alpha/pixblockdsp: move code out of dsputil
[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 FFmpeg.
8  *
9  * FFmpeg 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  * FFmpeg 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 FFmpeg; 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/avassert.h"
27 #include "libavutil/internal.h"
28 #include "avcodec.h"
29 #include "h261.h"
30 #include "mpegutils.h"
31 #include "mpegvideo.h"
32 #include "mjpegenc.h"
33 #include "msmpeg4.h"
34 #include "qpeldsp.h"
35 #include <limits.h>
36
37 static void gmc1_motion(MpegEncContext *s,
38                         uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr,
39                         uint8_t **ref_picture)
40 {
41     uint8_t *ptr;
42     int src_x, src_y, motion_x, motion_y;
43     ptrdiff_t offset, linesize, uvlinesize;
44     int emu = 0;
45
46     motion_x   = s->sprite_offset[0][0];
47     motion_y   = s->sprite_offset[0][1];
48     src_x      = s->mb_x * 16 + (motion_x >> (s->sprite_warping_accuracy + 1));
49     src_y      = s->mb_y * 16 + (motion_y >> (s->sprite_warping_accuracy + 1));
50     motion_x <<= (3 - s->sprite_warping_accuracy);
51     motion_y <<= (3 - s->sprite_warping_accuracy);
52     src_x      = av_clip(src_x, -16, s->width);
53     if (src_x == s->width)
54         motion_x = 0;
55     src_y = av_clip(src_y, -16, s->height);
56     if (src_y == s->height)
57         motion_y = 0;
58
59     linesize   = s->linesize;
60     uvlinesize = s->uvlinesize;
61
62     ptr = ref_picture[0] + src_y * linesize + src_x;
63
64     if ((unsigned)src_x >= FFMAX(s->h_edge_pos - 17, 0) ||
65         (unsigned)src_y >= FFMAX(s->v_edge_pos - 17, 0)) {
66         s->vdsp.emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer, ptr,
67                                  linesize, linesize,
68                                  17, 17,
69                                  src_x, src_y,
70                                  s->h_edge_pos, s->v_edge_pos);
71         ptr = s->edge_emu_buffer;
72     }
73
74     if ((motion_x | motion_y) & 7) {
75         s->mdsp.gmc1(dest_y, ptr, linesize, 16,
76                      motion_x & 15, motion_y & 15, 128 - s->no_rounding);
77         s->mdsp.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 ((unsigned)src_x >= FFMAX((s->h_edge_pos >> 1) - 9, 0) ||
109         (unsigned)src_y >= FFMAX((s->v_edge_pos >> 1) - 9, 0)) {
110         s->vdsp.emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer, ptr,
111                                  uvlinesize, uvlinesize,
112                                  9, 9,
113                                  src_x, src_y,
114                                  s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
115         ptr = s->edge_emu_buffer;
116         emu = 1;
117     }
118     s->mdsp.gmc1(dest_cb, ptr, uvlinesize, 8,
119                  motion_x & 15, motion_y & 15, 128 - s->no_rounding);
120
121     ptr = ref_picture[2] + offset;
122     if (emu) {
123         s->vdsp.emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer, ptr,
124                                  uvlinesize, uvlinesize,
125                                  9, 9,
126                                  src_x, src_y,
127                                  s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
128         ptr = s->edge_emu_buffer;
129     }
130     s->mdsp.gmc1(dest_cr, ptr, uvlinesize, 8,
131                  motion_x & 15, motion_y & 15, 128 - s->no_rounding);
132 }
133
134 static void gmc_motion(MpegEncContext *s,
135                        uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr,
136                        uint8_t **ref_picture)
137 {
138     uint8_t *ptr;
139     int linesize, uvlinesize;
140     const int a = s->sprite_warping_accuracy;
141     int ox, oy;
142
143     linesize   = s->linesize;
144     uvlinesize = s->uvlinesize;
145
146     ptr = ref_picture[0];
147
148     ox = s->sprite_offset[0][0] + s->sprite_delta[0][0] * s->mb_x * 16 +
149          s->sprite_delta[0][1] * s->mb_y * 16;
150     oy = s->sprite_offset[0][1] + s->sprite_delta[1][0] * s->mb_x * 16 +
151          s->sprite_delta[1][1] * s->mb_y * 16;
152
153     s->mdsp.gmc(dest_y, ptr, linesize, 16,
154                 ox, oy,
155                 s->sprite_delta[0][0], s->sprite_delta[0][1],
156                 s->sprite_delta[1][0], s->sprite_delta[1][1],
157                 a + 1, (1 << (2 * a + 1)) - s->no_rounding,
158                 s->h_edge_pos, s->v_edge_pos);
159     s->mdsp.gmc(dest_y + 8, ptr, linesize, 16,
160                 ox + s->sprite_delta[0][0] * 8,
161                 oy + s->sprite_delta[1][0] * 8,
162                 s->sprite_delta[0][0], s->sprite_delta[0][1],
163                 s->sprite_delta[1][0], s->sprite_delta[1][1],
164                 a + 1, (1 << (2 * a + 1)) - s->no_rounding,
165                 s->h_edge_pos, s->v_edge_pos);
166
167     if (CONFIG_GRAY && s->flags & CODEC_FLAG_GRAY)
168         return;
169
170     ox = s->sprite_offset[1][0] + s->sprite_delta[0][0] * s->mb_x * 8 +
171          s->sprite_delta[0][1] * s->mb_y * 8;
172     oy = s->sprite_offset[1][1] + s->sprite_delta[1][0] * s->mb_x * 8 +
173          s->sprite_delta[1][1] * s->mb_y * 8;
174
175     ptr = ref_picture[1];
176     s->mdsp.gmc(dest_cb, ptr, uvlinesize, 8,
177                 ox, oy,
178                 s->sprite_delta[0][0], s->sprite_delta[0][1],
179                 s->sprite_delta[1][0], s->sprite_delta[1][1],
180                 a + 1, (1 << (2 * a + 1)) - s->no_rounding,
181                 s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
182
183     ptr = ref_picture[2];
184     s->mdsp.gmc(dest_cr, ptr, uvlinesize, 8,
185                 ox, oy,
186                 s->sprite_delta[0][0], s->sprite_delta[0][1],
187                 s->sprite_delta[1][0], s->sprite_delta[1][1],
188                 a + 1, (1 << (2 * a + 1)) - s->no_rounding,
189                 s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
190 }
191
192 static inline int hpel_motion(MpegEncContext *s,
193                               uint8_t *dest, uint8_t *src,
194                               int src_x, int src_y,
195                               op_pixels_func *pix_op,
196                               int motion_x, int motion_y)
197 {
198     int dxy = 0;
199     int emu = 0;
200
201     src_x += motion_x >> 1;
202     src_y += motion_y >> 1;
203
204     /* WARNING: do no forget half pels */
205     src_x = av_clip(src_x, -16, s->width); // FIXME unneeded for emu?
206     if (src_x != s->width)
207         dxy |= motion_x & 1;
208     src_y = av_clip(src_y, -16, s->height);
209     if (src_y != s->height)
210         dxy |= (motion_y & 1) << 1;
211     src += src_y * s->linesize + src_x;
212
213         if ((unsigned)src_x > FFMAX(s->h_edge_pos - (motion_x & 1) - 8, 0) ||
214             (unsigned)src_y > FFMAX(s->v_edge_pos - (motion_y & 1) - 8, 0)) {
215             s->vdsp.emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer, src,
216                                      s->linesize, s->linesize,
217                                      9, 9,
218                                      src_x, src_y,
219                                      s->h_edge_pos, s->v_edge_pos);
220             src = s->edge_emu_buffer;
221             emu = 1;
222         }
223     pix_op[dxy](dest, src, s->linesize, 8);
224     return emu;
225 }
226
227 static av_always_inline
228 void mpeg_motion_internal(MpegEncContext *s,
229                           uint8_t *dest_y,
230                           uint8_t *dest_cb,
231                           uint8_t *dest_cr,
232                           int field_based,
233                           int bottom_field,
234                           int field_select,
235                           uint8_t **ref_picture,
236                           op_pixels_func (*pix_op)[4],
237                           int motion_x,
238                           int motion_y,
239                           int h,
240                           int is_mpeg12,
241                           int mb_y)
242 {
243     uint8_t *ptr_y, *ptr_cb, *ptr_cr;
244     int dxy, uvdxy, mx, my, src_x, src_y,
245         uvsrc_x, uvsrc_y, v_edge_pos;
246     ptrdiff_t uvlinesize, linesize;
247
248 #if 0
249     if (s->quarter_sample) {
250         motion_x >>= 1;
251         motion_y >>= 1;
252     }
253 #endif
254
255     v_edge_pos = s->v_edge_pos >> field_based;
256     linesize   = s->current_picture.f->linesize[0] << field_based;
257     uvlinesize = s->current_picture.f->linesize[1] << field_based;
258
259     dxy   = ((motion_y & 1) << 1) | (motion_x & 1);
260     src_x = s->mb_x * 16 + (motion_x >> 1);
261     src_y = (mb_y << (4 - field_based)) + (motion_y >> 1);
262
263     if (!is_mpeg12 && s->out_format == FMT_H263) {
264         if ((s->workaround_bugs & FF_BUG_HPEL_CHROMA) && field_based) {
265             mx      = (motion_x >> 1) | (motion_x & 1);
266             my      = motion_y >> 1;
267             uvdxy   = ((my & 1) << 1) | (mx & 1);
268             uvsrc_x = s->mb_x * 8 + (mx >> 1);
269             uvsrc_y = (mb_y << (3 - field_based)) + (my >> 1);
270         } else {
271             uvdxy   = dxy | (motion_y & 2) | ((motion_x & 2) >> 1);
272             uvsrc_x = src_x >> 1;
273             uvsrc_y = src_y >> 1;
274         }
275     // Even chroma mv's are full pel in H261
276     } else if (!is_mpeg12 && s->out_format == FMT_H261) {
277         mx      = motion_x / 4;
278         my      = motion_y / 4;
279         uvdxy   = 0;
280         uvsrc_x = s->mb_x * 8 + mx;
281         uvsrc_y = mb_y * 8 + my;
282     } else {
283         if (s->chroma_y_shift) {
284             mx      = motion_x / 2;
285             my      = motion_y / 2;
286             uvdxy   = ((my & 1) << 1) | (mx & 1);
287             uvsrc_x = s->mb_x * 8 + (mx >> 1);
288             uvsrc_y = (mb_y << (3 - field_based)) + (my >> 1);
289         } else {
290             if (s->chroma_x_shift) {
291                 // Chroma422
292                 mx      = motion_x / 2;
293                 uvdxy   = ((motion_y & 1) << 1) | (mx & 1);
294                 uvsrc_x = s->mb_x * 8 + (mx >> 1);
295                 uvsrc_y = src_y;
296             } else {
297                 // Chroma444
298                 uvdxy   = dxy;
299                 uvsrc_x = src_x;
300                 uvsrc_y = src_y;
301             }
302         }
303     }
304
305     ptr_y  = ref_picture[0] + src_y * linesize + src_x;
306     ptr_cb = ref_picture[1] + uvsrc_y * uvlinesize + uvsrc_x;
307     ptr_cr = ref_picture[2] + uvsrc_y * uvlinesize + uvsrc_x;
308
309     if ((unsigned)src_x > FFMAX(s->h_edge_pos - (motion_x & 1) - 16, 0) ||
310         (unsigned)src_y > FFMAX(   v_edge_pos - (motion_y & 1) - h , 0)) {
311         if (is_mpeg12 ||
312             s->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO ||
313             s->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG1VIDEO) {
314             av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG,
315                    "MPEG motion vector out of boundary (%d %d)\n", src_x,
316                    src_y);
317             return;
318         }
319         s->vdsp.emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer, ptr_y,
320                                  s->linesize, s->linesize,
321                                  17, 17 + field_based,
322                                  src_x, src_y << field_based,
323                                  s->h_edge_pos, s->v_edge_pos);
324         ptr_y = s->edge_emu_buffer;
325         if (!CONFIG_GRAY || !(s->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
326             uint8_t *ubuf = s->edge_emu_buffer + 18 * s->linesize;
327             uint8_t *vbuf = ubuf + 9 * s->uvlinesize;
328             s->vdsp.emulated_edge_mc(ubuf, ptr_cb,
329                                      s->uvlinesize, 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             s->vdsp.emulated_edge_mc(vbuf, ptr_cr,
334                                      s->uvlinesize, 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 = ubuf;
339             ptr_cr = vbuf;
340         }
341     }
342
343     /* FIXME use this for field pix too instead of the obnoxious hack which
344      * changes picture.data */
345     if (bottom_field) {
346         dest_y  += s->linesize;
347         dest_cb += s->uvlinesize;
348         dest_cr += s->uvlinesize;
349     }
350
351     if (field_select) {
352         ptr_y  += s->linesize;
353         ptr_cb += s->uvlinesize;
354         ptr_cr += s->uvlinesize;
355     }
356
357     pix_op[0][dxy](dest_y, ptr_y, linesize, h);
358
359     if (!CONFIG_GRAY || !(s->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
360         pix_op[s->chroma_x_shift][uvdxy]
361             (dest_cb, ptr_cb, uvlinesize, h >> s->chroma_y_shift);
362         pix_op[s->chroma_x_shift][uvdxy]
363             (dest_cr, ptr_cr, uvlinesize, h >> s->chroma_y_shift);
364     }
365     if (!is_mpeg12 && (CONFIG_H261_ENCODER || CONFIG_H261_DECODER) &&
366         s->out_format == FMT_H261) {
367         ff_h261_loop_filter(s);
368     }
369 }
370 /* apply one mpeg motion vector to the three components */
371 static void mpeg_motion(MpegEncContext *s,
372                         uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr,
373                         int field_select, uint8_t **ref_picture,
374                         op_pixels_func (*pix_op)[4],
375                         int motion_x, int motion_y, int h, int mb_y)
376 {
377 #if !CONFIG_SMALL
378     if (s->out_format == FMT_MPEG1)
379         mpeg_motion_internal(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, 0, 0,
380                              field_select, ref_picture, pix_op,
381                              motion_x, motion_y, h, 1, mb_y);
382     else
383 #endif
384         mpeg_motion_internal(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, 0, 0,
385                              field_select, ref_picture, pix_op,
386                              motion_x, motion_y, h, 0, mb_y);
387 }
388
389 static void mpeg_motion_field(MpegEncContext *s, uint8_t *dest_y,
390                               uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr,
391                               int bottom_field, int field_select,
392                               uint8_t **ref_picture,
393                               op_pixels_func (*pix_op)[4],
394                               int motion_x, int motion_y, int h, int mb_y)
395 {
396 #if !CONFIG_SMALL
397     if (s->out_format == FMT_MPEG1)
398         mpeg_motion_internal(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, 1,
399                              bottom_field, field_select, ref_picture, pix_op,
400                              motion_x, motion_y, h, 1, mb_y);
401     else
402 #endif
403         mpeg_motion_internal(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, 1,
404                              bottom_field, field_select, ref_picture, pix_op,
405                              motion_x, motion_y, h, 0, mb_y);
406 }
407
408 // FIXME: SIMDify, avg variant, 16x16 version
409 static inline void put_obmc(uint8_t *dst, uint8_t *src[5], int stride)
410 {
411     int x;
412     uint8_t *const top    = src[1];
413     uint8_t *const left   = src[2];
414     uint8_t *const mid    = src[0];
415     uint8_t *const right  = src[3];
416     uint8_t *const bottom = src[4];
417 #define OBMC_FILTER(x, t, l, m, r, b)\
418     dst[x]= (t*top[x] + l*left[x] + m*mid[x] + r*right[x] + b*bottom[x] + 4)>>3
419 #define OBMC_FILTER4(x, t, l, m, r, b)\
420     OBMC_FILTER(x         , t, l, m, r, b);\
421     OBMC_FILTER(x+1       , t, l, m, r, b);\
422     OBMC_FILTER(x  +stride, t, l, m, r, b);\
423     OBMC_FILTER(x+1+stride, t, l, m, r, b);
424
425     x = 0;
426     OBMC_FILTER (x    , 2, 2, 4, 0, 0);
427     OBMC_FILTER (x + 1, 2, 1, 5, 0, 0);
428     OBMC_FILTER4(x + 2, 2, 1, 5, 0, 0);
429     OBMC_FILTER4(x + 4, 2, 0, 5, 1, 0);
430     OBMC_FILTER (x + 6, 2, 0, 5, 1, 0);
431     OBMC_FILTER (x + 7, 2, 0, 4, 2, 0);
432     x += stride;
433     OBMC_FILTER (x    , 1, 2, 5, 0, 0);
434     OBMC_FILTER (x + 1, 1, 2, 5, 0, 0);
435     OBMC_FILTER (x + 6, 1, 0, 5, 2, 0);
436     OBMC_FILTER (x + 7, 1, 0, 5, 2, 0);
437     x += stride;
438     OBMC_FILTER4(x    , 1, 2, 5, 0, 0);
439     OBMC_FILTER4(x + 2, 1, 1, 6, 0, 0);
440     OBMC_FILTER4(x + 4, 1, 0, 6, 1, 0);
441     OBMC_FILTER4(x + 6, 1, 0, 5, 2, 0);
442     x += 2 * stride;
443     OBMC_FILTER4(x    , 0, 2, 5, 0, 1);
444     OBMC_FILTER4(x + 2, 0, 1, 6, 0, 1);
445     OBMC_FILTER4(x + 4, 0, 0, 6, 1, 1);
446     OBMC_FILTER4(x + 6, 0, 0, 5, 2, 1);
447     x += 2*stride;
448     OBMC_FILTER (x    , 0, 2, 5, 0, 1);
449     OBMC_FILTER (x + 1, 0, 2, 5, 0, 1);
450     OBMC_FILTER4(x + 2, 0, 1, 5, 0, 2);
451     OBMC_FILTER4(x + 4, 0, 0, 5, 1, 2);
452     OBMC_FILTER (x + 6, 0, 0, 5, 2, 1);
453     OBMC_FILTER (x + 7, 0, 0, 5, 2, 1);
454     x += stride;
455     OBMC_FILTER (x    , 0, 2, 4, 0, 2);
456     OBMC_FILTER (x + 1, 0, 1, 5, 0, 2);
457     OBMC_FILTER (x + 6, 0, 0, 5, 1, 2);
458     OBMC_FILTER (x + 7, 0, 0, 4, 2, 2);
459 }
460
461 /* obmc for 1 8x8 luma block */
462 static inline void obmc_motion(MpegEncContext *s,
463                                uint8_t *dest, uint8_t *src,
464                                int src_x, int src_y,
465                                op_pixels_func *pix_op,
466                                int16_t mv[5][2] /* mid top left right bottom */)
467 #define MID    0
468 {
469     int i;
470     uint8_t *ptr[5];
471
472     av_assert2(s->quarter_sample == 0);
473
474     for (i = 0; i < 5; i++) {
475         if (i && mv[i][0] == mv[MID][0] && mv[i][1] == mv[MID][1]) {
476             ptr[i] = ptr[MID];
477         } else {
478             ptr[i] = s->obmc_scratchpad + 8 * (i & 1) +
479                      s->linesize * 8 * (i >> 1);
480             hpel_motion(s, ptr[i], src, src_x, src_y, pix_op,
481                         mv[i][0], mv[i][1]);
482         }
483     }
484
485     put_obmc(dest, ptr, s->linesize);
486 }
487
488 static inline void qpel_motion(MpegEncContext *s,
489                                uint8_t *dest_y,
490                                uint8_t *dest_cb,
491                                uint8_t *dest_cr,
492                                int field_based, int bottom_field,
493                                int field_select, uint8_t **ref_picture,
494                                op_pixels_func (*pix_op)[4],
495                                qpel_mc_func (*qpix_op)[16],
496                                int motion_x, int motion_y, int h)
497 {
498     uint8_t *ptr_y, *ptr_cb, *ptr_cr;
499     int dxy, uvdxy, mx, my, src_x, src_y, uvsrc_x, uvsrc_y, v_edge_pos;
500     ptrdiff_t linesize, uvlinesize;
501
502     dxy   = ((motion_y & 3) << 2) | (motion_x & 3);
503
504     src_x = s->mb_x *  16                 + (motion_x >> 2);
505     src_y = s->mb_y * (16 >> field_based) + (motion_y >> 2);
506
507     v_edge_pos = s->v_edge_pos >> field_based;
508     linesize   = s->linesize   << field_based;
509     uvlinesize = s->uvlinesize << field_based;
510
511     if (field_based) {
512         mx = motion_x / 2;
513         my = motion_y >> 1;
514     } else if (s->workaround_bugs & FF_BUG_QPEL_CHROMA2) {
515         static const int rtab[8] = { 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 1 };
516         mx = (motion_x >> 1) + rtab[motion_x & 7];
517         my = (motion_y >> 1) + rtab[motion_y & 7];
518     } else if (s->workaround_bugs & FF_BUG_QPEL_CHROMA) {
519         mx = (motion_x >> 1) | (motion_x & 1);
520         my = (motion_y >> 1) | (motion_y & 1);
521     } else {
522         mx = motion_x / 2;
523         my = motion_y / 2;
524     }
525     mx = (mx >> 1) | (mx & 1);
526     my = (my >> 1) | (my & 1);
527
528     uvdxy = (mx & 1) | ((my & 1) << 1);
529     mx  >>= 1;
530     my  >>= 1;
531
532     uvsrc_x = s->mb_x *  8                 + mx;
533     uvsrc_y = s->mb_y * (8 >> field_based) + my;
534
535     ptr_y  = ref_picture[0] + src_y   * linesize   + src_x;
536     ptr_cb = ref_picture[1] + uvsrc_y * uvlinesize + uvsrc_x;
537     ptr_cr = ref_picture[2] + uvsrc_y * uvlinesize + uvsrc_x;
538
539     if ((unsigned)src_x > FFMAX(s->h_edge_pos - (motion_x & 3) - 16, 0) ||
540         (unsigned)src_y > FFMAX(   v_edge_pos - (motion_y & 3) - h, 0)) {
541         s->vdsp.emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer, ptr_y,
542                                  s->linesize, s->linesize,
543                                  17, 17 + field_based,
544                                  src_x, src_y << field_based,
545                                  s->h_edge_pos, s->v_edge_pos);
546         ptr_y = s->edge_emu_buffer;
547         if (!CONFIG_GRAY || !(s->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
548             uint8_t *ubuf = s->edge_emu_buffer + 18 * s->linesize;
549             uint8_t *vbuf = ubuf + 9 * s->uvlinesize;
550             s->vdsp.emulated_edge_mc(ubuf, ptr_cb,
551                                      s->uvlinesize, s->uvlinesize,
552                                      9, 9 + field_based,
553                                      uvsrc_x, uvsrc_y << field_based,
554                                      s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
555             s->vdsp.emulated_edge_mc(vbuf, ptr_cr,
556                                      s->uvlinesize, s->uvlinesize,
557                                      9, 9 + field_based,
558                                      uvsrc_x, uvsrc_y << field_based,
559                                      s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
560             ptr_cb = ubuf;
561             ptr_cr = vbuf;
562         }
563     }
564
565     if (!field_based)
566         qpix_op[0][dxy](dest_y, ptr_y, linesize);
567     else {
568         if (bottom_field) {
569             dest_y  += s->linesize;
570             dest_cb += s->uvlinesize;
571             dest_cr += s->uvlinesize;
572         }
573
574         if (field_select) {
575             ptr_y  += s->linesize;
576             ptr_cb += s->uvlinesize;
577             ptr_cr += s->uvlinesize;
578         }
579         // damn interlaced mode
580         // FIXME boundary mirroring is not exactly correct here
581         qpix_op[1][dxy](dest_y, ptr_y, linesize);
582         qpix_op[1][dxy](dest_y + 8, ptr_y + 8, linesize);
583     }
584     if (!CONFIG_GRAY || !(s->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
585         pix_op[1][uvdxy](dest_cr, ptr_cr, uvlinesize, h >> 1);
586         pix_op[1][uvdxy](dest_cb, ptr_cb, uvlinesize, h >> 1);
587     }
588 }
589
590 /**
591  * h263 chroma 4mv motion compensation.
592  */
593 static void chroma_4mv_motion(MpegEncContext *s,
594                               uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr,
595                               uint8_t **ref_picture,
596                               op_pixels_func *pix_op,
597                               int mx, int my)
598 {
599     uint8_t *ptr;
600     int src_x, src_y, dxy, emu = 0;
601     ptrdiff_t offset;
602
603     /* In case of 8X8, we construct a single chroma motion vector
604      * with a special rounding */
605     mx = ff_h263_round_chroma(mx);
606     my = ff_h263_round_chroma(my);
607
608     dxy  = ((my & 1) << 1) | (mx & 1);
609     mx >>= 1;
610     my >>= 1;
611
612     src_x = s->mb_x * 8 + mx;
613     src_y = s->mb_y * 8 + my;
614     src_x = av_clip(src_x, -8, (s->width >> 1));
615     if (src_x == (s->width >> 1))
616         dxy &= ~1;
617     src_y = av_clip(src_y, -8, (s->height >> 1));
618     if (src_y == (s->height >> 1))
619         dxy &= ~2;
620
621     offset = src_y * s->uvlinesize + src_x;
622     ptr    = ref_picture[1] + offset;
623     if ((unsigned)src_x > FFMAX((s->h_edge_pos >> 1) - (dxy & 1) - 8, 0) ||
624         (unsigned)src_y > FFMAX((s->v_edge_pos >> 1) - (dxy >> 1) - 8, 0)) {
625         s->vdsp.emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer, ptr,
626                                  s->uvlinesize, s->uvlinesize,
627                                  9, 9, src_x, src_y,
628                                  s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
629         ptr = s->edge_emu_buffer;
630         emu = 1;
631     }
632     pix_op[dxy](dest_cb, ptr, s->uvlinesize, 8);
633
634     ptr = ref_picture[2] + offset;
635     if (emu) {
636         s->vdsp.emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer, ptr,
637                                  s->uvlinesize, s->uvlinesize,
638                                  9, 9, src_x, src_y,
639                                  s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
640         ptr = s->edge_emu_buffer;
641     }
642     pix_op[dxy](dest_cr, ptr, s->uvlinesize, 8);
643 }
644
645 static inline void prefetch_motion(MpegEncContext *s, uint8_t **pix, int dir)
646 {
647     /* fetch pixels for estimated mv 4 macroblocks ahead
648      * optimized for 64byte cache lines */
649     const int shift = s->quarter_sample ? 2 : 1;
650     const int mx    = (s->mv[dir][0][0] >> shift) + 16 * s->mb_x + 8;
651     const int my    = (s->mv[dir][0][1] >> shift) + 16 * s->mb_y;
652     int off         = mx + (my + (s->mb_x & 3) * 4) * s->linesize + 64;
653
654     s->vdsp.prefetch(pix[0] + off, s->linesize, 4);
655     off = (mx >> 1) + ((my >> 1) + (s->mb_x & 7)) * s->uvlinesize + 64;
656     s->vdsp.prefetch(pix[1] + off, pix[2] - pix[1], 2);
657 }
658
659 static inline void apply_obmc(MpegEncContext *s,
660                               uint8_t *dest_y,
661                               uint8_t *dest_cb,
662                               uint8_t *dest_cr,
663                               uint8_t **ref_picture,
664                               op_pixels_func (*pix_op)[4])
665 {
666     LOCAL_ALIGNED_8(int16_t, mv_cache, [4], [4][2]);
667     Picture *cur_frame   = &s->current_picture;
668     int mb_x = s->mb_x;
669     int mb_y = s->mb_y;
670     const int xy         = mb_x + mb_y * s->mb_stride;
671     const int mot_stride = s->b8_stride;
672     const int mot_xy     = mb_x * 2 + mb_y * 2 * mot_stride;
673     int mx, my, i;
674
675     av_assert2(!s->mb_skipped);
676
677     AV_COPY32(mv_cache[1][1], cur_frame->motion_val[0][mot_xy]);
678     AV_COPY32(mv_cache[1][2], cur_frame->motion_val[0][mot_xy + 1]);
679
680     AV_COPY32(mv_cache[2][1],
681               cur_frame->motion_val[0][mot_xy + mot_stride]);
682     AV_COPY32(mv_cache[2][2],
683               cur_frame->motion_val[0][mot_xy + mot_stride + 1]);
684
685     AV_COPY32(mv_cache[3][1],
686               cur_frame->motion_val[0][mot_xy + mot_stride]);
687     AV_COPY32(mv_cache[3][2],
688               cur_frame->motion_val[0][mot_xy + mot_stride + 1]);
689
690     if (mb_y == 0 || IS_INTRA(cur_frame->mb_type[xy - s->mb_stride])) {
691         AV_COPY32(mv_cache[0][1], mv_cache[1][1]);
692         AV_COPY32(mv_cache[0][2], mv_cache[1][2]);
693     } else {
694         AV_COPY32(mv_cache[0][1],
695                   cur_frame->motion_val[0][mot_xy - mot_stride]);
696         AV_COPY32(mv_cache[0][2],
697                   cur_frame->motion_val[0][mot_xy - mot_stride + 1]);
698     }
699
700     if (mb_x == 0 || IS_INTRA(cur_frame->mb_type[xy - 1])) {
701         AV_COPY32(mv_cache[1][0], mv_cache[1][1]);
702         AV_COPY32(mv_cache[2][0], mv_cache[2][1]);
703     } else {
704         AV_COPY32(mv_cache[1][0], cur_frame->motion_val[0][mot_xy - 1]);
705         AV_COPY32(mv_cache[2][0],
706                   cur_frame->motion_val[0][mot_xy - 1 + mot_stride]);
707     }
708
709     if (mb_x + 1 >= s->mb_width || IS_INTRA(cur_frame->mb_type[xy + 1])) {
710         AV_COPY32(mv_cache[1][3], mv_cache[1][2]);
711         AV_COPY32(mv_cache[2][3], mv_cache[2][2]);
712     } else {
713         AV_COPY32(mv_cache[1][3], cur_frame->motion_val[0][mot_xy + 2]);
714         AV_COPY32(mv_cache[2][3],
715                   cur_frame->motion_val[0][mot_xy + 2 + mot_stride]);
716     }
717
718     mx = 0;
719     my = 0;
720     for (i = 0; i < 4; i++) {
721         const int x      = (i & 1) + 1;
722         const int y      = (i >> 1) + 1;
723         int16_t mv[5][2] = {
724             { mv_cache[y][x][0],     mv_cache[y][x][1]         },
725             { mv_cache[y - 1][x][0], mv_cache[y - 1][x][1]     },
726             { mv_cache[y][x - 1][0], mv_cache[y][x - 1][1]     },
727             { mv_cache[y][x + 1][0], mv_cache[y][x + 1][1]     },
728             { mv_cache[y + 1][x][0], mv_cache[y + 1][x][1]     }
729         };
730         // FIXME cleanup
731         obmc_motion(s, dest_y + ((i & 1) * 8) + (i >> 1) * 8 * s->linesize,
732                     ref_picture[0],
733                     mb_x * 16 + (i & 1) * 8, mb_y * 16 + (i >> 1) * 8,
734                     pix_op[1],
735                     mv);
736
737         mx += mv[0][0];
738         my += mv[0][1];
739     }
740     if (!CONFIG_GRAY || !(s->flags & CODEC_FLAG_GRAY))
741         chroma_4mv_motion(s, dest_cb, dest_cr,
742                           ref_picture, pix_op[1],
743                           mx, my);
744 }
745
746 static inline void apply_8x8(MpegEncContext *s,
747                              uint8_t *dest_y,
748                              uint8_t *dest_cb,
749                              uint8_t *dest_cr,
750                              int dir,
751                              uint8_t **ref_picture,
752                              qpel_mc_func (*qpix_op)[16],
753                              op_pixels_func (*pix_op)[4])
754 {
755     int dxy, mx, my, src_x, src_y;
756     int i;
757     int mb_x = s->mb_x;
758     int mb_y = s->mb_y;
759     uint8_t *ptr, *dest;
760
761     mx = 0;
762     my = 0;
763     if (s->quarter_sample) {
764         for (i = 0; i < 4; i++) {
765             int motion_x = s->mv[dir][i][0];
766             int motion_y = s->mv[dir][i][1];
767
768             dxy   = ((motion_y & 3) << 2) | (motion_x & 3);
769             src_x = mb_x * 16 + (motion_x >> 2) + (i & 1) * 8;
770             src_y = mb_y * 16 + (motion_y >> 2) + (i >> 1) * 8;
771
772             /* WARNING: do no forget half pels */
773             src_x = av_clip(src_x, -16, s->width);
774             if (src_x == s->width)
775                 dxy &= ~3;
776             src_y = av_clip(src_y, -16, s->height);
777             if (src_y == s->height)
778                 dxy &= ~12;
779
780             ptr = ref_picture[0] + (src_y * s->linesize) + (src_x);
781             if ((unsigned)src_x > FFMAX(s->h_edge_pos - (motion_x & 3) - 8, 0) ||
782                 (unsigned)src_y > FFMAX(s->v_edge_pos - (motion_y & 3) - 8, 0)) {
783                 s->vdsp.emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer, ptr,
784                                          s->linesize, s->linesize,
785                                          9, 9,
786                                          src_x, src_y,
787                                          s->h_edge_pos,
788                                          s->v_edge_pos);
789                 ptr = s->edge_emu_buffer;
790             }
791             dest = dest_y + ((i & 1) * 8) + (i >> 1) * 8 * s->linesize;
792             qpix_op[1][dxy](dest, ptr, s->linesize);
793
794             mx += s->mv[dir][i][0] / 2;
795             my += s->mv[dir][i][1] / 2;
796         }
797     } else {
798         for (i = 0; i < 4; i++) {
799             hpel_motion(s,
800                         dest_y + ((i & 1) * 8) + (i >> 1) * 8 * s->linesize,
801                         ref_picture[0],
802                         mb_x * 16 + (i & 1) * 8,
803                         mb_y * 16 + (i >> 1) * 8,
804                         pix_op[1],
805                         s->mv[dir][i][0],
806                         s->mv[dir][i][1]);
807
808             mx += s->mv[dir][i][0];
809             my += s->mv[dir][i][1];
810         }
811     }
812
813     if (!CONFIG_GRAY || !(s->flags & CODEC_FLAG_GRAY))
814         chroma_4mv_motion(s, dest_cb, dest_cr,
815                           ref_picture, pix_op[1], mx, my);
816 }
817
818 /**
819  * motion compensation of a single macroblock
820  * @param s context
821  * @param dest_y luma destination pointer
822  * @param dest_cb chroma cb/u destination pointer
823  * @param dest_cr chroma cr/v destination pointer
824  * @param dir direction (0->forward, 1->backward)
825  * @param ref_picture array[3] of pointers to the 3 planes of the reference picture
826  * @param pix_op halfpel motion compensation function (average or put normally)
827  * @param qpix_op qpel motion compensation function (average or put normally)
828  * the motion vectors are taken from s->mv and the MV type from s->mv_type
829  */
830 static av_always_inline void MPV_motion_internal(MpegEncContext *s,
831                                                  uint8_t *dest_y,
832                                                  uint8_t *dest_cb,
833                                                  uint8_t *dest_cr,
834                                                  int dir,
835                                                  uint8_t **ref_picture,
836                                                  op_pixels_func (*pix_op)[4],
837                                                  qpel_mc_func (*qpix_op)[16],
838                                                  int is_mpeg12)
839 {
840     int i;
841     int mb_y = s->mb_y;
842
843     prefetch_motion(s, ref_picture, dir);
844
845     if (!is_mpeg12 && s->obmc && s->pict_type != AV_PICTURE_TYPE_B) {
846         apply_obmc(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, ref_picture, pix_op);
847         return;
848     }
849
850     switch (s->mv_type) {
851     case MV_TYPE_16X16:
852         if (s->mcsel) {
853             if (s->real_sprite_warping_points == 1) {
854                 gmc1_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
855                             ref_picture);
856             } else {
857                 gmc_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
858                            ref_picture);
859             }
860         } else if (!is_mpeg12 && s->quarter_sample) {
861             qpel_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
862                         0, 0, 0,
863                         ref_picture, pix_op, qpix_op,
864                         s->mv[dir][0][0], s->mv[dir][0][1], 16);
865         } else if (!is_mpeg12 && (CONFIG_WMV2_DECODER || CONFIG_WMV2_ENCODER) &&
866                    s->mspel && s->codec_id == AV_CODEC_ID_WMV2) {
867             ff_mspel_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
868                             ref_picture, pix_op,
869                             s->mv[dir][0][0], s->mv[dir][0][1], 16);
870         } else {
871             mpeg_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, 0,
872                         ref_picture, pix_op,
873                         s->mv[dir][0][0], s->mv[dir][0][1], 16, mb_y);
874         }
875         break;
876     case MV_TYPE_8X8:
877         if (!is_mpeg12)
878             apply_8x8(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
879                       dir, ref_picture, qpix_op, pix_op);
880         break;
881     case MV_TYPE_FIELD:
882         if (s->picture_structure == PICT_FRAME) {
883             if (!is_mpeg12 && s->quarter_sample) {
884                 for (i = 0; i < 2; i++)
885                     qpel_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
886                                 1, i, s->field_select[dir][i],
887                                 ref_picture, pix_op, qpix_op,
888                                 s->mv[dir][i][0], s->mv[dir][i][1], 8);
889             } else {
890                 /* top field */
891                 mpeg_motion_field(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
892                                   0, s->field_select[dir][0],
893                                   ref_picture, pix_op,
894                                   s->mv[dir][0][0], s->mv[dir][0][1], 8, mb_y);
895                 /* bottom field */
896                 mpeg_motion_field(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
897                                   1, s->field_select[dir][1],
898                                   ref_picture, pix_op,
899                                   s->mv[dir][1][0], s->mv[dir][1][1], 8, mb_y);
900             }
901         } else {
902             if (   s->picture_structure != s->field_select[dir][0] + 1 && s->pict_type != AV_PICTURE_TYPE_B && !s->first_field
903                 || !ref_picture[0]) {
904                 ref_picture = s->current_picture_ptr->f->data;
905             }
906
907             mpeg_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
908                         s->field_select[dir][0],
909                         ref_picture, pix_op,
910                         s->mv[dir][0][0], s->mv[dir][0][1], 16, mb_y >> 1);
911         }
912         break;
913     case MV_TYPE_16X8:
914         for (i = 0; i < 2; i++) {
915             uint8_t **ref2picture;
916
917             if ((s->picture_structure == s->field_select[dir][i] + 1
918                 || s->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_B || s->first_field) && ref_picture[0]) {
919                 ref2picture = ref_picture;
920             } else {
921                 ref2picture = s->current_picture_ptr->f->data;
922             }
923
924             mpeg_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
925                         s->field_select[dir][i],
926                         ref2picture, pix_op,
927                         s->mv[dir][i][0], s->mv[dir][i][1] + 16 * i,
928                         8, mb_y >> 1);
929
930             dest_y  += 16 * s->linesize;
931             dest_cb += (16 >> s->chroma_y_shift) * s->uvlinesize;
932             dest_cr += (16 >> s->chroma_y_shift) * s->uvlinesize;
933         }
934         break;
935     case MV_TYPE_DMV:
936         if (s->picture_structure == PICT_FRAME) {
937             for (i = 0; i < 2; i++) {
938                 int j;
939                 for (j = 0; j < 2; j++)
940                     mpeg_motion_field(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
941                                       j, j ^ i, ref_picture, pix_op,
942                                       s->mv[dir][2 * i + j][0],
943                                       s->mv[dir][2 * i + j][1], 8, mb_y);
944                 pix_op = s->hdsp.avg_pixels_tab;
945             }
946         } else {
947             if (!ref_picture[0]) {
948                 ref_picture = s->current_picture_ptr->f->data;
949             }
950             for (i = 0; i < 2; i++) {
951                 mpeg_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
952                             s->picture_structure != i + 1,
953                             ref_picture, pix_op,
954                             s->mv[dir][2 * i][0], s->mv[dir][2 * i][1],
955                             16, mb_y >> 1);
956
957                 // after put we make avg of the same block
958                 pix_op = s->hdsp.avg_pixels_tab;
959
960                 /* opposite parity is always in the same frame if this is
961                  * second field */
962                 if (!s->first_field) {
963                     ref_picture = s->current_picture_ptr->f->data;
964                 }
965             }
966         }
967         break;
968     default: av_assert2(0);
969     }
970 }
971
972 void ff_MPV_motion(MpegEncContext *s,
973                    uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb,
974                    uint8_t *dest_cr, int dir,
975                    uint8_t **ref_picture,
976                    op_pixels_func (*pix_op)[4],
977                    qpel_mc_func (*qpix_op)[16])
978 {
979 #if !CONFIG_SMALL
980     if (s->out_format == FMT_MPEG1)
981         MPV_motion_internal(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, dir,
982                             ref_picture, pix_op, qpix_op, 1);
983     else
984 #endif
985         MPV_motion_internal(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, dir,
986                             ref_picture, pix_op, qpix_op, 0);
987 }