avcodec/dump_extradata_bsf: don't allocate a new AVPacket per filtered packet
[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 "wmv2.h"
36 #include <limits.h>
37
38 static void gmc1_motion(MpegEncContext *s,
39                         uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr,
40                         uint8_t **ref_picture)
41 {
42     uint8_t *ptr;
43     int src_x, src_y, motion_x, motion_y;
44     ptrdiff_t offset, linesize, uvlinesize;
45     int emu = 0;
46
47     motion_x   = s->sprite_offset[0][0];
48     motion_y   = s->sprite_offset[0][1];
49     src_x      = s->mb_x * 16 + (motion_x >> (s->sprite_warping_accuracy + 1));
50     src_y      = s->mb_y * 16 + (motion_y >> (s->sprite_warping_accuracy + 1));
51     motion_x *= 1 << (3 - s->sprite_warping_accuracy);
52     motion_y *= 1 << (3 - s->sprite_warping_accuracy);
53     src_x      = av_clip(src_x, -16, s->width);
54     if (src_x == s->width)
55         motion_x = 0;
56     src_y = av_clip(src_y, -16, s->height);
57     if (src_y == s->height)
58         motion_y = 0;
59
60     linesize   = s->linesize;
61     uvlinesize = s->uvlinesize;
62
63     ptr = ref_picture[0] + src_y * linesize + src_x;
64
65     if ((unsigned)src_x >= FFMAX(s->h_edge_pos - 17, 0) ||
66         (unsigned)src_y >= FFMAX(s->v_edge_pos - 17, 0)) {
67         s->vdsp.emulated_edge_mc(s->sc.edge_emu_buffer, ptr,
68                                  linesize, linesize,
69                                  17, 17,
70                                  src_x, src_y,
71                                  s->h_edge_pos, s->v_edge_pos);
72         ptr = s->sc.edge_emu_buffer;
73     }
74
75     if ((motion_x | motion_y) & 7) {
76         s->mdsp.gmc1(dest_y, ptr, linesize, 16,
77                      motion_x & 15, motion_y & 15, 128 - s->no_rounding);
78         s->mdsp.gmc1(dest_y + 8, ptr + 8, linesize, 16,
79                      motion_x & 15, motion_y & 15, 128 - s->no_rounding);
80     } else {
81         int dxy;
82
83         dxy = ((motion_x >> 3) & 1) | ((motion_y >> 2) & 2);
84         if (s->no_rounding) {
85             s->hdsp.put_no_rnd_pixels_tab[0][dxy](dest_y, ptr, linesize, 16);
86         } else {
87             s->hdsp.put_pixels_tab[0][dxy](dest_y, ptr, linesize, 16);
88         }
89     }
90
91     if (CONFIG_GRAY && s->avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GRAY)
92         return;
93
94     motion_x   = s->sprite_offset[1][0];
95     motion_y   = s->sprite_offset[1][1];
96     src_x      = s->mb_x * 8 + (motion_x >> (s->sprite_warping_accuracy + 1));
97     src_y      = s->mb_y * 8 + (motion_y >> (s->sprite_warping_accuracy + 1));
98     motion_x  *= 1 << (3 - s->sprite_warping_accuracy);
99     motion_y  *= 1 << (3 - s->sprite_warping_accuracy);
100     src_x      = av_clip(src_x, -8, s->width >> 1);
101     if (src_x == s->width >> 1)
102         motion_x = 0;
103     src_y = av_clip(src_y, -8, s->height >> 1);
104     if (src_y == s->height >> 1)
105         motion_y = 0;
106
107     offset = (src_y * uvlinesize) + src_x;
108     ptr    = ref_picture[1] + offset;
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->sc.edge_emu_buffer, ptr,
112                                  uvlinesize, uvlinesize,
113                                  9, 9,
114                                  src_x, src_y,
115                                  s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
116         ptr = s->sc.edge_emu_buffer;
117         emu = 1;
118     }
119     s->mdsp.gmc1(dest_cb, ptr, uvlinesize, 8,
120                  motion_x & 15, motion_y & 15, 128 - s->no_rounding);
121
122     ptr = ref_picture[2] + offset;
123     if (emu) {
124         s->vdsp.emulated_edge_mc(s->sc.edge_emu_buffer, ptr,
125                                  uvlinesize, uvlinesize,
126                                  9, 9,
127                                  src_x, src_y,
128                                  s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
129         ptr = s->sc.edge_emu_buffer;
130     }
131     s->mdsp.gmc1(dest_cr, ptr, uvlinesize, 8,
132                  motion_x & 15, motion_y & 15, 128 - s->no_rounding);
133 }
134
135 static void gmc_motion(MpegEncContext *s,
136                        uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr,
137                        uint8_t **ref_picture)
138 {
139     uint8_t *ptr;
140     int linesize, uvlinesize;
141     const int a = s->sprite_warping_accuracy;
142     int ox, oy;
143
144     linesize   = s->linesize;
145     uvlinesize = s->uvlinesize;
146
147     ptr = ref_picture[0];
148
149     ox = s->sprite_offset[0][0] + s->sprite_delta[0][0] * s->mb_x * 16 +
150          s->sprite_delta[0][1] * s->mb_y * 16;
151     oy = s->sprite_offset[0][1] + s->sprite_delta[1][0] * s->mb_x * 16 +
152          s->sprite_delta[1][1] * s->mb_y * 16;
153
154     s->mdsp.gmc(dest_y, ptr, linesize, 16,
155                 ox, oy,
156                 s->sprite_delta[0][0], s->sprite_delta[0][1],
157                 s->sprite_delta[1][0], s->sprite_delta[1][1],
158                 a + 1, (1 << (2 * a + 1)) - s->no_rounding,
159                 s->h_edge_pos, s->v_edge_pos);
160     s->mdsp.gmc(dest_y + 8, ptr, linesize, 16,
161                 ox + s->sprite_delta[0][0] * 8,
162                 oy + s->sprite_delta[1][0] * 8,
163                 s->sprite_delta[0][0], s->sprite_delta[0][1],
164                 s->sprite_delta[1][0], s->sprite_delta[1][1],
165                 a + 1, (1 << (2 * a + 1)) - s->no_rounding,
166                 s->h_edge_pos, s->v_edge_pos);
167
168     if (CONFIG_GRAY && s->avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GRAY)
169         return;
170
171     ox = s->sprite_offset[1][0] + s->sprite_delta[0][0] * s->mb_x * 8 +
172          s->sprite_delta[0][1] * s->mb_y * 8;
173     oy = s->sprite_offset[1][1] + s->sprite_delta[1][0] * s->mb_x * 8 +
174          s->sprite_delta[1][1] * s->mb_y * 8;
175
176     ptr = ref_picture[1];
177     s->mdsp.gmc(dest_cb, ptr, uvlinesize, 8,
178                 ox, oy,
179                 s->sprite_delta[0][0], s->sprite_delta[0][1],
180                 s->sprite_delta[1][0], s->sprite_delta[1][1],
181                 a + 1, (1 << (2 * a + 1)) - s->no_rounding,
182                 (s->h_edge_pos + 1) >> 1, (s->v_edge_pos + 1) >> 1);
183
184     ptr = ref_picture[2];
185     s->mdsp.gmc(dest_cr, ptr, uvlinesize, 8,
186                 ox, oy,
187                 s->sprite_delta[0][0], s->sprite_delta[0][1],
188                 s->sprite_delta[1][0], s->sprite_delta[1][1],
189                 a + 1, (1 << (2 * a + 1)) - s->no_rounding,
190                 (s->h_edge_pos + 1) >> 1, (s->v_edge_pos + 1) >> 1);
191 }
192
193 static inline int hpel_motion(MpegEncContext *s,
194                               uint8_t *dest, uint8_t *src,
195                               int src_x, int src_y,
196                               op_pixels_func *pix_op,
197                               int motion_x, int motion_y)
198 {
199     int dxy = 0;
200     int emu = 0;
201
202     src_x += motion_x >> 1;
203     src_y += motion_y >> 1;
204
205     /* WARNING: do no forget half pels */
206     src_x = av_clip(src_x, -16, s->width); // FIXME unneeded for emu?
207     if (src_x != s->width)
208         dxy |= motion_x & 1;
209     src_y = av_clip(src_y, -16, s->height);
210     if (src_y != s->height)
211         dxy |= (motion_y & 1) << 1;
212     src += src_y * s->linesize + src_x;
213
214         if ((unsigned)src_x >= FFMAX(s->h_edge_pos - (motion_x & 1) - 7, 0) ||
215             (unsigned)src_y >= FFMAX(s->v_edge_pos - (motion_y & 1) - 7, 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,
220                                      s->h_edge_pos, s->v_edge_pos);
221             src = s->sc.edge_emu_buffer;
222             emu = 1;
223         }
224     pix_op[dxy](dest, src, s->linesize, 8);
225     return emu;
226 }
227
228 static av_always_inline
229 void mpeg_motion_internal(MpegEncContext *s,
230                           uint8_t *dest_y,
231                           uint8_t *dest_cb,
232                           uint8_t *dest_cr,
233                           int field_based,
234                           int bottom_field,
235                           int field_select,
236                           uint8_t **ref_picture,
237                           op_pixels_func (*pix_op)[4],
238                           int motion_x,
239                           int motion_y,
240                           int h,
241                           int is_mpeg12,
242                           int is_16x8,
243                           int mb_y)
244 {
245     uint8_t *ptr_y, *ptr_cb, *ptr_cr;
246     int dxy, uvdxy, mx, my, src_x, src_y,
247         uvsrc_x, uvsrc_y, v_edge_pos, block_y_half;
248     ptrdiff_t uvlinesize, linesize;
249
250     v_edge_pos = s->v_edge_pos >> field_based;
251     linesize   = s->current_picture.f->linesize[0] << field_based;
252     uvlinesize = s->current_picture.f->linesize[1] << field_based;
253     block_y_half = (field_based | is_16x8);
254
255     dxy   = ((motion_y & 1) << 1) | (motion_x & 1);
256     src_x = s->mb_x * 16 + (motion_x >> 1);
257     src_y = (mb_y << (4 - block_y_half)) + (motion_y >> 1);
258
259     if (!is_mpeg12 && s->out_format == FMT_H263) {
260         if ((s->workaround_bugs & FF_BUG_HPEL_CHROMA) && field_based) {
261             mx      = (motion_x >> 1) | (motion_x & 1);
262             my      = motion_y >> 1;
263             uvdxy   = ((my & 1) << 1) | (mx & 1);
264             uvsrc_x = s->mb_x * 8 + (mx >> 1);
265             uvsrc_y = (mb_y << (3 - block_y_half)) + (my >> 1);
266         } else {
267             uvdxy   = dxy | (motion_y & 2) | ((motion_x & 2) >> 1);
268             uvsrc_x = src_x >> 1;
269             uvsrc_y = src_y >> 1;
270         }
271     // Even chroma mv's are full pel in H261
272     } else if (!is_mpeg12 && s->out_format == FMT_H261) {
273         mx      = motion_x / 4;
274         my      = motion_y / 4;
275         uvdxy   = 0;
276         uvsrc_x = s->mb_x * 8 + mx;
277         uvsrc_y = mb_y * 8 + my;
278     } else {
279         if (s->chroma_y_shift) {
280             mx      = motion_x / 2;
281             my      = motion_y / 2;
282             uvdxy   = ((my & 1) << 1) | (mx & 1);
283             uvsrc_x = s->mb_x * 8 + (mx >> 1);
284             uvsrc_y = (mb_y << (3 - block_y_half)) + (my >> 1);
285         } else {
286             if (s->chroma_x_shift) {
287                 // Chroma422
288                 mx      = motion_x / 2;
289                 uvdxy   = ((motion_y & 1) << 1) | (mx & 1);
290                 uvsrc_x = s->mb_x * 8 + (mx >> 1);
291                 uvsrc_y = src_y;
292             } else {
293                 // Chroma444
294                 uvdxy   = dxy;
295                 uvsrc_x = src_x;
296                 uvsrc_y = src_y;
297             }
298         }
299     }
300
301     ptr_y  = ref_picture[0] + src_y * linesize + src_x;
302     ptr_cb = ref_picture[1] + uvsrc_y * uvlinesize + uvsrc_x;
303     ptr_cr = ref_picture[2] + uvsrc_y * uvlinesize + uvsrc_x;
304
305     if ((unsigned)src_x >= FFMAX(s->h_edge_pos - (motion_x & 1) - 15   , 0) ||
306         (unsigned)src_y >= FFMAX(   v_edge_pos - (motion_y & 1) - h + 1, 0)) {
307         if (is_mpeg12 ||
308             s->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO ||
309             s->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG1VIDEO) {
310             av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG,
311                    "MPEG motion vector out of boundary (%d %d)\n", src_x,
312                    src_y);
313             return;
314         }
315         src_y = (unsigned)src_y << field_based;
316         s->vdsp.emulated_edge_mc(s->sc.edge_emu_buffer, ptr_y,
317                                  s->linesize, s->linesize,
318                                  17, 17 + field_based,
319                                  src_x, src_y,
320                                  s->h_edge_pos, s->v_edge_pos);
321         ptr_y = s->sc.edge_emu_buffer;
322         if (!CONFIG_GRAY || !(s->avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GRAY)) {
323             uint8_t *ubuf = s->sc.edge_emu_buffer + 18 * s->linesize;
324             uint8_t *vbuf = ubuf + 10 * s->uvlinesize;
325             if (s->workaround_bugs & FF_BUG_IEDGE)
326                 vbuf -= s->uvlinesize;
327             uvsrc_y = (unsigned)uvsrc_y << field_based;
328             s->vdsp.emulated_edge_mc(ubuf, ptr_cb,
329                                      s->uvlinesize, s->uvlinesize,
330                                      9, 9 + field_based,
331                                      uvsrc_x, uvsrc_y,
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,
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->avctx->flags & AV_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 is_16x8, 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, is_16x8, 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, is_16x8, 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, 0, 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, 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->sc.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) - 15   , 0) ||
540         (unsigned)src_y >= FFMAX(   v_edge_pos - (motion_y & 3) - h + 1, 0)) {
541         s->vdsp.emulated_edge_mc(s->sc.edge_emu_buffer, ptr_y,
542                                  s->linesize, s->linesize,
543                                  17, 17 + field_based,
544                                  src_x, src_y * (1 << field_based),
545                                  s->h_edge_pos, s->v_edge_pos);
546         ptr_y = s->sc.edge_emu_buffer;
547         if (!CONFIG_GRAY || !(s->avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GRAY)) {
548             uint8_t *ubuf = s->sc.edge_emu_buffer + 18 * s->linesize;
549             uint8_t *vbuf = ubuf + 10 * s->uvlinesize;
550             if (s->workaround_bugs & FF_BUG_IEDGE)
551                 vbuf -= s->uvlinesize;
552             s->vdsp.emulated_edge_mc(ubuf, ptr_cb,
553                                      s->uvlinesize, s->uvlinesize,
554                                      9, 9 + field_based,
555                                      uvsrc_x, uvsrc_y * (1 << field_based),
556                                      s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
557             s->vdsp.emulated_edge_mc(vbuf, ptr_cr,
558                                      s->uvlinesize, s->uvlinesize,
559                                      9, 9 + field_based,
560                                      uvsrc_x, uvsrc_y * (1 << field_based),
561                                      s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
562             ptr_cb = ubuf;
563             ptr_cr = vbuf;
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->avctx->flags & AV_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  * H.263 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 ((unsigned)src_x >= FFMAX((s->h_edge_pos >> 1) - (dxy  & 1) - 7, 0) ||
626         (unsigned)src_y >= FFMAX((s->v_edge_pos >> 1) - (dxy >> 1) - 7, 0)) {
627         s->vdsp.emulated_edge_mc(s->sc.edge_emu_buffer, ptr,
628                                  s->uvlinesize, s->uvlinesize,
629                                  9, 9, src_x, src_y,
630                                  s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
631         ptr = s->sc.edge_emu_buffer;
632         emu = 1;
633     }
634     pix_op[dxy](dest_cb, ptr, s->uvlinesize, 8);
635
636     ptr = ref_picture[2] + offset;
637     if (emu) {
638         s->vdsp.emulated_edge_mc(s->sc.edge_emu_buffer, ptr,
639                                  s->uvlinesize, s->uvlinesize,
640                                  9, 9, src_x, src_y,
641                                  s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
642         ptr = s->sc.edge_emu_buffer;
643     }
644     pix_op[dxy](dest_cr, ptr, s->uvlinesize, 8);
645 }
646
647 static inline void prefetch_motion(MpegEncContext *s, uint8_t **pix, int dir)
648 {
649     /* fetch pixels for estimated mv 4 macroblocks ahead
650      * optimized for 64byte cache lines */
651     const int shift = s->quarter_sample ? 2 : 1;
652     const int mx    = (s->mv[dir][0][0] >> shift) + 16 * s->mb_x + 8;
653     const int my    = (s->mv[dir][0][1] >> shift) + 16 * s->mb_y;
654     int off         = mx + (my + (s->mb_x & 3) * 4) * s->linesize + 64;
655
656     s->vdsp.prefetch(pix[0] + off, s->linesize, 4);
657     off = (mx >> 1) + ((my >> 1) + (s->mb_x & 7)) * s->uvlinesize + 64;
658     s->vdsp.prefetch(pix[1] + off, pix[2] - pix[1], 2);
659 }
660
661 static inline void apply_obmc(MpegEncContext *s,
662                               uint8_t *dest_y,
663                               uint8_t *dest_cb,
664                               uint8_t *dest_cr,
665                               uint8_t **ref_picture,
666                               op_pixels_func (*pix_op)[4])
667 {
668     LOCAL_ALIGNED_8(int16_t, mv_cache, [4], [4][2]);
669     Picture *cur_frame   = &s->current_picture;
670     int mb_x = s->mb_x;
671     int mb_y = s->mb_y;
672     const int xy         = mb_x + mb_y * s->mb_stride;
673     const int mot_stride = s->b8_stride;
674     const int mot_xy     = mb_x * 2 + mb_y * 2 * mot_stride;
675     int mx, my, i;
676
677     av_assert2(!s->mb_skipped);
678
679     AV_COPY32(mv_cache[1][1], cur_frame->motion_val[0][mot_xy]);
680     AV_COPY32(mv_cache[1][2], cur_frame->motion_val[0][mot_xy + 1]);
681
682     AV_COPY32(mv_cache[2][1],
683               cur_frame->motion_val[0][mot_xy + mot_stride]);
684     AV_COPY32(mv_cache[2][2],
685               cur_frame->motion_val[0][mot_xy + mot_stride + 1]);
686
687     AV_COPY32(mv_cache[3][1],
688               cur_frame->motion_val[0][mot_xy + mot_stride]);
689     AV_COPY32(mv_cache[3][2],
690               cur_frame->motion_val[0][mot_xy + mot_stride + 1]);
691
692     if (mb_y == 0 || IS_INTRA(cur_frame->mb_type[xy - s->mb_stride])) {
693         AV_COPY32(mv_cache[0][1], mv_cache[1][1]);
694         AV_COPY32(mv_cache[0][2], mv_cache[1][2]);
695     } else {
696         AV_COPY32(mv_cache[0][1],
697                   cur_frame->motion_val[0][mot_xy - mot_stride]);
698         AV_COPY32(mv_cache[0][2],
699                   cur_frame->motion_val[0][mot_xy - mot_stride + 1]);
700     }
701
702     if (mb_x == 0 || IS_INTRA(cur_frame->mb_type[xy - 1])) {
703         AV_COPY32(mv_cache[1][0], mv_cache[1][1]);
704         AV_COPY32(mv_cache[2][0], mv_cache[2][1]);
705     } else {
706         AV_COPY32(mv_cache[1][0], cur_frame->motion_val[0][mot_xy - 1]);
707         AV_COPY32(mv_cache[2][0],
708                   cur_frame->motion_val[0][mot_xy - 1 + mot_stride]);
709     }
710
711     if (mb_x + 1 >= s->mb_width || IS_INTRA(cur_frame->mb_type[xy + 1])) {
712         AV_COPY32(mv_cache[1][3], mv_cache[1][2]);
713         AV_COPY32(mv_cache[2][3], mv_cache[2][2]);
714     } else {
715         AV_COPY32(mv_cache[1][3], cur_frame->motion_val[0][mot_xy + 2]);
716         AV_COPY32(mv_cache[2][3],
717                   cur_frame->motion_val[0][mot_xy + 2 + mot_stride]);
718     }
719
720     mx = 0;
721     my = 0;
722     for (i = 0; i < 4; i++) {
723         const int x      = (i & 1) + 1;
724         const int y      = (i >> 1) + 1;
725         int16_t mv[5][2] = {
726             { mv_cache[y][x][0],     mv_cache[y][x][1]         },
727             { mv_cache[y - 1][x][0], mv_cache[y - 1][x][1]     },
728             { mv_cache[y][x - 1][0], mv_cache[y][x - 1][1]     },
729             { mv_cache[y][x + 1][0], mv_cache[y][x + 1][1]     },
730             { mv_cache[y + 1][x][0], mv_cache[y + 1][x][1]     }
731         };
732         // FIXME cleanup
733         obmc_motion(s, dest_y + ((i & 1) * 8) + (i >> 1) * 8 * s->linesize,
734                     ref_picture[0],
735                     mb_x * 16 + (i & 1) * 8, mb_y * 16 + (i >> 1) * 8,
736                     pix_op[1],
737                     mv);
738
739         mx += mv[0][0];
740         my += mv[0][1];
741     }
742     if (!CONFIG_GRAY || !(s->avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GRAY))
743         chroma_4mv_motion(s, dest_cb, dest_cr,
744                           ref_picture, pix_op[1],
745                           mx, my);
746 }
747
748 static inline void apply_8x8(MpegEncContext *s,
749                              uint8_t *dest_y,
750                              uint8_t *dest_cb,
751                              uint8_t *dest_cr,
752                              int dir,
753                              uint8_t **ref_picture,
754                              qpel_mc_func (*qpix_op)[16],
755                              op_pixels_func (*pix_op)[4])
756 {
757     int dxy, mx, my, src_x, src_y;
758     int i;
759     int mb_x = s->mb_x;
760     int mb_y = s->mb_y;
761     uint8_t *ptr, *dest;
762
763     mx = 0;
764     my = 0;
765     if (s->quarter_sample) {
766         for (i = 0; i < 4; i++) {
767             int motion_x = s->mv[dir][i][0];
768             int motion_y = s->mv[dir][i][1];
769
770             dxy   = ((motion_y & 3) << 2) | (motion_x & 3);
771             src_x = mb_x * 16 + (motion_x >> 2) + (i & 1) * 8;
772             src_y = mb_y * 16 + (motion_y >> 2) + (i >> 1) * 8;
773
774             /* WARNING: do no forget half pels */
775             src_x = av_clip(src_x, -16, s->width);
776             if (src_x == s->width)
777                 dxy &= ~3;
778             src_y = av_clip(src_y, -16, s->height);
779             if (src_y == s->height)
780                 dxy &= ~12;
781
782             ptr = ref_picture[0] + (src_y * s->linesize) + (src_x);
783             if ((unsigned)src_x >= FFMAX(s->h_edge_pos - (motion_x & 3) - 7, 0) ||
784                 (unsigned)src_y >= FFMAX(s->v_edge_pos - (motion_y & 3) - 7, 0)) {
785                 s->vdsp.emulated_edge_mc(s->sc.edge_emu_buffer, ptr,
786                                          s->linesize, s->linesize,
787                                          9, 9,
788                                          src_x, src_y,
789                                          s->h_edge_pos,
790                                          s->v_edge_pos);
791                 ptr = s->sc.edge_emu_buffer;
792             }
793             dest = dest_y + ((i & 1) * 8) + (i >> 1) * 8 * s->linesize;
794             qpix_op[1][dxy](dest, ptr, s->linesize);
795
796             mx += s->mv[dir][i][0] / 2;
797             my += s->mv[dir][i][1] / 2;
798         }
799     } else {
800         for (i = 0; i < 4; i++) {
801             hpel_motion(s,
802                         dest_y + ((i & 1) * 8) + (i >> 1) * 8 * s->linesize,
803                         ref_picture[0],
804                         mb_x * 16 + (i & 1) * 8,
805                         mb_y * 16 + (i >> 1) * 8,
806                         pix_op[1],
807                         s->mv[dir][i][0],
808                         s->mv[dir][i][1]);
809
810             mx += s->mv[dir][i][0];
811             my += s->mv[dir][i][1];
812         }
813     }
814
815     if (!CONFIG_GRAY || !(s->avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GRAY))
816         chroma_4mv_motion(s, dest_cb, dest_cr,
817                           ref_picture, pix_op[1], mx, my);
818 }
819
820 /**
821  * motion compensation of a single macroblock
822  * @param s context
823  * @param dest_y luma destination pointer
824  * @param dest_cb chroma cb/u destination pointer
825  * @param dest_cr chroma cr/v destination pointer
826  * @param dir direction (0->forward, 1->backward)
827  * @param ref_picture array[3] of pointers to the 3 planes of the reference picture
828  * @param pix_op halfpel motion compensation function (average or put normally)
829  * @param qpix_op qpel motion compensation function (average or put normally)
830  * the motion vectors are taken from s->mv and the MV type from s->mv_type
831  */
832 static av_always_inline void mpv_motion_internal(MpegEncContext *s,
833                                                  uint8_t *dest_y,
834                                                  uint8_t *dest_cb,
835                                                  uint8_t *dest_cr,
836                                                  int dir,
837                                                  uint8_t **ref_picture,
838                                                  op_pixels_func (*pix_op)[4],
839                                                  qpel_mc_func (*qpix_op)[16],
840                                                  int is_mpeg12)
841 {
842     int i;
843     int mb_y = s->mb_y;
844
845     prefetch_motion(s, ref_picture, dir);
846
847     if (!is_mpeg12 && s->obmc && s->pict_type != AV_PICTURE_TYPE_B) {
848         apply_obmc(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, ref_picture, pix_op);
849         return;
850     }
851
852     switch (s->mv_type) {
853     case MV_TYPE_16X16:
854         if (s->mcsel) {
855             if (s->real_sprite_warping_points == 1) {
856                 gmc1_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
857                             ref_picture);
858             } else {
859                 gmc_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
860                            ref_picture);
861             }
862         } else if (!is_mpeg12 && s->quarter_sample) {
863             qpel_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
864                         0, 0, 0,
865                         ref_picture, pix_op, qpix_op,
866                         s->mv[dir][0][0], s->mv[dir][0][1], 16);
867         } else if (!is_mpeg12 && (CONFIG_WMV2_DECODER || CONFIG_WMV2_ENCODER) &&
868                    s->mspel && s->codec_id == AV_CODEC_ID_WMV2) {
869             ff_mspel_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
870                             ref_picture, pix_op,
871                             s->mv[dir][0][0], s->mv[dir][0][1], 16);
872         } else {
873             mpeg_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, 0,
874                         ref_picture, pix_op,
875                         s->mv[dir][0][0], s->mv[dir][0][1], 16, 0, mb_y);
876         }
877         break;
878     case MV_TYPE_8X8:
879         if (!is_mpeg12)
880             apply_8x8(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
881                       dir, ref_picture, qpix_op, pix_op);
882         break;
883     case MV_TYPE_FIELD:
884         if (s->picture_structure == PICT_FRAME) {
885             if (!is_mpeg12 && s->quarter_sample) {
886                 for (i = 0; i < 2; i++)
887                     qpel_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
888                                 1, i, s->field_select[dir][i],
889                                 ref_picture, pix_op, qpix_op,
890                                 s->mv[dir][i][0], s->mv[dir][i][1], 8);
891             } else {
892                 /* top field */
893                 mpeg_motion_field(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
894                                   0, s->field_select[dir][0],
895                                   ref_picture, pix_op,
896                                   s->mv[dir][0][0], s->mv[dir][0][1], 8, mb_y);
897                 /* bottom field */
898                 mpeg_motion_field(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
899                                   1, s->field_select[dir][1],
900                                   ref_picture, pix_op,
901                                   s->mv[dir][1][0], s->mv[dir][1][1], 8, mb_y);
902             }
903         } else {
904             if (   s->picture_structure != s->field_select[dir][0] + 1 && s->pict_type != AV_PICTURE_TYPE_B && !s->first_field
905                 || !ref_picture[0]) {
906                 ref_picture = s->current_picture_ptr->f->data;
907             }
908
909             mpeg_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
910                         s->field_select[dir][0],
911                         ref_picture, pix_op,
912                         s->mv[dir][0][0], s->mv[dir][0][1], 16, 0, mb_y >> 1);
913         }
914         break;
915     case MV_TYPE_16X8:
916         for (i = 0; i < 2; i++) {
917             uint8_t **ref2picture;
918
919             if ((s->picture_structure == s->field_select[dir][i] + 1
920                 || s->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_B || s->first_field) && ref_picture[0]) {
921                 ref2picture = ref_picture;
922             } else {
923                 ref2picture = s->current_picture_ptr->f->data;
924             }
925
926             mpeg_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
927                         s->field_select[dir][i],
928                         ref2picture, pix_op,
929                         s->mv[dir][i][0], s->mv[dir][i][1],
930                         8, 1, (mb_y & ~1) + i);
931
932             dest_y  += 16 * s->linesize;
933             dest_cb += (16 >> s->chroma_y_shift) * s->uvlinesize;
934             dest_cr += (16 >> s->chroma_y_shift) * s->uvlinesize;
935         }
936         break;
937     case MV_TYPE_DMV:
938         if (s->picture_structure == PICT_FRAME) {
939             for (i = 0; i < 2; i++) {
940                 int j;
941                 for (j = 0; j < 2; j++)
942                     mpeg_motion_field(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
943                                       j, j ^ i, ref_picture, pix_op,
944                                       s->mv[dir][2 * i + j][0],
945                                       s->mv[dir][2 * i + j][1], 8, mb_y);
946                 pix_op = s->hdsp.avg_pixels_tab;
947             }
948         } else {
949             if (!ref_picture[0]) {
950                 ref_picture = s->current_picture_ptr->f->data;
951             }
952             for (i = 0; i < 2; i++) {
953                 mpeg_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
954                             s->picture_structure != i + 1,
955                             ref_picture, pix_op,
956                             s->mv[dir][2 * i][0], s->mv[dir][2 * i][1],
957                             16, 0, mb_y >> 1);
958
959                 // after put we make avg of the same block
960                 pix_op = s->hdsp.avg_pixels_tab;
961
962                 /* opposite parity is always in the same frame if this is
963                  * second field */
964                 if (!s->first_field) {
965                     ref_picture = s->current_picture_ptr->f->data;
966                 }
967             }
968         }
969         break;
970     default: av_assert2(0);
971     }
972 }
973
974 void ff_mpv_motion(MpegEncContext *s,
975                    uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb,
976                    uint8_t *dest_cr, int dir,
977                    uint8_t **ref_picture,
978                    op_pixels_func (*pix_op)[4],
979                    qpel_mc_func (*qpix_op)[16])
980 {
981 #if !CONFIG_SMALL
982     if (s->out_format == FMT_MPEG1)
983         mpv_motion_internal(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, dir,
984                             ref_picture, pix_op, qpix_op, 1);
985     else
986 #endif
987         mpv_motion_internal(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, dir,
988                             ref_picture, pix_op, qpix_op, 0);
989 }