mpeg4 b-frames :)
[ffmpeg.git] / libavcodec / mpegvideo.c
1 /*
2  * The simplest mpeg encoder (well, it was the simplest!)
3  * Copyright (c) 2000,2001 Gerard Lantau.
4  *
5  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
6  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
7  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
8  * (at your option) any later version.
9  *
10  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
13  * GNU General Public License for more details.
14  *
15  * You should have received a copy of the GNU General Public License
16  * along with this program; if not, write to the Free Software
17  * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
18  */
19 #include <stdlib.h>
20 #include <stdio.h>
21 #include <math.h>
22 #include <string.h>
23 #include "avcodec.h"
24 #include "dsputil.h"
25 #include "mpegvideo.h"
26
27 #ifdef USE_FASTMEMCPY
28 #include "fastmemcpy.h"
29 #endif
30
31 static void encode_picture(MpegEncContext *s, int picture_number);
32 static void rate_control_init(MpegEncContext *s);
33 static int rate_estimate_qscale(MpegEncContext *s);
34 static void dct_unquantize_mpeg1_c(MpegEncContext *s, 
35                                    DCTELEM *block, int n, int qscale);
36 static void dct_unquantize_h263_c(MpegEncContext *s, 
37                                   DCTELEM *block, int n, int qscale);
38 static void draw_edges_c(UINT8 *buf, int wrap, int width, int height, int w);
39 static int dct_quantize_c(MpegEncContext *s, DCTELEM *block, int n, int qscale);
40
41 int (*dct_quantize)(MpegEncContext *s, DCTELEM *block, int n, int qscale)= dct_quantize_c;
42 void (*draw_edges)(UINT8 *buf, int wrap, int width, int height, int w)= draw_edges_c;
43
44 #define EDGE_WIDTH 16
45
46 /* enable all paranoid tests for rounding, overflows, etc... */
47 //#define PARANOID
48
49 //#define DEBUG
50
51 /* for jpeg fast DCT */
52 #define CONST_BITS 14
53
54 static const unsigned short aanscales[64] = {
55     /* precomputed values scaled up by 14 bits */
56     16384, 22725, 21407, 19266, 16384, 12873,  8867,  4520,
57     22725, 31521, 29692, 26722, 22725, 17855, 12299,  6270,
58     21407, 29692, 27969, 25172, 21407, 16819, 11585,  5906,
59     19266, 26722, 25172, 22654, 19266, 15137, 10426,  5315,
60     16384, 22725, 21407, 19266, 16384, 12873,  8867,  4520,
61     12873, 17855, 16819, 15137, 12873, 10114,  6967,  3552,
62     8867, 12299, 11585, 10426,  8867,  6967,  4799,  2446,
63     4520,  6270,  5906,  5315,  4520,  3552,  2446,  1247
64 };
65
66 static UINT8 h263_chroma_roundtab[16] = {
67     0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 2,
68 };
69
70 /* default motion estimation */
71 int motion_estimation_method = ME_LOG;
72
73 extern UINT8 zigzag_end[64];
74
75 static void convert_matrix(int *qmat, UINT16 *qmat16, const UINT16 *quant_matrix, int qscale)
76 {
77     int i;
78
79     if (av_fdct == jpeg_fdct_ifast) {
80         for(i=0;i<64;i++) {
81             /* 16 <= qscale * quant_matrix[i] <= 7905 */
82             /* 19952         <= aanscales[i] * qscale * quant_matrix[i]           <= 249205026 */
83             /* (1<<36)/19952 >= (1<<36)/(aanscales[i] * qscale * quant_matrix[i]) >= (1<<36)/249205026 */
84             /* 3444240       >= (1<<36)/(aanscales[i] * qscale * quant_matrix[i]) >= 275 */
85             
86             qmat[block_permute_op(i)] = (int)((UINT64_C(1) << (QMAT_SHIFT + 11)) / 
87                             (aanscales[i] * qscale * quant_matrix[block_permute_op(i)]));
88         }
89     } else {
90         for(i=0;i<64;i++) {
91             /* We can safely suppose that 16 <= quant_matrix[i] <= 255
92                So 16           <= qscale * quant_matrix[i]             <= 7905
93                so (1<<19) / 16 >= (1<<19) / (qscale * quant_matrix[i]) >= (1<<19) / 7905
94                so 32768        >= (1<<19) / (qscale * quant_matrix[i]) >= 67
95             */
96             qmat[i]   = (1 << QMAT_SHIFT_MMX) / (qscale * quant_matrix[i]);
97             qmat16[i] = (1 << QMAT_SHIFT_MMX) / (qscale * quant_matrix[block_permute_op(i)]);
98         }
99     }
100 }
101
102 /* init common structure for both encoder and decoder */
103 int MPV_common_init(MpegEncContext *s)
104 {
105     int c_size, i;
106     UINT8 *pict;
107
108     if (s->out_format == FMT_H263) 
109         s->dct_unquantize = dct_unquantize_h263_c;
110     else
111         s->dct_unquantize = dct_unquantize_mpeg1_c;
112         
113 #ifdef HAVE_MMX
114     MPV_common_init_mmx(s);
115 #endif
116     s->mb_width = (s->width + 15) / 16;
117     s->mb_height = (s->height + 15) / 16;
118     s->mb_num = s->mb_width * s->mb_height;
119     s->linesize = s->mb_width * 16 + 2 * EDGE_WIDTH;
120
121     for(i=0;i<3;i++) {
122         int w, h, shift, pict_start;
123
124         w = s->linesize;
125         h = s->mb_height * 16 + 2 * EDGE_WIDTH;
126         shift = (i == 0) ? 0 : 1;
127         c_size = (w >> shift) * (h >> shift);
128         pict_start = (w >> shift) * (EDGE_WIDTH >> shift) + (EDGE_WIDTH >> shift);
129
130         pict = av_mallocz(c_size);
131         if (pict == NULL)
132             goto fail;
133         s->last_picture_base[i] = pict;
134         s->last_picture[i] = pict + pict_start;
135     
136         pict = av_mallocz(c_size);
137         if (pict == NULL)
138             goto fail;
139         s->next_picture_base[i] = pict;
140         s->next_picture[i] = pict + pict_start;
141
142         if (s->has_b_frames) {
143             pict = av_mallocz(c_size);
144             if (pict == NULL) 
145                 goto fail;
146             s->aux_picture_base[i] = pict;
147             s->aux_picture[i] = pict + pict_start;
148         }
149     }
150     
151     if (s->encoding) {
152         /* Allocate MB type table */
153         s->mb_type = av_mallocz(s->mb_num * sizeof(char));
154         if (s->mb_type == NULL) {
155             perror("malloc");
156             goto fail;
157         }
158         
159         s->mb_var = av_mallocz(s->mb_num * sizeof(INT16));
160         if (s->mb_var == NULL) {
161             perror("malloc");
162             goto fail;
163         }
164         /* Allocate MV table */
165         /* By now we just have one MV per MB */
166         s->mv_table[0] = av_mallocz(s->mb_num * sizeof(INT16));
167         s->mv_table[1] = av_mallocz(s->mb_num * sizeof(INT16));
168         if (s->mv_table[1] == NULL || s->mv_table[0] == NULL) {
169             perror("malloc");
170             goto fail;
171         }
172     }
173     
174     if (s->out_format == FMT_H263) {
175         int size;
176         /* MV prediction */
177         size = (2 * s->mb_width + 2) * (2 * s->mb_height + 2);
178         s->motion_val = malloc(size * 2 * sizeof(INT16));
179         if (s->motion_val == NULL)
180             goto fail;
181         memset(s->motion_val, 0, size * 2 * sizeof(INT16));
182     }
183
184     if (s->h263_pred || s->h263_plus) {
185         int y_size, c_size, i, size;
186         
187         /* dc values */
188
189         y_size = (2 * s->mb_width + 2) * (2 * s->mb_height + 2);
190         c_size = (s->mb_width + 2) * (s->mb_height + 2);
191         size = y_size + 2 * c_size;
192         s->dc_val[0] = malloc(size * sizeof(INT16));
193         if (s->dc_val[0] == NULL)
194             goto fail;
195         s->dc_val[1] = s->dc_val[0] + y_size;
196         s->dc_val[2] = s->dc_val[1] + c_size;
197         for(i=0;i<size;i++)
198             s->dc_val[0][i] = 1024;
199
200         /* ac values */
201         s->ac_val[0] = av_mallocz(size * sizeof(INT16) * 16);
202         if (s->ac_val[0] == NULL)
203             goto fail;
204         s->ac_val[1] = s->ac_val[0] + y_size;
205         s->ac_val[2] = s->ac_val[1] + c_size;
206         
207         /* cbp values */
208         s->coded_block = av_mallocz(y_size);
209         if (!s->coded_block)
210             goto fail;
211
212         /* which mb is a intra block */
213         s->mbintra_table = av_mallocz(s->mb_num);
214         if (!s->mbintra_table)
215             goto fail;
216         memset(s->mbintra_table, 1, s->mb_num);
217     }
218     /* default structure is frame */
219     s->picture_structure = PICT_FRAME;
220
221     /* init macroblock skip table */
222     if (!s->encoding) {
223         s->mbskip_table = av_mallocz(s->mb_num);
224         if (!s->mbskip_table)
225             goto fail;
226     }
227
228     s->context_initialized = 1;
229     return 0;
230  fail:
231     MPV_common_end(s);
232     return -1;
233 }
234
235 /* init common structure for both encoder and decoder */
236 void MPV_common_end(MpegEncContext *s)
237 {
238     int i;
239
240     if (s->mb_type)
241         free(s->mb_type);
242     if (s->mb_var)
243         free(s->mb_var);
244     if (s->mv_table[0])
245         free(s->mv_table[0]);
246     if (s->mv_table[1])
247         free(s->mv_table[1]);
248     if (s->motion_val)
249         free(s->motion_val);
250     if (s->dc_val[0])
251         free(s->dc_val[0]);
252     if (s->ac_val[0])
253         free(s->ac_val[0]);
254     if (s->coded_block)
255         free(s->coded_block);
256     if (s->mbintra_table)
257         free(s->mbintra_table);
258
259     if (s->mbskip_table)
260         free(s->mbskip_table);
261     for(i=0;i<3;i++) {
262         if (s->last_picture_base[i])
263             free(s->last_picture_base[i]);
264         if (s->next_picture_base[i])
265             free(s->next_picture_base[i]);
266         if (s->has_b_frames)
267             free(s->aux_picture_base[i]);
268     }
269     s->context_initialized = 0;
270 }
271
272 /* init video encoder */
273 int MPV_encode_init(AVCodecContext *avctx)
274 {
275     MpegEncContext *s = avctx->priv_data;
276     int i;
277
278     s->bit_rate = avctx->bit_rate;
279     s->frame_rate = avctx->frame_rate;
280     s->width = avctx->width;
281     s->height = avctx->height;
282     s->gop_size = avctx->gop_size;
283     s->rtp_mode = avctx->rtp_mode;
284     s->rtp_payload_size = avctx->rtp_payload_size;
285     if (avctx->rtp_callback)
286         s->rtp_callback = avctx->rtp_callback;
287     s->avctx = avctx;
288     
289     if (s->gop_size <= 1) {
290         s->intra_only = 1;
291         s->gop_size = 12;
292     } else {
293         s->intra_only = 0;
294     }
295     s->full_search = motion_estimation_method;
296
297     s->fixed_qscale = (avctx->flags & CODEC_FLAG_QSCALE);
298     
299     switch(avctx->codec->id) {
300     case CODEC_ID_MPEG1VIDEO:
301         s->out_format = FMT_MPEG1;
302         break;
303     case CODEC_ID_MJPEG:
304         s->out_format = FMT_MJPEG;
305         s->intra_only = 1; /* force intra only for jpeg */
306         s->mjpeg_write_tables = 1; /* write all tables */
307         s->mjpeg_vsample[0] = 2; /* set up default sampling factors */
308         s->mjpeg_vsample[1] = 1; /* the only currently supported values */
309         s->mjpeg_vsample[2] = 1; 
310         s->mjpeg_hsample[0] = 2; 
311         s->mjpeg_hsample[1] = 1; 
312         s->mjpeg_hsample[2] = 1; 
313         if (mjpeg_init(s) < 0)
314             return -1;
315         break;
316     case CODEC_ID_H263:
317         if (h263_get_picture_format(s->width, s->height) == 7) {
318             printf("Input picture size isn't suitable for h263 codec! try h263+\n");
319             return -1;
320         }
321         s->out_format = FMT_H263;
322         break;
323     case CODEC_ID_H263P:
324         s->out_format = FMT_H263;
325         s->rtp_mode = 1;
326         s->rtp_payload_size = 1200; 
327         s->h263_plus = 1;
328         s->unrestricted_mv = 1;
329         
330         /* These are just to be sure */
331         s->umvplus = 0;
332         s->umvplus_dec = 0;
333         break;
334     case CODEC_ID_RV10:
335         s->out_format = FMT_H263;
336         s->h263_rv10 = 1;
337         break;
338     case CODEC_ID_MPEG4:
339         s->out_format = FMT_H263;
340         s->h263_pred = 1;
341         s->unrestricted_mv = 1;
342         break;
343     case CODEC_ID_MSMPEG4:
344         s->out_format = FMT_H263;
345         s->h263_msmpeg4 = 1;
346         s->h263_pred = 1;
347         s->unrestricted_mv = 1;
348         break;
349     default:
350         return -1;
351     }
352
353     if (s->out_format == FMT_H263)
354         h263_encode_init_vlc(s);
355
356     s->encoding = 1;
357
358     /* init */
359     if (MPV_common_init(s) < 0)
360         return -1;
361     
362     /* init default q matrix */
363     for(i=0;i<64;i++) {
364         s->intra_matrix[i] = default_intra_matrix[i];
365         s->non_intra_matrix[i] = default_non_intra_matrix[i];
366     }
367
368     /* rate control init */
369     rate_control_init(s);
370
371     s->picture_number = 0;
372     s->fake_picture_number = 0;
373     /* motion detector init */
374     s->f_code = 1;
375
376     return 0;
377 }
378
379 int MPV_encode_end(AVCodecContext *avctx)
380 {
381     MpegEncContext *s = avctx->priv_data;
382
383 #ifdef STATS
384     print_stats();
385 #endif
386     MPV_common_end(s);
387     if (s->out_format == FMT_MJPEG)
388         mjpeg_close(s);
389       
390     return 0;
391 }
392
393 /* draw the edges of width 'w' of an image of size width, height */
394 static void draw_edges_c(UINT8 *buf, int wrap, int width, int height, int w)
395 {
396     UINT8 *ptr, *last_line;
397     int i;
398
399     last_line = buf + (height - 1) * wrap;
400     for(i=0;i<w;i++) {
401         /* top and bottom */
402         memcpy(buf - (i + 1) * wrap, buf, width);
403         memcpy(last_line + (i + 1) * wrap, last_line, width);
404     }
405     /* left and right */
406     ptr = buf;
407     for(i=0;i<height;i++) {
408         memset(ptr - w, ptr[0], w);
409         memset(ptr + width, ptr[width-1], w);
410         ptr += wrap;
411     }
412     /* corners */
413     for(i=0;i<w;i++) {
414         memset(buf - (i + 1) * wrap - w, buf[0], w); /* top left */
415         memset(buf - (i + 1) * wrap + width, buf[width-1], w); /* top right */
416         memset(last_line + (i + 1) * wrap - w, last_line[0], w); /* top left */
417         memset(last_line + (i + 1) * wrap + width, last_line[width-1], w); /* top right */
418     }
419 }
420
421 /* generic function for encode/decode called before a frame is coded/decoded */
422 void MPV_frame_start(MpegEncContext *s)
423 {
424     int i;
425     UINT8 *tmp;
426
427     s->mb_skiped = 0;
428     if (s->pict_type == B_TYPE) {
429         for(i=0;i<3;i++) {
430             s->current_picture[i] = s->aux_picture[i];
431         }
432     } else {
433         s->last_non_b_pict_type= s->pict_type;
434         for(i=0;i<3;i++) {
435             /* swap next and last */
436             tmp = s->last_picture[i];
437             s->last_picture[i] = s->next_picture[i];
438             s->next_picture[i] = tmp;
439             s->current_picture[i] = tmp;
440         }
441     }
442 }
443
444 /* generic function for encode/decode called after a frame has been coded/decoded */
445 void MPV_frame_end(MpegEncContext *s)
446 {
447     /* draw edge for correct motion prediction if outside */
448     if (s->pict_type != B_TYPE && !s->intra_only) {
449       if(s->avctx==NULL || s->avctx->codec->id!=CODEC_ID_MPEG4 || s->divx_version==500){
450         draw_edges(s->current_picture[0], s->linesize, s->mb_width*16, s->mb_height*16, EDGE_WIDTH);
451         draw_edges(s->current_picture[1], s->linesize/2, s->mb_width*8, s->mb_height*8, EDGE_WIDTH/2);
452         draw_edges(s->current_picture[2], s->linesize/2, s->mb_width*8, s->mb_height*8, EDGE_WIDTH/2);
453       }else{
454         /* mpeg4? / opendivx / xvid */
455         draw_edges(s->current_picture[0], s->linesize, s->width, s->height, EDGE_WIDTH);
456         draw_edges(s->current_picture[1], s->linesize/2, s->width/2, s->height/2, EDGE_WIDTH/2);
457         draw_edges(s->current_picture[2], s->linesize/2, s->width/2, s->height/2, EDGE_WIDTH/2);
458       }
459     }
460     emms_c();
461 }
462
463 int MPV_encode_picture(AVCodecContext *avctx,
464                        unsigned char *buf, int buf_size, void *data)
465 {
466     MpegEncContext *s = avctx->priv_data;
467     AVPicture *pict = data;
468     int i, j;
469
470     if (s->fixed_qscale) 
471         s->qscale = avctx->quality;
472
473     init_put_bits(&s->pb, buf, buf_size, NULL, NULL);
474
475     if (!s->intra_only) {
476         /* first picture of GOP is intra */
477         if ((s->picture_number % s->gop_size) == 0)
478             s->pict_type = I_TYPE;
479         else
480             s->pict_type = P_TYPE;
481     } else {
482         s->pict_type = I_TYPE;
483     }
484     avctx->key_frame = (s->pict_type == I_TYPE);
485     
486     MPV_frame_start(s);
487     
488     for(i=0;i<3;i++) {
489         UINT8 *src = pict->data[i];
490         UINT8 *dest = s->current_picture[i];
491         int src_wrap = pict->linesize[i];
492         int dest_wrap = s->linesize;
493         int w = s->width;
494         int h = s->height;
495
496         if (i >= 1) {
497             dest_wrap >>= 1;
498             w >>= 1;
499             h >>= 1;
500         }
501
502         if(dest_wrap==src_wrap){
503             s->new_picture[i] = pict->data[i];
504         } else {
505             for(j=0;j<h;j++) {
506                 memcpy(dest, src, w);
507                 dest += dest_wrap;
508                 src += src_wrap;
509             }
510             s->new_picture[i] = s->current_picture[i];
511             }
512     }
513
514     encode_picture(s, s->picture_number);
515     
516     MPV_frame_end(s);
517     s->picture_number++;
518
519     if (s->out_format == FMT_MJPEG)
520         mjpeg_picture_trailer(s);
521
522     flush_put_bits(&s->pb);
523     s->total_bits += (pbBufPtr(&s->pb) - s->pb.buf) * 8;
524
525     avctx->quality = s->qscale;
526     if (avctx->get_psnr) {
527         /* At this point pict->data should have the original frame   */
528         /* an s->current_picture should have the coded/decoded frame */
529         get_psnr(pict->data, s->current_picture,
530                  pict->linesize, s->linesize, avctx);
531     }
532     return pbBufPtr(&s->pb) - s->pb.buf;
533 }
534
535 static inline int clip(int a, int amin, int amax)
536 {
537     if (a < amin)
538         return amin;
539     else if (a > amax)
540         return amax;
541     else
542         return a;
543 }
544
545 static inline void gmc1_motion(MpegEncContext *s,
546                                UINT8 *dest_y, UINT8 *dest_cb, UINT8 *dest_cr,
547                                int dest_offset,
548                                UINT8 **ref_picture, int src_offset,
549                                int h)
550 {
551     UINT8 *ptr;
552     int dxy, offset, mx, my, src_x, src_y, height, linesize;
553     int motion_x, motion_y;
554
555     if(s->real_sprite_warping_points>1) printf("Oops, thats bad, contact the developers\n");
556     motion_x= s->sprite_offset[0][0];
557     motion_y= s->sprite_offset[0][1];
558     src_x = s->mb_x * 16 + (motion_x >> (s->sprite_warping_accuracy+1));
559     src_y = s->mb_y * 16 + (motion_y >> (s->sprite_warping_accuracy+1));
560     motion_x<<=(3-s->sprite_warping_accuracy);
561     motion_y<<=(3-s->sprite_warping_accuracy);
562     src_x = clip(src_x, -16, s->width);
563     if (src_x == s->width)
564         motion_x =0;
565     src_y = clip(src_y, -16, s->height);
566     if (src_y == s->height)
567         motion_y =0;
568     
569     linesize = s->linesize;
570     ptr = ref_picture[0] + (src_y * linesize) + src_x + src_offset;
571
572     dest_y+=dest_offset;
573     gmc1(dest_y  , ptr  , linesize, h, motion_x&15, motion_y&15, s->no_rounding);
574     gmc1(dest_y+8, ptr+8, linesize, h, motion_x&15, motion_y&15, s->no_rounding);
575
576     motion_x= s->sprite_offset[1][0];
577     motion_y= s->sprite_offset[1][1];
578     src_x = s->mb_x * 8 + (motion_x >> (s->sprite_warping_accuracy+1));
579     src_y = s->mb_y * 8 + (motion_y >> (s->sprite_warping_accuracy+1));
580     motion_x<<=(3-s->sprite_warping_accuracy);
581     motion_y<<=(3-s->sprite_warping_accuracy);
582     src_x = clip(src_x, -8, s->width>>1);
583     if (src_x == s->width>>1)
584         motion_x =0;
585     src_y = clip(src_y, -8, s->height>>1);
586     if (src_y == s->height>>1)
587         motion_y =0;
588
589     offset = (src_y * linesize>>1) + src_x + (src_offset>>1);
590     ptr = ref_picture[1] + offset;
591     gmc1(dest_cb + (dest_offset>>1), ptr, linesize>>1, h>>1, motion_x&15, motion_y&15, s->no_rounding);
592     ptr = ref_picture[2] + offset;
593     gmc1(dest_cr + (dest_offset>>1), ptr, linesize>>1, h>>1, motion_x&15, motion_y&15, s->no_rounding);
594     
595     return;
596 }
597
598 /* apply one mpeg motion vector to the three components */
599 static inline void mpeg_motion(MpegEncContext *s,
600                                UINT8 *dest_y, UINT8 *dest_cb, UINT8 *dest_cr,
601                                int dest_offset,
602                                UINT8 **ref_picture, int src_offset,
603                                int field_based, op_pixels_func *pix_op,
604                                int motion_x, int motion_y, int h)
605 {
606     UINT8 *ptr;
607     int dxy, offset, mx, my, src_x, src_y, height, linesize;
608 if(s->quarter_sample)
609 {
610     motion_x>>=1;
611     motion_y>>=1;
612 }
613     dxy = ((motion_y & 1) << 1) | (motion_x & 1);
614     src_x = s->mb_x * 16 + (motion_x >> 1);
615     src_y = s->mb_y * (16 >> field_based) + (motion_y >> 1);
616                 
617     /* WARNING: do no forget half pels */
618     height = s->height >> field_based;
619     src_x = clip(src_x, -16, s->width);
620     if (src_x == s->width)
621         dxy &= ~1;
622     src_y = clip(src_y, -16, height);
623     if (src_y == height)
624         dxy &= ~2;
625     linesize = s->linesize << field_based;
626     ptr = ref_picture[0] + (src_y * linesize) + (src_x) + src_offset;
627     dest_y += dest_offset;
628     pix_op[dxy](dest_y, ptr, linesize, h);
629     pix_op[dxy](dest_y + 8, ptr + 8, linesize, h);
630
631     if (s->out_format == FMT_H263) {
632         dxy = 0;
633         if ((motion_x & 3) != 0)
634             dxy |= 1;
635         if ((motion_y & 3) != 0)
636             dxy |= 2;
637         mx = motion_x >> 2;
638         my = motion_y >> 2;
639     } else {
640         mx = motion_x / 2;
641         my = motion_y / 2;
642         dxy = ((my & 1) << 1) | (mx & 1);
643         mx >>= 1;
644         my >>= 1;
645     }
646     
647     src_x = s->mb_x * 8 + mx;
648     src_y = s->mb_y * (8 >> field_based) + my;
649     src_x = clip(src_x, -8, s->width >> 1);
650     if (src_x == (s->width >> 1))
651         dxy &= ~1;
652     src_y = clip(src_y, -8, height >> 1);
653     if (src_y == (height >> 1))
654         dxy &= ~2;
655
656     offset = (src_y * (linesize >> 1)) + src_x + (src_offset >> 1);
657     ptr = ref_picture[1] + offset;
658     pix_op[dxy](dest_cb + (dest_offset >> 1), ptr, linesize >> 1, h >> 1);
659     ptr = ref_picture[2] + offset;
660     pix_op[dxy](dest_cr + (dest_offset >> 1), ptr, linesize >> 1, h >> 1);
661 }
662
663 static inline void qpel_motion(MpegEncContext *s,
664                                UINT8 *dest_y, UINT8 *dest_cb, UINT8 *dest_cr,
665                                int dest_offset,
666                                UINT8 **ref_picture, int src_offset,
667                                int field_based, op_pixels_func *pix_op,
668                                qpel_mc_func *qpix_op,
669                                int motion_x, int motion_y, int h)
670 {
671     UINT8 *ptr;
672     int dxy, offset, mx, my, src_x, src_y, height, linesize;
673
674     dxy = ((motion_y & 3) << 2) | (motion_x & 3);
675     src_x = s->mb_x * 16 + (motion_x >> 2);
676     src_y = s->mb_y * (16 >> field_based) + (motion_y >> 2);
677
678     height = s->height >> field_based;
679     src_x = clip(src_x, -16, s->width);
680     if (src_x == s->width)
681         dxy &= ~3;
682     src_y = clip(src_y, -16, height);
683     if (src_y == height)
684         dxy &= ~12;
685     linesize = s->linesize << field_based;
686     ptr = ref_picture[0] + (src_y * linesize) + src_x + src_offset;
687     dest_y += dest_offset;
688 //printf("%d %d %d\n", src_x, src_y, dxy);
689     qpix_op[dxy](dest_y                 , ptr                 , linesize, linesize, motion_x&3, motion_y&3);
690     qpix_op[dxy](dest_y              + 8, ptr              + 8, linesize, linesize, motion_x&3, motion_y&3);
691     qpix_op[dxy](dest_y + linesize*8    , ptr + linesize*8    , linesize, linesize, motion_x&3, motion_y&3);
692     qpix_op[dxy](dest_y + linesize*8 + 8, ptr + linesize*8 + 8, linesize, linesize, motion_x&3, motion_y&3);
693     
694     mx= (motion_x>>1) | (motion_x&1);
695     my= (motion_y>>1) | (motion_y&1);
696
697     dxy = 0;
698     if ((mx & 3) != 0)
699         dxy |= 1;
700     if ((my & 3) != 0)
701         dxy |= 2;
702     mx = mx >> 2;
703     my = my >> 2;
704     
705     src_x = s->mb_x * 8 + mx;
706     src_y = s->mb_y * (8 >> field_based) + my;
707     src_x = clip(src_x, -8, s->width >> 1);
708     if (src_x == (s->width >> 1))
709         dxy &= ~1;
710     src_y = clip(src_y, -8, height >> 1);
711     if (src_y == (height >> 1))
712         dxy &= ~2;
713
714     offset = (src_y * (linesize >> 1)) + src_x + (src_offset >> 1);
715     ptr = ref_picture[1] + offset;
716     pix_op[dxy](dest_cb + (dest_offset >> 1), ptr, linesize >> 1, h >> 1);
717     ptr = ref_picture[2] + offset;
718     pix_op[dxy](dest_cr + (dest_offset >> 1), ptr, linesize >> 1, h >> 1);
719 }
720
721
722 static inline void MPV_motion(MpegEncContext *s, 
723                               UINT8 *dest_y, UINT8 *dest_cb, UINT8 *dest_cr,
724                               int dir, UINT8 **ref_picture, 
725                               op_pixels_func *pix_op, qpel_mc_func *qpix_op)
726 {
727     int dxy, offset, mx, my, src_x, src_y, motion_x, motion_y;
728     int mb_x, mb_y, i;
729     UINT8 *ptr, *dest;
730
731     mb_x = s->mb_x;
732     mb_y = s->mb_y;
733
734     switch(s->mv_type) {
735     case MV_TYPE_16X16:
736         if(s->mcsel){
737 #if 0
738             mpeg_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, 0,
739                         ref_picture, 0,
740                         0, pix_op,
741                         s->sprite_offset[0][0]>>3,
742                         s->sprite_offset[0][1]>>3,
743                         16);
744 #else
745             gmc1_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, 0,
746                         ref_picture, 0,
747                         16);
748 #endif
749         }else if(s->quarter_sample && dir==0){ //FIXME
750             qpel_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, 0,
751                         ref_picture, 0,
752                         0, pix_op, qpix_op,
753                         s->mv[dir][0][0], s->mv[dir][0][1], 16);
754         }else{
755             mpeg_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, 0,
756                         ref_picture, 0,
757                         0, pix_op,
758                         s->mv[dir][0][0], s->mv[dir][0][1], 16);
759         }           
760         break;
761     case MV_TYPE_8X8:
762         for(i=0;i<4;i++) {
763             motion_x = s->mv[dir][i][0];
764             motion_y = s->mv[dir][i][1];
765
766             dxy = ((motion_y & 1) << 1) | (motion_x & 1);
767             src_x = mb_x * 16 + (motion_x >> 1) + (i & 1) * 8;
768             src_y = mb_y * 16 + (motion_y >> 1) + ((i >> 1) & 1) * 8;
769                     
770             /* WARNING: do no forget half pels */
771             src_x = clip(src_x, -16, s->width);
772             if (src_x == s->width)
773                 dxy &= ~1;
774             src_y = clip(src_y, -16, s->height);
775             if (src_y == s->height)
776                 dxy &= ~2;
777                     
778             ptr = ref_picture[0] + (src_y * s->linesize) + (src_x);
779             dest = dest_y + ((i & 1) * 8) + (i >> 1) * 8 * s->linesize;
780             pix_op[dxy](dest, ptr, s->linesize, 8);
781         }
782         /* In case of 8X8, we construct a single chroma motion vector
783            with a special rounding */
784         mx = 0;
785         my = 0;
786         for(i=0;i<4;i++) {
787             mx += s->mv[dir][i][0];
788             my += s->mv[dir][i][1];
789         }
790         if (mx >= 0)
791             mx = (h263_chroma_roundtab[mx & 0xf] + ((mx >> 3) & ~1));
792         else {
793             mx = -mx;
794             mx = -(h263_chroma_roundtab[mx & 0xf] + ((mx >> 3) & ~1));
795         }
796         if (my >= 0)
797             my = (h263_chroma_roundtab[my & 0xf] + ((my >> 3) & ~1));
798         else {
799             my = -my;
800             my = -(h263_chroma_roundtab[my & 0xf] + ((my >> 3) & ~1));
801         }
802         dxy = ((my & 1) << 1) | (mx & 1);
803         mx >>= 1;
804         my >>= 1;
805
806         src_x = mb_x * 8 + mx;
807         src_y = mb_y * 8 + my;
808         src_x = clip(src_x, -8, s->width/2);
809         if (src_x == s->width/2)
810             dxy &= ~1;
811         src_y = clip(src_y, -8, s->height/2);
812         if (src_y == s->height/2)
813             dxy &= ~2;
814         
815         offset = (src_y * (s->linesize >> 1)) + src_x;
816         ptr = ref_picture[1] + offset;
817         pix_op[dxy](dest_cb, ptr, s->linesize >> 1, 8);
818         ptr = ref_picture[2] + offset;
819         pix_op[dxy](dest_cr, ptr, s->linesize >> 1, 8);
820         break;
821     case MV_TYPE_FIELD:
822         if (s->picture_structure == PICT_FRAME) {
823             /* top field */
824             mpeg_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, 0,
825                         ref_picture, s->field_select[dir][0] ? s->linesize : 0,
826                         1, pix_op,
827                         s->mv[dir][0][0], s->mv[dir][0][1], 8);
828             /* bottom field */
829             mpeg_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, s->linesize,
830                         ref_picture, s->field_select[dir][1] ? s->linesize : 0,
831                         1, pix_op,
832                         s->mv[dir][1][0], s->mv[dir][1][1], 8);
833         } else {
834             
835
836         }
837         break;
838     }
839 }
840
841
842 /* put block[] to dest[] */
843 static inline void put_dct(MpegEncContext *s, 
844                            DCTELEM *block, int i, UINT8 *dest, int line_size)
845 {
846     if (!s->mpeg2)
847         s->dct_unquantize(s, block, i, s->qscale);
848     ff_idct (block);
849     put_pixels_clamped(block, dest, line_size);
850 }
851
852 /* add block[] to dest[] */
853 static inline void add_dct(MpegEncContext *s, 
854                            DCTELEM *block, int i, UINT8 *dest, int line_size)
855 {
856     if (s->block_last_index[i] >= 0) {
857         if (!s->mpeg2)
858             if(s->encoding || (!s->h263_msmpeg4))
859                 s->dct_unquantize(s, block, i, s->qscale);
860         ff_idct (block);
861         add_pixels_clamped(block, dest, line_size);
862     }
863 }
864
865 /* generic function called after a macroblock has been parsed by the
866    decoder or after it has been encoded by the encoder.
867
868    Important variables used:
869    s->mb_intra : true if intra macroblock
870    s->mv_dir   : motion vector direction
871    s->mv_type  : motion vector type
872    s->mv       : motion vector
873    s->interlaced_dct : true if interlaced dct used (mpeg2)
874  */
875 void MPV_decode_mb(MpegEncContext *s, DCTELEM block[6][64])
876 {
877     int mb_x, mb_y;
878     int dct_linesize, dct_offset;
879     op_pixels_func *op_pix;
880     qpel_mc_func *op_qpix;
881
882     mb_x = s->mb_x;
883     mb_y = s->mb_y;
884
885 #ifdef FF_POSTPROCESS
886     quant_store[mb_y][mb_x]=s->qscale;
887     //printf("[%02d][%02d] %d\n",mb_x,mb_y,s->qscale);
888 #endif
889
890     /* update DC predictors for P macroblocks */
891     if (!s->mb_intra) {
892         if (s->h263_pred || s->h263_aic) {
893           if(s->mbintra_table[mb_x + mb_y*s->mb_width])
894           {
895             int wrap, xy, v;
896             s->mbintra_table[mb_x + mb_y*s->mb_width]=0;
897             wrap = 2 * s->mb_width + 2;
898             xy = 2 * mb_x + 1 +  (2 * mb_y + 1) * wrap;
899             v = 1024;
900             
901             s->dc_val[0][xy] = v;
902             s->dc_val[0][xy + 1] = v;
903             s->dc_val[0][xy + wrap] = v;
904             s->dc_val[0][xy + 1 + wrap] = v;
905             /* ac pred */
906             memset(s->ac_val[0][xy], 0, 16 * sizeof(INT16));
907             memset(s->ac_val[0][xy + 1], 0, 16 * sizeof(INT16));
908             memset(s->ac_val[0][xy + wrap], 0, 16 * sizeof(INT16));
909             memset(s->ac_val[0][xy + 1 + wrap], 0, 16 * sizeof(INT16));
910             if (s->h263_msmpeg4) {
911                 s->coded_block[xy] = 0;
912                 s->coded_block[xy + 1] = 0;
913                 s->coded_block[xy + wrap] = 0;
914                 s->coded_block[xy + 1 + wrap] = 0;
915             }
916             /* chroma */
917             wrap = s->mb_width + 2;
918             xy = mb_x + 1 + (mb_y + 1) * wrap;
919             s->dc_val[1][xy] = v;
920             s->dc_val[2][xy] = v;
921             /* ac pred */
922             memset(s->ac_val[1][xy], 0, 16 * sizeof(INT16));
923             memset(s->ac_val[2][xy], 0, 16 * sizeof(INT16));
924           }
925         } else {
926             s->last_dc[0] = 128 << s->intra_dc_precision;
927             s->last_dc[1] = 128 << s->intra_dc_precision;
928             s->last_dc[2] = 128 << s->intra_dc_precision;
929         }
930     }
931     else if (s->h263_pred || s->h263_aic)
932         s->mbintra_table[mb_x + mb_y*s->mb_width]=1;
933
934     /* update motion predictor, not for B-frames as they need the motion_val from the last P/S-Frame */
935     if (s->out_format == FMT_H263) {
936       if(s->pict_type!=B_TYPE){
937         int xy, wrap, motion_x, motion_y;
938         
939         wrap = 2 * s->mb_width + 2;
940         xy = 2 * mb_x + 1 + (2 * mb_y + 1) * wrap;
941         if (s->mb_intra) {
942             motion_x = 0;
943             motion_y = 0;
944             goto motion_init;
945         } else if (s->mv_type == MV_TYPE_16X16) {
946             motion_x = s->mv[0][0][0];
947             motion_y = s->mv[0][0][1];
948         motion_init:
949             /* no update if 8X8 because it has been done during parsing */
950             s->motion_val[xy][0] = motion_x;
951             s->motion_val[xy][1] = motion_y;
952             s->motion_val[xy + 1][0] = motion_x;
953             s->motion_val[xy + 1][1] = motion_y;
954             s->motion_val[xy + wrap][0] = motion_x;
955             s->motion_val[xy + wrap][1] = motion_y;
956             s->motion_val[xy + 1 + wrap][0] = motion_x;
957             s->motion_val[xy + 1 + wrap][1] = motion_y;
958         }
959       }
960     }
961     
962     if (!s->intra_only) {
963         UINT8 *dest_y, *dest_cb, *dest_cr;
964         UINT8 *mbskip_ptr;
965
966         /* avoid copy if macroblock skipped in last frame too */
967         if (!s->encoding && s->pict_type != B_TYPE) {
968             mbskip_ptr = &s->mbskip_table[s->mb_y * s->mb_width + s->mb_x];
969             if (s->mb_skiped) {
970                 s->mb_skiped = 0;
971                 /* if previous was skipped too, then nothing to do ! */
972                 if (*mbskip_ptr != 0) 
973                     goto the_end;
974                 *mbskip_ptr = 1; /* indicate that this time we skiped it */
975             } else {
976                 *mbskip_ptr = 0; /* not skipped */
977             }
978         }
979
980         dest_y = s->current_picture[0] + (mb_y * 16 * s->linesize) + mb_x * 16;
981         dest_cb = s->current_picture[1] + (mb_y * 8 * (s->linesize >> 1)) + mb_x * 8;
982         dest_cr = s->current_picture[2] + (mb_y * 8 * (s->linesize >> 1)) + mb_x * 8;
983
984         if (s->interlaced_dct) {
985             dct_linesize = s->linesize * 2;
986             dct_offset = s->linesize;
987         } else {
988             dct_linesize = s->linesize;
989             dct_offset = s->linesize * 8;
990         }
991
992         if (!s->mb_intra) {
993             /* motion handling */
994             if (!s->no_rounding){
995                 op_pix = put_pixels_tab;
996                 op_qpix= qpel_mc_rnd_tab;
997             }else{
998                 op_pix = put_no_rnd_pixels_tab;
999                 op_qpix= qpel_mc_no_rnd_tab;
1000             }
1001
1002             if (s->mv_dir & MV_DIR_FORWARD) {
1003                 MPV_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, 0, s->last_picture, op_pix, op_qpix);
1004                 if (!s->no_rounding) 
1005                     op_pix = avg_pixels_tab;
1006                 else
1007                     op_pix = avg_no_rnd_pixels_tab;
1008             }
1009             if (s->mv_dir & MV_DIR_BACKWARD) {
1010                 MPV_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, 1, s->next_picture, op_pix, op_qpix);
1011             }
1012
1013             /* add dct residue */
1014             add_dct(s, block[0], 0, dest_y, dct_linesize);
1015             add_dct(s, block[1], 1, dest_y + 8, dct_linesize);
1016             add_dct(s, block[2], 2, dest_y + dct_offset, dct_linesize);
1017             add_dct(s, block[3], 3, dest_y + dct_offset + 8, dct_linesize);
1018
1019             add_dct(s, block[4], 4, dest_cb, s->linesize >> 1);
1020             add_dct(s, block[5], 5, dest_cr, s->linesize >> 1);
1021         } else {
1022             /* dct only in intra block */
1023             put_dct(s, block[0], 0, dest_y, dct_linesize);
1024             put_dct(s, block[1], 1, dest_y + 8, dct_linesize);
1025             put_dct(s, block[2], 2, dest_y + dct_offset, dct_linesize);
1026             put_dct(s, block[3], 3, dest_y + dct_offset + 8, dct_linesize);
1027
1028             put_dct(s, block[4], 4, dest_cb, s->linesize >> 1);
1029             put_dct(s, block[5], 5, dest_cr, s->linesize >> 1);
1030         }
1031     }
1032  the_end:
1033     emms_c();
1034 }
1035
1036 static void encode_picture(MpegEncContext *s, int picture_number)
1037 {
1038     int mb_x, mb_y, wrap, last_gob, pdif = 0;
1039     UINT8 *ptr;
1040     int i, motion_x, motion_y;
1041
1042     s->picture_number = picture_number;
1043     if (!s->fixed_qscale) 
1044         s->qscale = rate_estimate_qscale(s);
1045
1046     /* precompute matrix */
1047     if (s->out_format == FMT_MJPEG) {
1048         /* for mjpeg, we do include qscale in the matrix */
1049         s->intra_matrix[0] = default_intra_matrix[0];
1050         for(i=1;i<64;i++)
1051             s->intra_matrix[i] = (default_intra_matrix[i] * s->qscale) >> 3;
1052         convert_matrix(s->q_intra_matrix, s->q_intra_matrix16, s->intra_matrix, 8);
1053     } else {
1054         convert_matrix(s->q_intra_matrix, s->q_intra_matrix16, s->intra_matrix, s->qscale);
1055         convert_matrix(s->q_non_intra_matrix, s->q_non_intra_matrix16, s->non_intra_matrix, s->qscale);
1056     }
1057
1058     switch(s->out_format) {
1059     case FMT_MJPEG:
1060         mjpeg_picture_header(s);
1061         break;
1062     case FMT_H263:
1063         if (s->h263_msmpeg4) 
1064             msmpeg4_encode_picture_header(s, picture_number);
1065         else if (s->h263_pred)
1066             mpeg4_encode_picture_header(s, picture_number);
1067         else if (s->h263_rv10) 
1068             rv10_encode_picture_header(s, picture_number);
1069         else
1070             h263_encode_picture_header(s, picture_number);
1071         break;
1072     case FMT_MPEG1:
1073         mpeg1_encode_picture_header(s, picture_number);
1074         break;
1075     }
1076         
1077     /* init last dc values */
1078     /* note: quant matrix value (8) is implied here */
1079     s->last_dc[0] = 128;
1080     s->last_dc[1] = 128;
1081     s->last_dc[2] = 128;
1082     s->mb_incr = 1;
1083     s->last_mv[0][0][0] = 0;
1084     s->last_mv[0][0][1] = 0;
1085     s->mv_type = MV_TYPE_16X16;
1086     s->mv_dir = MV_DIR_FORWARD;
1087
1088     /* Get the GOB height based on picture height */
1089     if (s->out_format == FMT_H263 && !s->h263_pred && !s->h263_msmpeg4) {
1090         if (s->height <= 400)
1091             s->gob_index = 1;
1092         else if (s->height <= 800)
1093             s->gob_index = 2;
1094         else
1095             s->gob_index = 4;
1096     }
1097     
1098     /* Reset the average MB variance */
1099     s->avg_mb_var = 0;
1100     
1101     /* Estimate motion for every MB */
1102     for(mb_y=0; mb_y < s->mb_height; mb_y++) {
1103         for(mb_x=0; mb_x < s->mb_width; mb_x++) {
1104             s->mb_x = mb_x;
1105             s->mb_y = mb_y;
1106
1107             /* compute motion vector and macro block type (intra or non intra) */
1108             motion_x = 0;
1109             motion_y = 0;
1110             if (s->pict_type == P_TYPE) {
1111                 s->mb_intra = estimate_motion(s, mb_x, mb_y,
1112                                               &motion_x,
1113                                               &motion_y);
1114             } else {
1115                 s->mb_intra = 1;
1116             }
1117             /* Store MB type and MV */
1118             s->mb_type[mb_y * s->mb_width + mb_x] = s->mb_intra;
1119             s->mv_table[0][mb_y * s->mb_width + mb_x] = motion_x;
1120             s->mv_table[1][mb_y * s->mb_width + mb_x] = motion_y;
1121         }
1122     }
1123     
1124     s->avg_mb_var = s->avg_mb_var / s->mb_num;        
1125     
1126     for(mb_y=0; mb_y < s->mb_height; mb_y++) {
1127         /* Put GOB header based on RTP MTU */
1128         /* TODO: Put all this stuff in a separate generic function */
1129         if (s->rtp_mode) {
1130             if (!mb_y) {
1131                 s->ptr_lastgob = s->pb.buf;
1132                 s->ptr_last_mb_line = s->pb.buf;
1133             } else if (s->out_format == FMT_H263 && !s->h263_pred && !s->h263_msmpeg4 && !(mb_y % s->gob_index)) {
1134                 last_gob = h263_encode_gob_header(s, mb_y);
1135                 if (last_gob) {
1136                     s->first_gob_line = 1;
1137                 }
1138             }
1139         }
1140         
1141         for(mb_x=0; mb_x < s->mb_width; mb_x++) {
1142
1143             s->mb_x = mb_x;
1144             s->mb_y = mb_y;
1145 #if 0
1146             /* compute motion vector and macro block type (intra or non intra) */
1147             motion_x = 0;
1148             motion_y = 0;
1149             if (s->pict_type == P_TYPE) {
1150                 s->mb_intra = estimate_motion(s, mb_x, mb_y,
1151                                               &motion_x,
1152                                               &motion_y);
1153             } else {
1154                 s->mb_intra = 1;
1155             }
1156 #endif
1157
1158             s->mb_intra = s->mb_type[mb_y * s->mb_width + mb_x];
1159             motion_x = s->mv_table[0][mb_y * s->mb_width + mb_x];
1160             motion_y = s->mv_table[1][mb_y * s->mb_width + mb_x];
1161             
1162             /* get the pixels */
1163             wrap = s->linesize;
1164             ptr = s->new_picture[0] + (mb_y * 16 * wrap) + mb_x * 16;
1165             get_pixels(s->block[0], ptr, wrap);
1166             get_pixels(s->block[1], ptr + 8, wrap);
1167             get_pixels(s->block[2], ptr + 8 * wrap, wrap);
1168             get_pixels(s->block[3], ptr + 8 * wrap + 8, wrap);
1169             wrap = s->linesize >> 1;
1170             ptr = s->new_picture[1] + (mb_y * 8 * wrap) + mb_x * 8;
1171             get_pixels(s->block[4], ptr, wrap);
1172
1173             wrap = s->linesize >> 1;
1174             ptr = s->new_picture[2] + (mb_y * 8 * wrap) + mb_x * 8;
1175             get_pixels(s->block[5], ptr, wrap);
1176
1177             /* subtract previous frame if non intra */
1178             if (!s->mb_intra) {
1179                 int dxy, offset, mx, my;
1180
1181                 dxy = ((motion_y & 1) << 1) | (motion_x & 1);
1182                 ptr = s->last_picture[0] + 
1183                     ((mb_y * 16 + (motion_y >> 1)) * s->linesize) + 
1184                     (mb_x * 16 + (motion_x >> 1));
1185
1186                 sub_pixels_2(s->block[0], ptr, s->linesize, dxy);
1187                 sub_pixels_2(s->block[1], ptr + 8, s->linesize, dxy);
1188                 sub_pixels_2(s->block[2], ptr + s->linesize * 8, s->linesize, dxy);
1189                 sub_pixels_2(s->block[3], ptr + 8 + s->linesize * 8, s->linesize ,dxy);
1190
1191                 if (s->out_format == FMT_H263) {
1192                     /* special rounding for h263 */
1193                     dxy = 0;
1194                     if ((motion_x & 3) != 0)
1195                         dxy |= 1;
1196                     if ((motion_y & 3) != 0)
1197                         dxy |= 2;
1198                     mx = motion_x >> 2;
1199                     my = motion_y >> 2;
1200                 } else {
1201                     mx = motion_x / 2;
1202                     my = motion_y / 2;
1203                     dxy = ((my & 1) << 1) | (mx & 1);
1204                     mx >>= 1;
1205                     my >>= 1;
1206                 }
1207                 offset = ((mb_y * 8 + my) * (s->linesize >> 1)) + (mb_x * 8 + mx);
1208                 ptr = s->last_picture[1] + offset;
1209                 sub_pixels_2(s->block[4], ptr, s->linesize >> 1, dxy);
1210                 ptr = s->last_picture[2] + offset;
1211                 sub_pixels_2(s->block[5], ptr, s->linesize >> 1, dxy);
1212             }
1213             emms_c();
1214             
1215 #if 0
1216             {
1217                 float adap_parm;
1218                 
1219                 adap_parm = ((s->avg_mb_var << 1) + s->mb_var[s->mb_width*mb_y+mb_x] + 1.0) /
1220                             ((s->mb_var[s->mb_width*mb_y+mb_x] << 1) + s->avg_mb_var + 1.0);
1221             
1222                 printf("\ntype=%c qscale=%2d adap=%0.2f dquant=%4.2f var=%4d avgvar=%4d", 
1223                         (s->mb_type[s->mb_width*mb_y+mb_x] > 0) ? 'I' : 'P', 
1224                         s->qscale, adap_parm, s->qscale*adap_parm,
1225                         s->mb_var[s->mb_width*mb_y+mb_x], s->avg_mb_var);
1226             }
1227 #endif
1228             /* DCT & quantize */
1229             if (s->h263_msmpeg4) {
1230                 msmpeg4_dc_scale(s);
1231             } else if (s->h263_pred) {
1232                 h263_dc_scale(s);
1233             } else {
1234                 /* default quantization values */
1235                 s->y_dc_scale = 8;
1236                 s->c_dc_scale = 8;
1237             }
1238             for(i=0;i<6;i++) {
1239                 s->block_last_index[i] = dct_quantize(s, s->block[i], i, s->qscale);
1240             }
1241
1242             /* huffman encode */
1243             switch(s->out_format) {
1244             case FMT_MPEG1:
1245                 mpeg1_encode_mb(s, s->block, motion_x, motion_y);
1246                 break;
1247             case FMT_H263:
1248                 if (s->h263_msmpeg4)
1249                     msmpeg4_encode_mb(s, s->block, motion_x, motion_y);
1250                 else
1251                     h263_encode_mb(s, s->block, motion_x, motion_y);
1252                 break;
1253             case FMT_MJPEG:
1254                 mjpeg_encode_mb(s, s->block);
1255                 break;
1256             }
1257
1258             /* decompress blocks so that we keep the state of the decoder */
1259             s->mv[0][0][0] = motion_x;
1260             s->mv[0][0][1] = motion_y;
1261
1262             MPV_decode_mb(s, s->block);
1263         }
1264
1265
1266         /* Obtain average GOB size for RTP */
1267         if (s->rtp_mode) {
1268             if (!mb_y)
1269                 s->mb_line_avgsize = pbBufPtr(&s->pb) - s->ptr_last_mb_line;
1270             else if (!(mb_y % s->gob_index)) {    
1271                 s->mb_line_avgsize = (s->mb_line_avgsize + pbBufPtr(&s->pb) - s->ptr_last_mb_line) >> 1;
1272                 s->ptr_last_mb_line = pbBufPtr(&s->pb);
1273             }
1274             //fprintf(stderr, "\nMB line: %d\tSize: %u\tAvg. Size: %u", s->mb_y, 
1275             //                    (s->pb.buf_ptr - s->ptr_last_mb_line), s->mb_line_avgsize);
1276             s->first_gob_line = 0;
1277         }
1278     }
1279     
1280     if (s->h263_msmpeg4 && s->pict_type == I_TYPE)
1281         msmpeg4_encode_ext_header(s);
1282
1283     //if (s->gob_number)
1284     //    fprintf(stderr,"\nNumber of GOB: %d", s->gob_number);
1285     
1286     /* Send the last GOB if RTP */    
1287     if (s->rtp_mode) {
1288         flush_put_bits(&s->pb);
1289         pdif = pbBufPtr(&s->pb) - s->ptr_lastgob;
1290         /* Call the RTP callback to send the last GOB */
1291         if (s->rtp_callback)
1292             s->rtp_callback(s->ptr_lastgob, pdif, s->gob_number);
1293         s->ptr_lastgob = pbBufPtr(&s->pb);
1294         //fprintf(stderr,"\nGOB: %2d size: %d (last)", s->gob_number, pdif);
1295     }
1296
1297 }
1298
1299 static int dct_quantize_c(MpegEncContext *s, 
1300                         DCTELEM *block, int n,
1301                         int qscale)
1302 {
1303     int i, j, level, last_non_zero, q;
1304     const int *qmat;
1305     int minLevel, maxLevel;
1306
1307     if(s->avctx!=NULL && s->avctx->codec->id==CODEC_ID_MPEG4){
1308         /* mpeg4 */
1309         minLevel= -2048;
1310         maxLevel= 2047;
1311     }else if(s->out_format==FMT_MPEG1){
1312         /* mpeg1 */
1313         minLevel= -255;
1314         maxLevel= 255;
1315     }else if(s->out_format==FMT_MJPEG){
1316         /* (m)jpeg */
1317         minLevel= -1023;
1318         maxLevel= 1023;
1319     }else{
1320         /* h263 / msmpeg4 */
1321         minLevel= -128;
1322         maxLevel= 127;
1323     }
1324
1325     av_fdct (block);
1326
1327     /* we need this permutation so that we correct the IDCT
1328        permutation. will be moved into DCT code */
1329     block_permute(block);
1330
1331     if (s->mb_intra) {
1332         if (n < 4)
1333             q = s->y_dc_scale;
1334         else
1335             q = s->c_dc_scale;
1336         q = q << 3;
1337         
1338         /* note: block[0] is assumed to be positive */
1339         block[0] = (block[0] + (q >> 1)) / q;
1340         i = 1;
1341         last_non_zero = 0;
1342         if (s->out_format == FMT_H263) {
1343             qmat = s->q_non_intra_matrix;
1344         } else {
1345             qmat = s->q_intra_matrix;
1346         }
1347     } else {
1348         i = 0;
1349         last_non_zero = -1;
1350         qmat = s->q_non_intra_matrix;
1351     }
1352
1353     for(;i<64;i++) {
1354         j = zigzag_direct[i];
1355         level = block[j];
1356         level = level * qmat[j];
1357 #ifdef PARANOID
1358         {
1359             static int count = 0;
1360             int level1, level2, qmat1;
1361             double val;
1362             if (qmat == s->q_non_intra_matrix) {
1363                 qmat1 = default_non_intra_matrix[j] * s->qscale;
1364             } else {
1365                 qmat1 = default_intra_matrix[j] * s->qscale;
1366             }
1367             if (av_fdct != jpeg_fdct_ifast)
1368                 val = ((double)block[j] * 8.0) / (double)qmat1;
1369             else
1370                 val = ((double)block[j] * 8.0 * 2048.0) / 
1371                     ((double)qmat1 * aanscales[j]);
1372             level1 = (int)val;
1373             level2 = level / (1 << (QMAT_SHIFT - 3));
1374             if (level1 != level2) {
1375                 fprintf(stderr, "%d: quant error qlevel=%d wanted=%d level=%d qmat1=%d qmat=%d wantedf=%0.6f\n", 
1376                         count, level2, level1, block[j], qmat1, qmat[j],
1377                         val);
1378                 count++;
1379             }
1380
1381         }
1382 #endif
1383         /* XXX: slight error for the low range. Test should be equivalent to
1384            (level <= -(1 << (QMAT_SHIFT - 3)) || level >= (1 <<
1385            (QMAT_SHIFT - 3)))
1386         */
1387         if (((level << (31 - (QMAT_SHIFT - 3))) >> (31 - (QMAT_SHIFT - 3))) != 
1388             level) {
1389             level = level / (1 << (QMAT_SHIFT - 3));
1390             /* XXX: currently, this code is not optimal. the range should be:
1391                mpeg1: -255..255
1392                mpeg2: -2048..2047
1393                h263:  -128..127
1394                mpeg4: -2048..2047
1395             */
1396             if (level > maxLevel)
1397                 level = maxLevel;
1398             else if (level < minLevel)
1399                 level = minLevel;
1400
1401             block[j] = level;
1402             last_non_zero = i;
1403         } else {
1404             block[j] = 0;
1405         }
1406     }
1407     return last_non_zero;
1408 }
1409
1410 static void dct_unquantize_mpeg1_c(MpegEncContext *s, 
1411                                    DCTELEM *block, int n, int qscale)
1412 {
1413     int i, level, nCoeffs;
1414     const UINT16 *quant_matrix;
1415
1416     if(s->alternate_scan) nCoeffs= 64;
1417     else nCoeffs= s->block_last_index[n]+1;
1418     
1419     if (s->mb_intra) {
1420         if (n < 4) 
1421             block[0] = block[0] * s->y_dc_scale;
1422         else
1423             block[0] = block[0] * s->c_dc_scale;
1424         /* XXX: only mpeg1 */
1425         quant_matrix = s->intra_matrix;
1426         for(i=1;i<nCoeffs;i++) {
1427             int j= zigzag_direct[i];
1428             level = block[j];
1429             if (level) {
1430                 if (level < 0) {
1431                     level = -level;
1432                     level = (int)(level * qscale * quant_matrix[j]) >> 3;
1433                     level = (level - 1) | 1;
1434                     level = -level;
1435                 } else {
1436                     level = (int)(level * qscale * quant_matrix[j]) >> 3;
1437                     level = (level - 1) | 1;
1438                 }
1439 #ifdef PARANOID
1440                 if (level < -2048 || level > 2047)
1441                     fprintf(stderr, "unquant error %d %d\n", i, level);
1442 #endif
1443                 block[j] = level;
1444             }
1445         }
1446     } else {
1447         i = 0;
1448         quant_matrix = s->non_intra_matrix;
1449         for(;i<nCoeffs;i++) {
1450             int j= zigzag_direct[i];
1451             level = block[j];
1452             if (level) {
1453                 if (level < 0) {
1454                     level = -level;
1455                     level = (((level << 1) + 1) * qscale *
1456                              ((int) (quant_matrix[j]))) >> 4;
1457                     level = (level - 1) | 1;
1458                     level = -level;
1459                 } else {
1460                     level = (((level << 1) + 1) * qscale *
1461                              ((int) (quant_matrix[j]))) >> 4;
1462                     level = (level - 1) | 1;
1463                 }
1464 #ifdef PARANOID
1465                 if (level < -2048 || level > 2047)
1466                     fprintf(stderr, "unquant error %d %d\n", i, level);
1467 #endif
1468                 block[j] = level;
1469             }
1470         }
1471     }
1472 }
1473
1474 static void dct_unquantize_h263_c(MpegEncContext *s, 
1475                                   DCTELEM *block, int n, int qscale)
1476 {
1477     int i, level, qmul, qadd;
1478     int nCoeffs;
1479     
1480     if (s->mb_intra) {
1481         if (!s->h263_aic) {
1482             if (n < 4) 
1483                 block[0] = block[0] * s->y_dc_scale;
1484             else
1485                 block[0] = block[0] * s->c_dc_scale;
1486         }
1487         i = 1;
1488         nCoeffs= 64; //does not allways use zigzag table 
1489     } else {
1490         i = 0;
1491         nCoeffs= zigzag_end[ s->block_last_index[n] ];
1492     }
1493
1494     qmul = s->qscale << 1;
1495     if (s->h263_aic && s->mb_intra)
1496         qadd = 0;
1497     else
1498         qadd = (s->qscale - 1) | 1;
1499
1500     for(;i<nCoeffs;i++) {
1501         level = block[i];
1502         if (level) {
1503             if (level < 0) {
1504                 level = level * qmul - qadd;
1505             } else {
1506                 level = level * qmul + qadd;
1507             }
1508 #ifdef PARANOID
1509                 if (level < -2048 || level > 2047)
1510                     fprintf(stderr, "unquant error %d %d\n", i, level);
1511 #endif
1512             block[i] = level;
1513         }
1514     }
1515 }
1516
1517 /* rate control */
1518
1519 /* an I frame is I_FRAME_SIZE_RATIO bigger than a P frame */
1520 #define I_FRAME_SIZE_RATIO 3.0
1521 #define QSCALE_K           20
1522
1523 static void rate_control_init(MpegEncContext *s)
1524 {
1525     s->wanted_bits = 0;
1526
1527     if (s->intra_only) {
1528         s->I_frame_bits = ((INT64)s->bit_rate * FRAME_RATE_BASE) / s->frame_rate;
1529         s->P_frame_bits = s->I_frame_bits;
1530     } else {
1531         s->P_frame_bits = (int) ((float)(s->gop_size * s->bit_rate) / 
1532                                  (float)((float)s->frame_rate / FRAME_RATE_BASE * (I_FRAME_SIZE_RATIO + s->gop_size - 1)));
1533         s->I_frame_bits = (int)(s->P_frame_bits * I_FRAME_SIZE_RATIO);
1534     }
1535     
1536 #if defined(DEBUG)
1537     printf("I_frame_size=%d P_frame_size=%d\n",
1538            s->I_frame_bits, s->P_frame_bits);
1539 #endif
1540 }
1541
1542
1543 /*
1544  * This heuristic is rather poor, but at least we do not have to
1545  * change the qscale at every macroblock.
1546  */
1547 static int rate_estimate_qscale(MpegEncContext *s)
1548 {
1549     INT64 diff, total_bits = s->total_bits;
1550     float q;
1551     int qscale, qmin;
1552
1553     if (s->pict_type == I_TYPE) {
1554         s->wanted_bits += s->I_frame_bits;
1555     } else {
1556         s->wanted_bits += s->P_frame_bits;
1557     }
1558     diff = s->wanted_bits - total_bits;
1559     q = 31.0 - (float)diff / (QSCALE_K * s->mb_height * s->mb_width);
1560     /* adjust for I frame */
1561     if (s->pict_type == I_TYPE && !s->intra_only) {
1562         q /= I_FRAME_SIZE_RATIO;
1563     }
1564
1565     /* using a too small Q scale leeds to problems in mpeg1 and h263
1566        because AC coefficients are clamped to 255 or 127 */
1567     qmin = 3;
1568     if (q < qmin)
1569         q = qmin;
1570     else if (q > 31)
1571         q = 31;
1572     qscale = (int)(q + 0.5);
1573 #if defined(DEBUG)
1574     printf("\n%d: total=%0.0f wanted=%0.0f br=%0.1f diff=%d qest=%2.1f\n", 
1575            s->picture_number, 
1576            (double)total_bits, 
1577            (double)s->wanted_bits,
1578            (float)s->frame_rate / FRAME_RATE_BASE * 
1579            total_bits / s->picture_number, 
1580            (int)diff, q);
1581 #endif
1582     return qscale;
1583 }
1584
1585 AVCodec mpeg1video_encoder = {
1586     "mpeg1video",
1587     CODEC_TYPE_VIDEO,
1588     CODEC_ID_MPEG1VIDEO,
1589     sizeof(MpegEncContext),
1590     MPV_encode_init,
1591     MPV_encode_picture,
1592     MPV_encode_end,
1593 };
1594
1595 AVCodec h263_encoder = {
1596     "h263",
1597     CODEC_TYPE_VIDEO,
1598     CODEC_ID_H263,
1599     sizeof(MpegEncContext),
1600     MPV_encode_init,
1601     MPV_encode_picture,
1602     MPV_encode_end,
1603 };
1604
1605 AVCodec h263p_encoder = {
1606     "h263p",
1607     CODEC_TYPE_VIDEO,
1608     CODEC_ID_H263P,
1609     sizeof(MpegEncContext),
1610     MPV_encode_init,
1611     MPV_encode_picture,
1612     MPV_encode_end,
1613 };
1614
1615 AVCodec rv10_encoder = {
1616     "rv10",
1617     CODEC_TYPE_VIDEO,
1618     CODEC_ID_RV10,
1619     sizeof(MpegEncContext),
1620     MPV_encode_init,
1621     MPV_encode_picture,
1622     MPV_encode_end,
1623 };
1624
1625 AVCodec mjpeg_encoder = {
1626     "mjpeg",
1627     CODEC_TYPE_VIDEO,
1628     CODEC_ID_MJPEG,
1629     sizeof(MpegEncContext),
1630     MPV_encode_init,
1631     MPV_encode_picture,
1632     MPV_encode_end,
1633 };
1634
1635 AVCodec mpeg4_encoder = {
1636     "mpeg4",
1637     CODEC_TYPE_VIDEO,
1638     CODEC_ID_MPEG4,
1639     sizeof(MpegEncContext),
1640     MPV_encode_init,
1641     MPV_encode_picture,
1642     MPV_encode_end,
1643 };
1644
1645 AVCodec msmpeg4_encoder = {
1646     "msmpeg4",
1647     CODEC_TYPE_VIDEO,
1648     CODEC_ID_MSMPEG4,
1649     sizeof(MpegEncContext),
1650     MPV_encode_init,
1651     MPV_encode_picture,
1652     MPV_encode_end,
1653 };