h264: switch to h2645_parse for NAL parsing
[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 "h261.h"
29 #include "mpegutils.h"
30 #include "mpegvideo.h"
31 #include "mjpegenc.h"
32 #include "msmpeg4.h"
33 #include "qpeldsp.h"
34 #include "wmv2.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->sc.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->sc.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->avctx->flags & AV_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->sc.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->sc.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->sc.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->sc.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->avctx->flags & AV_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 (s->unrestricted_mv) {
214         if ((unsigned)src_x > FFMAX(s->h_edge_pos - (motion_x & 1) - 8, 0) ||
215             (unsigned)src_y > FFMAX(s->v_edge_pos - (motion_y & 1) - 8, 0)) {
216             s->vdsp.emulated_edge_mc(s->sc.edge_emu_buffer, src,
217                                      s->linesize, s->linesize,
218                                      9, 9,
219                                      src_x, src_y, s->h_edge_pos,
220                                      s->v_edge_pos);
221             src = s->sc.edge_emu_buffer;
222             emu = 1;
223         }
224     }
225     pix_op[dxy](dest, src, s->linesize, 8);
226     return emu;
227 }
228
229 static av_always_inline
230 void emulated_edge_mc(MpegEncContext *s,
231                       int src_x, int src_y,
232                       int uvsrc_x, int uvsrc_y,
233                       int field_based,
234                       uint8_t **ptr_y,
235                       uint8_t **ptr_cb,
236                       uint8_t **ptr_cr)
237 {
238     s->vdsp.emulated_edge_mc(s->sc.edge_emu_buffer, *ptr_y,
239                              s->linesize, s->linesize,
240                              17, 17 + field_based,
241                              src_x, src_y * (1 << field_based),
242                              s->h_edge_pos, s->v_edge_pos);
243     *ptr_y = s->sc.edge_emu_buffer;
244     if (!CONFIG_GRAY || !(s->avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GRAY)) {
245         uint8_t *uvbuf = s->sc.edge_emu_buffer + 18 * s->linesize;
246         s->vdsp.emulated_edge_mc(uvbuf, *ptr_cb,
247                                  s->uvlinesize, s->uvlinesize,
248                                  9, 9 + field_based,
249                                  uvsrc_x, uvsrc_y * (1 << field_based),
250                                  s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
251         s->vdsp.emulated_edge_mc(uvbuf + 16, *ptr_cr,
252                                  s->uvlinesize, s->uvlinesize,
253                                  9, 9 + field_based,
254                                  uvsrc_x, uvsrc_y * (1 << field_based),
255                                  s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
256         *ptr_cb = uvbuf;
257         *ptr_cr = uvbuf + 16;
258     }
259 }
260
261 static av_always_inline
262 void mpeg_motion_internal(MpegEncContext *s,
263                           uint8_t *dest_y,
264                           uint8_t *dest_cb,
265                           uint8_t *dest_cr,
266                           int field_based,
267                           int bottom_field,
268                           int field_select,
269                           uint8_t **ref_picture,
270                           op_pixels_func (*pix_op)[4],
271                           int motion_x,
272                           int motion_y,
273                           int h,
274                           int is_mpeg12,
275                           int mb_y)
276 {
277     uint8_t *ptr_y, *ptr_cb, *ptr_cr;
278     int dxy, uvdxy, mx, my, src_x, src_y,
279         uvsrc_x, uvsrc_y, v_edge_pos;
280     ptrdiff_t uvlinesize, linesize;
281
282 #if 0
283     if (s->quarter_sample) {
284         motion_x >>= 1;
285         motion_y >>= 1;
286     }
287 #endif
288
289     v_edge_pos = s->v_edge_pos >> field_based;
290     linesize   = s->current_picture.f->linesize[0] << field_based;
291     uvlinesize = s->current_picture.f->linesize[1] << field_based;
292
293     dxy   = ((motion_y & 1) << 1) | (motion_x & 1);
294     src_x = s->mb_x * 16 + (motion_x >> 1);
295     src_y = (mb_y << (4 - field_based)) + (motion_y >> 1);
296
297     if (!is_mpeg12 && s->out_format == FMT_H263) {
298         if ((s->workaround_bugs & FF_BUG_HPEL_CHROMA) && field_based) {
299             mx      = (motion_x >> 1) | (motion_x & 1);
300             my      = motion_y >> 1;
301             uvdxy   = ((my & 1) << 1) | (mx & 1);
302             uvsrc_x = s->mb_x * 8 + (mx >> 1);
303             uvsrc_y = (mb_y << (3 - field_based)) + (my >> 1);
304         } else {
305             uvdxy   = dxy | (motion_y & 2) | ((motion_x & 2) >> 1);
306             uvsrc_x = src_x >> 1;
307             uvsrc_y = src_y >> 1;
308         }
309     // Even chroma mv's are full pel in H261
310     } else if (!is_mpeg12 && s->out_format == FMT_H261) {
311         mx      = motion_x / 4;
312         my      = motion_y / 4;
313         uvdxy   = 0;
314         uvsrc_x = s->mb_x * 8 + mx;
315         uvsrc_y = mb_y * 8 + my;
316     } else {
317         if (s->chroma_y_shift) {
318             mx      = motion_x / 2;
319             my      = motion_y / 2;
320             uvdxy   = ((my & 1) << 1) | (mx & 1);
321             uvsrc_x = s->mb_x * 8 + (mx >> 1);
322             uvsrc_y = (mb_y << (3 - field_based)) + (my >> 1);
323         } else {
324             if (s->chroma_x_shift) {
325                 // Chroma422
326                 mx      = motion_x / 2;
327                 uvdxy   = ((motion_y & 1) << 1) | (mx & 1);
328                 uvsrc_x = s->mb_x * 8 + (mx >> 1);
329                 uvsrc_y = src_y;
330             } else {
331                 // Chroma444
332                 uvdxy   = dxy;
333                 uvsrc_x = src_x;
334                 uvsrc_y = src_y;
335             }
336         }
337     }
338
339     ptr_y  = ref_picture[0] + src_y * linesize + src_x;
340     ptr_cb = ref_picture[1] + uvsrc_y * uvlinesize + uvsrc_x;
341     ptr_cr = ref_picture[2] + uvsrc_y * uvlinesize + uvsrc_x;
342
343     if ((unsigned)src_x > FFMAX(s->h_edge_pos - (motion_x & 1) - 16, 0) ||
344         (unsigned)src_y > FFMAX(v_edge_pos - (motion_y & 1) - h, 0)) {
345         if (is_mpeg12 ||
346             s->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO ||
347             s->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG1VIDEO) {
348             av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG,
349                    "MPEG motion vector out of boundary (%d %d)\n", src_x,
350                    src_y);
351             return;
352         }
353         emulated_edge_mc(s, src_x, src_y, uvsrc_x, uvsrc_y, field_based,
354                          &ptr_y, &ptr_cb, &ptr_cr);
355     }
356
357     /* FIXME use this for field pix too instead of the obnoxious hack which
358      * changes picture.data */
359     if (bottom_field) {
360         dest_y  += s->linesize;
361         dest_cb += s->uvlinesize;
362         dest_cr += s->uvlinesize;
363     }
364
365     if (field_select) {
366         ptr_y  += s->linesize;
367         ptr_cb += s->uvlinesize;
368         ptr_cr += s->uvlinesize;
369     }
370
371     pix_op[0][dxy](dest_y, ptr_y, linesize, h);
372
373     if (!CONFIG_GRAY || !(s->avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GRAY)) {
374         pix_op[s->chroma_x_shift][uvdxy]
375             (dest_cb, ptr_cb, uvlinesize, h >> s->chroma_y_shift);
376         pix_op[s->chroma_x_shift][uvdxy]
377             (dest_cr, ptr_cr, uvlinesize, h >> s->chroma_y_shift);
378     }
379     if (!is_mpeg12 && (CONFIG_H261_ENCODER || CONFIG_H261_DECODER) &&
380         s->out_format == FMT_H261) {
381         ff_h261_loop_filter(s);
382     }
383 }
384 /* apply one mpeg motion vector to the three components */
385 static void mpeg_motion(MpegEncContext *s,
386                         uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr,
387                         int field_select, uint8_t **ref_picture,
388                         op_pixels_func (*pix_op)[4],
389                         int motion_x, int motion_y, int h, int mb_y)
390 {
391 #if !CONFIG_SMALL
392     if (s->out_format == FMT_MPEG1)
393         mpeg_motion_internal(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, 0, 0,
394                              field_select, ref_picture, pix_op,
395                              motion_x, motion_y, h, 1, mb_y);
396     else
397 #endif
398         mpeg_motion_internal(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, 0, 0,
399                              field_select, ref_picture, pix_op,
400                              motion_x, motion_y, h, 0, mb_y);
401 }
402
403 static void mpeg_motion_field(MpegEncContext *s, uint8_t *dest_y,
404                               uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr,
405                               int bottom_field, int field_select,
406                               uint8_t **ref_picture,
407                               op_pixels_func (*pix_op)[4],
408                               int motion_x, int motion_y, int h, int mb_y)
409 {
410 #if !CONFIG_SMALL
411     if(s->out_format == FMT_MPEG1)
412         mpeg_motion_internal(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, 1,
413                              bottom_field, field_select, ref_picture, pix_op,
414                              motion_x, motion_y, h, 1, mb_y);
415     else
416 #endif
417         mpeg_motion_internal(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, 1,
418                              bottom_field, field_select, ref_picture, pix_op,
419                              motion_x, motion_y, h, 0, mb_y);
420 }
421
422 // FIXME: SIMDify, avg variant, 16x16 version
423 static inline void put_obmc(uint8_t *dst, uint8_t *src[5], int stride)
424 {
425     int x;
426     uint8_t *const top    = src[1];
427     uint8_t *const left   = src[2];
428     uint8_t *const mid    = src[0];
429     uint8_t *const right  = src[3];
430     uint8_t *const bottom = src[4];
431 #define OBMC_FILTER(x, t, l, m, r, b)\
432     dst[x]= (t*top[x] + l*left[x] + m*mid[x] + r*right[x] + b*bottom[x] + 4)>>3
433 #define OBMC_FILTER4(x, t, l, m, r, b)\
434     OBMC_FILTER(x         , t, l, m, r, b);\
435     OBMC_FILTER(x+1       , t, l, m, r, b);\
436     OBMC_FILTER(x  +stride, t, l, m, r, b);\
437     OBMC_FILTER(x+1+stride, t, l, m, r, b);
438
439     x = 0;
440     OBMC_FILTER (x    , 2, 2, 4, 0, 0);
441     OBMC_FILTER (x + 1, 2, 1, 5, 0, 0);
442     OBMC_FILTER4(x + 2, 2, 1, 5, 0, 0);
443     OBMC_FILTER4(x + 4, 2, 0, 5, 1, 0);
444     OBMC_FILTER (x + 6, 2, 0, 5, 1, 0);
445     OBMC_FILTER (x + 7, 2, 0, 4, 2, 0);
446     x += stride;
447     OBMC_FILTER (x    , 1, 2, 5, 0, 0);
448     OBMC_FILTER (x + 1, 1, 2, 5, 0, 0);
449     OBMC_FILTER (x + 6, 1, 0, 5, 2, 0);
450     OBMC_FILTER (x + 7, 1, 0, 5, 2, 0);
451     x += stride;
452     OBMC_FILTER4(x    , 1, 2, 5, 0, 0);
453     OBMC_FILTER4(x + 2, 1, 1, 6, 0, 0);
454     OBMC_FILTER4(x + 4, 1, 0, 6, 1, 0);
455     OBMC_FILTER4(x + 6, 1, 0, 5, 2, 0);
456     x += 2 * stride;
457     OBMC_FILTER4(x    , 0, 2, 5, 0, 1);
458     OBMC_FILTER4(x + 2, 0, 1, 6, 0, 1);
459     OBMC_FILTER4(x + 4, 0, 0, 6, 1, 1);
460     OBMC_FILTER4(x + 6, 0, 0, 5, 2, 1);
461     x += 2*stride;
462     OBMC_FILTER (x    , 0, 2, 5, 0, 1);
463     OBMC_FILTER (x + 1, 0, 2, 5, 0, 1);
464     OBMC_FILTER4(x + 2, 0, 1, 5, 0, 2);
465     OBMC_FILTER4(x + 4, 0, 0, 5, 1, 2);
466     OBMC_FILTER (x + 6, 0, 0, 5, 2, 1);
467     OBMC_FILTER (x + 7, 0, 0, 5, 2, 1);
468     x += stride;
469     OBMC_FILTER (x    , 0, 2, 4, 0, 2);
470     OBMC_FILTER (x + 1, 0, 1, 5, 0, 2);
471     OBMC_FILTER (x + 6, 0, 0, 5, 1, 2);
472     OBMC_FILTER (x + 7, 0, 0, 4, 2, 2);
473 }
474
475 /* obmc for 1 8x8 luma block */
476 static inline void obmc_motion(MpegEncContext *s,
477                                uint8_t *dest, uint8_t *src,
478                                int src_x, int src_y,
479                                op_pixels_func *pix_op,
480                                int16_t mv[5][2] /* mid top left right bottom */)
481 #define MID    0
482 {
483     int i;
484     uint8_t *ptr[5];
485
486     assert(s->quarter_sample == 0);
487
488     for (i = 0; i < 5; i++) {
489         if (i && mv[i][0] == mv[MID][0] && mv[i][1] == mv[MID][1]) {
490             ptr[i] = ptr[MID];
491         } else {
492             ptr[i] = s->sc.obmc_scratchpad + 8 * (i & 1) +
493                      s->linesize * 8 * (i >> 1);
494             hpel_motion(s, ptr[i], src, src_x, src_y, pix_op,
495                         mv[i][0], mv[i][1]);
496         }
497     }
498
499     put_obmc(dest, ptr, s->linesize);
500 }
501
502 static inline void qpel_motion(MpegEncContext *s,
503                                uint8_t *dest_y,
504                                uint8_t *dest_cb,
505                                uint8_t *dest_cr,
506                                int field_based, int bottom_field,
507                                int field_select, uint8_t **ref_picture,
508                                op_pixels_func (*pix_op)[4],
509                                qpel_mc_func (*qpix_op)[16],
510                                int motion_x, int motion_y, int h)
511 {
512     uint8_t *ptr_y, *ptr_cb, *ptr_cr;
513     int dxy, uvdxy, mx, my, src_x, src_y, uvsrc_x, uvsrc_y, v_edge_pos;
514     ptrdiff_t linesize, uvlinesize;
515
516     dxy   = ((motion_y & 3) << 2) | (motion_x & 3);
517
518     src_x = s->mb_x *  16                 + (motion_x >> 2);
519     src_y = s->mb_y * (16 >> field_based) + (motion_y >> 2);
520
521     v_edge_pos = s->v_edge_pos >> field_based;
522     linesize   = s->linesize   << field_based;
523     uvlinesize = s->uvlinesize << field_based;
524
525     if (field_based) {
526         mx = motion_x / 2;
527         my = motion_y >> 1;
528     } else if (s->workaround_bugs & FF_BUG_QPEL_CHROMA2) {
529         static const int rtab[8] = { 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 1 };
530         mx = (motion_x >> 1) + rtab[motion_x & 7];
531         my = (motion_y >> 1) + rtab[motion_y & 7];
532     } else if (s->workaround_bugs & FF_BUG_QPEL_CHROMA) {
533         mx = (motion_x >> 1) | (motion_x & 1);
534         my = (motion_y >> 1) | (motion_y & 1);
535     } else {
536         mx = motion_x / 2;
537         my = motion_y / 2;
538     }
539     mx = (mx >> 1) | (mx & 1);
540     my = (my >> 1) | (my & 1);
541
542     uvdxy = (mx & 1) | ((my & 1) << 1);
543     mx  >>= 1;
544     my  >>= 1;
545
546     uvsrc_x = s->mb_x *  8                 + mx;
547     uvsrc_y = s->mb_y * (8 >> field_based) + my;
548
549     ptr_y  = ref_picture[0] + src_y   * linesize   + src_x;
550     ptr_cb = ref_picture[1] + uvsrc_y * uvlinesize + uvsrc_x;
551     ptr_cr = ref_picture[2] + uvsrc_y * uvlinesize + uvsrc_x;
552
553     if ((unsigned)src_x > FFMAX(s->h_edge_pos - (motion_x & 3) - 16, 0) ||
554         (unsigned)src_y > FFMAX(v_edge_pos - (motion_y & 3) - h, 0)) {
555         emulated_edge_mc(s, src_x, src_y, uvsrc_x, uvsrc_y, field_based,
556                          &ptr_y, &ptr_cb, &ptr_cr);
557     }
558
559     if (!field_based)
560         qpix_op[0][dxy](dest_y, ptr_y, linesize);
561     else {
562         if (bottom_field) {
563             dest_y  += s->linesize;
564             dest_cb += s->uvlinesize;
565             dest_cr += s->uvlinesize;
566         }
567
568         if (field_select) {
569             ptr_y  += s->linesize;
570             ptr_cb += s->uvlinesize;
571             ptr_cr += s->uvlinesize;
572         }
573         // damn interlaced mode
574         // FIXME boundary mirroring is not exactly correct here
575         qpix_op[1][dxy](dest_y, ptr_y, linesize);
576         qpix_op[1][dxy](dest_y + 8, ptr_y + 8, linesize);
577     }
578     if (!CONFIG_GRAY || !(s->avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GRAY)) {
579         pix_op[1][uvdxy](dest_cr, ptr_cr, uvlinesize, h >> 1);
580         pix_op[1][uvdxy](dest_cb, ptr_cb, uvlinesize, h >> 1);
581     }
582 }
583
584 /**
585  * h263 chroma 4mv motion compensation.
586  */
587 static void chroma_4mv_motion(MpegEncContext *s,
588                               uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr,
589                               uint8_t **ref_picture,
590                               op_pixels_func *pix_op,
591                               int mx, int my)
592 {
593     uint8_t *ptr;
594     int src_x, src_y, dxy, emu = 0;
595     ptrdiff_t offset;
596
597     /* In case of 8X8, we construct a single chroma motion vector
598      * with a special rounding */
599     mx = ff_h263_round_chroma(mx);
600     my = ff_h263_round_chroma(my);
601
602     dxy  = ((my & 1) << 1) | (mx & 1);
603     mx >>= 1;
604     my >>= 1;
605
606     src_x = s->mb_x * 8 + mx;
607     src_y = s->mb_y * 8 + my;
608     src_x = av_clip(src_x, -8, (s->width >> 1));
609     if (src_x == (s->width >> 1))
610         dxy &= ~1;
611     src_y = av_clip(src_y, -8, (s->height >> 1));
612     if (src_y == (s->height >> 1))
613         dxy &= ~2;
614
615     offset = src_y * s->uvlinesize + src_x;
616     ptr    = ref_picture[1] + offset;
617     if ((unsigned)src_x > FFMAX((s->h_edge_pos >> 1) - (dxy & 1) - 8, 0) ||
618         (unsigned)src_y > FFMAX((s->v_edge_pos >> 1) - (dxy >> 1) - 8, 0)) {
619         s->vdsp.emulated_edge_mc(s->sc.edge_emu_buffer, ptr,
620                                  s->uvlinesize, s->uvlinesize,
621                                  9, 9, src_x, src_y,
622                                  s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
623         ptr = s->sc.edge_emu_buffer;
624         emu = 1;
625     }
626     pix_op[dxy](dest_cb, ptr, s->uvlinesize, 8);
627
628     ptr = ref_picture[2] + offset;
629     if (emu) {
630         s->vdsp.emulated_edge_mc(s->sc.edge_emu_buffer, ptr,
631                                  s->uvlinesize, s->uvlinesize,
632                                  9, 9, src_x, src_y,
633                                  s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
634         ptr = s->sc.edge_emu_buffer;
635     }
636     pix_op[dxy](dest_cr, ptr, s->uvlinesize, 8);
637 }
638
639 static inline void prefetch_motion(MpegEncContext *s, uint8_t **pix, int dir)
640 {
641     /* fetch pixels for estimated mv 4 macroblocks ahead
642      * optimized for 64byte cache lines */
643     const int shift = s->quarter_sample ? 2 : 1;
644     const int mx    = (s->mv[dir][0][0] >> shift) + 16 * s->mb_x + 8;
645     const int my    = (s->mv[dir][0][1] >> shift) + 16 * s->mb_y;
646     int off         = mx + (my + (s->mb_x & 3) * 4) * s->linesize + 64;
647
648     s->vdsp.prefetch(pix[0] + off, s->linesize, 4);
649     off = (mx >> 1) + ((my >> 1) + (s->mb_x & 7)) * s->uvlinesize + 64;
650     s->vdsp.prefetch(pix[1] + off, pix[2] - pix[1], 2);
651 }
652
653 static inline void apply_obmc(MpegEncContext *s,
654                               uint8_t *dest_y,
655                               uint8_t *dest_cb,
656                               uint8_t *dest_cr,
657                               uint8_t **ref_picture,
658                               op_pixels_func (*pix_op)[4])
659 {
660     LOCAL_ALIGNED_8(int16_t, mv_cache, [4], [4][2]);
661     Picture *cur_frame   = &s->current_picture;
662     int mb_x = s->mb_x;
663     int mb_y = s->mb_y;
664     const int xy         = mb_x + mb_y * s->mb_stride;
665     const int mot_stride = s->b8_stride;
666     const int mot_xy     = mb_x * 2 + mb_y * 2 * mot_stride;
667     int mx, my, i;
668
669     assert(!s->mb_skipped);
670
671     AV_COPY32(mv_cache[1][1], cur_frame->motion_val[0][mot_xy]);
672     AV_COPY32(mv_cache[1][2], cur_frame->motion_val[0][mot_xy + 1]);
673
674     AV_COPY32(mv_cache[2][1],
675               cur_frame->motion_val[0][mot_xy + mot_stride]);
676     AV_COPY32(mv_cache[2][2],
677               cur_frame->motion_val[0][mot_xy + mot_stride + 1]);
678
679     AV_COPY32(mv_cache[3][1],
680               cur_frame->motion_val[0][mot_xy + mot_stride]);
681     AV_COPY32(mv_cache[3][2],
682               cur_frame->motion_val[0][mot_xy + mot_stride + 1]);
683
684     if (mb_y == 0 || IS_INTRA(cur_frame->mb_type[xy - s->mb_stride])) {
685         AV_COPY32(mv_cache[0][1], mv_cache[1][1]);
686         AV_COPY32(mv_cache[0][2], mv_cache[1][2]);
687     } else {
688         AV_COPY32(mv_cache[0][1],
689                   cur_frame->motion_val[0][mot_xy - mot_stride]);
690         AV_COPY32(mv_cache[0][2],
691                   cur_frame->motion_val[0][mot_xy - mot_stride + 1]);
692     }
693
694     if (mb_x == 0 || IS_INTRA(cur_frame->mb_type[xy - 1])) {
695         AV_COPY32(mv_cache[1][0], mv_cache[1][1]);
696         AV_COPY32(mv_cache[2][0], mv_cache[2][1]);
697     } else {
698         AV_COPY32(mv_cache[1][0], cur_frame->motion_val[0][mot_xy - 1]);
699         AV_COPY32(mv_cache[2][0],
700                   cur_frame->motion_val[0][mot_xy - 1 + mot_stride]);
701     }
702
703     if (mb_x + 1 >= s->mb_width || IS_INTRA(cur_frame->mb_type[xy + 1])) {
704         AV_COPY32(mv_cache[1][3], mv_cache[1][2]);
705         AV_COPY32(mv_cache[2][3], mv_cache[2][2]);
706     } else {
707         AV_COPY32(mv_cache[1][3], cur_frame->motion_val[0][mot_xy + 2]);
708         AV_COPY32(mv_cache[2][3],
709                   cur_frame->motion_val[0][mot_xy + 2 + mot_stride]);
710     }
711
712     mx = 0;
713     my = 0;
714     for (i = 0; i < 4; i++) {
715         const int x      = (i & 1) + 1;
716         const int y      = (i >> 1) + 1;
717         int16_t mv[5][2] = {
718             { mv_cache[y][x][0],     mv_cache[y][x][1]         },
719             { mv_cache[y - 1][x][0], mv_cache[y - 1][x][1]     },
720             { mv_cache[y][x - 1][0], mv_cache[y][x - 1][1]     },
721             { mv_cache[y][x + 1][0], mv_cache[y][x + 1][1]     },
722             { mv_cache[y + 1][x][0], mv_cache[y + 1][x][1]     }
723         };
724         // FIXME cleanup
725         obmc_motion(s, dest_y + ((i & 1) * 8) + (i >> 1) * 8 * s->linesize,
726                     ref_picture[0],
727                     mb_x * 16 + (i & 1) * 8, mb_y * 16 + (i >> 1) * 8,
728                     pix_op[1],
729                     mv);
730
731         mx += mv[0][0];
732         my += mv[0][1];
733     }
734     if (!CONFIG_GRAY || !(s->avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GRAY))
735         chroma_4mv_motion(s, dest_cb, dest_cr,
736                           ref_picture, pix_op[1],
737                           mx, my);
738 }
739
740 static inline void apply_8x8(MpegEncContext *s,
741                              uint8_t *dest_y,
742                              uint8_t *dest_cb,
743                              uint8_t *dest_cr,
744                              int dir,
745                              uint8_t **ref_picture,
746                              qpel_mc_func (*qpix_op)[16],
747                              op_pixels_func (*pix_op)[4])
748 {
749     int dxy, mx, my, src_x, src_y;
750     int i;
751     int mb_x = s->mb_x;
752     int mb_y = s->mb_y;
753     uint8_t *ptr, *dest;
754
755     mx = 0;
756     my = 0;
757     if (s->quarter_sample) {
758         for (i = 0; i < 4; i++) {
759             int motion_x = s->mv[dir][i][0];
760             int motion_y = s->mv[dir][i][1];
761
762             dxy   = ((motion_y & 3) << 2) | (motion_x & 3);
763             src_x = mb_x * 16 + (motion_x >> 2) + (i & 1) * 8;
764             src_y = mb_y * 16 + (motion_y >> 2) + (i >> 1) * 8;
765
766             /* WARNING: do no forget half pels */
767             src_x = av_clip(src_x, -16, s->width);
768             if (src_x == s->width)
769                 dxy &= ~3;
770             src_y = av_clip(src_y, -16, s->height);
771             if (src_y == s->height)
772                 dxy &= ~12;
773
774             ptr = ref_picture[0] + (src_y * s->linesize) + (src_x);
775             if ((unsigned)src_x > FFMAX(s->h_edge_pos - (motion_x & 3) - 8, 0) ||
776                 (unsigned)src_y > FFMAX(s->v_edge_pos - (motion_y & 3) - 8, 0)) {
777                 s->vdsp.emulated_edge_mc(s->sc.edge_emu_buffer, ptr,
778                                          s->linesize, s->linesize,
779                                          9, 9,
780                                          src_x, src_y,
781                                          s->h_edge_pos,
782                                          s->v_edge_pos);
783                 ptr = s->sc.edge_emu_buffer;
784             }
785             dest = dest_y + ((i & 1) * 8) + (i >> 1) * 8 * s->linesize;
786             qpix_op[1][dxy](dest, ptr, s->linesize);
787
788             mx += s->mv[dir][i][0] / 2;
789             my += s->mv[dir][i][1] / 2;
790         }
791     } else {
792         for (i = 0; i < 4; i++) {
793             hpel_motion(s,
794                         dest_y + ((i & 1) * 8) + (i >> 1) * 8 * s->linesize,
795                         ref_picture[0],
796                         mb_x * 16 + (i & 1) * 8,
797                         mb_y * 16 + (i >> 1) * 8,
798                         pix_op[1],
799                         s->mv[dir][i][0],
800                         s->mv[dir][i][1]);
801
802             mx += s->mv[dir][i][0];
803             my += s->mv[dir][i][1];
804         }
805     }
806
807     if (!CONFIG_GRAY || !(s->avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GRAY))
808         chroma_4mv_motion(s, dest_cb, dest_cr,
809                           ref_picture, pix_op[1], mx, my);
810 }
811
812 /**
813  * motion compensation of a single macroblock
814  * @param s context
815  * @param dest_y luma destination pointer
816  * @param dest_cb chroma cb/u destination pointer
817  * @param dest_cr chroma cr/v destination pointer
818  * @param dir direction (0->forward, 1->backward)
819  * @param ref_picture array[3] of pointers to the 3 planes of the reference picture
820  * @param pix_op halfpel motion compensation function (average or put normally)
821  * @param qpix_op qpel motion compensation function (average or put normally)
822  * the motion vectors are taken from s->mv and the MV type from s->mv_type
823  */
824 static av_always_inline void mpv_motion_internal(MpegEncContext *s,
825                                                  uint8_t *dest_y,
826                                                  uint8_t *dest_cb,
827                                                  uint8_t *dest_cr,
828                                                  int dir,
829                                                  uint8_t **ref_picture,
830                                                  op_pixels_func (*pix_op)[4],
831                                                  qpel_mc_func (*qpix_op)[16],
832                                                  int is_mpeg12)
833 {
834     int i;
835     int mb_y = s->mb_y;
836
837     prefetch_motion(s, ref_picture, dir);
838
839     if (!is_mpeg12 && s->obmc && s->pict_type != AV_PICTURE_TYPE_B) {
840         apply_obmc(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, ref_picture, pix_op);
841         return;
842     }
843
844     switch (s->mv_type) {
845     case MV_TYPE_16X16:
846         if (s->mcsel) {
847             if (s->real_sprite_warping_points == 1) {
848                 gmc1_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
849                             ref_picture);
850             } else {
851                 gmc_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
852                            ref_picture);
853             }
854         } else if (!is_mpeg12 && s->quarter_sample) {
855             qpel_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
856                         0, 0, 0,
857                         ref_picture, pix_op, qpix_op,
858                         s->mv[dir][0][0], s->mv[dir][0][1], 16);
859         } else if (!is_mpeg12 && (CONFIG_WMV2_DECODER || CONFIG_WMV2_ENCODER) &&
860                    s->mspel && s->codec_id == AV_CODEC_ID_WMV2) {
861             ff_mspel_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
862                             ref_picture, pix_op,
863                             s->mv[dir][0][0], s->mv[dir][0][1], 16);
864         } else {
865             mpeg_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, 0,
866                         ref_picture, pix_op,
867                         s->mv[dir][0][0], s->mv[dir][0][1], 16, mb_y);
868         }
869         break;
870     case MV_TYPE_8X8:
871         if (!is_mpeg12)
872             apply_8x8(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
873                       dir, ref_picture, qpix_op, pix_op);
874         break;
875     case MV_TYPE_FIELD:
876         if (s->picture_structure == PICT_FRAME) {
877             if (!is_mpeg12 && s->quarter_sample) {
878                 for (i = 0; i < 2; i++)
879                     qpel_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
880                                 1, i, s->field_select[dir][i],
881                                 ref_picture, pix_op, qpix_op,
882                                 s->mv[dir][i][0], s->mv[dir][i][1], 8);
883             } else {
884                 /* top field */
885                 mpeg_motion_field(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
886                                   0, s->field_select[dir][0],
887                                   ref_picture, pix_op,
888                                   s->mv[dir][0][0], s->mv[dir][0][1], 8, mb_y);
889                 /* bottom field */
890                 mpeg_motion_field(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
891                                   1, s->field_select[dir][1],
892                                   ref_picture, pix_op,
893                                   s->mv[dir][1][0], s->mv[dir][1][1], 8, mb_y);
894             }
895         } else {
896             if (s->picture_structure != s->field_select[dir][0] + 1 &&
897                 s->pict_type != AV_PICTURE_TYPE_B && !s->first_field) {
898                 ref_picture = s->current_picture_ptr->f->data;
899             }
900
901             mpeg_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
902                         s->field_select[dir][0],
903                         ref_picture, pix_op,
904                         s->mv[dir][0][0], s->mv[dir][0][1], 16, mb_y >> 1);
905         }
906         break;
907     case MV_TYPE_16X8:
908         for (i = 0; i < 2; i++) {
909             uint8_t **ref2picture;
910
911             if (s->picture_structure == s->field_select[dir][i] + 1
912                 || s->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_B || s->first_field) {
913                 ref2picture = ref_picture;
914             } else {
915                 ref2picture = s->current_picture_ptr->f->data;
916             }
917
918             mpeg_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
919                         s->field_select[dir][i],
920                         ref2picture, pix_op,
921                         s->mv[dir][i][0], s->mv[dir][i][1] + 16 * i,
922                         8, mb_y >> 1);
923
924             dest_y  += 16 * s->linesize;
925             dest_cb += (16 >> s->chroma_y_shift) * s->uvlinesize;
926             dest_cr += (16 >> s->chroma_y_shift) * s->uvlinesize;
927         }
928         break;
929     case MV_TYPE_DMV:
930         if (s->picture_structure == PICT_FRAME) {
931             for (i = 0; i < 2; i++) {
932                 int j;
933                 for (j = 0; j < 2; j++)
934                     mpeg_motion_field(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
935                                       j, j ^ i, ref_picture, pix_op,
936                                       s->mv[dir][2 * i + j][0],
937                                       s->mv[dir][2 * i + j][1], 8, mb_y);
938                 pix_op = s->hdsp.avg_pixels_tab;
939             }
940         } else {
941             for (i = 0; i < 2; i++) {
942                 mpeg_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
943                             s->picture_structure != i + 1,
944                             ref_picture, pix_op,
945                             s->mv[dir][2 * i][0], s->mv[dir][2 * i][1],
946                             16, mb_y >> 1);
947
948                 // after put we make avg of the same block
949                 pix_op = s->hdsp.avg_pixels_tab;
950
951                 /* opposite parity is always in the same frame if this is
952                  * second field */
953                 if (!s->first_field) {
954                     ref_picture = s->current_picture_ptr->f->data;
955                 }
956             }
957         }
958         break;
959     default: assert(0);
960     }
961 }
962
963 void ff_mpv_motion(MpegEncContext *s,
964                    uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb,
965                    uint8_t *dest_cr, int dir,
966                    uint8_t **ref_picture,
967                    op_pixels_func (*pix_op)[4],
968                    qpel_mc_func (*qpix_op)[16])
969 {
970 #if !CONFIG_SMALL
971     if (s->out_format == FMT_MPEG1)
972         mpv_motion_internal(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, dir,
973                             ref_picture, pix_op, qpix_op, 1);
974     else
975 #endif
976         mpv_motion_internal(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, dir,
977                             ref_picture, pix_op, qpix_op, 0);
978 }