_INTRA;
1091         if (varc*2 + 200*256 > vard || s->qscale > 24){
1092 //        if (varc*2 + 200*256 + 50*(s->lambda2>>FF_LAMBDA_SHIFT) > vard){
1093             mb_type|= CANDIDATE_MB_TYPE_INTER;
1094             c->sub_motion_search(s, &mx, &my, dmin, 0, 0, 0, 16);
1095             if(s->flags&CODEC_FLAG_MV0)
1096                 if(mx || my)
1097                     mb_type |= CANDIDATE_MB_TYPE_SKIPPED; //FIXME check difference
1098         }else{
1099             mx <<=shift;
1100             my <<=shift;
1101         }
1102         if((s->flags&CODEC_FLAG_4MV)
1103            && !c->skip && varc>50<<8 && vard>10<<8){
1104             if(h263_mv4_search(s, mx, my, shift) < INT_MAX)
1105                 mb_type|=CANDIDATE_MB_TYPE_INTER4V;
1106
1107             set_p_mv_tables(s, mx, my, 0);
1108         }else
1109             set_p_mv_tables(s, mx, my, 1);
1110         if((s->flags&CODEC_FLAG_INTERLACED_ME)
1111            && !c->skip){ //FIXME varc/d checks
1112             if(interlaced_search(s, 0, s->p_field_mv_table, s->p_field_select_table, mx, my, 0) < INT_MAX)
1113                 mb_type |= CANDIDATE_MB_TYPE_INTER_I;
1114         }
1115     }else{
1116         int intra_score, i;
1117         mb_type= CANDIDATE_MB_TYPE_INTER;
1118
1119         dmin= c->sub_motion_search(s, &mx, &my, dmin, 0, 0, 0, 16);
1120         if(c->avctx->me_sub_cmp != c->avctx->mb_cmp && !c->skip)
1121             dmin= ff_get_mb_score(s, mx, my, 0, 0, 0, 16, 1);
1122
1123         if((s->flags&CODEC_FLAG_4MV)
1124            && !c->skip && varc>50<<8 && vard>10<<8){
1125             int dmin4= h263_mv4_search(s, mx, my, shift);
1126             if(dmin4 < dmin){
1127                 mb_type= CANDIDATE_MB_TYPE_INTER4V;
1128                 dmin=dmin4;
1129             }
1130         }
1131         if((s->flags&CODEC_FLAG_INTERLACED_ME)
1132            && !c->skip){ //FIXME varc/d checks
1133             int dmin_i= interlaced_search(s, 0, s->p_field_mv_table, s->p_field_select_table, mx, my, 0);
1134             if(dmin_i < dmin){
1135                 mb_type = CANDIDATE_MB_TYPE_INTER_I;
1136                 dmin= dmin_i;
1137             }
1138         }
1139
1140 //        pic->mb_cmp_score[s->mb_stride * mb_y + mb_x] = dmin;
1141         set_p_mv_tables(s, mx, my, mb_type!=CANDIDATE_MB_TYPE_INTER4V);
1142
1143         /* get intra luma score */
1144         if((c->avctx->mb_cmp&0xFF)==FF_CMP_SSE){
1145             intra_score= varc - 500;
1146         }else{
1147             int mean= (sum+128)>>8;
1148             mean*= 0x01010101;
1149
1150             for(i=0; i<16; i++){
1151                 *(uint32_t*)(&c->scratchpad[i*s->linesize+ 0]) = mean;
1152                 *(uint32_t*)(&c->scratchpad[i*s->linesize+ 4]) = mean;
1153                 *(uint32_t*)(&c->scratchpad[i*s->linesize+ 8]) = mean;
1154                 *(uint32_t*)(&c->scratchpad[i*s->linesize+12]) = mean;
1155             }
1156
1157             intra_score= s->dsp.mb_cmp[0](s, c->scratchpad, pix, s->linesize, 16);
1158         }
1159 #if 0 //FIXME
1160         /* get chroma score */
1161         if(c->avctx->mb_cmp&FF_CMP_CHROMA){
1162             for(i=1; i<3; i++){
1163                 uint8_t *dest_c;
1164                 int mean;
1165
1166                 if(s->out_format == FMT_H263){
1167                     mean= (s->dc_val[i][mb_x + mb_y*s->b8_stride] + 4)>>3; //FIXME not exact but simple ;)
1168                 }else{
1169                     mean= (s->last_dc[i] + 4)>>3;
1170                 }
1171                 dest_c = s->new_picture.data[i] + (mb_y * 8  * (s->uvlinesize)) + mb_x * 8;
1172
1173                 mean*= 0x01010101;
1174                 for(i=0; i<8; i++){
1175                     *(uint32_t*)(&c->scratchpad[i*s->uvlinesize+ 0]) = mean;
1176                     *(uint32_t*)(&c->scratchpad[i*s->uvlinesize+ 4]) = mean;
1177                 }
1178
1179                 intra_score+= s->dsp.mb_cmp[1](s, c->scratchpad, dest_c, s->uvlinesize);
1180             }
1181         }
1182 #endif
1183         intra_score += c->mb_penalty_factor*16;
1184
1185         if(intra_score < dmin){
1186             mb_type= CANDIDATE_MB_TYPE_INTRA;
1187             s->current_picture.mb_type[mb_y*s->mb_stride + mb_x]= CANDIDATE_MB_TYPE_INTRA; //FIXME cleanup
1188         }else
1189             s->current_picture.mb_type[mb_y*s->mb_stride + mb_x]= 0;
1190
1191         {
1192             int p_score= FFMIN(vard, varc-500+(s->lambda2>>FF_LAMBDA_SHIFT)*100);
1193             int i_score= varc-500+(s->lambda2>>FF_LAMBDA_SHIFT)*20;
1194             c->scene_change_score+= ff_sqrt(p_score) - ff_sqrt(i_score);
1195         }
1196     }
1197
1198     s->mb_type[mb_y*s->mb_stride + mb_x]= mb_type;
1199 }
1200
1201 int ff_pre_estimate_p_frame_motion(MpegEncContext * s,
1202                                     int mb_x, int mb_y)
1203 {
1204     MotionEstContext * const c= &s->me;
1205     int mx, my, dmin;
1206     int P[10][2];
1207     const int shift= 1+s->quarter_sample;
1208     const int xy= mb_x + mb_y*s->mb_stride;
1209     init_ref(c, s->new_picture.data, s->last_picture.data, NULL, 16*mb_x, 16*mb_y, 0);
1210
1211     assert(s->quarter_sample==0 || s->quarter_sample==1);
1212
1213     c->pre_penalty_factor    = get_penalty_factor(s->lambda, s->lambda2, c->avctx->me_pre_cmp);
1214     c->current_mv_penalty= c->mv_penalty[s->f_code] + MAX_MV;
1215
1216     get_limits(s, 16*mb_x, 16*mb_y);
1217     c->skip=0;
1218
1219     P_LEFT[0]       = s->p_mv_table[xy + 1][0];
1220     P_LEFT[1]       = s->p_mv_table[xy + 1][1];
1221
1222     if(P_LEFT[0]       < (c->xmin<<shift)) P_LEFT[0]       = (c->xmin<<shift);
1223
1224     /* special case for first line */
1225     if (s->first_slice_line) {
1226         c->pred_x= P_LEFT[0];
1227         c->pred_y= P_LEFT[1];
1228         P_TOP[0]= P_TOPRIGHT[0]= P_MEDIAN[0]=
1229         P_TOP[1]= P_TOPRIGHT[1]= P_MEDIAN[1]= 0; //FIXME
1230     } else {
1231         P_TOP[0]      = s->p_mv_table[xy + s->mb_stride    ][0];
1232         P_TOP[1]      = s->p_mv_table[xy + s->mb_stride    ][1];
1233         P_TOPRIGHT[0] = s->p_mv_table[xy + s->mb_stride - 1][0];
1234         P_TOPRIGHT[1] = s->p_mv_table[xy + s->mb_stride - 1][1];
1235         if(P_TOP[1]      < (c->ymin<<shift)) P_TOP[1]     = (c->ymin<<shift);
1236         if(P_TOPRIGHT[0] > (c->xmax<<shift)) P_TOPRIGHT[0]= (c->xmax<<shift);
1237         if(P_TOPRIGHT[1] < (c->ymin<<shift)) P_TOPRIGHT[1]= (c->ymin<<shift);
1238
1239         P_MEDIAN[0]= mid_pred(P_LEFT[0], P_TOP[0], P_TOPRIGHT[0]);
1240         P_MEDIAN[1]= mid_pred(P_LEFT[1], P_TOP[1], P_TOPRIGHT[1]);
1241
1242         c->pred_x = P_MEDIAN[0];
1243         c->pred_y = P_MEDIAN[1];
1244     }
1245
1246     dmin = ff_epzs_motion_search(s, &mx, &my, P, 0, 0, s->p_mv_table, (1<<16)>>shift, 0, 16);
1247
1248     s->p_mv_table[xy][0] = mx<<shift;
1249     s->p_mv_table[xy][1] = my<<shift;
1250
1251     return dmin;
1252 }
1253
1254 static int ff_estimate_motion_b(MpegEncContext * s,
1255                        int mb_x, int mb_y, int16_t (*mv_table)[2], int ref_index, int f_code)
1256 {
1257     MotionEstContext * const c= &s->me;
1258     int mx, my, dmin;
1259     int P[10][2];
1260     const int shift= 1+s->quarter_sample;
1261     const int mot_stride = s->mb_stride;
1262     const int mot_xy = mb_y*mot_stride + mb_x;
1263     uint8_t * const mv_penalty= c->mv_penalty[f_code] + MAX_MV;
1264     int mv_scale;
1265
1266     c->penalty_factor    = get_penalty_factor(s->lambda, s->lambda2, c->avctx->me_cmp);
1267     c->sub_penalty_factor= get_penalty_factor(s->lambda, s->lambda2, c->avctx->me_sub_cmp);
1268     c->mb_penalty_factor = get_penalty_factor(s->lambda, s->lambda2, c->avctx->mb_cmp);
1269     c->current_mv_penalty= mv_penalty;
1270
1271     get_limits(s, 16*mb_x, 16*mb_y);
1272
1273     switch(s->me_method) {
1274     case ME_ZERO:
1275     default:
1276         no_motion_search(s, &mx, &my);
1277         dmin = 0;
1278         mx-= mb_x*16;
1279         my-= mb_y*16;
1280         break;
1281     case ME_X1:
1282     case ME_EPZS:
1283        {
1284             P_LEFT[0]        = mv_table[mot_xy - 1][0];
1285             P_LEFT[1]        = mv_table[mot_xy - 1][1];
1286
1287             if(P_LEFT[0]       > (c->xmax<<shift)) P_LEFT[0]       = (c->xmax<<shift);
1288
1289             /* special case for first line */
1290             if (!s->first_slice_line) {
1291                 P_TOP[0] = mv_table[mot_xy - mot_stride             ][0];
1292                 P_TOP[1] = mv_table[mot_xy - mot_stride             ][1];
1293                 P_TOPRIGHT[0] = mv_table[mot_xy - mot_stride + 1         ][0];
1294                 P_TOPRIGHT[1] = mv_table[mot_xy - mot_stride + 1         ][1];
1295                 if(P_TOP[1] > (c->ymax<<shift)) P_TOP[1]= (c->ymax<<shift);
1296                 if(P_TOPRIGHT[0] < (c->xmin<<shift)) P_TOPRIGHT[0]= (c->xmin<<shift);
1297                 if(P_TOPRIGHT[1] > (c->ymax<<shift)) P_TOPRIGHT[1]= (c->ymax<<shift);
1298
1299                 P_MEDIAN[0]= mid_pred(P_LEFT[0], P_TOP[0], P_TOPRIGHT[0]);
1300                 P_MEDIAN[1]= mid_pred(P_LEFT[1], P_TOP[1], P_TOPRIGHT[1]);
1301             }
1302             c->pred_x= P_LEFT[0];
1303             c->pred_y= P_LEFT[1];
1304         }
1305
1306         if(mv_table == s->b_forw_mv_table){
1307             mv_scale= (s->pb_time<<16) / (s->pp_time<<shift);
1308         }else{
1309             mv_scale= ((s->pb_time - s->pp_time)<<16) / (s->pp_time<<shift);
1310         }
1311
1312         dmin = ff_epzs_motion_search(s, &mx, &my, P, 0, ref_index, s->p_mv_table, mv_scale, 0, 16);
1313
1314         break;
1315     }
1316
1317     dmin= c->sub_motion_search(s, &mx, &my, dmin, 0, ref_index, 0, 16);
1318
1319     if(c->avctx->me_sub_cmp != c->avctx->mb_cmp && !c->skip)
1320         dmin= ff_get_mb_score(s, mx, my, 0, ref_index, 0, 16, 1);
1321
1322 //printf("%d %d %d %d//", s->mb_x, s->mb_y, mx, my);
1323 //    s->mb_type[mb_y*s->mb_width + mb_x]= mb_type;
1324     mv_table[mot_xy][0]= mx;
1325     mv_table[mot_xy][1]= my;
1326
1327     return dmin;
1328 }
1329
1330 static inline int check_bidir_mv(MpegEncContext * s,
1331                    int motion_fx, int motion_fy,
1332                    int motion_bx, int motion_by,
1333                    int pred_fx, int pred_fy,
1334                    int pred_bx, int pred_by,
1335                    int size, int h)
1336 {
1337     //FIXME optimize?
1338     //FIXME better f_code prediction (max mv & distance)
1339     //FIXME pointers
1340     MotionEstContext * const c= &s->me;
1341     uint8_t * const mv_penalty_f= c->mv_penalty[s->f_code] + MAX_MV; // f_code of the prev frame
1342     uint8_t * const mv_penalty_b= c->mv_penalty[s->b_code] + MAX_MV; // f_code of the prev frame
1343     int stride= c->stride;
1344     uint8_t *dest_y = c->scratchpad;
1345     uint8_t *ptr;
1346     int dxy;
1347     int src_x, src_y;
1348     int fbmin;
1349     uint8_t **src_data= c->src[0];
1350     uint8_t **ref_data= c->ref[0];
1351     uint8_t **ref2_data= c->ref[2];
1352
1353     if(s->quarter_sample){
1354         dxy = ((motion_fy & 3) << 2) | (motion_fx & 3);
1355         src_x = motion_fx >> 2;
1356         src_y = motion_fy >> 2;
1357
1358         ptr = ref_data[0] + (src_y * stride) + src_x;
1359         s->dsp.put_qpel_pixels_tab[0][dxy](dest_y    , ptr    , stride);
1360
1361         dxy = ((motion_by & 3) << 2) | (motion_bx & 3);
1362         src_x = motion_bx >> 2;
1363         src_y = motion_by >> 2;
1364
1365         ptr = ref2_data[0] + (src_y * stride) + src_x;
1366         s->dsp.avg_qpel_pixels_tab[size][dxy](dest_y    , ptr    , stride);
1367     }else{
1368         dxy = ((motion_fy & 1) << 1) | (motion_fx & 1);
1369         src_x = motion_fx >> 1;
1370         src_y = motion_fy >> 1;
1371
1372         ptr = ref_data[0] + (src_y * stride) + src_x;
1373         s->dsp.put_pixels_tab[size][dxy](dest_y    , ptr    , stride, h);
1374
1375         dxy = ((motion_by & 1) << 1) | (motion_bx & 1);
1376         src_x = motion_bx >> 1;
1377         src_y = motion_by >> 1;
1378
1379         ptr = ref2_data[0] + (src_y * stride) + src_x;
1380         s->dsp.avg_pixels_tab[size][dxy](dest_y    , ptr    , stride, h);
1381     }
1382
1383     fbmin = (mv_penalty_f[motion_fx-pred_fx] + mv_penalty_f[motion_fy-pred_fy])*c->mb_penalty_factor
1384            +(mv_penalty_b[motion_bx-pred_bx] + mv_penalty_b[motion_by-pred_by])*c->mb_penalty_factor
1385            + s->dsp.mb_cmp[size](s, src_data[0], dest_y, stride, h); //FIXME new_pic
1386
1387     if(c->avctx->mb_cmp&FF_CMP_CHROMA){
1388     }
1389     //FIXME CHROMA !!!
1390
1391     return fbmin;
1392 }
1393
1394 /* refine the bidir vectors in hq mode and return the score in both lq & hq mode*/
1395 static inline int bidir_refine(MpegEncContext * s, int mb_x, int mb_y)
1396 {
1397     MotionEstContext * const c= &s->me;
1398     const int mot_stride = s->mb_stride;
1399     const int xy = mb_y *mot_stride + mb_x;
1400     int fbmin;
1401     int pred_fx= s->b_bidir_forw_mv_table[xy-1][0];
1402     int pred_fy= s->b_bidir_forw_mv_table[xy-1][1];
1403     int pred_bx= s->b_bidir_back_mv_table[xy-1][0];
1404     int pred_by= s->b_bidir_back_mv_table[xy-1][1];
1405     int motion_fx= s->b_bidir_forw_mv_table[xy][0]= s->b_forw_mv_table[xy][0];
1406     int motion_fy= s->b_bidir_forw_mv_table[xy][1]= s->b_forw_mv_table[xy][1];
1407     int motion_bx= s->b_bidir_back_mv_table[xy][0]= s->b_back_mv_table[xy][0];
1408     int motion_by= s->b_bidir_back_mv_table[xy][1]= s->b_back_mv_table[xy][1];
1409     const int flags= c->sub_flags;
1410     const int qpel= flags&FLAG_QPEL;
1411     const int shift= 1+qpel;
1412     const int xmin= c->xmin<<shift;
1413     const int ymin= c->ymin<<shift;
1414     const int xmax= c->xmax<<shift;
1415     const int ymax= c->ymax<<shift;
1416     uint8_t map[8][8][8][8];
1417
1418     memset(map,0,sizeof(map));
1419 #define BIDIR_MAP(fx,fy,bx,by) \
1420     map[(motion_fx+fx)&7][(motion_fy+fy)&7][(motion_bx+bx)&7][(motion_by+by)&7]
1421     BIDIR_MAP(0,0,0,0) = 1;
1422
1423     fbmin= check_bidir_mv(s, motion_fx, motion_fy,
1424                           motion_bx, motion_by,
1425                           pred_fx, pred_fy,
1426                           pred_bx, pred_by,
1427                           0, 16);
1428
1429     if(s->avctx->bidir_refine){
1430         int score, end;
1431 #define CHECK_BIDIR(fx,fy,bx,by)\
1432     if( !BIDIR_MAP(fx,fy,bx,by)\
1433        &&(fx<=0 || motion_fx+fx<=xmax) && (fy<=0 || motion_fy+fy<=ymax) && (bx<=0 || motion_bx+bx<=xmax) && (by<=0 || motion_by+by<=ymax)\
1434        &&(fx>=0 || motion_fx+fx>=xmin) && (fy>=0 || motion_fy+fy>=ymin) && (bx>=0 || motion_bx+bx>=xmin) && (by>=0 || motion_by+by>=ymin)){\
1435         BIDIR_MAP(fx,fy,bx,by) = 1;\
1436         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);\
1437         if(score < fbmin){\
1438             fbmin= score;\
1439             motion_fx+=fx;\
1440             motion_fy+=fy;\
1441             motion_bx+=bx;\
1442             motion_by+=by;\
1443             end=0;\
1444         }\
1445     }
1446 #define CHECK_BIDIR2(a,b,c,d)\
1447 CHECK_BIDIR(a,b,c,d)\
1448 CHECK_BIDIR(-(a),-(b),-(c),-(d))
1449
1450 #define CHECK_BIDIRR(a,b,c,d)\
1451 CHECK_BIDIR2(a,b,c,d)\
1452 CHECK_BIDIR2(b,c,d,a)\
1453 CHECK_BIDIR2(c,d,a,b)\
1454 CHECK_BIDIR2(d,a,b,c)
1455
1456         do{
1457             end=1;
1458
1459             CHECK_BIDIRR( 0, 0, 0, 1)
1460             if(s->avctx->bidir_refine > 1){
1461                 CHECK_BIDIRR( 0, 0, 1, 1)
1462                 CHECK_BIDIR2( 0, 1, 0, 1)
1463                 CHECK_BIDIR2( 1, 0, 1, 0)
1464                 CHECK_BIDIRR( 0, 0,-1, 1)
1465                 CHECK_BIDIR2( 0,-1, 0, 1)
1466                 CHECK_BIDIR2(-1, 0, 1, 0)
1467                 if(s->avctx->bidir_refine > 2){
1468                     CHECK_BIDIRR( 0, 1, 1, 1)
1469                     CHECK_BIDIRR( 0,-1, 1, 1)
1470                     CHECK_BIDIRR( 0, 1,-1, 1)
1471                     CHECK_BIDIRR( 0, 1, 1,-1)
1472                     if(s->avctx->bidir_refine > 3){
1473                         CHECK_BIDIR2( 1, 1, 1, 1)
1474                         CHECK_BIDIRR( 1, 1, 1,-1)
1475                         CHECK_BIDIR2( 1, 1,-1,-1)
1476                         CHECK_BIDIR2( 1,-1,-1, 1)
1477                         CHECK_BIDIR2( 1,-1, 1,-1)
1478                     }
1479                 }
1480             }
1481         }while(!end);
1482     }
1483
1484     s->b_bidir_forw_mv_table[xy][0]= motion_fx;
1485     s->b_bidir_forw_mv_table[xy][1]= motion_fy;
1486     s->b_bidir_back_mv_table[xy][0]= motion_bx;
1487     s->b_bidir_back_mv_table[xy][1]= motion_by;
1488
1489     return fbmin;
1490 }
1491
1492 static inline int direct_search(MpegEncContext * s, int mb_x, int mb_y)
1493 {
1494     MotionEstContext * const c= &s->me;
1495     int P[10][2];
1496     const int mot_stride = s->mb_stride;
1497     const int mot_xy = mb_y*mot_stride + mb_x;
1498     const int shift= 1+s->quarter_sample;
1499     int dmin, i;
1500     const int time_pp= s->pp_time;
1501     const int time_pb= s->pb_time;
1502     int mx, my, xmin, xmax, ymin, ymax;
1503     int16_t (*mv_table)[2]= s->b_direct_mv_table;
1504
1505     c->current_mv_penalty= c->mv_penalty[1] + MAX_MV;
1506     ymin= xmin=(-32)>>shift;
1507     ymax= xmax=   31>>shift;
1508
1509     if(IS_8X8(s->next_picture.mb_type[mot_xy])){
1510         s->mv_type= MV_TYPE_8X8;
1511     }else{
1512         s->mv_type= MV_TYPE_16X16;
1513     }
1514
1515     for(i=0; i<4; i++){
1516         int index= s->block_index[i];
1517         int min, max;
1518
1519         c->co_located_mv[i][0]= s->next_picture.motion_val[0][index][0];
1520         c->co_located_mv[i][1]= s->next_picture.motion_val[0][index][1];
1521         c->direct_basis_mv[i][0]= c->co_located_mv[i][0]*time_pb/time_pp + ((i& 1)<<(shift+3));
1522         c->direct_basis_mv[i][1]= c->co_located_mv[i][1]*time_pb/time_pp + ((i>>1)<<(shift+3));
1523 //        c->direct_basis_mv[1][i][0]= c->co_located_mv[i][0]*(time_pb - time_pp)/time_pp + ((i &1)<<(shift+3);
1524 //        c->direct_basis_mv[1][i][1]= c->co_located_mv[i][1]*(time_pb - time_pp)/time_pp + ((i>>1)<<(shift+3);
1525
1526         max= FFMAX(c->direct_basis_mv[i][0], c->direct_basis_mv[i][0] - c->co_located_mv[i][0])>>shift;
1527         min= FFMIN(c->direct_basis_mv[i][0], c->direct_basis_mv[i][0] - c->co_located_mv[i][0])>>shift;
1528         max+= 16*mb_x + 1; // +-1 is for the simpler rounding
1529         min+= 16*mb_x - 1;
1530         xmax= FFMIN(xmax, s->width - max);
1531         xmin= FFMAX(xmin, - 16     - min);
1532
1533         max= FFMAX(c->direct_basis_mv[i][1], c->direct_basis_mv[i][1] - c->co_located_mv[i][1])>>shift;
1534         min= FFMIN(c->direct_basis_mv[i][1], c->direct_basis_mv[i][1] - c->co_located_mv[i][1])>>shift;
1535         max+= 16*mb_y + 1; // +-1 is for the simpler rounding
1536         min+= 16*mb_y - 1;
1537         ymax= FFMIN(ymax, s->height - max);
1538         ymin= FFMAX(ymin, - 16      - min);
1539
1540         if(s->mv_type == MV_TYPE_16X16) break;
1541     }
1542
1543     assert(xmax <= 15 && ymax <= 15 && xmin >= -16 && ymin >= -16);
1544
1545     if(xmax < 0 || xmin >0 || ymax < 0 || ymin > 0){
1546         s->b_direct_mv_table[mot_xy][0]= 0;
1547         s->b_direct_mv_table[mot_xy][1]= 0;
1548
1549         return 256*256*256*64;
1550     }
1551
1552     c->xmin= xmin;
1553     c->ymin= ymin;
1554     c->xmax= xmax;
1555     c->ymax= ymax;
1556     c->flags     |= FLAG_DIRECT;
1557     c->sub_flags |= FLAG_DIRECT;
1558     c->pred_x=0;
1559     c->pred_y=0;
1560
1561     P_LEFT[0]        = av_clip(mv_table[mot_xy - 1][0], xmin<<shift, xmax<<shift);
1562     P_LEFT[1]        = av_clip(mv_table[mot_xy - 1][1], ymin<<shift, ymax<<shift);
1563
1564     /* special case for first line */
1565     if (!s->first_slice_line) { //FIXME maybe allow this over thread boundary as it is clipped
1566         P_TOP[0]      = av_clip(mv_table[mot_xy - mot_stride             ][0], xmin<<shift, xmax<<shift);
1567         P_TOP[1]      = av_clip(mv_table[mot_xy - mot_stride             ][1], ymin<<shift, ymax<<shift);
1568         P_TOPRIGHT[0] = av_clip(mv_table[mot_xy - mot_stride + 1         ][0], xmin<<shift, xmax<<shift);
1569         P_TOPRIGHT[1] = av_clip(mv_table[mot_xy - mot_stride + 1         ][1], ymin<<shift, ymax<<shift);
1570
1571         P_MEDIAN[0]= mid_pred(P_LEFT[0], P_TOP[0], P_TOPRIGHT[0]);
1572         P_MEDIAN[1]= mid_pred(P_LEFT[1], P_TOP[1], P_TOPRIGHT[1]);
1573     }
1574
1575     dmin = ff_epzs_motion_search(s, &mx, &my, P, 0, 0, mv_table, 1<<(16-shift), 0, 16);
1576     if(c->sub_flags&FLAG_QPEL)
1577         dmin = qpel_motion_search(s, &mx, &my, dmin, 0, 0, 0, 16);
1578     else
1579         dmin = hpel_motion_search(s, &mx, &my, dmin, 0, 0, 0, 16);
1580
1581     if(c->avctx->me_sub_cmp != c->avctx->mb_cmp && !c->skip)
1582         dmin= ff_get_mb_score(s, mx, my, 0, 0, 0, 16, 1);
1583
1584     get_limits(s, 16*mb_x, 16*mb_y); //restore c->?min/max, maybe not needed
1585
1586     mv_table[mot_xy][0]= mx;
1587     mv_table[mot_xy][1]= my;
1588     c->flags     &= ~FLAG_DIRECT;
1589     c->sub_flags &= ~FLAG_DIRECT;
1590
1591     return dmin;
1592 }
1593
1594 void ff_estimate_b_frame_motion(MpegEncContext * s,
1595                              int mb_x, int mb_y)
1596 {
1597     MotionEstContext * const c= &s->me;
1598     const int penalty_factor= c->mb_penalty_factor;
1599     int fmin, bmin, dmin, fbmin, bimin, fimin;
1600     int type=0;
1601     const int xy = mb_y*s->mb_stride + mb_x;
1602     init_ref(c, s->new_picture.data, s->last_picture.data, s->next_picture.data, 16*mb_x, 16*mb_y, 2);
1603
1604     get_limits(s, 16*mb_x, 16*mb_y);
1605
1606     c->skip=0;
1607
1608     if(s->codec_id == CODEC_ID_MPEG4 && s->next_picture.mbskip_table[xy]){
1609         int score= direct_search(s, mb_x, mb_y); //FIXME just check 0,0
1610
1611         score= ((unsigned)(score*score + 128*256))>>16;
1612         c->mc_mb_var_sum_temp += score;
1613         s->current_picture.mc_mb_var[mb_y*s->mb_stride + mb_x] = score; //FIXME use SSE
1614         s->mb_type[mb_y*s->mb_stride + mb_x]= CANDIDATE_MB_TYPE_DIRECT0;
1615
1616         return;
1617     }
1618
1619     if(c->avctx->me_threshold){
1620         int vard= check_input_motion(s, mb_x, mb_y, 0);
1621
1622         if((vard+128)>>8 < c->avctx->me_threshold){
1623 //            pix = c->src[0][0];
1624 //            sum = s->dsp.pix_sum(pix, s->linesize);
1625 //            varc = s->dsp.pix_norm1(pix, s->linesize) - (((unsigned)(sum*sum))>>8) + 500;
1626
1627 //            pic->mb_var   [s->mb_stride * mb_y + mb_x] = (varc+128)>>8;
1628              s->current_picture.mc_mb_var[s->mb_stride * mb_y + mb_x] = (vard+128)>>8;
1629 /*            pic->mb_mean  [s->mb_stride * mb_y + mb_x] = (sum+128)>>8;
1630             c->mb_var_sum_temp    += (varc+128)>>8;*/
1631             c->mc_mb_var_sum_temp += (vard+128)>>8;
1632 /*            if (vard <= 64<<8 || vard < varc) {
1633                 c->scene_change_score+= ff_sqrt(vard) - ff_sqrt(varc);
1634             }else{
1635                 c->scene_change_score+= s->qscale * s->avctx->scenechange_factor;
1636             }*/
1637             return;
1638         }
1639         if((vard+128)>>8 < c->avctx->mb_threshold){
1640             type= s->mb_type[mb_y*s->mb_stride + mb_x];
1641             if(type == CANDIDATE_MB_TYPE_DIRECT){
1642                 direct_search(s, mb_x, mb_y);
1643             }
1644             if(type == CANDIDATE_MB_TYPE_FORWARD || type == CANDIDATE_MB_TYPE_BIDIR){
1645                 c->skip=0;
1646                 ff_estimate_motion_b(s, mb_x, mb_y, s->b_forw_mv_table, 0, s->f_code);
1647             }
1648             if(type == CANDIDATE_MB_TYPE_BACKWARD || type == CANDIDATE_MB_TYPE_BIDIR){
1649                 c->skip=0;
1650                 ff_estimate_motion_b(s, mb_x, mb_y, s->b_back_mv_table, 2, s->b_code);
1651             }
1652             if(type == CANDIDATE_MB_TYPE_FORWARD_I || type == CANDIDATE_MB_TYPE_BIDIR_I){
1653                 c->skip=0;
1654                 c->current_mv_penalty= c->mv_penalty[s->f_code] + MAX_MV;
1655                 interlaced_search(s, 0,
1656                                         s->b_field_mv_table[0], s->b_field_select_table[0],
1657                                         s->b_forw_mv_table[xy][0], s->b_forw_mv_table[xy][1], 1);
1658             }
1659             if(type == CANDIDATE_MB_TYPE_BACKWARD_I || type == CANDIDATE_MB_TYPE_BIDIR_I){
1660                 c->skip=0;
1661                 c->current_mv_penalty= c->mv_penalty[s->b_code] + MAX_MV;
1662                 interlaced_search(s, 2,
1663                                         s->b_field_mv_table[1], s->b_field_select_table[1],
1664                                         s->b_back_mv_table[xy][0], s->b_back_mv_table[xy][1], 1);
1665             }
1666             return;
1667         }
1668     }
1669
1670     if (s->codec_id == CODEC_ID_MPEG4)
1671         dmin= direct_search(s, mb_x, mb_y);
1672     else
1673         dmin= INT_MAX;
1674 //FIXME penalty stuff for non mpeg4
1675     c->skip=0;
1676     fmin= ff_estimate_motion_b(s, mb_x, mb_y, s->b_forw_mv_table, 0, s->f_code) + 3*penalty_factor;
1677
1678     c->skip=0;
1679     bmin= ff_estimate_motion_b(s, mb_x, mb_y, s->b_back_mv_table, 2, s->b_code) + 2*penalty_factor;
1680 //printf(" %d %d ", s->b_forw_mv_table[xy][0], s->b_forw_mv_table[xy][1]);
1681
1682     c->skip=0;
1683     fbmin= bidir_refine(s, mb_x, mb_y) + penalty_factor;
1684 //printf("%d %d %d %d\n", dmin, fmin, bmin, fbmin);
1685
1686     if(s->flags & CODEC_FLAG_INTERLACED_ME){
1687 //FIXME mb type penalty
1688         c->skip=0;
1689         c->current_mv_penalty= c->mv_penalty[s->f_code] + MAX_MV;
1690         fimin= interlaced_search(s, 0,
1691                                  s->b_field_mv_table[0], s->b_field_select_table[0],
1692                                  s->b_forw_mv_table[xy][0], s->b_forw_mv_table[xy][1], 0);
1693         c->current_mv_penalty= c->mv_penalty[s->b_code] + MAX_MV;
1694         bimin= interlaced_search(s, 2,
1695                                  s->b_field_mv_table[1], s->b_field_select_table[1],
1696                                  s->b_back_mv_table[xy][0], s->b_back_mv_table[xy][1], 0);
1697     }else
1698         fimin= bimin= INT_MAX;
1699
1700     {
1701         int score= fmin;
1702         type = CANDIDATE_MB_TYPE_FORWARD;
1703
1704         if (dmin <= score){
1705             score = dmin;
1706             type = CANDIDATE_MB_TYPE_DIRECT;
1707         }
1708         if(bmin<score){
1709             score=bmin;
1710             type= CANDIDATE_MB_TYPE_BACKWARD;
1711         }
1712         if(fbmin<score){
1713             score=fbmin;
1714             type= CANDIDATE_MB_TYPE_BIDIR;
1715         }
1716         if(fimin<score){
1717             score=fimin;
1718             type= CANDIDATE_MB_TYPE_FORWARD_I;
1719         }
1720         if(bimin<score){
1721             score=bimin;
1722             type= CANDIDATE_MB_TYPE_BACKWARD_I;
1723         }
1724
1725         score= ((unsigned)(score*score + 128*256))>>16;
1726         c->mc_mb_var_sum_temp += score;
1727         s->current_picture.mc_mb_var[mb_y*s->mb_stride + mb_x] = score; //FIXME use SSE
1728     }
1729
1730     if(c->avctx->mb_decision > FF_MB_DECISION_SIMPLE){
1731         type= CANDIDATE_MB_TYPE_FORWARD | CANDIDATE_MB_TYPE_BACKWARD | CANDIDATE_MB_TYPE_BIDIR | CANDIDATE_MB_TYPE_DIRECT;
1732         if(fimin < INT_MAX)
1733             type |= CANDIDATE_MB_TYPE_FORWARD_I;
1734         if(bimin < INT_MAX)
1735             type |= CANDIDATE_MB_TYPE_BACKWARD_I;
1736         if(fimin < INT_MAX && bimin < INT_MAX){
1737             type |= CANDIDATE_MB_TYPE_BIDIR_I;
1738         }
1739          //FIXME something smarter
1740         if(dmin>256*256*16) type&= ~CANDIDATE_MB_TYPE_DIRECT; //do not try direct mode if it is invalid for this MB
1741         if(s->codec_id == CODEC_ID_MPEG4 && type&CANDIDATE_MB_TYPE_DIRECT && s->flags&CODEC_FLAG_MV0 && *(uint32_t*)s->b_direct_mv_table[xy])
1742             type |= CANDIDATE_MB_TYPE_DIRECT0;
1743 #if 0
1744         if(s->out_format == FMT_MPEG1)
1745             type |= CANDIDATE_MB_TYPE_INTRA;
1746 #endif
1747     }
1748
1749     s->mb_type[mb_y*s->mb_stride + mb_x]= type;
1750 }
1751
1752 /* find best f_code for ME which do unlimited searches */
1753 int ff_get_best_fcode(MpegEncContext * s, int16_t (*mv_table)[2], int type)
1754 {
1755     if(s->me_method>=ME_EPZS){
1756         int score[8];
1757         int i, y, range= s->avctx->me_range ? s->avctx->me_range : (INT_MAX/2);
1758         uint8_t * fcode_tab= s->fcode_tab;
1759         int best_fcode=-1;
1760         int best_score=-10000000;
1761
1762         if(s->msmpeg4_version)
1763             range= FFMIN(range, 16);
1764         else if(s->codec_id == CODEC_ID_MPEG2VIDEO && s->avctx->strict_std_compliance >= FF_COMPLIANCE_NORMAL)
1765             range= FFMIN(range, 256);
1766
1767         for(i=0; i<8; i++) score[i]= s->mb_num*(8-i);
1768
1769         for(y=0; y<s->mb_height; y++){
1770             int x;
1771             int xy= y*s->mb_stride;
1772             for(x=0; x<s->mb_width; x++){
1773                 if(s->mb_type[xy] & type){
1774                     int mx= mv_table[xy][0];
1775                     int my= mv_table[xy][1];
1776                     int fcode= FFMAX(fcode_tab[mx + MAX_MV],
1777                                      fcode_tab[my + MAX_MV]);
1778                     int j;
1779
1780                         if(mx >= range || mx < -range ||
1781                            my >= range || my < -range)
1782                             continue;
1783
1784                     for(j=0; j<fcode && j<8; j++){
1785                         if(s->pict_type==FF_B_TYPE || s->current_picture.mc_mb_var[xy] < s->current_picture.mb_var[xy])
1786                             score[j]-= 170;
1787                     }
1788                 }
1789                 xy++;
1790             }
1791         }
1792
1793         for(i=1; i<8; i++){
1794             if(score[i] > best_score){
1795                 best_score= score[i];
1796                 best_fcode= i;
1797             }
1798 //            printf("%d %d\n", i, score[i]);
1799         }
1800
1801 //    printf("fcode: %d type: %d\n", i, s->pict_type);
1802         return best_fcode;
1803 /*        for(i=0; i<=MAX_FCODE; i++){
1804             printf("%d ", mv_num[i]);
1805         }
1806         printf("\n");*/
1807     }else{
1808         return 1;
1809     }
1810 }
1811
1812 void ff_fix_long_p_mvs(MpegEncContext * s)
1813 {
1814     MotionEstContext * const c= &s->me;
1815     const int f_code= s->f_code;
1816     int y, range;
1817     assert(s->pict_type==FF_P_TYPE);
1818
1819     range = (((s->out_format == FMT_MPEG1 || s->msmpeg4_version) ? 8 : 16) << f_code);
1820
1821     assert(range <= 16 || !s->msmpeg4_version);
1822     assert(range <=256 || !(s->codec_id == CODEC_ID_MPEG2VIDEO && s->avctx->strict_std_compliance >= FF_COMPLIANCE_NORMAL));
1823
1824     if(c->avctx->me_range && range > c->avctx->me_range) range= c->avctx->me_range;
1825
1826 //printf("%d no:%d %d//\n", clip, noclip, f_code);
1827     if(s->flags&CODEC_FLAG_4MV){
1828         const int wrap= s->b8_stride;
1829
1830         /* clip / convert to intra 8x8 type MVs */
1831         for(y=0; y<s->mb_height; y++){
1832             int xy= y*2*wrap;
1833             int i= y*s->mb_stride;
1834             int x;
1835
1836             for(x=0; x<s->mb_width; x++){
1837                 if(s->mb_type[i]&CANDIDATE_MB_TYPE_INTER4V){
1838                     int block;
1839                     for(block=0; block<4; block++){
1840                         int off= (block& 1) + (block>>1)*wrap;
1841                         int mx= s->current_picture.motion_val[0][ xy + off ][0];
1842                         int my= s->current_picture.motion_val[0][ xy + off ][1];
1843
1844                         if(   mx >=range || mx <-range
1845                            || my >=range || my <-range){
1846                             s->mb_type[i] &= ~CANDIDATE_MB_TYPE_INTER4V;
1847                             s->mb_type[i] |= CANDIDATE_MB_TYPE_INTRA;
1848                             s->current_picture.mb_type[i]= CANDIDATE_MB_TYPE_INTRA;
1849                         }
1850                     }
1851                 }
1852                 xy+=2;
1853                 i++;
1854             }
1855         }
1856     }
1857 }
1858
1859 /**
1860  *
1861  * @param truncate 1 for truncation, 0 for using intra
1862  */
1863 void ff_fix_long_mvs(MpegEncContext * s, uint8_t *field_select_table, int field_select,
1864                      int16_t (*mv_table)[2], int f_code, int type, int truncate)
1865 {
1866     MotionEstContext * const c= &s->me;
1867     int y, h_range, v_range;
1868
1869     // RAL: 8 in MPEG-1, 16 in MPEG-4
1870     int range = (((s->out_format == FMT_MPEG1 || s->msmpeg4_version) ? 8 : 16) << f_code);
1871
1872     if(c->avctx->me_range && range > c->avctx->me_range) range= c->avctx->me_range;
1873
1874     h_range= range;
1875     v_range= field_select_table ? range>>1 : range;
1876
1877     /* clip / convert to intra 16x16 type MVs */
1878     for(y=0; y<s->mb_height; y++){
1879         int x;
1880         int xy= y*s->mb_stride;
1881         for(x=0; x<s->mb_width; x++){
1882             if (s->mb_type[xy] & type){    // RAL: "type" test added...
1883                 if(field_select_table==NULL || field_select_table[xy] == field_select){
1884                     if(   mv_table[xy][0] >=h_range || mv_table[xy][0] <-h_range
1885                        || mv_table[xy][1] >=v_range || mv_table[xy][1] <-v_range){
1886
1887                         if(truncate){
1888                             if     (mv_table[xy][0] > h_range-1) mv_table[xy][0]=  h_range-1;
1889                             else if(mv_table[xy][0] < -h_range ) mv_table[xy][0]= -h_range;
1890                             if     (mv_table[xy][1] > v_range-1) mv_table[xy][1]=  v_range-1;
1891                             else if(mv_table[xy][1] < -v_range ) mv_table[xy][1]= -v_range;
1892                         }else{
1893                             s->mb_type[xy] &= ~type;
1894                             s->mb_type[xy] |= CANDIDATE_MB_TYPE_INTRA;
1895                             mv_table[xy][0]=
1896                             mv_table[xy][1]= 0;
1897                         }
1898                     }
1899                 }
1900             }
1901             xy++;
1902         }
1903     }
1904 }