02bc1e42d7bd80b3b08993498bc3cafd143e45e7
[ffmpeg.git] / libavcodec / mpegvideo_motion.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2000,2001 Fabrice Bellard
3  * Copyright (c) 2002-2004 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
4  *
5  * 4MV & hq & B-frame encoding stuff by Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
6  *
7  * This file is part of Libav.
8  *
9  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
10  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
11  * License as published by the Free Software Foundation; either
12  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
13  *
14  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
17  * Lesser General Public License for more details.
18  *
19  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
20  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
21  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
22  */
23
24 #include <string.h>
25
26 #include "libavutil/internal.h"
27 #include "avcodec.h"
28 #include "dsputil.h"
29 #include "h261.h"
30 #include "mpegvideo.h"
31 #include "mjpegenc.h"
32 #include "msmpeg4.h"
33 #include <limits.h>
34
35 static void gmc1_motion(MpegEncContext *s,
36                         uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr,
37                         uint8_t **ref_picture)
38 {
39     uint8_t *ptr;
40     int src_x, src_y, motion_x, motion_y;
41     ptrdiff_t offset, linesize, uvlinesize;
42     int emu = 0;
43
44     motion_x   = s->sprite_offset[0][0];
45     motion_y   = s->sprite_offset[0][1];
46     src_x      = s->mb_x * 16 + (motion_x >> (s->sprite_warping_accuracy + 1));
47     src_y      = s->mb_y * 16 + (motion_y >> (s->sprite_warping_accuracy + 1));
48     motion_x <<= (3 - s->sprite_warping_accuracy);
49     motion_y <<= (3 - s->sprite_warping_accuracy);
50     src_x      = av_clip(src_x, -16, s->width);
51     if (src_x == s->width)
52         motion_x = 0;
53     src_y = av_clip(src_y, -16, s->height);
54     if (src_y == s->height)
55         motion_y = 0;
56
57     linesize   = s->linesize;
58     uvlinesize = s->uvlinesize;
59
60     ptr = ref_picture[0] + src_y * linesize + src_x;
61
62     if (s->flags & CODEC_FLAG_EMU_EDGE) {
63         if ((unsigned)src_x >= FFMAX(s->h_edge_pos - 17, 0) ||
64             (unsigned)src_y >= FFMAX(s->v_edge_pos - 17, 0)) {
65             s->vdsp.emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer, ptr,
66                                      linesize,
67                                      17, 17,
68                                      src_x, src_y,
69                                      s->h_edge_pos, s->v_edge_pos);
70             ptr = s->edge_emu_buffer;
71         }
72     }
73
74     if ((motion_x | motion_y) & 7) {
75         s->dsp.gmc1(dest_y, ptr, linesize, 16,
76                     motion_x & 15, motion_y & 15, 128 - s->no_rounding);
77         s->dsp.gmc1(dest_y + 8, ptr + 8, linesize, 16,
78                     motion_x & 15, motion_y & 15, 128 - s->no_rounding);
79     } else {
80         int dxy;
81
82         dxy = ((motion_x >> 3) & 1) | ((motion_y >> 2) & 2);
83         if (s->no_rounding) {
84             s->hdsp.put_no_rnd_pixels_tab[0][dxy](dest_y, ptr, linesize, 16);
85         } else {
86             s->hdsp.put_pixels_tab[0][dxy](dest_y, ptr, linesize, 16);
87         }
88     }
89
90     if (CONFIG_GRAY && s->flags & CODEC_FLAG_GRAY)
91         return;
92
93     motion_x   = s->sprite_offset[1][0];
94     motion_y   = s->sprite_offset[1][1];
95     src_x      = s->mb_x * 8 + (motion_x >> (s->sprite_warping_accuracy + 1));
96     src_y      = s->mb_y * 8 + (motion_y >> (s->sprite_warping_accuracy + 1));
97     motion_x <<= (3 - s->sprite_warping_accuracy);
98     motion_y <<= (3 - s->sprite_warping_accuracy);
99     src_x      = av_clip(src_x, -8, s->width >> 1);
100     if (src_x == s->width >> 1)
101         motion_x = 0;
102     src_y = av_clip(src_y, -8, s->height >> 1);
103     if (src_y == s->height >> 1)
104         motion_y = 0;
105
106     offset = (src_y * uvlinesize) + src_x;
107     ptr    = ref_picture[1] + offset;
108     if (s->flags & CODEC_FLAG_EMU_EDGE) {
109         if ((unsigned)src_x >= FFMAX((s->h_edge_pos >> 1) - 9, 0) ||
110             (unsigned)src_y >= FFMAX((s->v_edge_pos >> 1) - 9, 0)) {
111             s->vdsp.emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer, ptr,
112                                      uvlinesize,
113                                      9, 9,
114                                      src_x, src_y,
115                                      s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
116             ptr = s->edge_emu_buffer;
117             emu = 1;
118         }
119     }
120     s->dsp.gmc1(dest_cb, ptr, uvlinesize, 8,
121                 motion_x & 15, motion_y & 15, 128 - s->no_rounding);
122
123     ptr = ref_picture[2] + offset;
124     if (emu) {
125         s->vdsp.emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer, ptr,
126                                  uvlinesize,
127                                  9, 9,
128                                  src_x, src_y,
129                                  s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
130         ptr = s->edge_emu_buffer;
131     }
132     s->dsp.gmc1(dest_cr, ptr, uvlinesize, 8,
133                 motion_x & 15, motion_y & 15, 128 - s->no_rounding);
134 }
135
136 static void gmc_motion(MpegEncContext *s,
137                        uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr,
138                        uint8_t **ref_picture)
139 {
140     uint8_t *ptr;
141     int linesize, uvlinesize;
142     const int a = s->sprite_warping_accuracy;
143     int ox, oy;
144
145     linesize   = s->linesize;
146     uvlinesize = s->uvlinesize;
147
148     ptr = ref_picture[0];
149
150     ox = s->sprite_offset[0][0] + s->sprite_delta[0][0] * s->mb_x * 16 +
151          s->sprite_delta[0][1] * s->mb_y * 16;
152     oy = s->sprite_offset[0][1] + s->sprite_delta[1][0] * s->mb_x * 16 +
153          s->sprite_delta[1][1] * s->mb_y * 16;
154
155     s->dsp.gmc(dest_y, ptr, linesize, 16,
156                ox, oy,
157                s->sprite_delta[0][0], s->sprite_delta[0][1],
158                s->sprite_delta[1][0], s->sprite_delta[1][1],
159                a + 1, (1 << (2 * a + 1)) - s->no_rounding,
160                s->h_edge_pos, s->v_edge_pos);
161     s->dsp.gmc(dest_y + 8, ptr, linesize, 16,
162                ox + s->sprite_delta[0][0] * 8,
163                oy + s->sprite_delta[1][0] * 8,
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
169     if (CONFIG_GRAY && s->flags & CODEC_FLAG_GRAY)
170         return;
171
172     ox = s->sprite_offset[1][0] + s->sprite_delta[0][0] * s->mb_x * 8 +
173          s->sprite_delta[0][1] * s->mb_y * 8;
174     oy = s->sprite_offset[1][1] + s->sprite_delta[1][0] * s->mb_x * 8 +
175          s->sprite_delta[1][1] * s->mb_y * 8;
176
177     ptr = ref_picture[1];
178     s->dsp.gmc(dest_cb, ptr, uvlinesize, 8,
179                ox, oy,
180                s->sprite_delta[0][0], s->sprite_delta[0][1],
181                s->sprite_delta[1][0], s->sprite_delta[1][1],
182                a + 1, (1 << (2 * a + 1)) - s->no_rounding,
183                s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
184
185     ptr = ref_picture[2];
186     s->dsp.gmc(dest_cr, ptr, uvlinesize, 8,
187                ox, oy,
188                s->sprite_delta[0][0], s->sprite_delta[0][1],
189                s->sprite_delta[1][0], s->sprite_delta[1][1],
190                a + 1, (1 << (2 * a + 1)) - s->no_rounding,
191                s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
192 }
193
194 static inline int hpel_motion(MpegEncContext *s,
195                               uint8_t *dest, uint8_t *src,
196                               int src_x, int src_y,
197                               op_pixels_func *pix_op,
198                               int motion_x, int motion_y)
199 {
200     int dxy = 0;
201     int emu = 0;
202
203     src_x += motion_x >> 1;
204     src_y += motion_y >> 1;
205
206     /* WARNING: do no forget half pels */
207     src_x = av_clip(src_x, -16, s->width); // FIXME unneeded for emu?
208     if (src_x != s->width)
209         dxy |= motion_x & 1;
210     src_y = av_clip(src_y, -16, s->height);
211     if (src_y != s->height)
212         dxy |= (motion_y & 1) << 1;
213     src += src_y * s->linesize + src_x;
214
215     if (s->unrestricted_mv && (s->flags & CODEC_FLAG_EMU_EDGE)) {
216         if ((unsigned)src_x > FFMAX(s->h_edge_pos - (motion_x & 1) - 8, 0) ||
217             (unsigned)src_y > FFMAX(s->v_edge_pos - (motion_y & 1) - 8, 0)) {
218             s->vdsp.emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer, src,
219                                      s->linesize,
220                                      9, 9,
221                                      src_x, src_y, s->h_edge_pos,
222                                      s->v_edge_pos);
223             src = s->edge_emu_buffer;
224             emu = 1;
225         }
226     }
227     pix_op[dxy](dest, src, s->linesize, 8);
228     return emu;
229 }
230
231 static av_always_inline
232 void mpeg_motion_internal(MpegEncContext *s,
233                           uint8_t *dest_y,
234                           uint8_t *dest_cb,
235                           uint8_t *dest_cr,
236                           int field_based,
237                           int bottom_field,
238                           int field_select,
239                           uint8_t **ref_picture,
240                           op_pixels_func (*pix_op)[4],
241                           int motion_x,
242                           int motion_y,
243                           int h,
244                           int is_mpeg12,
245                           int mb_y)
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;
250     ptrdiff_t uvlinesize, linesize;
251
252 #if 0
253     if (s->quarter_sample) {
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.f.linesize[0] << field_based;
261     uvlinesize = s->current_picture.f.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 = (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 = (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     // Even chroma mv's are full pel in H261
280     } else if (!is_mpeg12 && s->out_format == FMT_H261) {
281         mx      = motion_x / 4;
282         my      = motion_y / 4;
283         uvdxy   = 0;
284         uvsrc_x = s->mb_x * 8 + mx;
285         uvsrc_y = mb_y * 8 + my;
286     } else {
287         if (s->chroma_y_shift) {
288             mx      = motion_x / 2;
289             my      = motion_y / 2;
290             uvdxy   = ((my & 1) << 1) | (mx & 1);
291             uvsrc_x = s->mb_x * 8 + (mx >> 1);
292             uvsrc_y = (mb_y << (3 - field_based)) + (my >> 1);
293         } else {
294             if (s->chroma_x_shift) {
295                 // Chroma422
296                 mx      = motion_x / 2;
297                 uvdxy   = ((motion_y & 1) << 1) | (mx & 1);
298                 uvsrc_x = s->mb_x * 8 + (mx >> 1);
299                 uvsrc_y = src_y;
300             } else {
301                 // Chroma444
302                 uvdxy   = dxy;
303                 uvsrc_x = src_x;
304                 uvsrc_y = src_y;
305             }
306         }
307     }
308
309     ptr_y  = ref_picture[0] + src_y * linesize + src_x;
310     ptr_cb = ref_picture[1] + uvsrc_y * uvlinesize + uvsrc_x;
311     ptr_cr = ref_picture[2] + uvsrc_y * uvlinesize + uvsrc_x;
312
313     if ((unsigned)src_x > FFMAX(s->h_edge_pos - (motion_x & 1) - 16, 0) ||
314         (unsigned)src_y > FFMAX(v_edge_pos - (motion_y & 1) - h, 0)) {
315         if (is_mpeg12 ||
316             s->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO ||
317             s->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG1VIDEO) {
318             av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG,
319                    "MPEG motion vector out of boundary (%d %d)\n", src_x,
320                    src_y);
321             return;
322         }
323         s->vdsp.emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer, ptr_y,
324                                  s->linesize,
325                                  17, 17 + field_based,
326                                  src_x, src_y << field_based,
327                                  s->h_edge_pos, s->v_edge_pos);
328         ptr_y = s->edge_emu_buffer;
329         if (!CONFIG_GRAY || !(s->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
330             uint8_t *uvbuf = s->edge_emu_buffer + 18 * s->linesize;
331             s->vdsp.emulated_edge_mc(uvbuf, ptr_cb,
332                                      s->uvlinesize,
333                                      9, 9 + field_based,
334                                      uvsrc_x, uvsrc_y << field_based,
335                                      s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
336             s->vdsp.emulated_edge_mc(uvbuf + 16, ptr_cr,
337                                      s->uvlinesize,
338                                      9, 9 + field_based,
339                                      uvsrc_x, uvsrc_y << field_based,
340                                      s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
341             ptr_cb = uvbuf;
342             ptr_cr = uvbuf + 16;
343         }
344     }
345
346     /* FIXME use this for field pix too instead of the obnoxious hack which
347      * changes picture.data */
348     if (bottom_field) {
349         dest_y  += s->linesize;
350         dest_cb += s->uvlinesize;
351         dest_cr += s->uvlinesize;
352     }
353
354     if (field_select) {
355         ptr_y  += s->linesize;
356         ptr_cb += s->uvlinesize;
357         ptr_cr += s->uvlinesize;
358     }
359
360     pix_op[0][dxy](dest_y, ptr_y, linesize, h);
361
362     if (!CONFIG_GRAY || !(s->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
363         pix_op[s->chroma_x_shift][uvdxy]
364             (dest_cb, ptr_cb, uvlinesize, h >> s->chroma_y_shift);
365         pix_op[s->chroma_x_shift][uvdxy]
366             (dest_cr, ptr_cr, uvlinesize, h >> s->chroma_y_shift);
367     }
368     if (!is_mpeg12 && (CONFIG_H261_ENCODER || CONFIG_H261_DECODER) &&
369         s->out_format == FMT_H261) {
370         ff_h261_loop_filter(s);
371     }
372 }
373 /* apply one mpeg motion vector to the three components */
374 static void mpeg_motion(MpegEncContext *s,
375                         uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr,
376                         int field_select, uint8_t **ref_picture,
377                         op_pixels_func (*pix_op)[4],
378                         int motion_x, int motion_y, int h, int mb_y)
379 {
380 #if !CONFIG_SMALL
381     if (s->out_format == FMT_MPEG1)
382         mpeg_motion_internal(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, 0, 0,
383                              field_select, ref_picture, pix_op,
384                              motion_x, motion_y, h, 1, mb_y);
385     else
386 #endif
387         mpeg_motion_internal(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, 0, 0,
388                              field_select, ref_picture, pix_op,
389                              motion_x, motion_y, h, 0, mb_y);
390 }
391
392 static void mpeg_motion_field(MpegEncContext *s, uint8_t *dest_y,
393                               uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr,
394                               int bottom_field, int field_select,
395                               uint8_t **ref_picture,
396                               op_pixels_func (*pix_op)[4],
397                               int motion_x, int motion_y, int h, int mb_y)
398 {
399 #if !CONFIG_SMALL
400     if(s->out_format == FMT_MPEG1)
401         mpeg_motion_internal(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, 1,
402                              bottom_field, field_select, ref_picture, pix_op,
403                              motion_x, motion_y, h, 1, mb_y);
404     else
405 #endif
406         mpeg_motion_internal(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, 1,
407                              bottom_field, field_select, ref_picture, pix_op,
408                              motion_x, motion_y, h, 0, mb_y);
409 }
410
411 // FIXME move to dsputil, avg variant, 16x16 version
412 static inline void put_obmc(uint8_t *dst, uint8_t *src[5], int stride)
413 {
414     int x;
415     uint8_t *const top    = src[1];
416     uint8_t *const left   = src[2];
417     uint8_t *const mid    = src[0];
418     uint8_t *const right  = src[3];
419     uint8_t *const bottom = src[4];
420 #define OBMC_FILTER(x, t, l, m, r, b)\
421     dst[x]= (t*top[x] + l*left[x] + m*mid[x] + r*right[x] + b*bottom[x] + 4)>>3
422 #define OBMC_FILTER4(x, t, l, m, r, b)\
423     OBMC_FILTER(x         , t, l, m, r, b);\
424     OBMC_FILTER(x+1       , t, l, m, r, b);\
425     OBMC_FILTER(x  +stride, t, l, m, r, b);\
426     OBMC_FILTER(x+1+stride, t, l, m, r, b);
427
428     x = 0;
429     OBMC_FILTER (x    , 2, 2, 4, 0, 0);
430     OBMC_FILTER (x + 1, 2, 1, 5, 0, 0);
431     OBMC_FILTER4(x + 2, 2, 1, 5, 0, 0);
432     OBMC_FILTER4(x + 4, 2, 0, 5, 1, 0);
433     OBMC_FILTER (x + 6, 2, 0, 5, 1, 0);
434     OBMC_FILTER (x + 7, 2, 0, 4, 2, 0);
435     x += stride;
436     OBMC_FILTER (x    , 1, 2, 5, 0, 0);
437     OBMC_FILTER (x + 1, 1, 2, 5, 0, 0);
438     OBMC_FILTER (x + 6, 1, 0, 5, 2, 0);
439     OBMC_FILTER (x + 7, 1, 0, 5, 2, 0);
440     x += stride;
441     OBMC_FILTER4(x    , 1, 2, 5, 0, 0);
442     OBMC_FILTER4(x + 2, 1, 1, 6, 0, 0);
443     OBMC_FILTER4(x + 4, 1, 0, 6, 1, 0);
444     OBMC_FILTER4(x + 6, 1, 0, 5, 2, 0);
445     x += 2 * stride;
446     OBMC_FILTER4(x    , 0, 2, 5, 0, 1);
447     OBMC_FILTER4(x + 2, 0, 1, 6, 0, 1);
448     OBMC_FILTER4(x + 4, 0, 0, 6, 1, 1);
449     OBMC_FILTER4(x + 6, 0, 0, 5, 2, 1);
450     x += 2*stride;
451     OBMC_FILTER (x    , 0, 2, 5, 0, 1);
452     OBMC_FILTER (x + 1, 0, 2, 5, 0, 1);
453     OBMC_FILTER4(x + 2, 0, 1, 5, 0, 2);
454     OBMC_FILTER4(x + 4, 0, 0, 5, 1, 2);
455     OBMC_FILTER (x + 6, 0, 0, 5, 2, 1);
456     OBMC_FILTER (x + 7, 0, 0, 5, 2, 1);
457     x += stride;
458     OBMC_FILTER (x    , 0, 2, 4, 0, 2);
459     OBMC_FILTER (x + 1, 0, 1, 5, 0, 2);
460     OBMC_FILTER (x + 6, 0, 0, 5, 1, 2);
461     OBMC_FILTER (x + 7, 0, 0, 4, 2, 2);
462 }
463
464 /* obmc for 1 8x8 luma block */
465 static inline void obmc_motion(MpegEncContext *s,
466                                uint8_t *dest, uint8_t *src,
467                                int src_x, int src_y,
468                                op_pixels_func *pix_op,
469                                int16_t mv[5][2] /* mid top left right bottom */)
470 #define MID    0
471 {
472     int i;
473     uint8_t *ptr[5];
474
475     assert(s->quarter_sample == 0);
476
477     for (i = 0; i < 5; i++) {
478         if (i && mv[i][0] == mv[MID][0] && mv[i][1] == mv[MID][1]) {
479             ptr[i] = ptr[MID];
480         } else {
481             ptr[i] = s->obmc_scratchpad + 8 * (i & 1) +
482                      s->linesize * 8 * (i >> 1);
483             hpel_motion(s, ptr[i], src, src_x, src_y, pix_op,
484                         mv[i][0], mv[i][1]);
485         }
486     }
487
488     put_obmc(dest, ptr, s->linesize);
489 }
490
491 static inline void qpel_motion(MpegEncContext *s,
492                                uint8_t *dest_y,
493                                uint8_t *dest_cb,
494                                uint8_t *dest_cr,
495                                int field_based, int bottom_field,
496                                int field_select, uint8_t **ref_picture,
497                                op_pixels_func (*pix_op)[4],
498                                qpel_mc_func (*qpix_op)[16],
499                                int motion_x, int motion_y, int h)
500 {
501     uint8_t *ptr_y, *ptr_cb, *ptr_cr;
502     int dxy, uvdxy, mx, my, src_x, src_y, uvsrc_x, uvsrc_y, v_edge_pos;
503     ptrdiff_t linesize, uvlinesize;
504
505     dxy   = ((motion_y & 3) << 2) | (motion_x & 3);
506
507     src_x = s->mb_x *  16                 + (motion_x >> 2);
508     src_y = s->mb_y * (16 >> field_based) + (motion_y >> 2);
509
510     v_edge_pos = s->v_edge_pos >> field_based;
511     linesize   = s->linesize   << field_based;
512     uvlinesize = s->uvlinesize << field_based;
513
514     if (field_based) {
515         mx = motion_x / 2;
516         my = motion_y >> 1;
517     } else if (s->workaround_bugs & FF_BUG_QPEL_CHROMA2) {
518         static const int rtab[8] = { 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 1 };
519         mx = (motion_x >> 1) + rtab[motion_x & 7];
520         my = (motion_y >> 1) + rtab[motion_y & 7];
521     } else if (s->workaround_bugs & FF_BUG_QPEL_CHROMA) {
522         mx = (motion_x >> 1) | (motion_x & 1);
523         my = (motion_y >> 1) | (motion_y & 1);
524     } else {
525         mx = motion_x / 2;
526         my = motion_y / 2;
527     }
528     mx = (mx >> 1) | (mx & 1);
529     my = (my >> 1) | (my & 1);
530
531     uvdxy = (mx & 1) | ((my & 1) << 1);
532     mx  >>= 1;
533     my  >>= 1;
534
535     uvsrc_x = s->mb_x *  8                 + mx;
536     uvsrc_y = s->mb_y * (8 >> field_based) + my;
537
538     ptr_y  = ref_picture[0] + src_y   * linesize   + src_x;
539     ptr_cb = ref_picture[1] + uvsrc_y * uvlinesize + uvsrc_x;
540     ptr_cr = ref_picture[2] + uvsrc_y * uvlinesize + uvsrc_x;
541
542     if ((unsigned)src_x > FFMAX(s->h_edge_pos - (motion_x & 3) - 16, 0) ||
543         (unsigned)src_y > FFMAX(v_edge_pos - (motion_y & 3) - h, 0)) {
544         s->vdsp.emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer, ptr_y,
545                                  s->linesize,
546                                  17, 17 + field_based,
547                                  src_x, src_y << field_based,
548                                  s->h_edge_pos, s->v_edge_pos);
549         ptr_y = s->edge_emu_buffer;
550         if (!CONFIG_GRAY || !(s->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
551             uint8_t *uvbuf = s->edge_emu_buffer + 18 * s->linesize;
552             s->vdsp.emulated_edge_mc(uvbuf, ptr_cb,
553                                      s->uvlinesize,
554                                      9, 9 + field_based,
555                                      uvsrc_x, uvsrc_y << field_based,
556                                      s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
557             s->vdsp.emulated_edge_mc(uvbuf + 16, ptr_cr,
558                                      s->uvlinesize,
559                                      9, 9 + field_based,
560                                      uvsrc_x, uvsrc_y << field_based,
561                                      s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
562             ptr_cb = uvbuf;
563             ptr_cr = uvbuf + 16;
564         }
565     }
566
567     if (!field_based)
568         qpix_op[0][dxy](dest_y, ptr_y, linesize);
569     else {
570         if (bottom_field) {
571             dest_y  += s->linesize;
572             dest_cb += s->uvlinesize;
573             dest_cr += s->uvlinesize;
574         }
575
576         if (field_select) {
577             ptr_y  += s->linesize;
578             ptr_cb += s->uvlinesize;
579             ptr_cr += s->uvlinesize;
580         }
581         // damn interlaced mode
582         // FIXME boundary mirroring is not exactly correct here
583         qpix_op[1][dxy](dest_y, ptr_y, linesize);
584         qpix_op[1][dxy](dest_y + 8, ptr_y + 8, linesize);
585     }
586     if (!CONFIG_GRAY || !(s->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
587         pix_op[1][uvdxy](dest_cr, ptr_cr, uvlinesize, h >> 1);
588         pix_op[1][uvdxy](dest_cb, ptr_cb, uvlinesize, h >> 1);
589     }
590 }
591
592 /**
593  * h263 chroma 4mv motion compensation.
594  */
595 static void chroma_4mv_motion(MpegEncContext *s,
596                               uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr,
597                               uint8_t **ref_picture,
598                               op_pixels_func *pix_op,
599                               int mx, int my)
600 {
601     uint8_t *ptr;
602     int src_x, src_y, dxy, emu = 0;
603     ptrdiff_t offset;
604
605     /* In case of 8X8, we construct a single chroma motion vector
606      * with a special rounding */
607     mx = ff_h263_round_chroma(mx);
608     my = ff_h263_round_chroma(my);
609
610     dxy  = ((my & 1) << 1) | (mx & 1);
611     mx >>= 1;
612     my >>= 1;
613
614     src_x = s->mb_x * 8 + mx;
615     src_y = s->mb_y * 8 + my;
616     src_x = av_clip(src_x, -8, (s->width >> 1));
617     if (src_x == (s->width >> 1))
618         dxy &= ~1;
619     src_y = av_clip(src_y, -8, (s->height >> 1));
620     if (src_y == (s->height >> 1))
621         dxy &= ~2;
622
623     offset = src_y * s->uvlinesize + src_x;
624     ptr    = ref_picture[1] + offset;
625     if (s->flags & CODEC_FLAG_EMU_EDGE) {
626         if ((unsigned)src_x > FFMAX((s->h_edge_pos >> 1) - (dxy & 1) - 8, 0) ||
627             (unsigned)src_y > FFMAX((s->v_edge_pos >> 1) - (dxy >> 1) - 8, 0)) {
628             s->vdsp.emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer,
629                                      ptr, s->uvlinesize,
630                                      9, 9, src_x, src_y,
631                                      s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
632             ptr = s->edge_emu_buffer;
633             emu = 1;
634         }
635     }
636     pix_op[dxy](dest_cb, ptr, s->uvlinesize, 8);
637
638     ptr = ref_picture[2] + offset;
639     if (emu) {
640         s->vdsp.emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer,
641                                  ptr, s->uvlinesize,
642                                  9, 9, src_x, src_y,
643                                  s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
644         ptr = s->edge_emu_buffer;
645     }
646     pix_op[dxy](dest_cr, ptr, s->uvlinesize, 8);
647 }
648
649 static inline void prefetch_motion(MpegEncContext *s, uint8_t **pix, int dir)
650 {
651     /* fetch pixels for estimated mv 4 macroblocks ahead
652      * optimized for 64byte cache lines */
653     const int shift = s->quarter_sample ? 2 : 1;
654     const int mx    = (s->mv[dir][0][0] >> shift) + 16 * s->mb_x + 8;
655     const int my    = (s->mv[dir][0][1] >> shift) + 16 * s->mb_y;
656     int off         = mx + (my + (s->mb_x & 3) * 4) * s->linesize + 64;
657
658     s->vdsp.prefetch(pix[0] + off, s->linesize, 4);
659     off = (mx >> 1) + ((my >> 1) + (s->mb_x & 7)) * s->uvlinesize + 64;
660     s->vdsp.prefetch(pix[1] + off, pix[2] - pix[1], 2);
661 }
662
663 /**
664  * motion compensation of a single macroblock
665  * @param s context
666  * @param dest_y luma destination pointer
667  * @param dest_cb chroma cb/u destination pointer
668  * @param dest_cr chroma cr/v destination pointer
669  * @param dir direction (0->forward, 1->backward)
670  * @param ref_picture array[3] of pointers to the 3 planes of the reference picture
671  * @param pix_op halfpel motion compensation function (average or put normally)
672  * @param qpix_op qpel motion compensation function (average or put normally)
673  * the motion vectors are taken from s->mv and the MV type from s->mv_type
674  */
675 static av_always_inline void MPV_motion_internal(MpegEncContext *s,
676                                                  uint8_t *dest_y,
677                                                  uint8_t *dest_cb,
678                                                  uint8_t *dest_cr,
679                                                  int dir,
680                                                  uint8_t **ref_picture,
681                                                  op_pixels_func (*pix_op)[4],
682                                                  qpel_mc_func (*qpix_op)[16],
683                                                  int is_mpeg12)
684 {
685     int dxy, mx, my, src_x, src_y, motion_x, motion_y;
686     int mb_x, mb_y, i;
687     uint8_t *ptr, *dest;
688
689     mb_x = s->mb_x;
690     mb_y = s->mb_y;
691
692     prefetch_motion(s, ref_picture, dir);
693
694     if (!is_mpeg12 && s->obmc && s->pict_type != AV_PICTURE_TYPE_B) {
695         LOCAL_ALIGNED_8(int16_t, mv_cache, [4], [4][2]);
696         Picture *cur_frame   = &s->current_picture;
697         const int xy         = s->mb_x + s->mb_y * s->mb_stride;
698         const int mot_stride = s->b8_stride;
699         const int mot_xy     = mb_x * 2 + mb_y * 2 * mot_stride;
700
701         assert(!s->mb_skipped);
702
703         AV_COPY32(mv_cache[1][1], cur_frame->motion_val[0][mot_xy]);
704         AV_COPY32(mv_cache[1][2], cur_frame->motion_val[0][mot_xy + 1]);
705
706         AV_COPY32(mv_cache[2][1],
707                   cur_frame->motion_val[0][mot_xy + mot_stride]);
708         AV_COPY32(mv_cache[2][2],
709                   cur_frame->motion_val[0][mot_xy + mot_stride + 1]);
710
711         AV_COPY32(mv_cache[3][1],
712                   cur_frame->motion_val[0][mot_xy + mot_stride]);
713         AV_COPY32(mv_cache[3][2],
714                   cur_frame->motion_val[0][mot_xy + mot_stride + 1]);
715
716         if (mb_y == 0 || IS_INTRA(cur_frame->mb_type[xy - s->mb_stride])) {
717             AV_COPY32(mv_cache[0][1], mv_cache[1][1]);
718             AV_COPY32(mv_cache[0][2], mv_cache[1][2]);
719         } else {
720             AV_COPY32(mv_cache[0][1],
721                       cur_frame->motion_val[0][mot_xy - mot_stride]);
722             AV_COPY32(mv_cache[0][2],
723                       cur_frame->motion_val[0][mot_xy - mot_stride + 1]);
724         }
725
726         if (mb_x == 0 || IS_INTRA(cur_frame->mb_type[xy - 1])) {
727             AV_COPY32(mv_cache[1][0], mv_cache[1][1]);
728             AV_COPY32(mv_cache[2][0], mv_cache[2][1]);
729         } else {
730             AV_COPY32(mv_cache[1][0], cur_frame->motion_val[0][mot_xy - 1]);
731             AV_COPY32(mv_cache[2][0],
732                       cur_frame->motion_val[0][mot_xy - 1 + mot_stride]);
733         }
734
735         if (mb_x + 1 >= s->mb_width || IS_INTRA(cur_frame->mb_type[xy + 1])) {
736             AV_COPY32(mv_cache[1][3], mv_cache[1][2]);
737             AV_COPY32(mv_cache[2][3], mv_cache[2][2]);
738         } else {
739             AV_COPY32(mv_cache[1][3], cur_frame->motion_val[0][mot_xy + 2]);
740             AV_COPY32(mv_cache[2][3],
741                       cur_frame->motion_val[0][mot_xy + 2 + mot_stride]);
742         }
743
744         mx = 0;
745         my = 0;
746         for (i = 0; i < 4; i++) {
747             const int x      = (i & 1) + 1;
748             const int y      = (i >> 1) + 1;
749             int16_t mv[5][2] = {
750                 { mv_cache[y][x][0],     mv_cache[y][x][1]         },
751                 { mv_cache[y - 1][x][0], mv_cache[y - 1][x][1]     },
752                 { mv_cache[y][x - 1][0], mv_cache[y][x - 1][1]     },
753                 { mv_cache[y][x + 1][0], mv_cache[y][x + 1][1]     },
754                 { mv_cache[y + 1][x][0], mv_cache[y + 1][x][1]     }
755             };
756             // FIXME cleanup
757             obmc_motion(s, dest_y + ((i & 1) * 8) + (i >> 1) * 8 * s->linesize,
758                         ref_picture[0],
759                         mb_x * 16 + (i & 1) * 8, mb_y * 16 + (i >> 1) * 8,
760                         pix_op[1],
761                         mv);
762
763             mx += mv[0][0];
764             my += mv[0][1];
765         }
766         if (!CONFIG_GRAY || !(s->flags & CODEC_FLAG_GRAY))
767             chroma_4mv_motion(s, dest_cb, dest_cr,
768                               ref_picture, pix_op[1],
769                               mx, my);
770
771         return;
772     }
773
774     switch (s->mv_type) {
775     case MV_TYPE_16X16:
776         if (s->mcsel) {
777             if (s->real_sprite_warping_points == 1) {
778                 gmc1_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
779                             ref_picture);
780             } else {
781                 gmc_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
782                            ref_picture);
783             }
784         } else if (!is_mpeg12 && s->quarter_sample) {
785             qpel_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
786                         0, 0, 0,
787                         ref_picture, pix_op, qpix_op,
788                         s->mv[dir][0][0], s->mv[dir][0][1], 16);
789         } else if (!is_mpeg12 && (CONFIG_WMV2_DECODER || CONFIG_WMV2_ENCODER) &&
790                    s->mspel && s->codec_id == AV_CODEC_ID_WMV2) {
791             ff_mspel_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
792                             ref_picture, pix_op,
793                             s->mv[dir][0][0], s->mv[dir][0][1], 16);
794         } else {
795             mpeg_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, 0,
796                         ref_picture, pix_op,
797                         s->mv[dir][0][0], s->mv[dir][0][1], 16, mb_y);
798         }
799         break;
800     case MV_TYPE_8X8:
801         if (!is_mpeg12) {
802             mx = 0;
803             my = 0;
804             if (s->quarter_sample) {
805                 for (i = 0; i < 4; i++) {
806                     motion_x = s->mv[dir][i][0];
807                     motion_y = s->mv[dir][i][1];
808
809                     dxy   = ((motion_y & 3) << 2) | (motion_x & 3);
810                     src_x = mb_x * 16 + (motion_x >> 2) + (i & 1) * 8;
811                     src_y = mb_y * 16 + (motion_y >> 2) + (i >> 1) * 8;
812
813                     /* WARNING: do no forget half pels */
814                     src_x = av_clip(src_x, -16, s->width);
815                     if (src_x == s->width)
816                         dxy &= ~3;
817                     src_y = av_clip(src_y, -16, s->height);
818                     if (src_y == s->height)
819                         dxy &= ~12;
820
821                     ptr = ref_picture[0] + (src_y * s->linesize) + (src_x);
822                     if (s->flags & CODEC_FLAG_EMU_EDGE) {
823                         if ((unsigned)src_x > FFMAX(s->h_edge_pos - (motion_x & 3) - 8, 0) ||
824                             (unsigned)src_y > FFMAX(s->v_edge_pos - (motion_y & 3) - 8, 0)) {
825                             s->vdsp.emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer, ptr,
826                                                      s->linesize,
827                                                      9, 9,
828                                                      src_x, src_y,
829                                                      s->h_edge_pos,
830                                                      s->v_edge_pos);
831                             ptr = s->edge_emu_buffer;
832                         }
833                     }
834                     dest = dest_y + ((i & 1) * 8) + (i >> 1) * 8 * s->linesize;
835                     qpix_op[1][dxy](dest, ptr, s->linesize);
836
837                     mx += s->mv[dir][i][0] / 2;
838                     my += s->mv[dir][i][1] / 2;
839                 }
840             } else {
841                 for (i = 0; i < 4; i++) {
842                     hpel_motion(s,
843                                 dest_y + ((i & 1) * 8) + (i >> 1) * 8 * s->linesize,
844                                 ref_picture[0],
845                                 mb_x * 16 + (i & 1) * 8,
846                                 mb_y * 16 + (i >> 1) * 8,
847                                 pix_op[1],
848                                 s->mv[dir][i][0],
849                                 s->mv[dir][i][1]);
850
851                     mx += s->mv[dir][i][0];
852                     my += s->mv[dir][i][1];
853                 }
854             }
855
856             if (!CONFIG_GRAY || !(s->flags & CODEC_FLAG_GRAY))
857                 chroma_4mv_motion(s, dest_cb, dest_cr,
858                                   ref_picture, pix_op[1], mx, my);
859         }
860         break;
861     case MV_TYPE_FIELD:
862         if (s->picture_structure == PICT_FRAME) {
863             if (!is_mpeg12 && s->quarter_sample) {
864                 for (i = 0; i < 2; i++)
865                     qpel_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
866                                 1, i, s->field_select[dir][i],
867                                 ref_picture, pix_op, qpix_op,
868                                 s->mv[dir][i][0], s->mv[dir][i][1], 8);
869             } else {
870                 /* top field */
871                 mpeg_motion_field(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
872                                   0, s->field_select[dir][0],
873                                   ref_picture, pix_op,
874                                   s->mv[dir][0][0], s->mv[dir][0][1], 8, mb_y);
875                 /* bottom field */
876                 mpeg_motion_field(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
877                                   1, s->field_select[dir][1],
878                                   ref_picture, pix_op,
879                                   s->mv[dir][1][0], s->mv[dir][1][1], 8, mb_y);
880             }
881         } else {
882             if (s->picture_structure != s->field_select[dir][0] + 1 &&
883                 s->pict_type != AV_PICTURE_TYPE_B && !s->first_field) {
884                 ref_picture = s->current_picture_ptr->f.data;
885             }
886
887             mpeg_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
888                         s->field_select[dir][0],
889                         ref_picture, pix_op,
890                         s->mv[dir][0][0], s->mv[dir][0][1], 16, mb_y >> 1);
891         }
892         break;
893     case MV_TYPE_16X8:
894         for (i = 0; i < 2; i++) {
895             uint8_t **ref2picture;
896
897             if (s->picture_structure == s->field_select[dir][i] + 1
898                 || s->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_B || s->first_field) {
899                 ref2picture = ref_picture;
900             } else {
901                 ref2picture = s->current_picture_ptr->f.data;
902             }
903
904             mpeg_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
905                         s->field_select[dir][i],
906                         ref2picture, pix_op,
907                         s->mv[dir][i][0], s->mv[dir][i][1] + 16 * i,
908                         8, mb_y >> 1);
909
910             dest_y  += 16 * s->linesize;
911             dest_cb += (16 >> s->chroma_y_shift) * s->uvlinesize;
912             dest_cr += (16 >> s->chroma_y_shift) * s->uvlinesize;
913         }
914         break;
915     case MV_TYPE_DMV:
916         if (s->picture_structure == PICT_FRAME) {
917             for (i = 0; i < 2; i++) {
918                 int j;
919                 for (j = 0; j < 2; j++)
920                     mpeg_motion_field(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
921                                       j, j ^ i, ref_picture, pix_op,
922                                       s->mv[dir][2 * i + j][0],
923                                       s->mv[dir][2 * i + j][1], 8, mb_y);
924                 pix_op = s->hdsp.avg_pixels_tab;
925             }
926         } else {
927             for (i = 0; i < 2; i++) {
928                 mpeg_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
929                             s->picture_structure != i + 1,
930                             ref_picture, pix_op,
931                             s->mv[dir][2 * i][0], s->mv[dir][2 * i][1],
932                             16, mb_y >> 1);
933
934                 // after put we make avg of the same block
935                 pix_op = s->hdsp.avg_pixels_tab;
936
937                 /* opposite parity is always in the same frame if this is
938                  * second field */
939                 if (!s->first_field) {
940                     ref_picture = s->current_picture_ptr->f.data;
941                 }
942             }
943         }
944         break;
945     default: assert(0);
946     }
947 }
948
949 void ff_MPV_motion(MpegEncContext *s,
950                    uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb,
951                    uint8_t *dest_cr, int dir,
952                    uint8_t **ref_picture,
953                    op_pixels_func (*pix_op)[4],
954                    qpel_mc_func (*qpix_op)[16])
955 {
956 #if !CONFIG_SMALL
957     if (s->out_format == FMT_MPEG1)
958         MPV_motion_internal(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, dir,
959                             ref_picture, pix_op, qpix_op, 1);
960     else
961 #endif
962         MPV_motion_internal(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, dir,
963                             ref_picture, pix_op, qpix_op, 0);
964 }