Try to honor even completely invalid motion vectors as far as is
[ffmpeg.git] / libavcodec / mpegvideo_common.h
1 /*
2  * The simplest mpeg encoder (well, it was the simplest!)
3  * Copyright (c) 2000,2001 Fabrice Bellard
4  * Copyright (c) 2002-2004 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
5  *
6  * 4MV & hq & B-frame encoding stuff by Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
7  *
8  * This file is part of FFmpeg.
9  *
10  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
11  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
12  * License as published by the Free Software Foundation; either
13  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
14  *
15  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
16  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
17  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
18  * Lesser General Public License for more details.
19  *
20  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
21  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
22  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
23  */
24
25 /**
26  * @file libavcodec/mpegvideo_common.h
27  * The simplest mpeg encoder (well, it was the simplest!).
28  */
29
30 #ifndef AVCODEC_MPEGVIDEO_COMMON_H
31 #define AVCODEC_MPEGVIDEO_COMMON_H
32
33 #include <string.h>
34 #include "avcodec.h"
35 #include "dsputil.h"
36 #include "mpegvideo.h"
37 #include "mjpegenc.h"
38 #include "msmpeg4.h"
39 #include "faandct.h"
40 #include <limits.h>
41
42 int dct_quantize_c(MpegEncContext *s, DCTELEM *block, int n, int qscale, int *overflow);
43 int dct_quantize_trellis_c(MpegEncContext *s, DCTELEM *block, int n, int qscale, int *overflow);
44 void  denoise_dct_c(MpegEncContext *s, DCTELEM *block);
45
46 /**
47  * allocates a Picture
48  * The pixels are allocated/set by calling get_buffer() if shared=0
49  */
50 int alloc_picture(MpegEncContext *s, Picture *pic, int shared);
51
52 /**
53  * sets the given MpegEncContext to common defaults (same for encoding and decoding).
54  * the changed fields will not depend upon the prior state of the MpegEncContext.
55  */
56 void MPV_common_defaults(MpegEncContext *s);
57
58 static inline void gmc1_motion(MpegEncContext *s,
59                                uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr,
60                                uint8_t **ref_picture)
61 {
62     uint8_t *ptr;
63     int offset, src_x, src_y, linesize, uvlinesize;
64     int motion_x, motion_y;
65     int emu=0;
66
67     motion_x= s->sprite_offset[0][0];
68     motion_y= s->sprite_offset[0][1];
69     src_x = s->mb_x * 16 + (motion_x >> (s->sprite_warping_accuracy+1));
70     src_y = s->mb_y * 16 + (motion_y >> (s->sprite_warping_accuracy+1));
71     motion_x<<=(3-s->sprite_warping_accuracy);
72     motion_y<<=(3-s->sprite_warping_accuracy);
73     src_x = av_clip(src_x, -16, s->width);
74     if (src_x == s->width)
75         motion_x =0;
76     src_y = av_clip(src_y, -16, s->height);
77     if (src_y == s->height)
78         motion_y =0;
79
80     linesize = s->linesize;
81     uvlinesize = s->uvlinesize;
82
83     ptr = ref_picture[0] + (src_y * linesize) + src_x;
84
85     if(s->flags&CODEC_FLAG_EMU_EDGE){
86         if(   (unsigned)src_x >= s->h_edge_pos - 17
87            || (unsigned)src_y >= s->v_edge_pos - 17){
88             ff_emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer, ptr, linesize, 17, 17, src_x, src_y, s->h_edge_pos, s->v_edge_pos);
89             ptr= s->edge_emu_buffer;
90         }
91     }
92
93     if((motion_x|motion_y)&7){
94         s->dsp.gmc1(dest_y  , ptr  , linesize, 16, motion_x&15, motion_y&15, 128 - s->no_rounding);
95         s->dsp.gmc1(dest_y+8, ptr+8, linesize, 16, motion_x&15, motion_y&15, 128 - s->no_rounding);
96     }else{
97         int dxy;
98
99         dxy= ((motion_x>>3)&1) | ((motion_y>>2)&2);
100         if (s->no_rounding){
101             s->dsp.put_no_rnd_pixels_tab[0][dxy](dest_y, ptr, linesize, 16);
102         }else{
103             s->dsp.put_pixels_tab       [0][dxy](dest_y, ptr, linesize, 16);
104         }
105     }
106
107     if(CONFIG_GRAY && s->flags&CODEC_FLAG_GRAY) return;
108
109     motion_x= s->sprite_offset[1][0];
110     motion_y= s->sprite_offset[1][1];
111     src_x = s->mb_x * 8 + (motion_x >> (s->sprite_warping_accuracy+1));
112     src_y = s->mb_y * 8 + (motion_y >> (s->sprite_warping_accuracy+1));
113     motion_x<<=(3-s->sprite_warping_accuracy);
114     motion_y<<=(3-s->sprite_warping_accuracy);
115     src_x = av_clip(src_x, -8, s->width>>1);
116     if (src_x == s->width>>1)
117         motion_x =0;
118     src_y = av_clip(src_y, -8, s->height>>1);
119     if (src_y == s->height>>1)
120         motion_y =0;
121
122     offset = (src_y * uvlinesize) + src_x;
123     ptr = ref_picture[1] + offset;
124     if(s->flags&CODEC_FLAG_EMU_EDGE){
125         if(   (unsigned)src_x >= (s->h_edge_pos>>1) - 9
126            || (unsigned)src_y >= (s->v_edge_pos>>1) - 9){
127             ff_emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer, ptr, uvlinesize, 9, 9, src_x, src_y, s->h_edge_pos>>1, s->v_edge_pos>>1);
128             ptr= s->edge_emu_buffer;
129             emu=1;
130         }
131     }
132     s->dsp.gmc1(dest_cb, ptr, uvlinesize, 8, motion_x&15, motion_y&15, 128 - s->no_rounding);
133
134     ptr = ref_picture[2] + offset;
135     if(emu){
136         ff_emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer, ptr, uvlinesize, 9, 9, src_x, src_y, s->h_edge_pos>>1, s->v_edge_pos>>1);
137         ptr= s->edge_emu_buffer;
138     }
139     s->dsp.gmc1(dest_cr, ptr, uvlinesize, 8, motion_x&15, motion_y&15, 128 - s->no_rounding);
140
141     return;
142 }
143
144 static inline void gmc_motion(MpegEncContext *s,
145                                uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr,
146                                uint8_t **ref_picture)
147 {
148     uint8_t *ptr;
149     int linesize, uvlinesize;
150     const int a= s->sprite_warping_accuracy;
151     int ox, oy;
152
153     linesize = s->linesize;
154     uvlinesize = s->uvlinesize;
155
156     ptr = ref_picture[0];
157
158     ox= s->sprite_offset[0][0] + s->sprite_delta[0][0]*s->mb_x*16 + s->sprite_delta[0][1]*s->mb_y*16;
159     oy= s->sprite_offset[0][1] + s->sprite_delta[1][0]*s->mb_x*16 + s->sprite_delta[1][1]*s->mb_y*16;
160
161     s->dsp.gmc(dest_y, ptr, linesize, 16,
162            ox,
163            oy,
164            s->sprite_delta[0][0], s->sprite_delta[0][1],
165            s->sprite_delta[1][0], s->sprite_delta[1][1],
166            a+1, (1<<(2*a+1)) - s->no_rounding,
167            s->h_edge_pos, s->v_edge_pos);
168     s->dsp.gmc(dest_y+8, ptr, linesize, 16,
169            ox + s->sprite_delta[0][0]*8,
170            oy + s->sprite_delta[1][0]*8,
171            s->sprite_delta[0][0], s->sprite_delta[0][1],
172            s->sprite_delta[1][0], s->sprite_delta[1][1],
173            a+1, (1<<(2*a+1)) - s->no_rounding,
174            s->h_edge_pos, s->v_edge_pos);
175
176     if(CONFIG_GRAY && s->flags&CODEC_FLAG_GRAY) return;
177
178     ox= s->sprite_offset[1][0] + s->sprite_delta[0][0]*s->mb_x*8 + s->sprite_delta[0][1]*s->mb_y*8;
179     oy= s->sprite_offset[1][1] + s->sprite_delta[1][0]*s->mb_x*8 + s->sprite_delta[1][1]*s->mb_y*8;
180
181     ptr = ref_picture[1];
182     s->dsp.gmc(dest_cb, ptr, uvlinesize, 8,
183            ox,
184            oy,
185            s->sprite_delta[0][0], s->sprite_delta[0][1],
186            s->sprite_delta[1][0], s->sprite_delta[1][1],
187            a+1, (1<<(2*a+1)) - s->no_rounding,
188            s->h_edge_pos>>1, s->v_edge_pos>>1);
189
190     ptr = ref_picture[2];
191     s->dsp.gmc(dest_cr, ptr, uvlinesize, 8,
192            ox,
193            oy,
194            s->sprite_delta[0][0], s->sprite_delta[0][1],
195            s->sprite_delta[1][0], s->sprite_delta[1][1],
196            a+1, (1<<(2*a+1)) - s->no_rounding,
197            s->h_edge_pos>>1, s->v_edge_pos>>1);
198 }
199
200 static inline int hpel_motion(MpegEncContext *s,
201                                   uint8_t *dest, uint8_t *src,
202                                   int field_based, int field_select,
203                                   int src_x, int src_y,
204                                   int width, int height, int stride,
205                                   int h_edge_pos, int v_edge_pos,
206                                   int w, int h, op_pixels_func *pix_op,
207                                   int motion_x, int motion_y)
208 {
209     int dxy;
210     int emu=0;
211
212     dxy = ((motion_y & 1) << 1) | (motion_x & 1);
213     src_x += motion_x >> 1;
214     src_y += motion_y >> 1;
215
216     /* WARNING: do no forget half pels */
217     src_x = av_clip(src_x, -16, width); //FIXME unneeded for emu?
218     if (src_x == width)
219         dxy &= ~1;
220     src_y = av_clip(src_y, -16, height);
221     if (src_y == height)
222         dxy &= ~2;
223     src += src_y * stride + src_x;
224
225     if(s->unrestricted_mv && (s->flags&CODEC_FLAG_EMU_EDGE)){
226         if(   (unsigned)src_x > h_edge_pos - (motion_x&1) - w
227            || (unsigned)src_y > v_edge_pos - (motion_y&1) - h){
228             ff_emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer, src, s->linesize, w+1, (h+1)<<field_based,
229                              src_x, src_y<<field_based, h_edge_pos, s->v_edge_pos);
230             src= s->edge_emu_buffer;
231             emu=1;
232         }
233     }
234     if(field_select)
235         src += s->linesize;
236     pix_op[dxy](dest, src, stride, h);
237     return emu;
238 }
239
240 static av_always_inline
241 void mpeg_motion_internal(MpegEncContext *s,
242                  uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr,
243                  int field_based, int bottom_field, int field_select,
244                  uint8_t **ref_picture, op_pixels_func (*pix_op)[4],
245                  int motion_x, int motion_y, int h, int is_mpeg12)
246 {
247     uint8_t *ptr_y, *ptr_cb, *ptr_cr;
248     int dxy, uvdxy, mx, my, src_x, src_y,
249         uvsrc_x, uvsrc_y, v_edge_pos, uvlinesize, linesize;
250
251 #if 0
252 if(s->quarter_sample)
253 {
254     motion_x>>=1;
255     motion_y>>=1;
256 }
257 #endif
258
259     v_edge_pos = s->v_edge_pos >> field_based;
260     linesize   = s->current_picture.linesize[0] << field_based;
261     uvlinesize = s->current_picture.linesize[1] << field_based;
262
263     dxy = ((motion_y & 1) << 1) | (motion_x & 1);
264     src_x = s->mb_x* 16               + (motion_x >> 1);
265     src_y =(s->mb_y<<(4-field_based)) + (motion_y >> 1);
266
267     if (!is_mpeg12 && s->out_format == FMT_H263) {
268         if((s->workaround_bugs & FF_BUG_HPEL_CHROMA) && field_based){
269             mx = (motion_x>>1)|(motion_x&1);
270             my = motion_y >>1;
271             uvdxy = ((my & 1) << 1) | (mx & 1);
272             uvsrc_x = s->mb_x* 8               + (mx >> 1);
273             uvsrc_y = (s->mb_y<<(3-field_based)) + (my >> 1);
274         }else{
275             uvdxy = dxy | (motion_y & 2) | ((motion_x & 2) >> 1);
276             uvsrc_x = src_x>>1;
277             uvsrc_y = src_y>>1;
278         }
279     }else if(!is_mpeg12 && s->out_format == FMT_H261){//even chroma mv's are full pel in H261
280         mx = motion_x / 4;
281         my = motion_y / 4;
282         uvdxy = 0;
283         uvsrc_x = s->mb_x*8 + mx;
284         uvsrc_y = s->mb_y*8 + my;
285     } else {
286         if(s->chroma_y_shift){
287             mx = motion_x / 2;
288             my = motion_y / 2;
289             uvdxy = ((my & 1) << 1) | (mx & 1);
290             uvsrc_x = s->mb_x* 8               + (mx >> 1);
291             uvsrc_y = (s->mb_y<<(3-field_based)) + (my >> 1);
292         } else {
293             if(s->chroma_x_shift){
294             //Chroma422
295                 mx = motion_x / 2;
296                 uvdxy = ((motion_y & 1) << 1) | (mx & 1);
297                 uvsrc_x = s->mb_x* 8           + (mx >> 1);
298                 uvsrc_y = src_y;
299             } else {
300             //Chroma444
301                 uvdxy = dxy;
302                 uvsrc_x = src_x;
303                 uvsrc_y = src_y;
304             }
305         }
306     }
307
308     ptr_y  = ref_picture[0] + src_y * linesize + src_x;
309     ptr_cb = ref_picture[1] + uvsrc_y * uvlinesize + uvsrc_x;
310     ptr_cr = ref_picture[2] + uvsrc_y * uvlinesize + uvsrc_x;
311
312     if(   (unsigned)src_x > s->h_edge_pos - (motion_x&1) - 16
313        || (unsigned)src_y >    v_edge_pos - (motion_y&1) - h){
314             if(is_mpeg12 || s->codec_id == CODEC_ID_MPEG2VIDEO ||
315                s->codec_id == CODEC_ID_MPEG1VIDEO){
316                 av_log(s->avctx,AV_LOG_DEBUG,
317                         "MPEG motion vector out of boundary\n");
318                 if(!s->chroma_y_shift)
319                 return ;
320             }
321             ff_emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer, ptr_y, s->linesize,
322                                 17, 17+field_based,
323                                 src_x, src_y<<field_based,
324                                 s->h_edge_pos, s->v_edge_pos);
325             ptr_y = s->edge_emu_buffer;
326             if(!CONFIG_GRAY || !(s->flags&CODEC_FLAG_GRAY)){
327                 uint8_t *uvbuf= s->edge_emu_buffer+18*s->linesize;
328                 ff_emulated_edge_mc(uvbuf ,
329                                     ptr_cb, s->uvlinesize,
330                                     9, 9+field_based,
331                                     uvsrc_x, uvsrc_y<<field_based,
332                                     s->h_edge_pos>>1, s->v_edge_pos>>1);
333                 ff_emulated_edge_mc(uvbuf+16,
334                                     ptr_cr, s->uvlinesize,
335                                     9, 9+field_based,
336                                     uvsrc_x, uvsrc_y<<field_based,
337                                     s->h_edge_pos>>1, s->v_edge_pos>>1);
338                 ptr_cb= uvbuf;
339                 ptr_cr= uvbuf+16;
340             }
341     }
342
343     if(bottom_field){ //FIXME use this for field pix too instead of the obnoxious hack which changes picture.data
344         dest_y += s->linesize;
345         dest_cb+= s->uvlinesize;
346         dest_cr+= s->uvlinesize;
347     }
348
349     if(field_select){
350         ptr_y += s->linesize;
351         ptr_cb+= s->uvlinesize;
352         ptr_cr+= s->uvlinesize;
353     }
354
355     pix_op[0][dxy](dest_y, ptr_y, linesize, h);
356
357     if(!CONFIG_GRAY || !(s->flags&CODEC_FLAG_GRAY)){
358         pix_op[s->chroma_x_shift][uvdxy]
359                 (dest_cb, ptr_cb, uvlinesize, h >> s->chroma_y_shift);
360         pix_op[s->chroma_x_shift][uvdxy]
361                 (dest_cr, ptr_cr, uvlinesize, h >> s->chroma_y_shift);
362     }
363     if(!is_mpeg12 && (CONFIG_H261_ENCODER || CONFIG_H261_DECODER) &&
364          s->out_format == FMT_H261){
365         ff_h261_loop_filter(s);
366     }
367 }
368 /* apply one mpeg motion vector to the three components */
369 static av_always_inline
370 void mpeg_motion(MpegEncContext *s,
371                  uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr,
372                  int field_based, int bottom_field, int field_select,
373                  uint8_t **ref_picture, op_pixels_func (*pix_op)[4],
374                  int motion_x, int motion_y, int h)
375 {
376 #if !CONFIG_SMALL
377     if(s->out_format == FMT_MPEG1)
378         mpeg_motion_internal(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, field_based,
379                     bottom_field, field_select, ref_picture, pix_op,
380                     motion_x, motion_y, h, 1);
381     else
382 #endif
383         mpeg_motion_internal(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, field_based,
384                     bottom_field, field_select, ref_picture, pix_op,
385                     motion_x, motion_y, h, 0);
386 }
387
388 //FIXME move to dsputil, avg variant, 16x16 version
389 static inline void put_obmc(uint8_t *dst, uint8_t *src[5], int stride){
390     int x;
391     uint8_t * const top   = src[1];
392     uint8_t * const left  = src[2];
393     uint8_t * const mid   = src[0];
394     uint8_t * const right = src[3];
395     uint8_t * const bottom= src[4];
396 #define OBMC_FILTER(x, t, l, m, r, b)\
397     dst[x]= (t*top[x] + l*left[x] + m*mid[x] + r*right[x] + b*bottom[x] + 4)>>3
398 #define OBMC_FILTER4(x, t, l, m, r, b)\
399     OBMC_FILTER(x         , t, l, m, r, b);\
400     OBMC_FILTER(x+1       , t, l, m, r, b);\
401     OBMC_FILTER(x  +stride, t, l, m, r, b);\
402     OBMC_FILTER(x+1+stride, t, l, m, r, b);
403
404     x=0;
405     OBMC_FILTER (x  , 2, 2, 4, 0, 0);
406     OBMC_FILTER (x+1, 2, 1, 5, 0, 0);
407     OBMC_FILTER4(x+2, 2, 1, 5, 0, 0);
408     OBMC_FILTER4(x+4, 2, 0, 5, 1, 0);
409     OBMC_FILTER (x+6, 2, 0, 5, 1, 0);
410     OBMC_FILTER (x+7, 2, 0, 4, 2, 0);
411     x+= stride;
412     OBMC_FILTER (x  , 1, 2, 5, 0, 0);
413     OBMC_FILTER (x+1, 1, 2, 5, 0, 0);
414     OBMC_FILTER (x+6, 1, 0, 5, 2, 0);
415     OBMC_FILTER (x+7, 1, 0, 5, 2, 0);
416     x+= stride;
417     OBMC_FILTER4(x  , 1, 2, 5, 0, 0);
418     OBMC_FILTER4(x+2, 1, 1, 6, 0, 0);
419     OBMC_FILTER4(x+4, 1, 0, 6, 1, 0);
420     OBMC_FILTER4(x+6, 1, 0, 5, 2, 0);
421     x+= 2*stride;
422     OBMC_FILTER4(x  , 0, 2, 5, 0, 1);
423     OBMC_FILTER4(x+2, 0, 1, 6, 0, 1);
424     OBMC_FILTER4(x+4, 0, 0, 6, 1, 1);
425     OBMC_FILTER4(x+6, 0, 0, 5, 2, 1);
426     x+= 2*stride;
427     OBMC_FILTER (x  , 0, 2, 5, 0, 1);
428     OBMC_FILTER (x+1, 0, 2, 5, 0, 1);
429     OBMC_FILTER4(x+2, 0, 1, 5, 0, 2);
430     OBMC_FILTER4(x+4, 0, 0, 5, 1, 2);
431     OBMC_FILTER (x+6, 0, 0, 5, 2, 1);
432     OBMC_FILTER (x+7, 0, 0, 5, 2, 1);
433     x+= stride;
434     OBMC_FILTER (x  , 0, 2, 4, 0, 2);
435     OBMC_FILTER (x+1, 0, 1, 5, 0, 2);
436     OBMC_FILTER (x+6, 0, 0, 5, 1, 2);
437     OBMC_FILTER (x+7, 0, 0, 4, 2, 2);
438 }
439
440 /* obmc for 1 8x8 luma block */
441 static inline void obmc_motion(MpegEncContext *s,
442                                uint8_t *dest, uint8_t *src,
443                                int src_x, int src_y,
444                                op_pixels_func *pix_op,
445                                int16_t mv[5][2]/* mid top left right bottom*/)
446 #define MID    0
447 {
448     int i;
449     uint8_t *ptr[5];
450
451     assert(s->quarter_sample==0);
452
453     for(i=0; i<5; i++){
454         if(i && mv[i][0]==mv[MID][0] && mv[i][1]==mv[MID][1]){
455             ptr[i]= ptr[MID];
456         }else{
457             ptr[i]= s->obmc_scratchpad + 8*(i&1) + s->linesize*8*(i>>1);
458             hpel_motion(s, ptr[i], src, 0, 0,
459                         src_x, src_y,
460                         s->width, s->height, s->linesize,
461                         s->h_edge_pos, s->v_edge_pos,
462                         8, 8, pix_op,
463                         mv[i][0], mv[i][1]);
464         }
465     }
466
467     put_obmc(dest, ptr, s->linesize);
468 }
469
470 static inline void qpel_motion(MpegEncContext *s,
471                                uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr,
472                                int field_based, int bottom_field, int field_select,
473                                uint8_t **ref_picture, op_pixels_func (*pix_op)[4],
474                                qpel_mc_func (*qpix_op)[16],
475                                int motion_x, int motion_y, int h)
476 {
477     uint8_t *ptr_y, *ptr_cb, *ptr_cr;
478     int dxy, uvdxy, mx, my, src_x, src_y, uvsrc_x, uvsrc_y, v_edge_pos, linesize, uvlinesize;
479
480     dxy = ((motion_y & 3) << 2) | (motion_x & 3);
481     src_x = s->mb_x *  16                 + (motion_x >> 2);
482     src_y = s->mb_y * (16 >> field_based) + (motion_y >> 2);
483
484     v_edge_pos = s->v_edge_pos >> field_based;
485     linesize = s->linesize << field_based;
486     uvlinesize = s->uvlinesize << field_based;
487
488     if(field_based){
489         mx= motion_x/2;
490         my= motion_y>>1;
491     }else if(s->workaround_bugs&FF_BUG_QPEL_CHROMA2){
492         static const int rtab[8]= {0,0,1,1,0,0,0,1};
493         mx= (motion_x>>1) + rtab[motion_x&7];
494         my= (motion_y>>1) + rtab[motion_y&7];
495     }else if(s->workaround_bugs&FF_BUG_QPEL_CHROMA){
496         mx= (motion_x>>1)|(motion_x&1);
497         my= (motion_y>>1)|(motion_y&1);
498     }else{
499         mx= motion_x/2;
500         my= motion_y/2;
501     }
502     mx= (mx>>1)|(mx&1);
503     my= (my>>1)|(my&1);
504
505     uvdxy= (mx&1) | ((my&1)<<1);
506     mx>>=1;
507     my>>=1;
508
509     uvsrc_x = s->mb_x *  8                 + mx;
510     uvsrc_y = s->mb_y * (8 >> field_based) + my;
511
512     ptr_y  = ref_picture[0] +   src_y *   linesize +   src_x;
513     ptr_cb = ref_picture[1] + uvsrc_y * uvlinesize + uvsrc_x;
514     ptr_cr = ref_picture[2] + uvsrc_y * uvlinesize + uvsrc_x;
515
516     if(   (unsigned)src_x > s->h_edge_pos - (motion_x&3) - 16
517        || (unsigned)src_y >    v_edge_pos - (motion_y&3) - h  ){
518         ff_emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer, ptr_y, s->linesize,
519                             17, 17+field_based, src_x, src_y<<field_based,
520                             s->h_edge_pos, s->v_edge_pos);
521         ptr_y= s->edge_emu_buffer;
522         if(!CONFIG_GRAY || !(s->flags&CODEC_FLAG_GRAY)){
523             uint8_t *uvbuf= s->edge_emu_buffer + 18*s->linesize;
524             ff_emulated_edge_mc(uvbuf, ptr_cb, s->uvlinesize,
525                                 9, 9 + field_based,
526                                 uvsrc_x, uvsrc_y<<field_based,
527                                 s->h_edge_pos>>1, s->v_edge_pos>>1);
528             ff_emulated_edge_mc(uvbuf + 16, ptr_cr, s->uvlinesize,
529                                 9, 9 + field_based,
530                                 uvsrc_x, uvsrc_y<<field_based,
531                                 s->h_edge_pos>>1, s->v_edge_pos>>1);
532             ptr_cb= uvbuf;
533             ptr_cr= uvbuf + 16;
534         }
535     }
536
537     if(!field_based)
538         qpix_op[0][dxy](dest_y, ptr_y, linesize);
539     else{
540         if(bottom_field){
541             dest_y += s->linesize;
542             dest_cb+= s->uvlinesize;
543             dest_cr+= s->uvlinesize;
544         }
545
546         if(field_select){
547             ptr_y  += s->linesize;
548             ptr_cb += s->uvlinesize;
549             ptr_cr += s->uvlinesize;
550         }
551         //damn interlaced mode
552         //FIXME boundary mirroring is not exactly correct here
553         qpix_op[1][dxy](dest_y  , ptr_y  , linesize);
554         qpix_op[1][dxy](dest_y+8, ptr_y+8, linesize);
555     }
556     if(!CONFIG_GRAY || !(s->flags&CODEC_FLAG_GRAY)){
557         pix_op[1][uvdxy](dest_cr, ptr_cr, uvlinesize, h >> 1);
558         pix_op[1][uvdxy](dest_cb, ptr_cb, uvlinesize, h >> 1);
559     }
560 }
561
562 /**
563  * h263 chroma 4mv motion compensation.
564  */
565 static inline void chroma_4mv_motion(MpegEncContext *s,
566                                      uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr,
567                                      uint8_t **ref_picture,
568                                      op_pixels_func *pix_op,
569                                      int mx, int my){
570     int dxy, emu=0, src_x, src_y, offset;
571     uint8_t *ptr;
572
573     /* In case of 8X8, we construct a single chroma motion vector
574        with a special rounding */
575     mx= ff_h263_round_chroma(mx);
576     my= ff_h263_round_chroma(my);
577
578     dxy = ((my & 1) << 1) | (mx & 1);
579     mx >>= 1;
580     my >>= 1;
581
582     src_x = s->mb_x * 8 + mx;
583     src_y = s->mb_y * 8 + my;
584     src_x = av_clip(src_x, -8, s->width/2);
585     if (src_x == s->width/2)
586         dxy &= ~1;
587     src_y = av_clip(src_y, -8, s->height/2);
588     if (src_y == s->height/2)
589         dxy &= ~2;
590
591     offset = (src_y * (s->uvlinesize)) + src_x;
592     ptr = ref_picture[1] + offset;
593     if(s->flags&CODEC_FLAG_EMU_EDGE){
594         if(   (unsigned)src_x > (s->h_edge_pos>>1) - (dxy &1) - 8
595            || (unsigned)src_y > (s->v_edge_pos>>1) - (dxy>>1) - 8){
596             ff_emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer, ptr, s->uvlinesize,
597                                 9, 9, src_x, src_y,
598                                 s->h_edge_pos>>1, s->v_edge_pos>>1);
599             ptr= s->edge_emu_buffer;
600             emu=1;
601         }
602     }
603     pix_op[dxy](dest_cb, ptr, s->uvlinesize, 8);
604
605     ptr = ref_picture[2] + offset;
606     if(emu){
607         ff_emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer, ptr, s->uvlinesize,
608                             9, 9, src_x, src_y,
609                             s->h_edge_pos>>1, s->v_edge_pos>>1);
610         ptr= s->edge_emu_buffer;
611     }
612     pix_op[dxy](dest_cr, ptr, s->uvlinesize, 8);
613 }
614
615 static inline void prefetch_motion(MpegEncContext *s, uint8_t **pix, int dir){
616     /* fetch pixels for estimated mv 4 macroblocks ahead
617      * optimized for 64byte cache lines */
618     const int shift = s->quarter_sample ? 2 : 1;
619     const int mx= (s->mv[dir][0][0]>>shift) + 16*s->mb_x + 8;
620     const int my= (s->mv[dir][0][1]>>shift) + 16*s->mb_y;
621     int off= mx + (my + (s->mb_x&3)*4)*s->linesize + 64;
622     s->dsp.prefetch(pix[0]+off, s->linesize, 4);
623     off= (mx>>1) + ((my>>1) + (s->mb_x&7))*s->uvlinesize + 64;
624     s->dsp.prefetch(pix[1]+off, pix[2]-pix[1], 2);
625 }
626
627 /**
628  * motion compensation of a single macroblock
629  * @param s context
630  * @param dest_y luma destination pointer
631  * @param dest_cb chroma cb/u destination pointer
632  * @param dest_cr chroma cr/v destination pointer
633  * @param dir direction (0->forward, 1->backward)
634  * @param ref_picture array[3] of pointers to the 3 planes of the reference picture
635  * @param pic_op halfpel motion compensation function (average or put normally)
636  * @param pic_op qpel motion compensation function (average or put normally)
637  * the motion vectors are taken from s->mv and the MV type from s->mv_type
638  */
639 static av_always_inline void MPV_motion_internal(MpegEncContext *s,
640                               uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb,
641                               uint8_t *dest_cr, int dir,
642                               uint8_t **ref_picture,
643                               op_pixels_func (*pix_op)[4],
644                               qpel_mc_func (*qpix_op)[16], int is_mpeg12)
645 {
646     int dxy, mx, my, src_x, src_y, motion_x, motion_y;
647     int mb_x, mb_y, i;
648     uint8_t *ptr, *dest;
649
650     mb_x = s->mb_x;
651     mb_y = s->mb_y;
652
653     prefetch_motion(s, ref_picture, dir);
654
655     if(!is_mpeg12 && s->obmc && s->pict_type != FF_B_TYPE){
656         int16_t mv_cache[4][4][2];
657         const int xy= s->mb_x + s->mb_y*s->mb_stride;
658         const int mot_stride= s->b8_stride;
659         const int mot_xy= mb_x*2 + mb_y*2*mot_stride;
660
661         assert(!s->mb_skipped);
662
663         memcpy(mv_cache[1][1], s->current_picture.motion_val[0][mot_xy           ], sizeof(int16_t)*4);
664         memcpy(mv_cache[2][1], s->current_picture.motion_val[0][mot_xy+mot_stride], sizeof(int16_t)*4);
665         memcpy(mv_cache[3][1], s->current_picture.motion_val[0][mot_xy+mot_stride], sizeof(int16_t)*4);
666
667         if(mb_y==0 || IS_INTRA(s->current_picture.mb_type[xy-s->mb_stride])){
668             memcpy(mv_cache[0][1], mv_cache[1][1], sizeof(int16_t)*4);
669         }else{
670             memcpy(mv_cache[0][1], s->current_picture.motion_val[0][mot_xy-mot_stride], sizeof(int16_t)*4);
671         }
672
673         if(mb_x==0 || IS_INTRA(s->current_picture.mb_type[xy-1])){
674             *(int32_t*)mv_cache[1][0]= *(int32_t*)mv_cache[1][1];
675             *(int32_t*)mv_cache[2][0]= *(int32_t*)mv_cache[2][1];
676         }else{
677             *(int32_t*)mv_cache[1][0]= *(int32_t*)s->current_picture.motion_val[0][mot_xy-1];
678             *(int32_t*)mv_cache[2][0]= *(int32_t*)s->current_picture.motion_val[0][mot_xy-1+mot_stride];
679         }
680
681         if(mb_x+1>=s->mb_width || IS_INTRA(s->current_picture.mb_type[xy+1])){
682             *(int32_t*)mv_cache[1][3]= *(int32_t*)mv_cache[1][2];
683             *(int32_t*)mv_cache[2][3]= *(int32_t*)mv_cache[2][2];
684         }else{
685             *(int32_t*)mv_cache[1][3]= *(int32_t*)s->current_picture.motion_val[0][mot_xy+2];
686             *(int32_t*)mv_cache[2][3]= *(int32_t*)s->current_picture.motion_val[0][mot_xy+2+mot_stride];
687         }
688
689         mx = 0;
690         my = 0;
691         for(i=0;i<4;i++) {
692             const int x= (i&1)+1;
693             const int y= (i>>1)+1;
694             int16_t mv[5][2]= {
695                 {mv_cache[y][x  ][0], mv_cache[y][x  ][1]},
696                 {mv_cache[y-1][x][0], mv_cache[y-1][x][1]},
697                 {mv_cache[y][x-1][0], mv_cache[y][x-1][1]},
698                 {mv_cache[y][x+1][0], mv_cache[y][x+1][1]},
699                 {mv_cache[y+1][x][0], mv_cache[y+1][x][1]}};
700             //FIXME cleanup
701             obmc_motion(s, dest_y + ((i & 1) * 8) + (i >> 1) * 8 * s->linesize,
702                         ref_picture[0],
703                         mb_x * 16 + (i & 1) * 8, mb_y * 16 + (i >>1) * 8,
704                         pix_op[1],
705                         mv);
706
707             mx += mv[0][0];
708             my += mv[0][1];
709         }
710         if(!CONFIG_GRAY || !(s->flags&CODEC_FLAG_GRAY))
711             chroma_4mv_motion(s, dest_cb, dest_cr, ref_picture, pix_op[1], mx, my);
712
713         return;
714     }
715
716     switch(s->mv_type) {
717     case MV_TYPE_16X16:
718         if(s->mcsel){
719             if(s->real_sprite_warping_points==1){
720                 gmc1_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
721                             ref_picture);
722             }else{
723                 gmc_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
724                             ref_picture);
725             }
726         }else if(!is_mpeg12 && s->quarter_sample){
727             qpel_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
728                         0, 0, 0,
729                         ref_picture, pix_op, qpix_op,
730                         s->mv[dir][0][0], s->mv[dir][0][1], 16);
731         }else if(!is_mpeg12 && CONFIG_WMV2 && s->mspel){
732             ff_mspel_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
733                         ref_picture, pix_op,
734                         s->mv[dir][0][0], s->mv[dir][0][1], 16);
735         }else
736         {
737             mpeg_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
738                         0, 0, 0,
739                         ref_picture, pix_op,
740                         s->mv[dir][0][0], s->mv[dir][0][1], 16);
741         }
742         break;
743     case MV_TYPE_8X8:
744     if (!is_mpeg12) {
745         mx = 0;
746         my = 0;
747         if(s->quarter_sample){
748             for(i=0;i<4;i++) {
749                 motion_x = s->mv[dir][i][0];
750                 motion_y = s->mv[dir][i][1];
751
752                 dxy = ((motion_y & 3) << 2) | (motion_x & 3);
753                 src_x = mb_x * 16 + (motion_x >> 2) + (i & 1) * 8;
754                 src_y = mb_y * 16 + (motion_y >> 2) + (i >>1) * 8;
755
756                 /* WARNING: do no forget half pels */
757                 src_x = av_clip(src_x, -16, s->width);
758                 if (src_x == s->width)
759                     dxy &= ~3;
760                 src_y = av_clip(src_y, -16, s->height);
761                 if (src_y == s->height)
762                     dxy &= ~12;
763
764                 ptr = ref_picture[0] + (src_y * s->linesize) + (src_x);
765                 if(s->flags&CODEC_FLAG_EMU_EDGE){
766                     if(   (unsigned)src_x > s->h_edge_pos - (motion_x&3) - 8
767                        || (unsigned)src_y > s->v_edge_pos - (motion_y&3) - 8 ){
768                         ff_emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer, ptr,
769                                             s->linesize, 9, 9,
770                                             src_x, src_y,
771                                             s->h_edge_pos, s->v_edge_pos);
772                         ptr= s->edge_emu_buffer;
773                     }
774                 }
775                 dest = dest_y + ((i & 1) * 8) + (i >> 1) * 8 * s->linesize;
776                 qpix_op[1][dxy](dest, ptr, s->linesize);
777
778                 mx += s->mv[dir][i][0]/2;
779                 my += s->mv[dir][i][1]/2;
780             }
781         }else{
782             for(i=0;i<4;i++) {
783                 hpel_motion(s, dest_y + ((i & 1) * 8) + (i >> 1) * 8 * s->linesize,
784                             ref_picture[0], 0, 0,
785                             mb_x * 16 + (i & 1) * 8, mb_y * 16 + (i >>1) * 8,
786                             s->width, s->height, s->linesize,
787                             s->h_edge_pos, s->v_edge_pos,
788                             8, 8, pix_op[1],
789                             s->mv[dir][i][0], s->mv[dir][i][1]);
790
791                 mx += s->mv[dir][i][0];
792                 my += s->mv[dir][i][1];
793             }
794         }
795
796         if(!CONFIG_GRAY || !(s->flags&CODEC_FLAG_GRAY))
797             chroma_4mv_motion(s, dest_cb, dest_cr, ref_picture, pix_op[1], mx, my);
798     }
799         break;
800     case MV_TYPE_FIELD:
801         if (s->picture_structure == PICT_FRAME) {
802             if(!is_mpeg12 && s->quarter_sample){
803                 for(i=0; i<2; i++){
804                     qpel_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
805                                 1, i, s->field_select[dir][i],
806                                 ref_picture, pix_op, qpix_op,
807                                 s->mv[dir][i][0], s->mv[dir][i][1], 8);
808                 }
809             }else{
810                 /* top field */
811                 mpeg_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
812                             1, 0, s->field_select[dir][0],
813                             ref_picture, pix_op,
814                             s->mv[dir][0][0], s->mv[dir][0][1], 8);
815                 /* bottom field */
816                 mpeg_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
817                             1, 1, s->field_select[dir][1],
818                             ref_picture, pix_op,
819                             s->mv[dir][1][0], s->mv[dir][1][1], 8);
820             }
821         } else {
822             if(s->picture_structure != s->field_select[dir][0] + 1 && s->pict_type != FF_B_TYPE && !s->first_field){
823                 ref_picture= s->current_picture_ptr->data;
824             }
825
826             mpeg_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
827                         0, 0, s->field_select[dir][0],
828                         ref_picture, pix_op,
829                         s->mv[dir][0][0], s->mv[dir][0][1], 16);
830         }
831         break;
832     case MV_TYPE_16X8:
833         for(i=0; i<2; i++){
834             uint8_t ** ref2picture;
835
836             if(s->picture_structure == s->field_select[dir][i] + 1
837                || s->pict_type == FF_B_TYPE || s->first_field){
838                 ref2picture= ref_picture;
839             }else{
840                 ref2picture= s->current_picture_ptr->data;
841             }
842
843             mpeg_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
844                         0, 0, s->field_select[dir][i],
845                         ref2picture, pix_op,
846                         s->mv[dir][i][0], s->mv[dir][i][1] + 16*i, 8);
847
848             dest_y += 16*s->linesize;
849             dest_cb+= (16>>s->chroma_y_shift)*s->uvlinesize;
850             dest_cr+= (16>>s->chroma_y_shift)*s->uvlinesize;
851         }
852         break;
853     case MV_TYPE_DMV:
854         if(s->picture_structure == PICT_FRAME){
855             for(i=0; i<2; i++){
856                 int j;
857                 for(j=0; j<2; j++){
858                     mpeg_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
859                                 1, j, j^i,
860                                 ref_picture, pix_op,
861                                 s->mv[dir][2*i + j][0], s->mv[dir][2*i + j][1], 8);
862                 }
863                 pix_op = s->dsp.avg_pixels_tab;
864             }
865         }else{
866             for(i=0; i<2; i++){
867                 mpeg_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
868                             0, 0, s->picture_structure != i+1,
869                             ref_picture, pix_op,
870                             s->mv[dir][2*i][0],s->mv[dir][2*i][1],16);
871
872                 // after put we make avg of the same block
873                 pix_op=s->dsp.avg_pixels_tab;
874
875                 //opposite parity is always in the same frame if this is second field
876                 if(!s->first_field){
877                     ref_picture = s->current_picture_ptr->data;
878                 }
879             }
880         }
881     break;
882     default: assert(0);
883     }
884 }
885
886 static inline void MPV_motion(MpegEncContext *s,
887                               uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb,
888                               uint8_t *dest_cr, int dir,
889                               uint8_t **ref_picture,
890                               op_pixels_func (*pix_op)[4],
891                               qpel_mc_func (*qpix_op)[16])
892 {
893 #if !CONFIG_SMALL
894     if(s->out_format == FMT_MPEG1)
895         MPV_motion_internal(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, dir,
896                             ref_picture, pix_op, qpix_op, 1);
897     else
898 #endif
899         MPV_motion_internal(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, dir,
900                             ref_picture, pix_op, qpix_op, 0);
901 }
902 #endif /* AVCODEC_MPEGVIDEO_COMMON_H */