- Bug fixes in H.263+ Advanced INTRA Coding decoder.
[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         for(i=0;i<3;i++) {
434             /* swap next and last */
435             tmp = s->last_picture[i];
436             s->last_picture[i] = s->next_picture[i];
437             s->next_picture[i] = tmp;
438             s->current_picture[i] = tmp;
439         }
440     }
441 }
442
443 /* generic function for encode/decode called after a frame has been coded/decoded */
444 void MPV_frame_end(MpegEncContext *s)
445 {
446     /* draw edge for correct motion prediction if outside */
447     if (s->pict_type != B_TYPE && !s->intra_only) {
448       if(s->avctx==NULL || s->avctx->codec->id!=CODEC_ID_MPEG4){
449         draw_edges(s->current_picture[0], s->linesize, s->mb_width*16, s->mb_height*16, EDGE_WIDTH);
450         draw_edges(s->current_picture[1], s->linesize/2, s->mb_width*8, s->mb_height*8, EDGE_WIDTH/2);
451         draw_edges(s->current_picture[2], s->linesize/2, s->mb_width*8, s->mb_height*8, EDGE_WIDTH/2);
452       }else{
453         /* OpenDivx, but i dunno how to distinguish it from mpeg4 */
454         draw_edges(s->current_picture[0], s->linesize, s->width, s->height, EDGE_WIDTH);
455         draw_edges(s->current_picture[1], s->linesize/2, s->width/2, s->height/2, EDGE_WIDTH/2);
456         draw_edges(s->current_picture[2], s->linesize/2, s->width/2, s->height/2, EDGE_WIDTH/2);
457       }
458     }
459     emms_c();
460 }
461
462 int MPV_encode_picture(AVCodecContext *avctx,
463                        unsigned char *buf, int buf_size, void *data)
464 {
465     MpegEncContext *s = avctx->priv_data;
466     AVPicture *pict = data;
467     int i, j;
468
469     if (s->fixed_qscale) 
470         s->qscale = avctx->quality;
471
472     init_put_bits(&s->pb, buf, buf_size, NULL, NULL);
473
474     if (!s->intra_only) {
475         /* first picture of GOP is intra */
476         if ((s->picture_number % s->gop_size) == 0)
477             s->pict_type = I_TYPE;
478         else
479             s->pict_type = P_TYPE;
480     } else {
481         s->pict_type = I_TYPE;
482     }
483     avctx->key_frame = (s->pict_type == I_TYPE);
484     
485     MPV_frame_start(s);
486     
487     for(i=0;i<3;i++) {
488         UINT8 *src = pict->data[i];
489         UINT8 *dest = s->current_picture[i];
490         int src_wrap = pict->linesize[i];
491         int dest_wrap = s->linesize;
492         int w = s->width;
493         int h = s->height;
494
495         if (i >= 1) {
496             dest_wrap >>= 1;
497             w >>= 1;
498             h >>= 1;
499         }
500
501         if(dest_wrap==src_wrap){
502             s->new_picture[i] = pict->data[i];
503         } else {
504             for(j=0;j<h;j++) {
505                 memcpy(dest, src, w);
506                 dest += dest_wrap;
507                 src += src_wrap;
508             }
509             s->new_picture[i] = s->current_picture[i];
510             }
511     }
512
513     encode_picture(s, s->picture_number);
514     
515     MPV_frame_end(s);
516     s->picture_number++;
517
518     if (s->out_format == FMT_MJPEG)
519         mjpeg_picture_trailer(s);
520
521     flush_put_bits(&s->pb);
522     s->total_bits += (pbBufPtr(&s->pb) - s->pb.buf) * 8;
523
524     avctx->quality = s->qscale;
525     return pbBufPtr(&s->pb) - s->pb.buf;
526 }
527
528 static inline int clip(int a, int amin, int amax)
529 {
530     if (a < amin)
531         return amin;
532     else if (a > amax)
533         return amax;
534     else
535         return a;
536 }
537
538 /* apply one mpeg motion vector to the three components */
539 static inline void mpeg_motion(MpegEncContext *s,
540                                UINT8 *dest_y, UINT8 *dest_cb, UINT8 *dest_cr,
541                                int dest_offset,
542                                UINT8 **ref_picture, int src_offset,
543                                int field_based, op_pixels_func *pix_op,
544                                int motion_x, int motion_y, int h)
545 {
546     UINT8 *ptr;
547     int dxy, offset, mx, my, src_x, src_y, height, linesize;
548     
549     dxy = ((motion_y & 1) << 1) | (motion_x & 1);
550     src_x = s->mb_x * 16 + (motion_x >> 1);
551     src_y = s->mb_y * (16 >> field_based) + (motion_y >> 1);
552                 
553     /* WARNING: do no forget half pels */
554     height = s->height >> field_based;
555     src_x = clip(src_x, -16, s->width);
556     if (src_x == s->width)
557         dxy &= ~1;
558     src_y = clip(src_y, -16, height);
559     if (src_y == height)
560         dxy &= ~2;
561     linesize = s->linesize << field_based;
562     ptr = ref_picture[0] + (src_y * linesize) + (src_x) + src_offset;
563     dest_y += dest_offset;
564     pix_op[dxy](dest_y, ptr, linesize, h);
565     pix_op[dxy](dest_y + 8, ptr + 8, linesize, h);
566
567     if (s->out_format == FMT_H263) {
568         dxy = 0;
569         if ((motion_x & 3) != 0)
570             dxy |= 1;
571         if ((motion_y & 3) != 0)
572             dxy |= 2;
573         mx = motion_x >> 2;
574         my = motion_y >> 2;
575     } else {
576         mx = motion_x / 2;
577         my = motion_y / 2;
578         dxy = ((my & 1) << 1) | (mx & 1);
579         mx >>= 1;
580         my >>= 1;
581     }
582     
583     src_x = s->mb_x * 8 + mx;
584     src_y = s->mb_y * (8 >> field_based) + my;
585     src_x = clip(src_x, -8, s->width >> 1);
586     if (src_x == (s->width >> 1))
587         dxy &= ~1;
588     src_y = clip(src_y, -8, height >> 1);
589     if (src_y == (height >> 1))
590         dxy &= ~2;
591
592     offset = (src_y * (linesize >> 1)) + src_x + (src_offset >> 1);
593     ptr = ref_picture[1] + offset;
594     pix_op[dxy](dest_cb + (dest_offset >> 1), ptr, linesize >> 1, h >> 1);
595     ptr = ref_picture[2] + offset;
596     pix_op[dxy](dest_cr + (dest_offset >> 1), ptr, linesize >> 1, h >> 1);
597 }
598
599 static inline void MPV_motion(MpegEncContext *s, 
600                               UINT8 *dest_y, UINT8 *dest_cb, UINT8 *dest_cr,
601                               int dir, UINT8 **ref_picture, 
602                               op_pixels_func *pix_op)
603 {
604     int dxy, offset, mx, my, src_x, src_y, motion_x, motion_y;
605     int mb_x, mb_y, i;
606     UINT8 *ptr, *dest;
607
608     mb_x = s->mb_x;
609     mb_y = s->mb_y;
610
611     switch(s->mv_type) {
612     case MV_TYPE_16X16:
613         mpeg_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, 0,
614                     ref_picture, 0,
615                     0, pix_op,
616                     s->mv[dir][0][0], s->mv[dir][0][1], 16);
617         break;
618     case MV_TYPE_8X8:
619         for(i=0;i<4;i++) {
620             motion_x = s->mv[dir][i][0];
621             motion_y = s->mv[dir][i][1];
622
623             dxy = ((motion_y & 1) << 1) | (motion_x & 1);
624             src_x = mb_x * 16 + (motion_x >> 1) + (i & 1) * 8;
625             src_y = mb_y * 16 + (motion_y >> 1) + ((i >> 1) & 1) * 8;
626                     
627             /* WARNING: do no forget half pels */
628             src_x = clip(src_x, -16, s->width);
629             if (src_x == s->width)
630                 dxy &= ~1;
631             src_y = clip(src_y, -16, s->height);
632             if (src_y == s->height)
633                 dxy &= ~2;
634                     
635             ptr = ref_picture[0] + (src_y * s->linesize) + (src_x);
636             dest = dest_y + ((i & 1) * 8) + (i >> 1) * 8 * s->linesize;
637             pix_op[dxy](dest, ptr, s->linesize, 8);
638         }
639         /* In case of 8X8, we construct a single chroma motion vector
640            with a special rounding */
641         mx = 0;
642         my = 0;
643         for(i=0;i<4;i++) {
644             mx += s->mv[dir][i][0];
645             my += s->mv[dir][i][1];
646         }
647         if (mx >= 0)
648             mx = (h263_chroma_roundtab[mx & 0xf] + ((mx >> 3) & ~1));
649         else {
650             mx = -mx;
651             mx = -(h263_chroma_roundtab[mx & 0xf] + ((mx >> 3) & ~1));
652         }
653         if (my >= 0)
654             my = (h263_chroma_roundtab[my & 0xf] + ((my >> 3) & ~1));
655         else {
656             my = -my;
657             my = -(h263_chroma_roundtab[my & 0xf] + ((my >> 3) & ~1));
658         }
659         dxy = ((my & 1) << 1) | (mx & 1);
660         mx >>= 1;
661         my >>= 1;
662
663         src_x = mb_x * 8 + mx;
664         src_y = mb_y * 8 + my;
665         src_x = clip(src_x, -8, s->width/2);
666         if (src_x == s->width/2)
667             dxy &= ~1;
668         src_y = clip(src_y, -8, s->height/2);
669         if (src_y == s->height/2)
670             dxy &= ~2;
671         
672         offset = (src_y * (s->linesize >> 1)) + src_x;
673         ptr = ref_picture[1] + offset;
674         pix_op[dxy](dest_cb, ptr, s->linesize >> 1, 8);
675         ptr = ref_picture[2] + offset;
676         pix_op[dxy](dest_cr, ptr, s->linesize >> 1, 8);
677         break;
678     case MV_TYPE_FIELD:
679         if (s->picture_structure == PICT_FRAME) {
680             /* top field */
681             mpeg_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, 0,
682                         ref_picture, s->field_select[dir][0] ? s->linesize : 0,
683                         1, pix_op,
684                         s->mv[dir][0][0], s->mv[dir][0][1], 8);
685             /* bottom field */
686             mpeg_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, s->linesize,
687                         ref_picture, s->field_select[dir][1] ? s->linesize : 0,
688                         1, pix_op,
689                         s->mv[dir][1][0], s->mv[dir][1][1], 8);
690         } else {
691             
692
693         }
694         break;
695     }
696 }
697
698
699 /* put block[] to dest[] */
700 static inline void put_dct(MpegEncContext *s, 
701                            DCTELEM *block, int i, UINT8 *dest, int line_size)
702 {
703     if (!s->mpeg2)
704         s->dct_unquantize(s, block, i, s->qscale);
705     ff_idct (block);
706     put_pixels_clamped(block, dest, line_size);
707 }
708
709 /* add block[] to dest[] */
710 static inline void add_dct(MpegEncContext *s, 
711                            DCTELEM *block, int i, UINT8 *dest, int line_size)
712 {
713     if (s->block_last_index[i] >= 0) {
714         if (!s->mpeg2)
715             if(s->encoding || (!s->h263_msmpeg4))
716                 s->dct_unquantize(s, block, i, s->qscale);
717         ff_idct (block);
718         add_pixels_clamped(block, dest, line_size);
719     }
720 }
721
722 /* generic function called after a macroblock has been parsed by the
723    decoder or after it has been encoded by the encoder.
724
725    Important variables used:
726    s->mb_intra : true if intra macroblock
727    s->mv_dir   : motion vector direction
728    s->mv_type  : motion vector type
729    s->mv       : motion vector
730    s->interlaced_dct : true if interlaced dct used (mpeg2)
731  */
732 void MPV_decode_mb(MpegEncContext *s, DCTELEM block[6][64])
733 {
734     int mb_x, mb_y;
735     int dct_linesize, dct_offset;
736     op_pixels_func *op_pix;
737
738     mb_x = s->mb_x;
739     mb_y = s->mb_y;
740
741 #ifdef FF_POSTPROCESS
742     quant_store[mb_y][mb_x]=s->qscale;
743     //printf("[%02d][%02d] %d\n",mb_x,mb_y,s->qscale);
744 #endif
745
746     /* update DC predictors for P macroblocks */
747     if (!s->mb_intra) {
748         if (s->h263_pred || s->h263_aic) {
749           if(s->mbintra_table[mb_x + mb_y*s->mb_width])
750           {
751             int wrap, xy, v;
752             s->mbintra_table[mb_x + mb_y*s->mb_width]=0;
753             wrap = 2 * s->mb_width + 2;
754             xy = 2 * mb_x + 1 +  (2 * mb_y + 1) * wrap;
755             v = 1024;
756             
757             s->dc_val[0][xy] = v;
758             s->dc_val[0][xy + 1] = v;
759             s->dc_val[0][xy + wrap] = v;
760             s->dc_val[0][xy + 1 + wrap] = v;
761             /* ac pred */
762             memset(s->ac_val[0][xy], 0, 16 * sizeof(INT16));
763             memset(s->ac_val[0][xy + 1], 0, 16 * sizeof(INT16));
764             memset(s->ac_val[0][xy + wrap], 0, 16 * sizeof(INT16));
765             memset(s->ac_val[0][xy + 1 + wrap], 0, 16 * sizeof(INT16));
766             if (s->h263_msmpeg4) {
767                 s->coded_block[xy] = 0;
768                 s->coded_block[xy + 1] = 0;
769                 s->coded_block[xy + wrap] = 0;
770                 s->coded_block[xy + 1 + wrap] = 0;
771             }
772             /* chroma */
773             wrap = s->mb_width + 2;
774             xy = mb_x + 1 + (mb_y + 1) * wrap;
775             s->dc_val[1][xy] = v;
776             s->dc_val[2][xy] = v;
777             /* ac pred */
778             memset(s->ac_val[1][xy], 0, 16 * sizeof(INT16));
779             memset(s->ac_val[2][xy], 0, 16 * sizeof(INT16));
780           }
781         } else {
782             s->last_dc[0] = 128 << s->intra_dc_precision;
783             s->last_dc[1] = 128 << s->intra_dc_precision;
784             s->last_dc[2] = 128 << s->intra_dc_precision;
785         }
786     }
787     else if (s->h263_pred || s->h263_aic)
788         s->mbintra_table[mb_x + mb_y*s->mb_width]=1;
789
790     /* update motion predictor */
791     if (s->out_format == FMT_H263) {
792         int xy, wrap, motion_x, motion_y;
793         
794         wrap = 2 * s->mb_width + 2;
795         xy = 2 * mb_x + 1 + (2 * mb_y + 1) * wrap;
796         if (s->mb_intra) {
797             motion_x = 0;
798             motion_y = 0;
799             goto motion_init;
800         } else if (s->mv_type == MV_TYPE_16X16) {
801             motion_x = s->mv[0][0][0];
802             motion_y = s->mv[0][0][1];
803         motion_init:
804             /* no update if 8X8 because it has been done during parsing */
805             s->motion_val[xy][0] = motion_x;
806             s->motion_val[xy][1] = motion_y;
807             s->motion_val[xy + 1][0] = motion_x;
808             s->motion_val[xy + 1][1] = motion_y;
809             s->motion_val[xy + wrap][0] = motion_x;
810             s->motion_val[xy + wrap][1] = motion_y;
811             s->motion_val[xy + 1 + wrap][0] = motion_x;
812             s->motion_val[xy + 1 + wrap][1] = motion_y;
813         }
814     }
815     
816     if (!s->intra_only) {
817         UINT8 *dest_y, *dest_cb, *dest_cr;
818         UINT8 *mbskip_ptr;
819
820         /* avoid copy if macroblock skipped in last frame too */
821         if (!s->encoding && s->pict_type != B_TYPE) {
822             mbskip_ptr = &s->mbskip_table[s->mb_y * s->mb_width + s->mb_x];
823             if (s->mb_skiped) {
824                 s->mb_skiped = 0;
825                 /* if previous was skipped too, then nothing to do ! */
826                 if (*mbskip_ptr != 0) 
827                     goto the_end;
828                 *mbskip_ptr = 1; /* indicate that this time we skiped it */
829             } else {
830                 *mbskip_ptr = 0; /* not skipped */
831             }
832         }
833
834         dest_y = s->current_picture[0] + (mb_y * 16 * s->linesize) + mb_x * 16;
835         dest_cb = s->current_picture[1] + (mb_y * 8 * (s->linesize >> 1)) + mb_x * 8;
836         dest_cr = s->current_picture[2] + (mb_y * 8 * (s->linesize >> 1)) + mb_x * 8;
837
838         if (s->interlaced_dct) {
839             dct_linesize = s->linesize * 2;
840             dct_offset = s->linesize;
841         } else {
842             dct_linesize = s->linesize;
843             dct_offset = s->linesize * 8;
844         }
845
846         if (!s->mb_intra) {
847             /* motion handling */
848             if (!s->no_rounding) 
849                 op_pix = put_pixels_tab;
850             else
851                 op_pix = put_no_rnd_pixels_tab;
852
853             if (s->mv_dir & MV_DIR_FORWARD) {
854                 MPV_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, 0, s->last_picture, op_pix);
855                 if (!s->no_rounding) 
856                     op_pix = avg_pixels_tab;
857                 else
858                     op_pix = avg_no_rnd_pixels_tab;
859             }
860             if (s->mv_dir & MV_DIR_BACKWARD) {
861                 MPV_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, 1, s->next_picture, op_pix);
862             }
863
864             /* add dct residue */
865             add_dct(s, block[0], 0, dest_y, dct_linesize);
866             add_dct(s, block[1], 1, dest_y + 8, dct_linesize);
867             add_dct(s, block[2], 2, dest_y + dct_offset, dct_linesize);
868             add_dct(s, block[3], 3, dest_y + dct_offset + 8, dct_linesize);
869
870             add_dct(s, block[4], 4, dest_cb, s->linesize >> 1);
871             add_dct(s, block[5], 5, dest_cr, s->linesize >> 1);
872         } else {
873             /* dct only in intra block */
874             put_dct(s, block[0], 0, dest_y, dct_linesize);
875             put_dct(s, block[1], 1, dest_y + 8, dct_linesize);
876             put_dct(s, block[2], 2, dest_y + dct_offset, dct_linesize);
877             put_dct(s, block[3], 3, dest_y + dct_offset + 8, dct_linesize);
878
879             put_dct(s, block[4], 4, dest_cb, s->linesize >> 1);
880             put_dct(s, block[5], 5, dest_cr, s->linesize >> 1);
881         }
882     }
883  the_end:
884     emms_c();
885 }
886
887 static void encode_picture(MpegEncContext *s, int picture_number)
888 {
889     int mb_x, mb_y, wrap, last_gob, pdif = 0;
890     UINT8 *ptr;
891     int i, motion_x, motion_y;
892
893     s->picture_number = picture_number;
894     if (!s->fixed_qscale) 
895         s->qscale = rate_estimate_qscale(s);
896
897     /* precompute matrix */
898     if (s->out_format == FMT_MJPEG) {
899         /* for mjpeg, we do include qscale in the matrix */
900         s->intra_matrix[0] = default_intra_matrix[0];
901         for(i=1;i<64;i++)
902             s->intra_matrix[i] = (default_intra_matrix[i] * s->qscale) >> 3;
903         convert_matrix(s->q_intra_matrix, s->q_intra_matrix16, s->intra_matrix, 8);
904     } else {
905         convert_matrix(s->q_intra_matrix, s->q_intra_matrix16, s->intra_matrix, s->qscale);
906         convert_matrix(s->q_non_intra_matrix, s->q_non_intra_matrix16, s->non_intra_matrix, s->qscale);
907     }
908
909     switch(s->out_format) {
910     case FMT_MJPEG:
911         mjpeg_picture_header(s);
912         break;
913     case FMT_H263:
914         if (s->h263_msmpeg4) 
915             msmpeg4_encode_picture_header(s, picture_number);
916         else if (s->h263_pred)
917             mpeg4_encode_picture_header(s, picture_number);
918         else if (s->h263_rv10) 
919             rv10_encode_picture_header(s, picture_number);
920         else
921             h263_encode_picture_header(s, picture_number);
922         break;
923     case FMT_MPEG1:
924         mpeg1_encode_picture_header(s, picture_number);
925         break;
926     }
927         
928     /* init last dc values */
929     /* note: quant matrix value (8) is implied here */
930     s->last_dc[0] = 128;
931     s->last_dc[1] = 128;
932     s->last_dc[2] = 128;
933     s->mb_incr = 1;
934     s->last_mv[0][0][0] = 0;
935     s->last_mv[0][0][1] = 0;
936     s->mv_type = MV_TYPE_16X16;
937     s->mv_dir = MV_DIR_FORWARD;
938
939     /* Get the GOB height based on picture height */
940     if (s->out_format == FMT_H263 && !s->h263_pred && !s->h263_msmpeg4) {
941         if (s->height <= 400)
942             s->gob_index = 1;
943         else if (s->height <= 800)
944             s->gob_index = 2;
945         else
946             s->gob_index = 4;
947     }
948     
949     /* Reset the average MB variance */
950     s->avg_mb_var = 0;
951     
952     /* Estimate motion for every MB */
953     for(mb_y=0; mb_y < s->mb_height; mb_y++) {
954         for(mb_x=0; mb_x < s->mb_width; mb_x++) {
955             s->mb_x = mb_x;
956             s->mb_y = mb_y;
957
958             /* compute motion vector and macro block type (intra or non intra) */
959             motion_x = 0;
960             motion_y = 0;
961             if (s->pict_type == P_TYPE) {
962                 s->mb_intra = estimate_motion(s, mb_x, mb_y,
963                                               &motion_x,
964                                               &motion_y);
965             } else {
966                 s->mb_intra = 1;
967             }
968             /* Store MB type and MV */
969             s->mb_type[mb_y * s->mb_width + mb_x] = s->mb_intra;
970             s->mv_table[0][mb_y * s->mb_width + mb_x] = motion_x;
971             s->mv_table[1][mb_y * s->mb_width + mb_x] = motion_y;
972         }
973     }
974     
975     s->avg_mb_var = s->avg_mb_var / s->mb_num;        
976     
977     for(mb_y=0; mb_y < s->mb_height; mb_y++) {
978         /* Put GOB header based on RTP MTU */
979         /* TODO: Put all this stuff in a separate generic function */
980         if (s->rtp_mode) {
981             if (!mb_y) {
982                 s->ptr_lastgob = s->pb.buf;
983                 s->ptr_last_mb_line = s->pb.buf;
984             } else if (s->out_format == FMT_H263 && !s->h263_pred && !s->h263_msmpeg4 && !(mb_y % s->gob_index)) {
985                 last_gob = h263_encode_gob_header(s, mb_y);
986                 if (last_gob) {
987                     s->first_gob_line = 1;
988                 }
989             }
990         }
991         
992         for(mb_x=0; mb_x < s->mb_width; mb_x++) {
993
994             s->mb_x = mb_x;
995             s->mb_y = mb_y;
996 #if 0
997             /* compute motion vector and macro block type (intra or non intra) */
998             motion_x = 0;
999             motion_y = 0;
1000             if (s->pict_type == P_TYPE) {
1001                 s->mb_intra = estimate_motion(s, mb_x, mb_y,
1002                                               &motion_x,
1003                                               &motion_y);
1004             } else {
1005                 s->mb_intra = 1;
1006             }
1007 #endif
1008
1009             s->mb_intra = s->mb_type[mb_y * s->mb_width + mb_x];
1010             motion_x = s->mv_table[0][mb_y * s->mb_width + mb_x];
1011             motion_y = s->mv_table[1][mb_y * s->mb_width + mb_x];
1012             
1013             /* get the pixels */
1014             wrap = s->linesize;
1015             ptr = s->new_picture[0] + (mb_y * 16 * wrap) + mb_x * 16;
1016             get_pixels(s->block[0], ptr, wrap);
1017             get_pixels(s->block[1], ptr + 8, wrap);
1018             get_pixels(s->block[2], ptr + 8 * wrap, wrap);
1019             get_pixels(s->block[3], ptr + 8 * wrap + 8, wrap);
1020             wrap = s->linesize >> 1;
1021             ptr = s->new_picture[1] + (mb_y * 8 * wrap) + mb_x * 8;
1022             get_pixels(s->block[4], ptr, wrap);
1023
1024             wrap = s->linesize >> 1;
1025             ptr = s->new_picture[2] + (mb_y * 8 * wrap) + mb_x * 8;
1026             get_pixels(s->block[5], ptr, wrap);
1027
1028             /* subtract previous frame if non intra */
1029             if (!s->mb_intra) {
1030                 int dxy, offset, mx, my;
1031
1032                 dxy = ((motion_y & 1) << 1) | (motion_x & 1);
1033                 ptr = s->last_picture[0] + 
1034                     ((mb_y * 16 + (motion_y >> 1)) * s->linesize) + 
1035                     (mb_x * 16 + (motion_x >> 1));
1036
1037                 sub_pixels_2(s->block[0], ptr, s->linesize, dxy);
1038                 sub_pixels_2(s->block[1], ptr + 8, s->linesize, dxy);
1039                 sub_pixels_2(s->block[2], ptr + s->linesize * 8, s->linesize, dxy);
1040                 sub_pixels_2(s->block[3], ptr + 8 + s->linesize * 8, s->linesize ,dxy);
1041
1042                 if (s->out_format == FMT_H263) {
1043                     /* special rounding for h263 */
1044                     dxy = 0;
1045                     if ((motion_x & 3) != 0)
1046                         dxy |= 1;
1047                     if ((motion_y & 3) != 0)
1048                         dxy |= 2;
1049                     mx = motion_x >> 2;
1050                     my = motion_y >> 2;
1051                 } else {
1052                     mx = motion_x / 2;
1053                     my = motion_y / 2;
1054                     dxy = ((my & 1) << 1) | (mx & 1);
1055                     mx >>= 1;
1056                     my >>= 1;
1057                 }
1058                 offset = ((mb_y * 8 + my) * (s->linesize >> 1)) + (mb_x * 8 + mx);
1059                 ptr = s->last_picture[1] + offset;
1060                 sub_pixels_2(s->block[4], ptr, s->linesize >> 1, dxy);
1061                 ptr = s->last_picture[2] + offset;
1062                 sub_pixels_2(s->block[5], ptr, s->linesize >> 1, dxy);
1063             }
1064             emms_c();
1065             
1066 #if 0
1067             {
1068                 float adap_parm;
1069                 
1070                 adap_parm = ((s->avg_mb_var << 1) + s->mb_var[s->mb_width*mb_y+mb_x] + 1.0) /
1071                             ((s->mb_var[s->mb_width*mb_y+mb_x] << 1) + s->avg_mb_var + 1.0);
1072             
1073                 printf("\ntype=%c qscale=%2d adap=%0.2f dquant=%4.2f var=%4d avgvar=%4d", 
1074                         (s->mb_type[s->mb_width*mb_y+mb_x] > 0) ? 'I' : 'P', 
1075                         s->qscale, adap_parm, s->qscale*adap_parm,
1076                         s->mb_var[s->mb_width*mb_y+mb_x], s->avg_mb_var);
1077             }
1078 #endif
1079             /* DCT & quantize */
1080             if (s->h263_msmpeg4) {
1081                 msmpeg4_dc_scale(s);
1082             } else if (s->h263_pred) {
1083                 h263_dc_scale(s);
1084             } else {
1085                 /* default quantization values */
1086                 s->y_dc_scale = 8;
1087                 s->c_dc_scale = 8;
1088             }
1089             for(i=0;i<6;i++) {
1090                 s->block_last_index[i] = dct_quantize(s, s->block[i], i, s->qscale);
1091             }
1092
1093             /* huffman encode */
1094             switch(s->out_format) {
1095             case FMT_MPEG1:
1096                 mpeg1_encode_mb(s, s->block, motion_x, motion_y);
1097                 break;
1098             case FMT_H263:
1099                 if (s->h263_msmpeg4)
1100                     msmpeg4_encode_mb(s, s->block, motion_x, motion_y);
1101                 else
1102                     h263_encode_mb(s, s->block, motion_x, motion_y);
1103                 break;
1104             case FMT_MJPEG:
1105                 mjpeg_encode_mb(s, s->block);
1106                 break;
1107             }
1108
1109             /* decompress blocks so that we keep the state of the decoder */
1110             s->mv[0][0][0] = motion_x;
1111             s->mv[0][0][1] = motion_y;
1112
1113             MPV_decode_mb(s, s->block);
1114         }
1115
1116
1117         /* Obtain average GOB size for RTP */
1118         if (s->rtp_mode) {
1119             if (!mb_y)
1120                 s->mb_line_avgsize = pbBufPtr(&s->pb) - s->ptr_last_mb_line;
1121             else if (!(mb_y % s->gob_index)) {    
1122                 s->mb_line_avgsize = (s->mb_line_avgsize + pbBufPtr(&s->pb) - s->ptr_last_mb_line) >> 1;
1123                 s->ptr_last_mb_line = pbBufPtr(&s->pb);
1124             }
1125             //fprintf(stderr, "\nMB line: %d\tSize: %u\tAvg. Size: %u", s->mb_y, 
1126             //                    (s->pb.buf_ptr - s->ptr_last_mb_line), s->mb_line_avgsize);
1127             s->first_gob_line = 0;
1128         }
1129     }
1130     
1131     if (s->h263_msmpeg4) 
1132         msmpeg4_encode_ext_header(s);
1133
1134     //if (s->gob_number)
1135     //    fprintf(stderr,"\nNumber of GOB: %d", s->gob_number);
1136     
1137     /* Send the last GOB if RTP */    
1138     if (s->rtp_mode) {
1139         flush_put_bits(&s->pb);
1140         pdif = pbBufPtr(&s->pb) - s->ptr_lastgob;
1141         /* Call the RTP callback to send the last GOB */
1142         if (s->rtp_callback)
1143             s->rtp_callback(s->ptr_lastgob, pdif, s->gob_number);
1144         s->ptr_lastgob = pbBufPtr(&s->pb);
1145         //fprintf(stderr,"\nGOB: %2d size: %d (last)", s->gob_number, pdif);
1146     }
1147
1148 }
1149
1150 static int dct_quantize_c(MpegEncContext *s, 
1151                         DCTELEM *block, int n,
1152                         int qscale)
1153 {
1154     int i, j, level, last_non_zero, q;
1155     const int *qmat;
1156     int minLevel, maxLevel;
1157
1158     if(s->avctx!=NULL && s->avctx->codec->id==CODEC_ID_MPEG4){
1159         /* mpeg4 */
1160         minLevel= -2048;
1161         maxLevel= 2047;
1162     }else if(s->out_format==FMT_MPEG1){
1163         /* mpeg1 */
1164         minLevel= -255;
1165         maxLevel= 255;
1166     }else if(s->out_format==FMT_MJPEG){
1167         /* (m)jpeg */
1168         minLevel= -1023;
1169         maxLevel= 1023;
1170     }else{
1171         /* h263 / msmpeg4 */
1172         minLevel= -128;
1173         maxLevel= 127;
1174     }
1175
1176     av_fdct (block);
1177
1178     /* we need this permutation so that we correct the IDCT
1179        permutation. will be moved into DCT code */
1180     block_permute(block);
1181
1182     if (s->mb_intra) {
1183         if (n < 4)
1184             q = s->y_dc_scale;
1185         else
1186             q = s->c_dc_scale;
1187         q = q << 3;
1188         
1189         /* note: block[0] is assumed to be positive */
1190         block[0] = (block[0] + (q >> 1)) / q;
1191         i = 1;
1192         last_non_zero = 0;
1193         if (s->out_format == FMT_H263) {
1194             qmat = s->q_non_intra_matrix;
1195         } else {
1196             qmat = s->q_intra_matrix;
1197         }
1198     } else {
1199         i = 0;
1200         last_non_zero = -1;
1201         qmat = s->q_non_intra_matrix;
1202     }
1203
1204     for(;i<64;i++) {
1205         j = zigzag_direct[i];
1206         level = block[j];
1207         level = level * qmat[j];
1208 #ifdef PARANOID
1209         {
1210             static int count = 0;
1211             int level1, level2, qmat1;
1212             double val;
1213             if (qmat == s->q_non_intra_matrix) {
1214                 qmat1 = default_non_intra_matrix[j] * s->qscale;
1215             } else {
1216                 qmat1 = default_intra_matrix[j] * s->qscale;
1217             }
1218             if (av_fdct != jpeg_fdct_ifast)
1219                 val = ((double)block[j] * 8.0) / (double)qmat1;
1220             else
1221                 val = ((double)block[j] * 8.0 * 2048.0) / 
1222                     ((double)qmat1 * aanscales[j]);
1223             level1 = (int)val;
1224             level2 = level / (1 << (QMAT_SHIFT - 3));
1225             if (level1 != level2) {
1226                 fprintf(stderr, "%d: quant error qlevel=%d wanted=%d level=%d qmat1=%d qmat=%d wantedf=%0.6f\n", 
1227                         count, level2, level1, block[j], qmat1, qmat[j],
1228                         val);
1229                 count++;
1230             }
1231
1232         }
1233 #endif
1234         /* XXX: slight error for the low range. Test should be equivalent to
1235            (level <= -(1 << (QMAT_SHIFT - 3)) || level >= (1 <<
1236            (QMAT_SHIFT - 3)))
1237         */
1238         if (((level << (31 - (QMAT_SHIFT - 3))) >> (31 - (QMAT_SHIFT - 3))) != 
1239             level) {
1240             level = level / (1 << (QMAT_SHIFT - 3));
1241             /* XXX: currently, this code is not optimal. the range should be:
1242                mpeg1: -255..255
1243                mpeg2: -2048..2047
1244                h263:  -128..127
1245                mpeg4: -2048..2047
1246             */
1247             if (level > maxLevel)
1248                 level = maxLevel;
1249             else if (level < minLevel)
1250                 level = minLevel;
1251
1252             block[j] = level;
1253             last_non_zero = i;
1254         } else {
1255             block[j] = 0;
1256         }
1257     }
1258     return last_non_zero;
1259 }
1260
1261 static void dct_unquantize_mpeg1_c(MpegEncContext *s, 
1262                                    DCTELEM *block, int n, int qscale)
1263 {
1264     int i, level, nCoeffs;
1265     const UINT16 *quant_matrix;
1266
1267     if(s->alternate_scan) nCoeffs= 64;
1268     else nCoeffs= s->block_last_index[n]+1;
1269     
1270     if (s->mb_intra) {
1271         if (n < 4) 
1272             block[0] = block[0] * s->y_dc_scale;
1273         else
1274             block[0] = block[0] * s->c_dc_scale;
1275         /* XXX: only mpeg1 */
1276         quant_matrix = s->intra_matrix;
1277         for(i=1;i<nCoeffs;i++) {
1278             int j= zigzag_direct[i];
1279             level = block[j];
1280             if (level) {
1281                 if (level < 0) {
1282                     level = -level;
1283                     level = (int)(level * qscale * quant_matrix[j]) >> 3;
1284                     level = (level - 1) | 1;
1285                     level = -level;
1286                 } else {
1287                     level = (int)(level * qscale * quant_matrix[j]) >> 3;
1288                     level = (level - 1) | 1;
1289                 }
1290 #ifdef PARANOID
1291                 if (level < -2048 || level > 2047)
1292                     fprintf(stderr, "unquant error %d %d\n", i, level);
1293 #endif
1294                 block[j] = level;
1295             }
1296         }
1297     } else {
1298         i = 0;
1299         quant_matrix = s->non_intra_matrix;
1300         for(;i<nCoeffs;i++) {
1301             int j= zigzag_direct[i];
1302             level = block[j];
1303             if (level) {
1304                 if (level < 0) {
1305                     level = -level;
1306                     level = (((level << 1) + 1) * qscale *
1307                              ((int) (quant_matrix[j]))) >> 4;
1308                     level = (level - 1) | 1;
1309                     level = -level;
1310                 } else {
1311                     level = (((level << 1) + 1) * qscale *
1312                              ((int) (quant_matrix[j]))) >> 4;
1313                     level = (level - 1) | 1;
1314                 }
1315 #ifdef PARANOID
1316                 if (level < -2048 || level > 2047)
1317                     fprintf(stderr, "unquant error %d %d\n", i, level);
1318 #endif
1319                 block[j] = level;
1320             }
1321         }
1322     }
1323 }
1324
1325 static void dct_unquantize_h263_c(MpegEncContext *s, 
1326                                   DCTELEM *block, int n, int qscale)
1327 {
1328     int i, level, qmul, qadd;
1329     int nCoeffs;
1330     
1331     if (s->mb_intra) {
1332         if (!s->h263_aic) {
1333             if (n < 4) 
1334                 block[0] = block[0] * s->y_dc_scale;
1335             else
1336                 block[0] = block[0] * s->c_dc_scale;
1337         }
1338         i = 1;
1339         nCoeffs= 64; //does not allways use zigzag table 
1340     } else {
1341         i = 0;
1342         nCoeffs= zigzag_end[ s->block_last_index[n] ];
1343     }
1344
1345     qmul = s->qscale << 1;
1346     if (s->h263_aic && s->mb_intra)
1347         qadd = 0;
1348     else
1349         qadd = (s->qscale - 1) | 1;
1350
1351     for(;i<nCoeffs;i++) {
1352         level = block[i];
1353         if (level) {
1354             if (level < 0) {
1355                 level = level * qmul - qadd;
1356             } else {
1357                 level = level * qmul + qadd;
1358             }
1359 #ifdef PARANOID
1360                 if (level < -2048 || level > 2047)
1361                     fprintf(stderr, "unquant error %d %d\n", i, level);
1362 #endif
1363             block[i] = level;
1364         }
1365     }
1366 }
1367
1368 /* rate control */
1369
1370 /* an I frame is I_FRAME_SIZE_RATIO bigger than a P frame */
1371 #define I_FRAME_SIZE_RATIO 3.0
1372 #define QSCALE_K           20
1373
1374 static void rate_control_init(MpegEncContext *s)
1375 {
1376     s->wanted_bits = 0;
1377
1378     if (s->intra_only) {
1379         s->I_frame_bits = ((INT64)s->bit_rate * FRAME_RATE_BASE) / s->frame_rate;
1380         s->P_frame_bits = s->I_frame_bits;
1381     } else {
1382         s->P_frame_bits = (int) ((float)(s->gop_size * s->bit_rate) / 
1383                                  (float)((float)s->frame_rate / FRAME_RATE_BASE * (I_FRAME_SIZE_RATIO + s->gop_size - 1)));
1384         s->I_frame_bits = (int)(s->P_frame_bits * I_FRAME_SIZE_RATIO);
1385     }
1386     
1387 #if defined(DEBUG)
1388     printf("I_frame_size=%d P_frame_size=%d\n",
1389            s->I_frame_bits, s->P_frame_bits);
1390 #endif
1391 }
1392
1393
1394 /*
1395  * This heuristic is rather poor, but at least we do not have to
1396  * change the qscale at every macroblock.
1397  */
1398 static int rate_estimate_qscale(MpegEncContext *s)
1399 {
1400     INT64 diff, total_bits = s->total_bits;
1401     float q;
1402     int qscale, qmin;
1403
1404     if (s->pict_type == I_TYPE) {
1405         s->wanted_bits += s->I_frame_bits;
1406     } else {
1407         s->wanted_bits += s->P_frame_bits;
1408     }
1409     diff = s->wanted_bits - total_bits;
1410     q = 31.0 - (float)diff / (QSCALE_K * s->mb_height * s->mb_width);
1411     /* adjust for I frame */
1412     if (s->pict_type == I_TYPE && !s->intra_only) {
1413         q /= I_FRAME_SIZE_RATIO;
1414     }
1415
1416     /* using a too small Q scale leeds to problems in mpeg1 and h263
1417        because AC coefficients are clamped to 255 or 127 */
1418     qmin = 3;
1419     if (q < qmin)
1420         q = qmin;
1421     else if (q > 31)
1422         q = 31;
1423     qscale = (int)(q + 0.5);
1424 #if defined(DEBUG)
1425     printf("\n%d: total=%0.0f wanted=%0.0f br=%0.1f diff=%d qest=%2.1f\n", 
1426            s->picture_number, 
1427            (double)total_bits, 
1428            (double)s->wanted_bits,
1429            (float)s->frame_rate / FRAME_RATE_BASE * 
1430            total_bits / s->picture_number, 
1431            (int)diff, q);
1432 #endif
1433     return qscale;
1434 }
1435
1436 AVCodec mpeg1video_encoder = {
1437     "mpeg1video",
1438     CODEC_TYPE_VIDEO,
1439     CODEC_ID_MPEG1VIDEO,
1440     sizeof(MpegEncContext),
1441     MPV_encode_init,
1442     MPV_encode_picture,
1443     MPV_encode_end,
1444 };
1445
1446 AVCodec h263_encoder = {
1447     "h263",
1448     CODEC_TYPE_VIDEO,
1449     CODEC_ID_H263,
1450     sizeof(MpegEncContext),
1451     MPV_encode_init,
1452     MPV_encode_picture,
1453     MPV_encode_end,
1454 };
1455
1456 AVCodec h263p_encoder = {
1457     "h263p",
1458     CODEC_TYPE_VIDEO,
1459     CODEC_ID_H263P,
1460     sizeof(MpegEncContext),
1461     MPV_encode_init,
1462     MPV_encode_picture,
1463     MPV_encode_end,
1464 };
1465
1466 AVCodec rv10_encoder = {
1467     "rv10",
1468     CODEC_TYPE_VIDEO,
1469     CODEC_ID_RV10,
1470     sizeof(MpegEncContext),
1471     MPV_encode_init,
1472     MPV_encode_picture,
1473     MPV_encode_end,
1474 };
1475
1476 AVCodec mjpeg_encoder = {
1477     "mjpeg",
1478     CODEC_TYPE_VIDEO,
1479     CODEC_ID_MJPEG,
1480     sizeof(MpegEncContext),
1481     MPV_encode_init,
1482     MPV_encode_picture,
1483     MPV_encode_end,
1484 };
1485
1486 AVCodec mpeg4_encoder = {
1487     "mpeg4",
1488     CODEC_TYPE_VIDEO,
1489     CODEC_ID_MPEG4,
1490     sizeof(MpegEncContext),
1491     MPV_encode_init,
1492     MPV_encode_picture,
1493     MPV_encode_end,
1494 };
1495
1496 AVCodec msmpeg4_encoder = {
1497     "msmpeg4",
1498     CODEC_TYPE_VIDEO,
1499     CODEC_ID_MSMPEG4,
1500     sizeof(MpegEncContext),
1501     MPV_encode_init,
1502     MPV_encode_picture,
1503     MPV_encode_end,
1504 };