6826740b5a259d62f9f60e4aeea56988e885ce39
[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
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 "mpegutils.h"
37 #include "mpegvideo.h"
38
39 #undef NDEBUG
40 #include <assert.h>
41
42 #define P_LEFT P[1]
43 #define P_TOP P[2]
44 #define P_TOPRIGHT P[3]
45 #define P_MEDIAN P[4]
46 #define P_MV1 P[9]
47
48 #define ME_MAP_SHIFT 3
49 #define ME_MAP_MV_BITS 11
50
51 static int sad_hpel_motion_search(MpegEncContext * s,
52                                   int *mx_ptr, int *my_ptr, int dmin,
53                                   int src_index, int ref_index,
54                                   int size, int h);
55
56 static inline unsigned update_map_generation(MotionEstContext *c)
57 {
58     c->map_generation+= 1<<(ME_MAP_MV_BITS*2);
59     if(c->map_generation==0){
60         c->map_generation= 1<<(ME_MAP_MV_BITS*2);
61         memset(c->map, 0, sizeof(uint32_t)*ME_MAP_SIZE);
62     }
63     return c->map_generation;
64 }
65
66 /* shape adaptive search stuff */
67 typedef struct Minima{
68     int height;
69     int x, y;
70     int checked;
71 }Minima;
72
73 static int minima_cmp(const void *a, const void *b){
74     const Minima *da = (const Minima *) a;
75     const Minima *db = (const Minima *) b;
76
77     return da->height - db->height;
78 }
79
80 #define FLAG_QPEL   1 //must be 1
81 #define FLAG_CHROMA 2
82 #define FLAG_DIRECT 4
83
84 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){
85     const int offset[3]= {
86           y*c->  stride + x,
87         ((y*c->uvstride + x)>>1),
88         ((y*c->uvstride + x)>>1),
89     };
90     int i;
91     for(i=0; i<3; i++){
92         c->src[0][i]= src [i] + offset[i];
93         c->ref[0][i]= ref [i] + offset[i];
94     }
95     if(ref_index){
96         for(i=0; i<3; i++){
97             c->ref[ref_index][i]= ref2[i] + offset[i];
98         }
99     }
100 }
101
102 static int get_flags(MotionEstContext *c, int direct, int chroma){
103     return   ((c->avctx->flags&CODEC_FLAG_QPEL) ? FLAG_QPEL : 0)
104            + (direct ? FLAG_DIRECT : 0)
105            + (chroma ? FLAG_CHROMA : 0);
106 }
107
108 static av_always_inline int cmp_direct_inline(MpegEncContext *s, const int x, const int y, const int subx, const int suby,
109                       const int size, const int h, int ref_index, int src_index,
110                       me_cmp_func cmp_func, me_cmp_func chroma_cmp_func, int qpel){
111     MotionEstContext * const c= &s->me;
112     const int stride= c->stride;
113     const int hx= subx + (x<<(1+qpel));
114     const int hy= suby + (y<<(1+qpel));
115     uint8_t * const * const ref= c->ref[ref_index];
116     uint8_t * const * const src= c->src[src_index];
117     int d;
118     //FIXME check chroma 4mv, (no crashes ...)
119         av_assert2(x >= c->xmin && hx <= c->xmax<<(qpel+1) && y >= c->ymin && hy <= c->ymax<<(qpel+1));
120         if(x >= c->xmin && hx <= c->xmax<<(qpel+1) && y >= c->ymin && hy <= c->ymax<<(qpel+1)){
121             const int time_pp= s->pp_time;
122             const int time_pb= s->pb_time;
123             const int mask= 2*qpel+1;
124             if(s->mv_type==MV_TYPE_8X8){
125                 int i;
126                 for(i=0; i<4; i++){
127                     int fx = c->direct_basis_mv[i][0] + hx;
128                     int fy = c->direct_basis_mv[i][1] + hy;
129                     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));
130                     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));
131                     int fxy= (fx&mask) + ((fy&mask)<<(qpel+1));
132                     int bxy= (bx&mask) + ((by&mask)<<(qpel+1));
133
134                     uint8_t *dst= c->temp + 8*(i&1) + 8*stride*(i>>1);
135                     if(qpel){
136                         c->qpel_put[1][fxy](dst, ref[0] + (fx>>2) + (fy>>2)*stride, stride);
137                         c->qpel_avg[1][bxy](dst, ref[8] + (bx>>2) + (by>>2)*stride, stride);
138                     }else{
139                         c->hpel_put[1][fxy](dst, ref[0] + (fx>>1) + (fy>>1)*stride, stride, 8);
140                         c->hpel_avg[1][bxy](dst, ref[8] + (bx>>1) + (by>>1)*stride, stride, 8);
141                     }
142                 }
143             }else{
144                 int fx = c->direct_basis_mv[0][0] + hx;
145                 int fy = c->direct_basis_mv[0][1] + hy;
146                 int bx = hx ? fx - c->co_located_mv[0][0] : (c->co_located_mv[0][0]*(time_pb - time_pp)/time_pp);
147                 int by = hy ? fy - c->co_located_mv[0][1] : (c->co_located_mv[0][1]*(time_pb - time_pp)/time_pp);
148                 int fxy= (fx&mask) + ((fy&mask)<<(qpel+1));
149                 int bxy= (bx&mask) + ((by&mask)<<(qpel+1));
150
151                 if(qpel){
152                     c->qpel_put[1][fxy](c->temp               , ref[0] + (fx>>2) + (fy>>2)*stride               , stride);
153                     c->qpel_put[1][fxy](c->temp + 8           , ref[0] + (fx>>2) + (fy>>2)*stride + 8           , stride);
154                     c->qpel_put[1][fxy](c->temp     + 8*stride, ref[0] + (fx>>2) + (fy>>2)*stride     + 8*stride, stride);
155                     c->qpel_put[1][fxy](c->temp + 8 + 8*stride, ref[0] + (fx>>2) + (fy>>2)*stride + 8 + 8*stride, stride);
156                     c->qpel_avg[1][bxy](c->temp               , ref[8] + (bx>>2) + (by>>2)*stride               , stride);
157                     c->qpel_avg[1][bxy](c->temp + 8           , ref[8] + (bx>>2) + (by>>2)*stride + 8           , stride);
158                     c->qpel_avg[1][bxy](c->temp     + 8*stride, ref[8] + (bx>>2) + (by>>2)*stride     + 8*stride, stride);
159                     c->qpel_avg[1][bxy](c->temp + 8 + 8*stride, ref[8] + (bx>>2) + (by>>2)*stride + 8 + 8*stride, stride);
160                 }else{
161                     av_assert2((fx>>1) + 16*s->mb_x >= -16);
162                     av_assert2((fy>>1) + 16*s->mb_y >= -16);
163                     av_assert2((fx>>1) + 16*s->mb_x <= s->width);
164                     av_assert2((fy>>1) + 16*s->mb_y <= s->height);
165                     av_assert2((bx>>1) + 16*s->mb_x >= -16);
166                     av_assert2((by>>1) + 16*s->mb_y >= -16);
167                     av_assert2((bx>>1) + 16*s->mb_x <= s->width);
168                     av_assert2((by>>1) + 16*s->mb_y <= s->height);
169
170                     c->hpel_put[0][fxy](c->temp, ref[0] + (fx>>1) + (fy>>1)*stride, stride, 16);
171                     c->hpel_avg[0][bxy](c->temp, ref[8] + (bx>>1) + (by>>1)*stride, stride, 16);
172                 }
173             }
174             d = cmp_func(s, c->temp, src[0], stride, 16);
175         }else
176             d= 256*256*256*32;
177     return d;
178 }
179
180 static av_always_inline int cmp_inline(MpegEncContext *s, const int x, const int y, const int subx, const int suby,
181                       const int size, const int h, int ref_index, int src_index,
182                       me_cmp_func cmp_func, me_cmp_func chroma_cmp_func, int qpel, int chroma){
183     MotionEstContext * const c= &s->me;
184     const int stride= c->stride;
185     const int uvstride= c->uvstride;
186     const int dxy= subx + (suby<<(1+qpel)); //FIXME log2_subpel?
187     const int hx= subx + (x<<(1+qpel));
188     const int hy= suby + (y<<(1+qpel));
189     uint8_t * const * const ref= c->ref[ref_index];
190     uint8_t * const * const src= c->src[src_index];
191     int d;
192     //FIXME check chroma 4mv, (no crashes ...)
193         int uvdxy;              /* no, it might not be used uninitialized */
194         if(dxy){
195             if(qpel){
196                 c->qpel_put[size][dxy](c->temp, ref[0] + x + y*stride, stride); //FIXME prototype (add h)
197                 if(chroma){
198                     int cx= hx/2;
199                     int cy= hy/2;
200                     cx= (cx>>1)|(cx&1);
201                     cy= (cy>>1)|(cy&1);
202                     uvdxy= (cx&1) + 2*(cy&1);
203                     //FIXME x/y wrong, but mpeg4 qpel is sick anyway, we should drop as much of it as possible in favor for h264
204                 }
205             }else{
206                 c->hpel_put[size][dxy](c->temp, ref[0] + x + y*stride, stride, h);
207                 if(chroma)
208                     uvdxy= dxy | (x&1) | (2*(y&1));
209             }
210             d = cmp_func(s, c->temp, src[0], stride, h);
211         }else{
212             d = cmp_func(s, src[0], ref[0] + x + y*stride, stride, h);
213             if(chroma)
214                 uvdxy= (x&1) + 2*(y&1);
215         }
216         if(chroma){
217             uint8_t * const uvtemp= c->temp + 16*stride;
218             c->hpel_put[size+1][uvdxy](uvtemp  , ref[1] + (x>>1) + (y>>1)*uvstride, uvstride, h>>1);
219             c->hpel_put[size+1][uvdxy](uvtemp+8, ref[2] + (x>>1) + (y>>1)*uvstride, uvstride, h>>1);
220             d += chroma_cmp_func(s, uvtemp  , src[1], uvstride, h>>1);
221             d += chroma_cmp_func(s, uvtemp+8, src[2], uvstride, h>>1);
222         }
223     return d;
224 }
225
226 static int cmp_simple(MpegEncContext *s, const int x, const int y,
227                       int ref_index, int src_index,
228                       me_cmp_func cmp_func, me_cmp_func chroma_cmp_func){
229     return cmp_inline(s,x,y,0,0,0,16,ref_index,src_index, cmp_func, chroma_cmp_func, 0, 0);
230 }
231
232 static int cmp_fpel_internal(MpegEncContext *s, const int x, const int y,
233                       const int size, const int h, int ref_index, int src_index,
234                       me_cmp_func cmp_func, me_cmp_func chroma_cmp_func, const int flags){
235     if(flags&FLAG_DIRECT){
236         return cmp_direct_inline(s,x,y,0,0,size,h,ref_index,src_index, cmp_func, chroma_cmp_func, flags&FLAG_QPEL);
237     }else{
238         return cmp_inline(s,x,y,0,0,size,h,ref_index,src_index, cmp_func, chroma_cmp_func, 0, flags&FLAG_CHROMA);
239     }
240 }
241
242 static int cmp_internal(MpegEncContext *s, const int x, const int y, const int subx, const int suby,
243                       const int size, const int h, int ref_index, int src_index,
244                       me_cmp_func cmp_func, me_cmp_func chroma_cmp_func, const int flags){
245     if(flags&FLAG_DIRECT){
246         return cmp_direct_inline(s,x,y,subx,suby,size,h,ref_index,src_index, cmp_func, chroma_cmp_func, flags&FLAG_QPEL);
247     }else{
248         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);
249     }
250 }
251
252 /** @brief compares a block (either a full macroblock or a partition thereof)
253     against a proposed motion-compensated prediction of that block
254  */
255 static av_always_inline int cmp(MpegEncContext *s, const int x, const int y, const int subx, const int suby,
256                       const int size, const int h, int ref_index, int src_index,
257                       me_cmp_func cmp_func, me_cmp_func chroma_cmp_func, const int flags){
258     if(av_builtin_constant_p(flags) && av_builtin_constant_p(h) && av_builtin_constant_p(size)
259        && av_builtin_constant_p(subx) && av_builtin_constant_p(suby)
260        && flags==0 && h==16 && size==0 && subx==0 && suby==0){
261         return cmp_simple(s,x,y,ref_index,src_index, cmp_func, chroma_cmp_func);
262     }else if(av_builtin_constant_p(subx) && av_builtin_constant_p(suby)
263        && subx==0 && suby==0){
264         return cmp_fpel_internal(s,x,y,size,h,ref_index,src_index, cmp_func, chroma_cmp_func,flags);
265     }else{
266         return cmp_internal(s,x,y,subx,suby,size,h,ref_index,src_index, cmp_func, chroma_cmp_func, flags);
267     }
268 }
269
270 static int cmp_hpel(MpegEncContext *s, const int x, const int y, const int subx, const int suby,
271                       const int size, const int h, int ref_index, int src_index,
272                       me_cmp_func cmp_func, me_cmp_func chroma_cmp_func, const int flags){
273     if(flags&FLAG_DIRECT){
274         return cmp_direct_inline(s,x,y,subx,suby,size,h,ref_index,src_index, cmp_func, chroma_cmp_func, 0);
275     }else{
276         return cmp_inline(s,x,y,subx,suby,size,h,ref_index,src_index, cmp_func, chroma_cmp_func, 0, flags&FLAG_CHROMA);
277     }
278 }
279
280 static int cmp_qpel(MpegEncContext *s, const int x, const int y, const int subx, const int suby,
281                       const int size, const int h, int ref_index, int src_index,
282                       me_cmp_func cmp_func, me_cmp_func chroma_cmp_func, const int flags){
283     if(flags&FLAG_DIRECT){
284         return cmp_direct_inline(s,x,y,subx,suby,size,h,ref_index,src_index, cmp_func, chroma_cmp_func, 1);
285     }else{
286         return cmp_inline(s,x,y,subx,suby,size,h,ref_index,src_index, cmp_func, chroma_cmp_func, 1, flags&FLAG_CHROMA);
287     }
288 }
289
290 #include "motion_est_template.c"
291
292 static int zero_cmp(MpegEncContext *s, uint8_t *a, uint8_t *b,
293                     ptrdiff_t stride, int h)
294 {
295     return 0;
296 }
297
298 static void zero_hpel(uint8_t *a, const uint8_t *b, ptrdiff_t stride, int h){
299 }
300
301 int ff_init_me(MpegEncContext *s){
302     MotionEstContext * const c= &s->me;
303     int cache_size= FFMIN(ME_MAP_SIZE>>ME_MAP_SHIFT, 1<<ME_MAP_SHIFT);
304     int dia_size= FFMAX(FFABS(s->avctx->dia_size)&255, FFABS(s->avctx->pre_dia_size)&255);
305
306     if(FFMIN(s->avctx->dia_size, s->avctx->pre_dia_size) < -FFMIN(ME_MAP_SIZE, MAX_SAB_SIZE)){
307         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "ME_MAP size is too small for SAB diamond\n");
308         return -1;
309     }
310     //special case of snow is needed because snow uses its own iterative ME code
311     if(s->me_method!=ME_ZERO && s->me_method!=ME_EPZS && s->me_method!=ME_X1 && s->avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_SNOW){
312         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");
313         return -1;
314     }
315
316     c->avctx= s->avctx;
317
318     if(cache_size < 2*dia_size && !c->stride){
319         av_log(s->avctx, AV_LOG_INFO, "ME_MAP size may be a little small for the selected diamond size\n");
320     }
321
322     ff_set_cmp(&s->mecc, s->mecc.me_pre_cmp, c->avctx->me_pre_cmp);
323     ff_set_cmp(&s->mecc, s->mecc.me_cmp,     c->avctx->me_cmp);
324     ff_set_cmp(&s->mecc, s->mecc.me_sub_cmp, c->avctx->me_sub_cmp);
325     ff_set_cmp(&s->mecc, s->mecc.mb_cmp,     c->avctx->mb_cmp);
326
327     c->flags    = get_flags(c, 0, c->avctx->me_cmp    &FF_CMP_CHROMA);
328     c->sub_flags= get_flags(c, 0, c->avctx->me_sub_cmp&FF_CMP_CHROMA);
329     c->mb_flags = get_flags(c, 0, c->avctx->mb_cmp    &FF_CMP_CHROMA);
330
331 /*FIXME s->no_rounding b_type*/
332     if(s->flags&CODEC_FLAG_QPEL){
333         c->sub_motion_search= qpel_motion_search;
334         c->qpel_avg = s->qdsp.avg_qpel_pixels_tab;
335         if (s->no_rounding)
336             c->qpel_put = s->qdsp.put_no_rnd_qpel_pixels_tab;
337         else
338             c->qpel_put = s->qdsp.put_qpel_pixels_tab;
339     }else{
340         if(c->avctx->me_sub_cmp&FF_CMP_CHROMA)
341             c->sub_motion_search= hpel_motion_search;
342         else if(   c->avctx->me_sub_cmp == FF_CMP_SAD
343                 && c->avctx->    me_cmp == FF_CMP_SAD
344                 && c->avctx->    mb_cmp == FF_CMP_SAD)
345             c->sub_motion_search= sad_hpel_motion_search; // 2050 vs. 2450 cycles
346         else
347             c->sub_motion_search= hpel_motion_search;
348     }
349     c->hpel_avg = s->hdsp.avg_pixels_tab;
350     if (s->no_rounding)
351         c->hpel_put = s->hdsp.put_no_rnd_pixels_tab;
352     else
353         c->hpel_put = s->hdsp.put_pixels_tab;
354
355     if(s->linesize){
356         c->stride  = s->linesize;
357         c->uvstride= s->uvlinesize;
358     }else{
359         c->stride  = 16*s->mb_width + 32;
360         c->uvstride=  8*s->mb_width + 16;
361     }
362
363     /* 8x8 fullpel search would need a 4x4 chroma compare, which we do
364      * not have yet, and even if we had, the motion estimation code
365      * does not expect it. */
366     if (s->codec_id != AV_CODEC_ID_SNOW) {
367         if ((c->avctx->me_cmp & FF_CMP_CHROMA) /* && !s->mecc.me_cmp[2] */)
368             s->mecc.me_cmp[2] = zero_cmp;
369         if ((c->avctx->me_sub_cmp & FF_CMP_CHROMA) && !s->mecc.me_sub_cmp[2])
370             s->mecc.me_sub_cmp[2] = zero_cmp;
371         c->hpel_put[2][0]= c->hpel_put[2][1]=
372         c->hpel_put[2][2]= c->hpel_put[2][3]= zero_hpel;
373     }
374
375     if(s->codec_id == AV_CODEC_ID_H261){
376         c->sub_motion_search= no_sub_motion_search;
377     }
378
379     return 0;
380 }
381
382 #define CHECK_SAD_HALF_MV(suffix, x, y) \
383 {\
384     d  = s->mecc.pix_abs[size][(x ? 1 : 0) + (y ? 2 : 0)](NULL, pix, ptr + ((x) >> 1), stride, h); \
385     d += (mv_penalty[pen_x + x] + mv_penalty[pen_y + y])*penalty_factor;\
386     COPY3_IF_LT(dminh, d, dx, x, dy, y)\
387 }
388
389 static int sad_hpel_motion_search(MpegEncContext * s,
390                                   int *mx_ptr, int *my_ptr, int dmin,
391                                   int src_index, int ref_index,
392                                   int size, int h)
393 {
394     MotionEstContext * const c= &s->me;
395     const int penalty_factor= c->sub_penalty_factor;
396     int mx, my, dminh;
397     uint8_t *pix, *ptr;
398     int stride= c->stride;
399     LOAD_COMMON
400
401     av_assert2(c->sub_flags == 0);
402
403     if(c->skip){
404         *mx_ptr = 0;
405         *my_ptr = 0;
406         return dmin;
407     }
408
409     pix = c->src[src_index][0];
410
411     mx = *mx_ptr;
412     my = *my_ptr;
413     ptr = c->ref[ref_index][0] + (my * stride) + mx;
414
415     dminh = dmin;
416
417     if (mx > xmin && mx < xmax &&
418         my > ymin && my < ymax) {
419         int dx=0, dy=0;
420         int d, pen_x, pen_y;
421         const int index= (my<<ME_MAP_SHIFT) + mx;
422         const int t= score_map[(index-(1<<ME_MAP_SHIFT))&(ME_MAP_SIZE-1)];
423         const int l= score_map[(index- 1               )&(ME_MAP_SIZE-1)];
424         const int r= score_map[(index+ 1               )&(ME_MAP_SIZE-1)];
425         const int b= score_map[(index+(1<<ME_MAP_SHIFT))&(ME_MAP_SIZE-1)];
426         mx<<=1;
427         my<<=1;
428
429
430         pen_x= pred_x + mx;
431         pen_y= pred_y + my;
432
433         ptr-= stride;
434         if(t<=b){
435             CHECK_SAD_HALF_MV(y2 , 0, -1)
436             if(l<=r){
437                 CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, -1, -1)
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             }else{
447                 CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, +1, -1)
448                 if(t+l<=b+r){
449                     CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, -1, -1)
450                     ptr+= stride;
451                 }else{
452                     ptr+= stride;
453                     CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, +1, +1)
454                 }
455                 CHECK_SAD_HALF_MV(x2 , +1,  0)
456             }
457         }else{
458             if(l<=r){
459                 if(t+l<=b+r){
460                     CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, -1, -1)
461                     ptr+= stride;
462                 }else{
463                     ptr+= stride;
464                     CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, +1, +1)
465                 }
466                 CHECK_SAD_HALF_MV(x2 , -1,  0)
467                 CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, -1, +1)
468             }else{
469                 if(t+r<=b+l){
470                     CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, +1, -1)
471                     ptr+= stride;
472                 }else{
473                     ptr+= stride;
474                     CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, -1, +1)
475                 }
476                 CHECK_SAD_HALF_MV(x2 , +1,  0)
477                 CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, +1, +1)
478             }
479             CHECK_SAD_HALF_MV(y2 ,  0, +1)
480         }
481         mx+=dx;
482         my+=dy;
483
484     }else{
485         mx<<=1;
486         my<<=1;
487     }
488
489     *mx_ptr = mx;
490     *my_ptr = my;
491     return dminh;
492 }
493
494 static inline void set_p_mv_tables(MpegEncContext * s, int mx, int my, int mv4)
495 {
496     const int xy= s->mb_x + s->mb_y*s->mb_stride;
497
498     s->p_mv_table[xy][0] = mx;
499     s->p_mv_table[xy][1] = my;
500
501     /* has already been set to the 4 MV if 4MV is done */
502     if(mv4){
503         int mot_xy= s->block_index[0];
504
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         mot_xy += s->b8_stride;
511         s->current_picture.motion_val[0][mot_xy    ][0] = mx;
512         s->current_picture.motion_val[0][mot_xy    ][1] = my;
513         s->current_picture.motion_val[0][mot_xy + 1][0] = mx;
514         s->current_picture.motion_val[0][mot_xy + 1][1] = my;
515     }
516 }
517
518 /**
519  * get fullpel ME search limits.
520  */
521 static inline void get_limits(MpegEncContext *s, int x, int y)
522 {
523     MotionEstContext * const c= &s->me;
524     int range= c->avctx->me_range >> (1 + !!(c->flags&FLAG_QPEL));
525     int max_range = MAX_MV >> (1 + !!(c->flags&FLAG_QPEL));
526 /*
527     if(c->avctx->me_range) c->range= c->avctx->me_range >> 1;
528     else                   c->range= 16;
529 */
530     if (s->unrestricted_mv) {
531         c->xmin = - x - 16;
532         c->ymin = - y - 16;
533         c->xmax = - x + s->width;
534         c->ymax = - y + s->height;
535     } else if (s->out_format == FMT_H261){
536         // Search range of H261 is different from other codec standards
537         c->xmin = (x > 15) ? - 15 : 0;
538         c->ymin = (y > 15) ? - 15 : 0;
539         c->xmax = (x < s->mb_width * 16 - 16) ? 15 : 0;
540         c->ymax = (y < s->mb_height * 16 - 16) ? 15 : 0;
541     } else {
542         c->xmin = - x;
543         c->ymin = - y;
544         c->xmax = - x + s->mb_width *16 - 16;
545         c->ymax = - y + s->mb_height*16 - 16;
546     }
547     if(!range || range > max_range)
548         range = max_range;
549     if(range){
550         c->xmin = FFMAX(c->xmin,-range);
551         c->xmax = FFMIN(c->xmax, range);
552         c->ymin = FFMAX(c->ymin,-range);
553         c->ymax = FFMIN(c->ymax, range);
554     }
555 }
556
557 static inline void init_mv4_ref(MotionEstContext *c){
558     const int stride= c->stride;
559
560     c->ref[1][0] = c->ref[0][0] + 8;
561     c->ref[2][0] = c->ref[0][0] + 8*stride;
562     c->ref[3][0] = c->ref[2][0] + 8;
563     c->src[1][0] = c->src[0][0] + 8;
564     c->src[2][0] = c->src[0][0] + 8*stride;
565     c->src[3][0] = c->src[2][0] + 8;
566 }
567
568 static inline int h263_mv4_search(MpegEncContext *s, int mx, int my, int shift)
569 {
570     MotionEstContext * const c= &s->me;
571     const int size= 1;
572     const int h=8;
573     int block;
574     int P[10][2];
575     int dmin_sum=0, mx4_sum=0, my4_sum=0, i;
576     int same=1;
577     const int stride= c->stride;
578     uint8_t *mv_penalty= c->current_mv_penalty;
579     int saftey_cliping= s->unrestricted_mv && (s->width&15) && (s->height&15);
580
581     init_mv4_ref(c);
582
583     for(block=0; block<4; block++){
584         int mx4, my4;
585         int pred_x4, pred_y4;
586         int dmin4;
587         static const int off[4]= {2, 1, 1, -1};
588         const int mot_stride = s->b8_stride;
589         const int mot_xy = s->block_index[block];
590
591         if(saftey_cliping){
592             c->xmax = - 16*s->mb_x + s->width  - 8*(block &1);
593             c->ymax = - 16*s->mb_y + s->height - 8*(block>>1);
594         }
595
596         P_LEFT[0] = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - 1][0];
597         P_LEFT[1] = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - 1][1];
598
599         if(P_LEFT[0]       > (c->xmax<<shift)) P_LEFT[0]       = (c->xmax<<shift);
600
601         /* special case for first line */
602         if (s->first_slice_line && block<2) {
603             c->pred_x= pred_x4= P_LEFT[0];
604             c->pred_y= pred_y4= P_LEFT[1];
605         } else {
606             P_TOP[0]      = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - mot_stride             ][0];
607             P_TOP[1]      = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - mot_stride             ][1];
608             P_TOPRIGHT[0] = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - mot_stride + off[block]][0];
609             P_TOPRIGHT[1] = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - mot_stride + off[block]][1];
610             if(P_TOP[1]      > (c->ymax<<shift)) P_TOP[1]     = (c->ymax<<shift);
611             if(P_TOPRIGHT[0] < (c->xmin<<shift)) P_TOPRIGHT[0]= (c->xmin<<shift);
612             if(P_TOPRIGHT[0] > (c->xmax<<shift)) P_TOPRIGHT[0]= (c->xmax<<shift);
613             if(P_TOPRIGHT[1] > (c->ymax<<shift)) P_TOPRIGHT[1]= (c->ymax<<shift);
614
615             P_MEDIAN[0]= mid_pred(P_LEFT[0], P_TOP[0], P_TOPRIGHT[0]);
616             P_MEDIAN[1]= mid_pred(P_LEFT[1], P_TOP[1], P_TOPRIGHT[1]);
617
618             c->pred_x= pred_x4 = P_MEDIAN[0];
619             c->pred_y= pred_y4 = P_MEDIAN[1];
620         }
621         P_MV1[0]= mx;
622         P_MV1[1]= my;
623         if(saftey_cliping)
624             for(i=1; i<10; i++){
625                 if (s->first_slice_line && block<2 && i>1 && i<9)
626                     continue;
627                 if (i>4 && i<9)
628                     continue;
629                 if(P[i][0] > (c->xmax<<shift)) P[i][0]= (c->xmax<<shift);
630                 if(P[i][1] > (c->ymax<<shift)) P[i][1]= (c->ymax<<shift);
631             }
632
633         dmin4 = epzs_motion_search4(s, &mx4, &my4, P, block, block, s->p_mv_table, (1<<16)>>shift);
634
635         dmin4= c->sub_motion_search(s, &mx4, &my4, dmin4, block, block, size, h);
636
637         if (s->mecc.me_sub_cmp[0] != s->mecc.mb_cmp[0]) {
638             int dxy;
639             const int offset= ((block&1) + (block>>1)*stride)*8;
640             uint8_t *dest_y = c->scratchpad + offset;
641             if(s->quarter_sample){
642                 uint8_t *ref= c->ref[block][0] + (mx4>>2) + (my4>>2)*stride;
643                 dxy = ((my4 & 3) << 2) | (mx4 & 3);
644
645                 if(s->no_rounding)
646                     s->qdsp.put_no_rnd_qpel_pixels_tab[1][dxy](dest_y, ref, stride);
647                 else
648                     s->qdsp.put_qpel_pixels_tab[1][dxy](dest_y, ref, stride);
649             }else{
650                 uint8_t *ref= c->ref[block][0] + (mx4>>1) + (my4>>1)*stride;
651                 dxy = ((my4 & 1) << 1) | (mx4 & 1);
652
653                 if(s->no_rounding)
654                     s->hdsp.put_no_rnd_pixels_tab[1][dxy](dest_y    , ref    , stride, h);
655                 else
656                     s->hdsp.put_pixels_tab       [1][dxy](dest_y    , ref    , stride, h);
657             }
658             dmin_sum+= (mv_penalty[mx4-pred_x4] + mv_penalty[my4-pred_y4])*c->mb_penalty_factor;
659         }else
660             dmin_sum+= dmin4;
661
662         if(s->quarter_sample){
663             mx4_sum+= mx4/2;
664             my4_sum+= my4/2;
665         }else{
666             mx4_sum+= mx4;
667             my4_sum+= my4;
668         }
669
670         s->current_picture.motion_val[0][s->block_index[block]][0] = mx4;
671         s->current_picture.motion_val[0][s->block_index[block]][1] = my4;
672
673         if(mx4 != mx || my4 != my) same=0;
674     }
675
676     if(same)
677         return INT_MAX;
678
679     if (s->mecc.me_sub_cmp[0] != s->mecc.mb_cmp[0]) {
680         dmin_sum += s->mecc.mb_cmp[0](s,
681                                       s->new_picture.f->data[0] +
682                                       s->mb_x * 16 + s->mb_y * 16 * stride,
683                                       c->scratchpad, stride, 16);
684     }
685
686     if(c->avctx->mb_cmp&FF_CMP_CHROMA){
687         int dxy;
688         int mx, my;
689         int offset;
690
691         mx= ff_h263_round_chroma(mx4_sum);
692         my= ff_h263_round_chroma(my4_sum);
693         dxy = ((my & 1) << 1) | (mx & 1);
694
695         offset= (s->mb_x*8 + (mx>>1)) + (s->mb_y*8 + (my>>1))*s->uvlinesize;
696
697         if(s->no_rounding){
698             s->hdsp.put_no_rnd_pixels_tab[1][dxy](c->scratchpad    , s->last_picture.f->data[1] + offset, s->uvlinesize, 8);
699             s->hdsp.put_no_rnd_pixels_tab[1][dxy](c->scratchpad + 8, s->last_picture.f->data[2] + offset, s->uvlinesize, 8);
700         }else{
701             s->hdsp.put_pixels_tab       [1][dxy](c->scratchpad    , s->last_picture.f->data[1] + offset, s->uvlinesize, 8);
702             s->hdsp.put_pixels_tab       [1][dxy](c->scratchpad + 8, s->last_picture.f->data[2] + offset, s->uvlinesize, 8);
703         }
704
705         dmin_sum += s->mecc.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);
706         dmin_sum += s->mecc.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);
707     }
708
709     c->pred_x= mx;
710     c->pred_y= my;
711
712     switch(c->avctx->mb_cmp&0xFF){
713     /*case FF_CMP_SSE:
714         return dmin_sum+ 32*s->qscale*s->qscale;*/
715     case FF_CMP_RD:
716         return dmin_sum;
717     default:
718         return dmin_sum+ 11*c->mb_penalty_factor;
719     }
720 }
721
722 static inline void init_interlaced_ref(MpegEncContext *s, int ref_index){
723     MotionEstContext * const c= &s->me;
724
725     c->ref[1+ref_index][0] = c->ref[0+ref_index][0] + s->linesize;
726     c->src[1][0] = c->src[0][0] + s->linesize;
727     if(c->flags & FLAG_CHROMA){
728         c->ref[1+ref_index][1] = c->ref[0+ref_index][1] + s->uvlinesize;
729         c->ref[1+ref_index][2] = c->ref[0+ref_index][2] + s->uvlinesize;
730         c->src[1][1] = c->src[0][1] + s->uvlinesize;
731         c->src[1][2] = c->src[0][2] + s->uvlinesize;
732     }
733 }
734
735 static int interlaced_search(MpegEncContext *s, int ref_index,
736                              int16_t (*mv_tables[2][2])[2], uint8_t *field_select_tables[2], int mx, int my, int user_field_select)
737 {
738     MotionEstContext * const c= &s->me;
739     const int size=0;
740     const int h=8;
741     int block;
742     int P[10][2];
743     uint8_t * const mv_penalty= c->current_mv_penalty;
744     int same=1;
745     const int stride= 2*s->linesize;
746     int dmin_sum= 0;
747     const int mot_stride= s->mb_stride;
748     const int xy= s->mb_x + s->mb_y*mot_stride;
749
750     c->ymin>>=1;
751     c->ymax>>=1;
752     c->stride<<=1;
753     c->uvstride<<=1;
754     init_interlaced_ref(s, ref_index);
755
756     for(block=0; block<2; block++){
757         int field_select;
758         int best_dmin= INT_MAX;
759         int best_field= -1;
760
761         for(field_select=0; field_select<2; field_select++){
762             int dmin, mx_i, my_i;
763             int16_t (*mv_table)[2]= mv_tables[block][field_select];
764
765             if(user_field_select){
766                 av_assert1(field_select==0 || field_select==1);
767                 av_assert1(field_select_tables[block][xy]==0 || field_select_tables[block][xy]==1);
768                 if(field_select_tables[block][xy] != field_select)
769                     continue;
770             }
771
772             P_LEFT[0] = mv_table[xy - 1][0];
773             P_LEFT[1] = mv_table[xy - 1][1];
774             if(P_LEFT[0]       > (c->xmax<<1)) P_LEFT[0]       = (c->xmax<<1);
775
776             c->pred_x= P_LEFT[0];
777             c->pred_y= P_LEFT[1];
778
779             if(!s->first_slice_line){
780                 P_TOP[0]      = mv_table[xy - mot_stride][0];
781                 P_TOP[1]      = mv_table[xy - mot_stride][1];
782                 P_TOPRIGHT[0] = mv_table[xy - mot_stride + 1][0];
783                 P_TOPRIGHT[1] = mv_table[xy - mot_stride + 1][1];
784                 if(P_TOP[1]      > (c->ymax<<1)) P_TOP[1]     = (c->ymax<<1);
785                 if(P_TOPRIGHT[0] < (c->xmin<<1)) P_TOPRIGHT[0]= (c->xmin<<1);
786                 if(P_TOPRIGHT[0] > (c->xmax<<1)) P_TOPRIGHT[0]= (c->xmax<<1);
787                 if(P_TOPRIGHT[1] > (c->ymax<<1)) P_TOPRIGHT[1]= (c->ymax<<1);
788
789                 P_MEDIAN[0]= mid_pred(P_LEFT[0], P_TOP[0], P_TOPRIGHT[0]);
790                 P_MEDIAN[1]= mid_pred(P_LEFT[1], P_TOP[1], P_TOPRIGHT[1]);
791             }
792             P_MV1[0]= mx; //FIXME not correct if block != field_select
793             P_MV1[1]= my / 2;
794
795             dmin = epzs_motion_search2(s, &mx_i, &my_i, P, block, field_select+ref_index, mv_table, (1<<16)>>1);
796
797             dmin= c->sub_motion_search(s, &mx_i, &my_i, dmin, block, field_select+ref_index, size, h);
798
799             mv_table[xy][0]= mx_i;
800             mv_table[xy][1]= my_i;
801
802             if (s->mecc.me_sub_cmp[0] != s->mecc.mb_cmp[0]) {
803                 int dxy;
804
805                 //FIXME chroma ME
806                 uint8_t *ref= c->ref[field_select+ref_index][0] + (mx_i>>1) + (my_i>>1)*stride;
807                 dxy = ((my_i & 1) << 1) | (mx_i & 1);
808
809                 if(s->no_rounding){
810                     s->hdsp.put_no_rnd_pixels_tab[size][dxy](c->scratchpad, ref    , stride, h);
811                 }else{
812                     s->hdsp.put_pixels_tab       [size][dxy](c->scratchpad, ref    , stride, h);
813                 }
814                 dmin = s->mecc.mb_cmp[size](s, c->src[block][0], c->scratchpad, stride, h);
815                 dmin+= (mv_penalty[mx_i-c->pred_x] + mv_penalty[my_i-c->pred_y] + 1)*c->mb_penalty_factor;
816             }else
817                 dmin+= c->mb_penalty_factor; //field_select bits
818
819             dmin += field_select != block; //slightly prefer same field
820
821             if(dmin < best_dmin){
822                 best_dmin= dmin;
823                 best_field= field_select;
824             }
825         }
826         {
827             int16_t (*mv_table)[2]= mv_tables[block][best_field];
828
829             if(mv_table[xy][0] != mx) same=0; //FIXME check if these checks work and are any good at all
830             if(mv_table[xy][1]&1) same=0;
831             if(mv_table[xy][1]*2 != my) same=0;
832             if(best_field != block) same=0;
833         }
834
835         field_select_tables[block][xy]= best_field;
836         dmin_sum += best_dmin;
837     }
838
839     c->ymin<<=1;
840     c->ymax<<=1;
841     c->stride>>=1;
842     c->uvstride>>=1;
843
844     if(same)
845         return INT_MAX;
846
847     switch(c->avctx->mb_cmp&0xFF){
848     /*case FF_CMP_SSE:
849         return dmin_sum+ 32*s->qscale*s->qscale;*/
850     case FF_CMP_RD:
851         return dmin_sum;
852     default:
853         return dmin_sum+ 11*c->mb_penalty_factor;
854     }
855 }
856
857 static inline int get_penalty_factor(int lambda, int lambda2, int type){
858     switch(type&0xFF){
859     default:
860     case FF_CMP_SAD:
861         return lambda>>FF_LAMBDA_SHIFT;
862     case FF_CMP_DCT:
863         return (3*lambda)>>(FF_LAMBDA_SHIFT+1);
864     case FF_CMP_W53:
865         return (4*lambda)>>(FF_LAMBDA_SHIFT);
866     case FF_CMP_W97:
867         return (2*lambda)>>(FF_LAMBDA_SHIFT);
868     case FF_CMP_SATD:
869     case FF_CMP_DCT264:
870         return (2*lambda)>>FF_LAMBDA_SHIFT;
871     case FF_CMP_RD:
872     case FF_CMP_PSNR:
873     case FF_CMP_SSE:
874     case FF_CMP_NSSE:
875         return lambda2>>FF_LAMBDA_SHIFT;
876     case FF_CMP_BIT:
877         return 1;
878     }
879 }
880
881 void ff_estimate_p_frame_motion(MpegEncContext * s,
882                                 int mb_x, int mb_y)
883 {
884     MotionEstContext * const c= &s->me;
885     uint8_t *pix, *ppix;
886     int sum, mx, my, dmin;
887     int varc;            ///< the variance of the block (sum of squared (p[y][x]-average))
888     int vard;            ///< sum of squared differences with the estimated motion vector
889     int P[10][2];
890     const int shift= 1+s->quarter_sample;
891     int mb_type=0;
892     Picture * const pic= &s->current_picture;
893
894     init_ref(c, s->new_picture.f->data, s->last_picture.f->data, NULL, 16*mb_x, 16*mb_y, 0);
895
896     av_assert0(s->quarter_sample==0 || s->quarter_sample==1);
897     av_assert0(s->linesize == c->stride);
898     av_assert0(s->uvlinesize == c->uvstride);
899
900     c->penalty_factor    = get_penalty_factor(s->lambda, s->lambda2, c->avctx->me_cmp);
901     c->sub_penalty_factor= get_penalty_factor(s->lambda, s->lambda2, c->avctx->me_sub_cmp);
902     c->mb_penalty_factor = get_penalty_factor(s->lambda, s->lambda2, c->avctx->mb_cmp);
903     c->current_mv_penalty= c->mv_penalty[s->f_code] + MAX_MV;
904
905     get_limits(s, 16*mb_x, 16*mb_y);
906     c->skip=0;
907
908     /* intra / predictive decision */
909     pix = c->src[0][0];
910     sum  = s->mpvencdsp.pix_sum(pix, s->linesize);
911     varc = s->mpvencdsp.pix_norm1(pix, s->linesize) -
912            (((unsigned) sum * sum) >> 8) + 500;
913
914     pic->mb_mean[s->mb_stride * mb_y + mb_x] = (sum+128)>>8;
915     pic->mb_var [s->mb_stride * mb_y + mb_x] = (varc+128)>>8;
916     c->mb_var_sum_temp += (varc+128)>>8;
917
918     switch(s->me_method) {
919     case ME_ZERO:
920     default:
921         mx   = 0;
922         my   = 0;
923         dmin = 0;
924         break;
925     case ME_X1:
926     case ME_EPZS:
927        {
928             const int mot_stride = s->b8_stride;
929             const int mot_xy = s->block_index[0];
930
931             P_LEFT[0] = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - 1][0];
932             P_LEFT[1] = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - 1][1];
933
934             if(P_LEFT[0]       > (c->xmax<<shift)) P_LEFT[0]       = (c->xmax<<shift);
935
936             if(!s->first_slice_line) {
937                 P_TOP[0]      = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - mot_stride    ][0];
938                 P_TOP[1]      = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - mot_stride    ][1];
939                 P_TOPRIGHT[0] = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - mot_stride + 2][0];
940                 P_TOPRIGHT[1] = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - mot_stride + 2][1];
941                 if(P_TOP[1]      > (c->ymax<<shift)) P_TOP[1]     = (c->ymax<<shift);
942                 if(P_TOPRIGHT[0] < (c->xmin<<shift)) P_TOPRIGHT[0]= (c->xmin<<shift);
943                 if(P_TOPRIGHT[1] > (c->ymax<<shift)) P_TOPRIGHT[1]= (c->ymax<<shift);
944
945                 P_MEDIAN[0]= mid_pred(P_LEFT[0], P_TOP[0], P_TOPRIGHT[0]);
946                 P_MEDIAN[1]= mid_pred(P_LEFT[1], P_TOP[1], P_TOPRIGHT[1]);
947
948                 if(s->out_format == FMT_H263){
949                     c->pred_x = P_MEDIAN[0];
950                     c->pred_y = P_MEDIAN[1];
951                 }else { /* mpeg1 at least */
952                     c->pred_x= P_LEFT[0];
953                     c->pred_y= P_LEFT[1];
954                 }
955             }else{
956                 c->pred_x= P_LEFT[0];
957                 c->pred_y= P_LEFT[1];
958             }
959
960         }
961         dmin = ff_epzs_motion_search(s, &mx, &my, P, 0, 0, s->p_mv_table, (1<<16)>>shift, 0, 16);
962
963         break;
964     }
965
966     /* At this point (mx,my) are full-pell and the relative displacement */
967     ppix = c->ref[0][0] + (my * s->linesize) + mx;
968
969     vard = s->mecc.sse[0](NULL, pix, ppix, s->linesize, 16);
970
971     pic->mc_mb_var[s->mb_stride * mb_y + mb_x] = (vard+128)>>8;
972     c->mc_mb_var_sum_temp += (vard+128)>>8;
973
974     if (c->avctx->mb_decision > FF_MB_DECISION_SIMPLE) {
975         int p_score= FFMIN(vard, varc-500+(s->lambda2>>FF_LAMBDA_SHIFT)*100);
976         int i_score= varc-500+(s->lambda2>>FF_LAMBDA_SHIFT)*20;
977         c->scene_change_score+= ff_sqrt(p_score) - ff_sqrt(i_score);
978
979         if (vard*2 + 200*256 > varc)
980             mb_type|= CANDIDATE_MB_TYPE_INTRA;
981         if (varc*2 + 200*256 > vard || s->qscale > 24){
982 //        if (varc*2 + 200*256 + 50*(s->lambda2>>FF_LAMBDA_SHIFT) > vard){
983             mb_type|= CANDIDATE_MB_TYPE_INTER;
984             c->sub_motion_search(s, &mx, &my, dmin, 0, 0, 0, 16);
985             if (s->mpv_flags & FF_MPV_FLAG_MV0)
986                 if(mx || my)
987                     mb_type |= CANDIDATE_MB_TYPE_SKIPPED; //FIXME check difference
988         }else{
989             mx <<=shift;
990             my <<=shift;
991         }
992         if((s->flags&CODEC_FLAG_4MV)
993            && !c->skip && varc>50<<8 && vard>10<<8){
994             if(h263_mv4_search(s, mx, my, shift) < INT_MAX)
995                 mb_type|=CANDIDATE_MB_TYPE_INTER4V;
996
997             set_p_mv_tables(s, mx, my, 0);
998         }else
999             set_p_mv_tables(s, mx, my, 1);
1000         if((s->flags&CODEC_FLAG_INTERLACED_ME)
1001            && !c->skip){ //FIXME varc/d checks
1002             if(interlaced_search(s, 0, s->p_field_mv_table, s->p_field_select_table, mx, my, 0) < INT_MAX)
1003                 mb_type |= CANDIDATE_MB_TYPE_INTER_I;
1004         }
1005     }else{
1006         int intra_score, i;
1007         mb_type= CANDIDATE_MB_TYPE_INTER;
1008
1009         dmin= c->sub_motion_search(s, &mx, &my, dmin, 0, 0, 0, 16);
1010         if(c->avctx->me_sub_cmp != c->avctx->mb_cmp && !c->skip)
1011             dmin= get_mb_score(s, mx, my, 0, 0, 0, 16, 1);
1012
1013         if((s->flags&CODEC_FLAG_4MV)
1014            && !c->skip && varc>50<<8 && vard>10<<8){
1015             int dmin4= h263_mv4_search(s, mx, my, shift);
1016             if(dmin4 < dmin){
1017                 mb_type= CANDIDATE_MB_TYPE_INTER4V;
1018                 dmin=dmin4;
1019             }
1020         }
1021         if((s->flags&CODEC_FLAG_INTERLACED_ME)
1022            && !c->skip){ //FIXME varc/d checks
1023             int dmin_i= interlaced_search(s, 0, s->p_field_mv_table, s->p_field_select_table, mx, my, 0);
1024             if(dmin_i < dmin){
1025                 mb_type = CANDIDATE_MB_TYPE_INTER_I;
1026                 dmin= dmin_i;
1027             }
1028         }
1029
1030         set_p_mv_tables(s, mx, my, mb_type!=CANDIDATE_MB_TYPE_INTER4V);
1031
1032         /* get intra luma score */
1033         if((c->avctx->mb_cmp&0xFF)==FF_CMP_SSE){
1034             intra_score= varc - 500;
1035         }else{
1036             unsigned mean = (sum+128)>>8;
1037             mean*= 0x01010101;
1038
1039             for(i=0; i<16; i++){
1040                 *(uint32_t*)(&c->scratchpad[i*s->linesize+ 0]) = mean;
1041                 *(uint32_t*)(&c->scratchpad[i*s->linesize+ 4]) = mean;
1042                 *(uint32_t*)(&c->scratchpad[i*s->linesize+ 8]) = mean;
1043                 *(uint32_t*)(&c->scratchpad[i*s->linesize+12]) = mean;
1044             }
1045
1046             intra_score= s->mecc.mb_cmp[0](s, c->scratchpad, pix, s->linesize, 16);
1047         }
1048         intra_score += c->mb_penalty_factor*16;
1049
1050         if(intra_score < dmin){
1051             mb_type= CANDIDATE_MB_TYPE_INTRA;
1052             s->current_picture.mb_type[mb_y*s->mb_stride + mb_x] = CANDIDATE_MB_TYPE_INTRA; //FIXME cleanup
1053         }else
1054             s->current_picture.mb_type[mb_y*s->mb_stride + mb_x] = 0;
1055
1056         {
1057             int p_score= FFMIN(vard, varc-500+(s->lambda2>>FF_LAMBDA_SHIFT)*100);
1058             int i_score= varc-500+(s->lambda2>>FF_LAMBDA_SHIFT)*20;
1059             c->scene_change_score+= ff_sqrt(p_score) - ff_sqrt(i_score);
1060         }
1061     }
1062
1063     s->mb_type[mb_y*s->mb_stride + mb_x]= mb_type;
1064 }
1065
1066 int ff_pre_estimate_p_frame_motion(MpegEncContext * s,
1067                                     int mb_x, int mb_y)
1068 {
1069     MotionEstContext * const c= &s->me;
1070     int mx, my, dmin;
1071     int P[10][2];
1072     const int shift= 1+s->quarter_sample;
1073     const int xy= mb_x + mb_y*s->mb_stride;
1074     init_ref(c, s->new_picture.f->data, s->last_picture.f->data, NULL, 16*mb_x, 16*mb_y, 0);
1075
1076     av_assert0(s->quarter_sample==0 || s->quarter_sample==1);
1077
1078     c->pre_penalty_factor    = get_penalty_factor(s->lambda, s->lambda2, c->avctx->me_pre_cmp);
1079     c->current_mv_penalty= c->mv_penalty[s->f_code] + MAX_MV;
1080
1081     get_limits(s, 16*mb_x, 16*mb_y);
1082     c->skip=0;
1083
1084     P_LEFT[0]       = s->p_mv_table[xy + 1][0];
1085     P_LEFT[1]       = s->p_mv_table[xy + 1][1];
1086
1087     if(P_LEFT[0]       < (c->xmin<<shift)) P_LEFT[0]       = (c->xmin<<shift);
1088
1089     /* special case for first line */
1090     if (s->first_slice_line) {
1091         c->pred_x= P_LEFT[0];
1092         c->pred_y= P_LEFT[1];
1093         P_TOP[0]= P_TOPRIGHT[0]= P_MEDIAN[0]=
1094         P_TOP[1]= P_TOPRIGHT[1]= P_MEDIAN[1]= 0; //FIXME
1095     } else {
1096         P_TOP[0]      = s->p_mv_table[xy + s->mb_stride    ][0];
1097         P_TOP[1]      = s->p_mv_table[xy + s->mb_stride    ][1];
1098         P_TOPRIGHT[0] = s->p_mv_table[xy + s->mb_stride - 1][0];
1099         P_TOPRIGHT[1] = s->p_mv_table[xy + s->mb_stride - 1][1];
1100         if(P_TOP[1]      < (c->ymin<<shift)) P_TOP[1]     = (c->ymin<<shift);
1101         if(P_TOPRIGHT[0] > (c->xmax<<shift)) P_TOPRIGHT[0]= (c->xmax<<shift);
1102         if(P_TOPRIGHT[1] < (c->ymin<<shift)) P_TOPRIGHT[1]= (c->ymin<<shift);
1103
1104         P_MEDIAN[0]= mid_pred(P_LEFT[0], P_TOP[0], P_TOPRIGHT[0]);
1105         P_MEDIAN[1]= mid_pred(P_LEFT[1], P_TOP[1], P_TOPRIGHT[1]);
1106
1107         c->pred_x = P_MEDIAN[0];
1108         c->pred_y = P_MEDIAN[1];
1109     }
1110
1111     dmin = ff_epzs_motion_search(s, &mx, &my, P, 0, 0, s->p_mv_table, (1<<16)>>shift, 0, 16);
1112
1113     s->p_mv_table[xy][0] = mx<<shift;
1114     s->p_mv_table[xy][1] = my<<shift;
1115
1116     return dmin;
1117 }
1118
1119 static int estimate_motion_b(MpegEncContext *s, int mb_x, int mb_y,
1120                              int16_t (*mv_table)[2], int ref_index, int f_code)
1121 {
1122     MotionEstContext * const c= &s->me;
1123     int mx, my, dmin;
1124     int P[10][2];
1125     const int shift= 1+s->quarter_sample;
1126     const int mot_stride = s->mb_stride;
1127     const int mot_xy = mb_y*mot_stride + mb_x;
1128     uint8_t * const mv_penalty= c->mv_penalty[f_code] + MAX_MV;
1129     int mv_scale;
1130
1131     c->penalty_factor    = get_penalty_factor(s->lambda, s->lambda2, c->avctx->me_cmp);
1132     c->sub_penalty_factor= get_penalty_factor(s->lambda, s->lambda2, c->avctx->me_sub_cmp);
1133     c->mb_penalty_factor = get_penalty_factor(s->lambda, s->lambda2, c->avctx->mb_cmp);
1134     c->current_mv_penalty= mv_penalty;
1135
1136     get_limits(s, 16*mb_x, 16*mb_y);
1137
1138     switch(s->me_method) {
1139     case ME_ZERO:
1140     default:
1141         mx   = 0;
1142         my   = 0;
1143         dmin = 0;
1144         break;
1145     case ME_X1:
1146     case ME_EPZS:
1147         P_LEFT[0] = mv_table[mot_xy - 1][0];
1148         P_LEFT[1] = mv_table[mot_xy - 1][1];
1149
1150         if (P_LEFT[0] > (c->xmax << shift)) P_LEFT[0] = (c->xmax << shift);
1151
1152         /* special case for first line */
1153         if (!s->first_slice_line) {
1154             P_TOP[0]      = mv_table[mot_xy - mot_stride    ][0];
1155             P_TOP[1]      = mv_table[mot_xy - mot_stride    ][1];
1156             P_TOPRIGHT[0] = mv_table[mot_xy - mot_stride + 1][0];
1157             P_TOPRIGHT[1] = mv_table[mot_xy - mot_stride + 1][1];
1158             if (P_TOP[1] > (c->ymax << shift)) P_TOP[1] = (c->ymax << shift);
1159             if (P_TOPRIGHT[0] < (c->xmin << shift)) P_TOPRIGHT[0] = (c->xmin << shift);
1160             if (P_TOPRIGHT[1] > (c->ymax << shift)) P_TOPRIGHT[1] = (c->ymax << shift);
1161
1162             P_MEDIAN[0] = mid_pred(P_LEFT[0], P_TOP[0], P_TOPRIGHT[0]);
1163             P_MEDIAN[1] = mid_pred(P_LEFT[1], P_TOP[1], P_TOPRIGHT[1]);
1164         }
1165         c->pred_x = P_LEFT[0];
1166         c->pred_y = P_LEFT[1];
1167
1168         if(mv_table == s->b_forw_mv_table){
1169             mv_scale= (s->pb_time<<16) / (s->pp_time<<shift);
1170         }else{
1171             mv_scale= ((s->pb_time - s->pp_time)<<16) / (s->pp_time<<shift);
1172         }
1173
1174         dmin = ff_epzs_motion_search(s, &mx, &my, P, 0, ref_index, s->p_mv_table, mv_scale, 0, 16);
1175
1176         break;
1177     }
1178
1179     dmin= c->sub_motion_search(s, &mx, &my, dmin, 0, ref_index, 0, 16);
1180
1181     if(c->avctx->me_sub_cmp != c->avctx->mb_cmp && !c->skip)
1182         dmin= get_mb_score(s, mx, my, 0, ref_index, 0, 16, 1);
1183
1184 //    s->mb_type[mb_y*s->mb_width + mb_x]= mb_type;
1185     mv_table[mot_xy][0]= mx;
1186     mv_table[mot_xy][1]= my;
1187
1188     return dmin;
1189 }
1190
1191 static inline int check_bidir_mv(MpegEncContext * s,
1192                    int motion_fx, int motion_fy,
1193                    int motion_bx, int motion_by,
1194                    int pred_fx, int pred_fy,
1195                    int pred_bx, int pred_by,
1196                    int size, int h)
1197 {
1198     //FIXME optimize?
1199     //FIXME better f_code prediction (max mv & distance)
1200     //FIXME pointers
1201     MotionEstContext * const c= &s->me;
1202     uint8_t * const mv_penalty_f= c->mv_penalty[s->f_code] + MAX_MV; // f_code of the prev frame
1203     uint8_t * const mv_penalty_b= c->mv_penalty[s->b_code] + MAX_MV; // f_code of the prev frame
1204     int stride= c->stride;
1205     uint8_t *dest_y = c->scratchpad;
1206     uint8_t *ptr;
1207     int dxy;
1208     int src_x, src_y;
1209     int fbmin;
1210     uint8_t **src_data= c->src[0];
1211     uint8_t **ref_data= c->ref[0];
1212     uint8_t **ref2_data= c->ref[2];
1213
1214     if(s->quarter_sample){
1215         dxy = ((motion_fy & 3) << 2) | (motion_fx & 3);
1216         src_x = motion_fx >> 2;
1217         src_y = motion_fy >> 2;
1218
1219         ptr = ref_data[0] + (src_y * stride) + src_x;
1220         s->qdsp.put_qpel_pixels_tab[0][dxy](dest_y, ptr, stride);
1221
1222         dxy = ((motion_by & 3) << 2) | (motion_bx & 3);
1223         src_x = motion_bx >> 2;
1224         src_y = motion_by >> 2;
1225
1226         ptr = ref2_data[0] + (src_y * stride) + src_x;
1227         s->qdsp.avg_qpel_pixels_tab[size][dxy](dest_y, ptr, stride);
1228     }else{
1229         dxy = ((motion_fy & 1) << 1) | (motion_fx & 1);
1230         src_x = motion_fx >> 1;
1231         src_y = motion_fy >> 1;
1232
1233         ptr = ref_data[0] + (src_y * stride) + src_x;
1234         s->hdsp.put_pixels_tab[size][dxy](dest_y    , ptr    , stride, h);
1235
1236         dxy = ((motion_by & 1) << 1) | (motion_bx & 1);
1237         src_x = motion_bx >> 1;
1238         src_y = motion_by >> 1;
1239
1240         ptr = ref2_data[0] + (src_y * stride) + src_x;
1241         s->hdsp.avg_pixels_tab[size][dxy](dest_y    , ptr    , stride, h);
1242     }
1243
1244     fbmin = (mv_penalty_f[motion_fx-pred_fx] + mv_penalty_f[motion_fy-pred_fy])*c->mb_penalty_factor
1245            +(mv_penalty_b[motion_bx-pred_bx] + mv_penalty_b[motion_by-pred_by])*c->mb_penalty_factor
1246            + s->mecc.mb_cmp[size](s, src_data[0], dest_y, stride, h); // FIXME new_pic
1247
1248     if(c->avctx->mb_cmp&FF_CMP_CHROMA){
1249     }
1250     //FIXME CHROMA !!!
1251
1252     return fbmin;
1253 }
1254
1255 /* refine the bidir vectors in hq mode and return the score in both lq & hq mode*/
1256 static inline int bidir_refine(MpegEncContext * s, int mb_x, int mb_y)
1257 {
1258     MotionEstContext * const c= &s->me;
1259     const int mot_stride = s->mb_stride;
1260     const int xy = mb_y *mot_stride + mb_x;
1261     int fbmin;
1262     int pred_fx= s->b_bidir_forw_mv_table[xy-1][0];
1263     int pred_fy= s->b_bidir_forw_mv_table[xy-1][1];
1264     int pred_bx= s->b_bidir_back_mv_table[xy-1][0];
1265     int pred_by= s->b_bidir_back_mv_table[xy-1][1];
1266     int motion_fx= s->b_bidir_forw_mv_table[xy][0]= s->b_forw_mv_table[xy][0];
1267     int motion_fy= s->b_bidir_forw_mv_table[xy][1]= s->b_forw_mv_table[xy][1];
1268     int motion_bx= s->b_bidir_back_mv_table[xy][0]= s->b_back_mv_table[xy][0];
1269     int motion_by= s->b_bidir_back_mv_table[xy][1]= s->b_back_mv_table[xy][1];
1270     const int flags= c->sub_flags;
1271     const int qpel= flags&FLAG_QPEL;
1272     const int shift= 1+qpel;
1273     const int xmin= c->xmin<<shift;
1274     const int ymin= c->ymin<<shift;
1275     const int xmax= c->xmax<<shift;
1276     const int ymax= c->ymax<<shift;
1277 #define HASH(fx,fy,bx,by) ((fx)+17*(fy)+63*(bx)+117*(by))
1278 #define HASH8(fx,fy,bx,by) ((uint8_t)HASH(fx,fy,bx,by))
1279     int hashidx= HASH(motion_fx,motion_fy, motion_bx, motion_by);
1280     uint8_t map[256] = { 0 };
1281
1282     map[hashidx&255] = 1;
1283
1284     fbmin= check_bidir_mv(s, motion_fx, motion_fy,
1285                           motion_bx, motion_by,
1286                           pred_fx, pred_fy,
1287                           pred_bx, pred_by,
1288                           0, 16);
1289
1290     if(s->avctx->bidir_refine){
1291         int end;
1292         static const uint8_t limittab[5]={0,8,32,64,80};
1293         const int limit= limittab[s->avctx->bidir_refine];
1294         static const int8_t vect[][4]={
1295 { 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},
1296
1297 { 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},
1298 { 0, 1, 0, 1}, { 0,-1, 0,-1}, { 1, 0, 1, 0}, {-1, 0,-1, 0},
1299 { 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},
1300 { 0,-1, 0, 1}, { 0, 1, 0,-1}, {-1, 0, 1, 0}, { 1, 0,-1, 0},
1301
1302 { 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},
1303 { 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},
1304 { 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},
1305 { 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},
1306
1307 { 1, 1, 1, 1}, {-1,-1,-1,-1},
1308 { 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},
1309 { 1, 1,-1,-1}, {-1,-1, 1, 1}, { 1,-1,-1, 1}, {-1, 1, 1,-1}, { 1,-1, 1,-1}, {-1, 1,-1, 1},
1310         };
1311         static const uint8_t hash[]={
1312 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),
1313
1314 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),
1315 HASH8( 0, 1, 0, 1), HASH8( 0,-1, 0,-1), HASH8( 1, 0, 1, 0), HASH8(-1, 0,-1, 0),
1316 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),
1317 HASH8( 0,-1, 0, 1), HASH8( 0, 1, 0,-1), HASH8(-1, 0, 1, 0), HASH8( 1, 0,-1, 0),
1318
1319 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),
1320 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),
1321 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),
1322 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),
1323
1324 HASH8( 1, 1, 1, 1), HASH8(-1,-1,-1,-1),
1325 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),
1326 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),
1327 };
1328
1329 #define CHECK_BIDIR(fx,fy,bx,by)\
1330     if( !map[(hashidx+HASH(fx,fy,bx,by))&255]\
1331        &&(fx<=0 || motion_fx+fx<=xmax) && (fy<=0 || motion_fy+fy<=ymax) && (bx<=0 || motion_bx+bx<=xmax) && (by<=0 || motion_by+by<=ymax)\
1332        &&(fx>=0 || motion_fx+fx>=xmin) && (fy>=0 || motion_fy+fy>=ymin) && (bx>=0 || motion_bx+bx>=xmin) && (by>=0 || motion_by+by>=ymin)){\
1333         int score;\
1334         map[(hashidx+HASH(fx,fy,bx,by))&255] = 1;\
1335         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);\
1336         if(score < fbmin){\
1337             hashidx += HASH(fx,fy,bx,by);\
1338             fbmin= score;\
1339             motion_fx+=fx;\
1340             motion_fy+=fy;\
1341             motion_bx+=bx;\
1342             motion_by+=by;\
1343             end=0;\
1344         }\
1345     }
1346 #define CHECK_BIDIR2(a,b,c,d)\
1347 CHECK_BIDIR(a,b,c,d)\
1348 CHECK_BIDIR(-(a),-(b),-(c),-(d))
1349
1350         do{
1351             int i;
1352             int borderdist=0;
1353             end=1;
1354
1355             CHECK_BIDIR2(0,0,0,1)
1356             CHECK_BIDIR2(0,0,1,0)
1357             CHECK_BIDIR2(0,1,0,0)
1358             CHECK_BIDIR2(1,0,0,0)
1359
1360             for(i=8; i<limit; i++){
1361                 int fx= motion_fx+vect[i][0];
1362                 int fy= motion_fy+vect[i][1];
1363                 int bx= motion_bx+vect[i][2];
1364                 int by= motion_by+vect[i][3];
1365                 if(borderdist<=0){
1366                     int a= (xmax - FFMAX(fx,bx))|(FFMIN(fx,bx) - xmin);
1367                     int b= (ymax - FFMAX(fy,by))|(FFMIN(fy,by) - ymin);
1368                     if((a|b) < 0)
1369                         map[(hashidx+hash[i])&255] = 1;
1370                 }
1371                 if(!map[(hashidx+hash[i])&255]){
1372                     int score;
1373                     map[(hashidx+hash[i])&255] = 1;
1374                     score= check_bidir_mv(s, fx, fy, bx, by, pred_fx, pred_fy, pred_bx, pred_by, 0, 16);
1375                     if(score < fbmin){
1376                         hashidx += hash[i];
1377                         fbmin= score;
1378                         motion_fx=fx;
1379                         motion_fy=fy;
1380                         motion_bx=bx;
1381                         motion_by=by;
1382                         end=0;
1383                         borderdist--;
1384                         if(borderdist<=0){
1385                             int a= FFMIN(xmax - FFMAX(fx,bx), FFMIN(fx,bx) - xmin);
1386                             int b= FFMIN(ymax - FFMAX(fy,by), FFMIN(fy,by) - ymin);
1387                             borderdist= FFMIN(a,b);
1388                         }
1389                     }
1390                 }
1391             }
1392         }while(!end);
1393     }
1394
1395     s->b_bidir_forw_mv_table[xy][0]= motion_fx;
1396     s->b_bidir_forw_mv_table[xy][1]= motion_fy;
1397     s->b_bidir_back_mv_table[xy][0]= motion_bx;
1398     s->b_bidir_back_mv_table[xy][1]= motion_by;
1399
1400     return fbmin;
1401 }
1402
1403 static inline int direct_search(MpegEncContext * s, int mb_x, int mb_y)
1404 {
1405     MotionEstContext * const c= &s->me;
1406     int P[10][2];
1407     const int mot_stride = s->mb_stride;
1408     const int mot_xy = mb_y*mot_stride + mb_x;
1409     const int shift= 1+s->quarter_sample;
1410     int dmin, i;
1411     const int time_pp= s->pp_time;
1412     const int time_pb= s->pb_time;
1413     int mx, my, xmin, xmax, ymin, ymax;
1414     int16_t (*mv_table)[2]= s->b_direct_mv_table;
1415
1416     c->current_mv_penalty= c->mv_penalty[1] + MAX_MV;
1417     ymin= xmin=(-32)>>shift;
1418     ymax= xmax=   31>>shift;
1419
1420     if (IS_8X8(s->next_picture.mb_type[mot_xy])) {
1421         s->mv_type= MV_TYPE_8X8;
1422     }else{
1423         s->mv_type= MV_TYPE_16X16;
1424     }
1425
1426     for(i=0; i<4; i++){
1427         int index= s->block_index[i];
1428         int min, max;
1429
1430         c->co_located_mv[i][0] = s->next_picture.motion_val[0][index][0];
1431         c->co_located_mv[i][1] = s->next_picture.motion_val[0][index][1];
1432         c->direct_basis_mv[i][0]= c->co_located_mv[i][0]*time_pb/time_pp + ((i& 1)<<(shift+3));
1433         c->direct_basis_mv[i][1]= c->co_located_mv[i][1]*time_pb/time_pp + ((i>>1)<<(shift+3));
1434 //        c->direct_basis_mv[1][i][0]= c->co_located_mv[i][0]*(time_pb - time_pp)/time_pp + ((i &1)<<(shift+3);
1435 //        c->direct_basis_mv[1][i][1]= c->co_located_mv[i][1]*(time_pb - time_pp)/time_pp + ((i>>1)<<(shift+3);
1436
1437         max= FFMAX(c->direct_basis_mv[i][0], c->direct_basis_mv[i][0] - c->co_located_mv[i][0])>>shift;
1438         min= FFMIN(c->direct_basis_mv[i][0], c->direct_basis_mv[i][0] - c->co_located_mv[i][0])>>shift;
1439         max+= 16*mb_x + 1; // +-1 is for the simpler rounding
1440         min+= 16*mb_x - 1;
1441         xmax= FFMIN(xmax, s->width - max);
1442         xmin= FFMAX(xmin, - 16     - min);
1443
1444         max= FFMAX(c->direct_basis_mv[i][1], c->direct_basis_mv[i][1] - c->co_located_mv[i][1])>>shift;
1445         min= FFMIN(c->direct_basis_mv[i][1], c->direct_basis_mv[i][1] - c->co_located_mv[i][1])>>shift;
1446         max+= 16*mb_y + 1; // +-1 is for the simpler rounding
1447         min+= 16*mb_y - 1;
1448         ymax= FFMIN(ymax, s->height - max);
1449         ymin= FFMAX(ymin, - 16      - min);
1450
1451         if(s->mv_type == MV_TYPE_16X16) break;
1452     }
1453
1454     av_assert2(xmax <= 15 && ymax <= 15 && xmin >= -16 && ymin >= -16);
1455
1456     if(xmax < 0 || xmin >0 || ymax < 0 || ymin > 0){
1457         s->b_direct_mv_table[mot_xy][0]= 0;
1458         s->b_direct_mv_table[mot_xy][1]= 0;
1459
1460         return 256*256*256*64;
1461     }
1462
1463     c->xmin= xmin;
1464     c->ymin= ymin;
1465     c->xmax= xmax;
1466     c->ymax= ymax;
1467     c->flags     |= FLAG_DIRECT;
1468     c->sub_flags |= FLAG_DIRECT;
1469     c->pred_x=0;
1470     c->pred_y=0;
1471
1472     P_LEFT[0]        = av_clip(mv_table[mot_xy - 1][0], xmin<<shift, xmax<<shift);
1473     P_LEFT[1]        = av_clip(mv_table[mot_xy - 1][1], ymin<<shift, ymax<<shift);
1474
1475     /* special case for first line */
1476     if (!s->first_slice_line) { //FIXME maybe allow this over thread boundary as it is clipped
1477         P_TOP[0]      = av_clip(mv_table[mot_xy - mot_stride             ][0], xmin<<shift, xmax<<shift);
1478         P_TOP[1]      = av_clip(mv_table[mot_xy - mot_stride             ][1], ymin<<shift, ymax<<shift);
1479         P_TOPRIGHT[0] = av_clip(mv_table[mot_xy - mot_stride + 1         ][0], xmin<<shift, xmax<<shift);
1480         P_TOPRIGHT[1] = av_clip(mv_table[mot_xy - mot_stride + 1         ][1], ymin<<shift, ymax<<shift);
1481
1482         P_MEDIAN[0]= mid_pred(P_LEFT[0], P_TOP[0], P_TOPRIGHT[0]);
1483         P_MEDIAN[1]= mid_pred(P_LEFT[1], P_TOP[1], P_TOPRIGHT[1]);
1484     }
1485
1486     dmin = ff_epzs_motion_search(s, &mx, &my, P, 0, 0, mv_table, 1<<(16-shift), 0, 16);
1487     if(c->sub_flags&FLAG_QPEL)
1488         dmin = qpel_motion_search(s, &mx, &my, dmin, 0, 0, 0, 16);
1489     else
1490         dmin = hpel_motion_search(s, &mx, &my, dmin, 0, 0, 0, 16);
1491
1492     if(c->avctx->me_sub_cmp != c->avctx->mb_cmp && !c->skip)
1493         dmin= get_mb_score(s, mx, my, 0, 0, 0, 16, 1);
1494
1495     get_limits(s, 16*mb_x, 16*mb_y); //restore c->?min/max, maybe not needed
1496
1497     mv_table[mot_xy][0]= mx;
1498     mv_table[mot_xy][1]= my;
1499     c->flags     &= ~FLAG_DIRECT;
1500     c->sub_flags &= ~FLAG_DIRECT;
1501
1502     return dmin;
1503 }
1504
1505 void ff_estimate_b_frame_motion(MpegEncContext * s,
1506                              int mb_x, int mb_y)
1507 {
1508     MotionEstContext * const c= &s->me;
1509     const int penalty_factor= c->mb_penalty_factor;
1510     int fmin, bmin, dmin, fbmin, bimin, fimin;
1511     int type=0;
1512     const int xy = mb_y*s->mb_stride + mb_x;
1513     init_ref(c, s->new_picture.f->data, s->last_picture.f->data,
1514              s->next_picture.f->data, 16 * mb_x, 16 * mb_y, 2);
1515
1516     get_limits(s, 16*mb_x, 16*mb_y);
1517
1518     c->skip=0;
1519
1520     if (s->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG4 && s->next_picture.mbskip_table[xy]) {
1521         int score= direct_search(s, mb_x, mb_y); //FIXME just check 0,0
1522
1523         score= ((unsigned)(score*score + 128*256))>>16;
1524         c->mc_mb_var_sum_temp += score;
1525         s->current_picture.mc_mb_var[mb_y*s->mb_stride + mb_x] = score; //FIXME use SSE
1526         s->mb_type[mb_y*s->mb_stride + mb_x]= CANDIDATE_MB_TYPE_DIRECT0;
1527
1528         return;
1529     }
1530
1531     if (s->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG4)
1532         dmin= direct_search(s, mb_x, mb_y);
1533     else
1534         dmin= INT_MAX;
1535 //FIXME penalty stuff for non mpeg4
1536     c->skip=0;
1537     fmin = estimate_motion_b(s, mb_x, mb_y, s->b_forw_mv_table, 0, s->f_code) +
1538            3 * penalty_factor;
1539
1540     c->skip=0;
1541     bmin = estimate_motion_b(s, mb_x, mb_y, s->b_back_mv_table, 2, s->b_code) +
1542            2 * penalty_factor;
1543     av_dlog(s, " %d %d ", s->b_forw_mv_table[xy][0], s->b_forw_mv_table[xy][1]);
1544
1545     c->skip=0;
1546     fbmin= bidir_refine(s, mb_x, mb_y) + penalty_factor;
1547     av_dlog(s, "%d %d %d %d\n", dmin, fmin, bmin, fbmin);
1548
1549     if(s->flags & CODEC_FLAG_INTERLACED_ME){
1550 //FIXME mb type penalty
1551         c->skip=0;
1552         c->current_mv_penalty= c->mv_penalty[s->f_code] + MAX_MV;
1553         fimin= interlaced_search(s, 0,
1554                                  s->b_field_mv_table[0], s->b_field_select_table[0],
1555                                  s->b_forw_mv_table[xy][0], s->b_forw_mv_table[xy][1], 0);
1556         c->current_mv_penalty= c->mv_penalty[s->b_code] + MAX_MV;
1557         bimin= interlaced_search(s, 2,
1558                                  s->b_field_mv_table[1], s->b_field_select_table[1],
1559                                  s->b_back_mv_table[xy][0], s->b_back_mv_table[xy][1], 0);
1560     }else
1561         fimin= bimin= INT_MAX;
1562
1563     {
1564         int score= fmin;
1565         type = CANDIDATE_MB_TYPE_FORWARD;
1566
1567         if (dmin <= score){
1568             score = dmin;
1569             type = CANDIDATE_MB_TYPE_DIRECT;
1570         }
1571         if(bmin<score){
1572             score=bmin;
1573             type= CANDIDATE_MB_TYPE_BACKWARD;
1574         }
1575         if(fbmin<score){
1576             score=fbmin;
1577             type= CANDIDATE_MB_TYPE_BIDIR;
1578         }
1579         if(fimin<score){
1580             score=fimin;
1581             type= CANDIDATE_MB_TYPE_FORWARD_I;
1582         }
1583         if(bimin<score){
1584             score=bimin;
1585             type= CANDIDATE_MB_TYPE_BACKWARD_I;
1586         }
1587
1588         score= ((unsigned)(score*score + 128*256))>>16;
1589         c->mc_mb_var_sum_temp += score;
1590         s->current_picture.mc_mb_var[mb_y*s->mb_stride + mb_x] = score; //FIXME use SSE
1591     }
1592
1593     if(c->avctx->mb_decision > FF_MB_DECISION_SIMPLE){
1594         type= CANDIDATE_MB_TYPE_FORWARD | CANDIDATE_MB_TYPE_BACKWARD | CANDIDATE_MB_TYPE_BIDIR | CANDIDATE_MB_TYPE_DIRECT;
1595         if(fimin < INT_MAX)
1596             type |= CANDIDATE_MB_TYPE_FORWARD_I;
1597         if(bimin < INT_MAX)
1598             type |= CANDIDATE_MB_TYPE_BACKWARD_I;
1599         if(fimin < INT_MAX && bimin < INT_MAX){
1600             type |= CANDIDATE_MB_TYPE_BIDIR_I;
1601         }
1602          //FIXME something smarter
1603         if(dmin>256*256*16) type&= ~CANDIDATE_MB_TYPE_DIRECT; //do not try direct mode if it is invalid for this MB
1604         if (s->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG4 && type&CANDIDATE_MB_TYPE_DIRECT &&
1605             s->mpv_flags & FF_MPV_FLAG_MV0 && *(uint32_t*)s->b_direct_mv_table[xy])
1606             type |= CANDIDATE_MB_TYPE_DIRECT0;
1607     }
1608
1609     s->mb_type[mb_y*s->mb_stride + mb_x]= type;
1610 }
1611
1612 /* find best f_code for ME which do unlimited searches */
1613 int ff_get_best_fcode(MpegEncContext * s, int16_t (*mv_table)[2], int type)
1614 {
1615     if(s->me_method>=ME_EPZS){
1616         int score[8];
1617         int i, y, range= s->avctx->me_range ? s->avctx->me_range : (INT_MAX/2);
1618         uint8_t * fcode_tab= s->fcode_tab;
1619         int best_fcode=-1;
1620         int best_score=-10000000;
1621
1622         if(s->msmpeg4_version)
1623             range= FFMIN(range, 16);
1624         else if(s->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO && s->avctx->strict_std_compliance >= FF_COMPLIANCE_NORMAL)
1625             range= FFMIN(range, 256);
1626
1627         for(i=0; i<8; i++) score[i]= s->mb_num*(8-i);
1628
1629         for(y=0; y<s->mb_height; y++){
1630             int x;
1631             int xy= y*s->mb_stride;
1632             for(x=0; x<s->mb_width; x++){
1633                 if(s->mb_type[xy] & type){
1634                     int mx= mv_table[xy][0];
1635                     int my= mv_table[xy][1];
1636                     int fcode= FFMAX(fcode_tab[mx + MAX_MV],
1637                                      fcode_tab[my + MAX_MV]);
1638                     int j;
1639
1640                         if(mx >= range || mx < -range ||
1641                            my >= range || my < -range)
1642                             continue;
1643
1644                     for(j=0; j<fcode && j<8; j++){
1645                         if(s->pict_type==AV_PICTURE_TYPE_B || s->current_picture.mc_mb_var[xy] < s->current_picture.mb_var[xy])
1646                             score[j]-= 170;
1647                     }
1648                 }
1649                 xy++;
1650             }
1651         }
1652
1653         for(i=1; i<8; i++){
1654             if(score[i] > best_score){
1655                 best_score= score[i];
1656                 best_fcode= i;
1657             }
1658         }
1659
1660         return best_fcode;
1661     }else{
1662         return 1;
1663     }
1664 }
1665
1666 void ff_fix_long_p_mvs(MpegEncContext * s)
1667 {
1668     MotionEstContext * const c= &s->me;
1669     const int f_code= s->f_code;
1670     int y, range;
1671     av_assert0(s->pict_type==AV_PICTURE_TYPE_P);
1672
1673     range = (((s->out_format == FMT_MPEG1 || s->msmpeg4_version) ? 8 : 16) << f_code);
1674
1675     av_assert0(range <= 16 || !s->msmpeg4_version);
1676     av_assert0(range <=256 || !(s->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO && s->avctx->strict_std_compliance >= FF_COMPLIANCE_NORMAL));
1677
1678     if(c->avctx->me_range && range > c->avctx->me_range) range= c->avctx->me_range;
1679
1680     if(s->flags&CODEC_FLAG_4MV){
1681         const int wrap= s->b8_stride;
1682
1683         /* clip / convert to intra 8x8 type MVs */
1684         for(y=0; y<s->mb_height; y++){
1685             int xy= y*2*wrap;
1686             int i= y*s->mb_stride;
1687             int x;
1688
1689             for(x=0; x<s->mb_width; x++){
1690                 if(s->mb_type[i]&CANDIDATE_MB_TYPE_INTER4V){
1691                     int block;
1692                     for(block=0; block<4; block++){
1693                         int off= (block& 1) + (block>>1)*wrap;
1694                         int mx = s->current_picture.motion_val[0][ xy + off ][0];
1695                         int my = s->current_picture.motion_val[0][ xy + off ][1];
1696
1697                         if(   mx >=range || mx <-range
1698                            || my >=range || my <-range){
1699                             s->mb_type[i] &= ~CANDIDATE_MB_TYPE_INTER4V;
1700                             s->mb_type[i] |= CANDIDATE_MB_TYPE_INTRA;
1701                             s->current_picture.mb_type[i] = CANDIDATE_MB_TYPE_INTRA;
1702                         }
1703                     }
1704                 }
1705                 xy+=2;
1706                 i++;
1707             }
1708         }
1709     }
1710 }
1711
1712 /**
1713  *
1714  * @param truncate 1 for truncation, 0 for using intra
1715  */
1716 void ff_fix_long_mvs(MpegEncContext * s, uint8_t *field_select_table, int field_select,
1717                      int16_t (*mv_table)[2], int f_code, int type, int truncate)
1718 {
1719     MotionEstContext * const c= &s->me;
1720     int y, h_range, v_range;
1721
1722     // RAL: 8 in MPEG-1, 16 in MPEG-4
1723     int range = (((s->out_format == FMT_MPEG1 || s->msmpeg4_version) ? 8 : 16) << f_code);
1724
1725     if(c->avctx->me_range && range > c->avctx->me_range) range= c->avctx->me_range;
1726
1727     h_range= range;
1728     v_range= field_select_table ? range>>1 : range;
1729
1730     /* clip / convert to intra 16x16 type MVs */
1731     for(y=0; y<s->mb_height; y++){
1732         int x;
1733         int xy= y*s->mb_stride;
1734         for(x=0; x<s->mb_width; x++){
1735             if (s->mb_type[xy] & type){    // RAL: "type" test added...
1736                 if (!field_select_table || field_select_table[xy] == field_select) {
1737                     if(   mv_table[xy][0] >=h_range || mv_table[xy][0] <-h_range
1738                        || mv_table[xy][1] >=v_range || mv_table[xy][1] <-v_range){
1739
1740                         if(truncate){
1741                             if     (mv_table[xy][0] > h_range-1) mv_table[xy][0]=  h_range-1;
1742                             else if(mv_table[xy][0] < -h_range ) mv_table[xy][0]= -h_range;
1743                             if     (mv_table[xy][1] > v_range-1) mv_table[xy][1]=  v_range-1;
1744                             else if(mv_table[xy][1] < -v_range ) mv_table[xy][1]= -v_range;
1745                         }else{
1746                             s->mb_type[xy] &= ~type;
1747                             s->mb_type[xy] |= CANDIDATE_MB_TYPE_INTRA;
1748                             mv_table[xy][0]=
1749                             mv_table[xy][1]= 0;
1750                         }
1751                     }
1752                 }
1753             }
1754             xy++;
1755         }
1756     }
1757 }