avcodec/motion_est: Only clip MVs which are used
[ffmpeg.git] / libavcodec / motion_est.c
1 /*
2  * Motion estimation
3  * Copyright (c) 2000,2001 Fabrice Bellard
4  * Copyright (c) 2002-2004 Michael Niedermayer
5  *
6  * new motion estimation (X1/EPZS) by Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
7  *
8  * This file is part of FFmpeg.
9  *
10  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
11  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
12  * License as published by the Free Software Foundation; either
13  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
14  *
15  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
16  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
17  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
18  * Lesser General Public License for more details.
19  *
20  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
21  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
22  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
23  */
24
25 /**
26  * @file
27  * Motion estimation.
28  */
29
30 #include <stdlib.h>
31 #include <stdio.h>
32 #include <limits.h>
33
34 #include "avcodec.h"
35 #include "mathops.h"
36 #include "mpegutils.h"
37 #include "mpegvideo.h"
38
39 #undef NDEBUG
40 #include <assert.h>
41
42 #define P_LEFT P[1]
43 #define P_TOP P[2]
44 #define P_TOPRIGHT P[3]
45 #define P_MEDIAN P[4]
46 #define P_MV1 P[9]
47
48 static int sad_hpel_motion_search(MpegEncContext * s,
49                                   int *mx_ptr, int *my_ptr, int dmin,
50                                   int src_index, int ref_index,
51                                   int size, int h);
52
53 static inline unsigned update_map_generation(MotionEstContext *c)
54 {
55     c->map_generation+= 1<<(ME_MAP_MV_BITS*2);
56     if(c->map_generation==0){
57         c->map_generation= 1<<(ME_MAP_MV_BITS*2);
58         memset(c->map, 0, sizeof(uint32_t)*ME_MAP_SIZE);
59     }
60     return c->map_generation;
61 }
62
63 /* shape adaptive search stuff */
64 typedef struct Minima{
65     int height;
66     int x, y;
67     int checked;
68 }Minima;
69
70 static int minima_cmp(const void *a, const void *b){
71     const Minima *da = (const Minima *) a;
72     const Minima *db = (const Minima *) b;
73
74     return da->height - db->height;
75 }
76
77 #define FLAG_QPEL   1 //must be 1
78 #define FLAG_CHROMA 2
79 #define FLAG_DIRECT 4
80
81 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){
82     const int offset[3]= {
83           y*c->  stride + x,
84         ((y*c->uvstride + x)>>1),
85         ((y*c->uvstride + x)>>1),
86     };
87     int i;
88     for(i=0; i<3; i++){
89         c->src[0][i]= src [i] + offset[i];
90         c->ref[0][i]= ref [i] + offset[i];
91     }
92     if(ref_index){
93         for(i=0; i<3; i++){
94             c->ref[ref_index][i]= ref2[i] + offset[i];
95         }
96     }
97 }
98
99 static int get_flags(MotionEstContext *c, int direct, int chroma){
100     return   ((c->avctx->flags&CODEC_FLAG_QPEL) ? FLAG_QPEL : 0)
101            + (direct ? FLAG_DIRECT : 0)
102            + (chroma ? FLAG_CHROMA : 0);
103 }
104
105 static av_always_inline int cmp_direct_inline(MpegEncContext *s, const int x, const int y, const int subx, const int suby,
106                       const int size, const int h, int ref_index, int src_index,
107                       me_cmp_func cmp_func, me_cmp_func chroma_cmp_func, int qpel){
108     MotionEstContext * const c= &s->me;
109     const int stride= c->stride;
110     const int hx= subx + (x<<(1+qpel));
111     const int hy= suby + (y<<(1+qpel));
112     uint8_t * const * const ref= c->ref[ref_index];
113     uint8_t * const * const src= c->src[src_index];
114     int d;
115     //FIXME check chroma 4mv, (no crashes ...)
116         av_assert2(x >= c->xmin && hx <= c->xmax<<(qpel+1) && y >= c->ymin && hy <= c->ymax<<(qpel+1));
117         if(x >= c->xmin && hx <= c->xmax<<(qpel+1) && y >= c->ymin && hy <= c->ymax<<(qpel+1)){
118             const int time_pp= s->pp_time;
119             const int time_pb= s->pb_time;
120             const int mask= 2*qpel+1;
121             if(s->mv_type==MV_TYPE_8X8){
122                 int i;
123                 for(i=0; i<4; i++){
124                     int fx = c->direct_basis_mv[i][0] + hx;
125                     int fy = c->direct_basis_mv[i][1] + hy;
126                     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));
127                     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));
128                     int fxy= (fx&mask) + ((fy&mask)<<(qpel+1));
129                     int bxy= (bx&mask) + ((by&mask)<<(qpel+1));
130
131                     uint8_t *dst= c->temp + 8*(i&1) + 8*stride*(i>>1);
132                     if(qpel){
133                         c->qpel_put[1][fxy](dst, ref[0] + (fx>>2) + (fy>>2)*stride, stride);
134                         c->qpel_avg[1][bxy](dst, ref[8] + (bx>>2) + (by>>2)*stride, stride);
135                     }else{
136                         c->hpel_put[1][fxy](dst, ref[0] + (fx>>1) + (fy>>1)*stride, stride, 8);
137                         c->hpel_avg[1][bxy](dst, ref[8] + (bx>>1) + (by>>1)*stride, stride, 8);
138                     }
139                 }
140             }else{
141                 int fx = c->direct_basis_mv[0][0] + hx;
142                 int fy = c->direct_basis_mv[0][1] + hy;
143                 int bx = hx ? fx - c->co_located_mv[0][0] : (c->co_located_mv[0][0]*(time_pb - time_pp)/time_pp);
144                 int by = hy ? fy - c->co_located_mv[0][1] : (c->co_located_mv[0][1]*(time_pb - time_pp)/time_pp);
145                 int fxy= (fx&mask) + ((fy&mask)<<(qpel+1));
146                 int bxy= (bx&mask) + ((by&mask)<<(qpel+1));
147
148                 if(qpel){
149                     c->qpel_put[1][fxy](c->temp               , ref[0] + (fx>>2) + (fy>>2)*stride               , stride);
150                     c->qpel_put[1][fxy](c->temp + 8           , ref[0] + (fx>>2) + (fy>>2)*stride + 8           , stride);
151                     c->qpel_put[1][fxy](c->temp     + 8*stride, ref[0] + (fx>>2) + (fy>>2)*stride     + 8*stride, stride);
152                     c->qpel_put[1][fxy](c->temp + 8 + 8*stride, ref[0] + (fx>>2) + (fy>>2)*stride + 8 + 8*stride, stride);
153                     c->qpel_avg[1][bxy](c->temp               , ref[8] + (bx>>2) + (by>>2)*stride               , stride);
154                     c->qpel_avg[1][bxy](c->temp + 8           , ref[8] + (bx>>2) + (by>>2)*stride + 8           , stride);
155                     c->qpel_avg[1][bxy](c->temp     + 8*stride, ref[8] + (bx>>2) + (by>>2)*stride     + 8*stride, stride);
156                     c->qpel_avg[1][bxy](c->temp + 8 + 8*stride, ref[8] + (bx>>2) + (by>>2)*stride + 8 + 8*stride, stride);
157                 }else{
158                     av_assert2((fx>>1) + 16*s->mb_x >= -16);
159                     av_assert2((fy>>1) + 16*s->mb_y >= -16);
160                     av_assert2((fx>>1) + 16*s->mb_x <= s->width);
161                     av_assert2((fy>>1) + 16*s->mb_y <= s->height);
162                     av_assert2((bx>>1) + 16*s->mb_x >= -16);
163                     av_assert2((by>>1) + 16*s->mb_y >= -16);
164                     av_assert2((bx>>1) + 16*s->mb_x <= s->width);
165                     av_assert2((by>>1) + 16*s->mb_y <= s->height);
166
167                     c->hpel_put[0][fxy](c->temp, ref[0] + (fx>>1) + (fy>>1)*stride, stride, 16);
168                     c->hpel_avg[0][bxy](c->temp, ref[8] + (bx>>1) + (by>>1)*stride, stride, 16);
169                 }
170             }
171             d = cmp_func(s, c->temp, src[0], stride, 16);
172         }else
173             d= 256*256*256*32;
174     return d;
175 }
176
177 static av_always_inline int cmp_inline(MpegEncContext *s, const int x, const int y, const int subx, const int suby,
178                       const int size, const int h, int ref_index, int src_index,
179                       me_cmp_func cmp_func, me_cmp_func chroma_cmp_func, int qpel, int chroma){
180     MotionEstContext * const c= &s->me;
181     const int stride= c->stride;
182     const int uvstride= c->uvstride;
183     const int dxy= subx + (suby<<(1+qpel)); //FIXME log2_subpel?
184     const int hx= subx + (x<<(1+qpel));
185     const int hy= suby + (y<<(1+qpel));
186     uint8_t * const * const ref= c->ref[ref_index];
187     uint8_t * const * const src= c->src[src_index];
188     int d;
189     //FIXME check chroma 4mv, (no crashes ...)
190         int uvdxy;              /* no, it might not be used uninitialized */
191         if(dxy){
192             if(qpel){
193                 c->qpel_put[size][dxy](c->temp, ref[0] + x + y*stride, stride); //FIXME prototype (add h)
194                 if(chroma){
195                     int cx= hx/2;
196                     int cy= hy/2;
197                     cx= (cx>>1)|(cx&1);
198                     cy= (cy>>1)|(cy&1);
199                     uvdxy= (cx&1) + 2*(cy&1);
200                     //FIXME x/y wrong, but mpeg4 qpel is sick anyway, we should drop as much of it as possible in favor for h264
201                 }
202             }else{
203                 c->hpel_put[size][dxy](c->temp, ref[0] + x + y*stride, stride, h);
204                 if(chroma)
205                     uvdxy= dxy | (x&1) | (2*(y&1));
206             }
207             d = cmp_func(s, c->temp, src[0], stride, h);
208         }else{
209             d = cmp_func(s, src[0], ref[0] + x + y*stride, stride, h);
210             if(chroma)
211                 uvdxy= (x&1) + 2*(y&1);
212         }
213         if(chroma){
214             uint8_t * const uvtemp= c->temp + 16*stride;
215             c->hpel_put[size+1][uvdxy](uvtemp  , ref[1] + (x>>1) + (y>>1)*uvstride, uvstride, h>>1);
216             c->hpel_put[size+1][uvdxy](uvtemp+8, ref[2] + (x>>1) + (y>>1)*uvstride, uvstride, h>>1);
217             d += chroma_cmp_func(s, uvtemp  , src[1], uvstride, h>>1);
218             d += chroma_cmp_func(s, uvtemp+8, src[2], uvstride, h>>1);
219         }
220     return d;
221 }
222
223 static int cmp_simple(MpegEncContext *s, const int x, const int y,
224                       int ref_index, int src_index,
225                       me_cmp_func cmp_func, me_cmp_func chroma_cmp_func){
226     return cmp_inline(s,x,y,0,0,0,16,ref_index,src_index, cmp_func, chroma_cmp_func, 0, 0);
227 }
228
229 static int cmp_fpel_internal(MpegEncContext *s, const int x, const int y,
230                       const int size, const int h, int ref_index, int src_index,
231                       me_cmp_func cmp_func, me_cmp_func chroma_cmp_func, const int flags){
232     if(flags&FLAG_DIRECT){
233         return cmp_direct_inline(s,x,y,0,0,size,h,ref_index,src_index, cmp_func, chroma_cmp_func, flags&FLAG_QPEL);
234     }else{
235         return cmp_inline(s,x,y,0,0,size,h,ref_index,src_index, cmp_func, chroma_cmp_func, 0, flags&FLAG_CHROMA);
236     }
237 }
238
239 static int cmp_internal(MpegEncContext *s, const int x, const int y, const int subx, const int suby,
240                       const int size, const int h, int ref_index, int src_index,
241                       me_cmp_func cmp_func, me_cmp_func chroma_cmp_func, const int flags){
242     if(flags&FLAG_DIRECT){
243         return cmp_direct_inline(s,x,y,subx,suby,size,h,ref_index,src_index, cmp_func, chroma_cmp_func, flags&FLAG_QPEL);
244     }else{
245         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);
246     }
247 }
248
249 /** @brief compares a block (either a full macroblock or a partition thereof)
250     against a proposed motion-compensated prediction of that block
251  */
252 static av_always_inline int cmp(MpegEncContext *s, const int x, const int y, const int subx, const int suby,
253                       const int size, const int h, int ref_index, int src_index,
254                       me_cmp_func cmp_func, me_cmp_func chroma_cmp_func, const int flags){
255     if(av_builtin_constant_p(flags) && av_builtin_constant_p(h) && av_builtin_constant_p(size)
256        && av_builtin_constant_p(subx) && av_builtin_constant_p(suby)
257        && flags==0 && h==16 && size==0 && subx==0 && suby==0){
258         return cmp_simple(s,x,y,ref_index,src_index, cmp_func, chroma_cmp_func);
259     }else if(av_builtin_constant_p(subx) && av_builtin_constant_p(suby)
260        && subx==0 && suby==0){
261         return cmp_fpel_internal(s,x,y,size,h,ref_index,src_index, cmp_func, chroma_cmp_func,flags);
262     }else{
263         return cmp_internal(s,x,y,subx,suby,size,h,ref_index,src_index, cmp_func, chroma_cmp_func, flags);
264     }
265 }
266
267 static int cmp_hpel(MpegEncContext *s, const int x, const int y, const int subx, const int suby,
268                       const int size, const int h, int ref_index, int src_index,
269                       me_cmp_func cmp_func, me_cmp_func chroma_cmp_func, const int flags){
270     if(flags&FLAG_DIRECT){
271         return cmp_direct_inline(s,x,y,subx,suby,size,h,ref_index,src_index, cmp_func, chroma_cmp_func, 0);
272     }else{
273         return cmp_inline(s,x,y,subx,suby,size,h,ref_index,src_index, cmp_func, chroma_cmp_func, 0, flags&FLAG_CHROMA);
274     }
275 }
276
277 static int cmp_qpel(MpegEncContext *s, const int x, const int y, const int subx, const int suby,
278                       const int size, const int h, int ref_index, int src_index,
279                       me_cmp_func cmp_func, me_cmp_func chroma_cmp_func, const int flags){
280     if(flags&FLAG_DIRECT){
281         return cmp_direct_inline(s,x,y,subx,suby,size,h,ref_index,src_index, cmp_func, chroma_cmp_func, 1);
282     }else{
283         return cmp_inline(s,x,y,subx,suby,size,h,ref_index,src_index, cmp_func, chroma_cmp_func, 1, flags&FLAG_CHROMA);
284     }
285 }
286
287 #include "motion_est_template.c"
288
289 static int zero_cmp(MpegEncContext *s, uint8_t *a, uint8_t *b,
290                     int stride, int h)
291 {
292     return 0;
293 }
294
295 static void zero_hpel(uint8_t *a, const uint8_t *b, ptrdiff_t stride, int h){
296 }
297
298 int ff_init_me(MpegEncContext *s){
299     MotionEstContext * const c= &s->me;
300     int cache_size= FFMIN(ME_MAP_SIZE>>ME_MAP_SHIFT, 1<<ME_MAP_SHIFT);
301     int dia_size= FFMAX(FFABS(s->avctx->dia_size)&255, FFABS(s->avctx->pre_dia_size)&255);
302
303     if(FFMIN(s->avctx->dia_size, s->avctx->pre_dia_size) < -FFMIN(ME_MAP_SIZE, MAX_SAB_SIZE)){
304         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "ME_MAP size is too small for SAB diamond\n");
305         return -1;
306     }
307     //special case of snow is needed because snow uses its own iterative ME code
308     if(s->me_method!=ME_ZERO && s->me_method!=ME_EPZS && s->me_method!=ME_X1 && s->avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_SNOW){
309         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");
310         return -1;
311     }
312
313     c->avctx= s->avctx;
314
315     if(cache_size < 2*dia_size && !c->stride){
316         av_log(s->avctx, AV_LOG_INFO, "ME_MAP size may be a little small for the selected diamond size\n");
317     }
318
319     ff_set_cmp(&s->dsp, s->dsp.me_pre_cmp, c->avctx->me_pre_cmp);
320     ff_set_cmp(&s->dsp, s->dsp.me_cmp, c->avctx->me_cmp);
321     ff_set_cmp(&s->dsp, s->dsp.me_sub_cmp, c->avctx->me_sub_cmp);
322     ff_set_cmp(&s->dsp, s->dsp.mb_cmp, c->avctx->mb_cmp);
323
324     c->flags    = get_flags(c, 0, c->avctx->me_cmp    &FF_CMP_CHROMA);
325     c->sub_flags= get_flags(c, 0, c->avctx->me_sub_cmp&FF_CMP_CHROMA);
326     c->mb_flags = get_flags(c, 0, c->avctx->mb_cmp    &FF_CMP_CHROMA);
327
328 /*FIXME s->no_rounding b_type*/
329     if(s->flags&CODEC_FLAG_QPEL){
330         c->sub_motion_search= qpel_motion_search;
331         c->qpel_avg = s->qdsp.avg_qpel_pixels_tab;
332         if (s->no_rounding)
333             c->qpel_put = s->qdsp.put_no_rnd_qpel_pixels_tab;
334         else
335             c->qpel_put = s->qdsp.put_qpel_pixels_tab;
336     }else{
337         if(c->avctx->me_sub_cmp&FF_CMP_CHROMA)
338             c->sub_motion_search= hpel_motion_search;
339         else if(   c->avctx->me_sub_cmp == FF_CMP_SAD
340                 && c->avctx->    me_cmp == FF_CMP_SAD
341                 && c->avctx->    mb_cmp == FF_CMP_SAD)
342             c->sub_motion_search= sad_hpel_motion_search; // 2050 vs. 2450 cycles
343         else
344             c->sub_motion_search= hpel_motion_search;
345     }
346     c->hpel_avg = s->hdsp.avg_pixels_tab;
347     if (s->no_rounding)
348         c->hpel_put = s->hdsp.put_no_rnd_pixels_tab;
349     else
350         c->hpel_put = s->hdsp.put_pixels_tab;
351
352     if(s->linesize){
353         c->stride  = s->linesize;
354         c->uvstride= s->uvlinesize;
355     }else{
356         c->stride  = 16*s->mb_width + 32;
357         c->uvstride=  8*s->mb_width + 16;
358     }
359
360     /* 8x8 fullpel search would need a 4x4 chroma compare, which we do
361      * not have yet, and even if we had, the motion estimation code
362      * does not expect it. */
363     if(s->codec_id != AV_CODEC_ID_SNOW){
364         if((c->avctx->me_cmp&FF_CMP_CHROMA)/* && !s->dsp.me_cmp[2]*/){
365             s->dsp.me_cmp[2]= zero_cmp;
366         }
367         if((c->avctx->me_sub_cmp&FF_CMP_CHROMA) && !s->dsp.me_sub_cmp[2]){
368             s->dsp.me_sub_cmp[2]= zero_cmp;
369         }
370         c->hpel_put[2][0]= c->hpel_put[2][1]=
371         c->hpel_put[2][2]= c->hpel_put[2][3]= zero_hpel;
372     }
373
374     if(s->codec_id == AV_CODEC_ID_H261){
375         c->sub_motion_search= no_sub_motion_search;
376     }
377
378     return 0;
379 }
380
381 #define CHECK_SAD_HALF_MV(suffix, x, y) \
382 {\
383     d= s->dsp.pix_abs[size][(x?1:0)+(y?2:0)](NULL, pix, ptr+((x)>>1), stride, h);\
384     d += (mv_penalty[pen_x + x] + mv_penalty[pen_y + y])*penalty_factor;\
385     COPY3_IF_LT(dminh, d, dx, x, dy, y)\
386 }
387
388 static int sad_hpel_motion_search(MpegEncContext * s,
389                                   int *mx_ptr, int *my_ptr, int dmin,
390                                   int src_index, int ref_index,
391                                   int size, int h)
392 {
393     MotionEstContext * const c= &s->me;
394     const int penalty_factor= c->sub_penalty_factor;
395     int mx, my, dminh;
396     uint8_t *pix, *ptr;
397     int stride= c->stride;
398     LOAD_COMMON
399
400     av_assert2(c->sub_flags == 0);
401
402     if(c->skip){
403         *mx_ptr = 0;
404         *my_ptr = 0;
405         return dmin;
406     }
407
408     pix = c->src[src_index][0];
409
410     mx = *mx_ptr;
411     my = *my_ptr;
412     ptr = c->ref[ref_index][0] + (my * stride) + mx;
413
414     dminh = dmin;
415
416     if (mx > xmin && mx < xmax &&
417         my > ymin && my < ymax) {
418         int dx=0, dy=0;
419         int d, pen_x, pen_y;
420         const int index= (my<<ME_MAP_SHIFT) + mx;
421         const int t= score_map[(index-(1<<ME_MAP_SHIFT))&(ME_MAP_SIZE-1)];
422         const int l= score_map[(index- 1               )&(ME_MAP_SIZE-1)];
423         const int r= score_map[(index+ 1               )&(ME_MAP_SIZE-1)];
424         const int b= score_map[(index+(1<<ME_MAP_SHIFT))&(ME_MAP_SIZE-1)];
425         mx<<=1;
426         my<<=1;
427
428
429         pen_x= pred_x + mx;
430         pen_y= pred_y + my;
431
432         ptr-= stride;
433         if(t<=b){
434             CHECK_SAD_HALF_MV(y2 , 0, -1)
435             if(l<=r){
436                 CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, -1, -1)
437                 if(t+r<=b+l){
438                     CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, +1, -1)
439                     ptr+= stride;
440                 }else{
441                     ptr+= stride;
442                     CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, -1, +1)
443                 }
444                 CHECK_SAD_HALF_MV(x2 , -1,  0)
445             }else{
446                 CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, +1, -1)
447                 if(t+l<=b+r){
448                     CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, -1, -1)
449                     ptr+= stride;
450                 }else{
451                     ptr+= stride;
452                     CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, +1, +1)
453                 }
454                 CHECK_SAD_HALF_MV(x2 , +1,  0)
455             }
456         }else{
457             if(l<=r){
458                 if(t+l<=b+r){
459                     CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, -1, -1)
460                     ptr+= stride;
461                 }else{
462                     ptr+= stride;
463                     CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, +1, +1)
464                 }
465                 CHECK_SAD_HALF_MV(x2 , -1,  0)
466                 CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, -1, +1)
467             }else{
468                 if(t+r<=b+l){
469                     CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, +1, -1)
470                     ptr+= stride;
471                 }else{
472                     ptr+= stride;
473                     CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, -1, +1)
474                 }
475                 CHECK_SAD_HALF_MV(x2 , +1,  0)
476                 CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, +1, +1)
477             }
478             CHECK_SAD_HALF_MV(y2 ,  0, +1)
479         }
480         mx+=dx;
481         my+=dy;
482
483     }else{
484         mx<<=1;
485         my<<=1;
486     }
487
488     *mx_ptr = mx;
489     *my_ptr = my;
490     return dminh;
491 }
492
493 static inline void set_p_mv_tables(MpegEncContext * s, int mx, int my, int mv4)
494 {
495     const int xy= s->mb_x + s->mb_y*s->mb_stride;
496
497     s->p_mv_table[xy][0] = mx;
498     s->p_mv_table[xy][1] = my;
499
500     /* has already been set to the 4 MV if 4MV is done */
501     if(mv4){
502         int mot_xy= s->block_index[0];
503
504         s->current_picture.motion_val[0][mot_xy    ][0] = mx;
505         s->current_picture.motion_val[0][mot_xy    ][1] = my;
506         s->current_picture.motion_val[0][mot_xy + 1][0] = mx;
507         s->current_picture.motion_val[0][mot_xy + 1][1] = my;
508
509         mot_xy += s->b8_stride;
510         s->current_picture.motion_val[0][mot_xy    ][0] = mx;
511         s->current_picture.motion_val[0][mot_xy    ][1] = my;
512         s->current_picture.motion_val[0][mot_xy + 1][0] = mx;
513         s->current_picture.motion_val[0][mot_xy + 1][1] = my;
514     }
515 }
516
517 /**
518  * get fullpel ME search limits.
519  */
520 static inline void get_limits(MpegEncContext *s, int x, int y)
521 {
522     MotionEstContext * const c= &s->me;
523     int range= c->avctx->me_range >> (1 + !!(c->flags&FLAG_QPEL));
524     int max_range = MAX_MV >> (1 + !!(c->flags&FLAG_QPEL));
525 /*
526     if(c->avctx->me_range) c->range= c->avctx->me_range >> 1;
527     else                   c->range= 16;
528 */
529     if (s->unrestricted_mv) {
530         c->xmin = - x - 16;
531         c->ymin = - y - 16;
532         c->xmax = - x + s->width;
533         c->ymax = - y + s->height;
534     } else if (s->out_format == FMT_H261){
535         // Search range of H261 is different from other codec standards
536         c->xmin = (x > 15) ? - 15 : 0;
537         c->ymin = (y > 15) ? - 15 : 0;
538         c->xmax = (x < s->mb_width * 16 - 16) ? 15 : 0;
539         c->ymax = (y < s->mb_height * 16 - 16) ? 15 : 0;
540     } else {
541         c->xmin = - x;
542         c->ymin = - y;
543         c->xmax = - x + s->mb_width *16 - 16;
544         c->ymax = - y + s->mb_height*16 - 16;
545     }
546     if(!range || range > max_range)
547         range = max_range;
548     if(range){
549         c->xmin = FFMAX(c->xmin,-range);
550         c->xmax = FFMIN(c->xmax, range);
551         c->ymin = FFMAX(c->ymin,-range);
552         c->ymax = FFMIN(c->ymax, range);
553     }
554 }
555
556 static inline void init_mv4_ref(MotionEstContext *c){
557     const int stride= c->stride;
558
559     c->ref[1][0] = c->ref[0][0] + 8;
560     c->ref[2][0] = c->ref[0][0] + 8*stride;
561     c->ref[3][0] = c->ref[2][0] + 8;
562     c->src[1][0] = c->src[0][0] + 8;
563     c->src[2][0] = c->src[0][0] + 8*stride;
564     c->src[3][0] = c->src[2][0] + 8;
565 }
566
567 static inline int h263_mv4_search(MpegEncContext *s, int mx, int my, int shift)
568 {
569     MotionEstContext * const c= &s->me;
570     const int size= 1;
571     const int h=8;
572     int block;
573     int P[10][2];
574     int dmin_sum=0, mx4_sum=0, my4_sum=0, i;
575     int same=1;
576     const int stride= c->stride;
577     uint8_t *mv_penalty= c->current_mv_penalty;
578     int saftey_cliping= s->unrestricted_mv && (s->width&15) && (s->height&15);
579
580     init_mv4_ref(c);
581
582     for(block=0; block<4; block++){
583         int mx4, my4;
584         int pred_x4, pred_y4;
585         int dmin4;
586         static const int off[4]= {2, 1, 1, -1};
587         const int mot_stride = s->b8_stride;
588         const int mot_xy = s->block_index[block];
589
590         if(saftey_cliping){
591             c->xmax = - 16*s->mb_x + s->width  - 8*(block &1);
592             c->ymax = - 16*s->mb_y + s->height - 8*(block>>1);
593         }
594
595         P_LEFT[0] = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - 1][0];
596         P_LEFT[1] = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - 1][1];
597
598         if(P_LEFT[0]       > (c->xmax<<shift)) P_LEFT[0]       = (c->xmax<<shift);
599
600         /* special case for first line */
601         if (s->first_slice_line && block<2) {
602             c->pred_x= pred_x4= P_LEFT[0];
603             c->pred_y= pred_y4= P_LEFT[1];
604         } else {
605             P_TOP[0]      = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - mot_stride             ][0];
606             P_TOP[1]      = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - mot_stride             ][1];
607             P_TOPRIGHT[0] = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - mot_stride + off[block]][0];
608             P_TOPRIGHT[1] = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - mot_stride + off[block]][1];
609             if(P_TOP[1]      > (c->ymax<<shift)) P_TOP[1]     = (c->ymax<<shift);
610             if(P_TOPRIGHT[0] < (c->xmin<<shift)) P_TOPRIGHT[0]= (c->xmin<<shift);
611             if(P_TOPRIGHT[0] > (c->xmax<<shift)) P_TOPRIGHT[0]= (c->xmax<<shift);
612             if(P_TOPRIGHT[1] > (c->ymax<<shift)) P_TOPRIGHT[1]= (c->ymax<<shift);
613
614             P_MEDIAN[0]= mid_pred(P_LEFT[0], P_TOP[0], P_TOPRIGHT[0]);
615             P_MEDIAN[1]= mid_pred(P_LEFT[1], P_TOP[1], P_TOPRIGHT[1]);
616
617             c->pred_x= pred_x4 = P_MEDIAN[0];
618             c->pred_y= pred_y4 = P_MEDIAN[1];
619         }
620         P_MV1[0]= mx;
621         P_MV1[1]= my;
622         if(saftey_cliping)
623             for(i=1; i<10; i++){
624                 if (s->first_slice_line && block<2 && i>1 && i<9)
625                     continue;
626                 if (i>4 && i<9)
627                     continue;
628                 if(P[i][0] > (c->xmax<<shift)) P[i][0]= (c->xmax<<shift);
629                 if(P[i][1] > (c->ymax<<shift)) P[i][1]= (c->ymax<<shift);
630             }
631
632         dmin4 = epzs_motion_search4(s, &mx4, &my4, P, block, block, s->p_mv_table, (1<<16)>>shift);
633
634         dmin4= c->sub_motion_search(s, &mx4, &my4, dmin4, block, block, size, h);
635
636         if(s->dsp.me_sub_cmp[0] != s->dsp.mb_cmp[0]){
637             int dxy;
638             const int offset= ((block&1) + (block>>1)*stride)*8;
639             uint8_t *dest_y = c->scratchpad + offset;
640             if(s->quarter_sample){
641                 uint8_t *ref= c->ref[block][0] + (mx4>>2) + (my4>>2)*stride;
642                 dxy = ((my4 & 3) << 2) | (mx4 & 3);
643
644                 if(s->no_rounding)
645                     s->qdsp.put_no_rnd_qpel_pixels_tab[1][dxy](dest_y, ref, stride);
646                 else
647                     s->qdsp.put_qpel_pixels_tab[1][dxy](dest_y, ref, stride);
648             }else{
649                 uint8_t *ref= c->ref[block][0] + (mx4>>1) + (my4>>1)*stride;
650                 dxy = ((my4 & 1) << 1) | (mx4 & 1);
651
652                 if(s->no_rounding)
653                     s->hdsp.put_no_rnd_pixels_tab[1][dxy](dest_y    , ref    , stride, h);
654                 else
655                     s->hdsp.put_pixels_tab       [1][dxy](dest_y    , ref    , stride, h);
656             }
657             dmin_sum+= (mv_penalty[mx4-pred_x4] + mv_penalty[my4-pred_y4])*c->mb_penalty_factor;
658         }else
659             dmin_sum+= dmin4;
660
661         if(s->quarter_sample){
662             mx4_sum+= mx4/2;
663             my4_sum+= my4/2;
664         }else{
665             mx4_sum+= mx4;
666             my4_sum+= my4;
667         }
668
669         s->current_picture.motion_val[0][s->block_index[block]][0] = mx4;
670         s->current_picture.motion_val[0][s->block_index[block]][1] = my4;
671
672         if(mx4 != mx || my4 != my) same=0;
673     }
674
675     if(same)
676         return INT_MAX;
677
678     if(s->dsp.me_sub_cmp[0] != s->dsp.mb_cmp[0]){
679         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);
680     }
681
682     if(c->avctx->mb_cmp&FF_CMP_CHROMA){
683         int dxy;
684         int mx, my;
685         int offset;
686
687         mx= ff_h263_round_chroma(mx4_sum);
688         my= ff_h263_round_chroma(my4_sum);
689         dxy = ((my & 1) << 1) | (mx & 1);
690
691         offset= (s->mb_x*8 + (mx>>1)) + (s->mb_y*8 + (my>>1))*s->uvlinesize;
692
693         if(s->no_rounding){
694             s->hdsp.put_no_rnd_pixels_tab[1][dxy](c->scratchpad    , s->last_picture.f->data[1] + offset, s->uvlinesize, 8);
695             s->hdsp.put_no_rnd_pixels_tab[1][dxy](c->scratchpad + 8, s->last_picture.f->data[2] + offset, s->uvlinesize, 8);
696         }else{
697             s->hdsp.put_pixels_tab       [1][dxy](c->scratchpad    , s->last_picture.f->data[1] + offset, s->uvlinesize, 8);
698             s->hdsp.put_pixels_tab       [1][dxy](c->scratchpad + 8, s->last_picture.f->data[2] + offset, s->uvlinesize, 8);
699         }
700
701         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);
702         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);
703     }
704
705     c->pred_x= mx;
706     c->pred_y= my;
707
708     switch(c->avctx->mb_cmp&0xFF){
709     /*case FF_CMP_SSE:
710         return dmin_sum+ 32*s->qscale*s->qscale;*/
711     case FF_CMP_RD:
712         return dmin_sum;
713     default:
714         return dmin_sum+ 11*c->mb_penalty_factor;
715     }
716 }
717
718 static inline void init_interlaced_ref(MpegEncContext *s, int ref_index){
719     MotionEstContext * const c= &s->me;
720
721     c->ref[1+ref_index][0] = c->ref[0+ref_index][0] + s->linesize;
722     c->src[1][0] = c->src[0][0] + s->linesize;
723     if(c->flags & FLAG_CHROMA){
724         c->ref[1+ref_index][1] = c->ref[0+ref_index][1] + s->uvlinesize;
725         c->ref[1+ref_index][2] = c->ref[0+ref_index][2] + s->uvlinesize;
726         c->src[1][1] = c->src[0][1] + s->uvlinesize;
727         c->src[1][2] = c->src[0][2] + s->uvlinesize;
728     }
729 }
730
731 static int interlaced_search(MpegEncContext *s, int ref_index,
732                              int16_t (*mv_tables[2][2])[2], uint8_t *field_select_tables[2], int mx, int my, int user_field_select)
733 {
734     MotionEstContext * const c= &s->me;
735     const int size=0;
736     const int h=8;
737     int block;
738     int P[10][2];
739     uint8_t * const mv_penalty= c->current_mv_penalty;
740     int same=1;
741     const int stride= 2*s->linesize;
742     int dmin_sum= 0;
743     const int mot_stride= s->mb_stride;
744     const int xy= s->mb_x + s->mb_y*mot_stride;
745
746     c->ymin>>=1;
747     c->ymax>>=1;
748     c->stride<<=1;
749     c->uvstride<<=1;
750     init_interlaced_ref(s, ref_index);
751
752     for(block=0; block<2; block++){
753         int field_select;
754         int best_dmin= INT_MAX;
755         int best_field= -1;
756
757         for(field_select=0; field_select<2; field_select++){
758             int dmin, mx_i, my_i;
759             int16_t (*mv_table)[2]= mv_tables[block][field_select];
760
761             if(user_field_select){
762                 av_assert1(field_select==0 || field_select==1);
763                 av_assert1(field_select_tables[block][xy]==0 || field_select_tables[block][xy]==1);
764                 if(field_select_tables[block][xy] != field_select)
765                     continue;
766             }
767
768             P_LEFT[0] = mv_table[xy - 1][0];
769             P_LEFT[1] = mv_table[xy - 1][1];
770             if(P_LEFT[0]       > (c->xmax<<1)) P_LEFT[0]       = (c->xmax<<1);
771
772             c->pred_x= P_LEFT[0];
773             c->pred_y= P_LEFT[1];
774
775             if(!s->first_slice_line){
776                 P_TOP[0]      = mv_table[xy - mot_stride][0];
777                 P_TOP[1]      = mv_table[xy - mot_stride][1];
778                 P_TOPRIGHT[0] = mv_table[xy - mot_stride + 1][0];
779                 P_TOPRIGHT[1] = mv_table[xy - mot_stride + 1][1];
780                 if(P_TOP[1]      > (c->ymax<<1)) P_TOP[1]     = (c->ymax<<1);
781                 if(P_TOPRIGHT[0] < (c->xmin<<1)) P_TOPRIGHT[0]= (c->xmin<<1);
782                 if(P_TOPRIGHT[0] > (c->xmax<<1)) P_TOPRIGHT[0]= (c->xmax<<1);
783                 if(P_TOPRIGHT[1] > (c->ymax<<1)) P_TOPRIGHT[1]= (c->ymax<<1);
784
785                 P_MEDIAN[0]= mid_pred(P_LEFT[0], P_TOP[0], P_TOPRIGHT[0]);
786                 P_MEDIAN[1]= mid_pred(P_LEFT[1], P_TOP[1], P_TOPRIGHT[1]);
787             }
788             P_MV1[0]= mx; //FIXME not correct if block != field_select
789             P_MV1[1]= my / 2;
790
791             dmin = epzs_motion_search2(s, &mx_i, &my_i, P, block, field_select+ref_index, mv_table, (1<<16)>>1);
792
793             dmin= c->sub_motion_search(s, &mx_i, &my_i, dmin, block, field_select+ref_index, size, h);
794
795             mv_table[xy][0]= mx_i;
796             mv_table[xy][1]= my_i;
797
798             if(s->dsp.me_sub_cmp[0] != s->dsp.mb_cmp[0]){
799                 int dxy;
800
801                 //FIXME chroma ME
802                 uint8_t *ref= c->ref[field_select+ref_index][0] + (mx_i>>1) + (my_i>>1)*stride;
803                 dxy = ((my_i & 1) << 1) | (mx_i & 1);
804
805                 if(s->no_rounding){
806                     s->hdsp.put_no_rnd_pixels_tab[size][dxy](c->scratchpad, ref    , stride, h);
807                 }else{
808                     s->hdsp.put_pixels_tab       [size][dxy](c->scratchpad, ref    , stride, h);
809                 }
810                 dmin= s->dsp.mb_cmp[size](s, c->src[block][0], c->scratchpad, stride, h);
811                 dmin+= (mv_penalty[mx_i-c->pred_x] + mv_penalty[my_i-c->pred_y] + 1)*c->mb_penalty_factor;
812             }else
813                 dmin+= c->mb_penalty_factor; //field_select bits
814
815             dmin += field_select != block; //slightly prefer same field
816
817             if(dmin < best_dmin){
818                 best_dmin= dmin;
819                 best_field= field_select;
820             }
821         }
822         {
823             int16_t (*mv_table)[2]= mv_tables[block][best_field];
824
825             if(mv_table[xy][0] != mx) same=0; //FIXME check if these checks work and are any good at all
826             if(mv_table[xy][1]&1) same=0;
827             if(mv_table[xy][1]*2 != my) same=0;
828             if(best_field != block) same=0;
829         }
830
831         field_select_tables[block][xy]= best_field;
832         dmin_sum += best_dmin;
833     }
834
835     c->ymin<<=1;
836     c->ymax<<=1;
837     c->stride>>=1;
838     c->uvstride>>=1;
839
840     if(same)
841         return INT_MAX;
842
843     switch(c->avctx->mb_cmp&0xFF){
844     /*case FF_CMP_SSE:
845         return dmin_sum+ 32*s->qscale*s->qscale;*/
846     case FF_CMP_RD:
847         return dmin_sum;
848     default:
849         return dmin_sum+ 11*c->mb_penalty_factor;
850     }
851 }
852
853 static inline int get_penalty_factor(int lambda, int lambda2, int type){
854     switch(type&0xFF){
855     default:
856     case FF_CMP_SAD:
857         return lambda>>FF_LAMBDA_SHIFT;
858     case FF_CMP_DCT:
859         return (3*lambda)>>(FF_LAMBDA_SHIFT+1);
860     case FF_CMP_W53:
861         return (4*lambda)>>(FF_LAMBDA_SHIFT);
862     case FF_CMP_W97:
863         return (2*lambda)>>(FF_LAMBDA_SHIFT);
864     case FF_CMP_SATD:
865     case FF_CMP_DCT264:
866         return (2*lambda)>>FF_LAMBDA_SHIFT;
867     case FF_CMP_RD:
868     case FF_CMP_PSNR:
869     case FF_CMP_SSE:
870     case FF_CMP_NSSE:
871         return lambda2>>FF_LAMBDA_SHIFT;
872     case FF_CMP_BIT:
873         return 1;
874     }
875 }
876
877 void ff_estimate_p_frame_motion(MpegEncContext * s,
878                                 int mb_x, int mb_y)
879 {
880     MotionEstContext * const c= &s->me;
881     uint8_t *pix, *ppix;
882     int sum, mx, my, dmin;
883     int varc;            ///< the variance of the block (sum of squared (p[y][x]-average))
884     int vard;            ///< sum of squared differences with the estimated motion vector
885     int P[10][2];
886     const int shift= 1+s->quarter_sample;
887     int mb_type=0;
888     Picture * const pic= &s->current_picture;
889
890     init_ref(c, s->new_picture.f->data, s->last_picture.f->data, NULL, 16*mb_x, 16*mb_y, 0);
891
892     av_assert0(s->quarter_sample==0 || s->quarter_sample==1);
893     av_assert0(s->linesize == c->stride);
894     av_assert0(s->uvlinesize == c->uvstride);
895
896     c->penalty_factor    = get_penalty_factor(s->lambda, s->lambda2, c->avctx->me_cmp);
897     c->sub_penalty_factor= get_penalty_factor(s->lambda, s->lambda2, c->avctx->me_sub_cmp);
898     c->mb_penalty_factor = get_penalty_factor(s->lambda, s->lambda2, c->avctx->mb_cmp);
899     c->current_mv_penalty= c->mv_penalty[s->f_code] + MAX_MV;
900
901     get_limits(s, 16*mb_x, 16*mb_y);
902     c->skip=0;
903
904     /* intra / predictive decision */
905     pix = c->src[0][0];
906     sum = s->dsp.pix_sum(pix, s->linesize);
907     varc = s->dsp.pix_norm1(pix, s->linesize) - (((unsigned)sum*sum)>>8) + 500;
908
909     pic->mb_mean[s->mb_stride * mb_y + mb_x] = (sum+128)>>8;
910     pic->mb_var [s->mb_stride * mb_y + mb_x] = (varc+128)>>8;
911     c->mb_var_sum_temp += (varc+128)>>8;
912
913     switch(s->me_method) {
914     case ME_ZERO:
915     default:
916         mx   = 0;
917         my   = 0;
918         dmin = 0;
919         break;
920     case ME_X1:
921     case ME_EPZS:
922        {
923             const int mot_stride = s->b8_stride;
924             const int mot_xy = s->block_index[0];
925
926             P_LEFT[0] = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - 1][0];
927             P_LEFT[1] = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - 1][1];
928
929             if(P_LEFT[0]       > (c->xmax<<shift)) P_LEFT[0]       = (c->xmax<<shift);
930
931             if(!s->first_slice_line) {
932                 P_TOP[0]      = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - mot_stride    ][0];
933                 P_TOP[1]      = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - mot_stride    ][1];
934                 P_TOPRIGHT[0] = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - mot_stride + 2][0];
935                 P_TOPRIGHT[1] = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - mot_stride + 2][1];
936                 if(P_TOP[1]      > (c->ymax<<shift)) P_TOP[1]     = (c->ymax<<shift);
937                 if(P_TOPRIGHT[0] < (c->xmin<<shift)) P_TOPRIGHT[0]= (c->xmin<<shift);
938                 if(P_TOPRIGHT[1] > (c->ymax<<shift)) P_TOPRIGHT[1]= (c->ymax<<shift);
939
940                 P_MEDIAN[0]= mid_pred(P_LEFT[0], P_TOP[0], P_TOPRIGHT[0]);
941                 P_MEDIAN[1]= mid_pred(P_LEFT[1], P_TOP[1], P_TOPRIGHT[1]);
942
943                 if(s->out_format == FMT_H263){
944                     c->pred_x = P_MEDIAN[0];
945                     c->pred_y = P_MEDIAN[1];
946                 }else { /* mpeg1 at least */
947                     c->pred_x= P_LEFT[0];
948                     c->pred_y= P_LEFT[1];
949                 }
950             }else{
951                 c->pred_x= P_LEFT[0];
952                 c->pred_y= P_LEFT[1];
953             }
954
955         }
956         dmin = ff_epzs_motion_search(s, &mx, &my, P, 0, 0, s->p_mv_table, (1<<16)>>shift, 0, 16);
957
958         break;
959     }
960
961     /* At this point (mx,my) are full-pell and the relative displacement */
962     ppix = c->ref[0][0] + (my * s->linesize) + mx;
963
964     vard = s->dsp.sse[0](NULL, pix, ppix, s->linesize, 16);
965
966     pic->mc_mb_var[s->mb_stride * mb_y + mb_x] = (vard+128)>>8;
967     c->mc_mb_var_sum_temp += (vard+128)>>8;
968
969     if(mb_type){
970         int p_score= FFMIN(vard, varc-500+(s->lambda2>>FF_LAMBDA_SHIFT)*100);
971         int i_score= varc-500+(s->lambda2>>FF_LAMBDA_SHIFT)*20;
972         c->scene_change_score+= ff_sqrt(p_score) - ff_sqrt(i_score);
973
974         if(mb_type == CANDIDATE_MB_TYPE_INTER){
975             c->sub_motion_search(s, &mx, &my, dmin, 0, 0, 0, 16);
976             set_p_mv_tables(s, mx, my, 1);
977         }else{
978             mx <<=shift;
979             my <<=shift;
980         }
981         if(mb_type == CANDIDATE_MB_TYPE_INTER4V){
982             h263_mv4_search(s, mx, my, shift);
983
984             set_p_mv_tables(s, mx, my, 0);
985         }
986         if(mb_type == CANDIDATE_MB_TYPE_INTER_I){
987             interlaced_search(s, 0, s->p_field_mv_table, s->p_field_select_table, mx, my, 1);
988         }
989     }else if(c->avctx->mb_decision > FF_MB_DECISION_SIMPLE){
990         int p_score= FFMIN(vard, varc-500+(s->lambda2>>FF_LAMBDA_SHIFT)*100);
991         int i_score= varc-500+(s->lambda2>>FF_LAMBDA_SHIFT)*20;
992         c->scene_change_score+= ff_sqrt(p_score) - ff_sqrt(i_score);
993
994         if (vard*2 + 200*256 > varc)
995             mb_type|= CANDIDATE_MB_TYPE_INTRA;
996         if (varc*2 + 200*256 > vard || s->qscale > 24){
997 //        if (varc*2 + 200*256 + 50*(s->lambda2>>FF_LAMBDA_SHIFT) > vard){
998             mb_type|= CANDIDATE_MB_TYPE_INTER;
999             c->sub_motion_search(s, &mx, &my, dmin, 0, 0, 0, 16);
1000             if (s->mpv_flags & FF_MPV_FLAG_MV0)
1001                 if(mx || my)
1002                     mb_type |= CANDIDATE_MB_TYPE_SKIPPED; //FIXME check difference
1003         }else{
1004             mx <<=shift;
1005             my <<=shift;
1006         }
1007         if((s->flags&CODEC_FLAG_4MV)
1008            && !c->skip && varc>50<<8 && vard>10<<8){
1009             if(h263_mv4_search(s, mx, my, shift) < INT_MAX)
1010                 mb_type|=CANDIDATE_MB_TYPE_INTER4V;
1011
1012             set_p_mv_tables(s, mx, my, 0);
1013         }else
1014             set_p_mv_tables(s, mx, my, 1);
1015         if((s->flags&CODEC_FLAG_INTERLACED_ME)
1016            && !c->skip){ //FIXME varc/d checks
1017             if(interlaced_search(s, 0, s->p_field_mv_table, s->p_field_select_table, mx, my, 0) < INT_MAX)
1018                 mb_type |= CANDIDATE_MB_TYPE_INTER_I;
1019         }
1020     }else{
1021         int intra_score, i;
1022         mb_type= CANDIDATE_MB_TYPE_INTER;
1023
1024         dmin= c->sub_motion_search(s, &mx, &my, dmin, 0, 0, 0, 16);
1025         if(c->avctx->me_sub_cmp != c->avctx->mb_cmp && !c->skip)
1026             dmin= get_mb_score(s, mx, my, 0, 0, 0, 16, 1);
1027
1028         if((s->flags&CODEC_FLAG_4MV)
1029            && !c->skip && varc>50<<8 && vard>10<<8){
1030             int dmin4= h263_mv4_search(s, mx, my, shift);
1031             if(dmin4 < dmin){
1032                 mb_type= CANDIDATE_MB_TYPE_INTER4V;
1033                 dmin=dmin4;
1034             }
1035         }
1036         if((s->flags&CODEC_FLAG_INTERLACED_ME)
1037            && !c->skip){ //FIXME varc/d checks
1038             int dmin_i= interlaced_search(s, 0, s->p_field_mv_table, s->p_field_select_table, mx, my, 0);
1039             if(dmin_i < dmin){
1040                 mb_type = CANDIDATE_MB_TYPE_INTER_I;
1041                 dmin= dmin_i;
1042             }
1043         }
1044
1045         set_p_mv_tables(s, mx, my, mb_type!=CANDIDATE_MB_TYPE_INTER4V);
1046
1047         /* get intra luma score */
1048         if((c->avctx->mb_cmp&0xFF)==FF_CMP_SSE){
1049             intra_score= varc - 500;
1050         }else{
1051             unsigned mean = (sum+128)>>8;
1052             mean*= 0x01010101;
1053
1054             for(i=0; i<16; i++){
1055                 *(uint32_t*)(&c->scratchpad[i*s->linesize+ 0]) = mean;
1056                 *(uint32_t*)(&c->scratchpad[i*s->linesize+ 4]) = mean;
1057                 *(uint32_t*)(&c->scratchpad[i*s->linesize+ 8]) = mean;
1058                 *(uint32_t*)(&c->scratchpad[i*s->linesize+12]) = mean;
1059             }
1060
1061             intra_score= s->dsp.mb_cmp[0](s, c->scratchpad, pix, s->linesize, 16);
1062         }
1063         intra_score += c->mb_penalty_factor*16;
1064
1065         if(intra_score < dmin){
1066             mb_type= CANDIDATE_MB_TYPE_INTRA;
1067             s->current_picture.mb_type[mb_y*s->mb_stride + mb_x] = CANDIDATE_MB_TYPE_INTRA; //FIXME cleanup
1068         }else
1069             s->current_picture.mb_type[mb_y*s->mb_stride + mb_x] = 0;
1070
1071         {
1072             int p_score= FFMIN(vard, varc-500+(s->lambda2>>FF_LAMBDA_SHIFT)*100);
1073             int i_score= varc-500+(s->lambda2>>FF_LAMBDA_SHIFT)*20;
1074             c->scene_change_score+= ff_sqrt(p_score) - ff_sqrt(i_score);
1075         }
1076     }
1077
1078     s->mb_type[mb_y*s->mb_stride + mb_x]= mb_type;
1079 }
1080
1081 int ff_pre_estimate_p_frame_motion(MpegEncContext * s,
1082                                     int mb_x, int mb_y)
1083 {
1084     MotionEstContext * const c= &s->me;
1085     int mx, my, dmin;
1086     int P[10][2];
1087     const int shift= 1+s->quarter_sample;
1088     const int xy= mb_x + mb_y*s->mb_stride;
1089     init_ref(c, s->new_picture.f->data, s->last_picture.f->data, NULL, 16*mb_x, 16*mb_y, 0);
1090
1091     av_assert0(s->quarter_sample==0 || s->quarter_sample==1);
1092
1093     c->pre_penalty_factor    = get_penalty_factor(s->lambda, s->lambda2, c->avctx->me_pre_cmp);
1094     c->current_mv_penalty= c->mv_penalty[s->f_code] + MAX_MV;
1095
1096     get_limits(s, 16*mb_x, 16*mb_y);
1097     c->skip=0;
1098
1099     P_LEFT[0]       = s->p_mv_table[xy + 1][0];
1100     P_LEFT[1]       = s->p_mv_table[xy + 1][1];
1101
1102     if(P_LEFT[0]       < (c->xmin<<shift)) P_LEFT[0]       = (c->xmin<<shift);
1103
1104     /* special case for first line */
1105     if (s->first_slice_line) {
1106         c->pred_x= P_LEFT[0];
1107         c->pred_y= P_LEFT[1];
1108         P_TOP[0]= P_TOPRIGHT[0]= P_MEDIAN[0]=
1109         P_TOP[1]= P_TOPRIGHT[1]= P_MEDIAN[1]= 0; //FIXME
1110     } else {
1111         P_TOP[0]      = s->p_mv_table[xy + s->mb_stride    ][0];
1112         P_TOP[1]      = s->p_mv_table[xy + s->mb_stride    ][1];
1113         P_TOPRIGHT[0] = s->p_mv_table[xy + s->mb_stride - 1][0];
1114         P_TOPRIGHT[1] = s->p_mv_table[xy + s->mb_stride - 1][1];
1115         if(P_TOP[1]      < (c->ymin<<shift)) P_TOP[1]     = (c->ymin<<shift);
1116         if(P_TOPRIGHT[0] > (c->xmax<<shift)) P_TOPRIGHT[0]= (c->xmax<<shift);
1117         if(P_TOPRIGHT[1] < (c->ymin<<shift)) P_TOPRIGHT[1]= (c->ymin<<shift);
1118
1119         P_MEDIAN[0]= mid_pred(P_LEFT[0], P_TOP[0], P_TOPRIGHT[0]);
1120         P_MEDIAN[1]= mid_pred(P_LEFT[1], P_TOP[1], P_TOPRIGHT[1]);
1121
1122         c->pred_x = P_MEDIAN[0];
1123         c->pred_y = P_MEDIAN[1];
1124     }
1125
1126     dmin = ff_epzs_motion_search(s, &mx, &my, P, 0, 0, s->p_mv_table, (1<<16)>>shift, 0, 16);
1127
1128     s->p_mv_table[xy][0] = mx<<shift;
1129     s->p_mv_table[xy][1] = my<<shift;
1130
1131     return dmin;
1132 }
1133
1134 static int estimate_motion_b(MpegEncContext *s, int mb_x, int mb_y,
1135                              int16_t (*mv_table)[2], int ref_index, int f_code)
1136 {
1137     MotionEstContext * const c= &s->me;
1138     int mx, my, dmin;
1139     int P[10][2];
1140     const int shift= 1+s->quarter_sample;
1141     const int mot_stride = s->mb_stride;
1142     const int mot_xy = mb_y*mot_stride + mb_x;
1143     uint8_t * const mv_penalty= c->mv_penalty[f_code] + MAX_MV;
1144     int mv_scale;
1145
1146     c->penalty_factor    = get_penalty_factor(s->lambda, s->lambda2, c->avctx->me_cmp);
1147     c->sub_penalty_factor= get_penalty_factor(s->lambda, s->lambda2, c->avctx->me_sub_cmp);
1148     c->mb_penalty_factor = get_penalty_factor(s->lambda, s->lambda2, c->avctx->mb_cmp);
1149     c->current_mv_penalty= mv_penalty;
1150
1151     get_limits(s, 16*mb_x, 16*mb_y);
1152
1153     switch(s->me_method) {
1154     case ME_ZERO:
1155     default:
1156         mx   = 0;
1157         my   = 0;
1158         dmin = 0;
1159         break;
1160     case ME_X1:
1161     case ME_EPZS:
1162         P_LEFT[0] = mv_table[mot_xy - 1][0];
1163         P_LEFT[1] = mv_table[mot_xy - 1][1];
1164
1165         if (P_LEFT[0] > (c->xmax << shift)) P_LEFT[0] = (c->xmax << shift);
1166
1167         /* special case for first line */
1168         if (!s->first_slice_line) {
1169             P_TOP[0]      = mv_table[mot_xy - mot_stride    ][0];
1170             P_TOP[1]      = mv_table[mot_xy - mot_stride    ][1];
1171             P_TOPRIGHT[0] = mv_table[mot_xy - mot_stride + 1][0];
1172             P_TOPRIGHT[1] = mv_table[mot_xy - mot_stride + 1][1];
1173             if (P_TOP[1] > (c->ymax << shift)) P_TOP[1] = (c->ymax << shift);
1174             if (P_TOPRIGHT[0] < (c->xmin << shift)) P_TOPRIGHT[0] = (c->xmin << shift);
1175             if (P_TOPRIGHT[1] > (c->ymax << shift)) P_TOPRIGHT[1] = (c->ymax << shift);
1176
1177             P_MEDIAN[0] = mid_pred(P_LEFT[0], P_TOP[0], P_TOPRIGHT[0]);
1178             P_MEDIAN[1] = mid_pred(P_LEFT[1], P_TOP[1], P_TOPRIGHT[1]);
1179         }
1180         c->pred_x = P_LEFT[0];
1181         c->pred_y = P_LEFT[1];
1182
1183         if(mv_table == s->b_forw_mv_table){
1184             mv_scale= (s->pb_time<<16) / (s->pp_time<<shift);
1185         }else{
1186             mv_scale= ((s->pb_time - s->pp_time)<<16) / (s->pp_time<<shift);
1187         }
1188
1189         dmin = ff_epzs_motion_search(s, &mx, &my, P, 0, ref_index, s->p_mv_table, mv_scale, 0, 16);
1190
1191         break;
1192     }
1193
1194     dmin= c->sub_motion_search(s, &mx, &my, dmin, 0, ref_index, 0, 16);
1195
1196     if(c->avctx->me_sub_cmp != c->avctx->mb_cmp && !c->skip)
1197         dmin= get_mb_score(s, mx, my, 0, ref_index, 0, 16, 1);
1198
1199 //    s->mb_type[mb_y*s->mb_width + mb_x]= mb_type;
1200     mv_table[mot_xy][0]= mx;
1201     mv_table[mot_xy][1]= my;
1202
1203     return dmin;
1204 }
1205
1206 static inline int check_bidir_mv(MpegEncContext * s,
1207                    int motion_fx, int motion_fy,
1208                    int motion_bx, int motion_by,
1209                    int pred_fx, int pred_fy,
1210                    int pred_bx, int pred_by,
1211                    int size, int h)
1212 {
1213     //FIXME optimize?
1214     //FIXME better f_code prediction (max mv & distance)
1215     //FIXME pointers
1216     MotionEstContext * const c= &s->me;
1217     uint8_t * const mv_penalty_f= c->mv_penalty[s->f_code] + MAX_MV; // f_code of the prev frame
1218     uint8_t * const mv_penalty_b= c->mv_penalty[s->b_code] + MAX_MV; // f_code of the prev frame
1219     int stride= c->stride;
1220     uint8_t *dest_y = c->scratchpad;
1221     uint8_t *ptr;
1222     int dxy;
1223     int src_x, src_y;
1224     int fbmin;
1225     uint8_t **src_data= c->src[0];
1226     uint8_t **ref_data= c->ref[0];
1227     uint8_t **ref2_data= c->ref[2];
1228
1229     if(s->quarter_sample){
1230         dxy = ((motion_fy & 3) << 2) | (motion_fx & 3);
1231         src_x = motion_fx >> 2;
1232         src_y = motion_fy >> 2;
1233
1234         ptr = ref_data[0] + (src_y * stride) + src_x;
1235         s->qdsp.put_qpel_pixels_tab[0][dxy](dest_y, ptr, stride);
1236
1237         dxy = ((motion_by & 3) << 2) | (motion_bx & 3);
1238         src_x = motion_bx >> 2;
1239         src_y = motion_by >> 2;
1240
1241         ptr = ref2_data[0] + (src_y * stride) + src_x;
1242         s->qdsp.avg_qpel_pixels_tab[size][dxy](dest_y, ptr, stride);
1243     }else{
1244         dxy = ((motion_fy & 1) << 1) | (motion_fx & 1);
1245         src_x = motion_fx >> 1;
1246         src_y = motion_fy >> 1;
1247
1248         ptr = ref_data[0] + (src_y * stride) + src_x;
1249         s->hdsp.put_pixels_tab[size][dxy](dest_y    , ptr    , stride, h);
1250
1251         dxy = ((motion_by & 1) << 1) | (motion_bx & 1);
1252         src_x = motion_bx >> 1;
1253         src_y = motion_by >> 1;
1254
1255         ptr = ref2_data[0] + (src_y * stride) + src_x;
1256         s->hdsp.avg_pixels_tab[size][dxy](dest_y    , ptr    , stride, h);
1257     }
1258
1259     fbmin = (mv_penalty_f[motion_fx-pred_fx] + mv_penalty_f[motion_fy-pred_fy])*c->mb_penalty_factor
1260            +(mv_penalty_b[motion_bx-pred_bx] + mv_penalty_b[motion_by-pred_by])*c->mb_penalty_factor
1261            + s->dsp.mb_cmp[size](s, src_data[0], dest_y, stride, h); //FIXME new_pic
1262
1263     if(c->avctx->mb_cmp&FF_CMP_CHROMA){
1264     }
1265     //FIXME CHROMA !!!
1266
1267     return fbmin;
1268 }
1269
1270 /* refine the bidir vectors in hq mode and return the score in both lq & hq mode*/
1271 static inline int bidir_refine(MpegEncContext * s, int mb_x, int mb_y)
1272 {
1273     MotionEstContext * const c= &s->me;
1274     const int mot_stride = s->mb_stride;
1275     const int xy = mb_y *mot_stride + mb_x;
1276     int fbmin;
1277     int pred_fx= s->b_bidir_forw_mv_table[xy-1][0];
1278     int pred_fy= s->b_bidir_forw_mv_table[xy-1][1];
1279     int pred_bx= s->b_bidir_back_mv_table[xy-1][0];
1280     int pred_by= s->b_bidir_back_mv_table[xy-1][1];
1281     int motion_fx= s->b_bidir_forw_mv_table[xy][0]= s->b_forw_mv_table[xy][0];
1282     int motion_fy= s->b_bidir_forw_mv_table[xy][1]= s->b_forw_mv_table[xy][1];
1283     int motion_bx= s->b_bidir_back_mv_table[xy][0]= s->b_back_mv_table[xy][0];
1284     int motion_by= s->b_bidir_back_mv_table[xy][1]= s->b_back_mv_table[xy][1];
1285     const int flags= c->sub_flags;
1286     const int qpel= flags&FLAG_QPEL;
1287     const int shift= 1+qpel;
1288     const int xmin= c->xmin<<shift;
1289     const int ymin= c->ymin<<shift;
1290     const int xmax= c->xmax<<shift;
1291     const int ymax= c->ymax<<shift;
1292 #define HASH(fx,fy,bx,by) ((fx)+17*(fy)+63*(bx)+117*(by))
1293 #define HASH8(fx,fy,bx,by) ((uint8_t)HASH(fx,fy,bx,by))
1294     int hashidx= HASH(motion_fx,motion_fy, motion_bx, motion_by);
1295     uint8_t map[256] = { 0 };
1296
1297     map[hashidx&255] = 1;
1298
1299     fbmin= check_bidir_mv(s, motion_fx, motion_fy,
1300                           motion_bx, motion_by,
1301                           pred_fx, pred_fy,
1302                           pred_bx, pred_by,
1303                           0, 16);
1304
1305     if(s->avctx->bidir_refine){
1306         int end;
1307         static const uint8_t limittab[5]={0,8,32,64,80};
1308         const int limit= limittab[s->avctx->bidir_refine];
1309         static const int8_t vect[][4]={
1310 { 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},
1311
1312 { 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},
1313 { 0, 1, 0, 1}, { 0,-1, 0,-1}, { 1, 0, 1, 0}, {-1, 0,-1, 0},
1314 { 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},
1315 { 0,-1, 0, 1}, { 0, 1, 0,-1}, {-1, 0, 1, 0}, { 1, 0,-1, 0},
1316
1317 { 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},
1318 { 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},
1319 { 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},
1320 { 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},
1321
1322 { 1, 1, 1, 1}, {-1,-1,-1,-1},
1323 { 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},
1324 { 1, 1,-1,-1}, {-1,-1, 1, 1}, { 1,-1,-1, 1}, {-1, 1, 1,-1}, { 1,-1, 1,-1}, {-1, 1,-1, 1},
1325         };
1326         static const uint8_t hash[]={
1327 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),
1328
1329 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),
1330 HASH8( 0, 1, 0, 1), HASH8( 0,-1, 0,-1), HASH8( 1, 0, 1, 0), HASH8(-1, 0,-1, 0),
1331 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),
1332 HASH8( 0,-1, 0, 1), HASH8( 0, 1, 0,-1), HASH8(-1, 0, 1, 0), HASH8( 1, 0,-1, 0),
1333
1334 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),
1335 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),
1336 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),
1337 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),
1338
1339 HASH8( 1, 1, 1, 1), HASH8(-1,-1,-1,-1),
1340 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),
1341 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),
1342 };
1343
1344 #define CHECK_BIDIR(fx,fy,bx,by)\
1345     if( !map[(hashidx+HASH(fx,fy,bx,by))&255]\
1346        &&(fx<=0 || motion_fx+fx<=xmax) && (fy<=0 || motion_fy+fy<=ymax) && (bx<=0 || motion_bx+bx<=xmax) && (by<=0 || motion_by+by<=ymax)\
1347        &&(fx>=0 || motion_fx+fx>=xmin) && (fy>=0 || motion_fy+fy>=ymin) && (bx>=0 || motion_bx+bx>=xmin) && (by>=0 || motion_by+by>=ymin)){\
1348         int score;\
1349         map[(hashidx+HASH(fx,fy,bx,by))&255] = 1;\
1350         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);\
1351         if(score < fbmin){\
1352             hashidx += HASH(fx,fy,bx,by);\
1353             fbmin= score;\
1354             motion_fx+=fx;\
1355             motion_fy+=fy;\
1356             motion_bx+=bx;\
1357             motion_by+=by;\
1358             end=0;\
1359         }\
1360     }
1361 #define CHECK_BIDIR2(a,b,c,d)\
1362 CHECK_BIDIR(a,b,c,d)\
1363 CHECK_BIDIR(-(a),-(b),-(c),-(d))
1364
1365         do{
1366             int i;
1367             int borderdist=0;
1368             end=1;
1369
1370             CHECK_BIDIR2(0,0,0,1)
1371             CHECK_BIDIR2(0,0,1,0)
1372             CHECK_BIDIR2(0,1,0,0)
1373             CHECK_BIDIR2(1,0,0,0)
1374
1375             for(i=8; i<limit; i++){
1376                 int fx= motion_fx+vect[i][0];
1377                 int fy= motion_fy+vect[i][1];
1378                 int bx= motion_bx+vect[i][2];
1379                 int by= motion_by+vect[i][3];
1380                 if(borderdist<=0){
1381                     int a= (xmax - FFMAX(fx,bx))|(FFMIN(fx,bx) - xmin);
1382                     int b= (ymax - FFMAX(fy,by))|(FFMIN(fy,by) - ymin);
1383                     if((a|b) < 0)
1384                         map[(hashidx+hash[i])&255] = 1;
1385                 }
1386                 if(!map[(hashidx+hash[i])&255]){
1387                     int score;
1388                     map[(hashidx+hash[i])&255] = 1;
1389                     score= check_bidir_mv(s, fx, fy, bx, by, pred_fx, pred_fy, pred_bx, pred_by, 0, 16);
1390                     if(score < fbmin){
1391                         hashidx += hash[i];
1392                         fbmin= score;
1393                         motion_fx=fx;
1394                         motion_fy=fy;
1395                         motion_bx=bx;
1396                         motion_by=by;
1397                         end=0;
1398                         borderdist--;
1399                         if(borderdist<=0){
1400                             int a= FFMIN(xmax - FFMAX(fx,bx), FFMIN(fx,bx) - xmin);
1401                             int b= FFMIN(ymax - FFMAX(fy,by), FFMIN(fy,by) - ymin);
1402                             borderdist= FFMIN(a,b);
1403                         }
1404                     }
1405                 }
1406             }
1407         }while(!end);
1408     }
1409
1410     s->b_bidir_forw_mv_table[xy][0]= motion_fx;
1411     s->b_bidir_forw_mv_table[xy][1]= motion_fy;
1412     s->b_bidir_back_mv_table[xy][0]= motion_bx;
1413     s->b_bidir_back_mv_table[xy][1]= motion_by;
1414
1415     return fbmin;
1416 }
1417
1418 static inline int direct_search(MpegEncContext * s, int mb_x, int mb_y)
1419 {
1420     MotionEstContext * const c= &s->me;
1421     int P[10][2];
1422     const int mot_stride = s->mb_stride;
1423     const int mot_xy = mb_y*mot_stride + mb_x;
1424     const int shift= 1+s->quarter_sample;
1425     int dmin, i;
1426     const int time_pp= s->pp_time;
1427     const int time_pb= s->pb_time;
1428     int mx, my, xmin, xmax, ymin, ymax;
1429     int16_t (*mv_table)[2]= s->b_direct_mv_table;
1430
1431     c->current_mv_penalty= c->mv_penalty[1] + MAX_MV;
1432     ymin= xmin=(-32)>>shift;
1433     ymax= xmax=   31>>shift;
1434
1435     if (IS_8X8(s->next_picture.mb_type[mot_xy])) {
1436         s->mv_type= MV_TYPE_8X8;
1437     }else{
1438         s->mv_type= MV_TYPE_16X16;
1439     }
1440
1441     for(i=0; i<4; i++){
1442         int index= s->block_index[i];
1443         int min, max;
1444
1445         c->co_located_mv[i][0] = s->next_picture.motion_val[0][index][0];
1446         c->co_located_mv[i][1] = s->next_picture.motion_val[0][index][1];
1447         c->direct_basis_mv[i][0]= c->co_located_mv[i][0]*time_pb/time_pp + ((i& 1)<<(shift+3));
1448         c->direct_basis_mv[i][1]= c->co_located_mv[i][1]*time_pb/time_pp + ((i>>1)<<(shift+3));
1449 //        c->direct_basis_mv[1][i][0]= c->co_located_mv[i][0]*(time_pb - time_pp)/time_pp + ((i &1)<<(shift+3);
1450 //        c->direct_basis_mv[1][i][1]= c->co_located_mv[i][1]*(time_pb - time_pp)/time_pp + ((i>>1)<<(shift+3);
1451
1452         max= FFMAX(c->direct_basis_mv[i][0], c->direct_basis_mv[i][0] - c->co_located_mv[i][0])>>shift;
1453         min= FFMIN(c->direct_basis_mv[i][0], c->direct_basis_mv[i][0] - c->co_located_mv[i][0])>>shift;
1454         max+= 16*mb_x + 1; // +-1 is for the simpler rounding
1455         min+= 16*mb_x - 1;
1456         xmax= FFMIN(xmax, s->width - max);
1457         xmin= FFMAX(xmin, - 16     - min);
1458
1459         max= FFMAX(c->direct_basis_mv[i][1], c->direct_basis_mv[i][1] - c->co_located_mv[i][1])>>shift;
1460         min= FFMIN(c->direct_basis_mv[i][1], c->direct_basis_mv[i][1] - c->co_located_mv[i][1])>>shift;
1461         max+= 16*mb_y + 1; // +-1 is for the simpler rounding
1462         min+= 16*mb_y - 1;
1463         ymax= FFMIN(ymax, s->height - max);
1464         ymin= FFMAX(ymin, - 16      - min);
1465
1466         if(s->mv_type == MV_TYPE_16X16) break;
1467     }
1468
1469     av_assert2(xmax <= 15 && ymax <= 15 && xmin >= -16 && ymin >= -16);
1470
1471     if(xmax < 0 || xmin >0 || ymax < 0 || ymin > 0){
1472         s->b_direct_mv_table[mot_xy][0]= 0;
1473         s->b_direct_mv_table[mot_xy][1]= 0;
1474
1475         return 256*256*256*64;
1476     }
1477
1478     c->xmin= xmin;
1479     c->ymin= ymin;
1480     c->xmax= xmax;
1481     c->ymax= ymax;
1482     c->flags     |= FLAG_DIRECT;
1483     c->sub_flags |= FLAG_DIRECT;
1484     c->pred_x=0;
1485     c->pred_y=0;
1486
1487     P_LEFT[0]        = av_clip(mv_table[mot_xy - 1][0], xmin<<shift, xmax<<shift);
1488     P_LEFT[1]        = av_clip(mv_table[mot_xy - 1][1], ymin<<shift, ymax<<shift);
1489
1490     /* special case for first line */
1491     if (!s->first_slice_line) { //FIXME maybe allow this over thread boundary as it is clipped
1492         P_TOP[0]      = av_clip(mv_table[mot_xy - mot_stride             ][0], xmin<<shift, xmax<<shift);
1493         P_TOP[1]      = av_clip(mv_table[mot_xy - mot_stride             ][1], ymin<<shift, ymax<<shift);
1494         P_TOPRIGHT[0] = av_clip(mv_table[mot_xy - mot_stride + 1         ][0], xmin<<shift, xmax<<shift);
1495         P_TOPRIGHT[1] = av_clip(mv_table[mot_xy - mot_stride + 1         ][1], ymin<<shift, ymax<<shift);
1496
1497         P_MEDIAN[0]= mid_pred(P_LEFT[0], P_TOP[0], P_TOPRIGHT[0]);
1498         P_MEDIAN[1]= mid_pred(P_LEFT[1], P_TOP[1], P_TOPRIGHT[1]);
1499     }
1500
1501     dmin = ff_epzs_motion_search(s, &mx, &my, P, 0, 0, mv_table, 1<<(16-shift), 0, 16);
1502     if(c->sub_flags&FLAG_QPEL)
1503         dmin = qpel_motion_search(s, &mx, &my, dmin, 0, 0, 0, 16);
1504     else
1505         dmin = hpel_motion_search(s, &mx, &my, dmin, 0, 0, 0, 16);
1506
1507     if(c->avctx->me_sub_cmp != c->avctx->mb_cmp && !c->skip)
1508         dmin= get_mb_score(s, mx, my, 0, 0, 0, 16, 1);
1509
1510     get_limits(s, 16*mb_x, 16*mb_y); //restore c->?min/max, maybe not needed
1511
1512     mv_table[mot_xy][0]= mx;
1513     mv_table[mot_xy][1]= my;
1514     c->flags     &= ~FLAG_DIRECT;
1515     c->sub_flags &= ~FLAG_DIRECT;
1516
1517     return dmin;
1518 }
1519
1520 void ff_estimate_b_frame_motion(MpegEncContext * s,
1521                              int mb_x, int mb_y)
1522 {
1523     MotionEstContext * const c= &s->me;
1524     const int penalty_factor= c->mb_penalty_factor;
1525     int fmin, bmin, dmin, fbmin, bimin, fimin;
1526     int type=0;
1527     const int xy = mb_y*s->mb_stride + mb_x;
1528     init_ref(c, s->new_picture.f->data, s->last_picture.f->data,
1529              s->next_picture.f->data, 16 * mb_x, 16 * mb_y, 2);
1530
1531     get_limits(s, 16*mb_x, 16*mb_y);
1532
1533     c->skip=0;
1534
1535     if (s->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG4 && s->next_picture.mbskip_table[xy]) {
1536         int score= direct_search(s, mb_x, mb_y); //FIXME just check 0,0
1537
1538         score= ((unsigned)(score*score + 128*256))>>16;
1539         c->mc_mb_var_sum_temp += score;
1540         s->current_picture.mc_mb_var[mb_y*s->mb_stride + mb_x] = score; //FIXME use SSE
1541         s->mb_type[mb_y*s->mb_stride + mb_x]= CANDIDATE_MB_TYPE_DIRECT0;
1542
1543         return;
1544     }
1545
1546     if (s->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG4)
1547         dmin= direct_search(s, mb_x, mb_y);
1548     else
1549         dmin= INT_MAX;
1550 //FIXME penalty stuff for non mpeg4
1551     c->skip=0;
1552     fmin = estimate_motion_b(s, mb_x, mb_y, s->b_forw_mv_table, 0, s->f_code) +
1553            3 * penalty_factor;
1554
1555     c->skip=0;
1556     bmin = estimate_motion_b(s, mb_x, mb_y, s->b_back_mv_table, 2, s->b_code) +
1557            2 * penalty_factor;
1558     av_dlog(s, " %d %d ", s->b_forw_mv_table[xy][0], s->b_forw_mv_table[xy][1]);
1559
1560     c->skip=0;
1561     fbmin= bidir_refine(s, mb_x, mb_y) + penalty_factor;
1562     av_dlog(s, "%d %d %d %d\n", dmin, fmin, bmin, fbmin);
1563
1564     if(s->flags & CODEC_FLAG_INTERLACED_ME){
1565 //FIXME mb type penalty
1566         c->skip=0;
1567         c->current_mv_penalty= c->mv_penalty[s->f_code] + MAX_MV;
1568         fimin= interlaced_search(s, 0,
1569                                  s->b_field_mv_table[0], s->b_field_select_table[0],
1570                                  s->b_forw_mv_table[xy][0], s->b_forw_mv_table[xy][1], 0);
1571         c->current_mv_penalty= c->mv_penalty[s->b_code] + MAX_MV;
1572         bimin= interlaced_search(s, 2,
1573                                  s->b_field_mv_table[1], s->b_field_select_table[1],
1574                                  s->b_back_mv_table[xy][0], s->b_back_mv_table[xy][1], 0);
1575     }else
1576         fimin= bimin= INT_MAX;
1577
1578     {
1579         int score= fmin;
1580         type = CANDIDATE_MB_TYPE_FORWARD;
1581
1582         if (dmin <= score){
1583             score = dmin;
1584             type = CANDIDATE_MB_TYPE_DIRECT;
1585         }
1586         if(bmin<score){
1587             score=bmin;
1588             type= CANDIDATE_MB_TYPE_BACKWARD;
1589         }
1590         if(fbmin<score){
1591             score=fbmin;
1592             type= CANDIDATE_MB_TYPE_BIDIR;
1593         }
1594         if(fimin<score){
1595             score=fimin;
1596             type= CANDIDATE_MB_TYPE_FORWARD_I;
1597         }
1598         if(bimin<score){
1599             score=bimin;
1600             type= CANDIDATE_MB_TYPE_BACKWARD_I;
1601         }
1602
1603         score= ((unsigned)(score*score + 128*256))>>16;
1604         c->mc_mb_var_sum_temp += score;
1605         s->current_picture.mc_mb_var[mb_y*s->mb_stride + mb_x] = score; //FIXME use SSE
1606     }
1607
1608     if(c->avctx->mb_decision > FF_MB_DECISION_SIMPLE){
1609         type= CANDIDATE_MB_TYPE_FORWARD | CANDIDATE_MB_TYPE_BACKWARD | CANDIDATE_MB_TYPE_BIDIR | CANDIDATE_MB_TYPE_DIRECT;
1610         if(fimin < INT_MAX)
1611             type |= CANDIDATE_MB_TYPE_FORWARD_I;
1612         if(bimin < INT_MAX)
1613             type |= CANDIDATE_MB_TYPE_BACKWARD_I;
1614         if(fimin < INT_MAX && bimin < INT_MAX){
1615             type |= CANDIDATE_MB_TYPE_BIDIR_I;
1616         }
1617          //FIXME something smarter
1618         if(dmin>256*256*16) type&= ~CANDIDATE_MB_TYPE_DIRECT; //do not try direct mode if it is invalid for this MB
1619         if (s->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG4 && type&CANDIDATE_MB_TYPE_DIRECT &&
1620             s->mpv_flags & FF_MPV_FLAG_MV0 && *(uint32_t*)s->b_direct_mv_table[xy])
1621             type |= CANDIDATE_MB_TYPE_DIRECT0;
1622     }
1623
1624     s->mb_type[mb_y*s->mb_stride + mb_x]= type;
1625 }
1626
1627 /* find best f_code for ME which do unlimited searches */
1628 int ff_get_best_fcode(MpegEncContext * s, int16_t (*mv_table)[2], int type)
1629 {
1630     if(s->me_method>=ME_EPZS){
1631         int score[8];
1632         int i, y, range= s->avctx->me_range ? s->avctx->me_range : (INT_MAX/2);
1633         uint8_t * fcode_tab= s->fcode_tab;
1634         int best_fcode=-1;
1635         int best_score=-10000000;
1636
1637         if(s->msmpeg4_version)
1638             range= FFMIN(range, 16);
1639         else if(s->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO && s->avctx->strict_std_compliance >= FF_COMPLIANCE_NORMAL)
1640             range= FFMIN(range, 256);
1641
1642         for(i=0; i<8; i++) score[i]= s->mb_num*(8-i);
1643
1644         for(y=0; y<s->mb_height; y++){
1645             int x;
1646             int xy= y*s->mb_stride;
1647             for(x=0; x<s->mb_width; x++){
1648                 if(s->mb_type[xy] & type){
1649                     int mx= mv_table[xy][0];
1650                     int my= mv_table[xy][1];
1651                     int fcode= FFMAX(fcode_tab[mx + MAX_MV],
1652                                      fcode_tab[my + MAX_MV]);
1653                     int j;
1654
1655                         if(mx >= range || mx < -range ||
1656                            my >= range || my < -range)
1657                             continue;
1658
1659                     for(j=0; j<fcode && j<8; j++){
1660                         if(s->pict_type==AV_PICTURE_TYPE_B || s->current_picture.mc_mb_var[xy] < s->current_picture.mb_var[xy])
1661                             score[j]-= 170;
1662                     }
1663                 }
1664                 xy++;
1665             }
1666         }
1667
1668         for(i=1; i<8; i++){
1669             if(score[i] > best_score){
1670                 best_score= score[i];
1671                 best_fcode= i;
1672             }
1673         }
1674
1675         return best_fcode;
1676     }else{
1677         return 1;
1678     }
1679 }
1680
1681 void ff_fix_long_p_mvs(MpegEncContext * s)
1682 {
1683     MotionEstContext * const c= &s->me;
1684     const int f_code= s->f_code;
1685     int y, range;
1686     av_assert0(s->pict_type==AV_PICTURE_TYPE_P);
1687
1688     range = (((s->out_format == FMT_MPEG1 || s->msmpeg4_version) ? 8 : 16) << f_code);
1689
1690     av_assert0(range <= 16 || !s->msmpeg4_version);
1691     av_assert0(range <=256 || !(s->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO && s->avctx->strict_std_compliance >= FF_COMPLIANCE_NORMAL));
1692
1693     if(c->avctx->me_range && range > c->avctx->me_range) range= c->avctx->me_range;
1694
1695     if(s->flags&CODEC_FLAG_4MV){
1696         const int wrap= s->b8_stride;
1697
1698         /* clip / convert to intra 8x8 type MVs */
1699         for(y=0; y<s->mb_height; y++){
1700             int xy= y*2*wrap;
1701             int i= y*s->mb_stride;
1702             int x;
1703
1704             for(x=0; x<s->mb_width; x++){
1705                 if(s->mb_type[i]&CANDIDATE_MB_TYPE_INTER4V){
1706                     int block;
1707                     for(block=0; block<4; block++){
1708                         int off= (block& 1) + (block>>1)*wrap;
1709                         int mx = s->current_picture.motion_val[0][ xy + off ][0];
1710                         int my = s->current_picture.motion_val[0][ xy + off ][1];
1711
1712                         if(   mx >=range || mx <-range
1713                            || my >=range || my <-range){
1714                             s->mb_type[i] &= ~CANDIDATE_MB_TYPE_INTER4V;
1715                             s->mb_type[i] |= CANDIDATE_MB_TYPE_INTRA;
1716                             s->current_picture.mb_type[i] = CANDIDATE_MB_TYPE_INTRA;
1717                         }
1718                     }
1719                 }
1720                 xy+=2;
1721                 i++;
1722             }
1723         }
1724     }
1725 }
1726
1727 /**
1728  *
1729  * @param truncate 1 for truncation, 0 for using intra
1730  */
1731 void ff_fix_long_mvs(MpegEncContext * s, uint8_t *field_select_table, int field_select,
1732                      int16_t (*mv_table)[2], int f_code, int type, int truncate)
1733 {
1734     MotionEstContext * const c= &s->me;
1735     int y, h_range, v_range;
1736
1737     // RAL: 8 in MPEG-1, 16 in MPEG-4
1738     int range = (((s->out_format == FMT_MPEG1 || s->msmpeg4_version) ? 8 : 16) << f_code);
1739
1740     if(c->avctx->me_range && range > c->avctx->me_range) range= c->avctx->me_range;
1741
1742     h_range= range;
1743     v_range= field_select_table ? range>>1 : range;
1744
1745     /* clip / convert to intra 16x16 type MVs */
1746     for(y=0; y<s->mb_height; y++){
1747         int x;
1748         int xy= y*s->mb_stride;
1749         for(x=0; x<s->mb_width; x++){
1750             if (s->mb_type[xy] & type){    // RAL: "type" test added...
1751                 if(field_select_table==NULL || field_select_table[xy] == field_select){
1752                     if(   mv_table[xy][0] >=h_range || mv_table[xy][0] <-h_range
1753                        || mv_table[xy][1] >=v_range || mv_table[xy][1] <-v_range){
1754
1755                         if(truncate){
1756                             if     (mv_table[xy][0] > h_range-1) mv_table[xy][0]=  h_range-1;
1757                             else if(mv_table[xy][0] < -h_range ) mv_table[xy][0]= -h_range;
1758                             if     (mv_table[xy][1] > v_range-1) mv_table[xy][1]=  v_range-1;
1759                             else if(mv_table[xy][1] < -v_range ) mv_table[xy][1]= -v_range;
1760                         }else{
1761                             s->mb_type[xy] &= ~type;
1762                             s->mb_type[xy] |= CANDIDATE_MB_TYPE_INTRA;
1763                             mv_table[xy][0]=
1764                             mv_table[xy][1]= 0;
1765                         }
1766                     }
1767                 }
1768             }
1769             xy++;
1770         }
1771     }
1772 }