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