ecf5d731a03167ddafe35d99a5fb274d3d69afea
[ffmpeg.git] / libavcodec / motion_est.c
1 /*
2  * Motion estimation 
3  * Copyright (c) 2000,2001 Fabrice Bellard.
4  * Copyright (c) 2002 Michael Niedermayer
5  * 
6  *
7  * This library is free software; you can redistribute it and/or
8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
9  * License as published by the Free Software Foundation; either
10  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
11  *
12  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
15  * Lesser General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
18  * License along with this library; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
20  *
21  * new Motion Estimation (X1/EPZS) by Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
22  */
23 #include <stdlib.h>
24 #include <stdio.h>
25 #include "avcodec.h"
26 #include "dsputil.h"
27 #include "mpegvideo.h"
28
29 //#undef NDEBUG
30 //#include <assert.h>
31
32 #define SQ(a) ((a)*(a))
33
34 #define P_LEFT P[1]
35 #define P_TOP P[2]
36 #define P_TOPRIGHT P[3]
37 #define P_MEDIAN P[4]
38 #define P_MV1 P[9]
39
40 static inline int sad_hpel_motion_search(MpegEncContext * s,
41                                   int *mx_ptr, int *my_ptr, int dmin,
42                                   int xmin, int ymin, int xmax, int ymax,
43                                   int pred_x, int pred_y, Picture *picture,
44                                   int n, int size, uint16_t * const mv_penalty);
45
46 static inline int update_map_generation(MpegEncContext * s)
47 {
48     s->me.map_generation+= 1<<(ME_MAP_MV_BITS*2);
49     if(s->me.map_generation==0){
50         s->me.map_generation= 1<<(ME_MAP_MV_BITS*2);
51         memset(s->me.map, 0, sizeof(uint32_t)*ME_MAP_SIZE);
52     }
53     return s->me.map_generation;
54 }
55
56 /* shape adaptive search stuff */
57 typedef struct Minima{
58     int height;
59     int x, y;
60     int checked;
61 }Minima;
62
63 static int minima_cmp(const void *a, const void *b){
64     Minima *da = (Minima *) a;
65     Minima *db = (Minima *) b;
66     
67     return da->height - db->height;
68 }
69                                   
70 /* SIMPLE */
71 #define RENAME(a) simple_ ## a
72
73 #define CMP(d, x, y, size)\
74 d = cmp(s, src_y, (ref_y) + (x) + (y)*(stride), stride);
75
76 #define CMP_HPEL(d, dx, dy, x, y, size)\
77 {\
78     const int dxy= (dx) + 2*(dy);\
79     hpel_put[0][dxy](s->me.scratchpad, (ref_y) + (x) + (y)*(stride), stride, (16>>size));\
80     d = cmp_sub(s, s->me.scratchpad, src_y, stride);\
81 }
82
83 #define CMP_QPEL(d, dx, dy, x, y, size)\
84 {\
85     const int dxy= (dx) + 4*(dy);\
86     qpel_put[0][dxy](s->me.scratchpad, (ref_y) + (x) + (y)*(stride), stride);\
87     d = cmp_sub(s, s->me.scratchpad, src_y, stride);\
88 }
89
90 #include "motion_est_template.c"
91 #undef RENAME
92 #undef CMP
93 #undef CMP_HPEL
94 #undef CMP_QPEL
95 #undef INIT
96
97 /* SIMPLE CHROMA */
98 #define RENAME(a) simple_chroma_ ## a
99
100 #define CMP(d, x, y, size)\
101 d = cmp(s, src_y, (ref_y) + (x) + (y)*(stride), stride);\
102 if(chroma_cmp){\
103     int dxy= ((x)&1) + 2*((y)&1);\
104     int c= ((x)>>1) + ((y)>>1)*uvstride;\
105 \
106     chroma_hpel_put[0][dxy](s->me.scratchpad, ref_u + c, uvstride, 8);\
107     d += chroma_cmp(s, s->me.scratchpad, src_u, uvstride);\
108     chroma_hpel_put[0][dxy](s->me.scratchpad, ref_v + c, uvstride, 8);\
109     d += chroma_cmp(s, s->me.scratchpad, src_v, uvstride);\
110 }
111
112 #define CMP_HPEL(d, dx, dy, x, y, size)\
113 {\
114     const int dxy= (dx) + 2*(dy);\
115     hpel_put[0][dxy](s->me.scratchpad, (ref_y) + (x) + (y)*(stride), stride, (16>>size));\
116     d = cmp_sub(s, s->me.scratchpad, src_y, stride);\
117     if(chroma_cmp_sub){\
118         int cxy= (dxy) | ((x)&1) | (2*((y)&1));\
119         int c= ((x)>>1) + ((y)>>1)*uvstride;\
120         chroma_hpel_put[0][cxy](s->me.scratchpad, ref_u + c, uvstride, 8);\
121         d += chroma_cmp_sub(s, s->me.scratchpad, src_u, uvstride);\
122         chroma_hpel_put[0][cxy](s->me.scratchpad, ref_v + c, uvstride, 8);\
123         d += chroma_cmp_sub(s, s->me.scratchpad, src_v, uvstride);\
124     }\
125 }
126
127 #define CMP_QPEL(d, dx, dy, x, y, size)\
128 {\
129     const int dxy= (dx) + 4*(dy);\
130     qpel_put[0][dxy](s->me.scratchpad, (ref_y) + (x) + (y)*(stride), stride);\
131     d = cmp_sub(s, s->me.scratchpad, src_y, stride);\
132     if(chroma_cmp_sub){\
133         int cxy, c;\
134         int cx= (4*(x) + (dx))/2;\
135         int cy= (4*(y) + (dy))/2;\
136         cx= (cx>>1)|(cx&1);\
137         cy= (cy>>1)|(cy&1);\
138         cxy= (cx&1) + 2*(cy&1);\
139         c= ((cx)>>1) + ((cy)>>1)*uvstride;\
140         chroma_hpel_put[0][cxy](s->me.scratchpad, ref_u + c, uvstride, 8);\
141         d += chroma_cmp_sub(s, s->me.scratchpad, src_u, uvstride);\
142         chroma_hpel_put[0][cxy](s->me.scratchpad, ref_v + c, uvstride, 8);\
143         d += chroma_cmp_sub(s, s->me.scratchpad, src_v, uvstride);\
144     }\
145 }
146
147 #include "motion_est_template.c"
148 #undef RENAME
149 #undef CMP
150 #undef CMP_HPEL
151 #undef CMP_QPEL
152 #undef INIT
153
154 /* SIMPLE DIRECT HPEL */
155 #define RENAME(a) simple_direct_hpel_ ## a
156 //FIXME precalc divisions stuff
157
158 #define CMP_DIRECT(d, dx, dy, x, y, size, cmp_func)\
159 if((x) >= xmin && 2*(x) + (dx) <= 2*xmax && (y) >= ymin && 2*(y) + (dy) <= 2*ymax){\
160     const int hx= 2*(x) + (dx);\
161     const int hy= 2*(y) + (dy);\
162     if(s->mv_type==MV_TYPE_8X8){\
163         int i;\
164         for(i=0; i<4; i++){\
165             int fx = s->me.direct_basis_mv[i][0] + hx;\
166             int fy = s->me.direct_basis_mv[i][1] + hy;\
167             int bx = hx ? fx - s->me.co_located_mv[i][0] : s->me.co_located_mv[i][0]*(time_pb - time_pp)/time_pp + (i &1)*16;\
168             int by = hy ? fy - s->me.co_located_mv[i][1] : s->me.co_located_mv[i][1]*(time_pb - time_pp)/time_pp + (i>>1)*16;\
169             int fxy= (fx&1) + 2*(fy&1);\
170             int bxy= (bx&1) + 2*(by&1);\
171 \
172             uint8_t *dst= s->me.scratchpad + 8*(i&1) + 8*stride*(i>>1);\
173             hpel_put[1][fxy](dst, (ref_y ) + (fx>>1) + (fy>>1)*(stride), stride, 8);\
174             hpel_avg[1][bxy](dst, (ref2_y) + (bx>>1) + (by>>1)*(stride), stride, 8);\
175         }\
176     }else{\
177         int fx = s->me.direct_basis_mv[0][0] + hx;\
178         int fy = s->me.direct_basis_mv[0][1] + hy;\
179         int bx = hx ? fx - s->me.co_located_mv[0][0] : s->me.co_located_mv[0][0]*(time_pb - time_pp)/time_pp;\
180         int by = hy ? fy - s->me.co_located_mv[0][1] : s->me.co_located_mv[0][1]*(time_pb - time_pp)/time_pp;\
181         int fxy= (fx&1) + 2*(fy&1);\
182         int bxy= (bx&1) + 2*(by&1);\
183 \
184         hpel_put[0][fxy](s->me.scratchpad, (ref_y ) + (fx>>1) + (fy>>1)*(stride), stride, 16);\
185         hpel_avg[0][bxy](s->me.scratchpad, (ref2_y) + (bx>>1) + (by>>1)*(stride), stride, 16);\
186     }\
187     d = cmp_func(s, s->me.scratchpad, src_y, stride);\
188 }else\
189     d= 256*256*256*32;
190
191
192 #define CMP_HPEL(d, dx, dy, x, y, size)\
193     CMP_DIRECT(d, dx, dy, x, y, size, cmp_sub)
194
195 #define CMP(d, x, y, size)\
196     CMP_DIRECT(d, 0, 0, x, y, size, cmp)
197     
198 #include "motion_est_template.c"
199 #undef RENAME
200 #undef CMP
201 #undef CMP_HPEL
202 #undef CMP_QPEL
203 #undef INIT
204 #undef CMP_DIRECT
205
206 /* SIMPLE DIRECT QPEL */
207 #define RENAME(a) simple_direct_qpel_ ## a
208
209 #define CMP_DIRECT(d, dx, dy, x, y, size, cmp_func)\
210 if((x) >= xmin && 4*(x) + (dx) <= 4*xmax && (y) >= ymin && 4*(y) + (dy) <= 4*ymax){\
211     const int qx= 4*(x) + (dx);\
212     const int qy= 4*(y) + (dy);\
213     if(s->mv_type==MV_TYPE_8X8){\
214         int i;\
215         for(i=0; i<4; i++){\
216             int fx = s->me.direct_basis_mv[i][0] + qx;\
217             int fy = s->me.direct_basis_mv[i][1] + qy;\
218             int bx = qx ? fx - s->me.co_located_mv[i][0] : s->me.co_located_mv[i][0]*(time_pb - time_pp)/time_pp + (i &1)*16;\
219             int by = qy ? fy - s->me.co_located_mv[i][1] : s->me.co_located_mv[i][1]*(time_pb - time_pp)/time_pp + (i>>1)*16;\
220             int fxy= (fx&3) + 4*(fy&3);\
221             int bxy= (bx&3) + 4*(by&3);\
222 \
223             uint8_t *dst= s->me.scratchpad + 8*(i&1) + 8*stride*(i>>1);\
224             qpel_put[1][fxy](dst, (ref_y ) + (fx>>2) + (fy>>2)*(stride), stride);\
225             qpel_avg[1][bxy](dst, (ref2_y) + (bx>>2) + (by>>2)*(stride), stride);\
226         }\
227     }else{\
228         int fx = s->me.direct_basis_mv[0][0] + qx;\
229         int fy = s->me.direct_basis_mv[0][1] + qy;\
230         int bx = qx ? fx - s->me.co_located_mv[0][0] : s->me.co_located_mv[0][0]*(time_pb - time_pp)/time_pp;\
231         int by = qy ? fy - s->me.co_located_mv[0][1] : s->me.co_located_mv[0][1]*(time_pb - time_pp)/time_pp;\
232         int fxy= (fx&3) + 4*(fy&3);\
233         int bxy= (bx&3) + 4*(by&3);\
234 \
235         qpel_put[0][fxy](s->me.scratchpad, (ref_y ) + (fx>>2) + (fy>>2)*(stride), stride);\
236         qpel_avg[0][bxy](s->me.scratchpad, (ref2_y) + (bx>>2) + (by>>2)*(stride), stride);\
237     }\
238     d = cmp_func(s, s->me.scratchpad, src_y, stride);\
239 }else\
240     d= 256*256*256*32;
241
242
243 #define CMP_QPEL(d, dx, dy, x, y, size)\
244     CMP_DIRECT(d, dx, dy, x, y, size, cmp_sub)
245
246 #define CMP(d, x, y, size)\
247     CMP_DIRECT(d, 0, 0, x, y, size, cmp)
248
249 #include "motion_est_template.c"
250 #undef RENAME
251 #undef CMP
252 #undef CMP_HPEL
253 #undef CMP_QPEL
254 #undef INIT
255 #undef CMP__DIRECT
256
257
258 static int zero_cmp(void *s, uint8_t *a, uint8_t *b, int stride){
259     return 0;
260 }
261
262 static void set_cmp(MpegEncContext *s, me_cmp_func *cmp, int type){
263     DSPContext* c= &s->dsp;
264     int i;
265     
266     memset(cmp, 0, sizeof(void*)*11);
267
268     switch(type&0xFF){
269     case FF_CMP_SAD:
270         cmp[0]= c->sad[0];
271         cmp[1]= c->sad[1];
272         break;
273     case FF_CMP_SATD:
274         cmp[0]= c->hadamard8_diff[0];
275         cmp[1]= c->hadamard8_diff[1];
276         break;
277     case FF_CMP_SSE:
278         cmp[0]= c->sse[0];
279         cmp[1]= c->sse[1];
280         break;
281     case FF_CMP_DCT:
282         cmp[0]= c->dct_sad[0];
283         cmp[1]= c->dct_sad[1];
284         break;
285     case FF_CMP_PSNR:
286         cmp[0]= c->quant_psnr[0];
287         cmp[1]= c->quant_psnr[1];
288         break;
289     case FF_CMP_ZERO:
290         for(i=0; i<7; i++){
291             cmp[i]= zero_cmp;
292         }
293         break;
294     default:
295         fprintf(stderr,"internal error in cmp function selection\n");
296     }
297 };
298
299 static inline int get_penalty_factor(MpegEncContext *s, int type){
300
301     switch(type){
302     default:
303     case FF_CMP_SAD:
304         return s->qscale;
305     case FF_CMP_SSE:
306 //        return s->qscale*8;
307     case FF_CMP_DCT:
308     case FF_CMP_SATD:
309         return s->qscale*8;
310     }
311 }
312
313 void ff_init_me(MpegEncContext *s){
314     set_cmp(s, s->dsp.me_cmp, s->avctx->me_cmp);
315     set_cmp(s, s->dsp.me_sub_cmp, s->avctx->me_sub_cmp);
316     set_cmp(s, s->dsp.mb_cmp, s->avctx->mb_cmp);
317
318     if(s->flags&CODEC_FLAG_QPEL){
319         if(s->avctx->me_sub_cmp&FF_CMP_CHROMA)
320             s->me.sub_motion_search= simple_chroma_qpel_motion_search;
321         else
322             s->me.sub_motion_search= simple_qpel_motion_search;
323     }else{
324         if(s->avctx->me_sub_cmp&FF_CMP_CHROMA)
325             s->me.sub_motion_search= simple_chroma_hpel_motion_search;
326         else if(s->avctx->me_sub_cmp == FF_CMP_SAD && s->avctx->me_cmp == FF_CMP_SAD)
327             s->me.sub_motion_search= sad_hpel_motion_search;
328         else
329             s->me.sub_motion_search= simple_hpel_motion_search;
330     }
331
332     if(s->avctx->me_cmp&FF_CMP_CHROMA){
333         s->me.motion_search[0]= simple_chroma_epzs_motion_search;
334         s->me.motion_search[1]= simple_chroma_epzs_motion_search4;
335     }else{
336         s->me.motion_search[0]= simple_epzs_motion_search;
337         s->me.motion_search[1]= simple_epzs_motion_search4;
338     }
339 }
340       
341 static int pix_dev(UINT8 * pix, int line_size, int mean)
342 {
343     int s, i, j;
344
345     s = 0;
346     for (i = 0; i < 16; i++) {
347         for (j = 0; j < 16; j += 8) {
348             s += ABS(pix[0]-mean);
349             s += ABS(pix[1]-mean);
350             s += ABS(pix[2]-mean);
351             s += ABS(pix[3]-mean);
352             s += ABS(pix[4]-mean);
353             s += ABS(pix[5]-mean);
354             s += ABS(pix[6]-mean);
355             s += ABS(pix[7]-mean);
356             pix += 8;
357         }
358         pix += line_size - 16;
359     }
360     return s;
361 }
362
363 static inline void no_motion_search(MpegEncContext * s,
364                                     int *mx_ptr, int *my_ptr)
365 {
366     *mx_ptr = 16 * s->mb_x;
367     *my_ptr = 16 * s->mb_y;
368 }
369
370 static int full_motion_search(MpegEncContext * s,
371                               int *mx_ptr, int *my_ptr, int range,
372                               int xmin, int ymin, int xmax, int ymax, uint8_t *ref_picture)
373 {
374     int x1, y1, x2, y2, xx, yy, x, y;
375     int mx, my, dmin, d;
376     UINT8 *pix;
377
378     xx = 16 * s->mb_x;
379     yy = 16 * s->mb_y;
380     x1 = xx - range + 1;        /* we loose one pixel to avoid boundary pb with half pixel pred */
381     if (x1 < xmin)
382         x1 = xmin;
383     x2 = xx + range - 1;
384     if (x2 > xmax)
385         x2 = xmax;
386     y1 = yy - range + 1;
387     if (y1 < ymin)
388         y1 = ymin;
389     y2 = yy + range - 1;
390     if (y2 > ymax)
391         y2 = ymax;
392     pix = s->new_picture.data[0] + (yy * s->linesize) + xx;
393     dmin = 0x7fffffff;
394     mx = 0;
395     my = 0;
396     for (y = y1; y <= y2; y++) {
397         for (x = x1; x <= x2; x++) {
398             d = s->dsp.pix_abs16x16(pix, ref_picture + (y * s->linesize) + x,
399                              s->linesize);
400             if (d < dmin ||
401                 (d == dmin &&
402                  (abs(x - xx) + abs(y - yy)) <
403                  (abs(mx - xx) + abs(my - yy)))) {
404                 dmin = d;
405                 mx = x;
406                 my = y;
407             }
408         }
409     }
410
411     *mx_ptr = mx;
412     *my_ptr = my;
413
414 #if 0
415     if (*mx_ptr < -(2 * range) || *mx_ptr >= (2 * range) ||
416         *my_ptr < -(2 * range) || *my_ptr >= (2 * range)) {
417         fprintf(stderr, "error %d %d\n", *mx_ptr, *my_ptr);
418     }
419 #endif
420     return dmin;
421 }
422
423
424 static int log_motion_search(MpegEncContext * s,
425                              int *mx_ptr, int *my_ptr, int range,
426                              int xmin, int ymin, int xmax, int ymax, uint8_t *ref_picture)
427 {
428     int x1, y1, x2, y2, xx, yy, x, y;
429     int mx, my, dmin, d;
430     UINT8 *pix;
431
432     xx = s->mb_x << 4;
433     yy = s->mb_y << 4;
434
435     /* Left limit */
436     x1 = xx - range;
437     if (x1 < xmin)
438         x1 = xmin;
439
440     /* Right limit */
441     x2 = xx + range;
442     if (x2 > xmax)
443         x2 = xmax;
444
445     /* Upper limit */
446     y1 = yy - range;
447     if (y1 < ymin)
448         y1 = ymin;
449
450     /* Lower limit */
451     y2 = yy + range;
452     if (y2 > ymax)
453         y2 = ymax;
454
455     pix = s->new_picture.data[0] + (yy * s->linesize) + xx;
456     dmin = 0x7fffffff;
457     mx = 0;
458     my = 0;
459
460     do {
461         for (y = y1; y <= y2; y += range) {
462             for (x = x1; x <= x2; x += range) {
463                 d = s->dsp.pix_abs16x16(pix, ref_picture + (y * s->linesize) + x, s->linesize);
464                 if (d < dmin || (d == dmin && (abs(x - xx) + abs(y - yy)) < (abs(mx - xx) + abs(my - yy)))) {
465                     dmin = d;
466                     mx = x;
467                     my = y;
468                 }
469             }
470         }
471
472         range = range >> 1;
473
474         x1 = mx - range;
475         if (x1 < xmin)
476             x1 = xmin;
477
478         x2 = mx + range;
479         if (x2 > xmax)
480             x2 = xmax;
481
482         y1 = my - range;
483         if (y1 < ymin)
484             y1 = ymin;
485
486         y2 = my + range;
487         if (y2 > ymax)
488             y2 = ymax;
489
490     } while (range >= 1);
491
492 #ifdef DEBUG
493     fprintf(stderr, "log       - MX: %d\tMY: %d\n", mx, my);
494 #endif
495     *mx_ptr = mx;
496     *my_ptr = my;
497     return dmin;
498 }
499
500 static int phods_motion_search(MpegEncContext * s,
501                                int *mx_ptr, int *my_ptr, int range,
502                                int xmin, int ymin, int xmax, int ymax, uint8_t *ref_picture)
503 {
504     int x1, y1, x2, y2, xx, yy, x, y, lastx, d;
505     int mx, my, dminx, dminy;
506     UINT8 *pix;
507
508     xx = s->mb_x << 4;
509     yy = s->mb_y << 4;
510
511     /* Left limit */
512     x1 = xx - range;
513     if (x1 < xmin)
514         x1 = xmin;
515
516     /* Right limit */
517     x2 = xx + range;
518     if (x2 > xmax)
519         x2 = xmax;
520
521     /* Upper limit */
522     y1 = yy - range;
523     if (y1 < ymin)
524         y1 = ymin;
525
526     /* Lower limit */
527     y2 = yy + range;
528     if (y2 > ymax)
529         y2 = ymax;
530
531     pix = s->new_picture.data[0] + (yy * s->linesize) + xx;
532     mx = 0;
533     my = 0;
534
535     x = xx;
536     y = yy;
537     do {
538         dminx = 0x7fffffff;
539         dminy = 0x7fffffff;
540
541         lastx = x;
542         for (x = x1; x <= x2; x += range) {
543             d = s->dsp.pix_abs16x16(pix, ref_picture + (y * s->linesize) + x, s->linesize);
544             if (d < dminx || (d == dminx && (abs(x - xx) + abs(y - yy)) < (abs(mx - xx) + abs(my - yy)))) {
545                 dminx = d;
546                 mx = x;
547             }
548         }
549
550         x = lastx;
551         for (y = y1; y <= y2; y += range) {
552             d = s->dsp.pix_abs16x16(pix, ref_picture + (y * s->linesize) + x, s->linesize);
553             if (d < dminy || (d == dminy && (abs(x - xx) + abs(y - yy)) < (abs(mx - xx) + abs(my - yy)))) {
554                 dminy = d;
555                 my = y;
556             }
557         }
558
559         range = range >> 1;
560
561         x = mx;
562         y = my;
563         x1 = mx - range;
564         if (x1 < xmin)
565             x1 = xmin;
566
567         x2 = mx + range;
568         if (x2 > xmax)
569             x2 = xmax;
570
571         y1 = my - range;
572         if (y1 < ymin)
573             y1 = ymin;
574
575         y2 = my + range;
576         if (y2 > ymax)
577             y2 = ymax;
578
579     } while (range >= 1);
580
581 #ifdef DEBUG
582     fprintf(stderr, "phods     - MX: %d\tMY: %d\n", mx, my);
583 #endif
584
585     /* half pixel search */
586     *mx_ptr = mx;
587     *my_ptr = my;
588     return dminy;
589 }
590
591
592 #define Z_THRESHOLD 256
593
594 #define CHECK_SAD_HALF_MV(suffix, x, y) \
595 {\
596     d= pix_abs_ ## suffix(pix, ptr+((x)>>1), s->linesize);\
597     d += (mv_penalty[pen_x + x] + mv_penalty[pen_y + y])*penalty_factor;\
598     COPY3_IF_LT(dminh, d, dx, x, dy, y)\
599 }
600
601 static inline int sad_hpel_motion_search(MpegEncContext * s,
602                                   int *mx_ptr, int *my_ptr, int dmin,
603                                   int xmin, int ymin, int xmax, int ymax,
604                                   int pred_x, int pred_y, Picture *picture,
605                                   int n, int size, uint16_t * const mv_penalty)
606 {
607     uint8_t *ref_picture= picture->data[0];
608     uint32_t *score_map= s->me.score_map;
609     const int penalty_factor= s->me.sub_penalty_factor;
610     int mx, my, xx, yy, dminh;
611     UINT8 *pix, *ptr;
612     op_pixels_abs_func pix_abs_x2;
613     op_pixels_abs_func pix_abs_y2;
614     op_pixels_abs_func pix_abs_xy2;
615     
616     if(size==0){
617         pix_abs_x2 = s->dsp.pix_abs16x16_x2;
618         pix_abs_y2 = s->dsp.pix_abs16x16_y2;
619         pix_abs_xy2= s->dsp.pix_abs16x16_xy2;
620     }else{
621         pix_abs_x2 = s->dsp.pix_abs8x8_x2;
622         pix_abs_y2 = s->dsp.pix_abs8x8_y2;
623         pix_abs_xy2= s->dsp.pix_abs8x8_xy2;
624     }
625
626     if(s->me.skip){
627 //    printf("S");
628         *mx_ptr = 0;
629         *my_ptr = 0;
630         return dmin;
631     }
632 //    printf("N");
633         
634     xx = 16 * s->mb_x + 8*(n&1);
635     yy = 16 * s->mb_y + 8*(n>>1);
636     pix =  s->new_picture.data[0] + (yy * s->linesize) + xx;
637
638     mx = *mx_ptr;
639     my = *my_ptr;
640     ptr = ref_picture + ((yy + my) * s->linesize) + (xx + mx);
641     
642     dminh = dmin;
643
644     if (mx > xmin && mx < xmax && 
645         my > ymin && my < ymax) {
646         int dx=0, dy=0;
647         int d, pen_x, pen_y; 
648         const int index= (my<<ME_MAP_SHIFT) + mx;
649         const int t= score_map[(index-(1<<ME_MAP_SHIFT))&(ME_MAP_SIZE-1)];
650         const int l= score_map[(index- 1               )&(ME_MAP_SIZE-1)];
651         const int r= score_map[(index+ 1               )&(ME_MAP_SIZE-1)];
652         const int b= score_map[(index+(1<<ME_MAP_SHIFT))&(ME_MAP_SIZE-1)];
653         mx<<=1;
654         my<<=1;
655
656         
657         pen_x= pred_x + mx;
658         pen_y= pred_y + my;
659
660         ptr-= s->linesize;
661         if(t<=b){
662             CHECK_SAD_HALF_MV(y2 , 0, -1)
663             if(l<=r){
664                 CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, -1, -1)
665                 if(t+r<=b+l){
666                     CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, +1, -1)
667                     ptr+= s->linesize;
668                 }else{
669                     ptr+= s->linesize;
670                     CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, -1, +1)
671                 }
672                 CHECK_SAD_HALF_MV(x2 , -1,  0)
673             }else{
674                 CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, +1, -1)
675                 if(t+l<=b+r){
676                     CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, -1, -1)
677                     ptr+= s->linesize;
678                 }else{
679                     ptr+= s->linesize;
680                     CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, +1, +1)
681                 }
682                 CHECK_SAD_HALF_MV(x2 , +1,  0)
683             }
684         }else{
685             if(l<=r){
686                 if(t+l<=b+r){
687                     CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, -1, -1)
688                     ptr+= s->linesize;
689                 }else{
690                     ptr+= s->linesize;
691                     CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, +1, +1)
692                 }
693                 CHECK_SAD_HALF_MV(x2 , -1,  0)
694                 CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, -1, +1)
695             }else{
696                 if(t+r<=b+l){
697                     CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, +1, -1)
698                     ptr+= s->linesize;
699                 }else{
700                     ptr+= s->linesize;
701                     CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, -1, +1)
702                 }
703                 CHECK_SAD_HALF_MV(x2 , +1,  0)
704                 CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, +1, +1)
705             }
706             CHECK_SAD_HALF_MV(y2 ,  0, +1)
707         }
708         mx+=dx;
709         my+=dy;
710
711     }else{
712         mx<<=1;
713         my<<=1;
714     }
715
716     *mx_ptr = mx;
717     *my_ptr = my;
718     return dminh;
719 }
720
721 static inline void set_p_mv_tables(MpegEncContext * s, int mx, int my, int mv4)
722 {
723     const int xy= s->mb_x + 1 + (s->mb_y + 1)*(s->mb_width + 2);
724     
725     s->p_mv_table[xy][0] = mx;
726     s->p_mv_table[xy][1] = my;
727
728     /* has allready been set to the 4 MV if 4MV is done */
729     if(mv4){
730         int mot_xy= s->block_index[0];
731
732         s->motion_val[mot_xy  ][0]= mx;
733         s->motion_val[mot_xy  ][1]= my;
734         s->motion_val[mot_xy+1][0]= mx;
735         s->motion_val[mot_xy+1][1]= my;
736
737         mot_xy += s->block_wrap[0];
738         s->motion_val[mot_xy  ][0]= mx;
739         s->motion_val[mot_xy  ][1]= my;
740         s->motion_val[mot_xy+1][0]= mx;
741         s->motion_val[mot_xy+1][1]= my;
742     }
743 }
744
745 static inline void get_limits(MpegEncContext *s, int *range, int *xmin, int *ymin, int *xmax, int *ymax, int f_code)
746 {
747     *range = 8 * (1 << (f_code - 1));
748     /* XXX: temporary kludge to avoid overflow for msmpeg4 */
749     if (s->out_format == FMT_H263 && !s->h263_msmpeg4)
750         *range *= 2;
751
752     if (s->unrestricted_mv) {
753         *xmin = -16;
754         *ymin = -16;
755         if (s->h263_plus)
756             *range *= 2;
757         if(s->avctx==NULL || s->avctx->codec->id!=CODEC_ID_MPEG4){
758             *xmax = s->mb_width*16;
759             *ymax = s->mb_height*16;
760         }else {
761             /* XXX: dunno if this is correct but ffmpeg4 decoder wont like it otherwise 
762                     (cuz the drawn edge isnt large enough))*/
763             *xmax = s->width;
764             *ymax = s->height;
765         }
766     } else {
767         *xmin = 0;
768         *ymin = 0;
769         *xmax = s->mb_width*16 - 16;
770         *ymax = s->mb_height*16 - 16;
771     }
772 }
773
774 static inline int mv4_search(MpegEncContext *s, int xmin, int ymin, int xmax, int ymax, int mx, int my, int shift)
775 {
776     int block;
777     int P[10][2];
778     uint8_t *ref_picture= s->last_picture.data[0];
779     int dmin_sum=0;
780     uint16_t * const mv_penalty= s->me.mv_penalty[s->f_code] + MAX_MV;
781
782     for(block=0; block<4; block++){
783         int mx4, my4;
784         int pred_x4, pred_y4;
785         int dmin4;
786         static const int off[4]= {2, 1, 1, -1};
787         const int mot_stride = s->block_wrap[0];
788         const int mot_xy = s->block_index[block];
789 //        const int block_x= (block&1);
790 //        const int block_y= (block>>1);
791 #if 1 // this saves us a bit of cliping work and shouldnt affect compression in a negative way
792         const int rel_xmin4= xmin;
793         const int rel_xmax4= xmax;
794         const int rel_ymin4= ymin;
795         const int rel_ymax4= ymax;
796 #else
797         const int rel_xmin4= xmin - block_x*8;
798         const int rel_xmax4= xmax - block_x*8 + 8;
799         const int rel_ymin4= ymin - block_y*8;
800         const int rel_ymax4= ymax - block_y*8 + 8;
801 #endif
802         P_LEFT[0] = s->motion_val[mot_xy - 1][0];
803         P_LEFT[1] = s->motion_val[mot_xy - 1][1];
804
805         if(P_LEFT[0]       > (rel_xmax4<<shift)) P_LEFT[0]       = (rel_xmax4<<shift);
806
807         /* special case for first line */
808         if ((s->mb_y == 0 || s->first_slice_line) && block<2) {
809             pred_x4= P_LEFT[0];
810             pred_y4= P_LEFT[1];
811         } else {
812             P_TOP[0]      = s->motion_val[mot_xy - mot_stride             ][0];
813             P_TOP[1]      = s->motion_val[mot_xy - mot_stride             ][1];
814             P_TOPRIGHT[0] = s->motion_val[mot_xy - mot_stride + off[block]][0];
815             P_TOPRIGHT[1] = s->motion_val[mot_xy - mot_stride + off[block]][1];
816             if(P_TOP[1]      > (rel_ymax4<<shift)) P_TOP[1]     = (rel_ymax4<<shift);
817             if(P_TOPRIGHT[0] < (rel_xmin4<<shift)) P_TOPRIGHT[0]= (rel_xmin4<<shift);
818             if(P_TOPRIGHT[0] > (rel_xmax4<<shift)) P_TOPRIGHT[0]= (rel_xmax4<<shift);
819             if(P_TOPRIGHT[1] > (rel_ymax4<<shift)) P_TOPRIGHT[1]= (rel_ymax4<<shift);
820     
821             P_MEDIAN[0]= mid_pred(P_LEFT[0], P_TOP[0], P_TOPRIGHT[0]);
822             P_MEDIAN[1]= mid_pred(P_LEFT[1], P_TOP[1], P_TOPRIGHT[1]);
823
824             if(s->out_format == FMT_H263){
825                 pred_x4 = P_MEDIAN[0];
826                 pred_y4 = P_MEDIAN[1];
827             }else { /* mpeg1 at least */
828                 pred_x4= P_LEFT[0];
829                 pred_y4= P_LEFT[1];
830             }
831         }
832         P_MV1[0]= mx;
833         P_MV1[1]= my;
834
835         dmin4 = s->me.motion_search[1](s, block, &mx4, &my4, P, pred_x4, pred_y4, rel_xmin4, rel_ymin4, rel_xmax4, rel_ymax4, 
836                                        &s->last_picture, s->p_mv_table, (1<<16)>>shift, mv_penalty);
837
838         dmin4= s->me.sub_motion_search(s, &mx4, &my4, dmin4, rel_xmin4, rel_ymin4, rel_xmax4, rel_ymax4, 
839                                           pred_x4, pred_y4, &s->last_picture, block, 1, mv_penalty);
840  
841         s->motion_val[ s->block_index[block] ][0]= mx4;
842         s->motion_val[ s->block_index[block] ][1]= my4;
843         dmin_sum+= dmin4;
844     }
845     return dmin_sum;
846 }
847
848 void ff_estimate_p_frame_motion(MpegEncContext * s,
849                                 int mb_x, int mb_y)
850 {
851     UINT8 *pix, *ppix;
852     int sum, varc, vard, mx, my, range, dmin, xx, yy;
853     int xmin, ymin, xmax, ymax;
854     int rel_xmin, rel_ymin, rel_xmax, rel_ymax;
855     int pred_x=0, pred_y=0;
856     int P[10][2];
857     const int shift= 1+s->quarter_sample;
858     int mb_type=0;
859     uint8_t *ref_picture= s->last_picture.data[0];
860     Picture * const pic= &s->current_picture;
861     uint16_t * const mv_penalty= s->me.mv_penalty[s->f_code] + MAX_MV;
862     
863     assert(s->quarter_sample==0 || s->quarter_sample==1);
864
865     s->me.penalty_factor    = get_penalty_factor(s, s->avctx->me_cmp);
866     s->me.sub_penalty_factor= get_penalty_factor(s, s->avctx->me_sub_cmp);
867
868     get_limits(s, &range, &xmin, &ymin, &xmax, &ymax, s->f_code);
869     rel_xmin= xmin - mb_x*16;
870     rel_xmax= xmax - mb_x*16;
871     rel_ymin= ymin - mb_y*16;
872     rel_ymax= ymax - mb_y*16;
873     s->me.skip=0;
874
875     switch(s->me_method) {
876     case ME_ZERO:
877     default:
878         no_motion_search(s, &mx, &my);
879         mx-= mb_x*16;
880         my-= mb_y*16;
881         dmin = 0;
882         break;
883     case ME_FULL:
884         dmin = full_motion_search(s, &mx, &my, range, xmin, ymin, xmax, ymax, ref_picture);
885         mx-= mb_x*16;
886         my-= mb_y*16;
887         break;
888     case ME_LOG:
889         dmin = log_motion_search(s, &mx, &my, range / 2, xmin, ymin, xmax, ymax, ref_picture);
890         mx-= mb_x*16;
891         my-= mb_y*16;
892         break;
893     case ME_PHODS:
894         dmin = phods_motion_search(s, &mx, &my, range / 2, xmin, ymin, xmax, ymax, ref_picture);
895         mx-= mb_x*16;
896         my-= mb_y*16;
897         break;
898     case ME_X1:
899     case ME_EPZS:
900        {
901             const int mot_stride = s->block_wrap[0];
902             const int mot_xy = s->block_index[0];
903
904             P_LEFT[0]       = s->motion_val[mot_xy - 1][0];
905             P_LEFT[1]       = s->motion_val[mot_xy - 1][1];
906
907             if(P_LEFT[0]       > (rel_xmax<<shift)) P_LEFT[0]       = (rel_xmax<<shift);
908
909             /* special case for first line */
910             if ((mb_y == 0 || s->first_slice_line)) {
911                 pred_x= P_LEFT[0];
912                 pred_y= P_LEFT[1];
913             } else {
914                 P_TOP[0]      = s->motion_val[mot_xy - mot_stride    ][0];
915                 P_TOP[1]      = s->motion_val[mot_xy - mot_stride    ][1];
916                 P_TOPRIGHT[0] = s->motion_val[mot_xy - mot_stride + 2][0];
917                 P_TOPRIGHT[1] = s->motion_val[mot_xy - mot_stride + 2][1];
918                 if(P_TOP[1]      > (rel_ymax<<shift)) P_TOP[1]     = (rel_ymax<<shift);
919                 if(P_TOPRIGHT[0] < (rel_xmin<<shift)) P_TOPRIGHT[0]= (rel_xmin<<shift);
920                 if(P_TOPRIGHT[1] > (rel_ymax<<shift)) P_TOPRIGHT[1]= (rel_ymax<<shift);
921         
922                 P_MEDIAN[0]= mid_pred(P_LEFT[0], P_TOP[0], P_TOPRIGHT[0]);
923                 P_MEDIAN[1]= mid_pred(P_LEFT[1], P_TOP[1], P_TOPRIGHT[1]);
924
925                 if(s->out_format == FMT_H263){
926                     pred_x = P_MEDIAN[0];
927                     pred_y = P_MEDIAN[1];
928                 }else { /* mpeg1 at least */
929                     pred_x= P_LEFT[0];
930                     pred_y= P_LEFT[1];
931                 }
932             }
933         }
934         dmin = s->me.motion_search[0](s, 0, &mx, &my, P, pred_x, pred_y, rel_xmin, rel_ymin, rel_xmax, rel_ymax, 
935                                       &s->last_picture, s->p_mv_table, (1<<16)>>shift, mv_penalty);
936  
937         break;
938     }
939
940     /* intra / predictive decision */
941     xx = mb_x * 16;
942     yy = mb_y * 16;
943
944     pix = s->new_picture.data[0] + (yy * s->linesize) + xx;
945     /* At this point (mx,my) are full-pell and the relative displacement */
946     ppix = ref_picture + ((yy+my) * s->linesize) + (xx+mx);
947     
948     sum = s->dsp.pix_sum(pix, s->linesize);
949     
950     varc = (s->dsp.pix_norm1(pix, s->linesize) - (((unsigned)(sum*sum))>>8) + 500 + 128)>>8;
951     vard = (s->dsp.sse[0](NULL, pix, ppix, s->linesize)+128)>>8;
952
953 //printf("%d %d %d %X %X %X\n", s->mb_width, mb_x, mb_y,(int)s, (int)s->mb_var, (int)s->mc_mb_var); fflush(stdout);
954     pic->mb_var   [s->mb_width * mb_y + mb_x] = varc;
955     pic->mc_mb_var[s->mb_width * mb_y + mb_x] = vard;
956     pic->mb_mean  [s->mb_width * mb_y + mb_x] = (sum+128)>>8;
957     pic->mb_var_sum    += varc;
958     pic->mc_mb_var_sum += vard;
959 //printf("E%d %d %d %X %X %X\n", s->mb_width, mb_x, mb_y,(int)s, (int)s->mb_var, (int)s->mc_mb_var); fflush(stdout);
960     
961 #if 0
962     printf("varc=%4d avg_var=%4d (sum=%4d) vard=%4d mx=%2d my=%2d\n",
963            varc, s->avg_mb_var, sum, vard, mx - xx, my - yy);
964 #endif
965     if(s->flags&CODEC_FLAG_HQ){
966         if (vard <= 64 || vard < varc)
967             s->scene_change_score+= ff_sqrt(vard) - ff_sqrt(varc);
968         else
969             s->scene_change_score+= s->qscale;
970
971         if (vard*2 + 200 > varc)
972             mb_type|= MB_TYPE_INTRA;
973         if (varc*2 + 200 > vard){
974             mb_type|= MB_TYPE_INTER;
975             s->me.sub_motion_search(s, &mx, &my, dmin, rel_xmin, rel_ymin, rel_xmax, rel_ymax,
976                                    pred_x, pred_y, &s->last_picture, 0, 0, mv_penalty);
977         }else{
978             mx <<=shift;
979             my <<=shift;
980         }
981         if((s->flags&CODEC_FLAG_4MV)
982            && !s->me.skip && varc>50 && vard>10){
983             mv4_search(s, rel_xmin, rel_ymin, rel_xmax, rel_ymax, mx, my, shift);
984             mb_type|=MB_TYPE_INTER4V;
985
986             set_p_mv_tables(s, mx, my, 0);
987         }else
988             set_p_mv_tables(s, mx, my, 1);
989     }else{
990         if (vard <= 64 || vard < varc) {
991 //        if (sadP <= 32 || sadP < sadI + 500) {
992             s->scene_change_score+= ff_sqrt(vard) - ff_sqrt(varc);
993             mb_type|= MB_TYPE_INTER;
994             if (s->me_method != ME_ZERO) {
995                 dmin= s->me.sub_motion_search(s, &mx, &my, dmin, rel_xmin, rel_ymin, rel_xmax, rel_ymax,
996                                             pred_x, pred_y, &s->last_picture, 0, 0, mv_penalty);
997                 if((s->flags&CODEC_FLAG_4MV)
998                    && !s->me.skip && varc>50 && vard>10){
999                     int dmin4= mv4_search(s, rel_xmin, rel_ymin, rel_xmax, rel_ymax, mx, my, shift);
1000                     if(dmin4 + 128 <dmin)
1001                         mb_type= MB_TYPE_INTER4V;
1002                 }
1003                 set_p_mv_tables(s, mx, my, mb_type!=MB_TYPE_INTER4V);
1004
1005             } else {
1006                 mx <<=shift;
1007                 my <<=shift;
1008             }
1009 #if 0
1010             if (vard < 10) {
1011                 skip++;
1012                 fprintf(stderr,"\nEarly skip: %d vard: %2d varc: %5d dmin: %d", 
1013                                 skip, vard, varc, dmin);
1014             }
1015 #endif
1016         }else{
1017             s->scene_change_score+= 20;
1018             mb_type|= MB_TYPE_INTRA;
1019             mx = 0;
1020             my = 0;
1021         }
1022     }
1023
1024     s->mb_type[mb_y*s->mb_width + mb_x]= mb_type;
1025 }
1026
1027 int ff_estimate_motion_b(MpegEncContext * s,
1028                        int mb_x, int mb_y, int16_t (*mv_table)[2], Picture *picture, int f_code)
1029 {
1030     int mx, my, range, dmin;
1031     int xmin, ymin, xmax, ymax;
1032     int rel_xmin, rel_ymin, rel_xmax, rel_ymax;
1033     int pred_x=0, pred_y=0;
1034     int P[10][2];
1035     const int shift= 1+s->quarter_sample;
1036     const int mot_stride = s->mb_width + 2;
1037     const int mot_xy = (mb_y + 1)*mot_stride + mb_x + 1;
1038     uint8_t * const ref_picture= picture->data[0];
1039     uint16_t * const mv_penalty= s->me.mv_penalty[f_code] + MAX_MV;
1040     int mv_scale;
1041         
1042     s->me.penalty_factor    = get_penalty_factor(s, s->avctx->me_cmp);
1043     s->me.sub_penalty_factor= get_penalty_factor(s, s->avctx->me_sub_cmp);
1044
1045     get_limits(s, &range, &xmin, &ymin, &xmax, &ymax, f_code);
1046     rel_xmin= xmin - mb_x*16;
1047     rel_xmax= xmax - mb_x*16;
1048     rel_ymin= ymin - mb_y*16;
1049     rel_ymax= ymax - mb_y*16;
1050
1051     switch(s->me_method) {
1052     case ME_ZERO:
1053     default:
1054         no_motion_search(s, &mx, &my);
1055         dmin = 0;
1056         mx-= mb_x*16;
1057         my-= mb_y*16;
1058         break;
1059     case ME_FULL:
1060         dmin = full_motion_search(s, &mx, &my, range, xmin, ymin, xmax, ymax, ref_picture);
1061         mx-= mb_x*16;
1062         my-= mb_y*16;
1063         break;
1064     case ME_LOG:
1065         dmin = log_motion_search(s, &mx, &my, range / 2, xmin, ymin, xmax, ymax, ref_picture);
1066         mx-= mb_x*16;
1067         my-= mb_y*16;
1068         break;
1069     case ME_PHODS:
1070         dmin = phods_motion_search(s, &mx, &my, range / 2, xmin, ymin, xmax, ymax, ref_picture);
1071         mx-= mb_x*16;
1072         my-= mb_y*16;
1073         break;
1074     case ME_X1:
1075     case ME_EPZS:
1076        {
1077             P_LEFT[0]        = mv_table[mot_xy - 1][0];
1078             P_LEFT[1]        = mv_table[mot_xy - 1][1];
1079
1080             if(P_LEFT[0]       > (rel_xmax<<shift)) P_LEFT[0]       = (rel_xmax<<shift);
1081
1082             /* special case for first line */
1083             if ((mb_y == 0 || s->first_slice_line)) {
1084             } else {
1085                 P_TOP[0] = mv_table[mot_xy - mot_stride             ][0];
1086                 P_TOP[1] = mv_table[mot_xy - mot_stride             ][1];
1087                 P_TOPRIGHT[0] = mv_table[mot_xy - mot_stride + 1         ][0];
1088                 P_TOPRIGHT[1] = mv_table[mot_xy - mot_stride + 1         ][1];
1089                 if(P_TOP[1] > (rel_ymax<<shift)) P_TOP[1]= (rel_ymax<<shift);
1090                 if(P_TOPRIGHT[0] < (rel_xmin<<shift)) P_TOPRIGHT[0]= (rel_xmin<<shift);
1091                 if(P_TOPRIGHT[1] > (rel_ymax<<shift)) P_TOPRIGHT[1]= (rel_ymax<<shift);
1092         
1093                 P_MEDIAN[0]= mid_pred(P_LEFT[0], P_TOP[0], P_TOPRIGHT[0]);
1094                 P_MEDIAN[1]= mid_pred(P_LEFT[1], P_TOP[1], P_TOPRIGHT[1]);
1095             }
1096             pred_x= P_LEFT[0];
1097             pred_y= P_LEFT[1];
1098         }
1099         
1100         if(mv_table == s->b_forw_mv_table){
1101             mv_scale= (s->pb_time<<16) / (s->pp_time<<shift);
1102         }else{
1103             mv_scale= ((s->pb_time - s->pp_time)<<16) / (s->pp_time<<shift);
1104         }
1105         
1106         dmin = s->me.motion_search[0](s, 0, &mx, &my, P, pred_x, pred_y, rel_xmin, rel_ymin, rel_xmax, rel_ymax, 
1107                                       picture, s->p_mv_table, mv_scale, mv_penalty);
1108  
1109         break;
1110     }
1111     
1112     dmin= s->me.sub_motion_search(s, &mx, &my, dmin, rel_xmin, rel_ymin, rel_xmax, rel_ymax,
1113                                    pred_x, pred_y, picture, 0, 0, mv_penalty);
1114 //printf("%d %d %d %d//", s->mb_x, s->mb_y, mx, my);
1115 //    s->mb_type[mb_y*s->mb_width + mb_x]= mb_type;
1116     mv_table[mot_xy][0]= mx;
1117     mv_table[mot_xy][1]= my;
1118
1119     return dmin;
1120 }
1121
1122 static inline int check_bidir_mv(MpegEncContext * s,
1123                    int mb_x, int mb_y,
1124                    int motion_fx, int motion_fy,
1125                    int motion_bx, int motion_by,
1126                    int pred_fx, int pred_fy,
1127                    int pred_bx, int pred_by)
1128 {
1129     //FIXME optimize?
1130     //FIXME move into template?
1131     //FIXME better f_code prediction (max mv & distance)
1132     UINT16 *mv_penalty= s->me.mv_penalty[s->f_code] + MAX_MV; // f_code of the prev frame
1133     uint8_t *dest_y = s->me.scratchpad;
1134     uint8_t *ptr;
1135     int dxy;
1136     int src_x, src_y;
1137     int fbmin;
1138
1139     if(s->quarter_sample){
1140         dxy = ((motion_fy & 3) << 2) | (motion_fx & 3);
1141         src_x = mb_x * 16 + (motion_fx >> 2);
1142         src_y = mb_y * 16 + (motion_fy >> 2);
1143         assert(src_x >=-16 && src_x<=s->width);
1144         assert(src_y >=-16 && src_y<=s->height);
1145
1146         ptr = s->last_picture.data[0] + (src_y * s->linesize) + src_x;
1147         s->dsp.put_qpel_pixels_tab[0][dxy](dest_y    , ptr    , s->linesize);
1148
1149         dxy = ((motion_by & 3) << 2) | (motion_bx & 3);
1150         src_x = mb_x * 16 + (motion_bx >> 2);
1151         src_y = mb_y * 16 + (motion_by >> 2);
1152         assert(src_x >=-16 && src_x<=s->width);
1153         assert(src_y >=-16 && src_y<=s->height);
1154     
1155         ptr = s->next_picture.data[0] + (src_y * s->linesize) + src_x;
1156         s->dsp.avg_qpel_pixels_tab[0][dxy](dest_y    , ptr    , s->linesize);
1157     }else{
1158         dxy = ((motion_fy & 1) << 1) | (motion_fx & 1);
1159         src_x = mb_x * 16 + (motion_fx >> 1);
1160         src_y = mb_y * 16 + (motion_fy >> 1);
1161         assert(src_x >=-16 && src_x<=s->width);
1162         assert(src_y >=-16 && src_y<=s->height);
1163
1164         ptr = s->last_picture.data[0] + (src_y * s->linesize) + src_x;
1165         s->dsp.put_pixels_tab[0][dxy](dest_y    , ptr    , s->linesize, 16);
1166
1167         dxy = ((motion_by & 1) << 1) | (motion_bx & 1);
1168         src_x = mb_x * 16 + (motion_bx >> 1);
1169         src_y = mb_y * 16 + (motion_by >> 1);
1170         assert(src_x >=-16 && src_x<=s->width);
1171         assert(src_y >=-16 && src_y<=s->height);
1172     
1173         ptr = s->next_picture.data[0] + (src_y * s->linesize) + src_x;
1174         s->dsp.avg_pixels_tab[0][dxy](dest_y    , ptr    , s->linesize, 16);
1175     }
1176
1177     fbmin = (mv_penalty[motion_fx-pred_fx] + mv_penalty[motion_fy-pred_fy])*s->me.sub_penalty_factor
1178            +(mv_penalty[motion_bx-pred_bx] + mv_penalty[motion_by-pred_by])*s->me.sub_penalty_factor;
1179            + s->dsp.me_sub_cmp[0](s, s->new_picture.data[0] + mb_x*16 + mb_y*16*s->linesize, dest_y, s->linesize);
1180
1181     return fbmin;
1182 }
1183
1184 /* refine the bidir vectors in hq mode and return the score in both lq & hq mode*/
1185 static inline int bidir_refine(MpegEncContext * s,
1186                                   int mb_x, int mb_y)
1187 {
1188     const int mot_stride = s->mb_width + 2;
1189     const int xy = (mb_y + 1)*mot_stride + mb_x + 1;
1190     int fbmin;
1191     int pred_fx= s->b_bidir_forw_mv_table[xy-1][0];
1192     int pred_fy= s->b_bidir_forw_mv_table[xy-1][1];
1193     int pred_bx= s->b_bidir_back_mv_table[xy-1][0];
1194     int pred_by= s->b_bidir_back_mv_table[xy-1][1];
1195     int motion_fx= s->b_bidir_forw_mv_table[xy][0]= s->b_forw_mv_table[xy][0];
1196     int motion_fy= s->b_bidir_forw_mv_table[xy][1]= s->b_forw_mv_table[xy][1];
1197     int motion_bx= s->b_bidir_back_mv_table[xy][0]= s->b_back_mv_table[xy][0];
1198     int motion_by= s->b_bidir_back_mv_table[xy][1]= s->b_back_mv_table[xy][1];
1199
1200     //FIXME do refinement and add flag
1201     
1202     fbmin= check_bidir_mv(s, mb_x, mb_y, 
1203                           motion_fx, motion_fy,
1204                           motion_bx, motion_by,
1205                           pred_fx, pred_fy,
1206                           pred_bx, pred_by);
1207
1208    return fbmin;
1209 }
1210
1211 static inline int direct_search(MpegEncContext * s,
1212                                 int mb_x, int mb_y)
1213 {
1214     int P[10][2];
1215     const int mot_stride = s->mb_width + 2;
1216     const int mot_xy = (mb_y + 1)*mot_stride + mb_x + 1;
1217     const int shift= 1+s->quarter_sample;
1218     int dmin, i;
1219     const int time_pp= s->pp_time;
1220     const int time_pb= s->pb_time;
1221     int mx, my, xmin, xmax, ymin, ymax;
1222     int16_t (*mv_table)[2]= s->b_direct_mv_table;
1223     uint16_t * const mv_penalty= s->me.mv_penalty[1] + MAX_MV;
1224     
1225     P_LEFT[0]        = mv_table[mot_xy - 1][0];
1226     P_LEFT[1]        = mv_table[mot_xy - 1][1];
1227
1228     /* special case for first line */
1229     if ((mb_y == 0 || s->first_slice_line)) {
1230     } else {
1231         P_TOP[0] = mv_table[mot_xy - mot_stride             ][0];
1232         P_TOP[1] = mv_table[mot_xy - mot_stride             ][1];
1233         P_TOPRIGHT[0] = mv_table[mot_xy - mot_stride + 1         ][0];
1234         P_TOPRIGHT[1] = mv_table[mot_xy - mot_stride + 1         ][1];
1235     
1236         P_MEDIAN[0]= mid_pred(P_LEFT[0], P_TOP[0], P_TOPRIGHT[0]);
1237         P_MEDIAN[1]= mid_pred(P_LEFT[1], P_TOP[1], P_TOPRIGHT[1]);
1238     }
1239
1240     ymin= xmin=(-32)>>shift;
1241     ymax= xmax=   31>>shift;
1242
1243     if(s->co_located_type_table[mb_x + mb_y*s->mb_width]==CO_LOCATED_TYPE_4MV){
1244         s->mv_type= MV_TYPE_8X8;
1245     }else{
1246         s->mv_type= MV_TYPE_16X16;
1247     }
1248
1249     for(i=0; i<4; i++){
1250         int index= s->block_index[i];
1251         int min, max;
1252     
1253         s->me.co_located_mv[i][0]= s->motion_val[index][0];
1254         s->me.co_located_mv[i][1]= s->motion_val[index][1];
1255         s->me.direct_basis_mv[i][0]= s->me.co_located_mv[i][0]*time_pb/time_pp + ((i& 1)<<(shift+3));
1256         s->me.direct_basis_mv[i][1]= s->me.co_located_mv[i][1]*time_pb/time_pp + ((i>>1)<<(shift+3));
1257 //        s->me.direct_basis_mv[1][i][0]= s->me.co_located_mv[i][0]*(time_pb - time_pp)/time_pp + ((i &1)<<(shift+3);
1258 //        s->me.direct_basis_mv[1][i][1]= s->me.co_located_mv[i][1]*(time_pb - time_pp)/time_pp + ((i>>1)<<(shift+3);
1259
1260         max= FFMAX(s->me.direct_basis_mv[i][0], s->me.direct_basis_mv[i][0] - s->me.co_located_mv[i][0])>>shift;
1261         min= FFMIN(s->me.direct_basis_mv[i][0], s->me.direct_basis_mv[i][0] - s->me.co_located_mv[i][0])>>shift;
1262         max+= (2*mb_x + (i& 1))*8 - 1; // +-1 is for the simpler rounding
1263         min+= (2*mb_x + (i& 1))*8 + 1;
1264         if(max >= s->width) xmax= s->width - max - 1;
1265         if(min < -16      ) xmin= - 32 - min;
1266
1267         max= FFMAX(s->me.direct_basis_mv[i][1], s->me.direct_basis_mv[i][1] - s->me.co_located_mv[i][1])>>shift;
1268         min= FFMIN(s->me.direct_basis_mv[i][1], s->me.direct_basis_mv[i][1] - s->me.co_located_mv[i][1])>>shift;
1269         max+= (2*mb_y + (i>>1))*8 - 1; // +-1 is for the simpler rounding
1270         min+= (2*mb_y + (i>>1))*8 + 1;
1271         if(max >= s->height) ymax= s->height - max - 1;
1272         if(min < -16       ) ymin= - 32 - min;
1273         
1274         if(s->mv_type == MV_TYPE_16X16) break;
1275     }
1276     
1277     assert(xmax <= 15 && ymax <= 15 && xmin >= -16 && ymin >= -16);
1278     
1279     if(xmax < 0 || xmin >0 || ymax < 0 || ymin > 0){
1280         s->b_direct_mv_table[mot_xy][0]= 0;
1281         s->b_direct_mv_table[mot_xy][1]= 0;
1282
1283         return 256*256*256*64;
1284     }
1285
1286     if(s->flags&CODEC_FLAG_QPEL){
1287         dmin = simple_direct_qpel_epzs_motion_search(s, 0, &mx, &my, P, 0, 0, xmin, ymin, xmax, ymax, 
1288                                                      &s->last_picture, mv_table, 1<<14, mv_penalty);
1289         dmin = simple_direct_qpel_qpel_motion_search(s, &mx, &my, dmin, xmin, ymin, xmax, ymax,
1290                                                 0, 0, &s->last_picture, 0, 0, mv_penalty);
1291     }else{
1292         dmin = simple_direct_hpel_epzs_motion_search(s, 0, &mx, &my, P, 0, 0, xmin, ymin, xmax, ymax, 
1293                                                      &s->last_picture, mv_table, 1<<15, mv_penalty);
1294         dmin = simple_direct_hpel_hpel_motion_search(s, &mx, &my, dmin, xmin, ymin, xmax, ymax,
1295                                                 0, 0, &s->last_picture, 0, 0, mv_penalty);
1296     }
1297
1298     s->b_direct_mv_table[mot_xy][0]= mx;
1299     s->b_direct_mv_table[mot_xy][1]= my;
1300     return dmin;
1301 }
1302
1303 void ff_estimate_b_frame_motion(MpegEncContext * s,
1304                              int mb_x, int mb_y)
1305 {
1306     const int penalty_factor= s->me.penalty_factor;
1307     int fmin, bmin, dmin, fbmin;
1308     int type=0;
1309     
1310     dmin= direct_search(s, mb_x, mb_y);
1311
1312     fmin= ff_estimate_motion_b(s, mb_x, mb_y, s->b_forw_mv_table, &s->last_picture, s->f_code);
1313     bmin= ff_estimate_motion_b(s, mb_x, mb_y, s->b_back_mv_table, &s->next_picture, s->b_code) - penalty_factor;
1314 //printf(" %d %d ", s->b_forw_mv_table[xy][0], s->b_forw_mv_table[xy][1]);
1315
1316     fbmin= bidir_refine(s, mb_x, mb_y);
1317
1318     {
1319         int score= dmin;
1320         type=MB_TYPE_DIRECT;
1321         
1322         if(fmin<score){
1323             score=fmin;
1324             type= MB_TYPE_FORWARD; 
1325         }
1326         if(bmin<score){
1327             score=bmin;
1328             type= MB_TYPE_BACKWARD; 
1329         }
1330         if(fbmin<score){
1331             score=fbmin;
1332             type= MB_TYPE_BIDIR;
1333         }
1334         score= ((unsigned)(score*score + 128*256))>>16;
1335         s->current_picture.mc_mb_var_sum += score;
1336         s->current_picture.mc_mb_var[mb_y*s->mb_width + mb_x] = score; //FIXME use SSD
1337     }
1338
1339     if(s->flags&CODEC_FLAG_HQ){
1340         type= MB_TYPE_FORWARD | MB_TYPE_BACKWARD | MB_TYPE_BIDIR | MB_TYPE_DIRECT; //FIXME something smarter
1341         if(dmin>256*256*16) type&= ~MB_TYPE_DIRECT; //dont try direct mode if its invalid for this MB
1342     }
1343
1344     s->mb_type[mb_y*s->mb_width + mb_x]= type;
1345 }
1346
1347 /* find best f_code for ME which do unlimited searches */
1348 int ff_get_best_fcode(MpegEncContext * s, int16_t (*mv_table)[2], int type)
1349 {
1350     if(s->me_method>=ME_EPZS){
1351         int score[8];
1352         int i, y;
1353         UINT8 * fcode_tab= s->fcode_tab;
1354         int best_fcode=-1;
1355         int best_score=-10000000;
1356
1357         for(i=0; i<8; i++) score[i]= s->mb_num*(8-i);
1358
1359         for(y=0; y<s->mb_height; y++){
1360             int x;
1361             int xy= (y+1)* (s->mb_width+2) + 1;
1362             i= y*s->mb_width;
1363             for(x=0; x<s->mb_width; x++){
1364                 if(s->mb_type[i] & type){
1365                     int fcode= FFMAX(fcode_tab[mv_table[xy][0] + MAX_MV],
1366                                      fcode_tab[mv_table[xy][1] + MAX_MV]);
1367                     int j;
1368                     
1369                     for(j=0; j<fcode && j<8; j++){
1370                         if(s->pict_type==B_TYPE || s->current_picture.mc_mb_var[i] < s->current_picture.mb_var[i])
1371                             score[j]-= 170;
1372                     }
1373                 }
1374                 i++;
1375                 xy++;
1376             }
1377         }
1378         
1379         for(i=1; i<8; i++){
1380             if(score[i] > best_score){
1381                 best_score= score[i];
1382                 best_fcode= i;
1383             }
1384 //            printf("%d %d\n", i, score[i]);
1385         }
1386
1387 //    printf("fcode: %d type: %d\n", i, s->pict_type);
1388         return best_fcode;
1389 /*        for(i=0; i<=MAX_FCODE; i++){
1390             printf("%d ", mv_num[i]);
1391         }
1392         printf("\n");*/
1393     }else{
1394         return 1;
1395     }
1396 }
1397
1398 void ff_fix_long_p_mvs(MpegEncContext * s)
1399 {
1400     const int f_code= s->f_code;
1401     int y;
1402     UINT8 * fcode_tab= s->fcode_tab;
1403 //int clip=0;
1404 //int noclip=0;
1405     /* clip / convert to intra 16x16 type MVs */
1406     for(y=0; y<s->mb_height; y++){
1407         int x;
1408         int xy= (y+1)* (s->mb_width+2)+1;
1409         int i= y*s->mb_width;
1410         for(x=0; x<s->mb_width; x++){
1411             if(s->mb_type[i]&MB_TYPE_INTER){
1412                 if(   fcode_tab[s->p_mv_table[xy][0] + MAX_MV] > f_code
1413                    || fcode_tab[s->p_mv_table[xy][0] + MAX_MV] == 0
1414                    || fcode_tab[s->p_mv_table[xy][1] + MAX_MV] > f_code
1415                    || fcode_tab[s->p_mv_table[xy][1] + MAX_MV] == 0 ){
1416                     s->mb_type[i] &= ~MB_TYPE_INTER;
1417                     s->mb_type[i] |= MB_TYPE_INTRA;
1418                     s->p_mv_table[xy][0] = 0;
1419                     s->p_mv_table[xy][1] = 0;
1420 //clip++;
1421                 }
1422 //else
1423 //  noclip++;
1424             }
1425             xy++;
1426             i++;
1427         }
1428     }
1429 //printf("%d no:%d %d//\n", clip, noclip, f_code);
1430     if(s->flags&CODEC_FLAG_4MV){
1431         const int wrap= 2+ s->mb_width*2;
1432
1433         /* clip / convert to intra 8x8 type MVs */
1434         for(y=0; y<s->mb_height; y++){
1435             int xy= (y*2 + 1)*wrap + 1;
1436             int i= y*s->mb_width;
1437             int x;
1438
1439             for(x=0; x<s->mb_width; x++){
1440                 if(s->mb_type[i]&MB_TYPE_INTER4V){
1441                     int block;
1442                     for(block=0; block<4; block++){
1443                         int off= (block& 1) + (block>>1)*wrap;
1444                         int mx= s->motion_val[ xy + off ][0];
1445                         int my= s->motion_val[ xy + off ][1];
1446
1447                         if(   fcode_tab[mx + MAX_MV] > f_code
1448                            || fcode_tab[mx + MAX_MV] == 0
1449                            || fcode_tab[my + MAX_MV] > f_code
1450                            || fcode_tab[my + MAX_MV] == 0 ){
1451                             s->mb_type[i] &= ~MB_TYPE_INTER4V;
1452                             s->mb_type[i] |= MB_TYPE_INTRA;
1453                         }
1454                     }
1455                 }
1456                 xy+=2;
1457                 i++;
1458             }
1459         }
1460     }
1461 }
1462
1463 void ff_fix_long_b_mvs(MpegEncContext * s, int16_t (*mv_table)[2], int f_code, int type)
1464 {
1465     int y;
1466     UINT8 * fcode_tab= s->fcode_tab;
1467
1468     /* clip / convert to intra 16x16 type MVs */
1469     for(y=0; y<s->mb_height; y++){
1470         int x;
1471         int xy= (y+1)* (s->mb_width+2)+1;
1472         int i= y*s->mb_width;
1473         for(x=0; x<s->mb_width; x++){
1474             if(   fcode_tab[mv_table[xy][0] + MAX_MV] > f_code
1475                || fcode_tab[mv_table[xy][0] + MAX_MV] == 0){
1476                 if(mv_table[xy][0]>0) mv_table[xy][0]=  (16<<f_code)-1;
1477                 else                  mv_table[xy][0]= -(16<<f_code);
1478             }
1479             if(   fcode_tab[mv_table[xy][1] + MAX_MV] > f_code
1480                || fcode_tab[mv_table[xy][1] + MAX_MV] == 0){
1481                 if(mv_table[xy][1]>0) mv_table[xy][1]=  (16<<f_code)-1;
1482                 else                  mv_table[xy][1]= -(16<<f_code);
1483             }
1484             xy++;
1485             i++;
1486         }
1487     }
1488 }