778ef764704e8ecca68c21c16b416e5e507821c5
[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  * 4MV & hq encoding stuff by Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
20  */
21 #include <stdlib.h>
22 #include <stdio.h>
23 #include <math.h>
24 #include <string.h>
25 #include "avcodec.h"
26 #include "dsputil.h"
27 #include "mpegvideo.h"
28
29 #ifdef USE_FASTMEMCPY
30 #include "fastmemcpy.h"
31 #endif
32
33 static void encode_picture(MpegEncContext *s, int picture_number);
34 static void rate_control_init(MpegEncContext *s);
35 static int rate_estimate_qscale(MpegEncContext *s);
36 static void dct_unquantize_mpeg1_c(MpegEncContext *s, 
37                                    DCTELEM *block, int n, int qscale);
38 static void dct_unquantize_h263_c(MpegEncContext *s, 
39                                   DCTELEM *block, int n, int qscale);
40 static void draw_edges_c(UINT8 *buf, int wrap, int width, int height, int w);
41 static int dct_quantize_c(MpegEncContext *s, DCTELEM *block, int n, int qscale);
42
43 int (*dct_quantize)(MpegEncContext *s, DCTELEM *block, int n, int qscale)= dct_quantize_c;
44 void (*draw_edges)(UINT8 *buf, int wrap, int width, int height, int w)= draw_edges_c;
45
46 #define EDGE_WIDTH 16
47
48 /* enable all paranoid tests for rounding, overflows, etc... */
49 //#define PARANOID
50
51 //#define DEBUG
52
53 /* for jpeg fast DCT */
54 #define CONST_BITS 14
55
56 static const unsigned short aanscales[64] = {
57     /* precomputed values scaled up by 14 bits */
58     16384, 22725, 21407, 19266, 16384, 12873,  8867,  4520,
59     22725, 31521, 29692, 26722, 22725, 17855, 12299,  6270,
60     21407, 29692, 27969, 25172, 21407, 16819, 11585,  5906,
61     19266, 26722, 25172, 22654, 19266, 15137, 10426,  5315,
62     16384, 22725, 21407, 19266, 16384, 12873,  8867,  4520,
63     12873, 17855, 16819, 15137, 12873, 10114,  6967,  3552,
64     8867, 12299, 11585, 10426,  8867,  6967,  4799,  2446,
65     4520,  6270,  5906,  5315,  4520,  3552,  2446,  1247
66 };
67
68 static UINT8 h263_chroma_roundtab[16] = {
69     0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 2,
70 };
71
72 static UINT16 default_mv_penalty[MAX_FCODE+1][MAX_MV*2+1];
73 static UINT8 default_fcode_tab[MAX_MV*2+1];
74
75 /* default motion estimation */
76 int motion_estimation_method = ME_LOG;
77
78 extern UINT8 zigzag_end[64];
79
80 static void convert_matrix(int *qmat, UINT16 *qmat16, const UINT16 *quant_matrix, int qscale)
81 {
82     int i;
83
84     if (av_fdct == jpeg_fdct_ifast) {
85         for(i=0;i<64;i++) {
86             /* 16 <= qscale * quant_matrix[i] <= 7905 */
87             /* 19952         <= aanscales[i] * qscale * quant_matrix[i]           <= 249205026 */
88             /* (1<<36)/19952 >= (1<<36)/(aanscales[i] * qscale * quant_matrix[i]) >= (1<<36)/249205026 */
89             /* 3444240       >= (1<<36)/(aanscales[i] * qscale * quant_matrix[i]) >= 275 */
90             
91             qmat[block_permute_op(i)] = (int)((UINT64_C(1) << (QMAT_SHIFT + 11)) / 
92                             (aanscales[i] * qscale * quant_matrix[block_permute_op(i)]));
93         }
94     } else {
95         for(i=0;i<64;i++) {
96             /* We can safely suppose that 16 <= quant_matrix[i] <= 255
97                So 16           <= qscale * quant_matrix[i]             <= 7905
98                so (1<<19) / 16 >= (1<<19) / (qscale * quant_matrix[i]) >= (1<<19) / 7905
99                so 32768        >= (1<<19) / (qscale * quant_matrix[i]) >= 67
100             */
101             qmat[i]   = (1 << QMAT_SHIFT_MMX) / (qscale * quant_matrix[i]);
102             qmat16[i] = (1 << QMAT_SHIFT_MMX) / (qscale * quant_matrix[block_permute_op(i)]);
103         }
104     }
105 }
106
107 /* init common structure for both encoder and decoder */
108 int MPV_common_init(MpegEncContext *s)
109 {
110     int c_size, i;
111     UINT8 *pict;
112
113     s->dct_unquantize_h263 = dct_unquantize_h263_c;
114     s->dct_unquantize_mpeg = dct_unquantize_mpeg1_c;
115         
116 #ifdef HAVE_MMX
117     MPV_common_init_mmx(s);
118 #endif
119     //setup default unquantizers (mpeg4 might change it later)
120     if(s->out_format == FMT_H263)
121         s->dct_unquantize = s->dct_unquantize_h263;
122     else
123         s->dct_unquantize = s->dct_unquantize_mpeg;
124     
125     s->mb_width = (s->width + 15) / 16;
126     s->mb_height = (s->height + 15) / 16;
127     s->mb_num = s->mb_width * s->mb_height;
128     s->linesize = s->mb_width * 16 + 2 * EDGE_WIDTH;
129
130     for(i=0;i<3;i++) {
131         int w, h, shift, pict_start;
132
133         w = s->linesize;
134         h = s->mb_height * 16 + 2 * EDGE_WIDTH;
135         shift = (i == 0) ? 0 : 1;
136         c_size = (w >> shift) * (h >> shift);
137         pict_start = (w >> shift) * (EDGE_WIDTH >> shift) + (EDGE_WIDTH >> shift);
138
139         pict = av_mallocz(c_size);
140         if (pict == NULL)
141             goto fail;
142         s->last_picture_base[i] = pict;
143         s->last_picture[i] = pict + pict_start;
144     
145         pict = av_mallocz(c_size);
146         if (pict == NULL)
147             goto fail;
148         s->next_picture_base[i] = pict;
149         s->next_picture[i] = pict + pict_start;
150
151         if (s->has_b_frames) {
152             pict = av_mallocz(c_size);
153             if (pict == NULL) 
154                 goto fail;
155             s->aux_picture_base[i] = pict;
156             s->aux_picture[i] = pict + pict_start;
157         }
158     }
159     
160     if (s->encoding) {
161         /* Allocate MB type table */
162         s->mb_type = av_mallocz(s->mb_num * sizeof(char));
163         if (s->mb_type == NULL) {
164             perror("malloc");
165             goto fail;
166         }
167         
168         s->mb_var = av_mallocz(s->mb_num * sizeof(INT16));
169         if (s->mb_var == NULL) {
170             perror("malloc");
171             goto fail;
172         }
173         /* Allocate MV table */
174         /* By now we just have one MV per MB */
175         s->mv_table[0] = av_mallocz(s->mb_num * sizeof(INT16));
176         s->mv_table[1] = av_mallocz(s->mb_num * sizeof(INT16));
177         if (s->mv_table[1] == NULL || s->mv_table[0] == NULL) {
178             perror("malloc");
179             goto fail;
180         }
181     }
182     
183     if (s->out_format == FMT_H263 || s->encoding) {
184         int size;
185         /* MV prediction */
186         size = (2 * s->mb_width + 2) * (2 * s->mb_height + 2);
187         s->motion_val = malloc(size * 2 * sizeof(INT16));
188         if (s->motion_val == NULL)
189             goto fail;
190         memset(s->motion_val, 0, size * 2 * sizeof(INT16));
191     }
192
193     if (s->h263_pred || s->h263_plus) {
194         int y_size, c_size, i, size;
195         
196         /* dc values */
197
198         y_size = (2 * s->mb_width + 2) * (2 * s->mb_height + 2);
199         c_size = (s->mb_width + 2) * (s->mb_height + 2);
200         size = y_size + 2 * c_size;
201         s->dc_val[0] = malloc(size * sizeof(INT16));
202         if (s->dc_val[0] == NULL)
203             goto fail;
204         s->dc_val[1] = s->dc_val[0] + y_size;
205         s->dc_val[2] = s->dc_val[1] + c_size;
206         for(i=0;i<size;i++)
207             s->dc_val[0][i] = 1024;
208
209         /* ac values */
210         s->ac_val[0] = av_mallocz(size * sizeof(INT16) * 16);
211         if (s->ac_val[0] == NULL)
212             goto fail;
213         s->ac_val[1] = s->ac_val[0] + y_size;
214         s->ac_val[2] = s->ac_val[1] + c_size;
215         
216         /* cbp values */
217         s->coded_block = av_mallocz(y_size);
218         if (!s->coded_block)
219             goto fail;
220
221         /* which mb is a intra block */
222         s->mbintra_table = av_mallocz(s->mb_num);
223         if (!s->mbintra_table)
224             goto fail;
225         memset(s->mbintra_table, 1, s->mb_num);
226     }
227     /* default structure is frame */
228     s->picture_structure = PICT_FRAME;
229
230     /* init macroblock skip table */
231     if (!s->encoding) {
232         s->mbskip_table = av_mallocz(s->mb_num);
233         if (!s->mbskip_table)
234             goto fail;
235     }
236     
237     s->block= s->intra_block;
238
239     s->context_initialized = 1;
240     return 0;
241  fail:
242     MPV_common_end(s);
243     return -1;
244 }
245
246 /* init common structure for both encoder and decoder */
247 void MPV_common_end(MpegEncContext *s)
248 {
249     int i;
250
251     if (s->mb_type)
252         free(s->mb_type);
253     if (s->mb_var)
254         free(s->mb_var);
255     if (s->mv_table[0])
256         free(s->mv_table[0]);
257     if (s->mv_table[1])
258         free(s->mv_table[1]);
259     if (s->motion_val)
260         free(s->motion_val);
261     if (s->dc_val[0])
262         free(s->dc_val[0]);
263     if (s->ac_val[0])
264         free(s->ac_val[0]);
265     if (s->coded_block)
266         free(s->coded_block);
267     if (s->mbintra_table)
268         free(s->mbintra_table);
269
270     if (s->mbskip_table)
271         free(s->mbskip_table);
272     for(i=0;i<3;i++) {
273         if (s->last_picture_base[i])
274             free(s->last_picture_base[i]);
275         if (s->next_picture_base[i])
276             free(s->next_picture_base[i]);
277         if (s->has_b_frames)
278             free(s->aux_picture_base[i]);
279     }
280     s->context_initialized = 0;
281 }
282
283 /* init video encoder */
284 int MPV_encode_init(AVCodecContext *avctx)
285 {
286     MpegEncContext *s = avctx->priv_data;
287     int i;
288
289     avctx->pix_fmt = PIX_FMT_YUV420P;
290
291     s->bit_rate = avctx->bit_rate;
292     s->bit_rate_tolerance = avctx->bit_rate_tolerance;
293     s->frame_rate = avctx->frame_rate;
294     s->width = avctx->width;
295     s->height = avctx->height;
296     s->gop_size = avctx->gop_size;
297     s->rtp_mode = avctx->rtp_mode;
298     s->rtp_payload_size = avctx->rtp_payload_size;
299     if (avctx->rtp_callback)
300         s->rtp_callback = avctx->rtp_callback;
301     s->qmin= avctx->qmin;
302     s->qmax= avctx->qmax;
303     s->max_qdiff= avctx->max_qdiff;
304     s->qcompress= avctx->qcompress;
305     s->qblur= avctx->qblur;
306     s->avctx = avctx;
307     s->aspect_ratio_info= avctx->aspect_ratio_info;
308     s->flags= avctx->flags;
309     
310     if (s->gop_size <= 1) {
311         s->intra_only = 1;
312         s->gop_size = 12;
313     } else {
314         s->intra_only = 0;
315     }
316     s->full_search = motion_estimation_method;
317
318     s->fixed_qscale = (avctx->flags & CODEC_FLAG_QSCALE);
319     
320     switch(avctx->codec->id) {
321     case CODEC_ID_MPEG1VIDEO:
322         s->out_format = FMT_MPEG1;
323         break;
324     case CODEC_ID_MJPEG:
325         s->out_format = FMT_MJPEG;
326         s->intra_only = 1; /* force intra only for jpeg */
327         s->mjpeg_write_tables = 1; /* write all tables */
328         s->mjpeg_vsample[0] = 2; /* set up default sampling factors */
329         s->mjpeg_vsample[1] = 1; /* the only currently supported values */
330         s->mjpeg_vsample[2] = 1; 
331         s->mjpeg_hsample[0] = 2; 
332         s->mjpeg_hsample[1] = 1; 
333         s->mjpeg_hsample[2] = 1; 
334         if (mjpeg_init(s) < 0)
335             return -1;
336         break;
337     case CODEC_ID_H263:
338         if (h263_get_picture_format(s->width, s->height) == 7) {
339             printf("Input picture size isn't suitable for h263 codec! try h263+\n");
340             return -1;
341         }
342         s->out_format = FMT_H263;
343         break;
344     case CODEC_ID_H263P:
345         s->out_format = FMT_H263;
346         s->rtp_mode = 1;
347         s->rtp_payload_size = 1200; 
348         s->h263_plus = 1;
349         s->unrestricted_mv = 1;
350         
351         /* These are just to be sure */
352         s->umvplus = 0;
353         s->umvplus_dec = 0;
354         break;
355     case CODEC_ID_RV10:
356         s->out_format = FMT_H263;
357         s->h263_rv10 = 1;
358         break;
359     case CODEC_ID_MPEG4:
360         s->out_format = FMT_H263;
361         s->h263_pred = 1;
362         s->unrestricted_mv = 1;
363         break;
364     case CODEC_ID_MSMPEG4V1:
365         s->out_format = FMT_H263;
366         s->h263_msmpeg4 = 1;
367         s->h263_pred = 1;
368         s->unrestricted_mv = 1;
369         s->msmpeg4_version= 1;
370         break;
371     case CODEC_ID_MSMPEG4V2:
372         s->out_format = FMT_H263;
373         s->h263_msmpeg4 = 1;
374         s->h263_pred = 1;
375         s->unrestricted_mv = 1;
376         s->msmpeg4_version= 2;
377         break;
378     case CODEC_ID_MSMPEG4V3:
379         s->out_format = FMT_H263;
380         s->h263_msmpeg4 = 1;
381         s->h263_pred = 1;
382         s->unrestricted_mv = 1;
383         s->msmpeg4_version= 3;
384         break;
385     default:
386         return -1;
387     }
388     
389     if((s->flags&CODEC_FLAG_4MV) && !(s->flags&CODEC_FLAG_HQ)){
390         printf("4MV is currently only supported in HQ mode\n");
391         return -1;
392     }
393
394     { /* set up some save defaults, some codecs might override them later */
395         static int done=0;
396         if(!done){
397             int i;
398             done=1;
399             memset(default_mv_penalty, 0, sizeof(UINT16)*(MAX_FCODE+1)*(2*MAX_MV+1));
400             memset(default_fcode_tab , 0, sizeof(UINT8)*(2*MAX_MV+1));
401
402             for(i=-16; i<16; i++){
403                 default_fcode_tab[i + MAX_MV]= 1;
404             }
405         }
406     }
407     s->mv_penalty= default_mv_penalty;
408     s->fcode_tab= default_fcode_tab;
409
410     if (s->out_format == FMT_H263)
411         h263_encode_init(s);
412     else if (s->out_format == FMT_MPEG1)
413         mpeg1_encode_init(s);
414
415     /* dont use mv_penalty table for crap MV as it would be confused */
416     if(s->full_search<4) s->mv_penalty= default_mv_penalty;
417
418     s->encoding = 1;
419
420     /* init */
421     if (MPV_common_init(s) < 0)
422         return -1;
423     
424     /* init default q matrix */
425     for(i=0;i<64;i++) {
426         s->intra_matrix[i] = default_intra_matrix[i];
427         s->non_intra_matrix[i] = default_non_intra_matrix[i];
428     }
429
430     /* rate control init */
431     rate_control_init(s);
432
433     s->picture_number = 0;
434     s->picture_in_gop_number = 0;
435     s->fake_picture_number = 0;
436     /* motion detector init */
437     s->f_code = 1;
438
439     return 0;
440 }
441
442 int MPV_encode_end(AVCodecContext *avctx)
443 {
444     MpegEncContext *s = avctx->priv_data;
445
446 #ifdef STATS
447     print_stats();
448 #endif
449     MPV_common_end(s);
450     if (s->out_format == FMT_MJPEG)
451         mjpeg_close(s);
452       
453     return 0;
454 }
455
456 /* draw the edges of width 'w' of an image of size width, height */
457 static void draw_edges_c(UINT8 *buf, int wrap, int width, int height, int w)
458 {
459     UINT8 *ptr, *last_line;
460     int i;
461
462     last_line = buf + (height - 1) * wrap;
463     for(i=0;i<w;i++) {
464         /* top and bottom */
465         memcpy(buf - (i + 1) * wrap, buf, width);
466         memcpy(last_line + (i + 1) * wrap, last_line, width);
467     }
468     /* left and right */
469     ptr = buf;
470     for(i=0;i<height;i++) {
471         memset(ptr - w, ptr[0], w);
472         memset(ptr + width, ptr[width-1], w);
473         ptr += wrap;
474     }
475     /* corners */
476     for(i=0;i<w;i++) {
477         memset(buf - (i + 1) * wrap - w, buf[0], w); /* top left */
478         memset(buf - (i + 1) * wrap + width, buf[width-1], w); /* top right */
479         memset(last_line + (i + 1) * wrap - w, last_line[0], w); /* top left */
480         memset(last_line + (i + 1) * wrap + width, last_line[width-1], w); /* top right */
481     }
482 }
483
484 /* generic function for encode/decode called before a frame is coded/decoded */
485 void MPV_frame_start(MpegEncContext *s)
486 {
487     int i;
488     UINT8 *tmp;
489
490     s->mb_skiped = 0;
491     if (s->pict_type == B_TYPE) {
492         for(i=0;i<3;i++) {
493             s->current_picture[i] = s->aux_picture[i];
494         }
495     } else {
496         s->last_non_b_pict_type= s->pict_type;
497         for(i=0;i<3;i++) {
498             /* swap next and last */
499             tmp = s->last_picture[i];
500             s->last_picture[i] = s->next_picture[i];
501             s->next_picture[i] = tmp;
502             s->current_picture[i] = tmp;
503         }
504     }
505 }
506
507 /* generic function for encode/decode called after a frame has been coded/decoded */
508 void MPV_frame_end(MpegEncContext *s)
509 {
510     /* draw edge for correct motion prediction if outside */
511     if (s->pict_type != B_TYPE && !s->intra_only) {
512       if(s->avctx==NULL || s->avctx->codec->id!=CODEC_ID_MPEG4 || s->divx_version==500){
513         draw_edges(s->current_picture[0], s->linesize, s->mb_width*16, s->mb_height*16, EDGE_WIDTH);
514         draw_edges(s->current_picture[1], s->linesize/2, s->mb_width*8, s->mb_height*8, EDGE_WIDTH/2);
515         draw_edges(s->current_picture[2], s->linesize/2, s->mb_width*8, s->mb_height*8, EDGE_WIDTH/2);
516       }else{
517         /* mpeg4? / opendivx / xvid */
518         draw_edges(s->current_picture[0], s->linesize, s->width, s->height, EDGE_WIDTH);
519         draw_edges(s->current_picture[1], s->linesize/2, s->width/2, s->height/2, EDGE_WIDTH/2);
520         draw_edges(s->current_picture[2], s->linesize/2, s->width/2, s->height/2, EDGE_WIDTH/2);
521       }
522     }
523     emms_c();
524 }
525
526 int MPV_encode_picture(AVCodecContext *avctx,
527                        unsigned char *buf, int buf_size, void *data)
528 {
529     MpegEncContext *s = avctx->priv_data;
530     AVPicture *pict = data;
531     int i, j;
532
533     if (s->fixed_qscale) 
534         s->qscale = avctx->quality;
535
536     init_put_bits(&s->pb, buf, buf_size, NULL, NULL);
537
538     s->force_type= (avctx->flags&CODEC_FLAG_TYPE) ?
539         (avctx->key_frame ? I_TYPE : P_TYPE) : 0;
540     if (!s->intra_only) {
541         /* first picture of GOP is intra */
542         if (s->picture_in_gop_number % s->gop_size==0 || s->force_type==I_TYPE){
543             s->picture_in_gop_number=0;
544             s->pict_type = I_TYPE;
545         }else
546             s->pict_type = P_TYPE;
547     } else {
548         s->pict_type = I_TYPE;
549     }
550     
551     MPV_frame_start(s);
552     
553     for(i=0;i<3;i++) {
554         UINT8 *src = pict->data[i];
555         UINT8 *dest = s->current_picture[i];
556         int src_wrap = pict->linesize[i];
557         int dest_wrap = s->linesize;
558         int w = s->width;
559         int h = s->height;
560
561         if (i >= 1) {
562             dest_wrap >>= 1;
563             w >>= 1;
564             h >>= 1;
565         }
566
567         if(dest_wrap==src_wrap){
568             s->new_picture[i] = pict->data[i];
569         } else {
570             for(j=0;j<h;j++) {
571                 memcpy(dest, src, w);
572                 dest += dest_wrap;
573                 src += src_wrap;
574             }
575             s->new_picture[i] = s->current_picture[i];
576             }
577     }
578
579     encode_picture(s, s->picture_number);
580     avctx->key_frame = (s->pict_type == I_TYPE);
581     avctx->header_bits = s->header_bits;
582     avctx->mv_bits     = s->mv_bits;
583     avctx->misc_bits   = s->misc_bits;
584     avctx->i_tex_bits  = s->i_tex_bits;
585     avctx->p_tex_bits  = s->p_tex_bits;
586     avctx->i_count     = s->i_count;
587     avctx->p_count     = s->p_count;
588     avctx->skip_count  = s->skip_count;
589
590     MPV_frame_end(s);
591     s->picture_number++;
592     s->picture_in_gop_number++;
593
594     if (s->out_format == FMT_MJPEG)
595         mjpeg_picture_trailer(s);
596
597     flush_put_bits(&s->pb);
598     s->last_frame_bits= s->frame_bits;
599     s->frame_bits  = (pbBufPtr(&s->pb) - s->pb.buf) * 8;
600     s->total_bits += s->frame_bits;
601     avctx->frame_bits  = s->frame_bits;
602 //printf("fcode: %d, type: %d, head: %d, mv: %d, misc: %d, frame: %d, itex: %d, ptex: %d\n", 
603 //s->f_code, avctx->key_frame, s->header_bits, s->mv_bits, s->misc_bits, s->frame_bits, s->i_tex_bits, s->p_tex_bits);
604
605     avctx->quality = s->qscale;
606     if (avctx->get_psnr) {
607         /* At this point pict->data should have the original frame   */
608         /* an s->current_picture should have the coded/decoded frame */
609         get_psnr(pict->data, s->current_picture,
610                  pict->linesize, s->linesize, avctx);
611     }
612     return pbBufPtr(&s->pb) - s->pb.buf;
613 }
614
615 static inline int clip(int a, int amin, int amax)
616 {
617     if (a < amin)
618         return amin;
619     else if (a > amax)
620         return amax;
621     else
622         return a;
623 }
624
625 static inline void gmc1_motion(MpegEncContext *s,
626                                UINT8 *dest_y, UINT8 *dest_cb, UINT8 *dest_cr,
627                                int dest_offset,
628                                UINT8 **ref_picture, int src_offset,
629                                int h)
630 {
631     UINT8 *ptr;
632     int dxy, offset, mx, my, src_x, src_y, height, linesize;
633     int motion_x, motion_y;
634
635     if(s->real_sprite_warping_points>1) printf("more than 1 warp point isnt supported\n");
636     motion_x= s->sprite_offset[0][0];
637     motion_y= s->sprite_offset[0][1];
638     src_x = s->mb_x * 16 + (motion_x >> (s->sprite_warping_accuracy+1));
639     src_y = s->mb_y * 16 + (motion_y >> (s->sprite_warping_accuracy+1));
640     motion_x<<=(3-s->sprite_warping_accuracy);
641     motion_y<<=(3-s->sprite_warping_accuracy);
642     src_x = clip(src_x, -16, s->width);
643     if (src_x == s->width)
644         motion_x =0;
645     src_y = clip(src_y, -16, s->height);
646     if (src_y == s->height)
647         motion_y =0;
648     
649     linesize = s->linesize;
650     ptr = ref_picture[0] + (src_y * linesize) + src_x + src_offset;
651
652     dest_y+=dest_offset;
653     gmc1(dest_y  , ptr  , linesize, h, motion_x&15, motion_y&15, s->no_rounding);
654     gmc1(dest_y+8, ptr+8, linesize, h, motion_x&15, motion_y&15, s->no_rounding);
655
656     motion_x= s->sprite_offset[1][0];
657     motion_y= s->sprite_offset[1][1];
658     src_x = s->mb_x * 8 + (motion_x >> (s->sprite_warping_accuracy+1));
659     src_y = s->mb_y * 8 + (motion_y >> (s->sprite_warping_accuracy+1));
660     motion_x<<=(3-s->sprite_warping_accuracy);
661     motion_y<<=(3-s->sprite_warping_accuracy);
662     src_x = clip(src_x, -8, s->width>>1);
663     if (src_x == s->width>>1)
664         motion_x =0;
665     src_y = clip(src_y, -8, s->height>>1);
666     if (src_y == s->height>>1)
667         motion_y =0;
668
669     offset = (src_y * linesize>>1) + src_x + (src_offset>>1);
670     ptr = ref_picture[1] + offset;
671     gmc1(dest_cb + (dest_offset>>1), ptr, linesize>>1, h>>1, motion_x&15, motion_y&15, s->no_rounding);
672     ptr = ref_picture[2] + offset;
673     gmc1(dest_cr + (dest_offset>>1), ptr, linesize>>1, h>>1, motion_x&15, motion_y&15, s->no_rounding);
674     
675     return;
676 }
677
678 /* apply one mpeg motion vector to the three components */
679 static inline void mpeg_motion(MpegEncContext *s,
680                                UINT8 *dest_y, UINT8 *dest_cb, UINT8 *dest_cr,
681                                int dest_offset,
682                                UINT8 **ref_picture, int src_offset,
683                                int field_based, op_pixels_func *pix_op,
684                                int motion_x, int motion_y, int h)
685 {
686     UINT8 *ptr;
687     int dxy, offset, mx, my, src_x, src_y, height, linesize;
688 if(s->quarter_sample)
689 {
690     motion_x>>=1;
691     motion_y>>=1;
692 }
693     dxy = ((motion_y & 1) << 1) | (motion_x & 1);
694     src_x = s->mb_x * 16 + (motion_x >> 1);
695     src_y = s->mb_y * (16 >> field_based) + (motion_y >> 1);
696                 
697     /* WARNING: do no forget half pels */
698     height = s->height >> field_based;
699     src_x = clip(src_x, -16, s->width);
700     if (src_x == s->width)
701         dxy &= ~1;
702     src_y = clip(src_y, -16, height);
703     if (src_y == height)
704         dxy &= ~2;
705     linesize = s->linesize << field_based;
706     ptr = ref_picture[0] + (src_y * linesize) + (src_x) + src_offset;
707     dest_y += dest_offset;
708     pix_op[dxy](dest_y, ptr, linesize, h);
709     pix_op[dxy](dest_y + 8, ptr + 8, linesize, h);
710
711     if (s->out_format == FMT_H263) {
712         dxy = 0;
713         if ((motion_x & 3) != 0)
714             dxy |= 1;
715         if ((motion_y & 3) != 0)
716             dxy |= 2;
717         mx = motion_x >> 2;
718         my = motion_y >> 2;
719     } else {
720         mx = motion_x / 2;
721         my = motion_y / 2;
722         dxy = ((my & 1) << 1) | (mx & 1);
723         mx >>= 1;
724         my >>= 1;
725     }
726     
727     src_x = s->mb_x * 8 + mx;
728     src_y = s->mb_y * (8 >> field_based) + my;
729     src_x = clip(src_x, -8, s->width >> 1);
730     if (src_x == (s->width >> 1))
731         dxy &= ~1;
732     src_y = clip(src_y, -8, height >> 1);
733     if (src_y == (height >> 1))
734         dxy &= ~2;
735
736     offset = (src_y * (linesize >> 1)) + src_x + (src_offset >> 1);
737     ptr = ref_picture[1] + offset;
738     pix_op[dxy](dest_cb + (dest_offset >> 1), ptr, linesize >> 1, h >> 1);
739     ptr = ref_picture[2] + offset;
740     pix_op[dxy](dest_cr + (dest_offset >> 1), ptr, linesize >> 1, h >> 1);
741 }
742
743 static inline void qpel_motion(MpegEncContext *s,
744                                UINT8 *dest_y, UINT8 *dest_cb, UINT8 *dest_cr,
745                                int dest_offset,
746                                UINT8 **ref_picture, int src_offset,
747                                int field_based, op_pixels_func *pix_op,
748                                qpel_mc_func *qpix_op,
749                                int motion_x, int motion_y, int h)
750 {
751     UINT8 *ptr;
752     int dxy, offset, mx, my, src_x, src_y, height, linesize;
753
754     dxy = ((motion_y & 3) << 2) | (motion_x & 3);
755     src_x = s->mb_x * 16 + (motion_x >> 2);
756     src_y = s->mb_y * (16 >> field_based) + (motion_y >> 2);
757
758     height = s->height >> field_based;
759     src_x = clip(src_x, -16, s->width);
760     if (src_x == s->width)
761         dxy &= ~3;
762     src_y = clip(src_y, -16, height);
763     if (src_y == height)
764         dxy &= ~12;
765     linesize = s->linesize << field_based;
766     ptr = ref_picture[0] + (src_y * linesize) + src_x + src_offset;
767     dest_y += dest_offset;
768 //printf("%d %d %d\n", src_x, src_y, dxy);
769     qpix_op[dxy](dest_y                 , ptr                 , linesize, linesize, motion_x&3, motion_y&3);
770     qpix_op[dxy](dest_y              + 8, ptr              + 8, linesize, linesize, motion_x&3, motion_y&3);
771     qpix_op[dxy](dest_y + linesize*8    , ptr + linesize*8    , linesize, linesize, motion_x&3, motion_y&3);
772     qpix_op[dxy](dest_y + linesize*8 + 8, ptr + linesize*8 + 8, linesize, linesize, motion_x&3, motion_y&3);
773     
774     mx= (motion_x>>1) | (motion_x&1);
775     my= (motion_y>>1) | (motion_y&1);
776
777     dxy = 0;
778     if ((mx & 3) != 0)
779         dxy |= 1;
780     if ((my & 3) != 0)
781         dxy |= 2;
782     mx = mx >> 2;
783     my = my >> 2;
784     
785     src_x = s->mb_x * 8 + mx;
786     src_y = s->mb_y * (8 >> field_based) + my;
787     src_x = clip(src_x, -8, s->width >> 1);
788     if (src_x == (s->width >> 1))
789         dxy &= ~1;
790     src_y = clip(src_y, -8, height >> 1);
791     if (src_y == (height >> 1))
792         dxy &= ~2;
793
794     offset = (src_y * (linesize >> 1)) + src_x + (src_offset >> 1);
795     ptr = ref_picture[1] + offset;
796     pix_op[dxy](dest_cb + (dest_offset >> 1), ptr, linesize >> 1, h >> 1);
797     ptr = ref_picture[2] + offset;
798     pix_op[dxy](dest_cr + (dest_offset >> 1), ptr, linesize >> 1, h >> 1);
799 }
800
801
802 static inline void MPV_motion(MpegEncContext *s, 
803                               UINT8 *dest_y, UINT8 *dest_cb, UINT8 *dest_cr,
804                               int dir, UINT8 **ref_picture, 
805                               op_pixels_func *pix_op, qpel_mc_func *qpix_op)
806 {
807     int dxy, offset, mx, my, src_x, src_y, motion_x, motion_y;
808     int mb_x, mb_y, i;
809     UINT8 *ptr, *dest;
810
811     mb_x = s->mb_x;
812     mb_y = s->mb_y;
813
814     switch(s->mv_type) {
815     case MV_TYPE_16X16:
816         if(s->mcsel){
817 #if 0
818             mpeg_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, 0,
819                         ref_picture, 0,
820                         0, pix_op,
821                         s->sprite_offset[0][0]>>3,
822                         s->sprite_offset[0][1]>>3,
823                         16);
824 #else
825             gmc1_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, 0,
826                         ref_picture, 0,
827                         16);
828 #endif
829         }else if(s->quarter_sample && dir==0){ //FIXME
830             qpel_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, 0,
831                         ref_picture, 0,
832                         0, pix_op, qpix_op,
833                         s->mv[dir][0][0], s->mv[dir][0][1], 16);
834         }else{
835             mpeg_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, 0,
836                         ref_picture, 0,
837                         0, pix_op,
838                         s->mv[dir][0][0], s->mv[dir][0][1], 16);
839         }           
840         break;
841     case MV_TYPE_8X8:
842         for(i=0;i<4;i++) {
843             motion_x = s->mv[dir][i][0];
844             motion_y = s->mv[dir][i][1];
845
846             dxy = ((motion_y & 1) << 1) | (motion_x & 1);
847             src_x = mb_x * 16 + (motion_x >> 1) + (i & 1) * 8;
848             src_y = mb_y * 16 + (motion_y >> 1) + (i >>1) * 8;
849                     
850             /* WARNING: do no forget half pels */
851             src_x = clip(src_x, -16, s->width);
852             if (src_x == s->width)
853                 dxy &= ~1;
854             src_y = clip(src_y, -16, s->height);
855             if (src_y == s->height)
856                 dxy &= ~2;
857                     
858             ptr = ref_picture[0] + (src_y * s->linesize) + (src_x);
859             dest = dest_y + ((i & 1) * 8) + (i >> 1) * 8 * s->linesize;
860             pix_op[dxy](dest, ptr, s->linesize, 8);
861         }
862         /* In case of 8X8, we construct a single chroma motion vector
863            with a special rounding */
864         mx = 0;
865         my = 0;
866         for(i=0;i<4;i++) {
867             mx += s->mv[dir][i][0];
868             my += s->mv[dir][i][1];
869         }
870         if (mx >= 0)
871             mx = (h263_chroma_roundtab[mx & 0xf] + ((mx >> 3) & ~1));
872         else {
873             mx = -mx;
874             mx = -(h263_chroma_roundtab[mx & 0xf] + ((mx >> 3) & ~1));
875         }
876         if (my >= 0)
877             my = (h263_chroma_roundtab[my & 0xf] + ((my >> 3) & ~1));
878         else {
879             my = -my;
880             my = -(h263_chroma_roundtab[my & 0xf] + ((my >> 3) & ~1));
881         }
882         dxy = ((my & 1) << 1) | (mx & 1);
883         mx >>= 1;
884         my >>= 1;
885
886         src_x = mb_x * 8 + mx;
887         src_y = mb_y * 8 + my;
888         src_x = clip(src_x, -8, s->width/2);
889         if (src_x == s->width/2)
890             dxy &= ~1;
891         src_y = clip(src_y, -8, s->height/2);
892         if (src_y == s->height/2)
893             dxy &= ~2;
894         
895         offset = (src_y * (s->linesize >> 1)) + src_x;
896         ptr = ref_picture[1] + offset;
897         pix_op[dxy](dest_cb, ptr, s->linesize >> 1, 8);
898         ptr = ref_picture[2] + offset;
899         pix_op[dxy](dest_cr, ptr, s->linesize >> 1, 8);
900         break;
901     case MV_TYPE_FIELD:
902         if (s->picture_structure == PICT_FRAME) {
903             /* top field */
904             mpeg_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, 0,
905                         ref_picture, s->field_select[dir][0] ? s->linesize : 0,
906                         1, pix_op,
907                         s->mv[dir][0][0], s->mv[dir][0][1], 8);
908             /* bottom field */
909             mpeg_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, s->linesize,
910                         ref_picture, s->field_select[dir][1] ? s->linesize : 0,
911                         1, pix_op,
912                         s->mv[dir][1][0], s->mv[dir][1][1], 8);
913         } else {
914             
915
916         }
917         break;
918     }
919 }
920
921
922 /* put block[] to dest[] */
923 static inline void put_dct(MpegEncContext *s, 
924                            DCTELEM *block, int i, UINT8 *dest, int line_size)
925 {
926     if (!s->mpeg2)
927         s->dct_unquantize(s, block, i, s->qscale);
928     ff_idct (block);
929     put_pixels_clamped(block, dest, line_size);
930 }
931
932 /* add block[] to dest[] */
933 static inline void add_dct(MpegEncContext *s, 
934                            DCTELEM *block, int i, UINT8 *dest, int line_size)
935 {
936     if (s->block_last_index[i] >= 0) {
937         if (!s->mpeg2)
938             if(s->encoding || (!s->h263_msmpeg4))
939                 s->dct_unquantize(s, block, i, s->qscale);
940         ff_idct (block);
941         add_pixels_clamped(block, dest, line_size);
942     }
943 }
944
945 /* generic function called after a macroblock has been parsed by the
946    decoder or after it has been encoded by the encoder.
947
948    Important variables used:
949    s->mb_intra : true if intra macroblock
950    s->mv_dir   : motion vector direction
951    s->mv_type  : motion vector type
952    s->mv       : motion vector
953    s->interlaced_dct : true if interlaced dct used (mpeg2)
954  */
955 void MPV_decode_mb(MpegEncContext *s, DCTELEM block[6][64])
956 {
957     int mb_x, mb_y;
958     int dct_linesize, dct_offset;
959     op_pixels_func *op_pix;
960     qpel_mc_func *op_qpix;
961
962     mb_x = s->mb_x;
963     mb_y = s->mb_y;
964
965 #ifdef FF_POSTPROCESS
966     quant_store[mb_y][mb_x]=s->qscale;
967     //printf("[%02d][%02d] %d\n",mb_x,mb_y,s->qscale);
968 #endif
969
970     /* update DC predictors for P macroblocks */
971     if (!s->mb_intra) {
972         if (s->h263_pred || s->h263_aic) {
973           if(s->mbintra_table[mb_x + mb_y*s->mb_width])
974           {
975             int wrap, xy, v;
976             s->mbintra_table[mb_x + mb_y*s->mb_width]=0;
977             wrap = 2 * s->mb_width + 2;
978             xy = 2 * mb_x + 1 +  (2 * mb_y + 1) * wrap;
979             v = 1024;
980             
981             s->dc_val[0][xy] = v;
982             s->dc_val[0][xy + 1] = v;
983             s->dc_val[0][xy + wrap] = v;
984             s->dc_val[0][xy + 1 + wrap] = v;
985             /* ac pred */
986             memset(s->ac_val[0][xy], 0, 16 * sizeof(INT16));
987             memset(s->ac_val[0][xy + 1], 0, 16 * sizeof(INT16));
988             memset(s->ac_val[0][xy + wrap], 0, 16 * sizeof(INT16));
989             memset(s->ac_val[0][xy + 1 + wrap], 0, 16 * sizeof(INT16));
990             if (s->h263_msmpeg4) {
991                 s->coded_block[xy] = 0;
992                 s->coded_block[xy + 1] = 0;
993                 s->coded_block[xy + wrap] = 0;
994                 s->coded_block[xy + 1 + wrap] = 0;
995             }
996             /* chroma */
997             wrap = s->mb_width + 2;
998             xy = mb_x + 1 + (mb_y + 1) * wrap;
999             s->dc_val[1][xy] = v;
1000             s->dc_val[2][xy] = v;
1001             /* ac pred */
1002             memset(s->ac_val[1][xy], 0, 16 * sizeof(INT16));
1003             memset(s->ac_val[2][xy], 0, 16 * sizeof(INT16));
1004           }
1005         } else {
1006             s->last_dc[0] = 128 << s->intra_dc_precision;
1007             s->last_dc[1] = 128 << s->intra_dc_precision;
1008             s->last_dc[2] = 128 << s->intra_dc_precision;
1009         }
1010     }
1011     else if (s->h263_pred || s->h263_aic)
1012         s->mbintra_table[mb_x + mb_y*s->mb_width]=1;
1013
1014     /* update motion predictor, not for B-frames as they need the motion_val from the last P/S-Frame */
1015     if (s->out_format == FMT_H263) {
1016       if(s->pict_type!=B_TYPE){
1017         int xy, wrap, motion_x, motion_y;
1018         
1019         wrap = 2 * s->mb_width + 2;
1020         xy = 2 * mb_x + 1 + (2 * mb_y + 1) * wrap;
1021         if (s->mb_intra) {
1022             motion_x = 0;
1023             motion_y = 0;
1024             goto motion_init;
1025         } else if (s->mv_type == MV_TYPE_16X16) {
1026             motion_x = s->mv[0][0][0];
1027             motion_y = s->mv[0][0][1];
1028         motion_init:
1029             /* no update if 8X8 because it has been done during parsing */
1030             s->motion_val[xy][0] = motion_x;
1031             s->motion_val[xy][1] = motion_y;
1032             s->motion_val[xy + 1][0] = motion_x;
1033             s->motion_val[xy + 1][1] = motion_y;
1034             s->motion_val[xy + wrap][0] = motion_x;
1035             s->motion_val[xy + wrap][1] = motion_y;
1036             s->motion_val[xy + 1 + wrap][0] = motion_x;
1037             s->motion_val[xy + 1 + wrap][1] = motion_y;
1038         }
1039       }
1040     }
1041     
1042     if (!s->intra_only) {
1043         UINT8 *dest_y, *dest_cb, *dest_cr;
1044         UINT8 *mbskip_ptr;
1045
1046         /* avoid copy if macroblock skipped in last frame too */
1047         if (!s->encoding && s->pict_type != B_TYPE) {
1048             mbskip_ptr = &s->mbskip_table[s->mb_y * s->mb_width + s->mb_x];
1049             if (s->mb_skiped) {
1050                 s->mb_skiped = 0;
1051                 /* if previous was skipped too, then nothing to do ! */
1052                 if (*mbskip_ptr != 0) 
1053                     goto the_end;
1054                 *mbskip_ptr = 1; /* indicate that this time we skiped it */
1055             } else {
1056                 *mbskip_ptr = 0; /* not skipped */
1057             }
1058         }
1059
1060         dest_y = s->current_picture[0] + (mb_y * 16 * s->linesize) + mb_x * 16;
1061         dest_cb = s->current_picture[1] + (mb_y * 8 * (s->linesize >> 1)) + mb_x * 8;
1062         dest_cr = s->current_picture[2] + (mb_y * 8 * (s->linesize >> 1)) + mb_x * 8;
1063
1064         if (s->interlaced_dct) {
1065             dct_linesize = s->linesize * 2;
1066             dct_offset = s->linesize;
1067         } else {
1068             dct_linesize = s->linesize;
1069             dct_offset = s->linesize * 8;
1070         }
1071
1072         if (!s->mb_intra) {
1073             /* motion handling */
1074             if (!s->no_rounding){
1075                 op_pix = put_pixels_tab;
1076                 op_qpix= qpel_mc_rnd_tab;
1077             }else{
1078                 op_pix = put_no_rnd_pixels_tab;
1079                 op_qpix= qpel_mc_no_rnd_tab;
1080             }
1081
1082             if (s->mv_dir & MV_DIR_FORWARD) {
1083                 MPV_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, 0, s->last_picture, op_pix, op_qpix);
1084                 if (!s->no_rounding) 
1085                     op_pix = avg_pixels_tab;
1086                 else
1087                     op_pix = avg_no_rnd_pixels_tab;
1088             }
1089             if (s->mv_dir & MV_DIR_BACKWARD) {
1090                 MPV_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, 1, s->next_picture, op_pix, op_qpix);
1091             }
1092
1093             /* add dct residue */
1094             add_dct(s, block[0], 0, dest_y, dct_linesize);
1095             add_dct(s, block[1], 1, dest_y + 8, dct_linesize);
1096             add_dct(s, block[2], 2, dest_y + dct_offset, dct_linesize);
1097             add_dct(s, block[3], 3, dest_y + dct_offset + 8, dct_linesize);
1098
1099             add_dct(s, block[4], 4, dest_cb, s->linesize >> 1);
1100             add_dct(s, block[5], 5, dest_cr, s->linesize >> 1);
1101         } else {
1102             /* dct only in intra block */
1103             put_dct(s, block[0], 0, dest_y, dct_linesize);
1104             put_dct(s, block[1], 1, dest_y + 8, dct_linesize);
1105             put_dct(s, block[2], 2, dest_y + dct_offset, dct_linesize);
1106             put_dct(s, block[3], 3, dest_y + dct_offset + 8, dct_linesize);
1107
1108             put_dct(s, block[4], 4, dest_cb, s->linesize >> 1);
1109             put_dct(s, block[5], 5, dest_cr, s->linesize >> 1);
1110         }
1111     }
1112  the_end:
1113     emms_c(); //FIXME remove
1114 }
1115
1116 static void encode_mb(MpegEncContext *s)
1117 {
1118     int wrap;
1119     const int mb_x= s->mb_x;
1120     const int mb_y= s->mb_y;
1121     UINT8 *ptr;
1122     const int motion_x= s->mv[0][0][0];
1123     const int motion_y= s->mv[0][0][1];
1124     int i;
1125
1126     /* get the pixels */
1127     wrap = s->linesize;
1128     ptr = s->new_picture[0] + (mb_y * 16 * wrap) + mb_x * 16;
1129     get_pixels(s->block[0], ptr, wrap);
1130     get_pixels(s->block[1], ptr + 8, wrap);
1131     get_pixels(s->block[2], ptr + 8 * wrap, wrap);
1132     get_pixels(s->block[3], ptr + 8 * wrap + 8, wrap);
1133     wrap = s->linesize >> 1;
1134     ptr = s->new_picture[1] + (mb_y * 8 * wrap) + mb_x * 8;
1135     get_pixels(s->block[4], ptr, wrap);
1136
1137     wrap = s->linesize >> 1;
1138     ptr = s->new_picture[2] + (mb_y * 8 * wrap) + mb_x * 8;
1139     get_pixels(s->block[5], ptr, wrap);
1140
1141     /* subtract previous frame if non intra */
1142     if (!s->mb_intra) {
1143         int dxy, offset, mx, my;
1144         
1145         if(s->mv_type==MV_TYPE_16X16){
1146             dxy = ((motion_y & 1) << 1) | (motion_x & 1);
1147             ptr = s->last_picture[0] + 
1148                 ((mb_y * 16 + (motion_y >> 1)) * s->linesize) + 
1149                 (mb_x * 16 + (motion_x >> 1));
1150
1151             sub_pixels_2(s->block[0], ptr, s->linesize, dxy);
1152             sub_pixels_2(s->block[1], ptr + 8, s->linesize, dxy);
1153             sub_pixels_2(s->block[2], ptr + s->linesize * 8, s->linesize, dxy);
1154             sub_pixels_2(s->block[3], ptr + 8 + s->linesize * 8, s->linesize ,dxy);
1155
1156             if (s->out_format == FMT_H263) {
1157                 /* special rounding for h263 */
1158                 dxy = 0;
1159                 if ((motion_x & 3) != 0)
1160                     dxy |= 1;
1161                 if ((motion_y & 3) != 0)
1162                     dxy |= 2;
1163                 mx = motion_x >> 2;
1164                 my = motion_y >> 2;
1165             } else {
1166                 mx = motion_x / 2;
1167                 my = motion_y / 2;
1168                 dxy = ((my & 1) << 1) | (mx & 1);
1169                 mx >>= 1;
1170                 my >>= 1;
1171             }
1172             offset = ((mb_y * 8 + my) * (s->linesize >> 1)) + (mb_x * 8 + mx);
1173             ptr = s->last_picture[1] + offset;
1174             sub_pixels_2(s->block[4], ptr, s->linesize >> 1, dxy);
1175             ptr = s->last_picture[2] + offset;
1176             sub_pixels_2(s->block[5], ptr, s->linesize >> 1, dxy);
1177         }else{
1178             int src_x, src_y;
1179
1180             for(i=0;i<4;i++) {
1181                 int motion_x = s->mv[0][i][0];
1182                 int motion_y = s->mv[0][i][1];
1183
1184                 dxy = ((motion_y & 1) << 1) | (motion_x & 1);
1185                 src_x = mb_x * 16 + (motion_x >> 1) + (i & 1) * 8;
1186                 src_y = mb_y * 16 + (motion_y >> 1) + (i >>1) * 8;
1187                         
1188                 ptr = s->last_picture[0] + (src_y * s->linesize) + (src_x);
1189                 sub_pixels_2(s->block[i], ptr, s->linesize, dxy);
1190             }
1191             /* In case of 8X8, we construct a single chroma motion vector
1192                with a special rounding */
1193             mx = 0;
1194             my = 0;
1195             for(i=0;i<4;i++) {
1196                 mx += s->mv[0][i][0];
1197                 my += s->mv[0][i][1];
1198             }
1199             if (mx >= 0)
1200                 mx = (h263_chroma_roundtab[mx & 0xf] + ((mx >> 3) & ~1));
1201             else {
1202                 mx = -mx;
1203                 mx = -(h263_chroma_roundtab[mx & 0xf] + ((mx >> 3) & ~1));
1204             }
1205             if (my >= 0)
1206                 my = (h263_chroma_roundtab[my & 0xf] + ((my >> 3) & ~1));
1207             else {
1208                 my = -my;
1209                 my = -(h263_chroma_roundtab[my & 0xf] + ((my >> 3) & ~1));
1210             }
1211             dxy = ((my & 1) << 1) | (mx & 1);
1212             mx >>= 1;
1213             my >>= 1;
1214
1215             src_x = mb_x * 8 + mx;
1216             src_y = mb_y * 8 + my;
1217             src_x = clip(src_x, -8, s->width/2);
1218             if (src_x == s->width/2)
1219                 dxy &= ~1;
1220             src_y = clip(src_y, -8, s->height/2);
1221             if (src_y == s->height/2)
1222                 dxy &= ~2;
1223             
1224             offset = (src_y * (s->linesize >> 1)) + src_x;
1225             ptr = s->last_picture[1] + offset;
1226             sub_pixels_2(s->block[4], ptr, s->linesize >> 1, dxy);
1227             ptr = s->last_picture[2] + offset;
1228             sub_pixels_2(s->block[5], ptr, s->linesize >> 1, dxy);
1229         }
1230     }
1231             
1232 #if 0
1233             {
1234                 float adap_parm;
1235                 
1236                 adap_parm = ((s->avg_mb_var << 1) + s->mb_var[s->mb_width*mb_y+mb_x] + 1.0) /
1237                             ((s->mb_var[s->mb_width*mb_y+mb_x] << 1) + s->avg_mb_var + 1.0);
1238             
1239                 printf("\ntype=%c qscale=%2d adap=%0.2f dquant=%4.2f var=%4d avgvar=%4d", 
1240                         (s->mb_type[s->mb_width*mb_y+mb_x] > 0) ? 'I' : 'P', 
1241                         s->qscale, adap_parm, s->qscale*adap_parm,
1242                         s->mb_var[s->mb_width*mb_y+mb_x], s->avg_mb_var);
1243             }
1244 #endif
1245     /* DCT & quantize */
1246     if (s->h263_msmpeg4) {
1247         msmpeg4_dc_scale(s);
1248     } else if (s->h263_pred) {
1249         h263_dc_scale(s);
1250     } else {
1251         /* default quantization values */
1252         s->y_dc_scale = 8;
1253         s->c_dc_scale = 8;
1254     }
1255     for(i=0;i<6;i++) {
1256         s->block_last_index[i] = dct_quantize(s, s->block[i], i, s->qscale);
1257     }
1258
1259     /* huffman encode */
1260     switch(s->out_format) {
1261     case FMT_MPEG1:
1262         mpeg1_encode_mb(s, s->block, motion_x, motion_y);
1263         break;
1264     case FMT_H263:
1265         if (s->h263_msmpeg4)
1266             msmpeg4_encode_mb(s, s->block, motion_x, motion_y);
1267         else if(s->h263_pred)
1268             mpeg4_encode_mb(s, s->block, motion_x, motion_y);
1269         else
1270             h263_encode_mb(s, s->block, motion_x, motion_y);
1271         break;
1272     case FMT_MJPEG:
1273         mjpeg_encode_mb(s, s->block);
1274         break;
1275     }
1276 }
1277
1278 static void copy_bits(PutBitContext *pb, UINT8 *src, int length)
1279 {
1280     int bytes= length>>3;
1281     int bits= length&7;
1282     int i;
1283
1284     for(i=0; i<bytes; i++) put_bits(pb, 8, src[i]);
1285     put_bits(pb, bits, src[i]>>(8-bits));
1286 }
1287
1288 static void encode_picture(MpegEncContext *s, int picture_number)
1289 {
1290     int mb_x, mb_y, last_gob, pdif = 0;
1291     int i;
1292     int bits;
1293     MpegEncContext best_s;
1294     UINT8 bit_buf[4][3000]; //FIXME check that this is ALLWAYS large enogh for a MB
1295
1296     s->picture_number = picture_number;
1297
1298     s->block_wrap[0]=
1299     s->block_wrap[1]=
1300     s->block_wrap[2]=
1301     s->block_wrap[3]= s->mb_width*2 + 2;
1302     s->block_wrap[4]=
1303     s->block_wrap[5]= s->mb_width + 2;
1304     
1305     s->last_mc_mb_var = s->mc_mb_var;
1306     /* Reset the average MB variance */
1307     s->avg_mb_var = 0;
1308     s->mc_mb_var = 0;
1309     /* Estimate motion for every MB */
1310     if(s->pict_type == P_TYPE){
1311         for(mb_y=0; mb_y < s->mb_height; mb_y++) {
1312             s->block_index[0]= s->block_wrap[0]*(mb_y*2 + 1) - 1;
1313             s->block_index[1]= s->block_wrap[0]*(mb_y*2 + 1);
1314             s->block_index[2]= s->block_wrap[0]*(mb_y*2 + 2) - 1;
1315             s->block_index[3]= s->block_wrap[0]*(mb_y*2 + 2);
1316             for(mb_x=0; mb_x < s->mb_width; mb_x++) {
1317                 s->mb_x = mb_x;
1318                 s->mb_y = mb_y;
1319                 s->block_index[0]+=2;
1320                 s->block_index[1]+=2;
1321                 s->block_index[2]+=2;
1322                 s->block_index[3]+=2;
1323
1324                 /* compute motion vector & mb_type and store in context */
1325                 estimate_motion(s, mb_x, mb_y);
1326 //                s->mb_type[mb_y*s->mb_width + mb_x]=MB_TYPE_INTER;
1327             }
1328         }
1329         emms_c();
1330     }else{
1331         /* I-Frame */
1332         //FIXME do we need to zero them?
1333         memset(s->motion_val[0], 0, sizeof(INT16)*(s->mb_width*2 + 2)*(s->mb_height*2 + 2)*2);
1334         memset(s->mv_table[0]  , 0, sizeof(INT16)*s->mb_width*s->mb_height);
1335         memset(s->mv_table[1]  , 0, sizeof(INT16)*s->mb_width*s->mb_height);
1336         memset(s->mb_type      , MB_TYPE_INTRA, sizeof(UINT8)*s->mb_width*s->mb_height);
1337     }
1338
1339     if(s->avg_mb_var < s->mc_mb_var && s->pict_type != B_TYPE && (!s->force_type)){ //FIXME subtract MV bits
1340         s->pict_type= I_TYPE;
1341         s->picture_in_gop_number=0;
1342         memset(s->mb_type   , MB_TYPE_INTRA, sizeof(UINT8)*s->mb_width*s->mb_height);
1343 //printf("Scene change detected, encoding as I Frame\n");
1344     }
1345
1346     /* find best f_code for ME which do unlimited searches */
1347     if(s->pict_type==P_TYPE && s->full_search>3){
1348         int mv_num[8];
1349         int i;
1350         int loose=0;
1351         UINT8 * fcode_tab= s->fcode_tab;
1352
1353         for(i=0; i<8; i++) mv_num[i]=0;
1354
1355         for(i=0; i<s->mb_num; i++){
1356             if(s->mb_type[i] & MB_TYPE_INTER){
1357                 mv_num[ fcode_tab[s->mv_table[0][i] + MAX_MV] ]++;
1358                 mv_num[ fcode_tab[s->mv_table[1][i] + MAX_MV] ]++;
1359 //printf("%d %d %d\n", s->mv_table[0][i], fcode_tab[s->mv_table[0][i] + MAX_MV], i);
1360             }
1361 //else printf("I");
1362         }
1363
1364         for(i=MAX_FCODE; i>1; i--){
1365             loose+= mv_num[i];
1366             if(loose > 10) break; //FIXME this is pretty ineffective
1367         }
1368         s->f_code= i;
1369 /*        for(i=0; i<=MAX_FCODE; i++){
1370             printf("%d ", mv_num[i]);
1371         }
1372         printf("\n");*/
1373     }else{
1374         s->f_code= 1;
1375     }
1376
1377 //printf("f_code %d ///\n", s->f_code);
1378     /* convert MBs with too long MVs to I-Blocks */
1379     if(s->pict_type==P_TYPE){
1380         int i, x, y;
1381         const int f_code= s->f_code;
1382         UINT8 * fcode_tab= s->fcode_tab;
1383 //FIXME try to clip instead of intra izing ;)
1384         /* clip / convert to intra 16x16 type MVs */
1385         for(i=0; i<s->mb_num; i++){
1386             if(s->mb_type[i]&MB_TYPE_INTER){
1387                 if(   fcode_tab[s->mv_table[0][i] + MAX_MV] > f_code
1388                    || fcode_tab[s->mv_table[0][i] + MAX_MV] == 0
1389                    || fcode_tab[s->mv_table[1][i] + MAX_MV] > f_code
1390                    || fcode_tab[s->mv_table[1][i] + MAX_MV] == 0 ){
1391                     s->mb_type[i] &= ~MB_TYPE_INTER;
1392                     s->mb_type[i] |= MB_TYPE_INTRA;
1393                     s->mv_table[0][i] = 0;
1394                     s->mv_table[1][i] = 0;
1395                 }
1396             }
1397         }
1398
1399         if(s->flags&CODEC_FLAG_4MV){
1400             int wrap= 2+ s->mb_width*2;
1401
1402             /* clip / convert to intra 8x8 type MVs */
1403             for(y=0; y<s->mb_height; y++){
1404                 int xy= (y*2 + 1)*wrap + 1;
1405                 i= y*s->mb_width;
1406
1407                 for(x=0; x<s->mb_width; x++){
1408                     if(s->mb_type[i]&MB_TYPE_INTER4V){
1409                         int block;
1410                         for(block=0; block<4; block++){
1411                             int off= (block& 1) + (block>>1)*wrap;
1412                             int mx= s->motion_val[ xy + off ][0];
1413                             int my= s->motion_val[ xy + off ][1];
1414
1415                             if(   fcode_tab[mx + MAX_MV] > f_code
1416                                || fcode_tab[mx + MAX_MV] == 0
1417                                || fcode_tab[my + MAX_MV] > f_code
1418                                || fcode_tab[my + MAX_MV] == 0 ){
1419                                 s->mb_type[i] &= ~MB_TYPE_INTER4V;
1420                                 s->mb_type[i] |= MB_TYPE_INTRA;
1421                             }
1422                         }
1423                         xy+=2;
1424                         i++;
1425                     }
1426                 }
1427             }
1428         }
1429     }
1430
1431 //    printf("%d %d\n", s->avg_mb_var, s->mc_mb_var);
1432
1433     if (!s->fixed_qscale) 
1434         s->qscale = rate_estimate_qscale(s);
1435
1436     /* precompute matrix */
1437     if (s->out_format == FMT_MJPEG) {
1438         /* for mjpeg, we do include qscale in the matrix */
1439         s->intra_matrix[0] = default_intra_matrix[0];
1440         for(i=1;i<64;i++)
1441             s->intra_matrix[i] = (default_intra_matrix[i] * s->qscale) >> 3;
1442         convert_matrix(s->q_intra_matrix, s->q_intra_matrix16, s->intra_matrix, 8);
1443     } else {
1444         convert_matrix(s->q_intra_matrix, s->q_intra_matrix16, s->intra_matrix, s->qscale);
1445         convert_matrix(s->q_non_intra_matrix, s->q_non_intra_matrix16, s->non_intra_matrix, s->qscale);
1446     }
1447
1448     s->last_bits= get_bit_count(&s->pb);
1449     switch(s->out_format) {
1450     case FMT_MJPEG:
1451         mjpeg_picture_header(s);
1452         break;
1453     case FMT_H263:
1454         if (s->h263_msmpeg4) 
1455             msmpeg4_encode_picture_header(s, picture_number);
1456         else if (s->h263_pred)
1457             mpeg4_encode_picture_header(s, picture_number);
1458         else if (s->h263_rv10) 
1459             rv10_encode_picture_header(s, picture_number);
1460         else
1461             h263_encode_picture_header(s, picture_number);
1462         break;
1463     case FMT_MPEG1:
1464         mpeg1_encode_picture_header(s, picture_number);
1465         break;
1466     }
1467     bits= get_bit_count(&s->pb);
1468     s->header_bits= bits - s->last_bits;
1469     s->last_bits= bits;
1470     s->mv_bits=0;
1471     s->misc_bits=0;
1472     s->i_tex_bits=0;
1473     s->p_tex_bits=0;
1474     s->i_count=0;
1475     s->p_count=0;
1476     s->skip_count=0;
1477
1478     /* init last dc values */
1479     /* note: quant matrix value (8) is implied here */
1480     s->last_dc[0] = 128;
1481     s->last_dc[1] = 128;
1482     s->last_dc[2] = 128;
1483     s->mb_incr = 1;
1484     s->last_mv[0][0][0] = 0;
1485     s->last_mv[0][0][1] = 0;
1486
1487     /* Get the GOB height based on picture height */
1488     if (s->out_format == FMT_H263 && !s->h263_pred && !s->h263_msmpeg4) {
1489         if (s->height <= 400)
1490             s->gob_index = 1;
1491         else if (s->height <= 800)
1492             s->gob_index = 2;
1493         else
1494             s->gob_index = 4;
1495     }
1496         
1497     s->avg_mb_var = s->avg_mb_var / s->mb_num;        
1498     
1499     for(mb_y=0; mb_y < s->mb_height; mb_y++) {
1500         /* Put GOB header based on RTP MTU */
1501         /* TODO: Put all this stuff in a separate generic function */
1502         if (s->rtp_mode) {
1503             if (!mb_y) {
1504                 s->ptr_lastgob = s->pb.buf;
1505                 s->ptr_last_mb_line = s->pb.buf;
1506             } else if (s->out_format == FMT_H263 && !s->h263_pred && !s->h263_msmpeg4 && !(mb_y % s->gob_index)) {
1507                 last_gob = h263_encode_gob_header(s, mb_y);
1508                 if (last_gob) {
1509                     s->first_gob_line = 1;
1510                 }
1511             }
1512         }
1513         
1514         s->block_index[0]= s->block_wrap[0]*(mb_y*2 + 1) - 1;
1515         s->block_index[1]= s->block_wrap[0]*(mb_y*2 + 1);
1516         s->block_index[2]= s->block_wrap[0]*(mb_y*2 + 2) - 1;
1517         s->block_index[3]= s->block_wrap[0]*(mb_y*2 + 2);
1518         s->block_index[4]= s->block_wrap[4]*(mb_y + 1)                    + s->block_wrap[0]*(s->mb_height*2 + 2);
1519         s->block_index[5]= s->block_wrap[4]*(mb_y + 1 + s->mb_height + 2) + s->block_wrap[0]*(s->mb_height*2 + 2);
1520         for(mb_x=0; mb_x < s->mb_width; mb_x++) {
1521             const int mb_type= s->mb_type[mb_y * s->mb_width + mb_x];
1522             PutBitContext pb;
1523             int d;
1524             int dmin=10000000;
1525             int best=0;
1526
1527             s->mb_x = mb_x;
1528             s->mb_y = mb_y;
1529             s->block_index[0]+=2;
1530             s->block_index[1]+=2;
1531             s->block_index[2]+=2;
1532             s->block_index[3]+=2;
1533             s->block_index[4]++;
1534             s->block_index[5]++;
1535
1536             s->mv_dir = MV_DIR_FORWARD;
1537             if(mb_type & (mb_type-1)){ // more than 1 MB type possible
1538                 pb= s->pb;
1539                 if(mb_type&MB_TYPE_INTER){
1540                     s->mv_type = MV_TYPE_16X16;
1541                     s->mb_intra= 0;
1542                     s->mv[0][0][0] = s->mv_table[0][mb_y * s->mb_width + mb_x];
1543                     s->mv[0][0][1] = s->mv_table[1][mb_y * s->mb_width + mb_x];
1544                     init_put_bits(&s->pb, bit_buf[1], 3000, NULL, NULL);
1545                     s->block= s->inter_block;
1546
1547                     encode_mb(s);
1548                     d= get_bit_count(&s->pb);
1549                     if(d<dmin){
1550                         flush_put_bits(&s->pb);
1551                         dmin=d;
1552                         best_s.mv[0][0][0]= s->mv[0][0][0];
1553                         best_s.mv[0][0][1]= s->mv[0][0][1];
1554                         best_s.mb_intra= 0;
1555                         best_s.mv_type = MV_TYPE_16X16;
1556                         best_s.pb=s->pb;
1557                         best_s.block= s->block;
1558                         best=1;
1559                         for(i=0; i<6; i++)
1560                             best_s.block_last_index[i]= s->block_last_index[i];
1561                     }
1562                 }
1563                 if(mb_type&MB_TYPE_INTER4V){
1564                     s->mv_type = MV_TYPE_8X8;
1565                     s->mb_intra= 0;
1566                     for(i=0; i<4; i++){
1567                         s->mv[0][i][0] = s->motion_val[s->block_index[i]][0];
1568                         s->mv[0][i][1] = s->motion_val[s->block_index[i]][1];
1569                     }
1570                     init_put_bits(&s->pb, bit_buf[2], 3000, NULL, NULL);
1571                     s->block= s->inter4v_block;
1572
1573                     encode_mb(s);
1574                     d= get_bit_count(&s->pb);
1575                     if(d<dmin){
1576                         flush_put_bits(&s->pb);
1577                         dmin=d;
1578                         for(i=0; i<4; i++){
1579                             best_s.mv[0][i][0] = s->mv[0][i][0];
1580                             best_s.mv[0][i][1] = s->mv[0][i][1];
1581                         }
1582                         best_s.mb_intra= 0;
1583                         best_s.mv_type = MV_TYPE_8X8;
1584                         best_s.pb=s->pb;
1585                         best_s.block= s->block;
1586                         best=2;
1587                         for(i=0; i<6; i++)
1588                             best_s.block_last_index[i]= s->block_last_index[i];
1589                     }
1590                 }
1591                 if(mb_type&MB_TYPE_INTRA){
1592                     s->mv_type = MV_TYPE_16X16;
1593                     s->mb_intra= 1;
1594                     s->mv[0][0][0] = 0;
1595                     s->mv[0][0][1] = 0;
1596                     init_put_bits(&s->pb, bit_buf[0], 3000, NULL, NULL);
1597                     s->block= s->intra_block;
1598                    
1599                     encode_mb(s);
1600                     d= get_bit_count(&s->pb);
1601                     if(d<dmin){
1602                         flush_put_bits(&s->pb);
1603                         dmin=d;
1604                         best_s.mv[0][0][0]= 0;
1605                         best_s.mv[0][0][1]= 0;
1606                         best_s.mb_intra= 1;
1607                         best_s.mv_type = MV_TYPE_16X16;
1608                         best_s.pb=s->pb;
1609                         best_s.block= s->block;
1610                         for(i=0; i<6; i++)
1611                             best_s.block_last_index[i]= s->block_last_index[i];
1612                         best=0;
1613                     }
1614                     /* force cleaning of ac/dc if needed ... */
1615                     s->mbintra_table[mb_x + mb_y*s->mb_width]=1;
1616                 }
1617                 for(i=0; i<4; i++){
1618                    s->mv[0][i][0] =  best_s.mv[0][i][0];
1619                    s->mv[0][i][1] =  best_s.mv[0][i][1];
1620                 }
1621                 s->mb_intra= best_s.mb_intra;
1622                 s->mv_type= best_s.mv_type;
1623                 for(i=0; i<6; i++)
1624                    s->block_last_index[i]= best_s.block_last_index[i];
1625                 copy_bits(&pb, bit_buf[best], dmin);
1626                 s->block= best_s.block;
1627                 s->pb= pb;
1628             } else {
1629                 // only one MB-Type possible
1630                 if(mb_type&MB_TYPE_INTRA){
1631                     s->mb_intra= 1;
1632                     s->mv[0][0][0] = 0;
1633                     s->mv[0][0][1] = 0;
1634                 }else{
1635                     s->mb_intra= 0;
1636                     s->mv[0][0][0] = s->mv_table[0][mb_y * s->mb_width + mb_x];
1637                     s->mv[0][0][1] = s->mv_table[1][mb_y * s->mb_width + mb_x];
1638                 }
1639                 encode_mb(s);
1640             }
1641
1642             MPV_decode_mb(s, s->block);
1643         }
1644
1645
1646         /* Obtain average GOB size for RTP */
1647         if (s->rtp_mode) {
1648             if (!mb_y)
1649                 s->mb_line_avgsize = pbBufPtr(&s->pb) - s->ptr_last_mb_line;
1650             else if (!(mb_y % s->gob_index)) {    
1651                 s->mb_line_avgsize = (s->mb_line_avgsize + pbBufPtr(&s->pb) - s->ptr_last_mb_line) >> 1;
1652                 s->ptr_last_mb_line = pbBufPtr(&s->pb);
1653             }
1654             //fprintf(stderr, "\nMB line: %d\tSize: %u\tAvg. Size: %u", s->mb_y, 
1655             //                    (s->pb.buf_ptr - s->ptr_last_mb_line), s->mb_line_avgsize);
1656             s->first_gob_line = 0;
1657         }
1658     }
1659     emms_c();
1660
1661     if (s->h263_msmpeg4 && s->msmpeg4_version<4 && s->pict_type == I_TYPE)
1662         msmpeg4_encode_ext_header(s);
1663
1664     //if (s->gob_number)
1665     //    fprintf(stderr,"\nNumber of GOB: %d", s->gob_number);
1666     
1667     /* Send the last GOB if RTP */    
1668     if (s->rtp_mode) {
1669         flush_put_bits(&s->pb);
1670         pdif = pbBufPtr(&s->pb) - s->ptr_lastgob;
1671         /* Call the RTP callback to send the last GOB */
1672         if (s->rtp_callback)
1673             s->rtp_callback(s->ptr_lastgob, pdif, s->gob_number);
1674         s->ptr_lastgob = pbBufPtr(&s->pb);
1675         //fprintf(stderr,"\nGOB: %2d size: %d (last)", s->gob_number, pdif);
1676     }
1677 }
1678
1679 static int dct_quantize_c(MpegEncContext *s, 
1680                         DCTELEM *block, int n,
1681                         int qscale)
1682 {
1683     int i, j, level, last_non_zero, q;
1684     const int *qmat;
1685     int minLevel, maxLevel;
1686
1687     if(s->avctx!=NULL && s->avctx->codec->id==CODEC_ID_MPEG4){
1688         /* mpeg4 */
1689         minLevel= -2048;
1690         maxLevel= 2047;
1691     }else if(s->out_format==FMT_MPEG1){
1692         /* mpeg1 */
1693         minLevel= -255;
1694         maxLevel= 255;
1695     }else if(s->out_format==FMT_MJPEG){
1696         /* (m)jpeg */
1697         minLevel= -1023;
1698         maxLevel= 1023;
1699     }else{
1700         /* h263 / msmpeg4 */
1701         minLevel= -128;
1702         maxLevel= 127;
1703     }
1704
1705     av_fdct (block);
1706
1707     /* we need this permutation so that we correct the IDCT
1708        permutation. will be moved into DCT code */
1709     block_permute(block);
1710
1711     if (s->mb_intra) {
1712         if (n < 4)
1713             q = s->y_dc_scale;
1714         else
1715             q = s->c_dc_scale;
1716         q = q << 3;
1717         
1718         /* note: block[0] is assumed to be positive */
1719         block[0] = (block[0] + (q >> 1)) / q;
1720         i = 1;
1721         last_non_zero = 0;
1722         if (s->out_format == FMT_H263) {
1723             qmat = s->q_non_intra_matrix;
1724         } else {
1725             qmat = s->q_intra_matrix;
1726         }
1727     } else {
1728         i = 0;
1729         last_non_zero = -1;
1730         qmat = s->q_non_intra_matrix;
1731     }
1732
1733     for(;i<64;i++) {
1734         j = zigzag_direct[i];
1735         level = block[j];
1736         level = level * qmat[j];
1737 #ifdef PARANOID
1738         {
1739             static int count = 0;
1740             int level1, level2, qmat1;
1741             double val;
1742             if (qmat == s->q_non_intra_matrix) {
1743                 qmat1 = default_non_intra_matrix[j] * s->qscale;
1744             } else {
1745                 qmat1 = default_intra_matrix[j] * s->qscale;
1746             }
1747             if (av_fdct != jpeg_fdct_ifast)
1748                 val = ((double)block[j] * 8.0) / (double)qmat1;
1749             else
1750                 val = ((double)block[j] * 8.0 * 2048.0) / 
1751                     ((double)qmat1 * aanscales[j]);
1752             level1 = (int)val;
1753             level2 = level / (1 << (QMAT_SHIFT - 3));
1754             if (level1 != level2) {
1755                 fprintf(stderr, "%d: quant error qlevel=%d wanted=%d level=%d qmat1=%d qmat=%d wantedf=%0.6f\n", 
1756                         count, level2, level1, block[j], qmat1, qmat[j],
1757                         val);
1758                 count++;
1759             }
1760
1761         }
1762 #endif
1763         /* XXX: slight error for the low range. Test should be equivalent to
1764            (level <= -(1 << (QMAT_SHIFT - 3)) || level >= (1 <<
1765            (QMAT_SHIFT - 3)))
1766         */
1767         if (((level << (31 - (QMAT_SHIFT - 3))) >> (31 - (QMAT_SHIFT - 3))) != 
1768             level) {
1769             level = level / (1 << (QMAT_SHIFT - 3));
1770             /* XXX: currently, this code is not optimal. the range should be:
1771                mpeg1: -255..255
1772                mpeg2: -2048..2047
1773                h263:  -128..127
1774                mpeg4: -2048..2047
1775             */
1776             if (level > maxLevel)
1777                 level = maxLevel;
1778             else if (level < minLevel)
1779                 level = minLevel;
1780
1781             block[j] = level;
1782             last_non_zero = i;
1783         } else {
1784             block[j] = 0;
1785         }
1786     }
1787     return last_non_zero;
1788 }
1789
1790 static void dct_unquantize_mpeg1_c(MpegEncContext *s, 
1791                                    DCTELEM *block, int n, int qscale)
1792 {
1793     int i, level, nCoeffs;
1794     const UINT16 *quant_matrix;
1795
1796     if(s->alternate_scan) nCoeffs= 64;
1797     else nCoeffs= s->block_last_index[n]+1;
1798     
1799     if (s->mb_intra) {
1800         if (n < 4) 
1801             block[0] = block[0] * s->y_dc_scale;
1802         else
1803             block[0] = block[0] * s->c_dc_scale;
1804         /* XXX: only mpeg1 */
1805         quant_matrix = s->intra_matrix;
1806         for(i=1;i<nCoeffs;i++) {
1807             int j= zigzag_direct[i];
1808             level = block[j];
1809             if (level) {
1810                 if (level < 0) {
1811                     level = -level;
1812                     level = (int)(level * qscale * quant_matrix[j]) >> 3;
1813                     level = (level - 1) | 1;
1814                     level = -level;
1815                 } else {
1816                     level = (int)(level * qscale * quant_matrix[j]) >> 3;
1817                     level = (level - 1) | 1;
1818                 }
1819 #ifdef PARANOID
1820                 if (level < -2048 || level > 2047)
1821                     fprintf(stderr, "unquant error %d %d\n", i, level);
1822 #endif
1823                 block[j] = level;
1824             }
1825         }
1826     } else {
1827         i = 0;
1828         quant_matrix = s->non_intra_matrix;
1829         for(;i<nCoeffs;i++) {
1830             int j= zigzag_direct[i];
1831             level = block[j];
1832             if (level) {
1833                 if (level < 0) {
1834                     level = -level;
1835                     level = (((level << 1) + 1) * qscale *
1836                              ((int) (quant_matrix[j]))) >> 4;
1837                     level = (level - 1) | 1;
1838                     level = -level;
1839                 } else {
1840                     level = (((level << 1) + 1) * qscale *
1841                              ((int) (quant_matrix[j]))) >> 4;
1842                     level = (level - 1) | 1;
1843                 }
1844 #ifdef PARANOID
1845                 if (level < -2048 || level > 2047)
1846                     fprintf(stderr, "unquant error %d %d\n", i, level);
1847 #endif
1848                 block[j] = level;
1849             }
1850         }
1851     }
1852 }
1853
1854 static void dct_unquantize_h263_c(MpegEncContext *s, 
1855                                   DCTELEM *block, int n, int qscale)
1856 {
1857     int i, level, qmul, qadd;
1858     int nCoeffs;
1859     
1860     if (s->mb_intra) {
1861         if (!s->h263_aic) {
1862             if (n < 4) 
1863                 block[0] = block[0] * s->y_dc_scale;
1864             else
1865                 block[0] = block[0] * s->c_dc_scale;
1866         }
1867         i = 1;
1868         nCoeffs= 64; //does not allways use zigzag table 
1869     } else {
1870         i = 0;
1871         nCoeffs= zigzag_end[ s->block_last_index[n] ];
1872     }
1873
1874     qmul = s->qscale << 1;
1875     if (s->h263_aic && s->mb_intra)
1876         qadd = 0;
1877     else
1878         qadd = (s->qscale - 1) | 1;
1879
1880     for(;i<nCoeffs;i++) {
1881         level = block[i];
1882         if (level) {
1883             if (level < 0) {
1884                 level = level * qmul - qadd;
1885             } else {
1886                 level = level * qmul + qadd;
1887             }
1888 #ifdef PARANOID
1889                 if (level < -2048 || level > 2047)
1890                     fprintf(stderr, "unquant error %d %d\n", i, level);
1891 #endif
1892             block[i] = level;
1893         }
1894     }
1895 }
1896
1897 /* rate control */
1898
1899 /* an I frame is I_FRAME_SIZE_RATIO bigger than a P frame */
1900 #define I_FRAME_SIZE_RATIO 3.0
1901 #define QSCALE_K           20
1902
1903 static void rate_control_init(MpegEncContext *s)
1904 {
1905 #if 1
1906     emms_c();
1907
1908     //initial values, they dont really matter as they will be totally different within a few frames
1909     s->i_pred.coeff= s->p_pred.coeff= 7.0;
1910     s->i_pred.count= s->p_pred.count= 1.0;
1911     
1912     s->i_pred.decay= s->p_pred.decay= 0.4;
1913     
1914     // use more bits at the beginning, otherwise high motion at the begin will look like shit
1915     s->qsum=100;
1916     s->qcount=100;
1917
1918     s->short_term_qsum=0.001;
1919     s->short_term_qcount=0.001;
1920 #else
1921     s->wanted_bits = 0;
1922
1923     if (s->intra_only) {
1924         s->I_frame_bits = ((INT64)s->bit_rate * FRAME_RATE_BASE) / s->frame_rate;
1925         s->P_frame_bits = s->I_frame_bits;
1926     } else {
1927         s->P_frame_bits = (int) ((float)(s->gop_size * s->bit_rate) / 
1928                                  (float)((float)s->frame_rate / FRAME_RATE_BASE * (I_FRAME_SIZE_RATIO + s->gop_size - 1)));
1929         s->I_frame_bits = (int)(s->P_frame_bits * I_FRAME_SIZE_RATIO);
1930     }
1931
1932 #if defined(DEBUG)
1933     printf("I_frame_size=%d P_frame_size=%d\n",
1934            s->I_frame_bits, s->P_frame_bits);
1935 #endif
1936 #endif
1937 }
1938
1939 static double predict(Predictor *p, double q, double var)
1940 {
1941     return p->coeff*var / (q*p->count);
1942 }
1943
1944 static void update_predictor(Predictor *p, double q, double var, double size)
1945 {
1946     double new_coeff= size*q / (var + 1);
1947     if(var<1000) return;
1948 /*{
1949 int pred= predict(p, q, var);
1950 int error= abs(pred-size);
1951 static double sum=0;
1952 static int count=0;
1953 if(count>5) sum+=error;
1954 count++;
1955 if(256*256*256*64%count==0){
1956     printf("%d %f %f\n", count, sum/count, p->coeff);
1957 }
1958 }*/
1959     p->count*= p->decay;
1960     p->coeff*= p->decay;
1961     p->count++;
1962     p->coeff+= new_coeff;
1963 }
1964
1965 static int rate_estimate_qscale(MpegEncContext *s)
1966 {
1967 #if 1
1968     int qmin= s->qmin;
1969     int qmax= s->qmax;
1970     int rate_q=5;
1971     float q;
1972     int qscale;
1973     float br_compensation;
1974     double diff;
1975     double short_term_q;
1976     double long_term_q;
1977     int last_qscale= s->qscale;
1978     double fps;
1979     INT64 wanted_bits;
1980     emms_c();
1981
1982     fps= (double)s->frame_rate / FRAME_RATE_BASE;
1983     wanted_bits= s->bit_rate*(double)s->picture_number/fps;
1984
1985     
1986     if(s->picture_number>2){
1987         /* update predictors */
1988         if(s->last_pict_type == I_TYPE){
1989         //FIXME
1990         }else{ //P Frame
1991 //printf("%d %d %d %f\n", s->qscale, s->last_mc_mb_var, s->frame_bits, s->p_pred.coeff);
1992             update_predictor(&s->p_pred, s->qscale, s->last_mc_mb_var, s->frame_bits);
1993         }
1994     }
1995
1996     if(s->pict_type == I_TYPE){
1997         //FIXME
1998         rate_q= s->qsum/s->qcount;
1999     }else{ //P Frame
2000         int i;
2001         int diff, best_diff=1000000000;
2002         for(i=1; i<=31; i++){
2003             diff= predict(&s->p_pred, i, s->mc_mb_var) - (double)s->bit_rate/fps;
2004             if(diff<0) diff= -diff;
2005             if(diff<best_diff){
2006                 best_diff= diff;
2007                 rate_q= i;
2008             }
2009         }
2010     }
2011
2012     s->short_term_qsum*=s->qblur;
2013     s->short_term_qcount*=s->qblur;
2014
2015     s->short_term_qsum+= rate_q;
2016     s->short_term_qcount++;
2017     short_term_q= s->short_term_qsum/s->short_term_qcount;
2018     
2019     long_term_q= s->qsum/s->qcount*(s->total_bits+1)/(wanted_bits+1); //+1 to avoid nan & 0
2020
2021 //    q= (long_term_q - short_term_q)*s->qcompress + short_term_q;
2022     q= 1/((1/long_term_q - 1/short_term_q)*s->qcompress + 1/short_term_q);
2023
2024     diff= s->total_bits - wanted_bits;
2025     br_compensation= (s->bit_rate_tolerance - diff)/s->bit_rate_tolerance;
2026     if(br_compensation<=0.0) br_compensation=0.001;
2027     q/=br_compensation;
2028
2029     qscale= (int)(q + 0.5);
2030     if     (qscale<qmin) qscale=qmin;
2031     else if(qscale>qmax) qscale=qmax;
2032     
2033     if     (qscale<last_qscale-s->max_qdiff) qscale=last_qscale-s->max_qdiff;
2034     else if(qscale>last_qscale+s->max_qdiff) qscale=last_qscale+s->max_qdiff;
2035
2036     s->qsum+= qscale;
2037     s->qcount++;
2038
2039     s->last_pict_type= s->pict_type;
2040 //printf("q:%d diff:%d comp:%f rate_q:%d st_q:%f fvar:%d last_size:%d\n", qscale, (int)diff, br_compensation, 
2041 //       rate_q, short_term_q, s->mc_mb_var, s->frame_bits);
2042 //printf("%d %d\n", s->bit_rate, (int)fps);
2043     return qscale;
2044 #else
2045     INT64 diff, total_bits = s->total_bits;
2046     float q;
2047     int qscale;
2048     if (s->pict_type == I_TYPE) {
2049         s->wanted_bits += s->I_frame_bits;
2050     } else {
2051         s->wanted_bits += s->P_frame_bits;
2052     }
2053     diff = s->wanted_bits - total_bits;
2054     q = 31.0 - (float)diff / (QSCALE_K * s->mb_height * s->mb_width);
2055     /* adjust for I frame */
2056     if (s->pict_type == I_TYPE && !s->intra_only) {
2057         q /= I_FRAME_SIZE_RATIO;
2058     }
2059
2060     /* using a too small Q scale leeds to problems in mpeg1 and h263
2061        because AC coefficients are clamped to 255 or 127 */
2062     qmin = 3;
2063     if (q < qmin)
2064         q = qmin;
2065     else if (q > 31)
2066         q = 31;
2067     qscale = (int)(q + 0.5);
2068 #if defined(DEBUG)
2069     printf("\n%d: total=%0.0f wanted=%0.0f br=%0.1f diff=%d qest=%2.1f\n", 
2070            s->picture_number, 
2071            (double)total_bits, 
2072            (double)s->wanted_bits,
2073            (float)s->frame_rate / FRAME_RATE_BASE * 
2074            total_bits / s->picture_number, 
2075            (int)diff, q);
2076 #endif
2077     return qscale;
2078 #endif
2079 }
2080
2081 AVCodec mpeg1video_encoder = {
2082     "mpeg1video",
2083     CODEC_TYPE_VIDEO,
2084     CODEC_ID_MPEG1VIDEO,
2085     sizeof(MpegEncContext),
2086     MPV_encode_init,
2087     MPV_encode_picture,
2088     MPV_encode_end,
2089 };
2090
2091 AVCodec h263_encoder = {
2092     "h263",
2093     CODEC_TYPE_VIDEO,
2094     CODEC_ID_H263,
2095     sizeof(MpegEncContext),
2096     MPV_encode_init,
2097     MPV_encode_picture,
2098     MPV_encode_end,
2099 };
2100
2101 AVCodec h263p_encoder = {
2102     "h263p",
2103     CODEC_TYPE_VIDEO,
2104     CODEC_ID_H263P,
2105     sizeof(MpegEncContext),
2106     MPV_encode_init,
2107     MPV_encode_picture,
2108     MPV_encode_end,
2109 };
2110
2111 AVCodec rv10_encoder = {
2112     "rv10",
2113     CODEC_TYPE_VIDEO,
2114     CODEC_ID_RV10,
2115     sizeof(MpegEncContext),
2116     MPV_encode_init,
2117     MPV_encode_picture,
2118     MPV_encode_end,
2119 };
2120
2121 AVCodec mjpeg_encoder = {
2122     "mjpeg",
2123     CODEC_TYPE_VIDEO,
2124     CODEC_ID_MJPEG,
2125     sizeof(MpegEncContext),
2126     MPV_encode_init,
2127     MPV_encode_picture,
2128     MPV_encode_end,
2129 };
2130
2131 AVCodec mpeg4_encoder = {
2132     "mpeg4",
2133     CODEC_TYPE_VIDEO,
2134     CODEC_ID_MPEG4,
2135     sizeof(MpegEncContext),
2136     MPV_encode_init,
2137     MPV_encode_picture,
2138     MPV_encode_end,
2139 };
2140
2141 AVCodec msmpeg4v1_encoder = {
2142     "msmpeg4v1",
2143     CODEC_TYPE_VIDEO,
2144     CODEC_ID_MSMPEG4V1,
2145     sizeof(MpegEncContext),
2146     MPV_encode_init,
2147     MPV_encode_picture,
2148     MPV_encode_end,
2149 };
2150
2151 AVCodec msmpeg4v2_encoder = {
2152     "msmpeg4v2",
2153     CODEC_TYPE_VIDEO,
2154     CODEC_ID_MSMPEG4V2,
2155     sizeof(MpegEncContext),
2156     MPV_encode_init,
2157     MPV_encode_picture,
2158     MPV_encode_end,
2159 };
2160
2161 AVCodec msmpeg4v3_encoder = {
2162     "msmpeg4",
2163     CODEC_TYPE_VIDEO,
2164     CODEC_ID_MSMPEG4V3,
2165     sizeof(MpegEncContext),
2166     MPV_encode_init,
2167     MPV_encode_picture,
2168     MPV_encode_end,
2169 };