997a722a8c7339aec784461a08356020657e6825
[ffmpeg.git] / libavcodec / mpegvideo_motion.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2000,2001 Fabrice Bellard
3  * Copyright (c) 2002-2004 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
4  *
5  * 4MV & hq & B-frame encoding stuff by Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
6  *
7  * This file is part of Libav.
8  *
9  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
10  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
11  * License as published by the Free Software Foundation; either
12  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
13  *
14  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
17  * Lesser General Public License for more details.
18  *
19  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
20  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
21  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
22  */
23
24 #include <string.h>
25
26 #include "libavutil/internal.h"
27 #include "avcodec.h"
28 #include "dsputil.h"
29 #include "h261.h"
30 #include "mpegutils.h"
31 #include "mpegvideo.h"
32 #include "mjpegenc.h"
33 #include "msmpeg4.h"
34 #include <limits.h>
35
36 static void gmc1_motion(MpegEncContext *s,
37                         uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr,
38                         uint8_t **ref_picture)
39 {
40     uint8_t *ptr;
41     int src_x, src_y, motion_x, motion_y;
42     ptrdiff_t offset, linesize, uvlinesize;
43     int emu = 0;
44
45     motion_x   = s->sprite_offset[0][0];
46     motion_y   = s->sprite_offset[0][1];
47     src_x      = s->mb_x * 16 + (motion_x >> (s->sprite_warping_accuracy + 1));
48     src_y      = s->mb_y * 16 + (motion_y >> (s->sprite_warping_accuracy + 1));
49     motion_x <<= (3 - s->sprite_warping_accuracy);
50     motion_y <<= (3 - s->sprite_warping_accuracy);
51     src_x      = av_clip(src_x, -16, s->width);
52     if (src_x == s->width)
53         motion_x = 0;
54     src_y = av_clip(src_y, -16, s->height);
55     if (src_y == s->height)
56         motion_y = 0;
57
58     linesize   = s->linesize;
59     uvlinesize = s->uvlinesize;
60
61     ptr = ref_picture[0] + src_y * linesize + src_x;
62
63     if ((unsigned)src_x >= FFMAX(s->h_edge_pos - 17, 0) ||
64         (unsigned)src_y >= FFMAX(s->v_edge_pos - 17, 0)) {
65         s->vdsp.emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer, ptr,
66                                  linesize, linesize,
67                                  17, 17,
68                                  src_x, src_y,
69                                  s->h_edge_pos, s->v_edge_pos);
70         ptr = s->edge_emu_buffer;
71     }
72
73     if ((motion_x | motion_y) & 7) {
74         s->dsp.gmc1(dest_y, ptr, linesize, 16,
75                     motion_x & 15, motion_y & 15, 128 - s->no_rounding);
76         s->dsp.gmc1(dest_y + 8, ptr + 8, linesize, 16,
77                     motion_x & 15, motion_y & 15, 128 - s->no_rounding);
78     } else {
79         int dxy;
80
81         dxy = ((motion_x >> 3) & 1) | ((motion_y >> 2) & 2);
82         if (s->no_rounding) {
83             s->hdsp.put_no_rnd_pixels_tab[0][dxy](dest_y, ptr, linesize, 16);
84         } else {
85             s->hdsp.put_pixels_tab[0][dxy](dest_y, ptr, linesize, 16);
86         }
87     }
88
89     if (CONFIG_GRAY && s->flags & CODEC_FLAG_GRAY)
90         return;
91
92     motion_x   = s->sprite_offset[1][0];
93     motion_y   = s->sprite_offset[1][1];
94     src_x      = s->mb_x * 8 + (motion_x >> (s->sprite_warping_accuracy + 1));
95     src_y      = s->mb_y * 8 + (motion_y >> (s->sprite_warping_accuracy + 1));
96     motion_x <<= (3 - s->sprite_warping_accuracy);
97     motion_y <<= (3 - s->sprite_warping_accuracy);
98     src_x      = av_clip(src_x, -8, s->width >> 1);
99     if (src_x == s->width >> 1)
100         motion_x = 0;
101     src_y = av_clip(src_y, -8, s->height >> 1);
102     if (src_y == s->height >> 1)
103         motion_y = 0;
104
105     offset = (src_y * uvlinesize) + src_x;
106     ptr    = ref_picture[1] + offset;
107     if ((unsigned)src_x >= FFMAX((s->h_edge_pos >> 1) - 9, 0) ||
108         (unsigned)src_y >= FFMAX((s->v_edge_pos >> 1) - 9, 0)) {
109         s->vdsp.emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer, ptr,
110                                  uvlinesize, uvlinesize,
111                                  9, 9,
112                                  src_x, src_y,
113                                  s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
114         ptr = s->edge_emu_buffer;
115         emu = 1;
116     }
117     s->dsp.gmc1(dest_cb, ptr, uvlinesize, 8,
118                 motion_x & 15, motion_y & 15, 128 - s->no_rounding);
119
120     ptr = ref_picture[2] + offset;
121     if (emu) {
122         s->vdsp.emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer, ptr,
123                                  uvlinesize, uvlinesize,
124                                  9, 9,
125                                  src_x, src_y,
126                                  s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
127         ptr = s->edge_emu_buffer;
128     }
129     s->dsp.gmc1(dest_cr, ptr, uvlinesize, 8,
130                 motion_x & 15, motion_y & 15, 128 - s->no_rounding);
131 }
132
133 static void gmc_motion(MpegEncContext *s,
134                        uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr,
135                        uint8_t **ref_picture)
136 {
137     uint8_t *ptr;
138     int linesize, uvlinesize;
139     const int a = s->sprite_warping_accuracy;
140     int ox, oy;
141
142     linesize   = s->linesize;
143     uvlinesize = s->uvlinesize;
144
145     ptr = ref_picture[0];
146
147     ox = s->sprite_offset[0][0] + s->sprite_delta[0][0] * s->mb_x * 16 +
148          s->sprite_delta[0][1] * s->mb_y * 16;
149     oy = s->sprite_offset[0][1] + s->sprite_delta[1][0] * s->mb_x * 16 +
150          s->sprite_delta[1][1] * s->mb_y * 16;
151
152     s->dsp.gmc(dest_y, ptr, linesize, 16,
153                ox, oy,
154                s->sprite_delta[0][0], s->sprite_delta[0][1],
155                s->sprite_delta[1][0], s->sprite_delta[1][1],
156                a + 1, (1 << (2 * a + 1)) - s->no_rounding,
157                s->h_edge_pos, s->v_edge_pos);
158     s->dsp.gmc(dest_y + 8, ptr, linesize, 16,
159                ox + s->sprite_delta[0][0] * 8,
160                oy + s->sprite_delta[1][0] * 8,
161                s->sprite_delta[0][0], s->sprite_delta[0][1],
162                s->sprite_delta[1][0], s->sprite_delta[1][1],
163                a + 1, (1 << (2 * a + 1)) - s->no_rounding,
164                s->h_edge_pos, s->v_edge_pos);
165
166     if (CONFIG_GRAY && s->flags & CODEC_FLAG_GRAY)
167         return;
168
169     ox = s->sprite_offset[1][0] + s->sprite_delta[0][0] * s->mb_x * 8 +
170          s->sprite_delta[0][1] * s->mb_y * 8;
171     oy = s->sprite_offset[1][1] + s->sprite_delta[1][0] * s->mb_x * 8 +
172          s->sprite_delta[1][1] * s->mb_y * 8;
173
174     ptr = ref_picture[1];
175     s->dsp.gmc(dest_cb, ptr, uvlinesize, 8,
176                ox, oy,
177                s->sprite_delta[0][0], s->sprite_delta[0][1],
178                s->sprite_delta[1][0], s->sprite_delta[1][1],
179                a + 1, (1 << (2 * a + 1)) - s->no_rounding,
180                s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
181
182     ptr = ref_picture[2];
183     s->dsp.gmc(dest_cr, ptr, uvlinesize, 8,
184                ox, oy,
185                s->sprite_delta[0][0], s->sprite_delta[0][1],
186                s->sprite_delta[1][0], s->sprite_delta[1][1],
187                a + 1, (1 << (2 * a + 1)) - s->no_rounding,
188                s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
189 }
190
191 static inline int hpel_motion(MpegEncContext *s,
192                               uint8_t *dest, uint8_t *src,
193                               int src_x, int src_y,
194                               op_pixels_func *pix_op,
195                               int motion_x, int motion_y)
196 {
197     int dxy = 0;
198     int emu = 0;
199
200     src_x += motion_x >> 1;
201     src_y += motion_y >> 1;
202
203     /* WARNING: do no forget half pels */
204     src_x = av_clip(src_x, -16, s->width); // FIXME unneeded for emu?
205     if (src_x != s->width)
206         dxy |= motion_x & 1;
207     src_y = av_clip(src_y, -16, s->height);
208     if (src_y != s->height)
209         dxy |= (motion_y & 1) << 1;
210     src += src_y * s->linesize + src_x;
211
212     if (s->unrestricted_mv) {
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, s->h_edge_pos,
219                                      s->v_edge_pos);
220             src = s->edge_emu_buffer;
221             emu = 1;
222         }
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 mb_y)
243 {
244     uint8_t *ptr_y, *ptr_cb, *ptr_cr;
245     int dxy, uvdxy, mx, my, src_x, src_y,
246         uvsrc_x, uvsrc_y, v_edge_pos;
247     ptrdiff_t uvlinesize, linesize;
248
249 #if 0
250     if (s->quarter_sample) {
251         motion_x >>= 1;
252         motion_y >>= 1;
253     }
254 #endif
255
256     v_edge_pos = s->v_edge_pos >> field_based;
257     linesize   = s->current_picture.f.linesize[0] << field_based;
258     uvlinesize = s->current_picture.f.linesize[1] << field_based;
259
260     dxy   = ((motion_y & 1) << 1) | (motion_x & 1);
261     src_x = s->mb_x * 16 + (motion_x >> 1);
262     src_y = (mb_y << (4 - field_based)) + (motion_y >> 1);
263
264     if (!is_mpeg12 && s->out_format == FMT_H263) {
265         if ((s->workaround_bugs & FF_BUG_HPEL_CHROMA) && field_based) {
266             mx      = (motion_x >> 1) | (motion_x & 1);
267             my      = motion_y >> 1;
268             uvdxy   = ((my & 1) << 1) | (mx & 1);
269             uvsrc_x = s->mb_x * 8 + (mx >> 1);
270             uvsrc_y = (mb_y << (3 - field_based)) + (my >> 1);
271         } else {
272             uvdxy   = dxy | (motion_y & 2) | ((motion_x & 2) >> 1);
273             uvsrc_x = src_x >> 1;
274             uvsrc_y = src_y >> 1;
275         }
276     // Even chroma mv's are full pel in H261
277     } else if (!is_mpeg12 && s->out_format == FMT_H261) {
278         mx      = motion_x / 4;
279         my      = motion_y / 4;
280         uvdxy   = 0;
281         uvsrc_x = s->mb_x * 8 + mx;
282         uvsrc_y = mb_y * 8 + my;
283     } else {
284         if (s->chroma_y_shift) {
285             mx      = motion_x / 2;
286             my      = motion_y / 2;
287             uvdxy   = ((my & 1) << 1) | (mx & 1);
288             uvsrc_x = s->mb_x * 8 + (mx >> 1);
289             uvsrc_y = (mb_y << (3 - field_based)) + (my >> 1);
290         } else {
291             if (s->chroma_x_shift) {
292                 // Chroma422
293                 mx      = motion_x / 2;
294                 uvdxy   = ((motion_y & 1) << 1) | (mx & 1);
295                 uvsrc_x = s->mb_x * 8 + (mx >> 1);
296                 uvsrc_y = src_y;
297             } else {
298                 // Chroma444
299                 uvdxy   = dxy;
300                 uvsrc_x = src_x;
301                 uvsrc_y = src_y;
302             }
303         }
304     }
305
306     ptr_y  = ref_picture[0] + src_y * linesize + src_x;
307     ptr_cb = ref_picture[1] + uvsrc_y * uvlinesize + uvsrc_x;
308     ptr_cr = ref_picture[2] + uvsrc_y * uvlinesize + uvsrc_x;
309
310     if ((unsigned)src_x > FFMAX(s->h_edge_pos - (motion_x & 1) - 16, 0) ||
311         (unsigned)src_y > FFMAX(v_edge_pos - (motion_y & 1) - h, 0)) {
312         if (is_mpeg12 ||
313             s->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO ||
314             s->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG1VIDEO) {
315             av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG,
316                    "MPEG motion vector out of boundary (%d %d)\n", src_x,
317                    src_y);
318             return;
319         }
320         s->vdsp.emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer, ptr_y,
321                                  s->linesize, s->linesize,
322                                  17, 17 + field_based,
323                                  src_x, src_y << field_based,
324                                  s->h_edge_pos, s->v_edge_pos);
325         ptr_y = s->edge_emu_buffer;
326         if (!CONFIG_GRAY || !(s->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
327             uint8_t *uvbuf = s->edge_emu_buffer + 18 * s->linesize;
328             s->vdsp.emulated_edge_mc(uvbuf, 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(uvbuf + 16, 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 = uvbuf;
339             ptr_cr = uvbuf + 16;
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     assert(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 *uvbuf = s->edge_emu_buffer + 18 * s->linesize;
549             s->vdsp.emulated_edge_mc(uvbuf, ptr_cb,
550                                      s->uvlinesize, s->uvlinesize,
551                                      9, 9 + field_based,
552                                      uvsrc_x, uvsrc_y << field_based,
553                                      s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
554             s->vdsp.emulated_edge_mc(uvbuf + 16, ptr_cr,
555                                      s->uvlinesize, s->uvlinesize,
556                                      9, 9 + field_based,
557                                      uvsrc_x, uvsrc_y << field_based,
558                                      s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
559             ptr_cb = uvbuf;
560             ptr_cr = uvbuf + 16;
561         }
562     }
563
564     if (!field_based)
565         qpix_op[0][dxy](dest_y, ptr_y, linesize);
566     else {
567         if (bottom_field) {
568             dest_y  += s->linesize;
569             dest_cb += s->uvlinesize;
570             dest_cr += s->uvlinesize;
571         }
572
573         if (field_select) {
574             ptr_y  += s->linesize;
575             ptr_cb += s->uvlinesize;
576             ptr_cr += s->uvlinesize;
577         }
578         // damn interlaced mode
579         // FIXME boundary mirroring is not exactly correct here
580         qpix_op[1][dxy](dest_y, ptr_y, linesize);
581         qpix_op[1][dxy](dest_y + 8, ptr_y + 8, linesize);
582     }
583     if (!CONFIG_GRAY || !(s->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
584         pix_op[1][uvdxy](dest_cr, ptr_cr, uvlinesize, h >> 1);
585         pix_op[1][uvdxy](dest_cb, ptr_cb, uvlinesize, h >> 1);
586     }
587 }
588
589 /**
590  * h263 chroma 4mv motion compensation.
591  */
592 static void chroma_4mv_motion(MpegEncContext *s,
593                               uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr,
594                               uint8_t **ref_picture,
595                               op_pixels_func *pix_op,
596                               int mx, int my)
597 {
598     uint8_t *ptr;
599     int src_x, src_y, dxy, emu = 0;
600     ptrdiff_t offset;
601
602     /* In case of 8X8, we construct a single chroma motion vector
603      * with a special rounding */
604     mx = ff_h263_round_chroma(mx);
605     my = ff_h263_round_chroma(my);
606
607     dxy  = ((my & 1) << 1) | (mx & 1);
608     mx >>= 1;
609     my >>= 1;
610
611     src_x = s->mb_x * 8 + mx;
612     src_y = s->mb_y * 8 + my;
613     src_x = av_clip(src_x, -8, (s->width >> 1));
614     if (src_x == (s->width >> 1))
615         dxy &= ~1;
616     src_y = av_clip(src_y, -8, (s->height >> 1));
617     if (src_y == (s->height >> 1))
618         dxy &= ~2;
619
620     offset = src_y * s->uvlinesize + src_x;
621     ptr    = ref_picture[1] + offset;
622     if ((unsigned)src_x > FFMAX((s->h_edge_pos >> 1) - (dxy & 1) - 8, 0) ||
623         (unsigned)src_y > FFMAX((s->v_edge_pos >> 1) - (dxy >> 1) - 8, 0)) {
624         s->vdsp.emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer, ptr,
625                                  s->uvlinesize, s->uvlinesize,
626                                  9, 9, src_x, src_y,
627                                  s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
628         ptr = s->edge_emu_buffer;
629         emu = 1;
630     }
631     pix_op[dxy](dest_cb, ptr, s->uvlinesize, 8);
632
633     ptr = ref_picture[2] + offset;
634     if (emu) {
635         s->vdsp.emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer, ptr,
636                                  s->uvlinesize, s->uvlinesize,
637                                  9, 9, src_x, src_y,
638                                  s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
639         ptr = s->edge_emu_buffer;
640     }
641     pix_op[dxy](dest_cr, ptr, s->uvlinesize, 8);
642 }
643
644 static inline void prefetch_motion(MpegEncContext *s, uint8_t **pix, int dir)
645 {
646     /* fetch pixels for estimated mv 4 macroblocks ahead
647      * optimized for 64byte cache lines */
648     const int shift = s->quarter_sample ? 2 : 1;
649     const int mx    = (s->mv[dir][0][0] >> shift) + 16 * s->mb_x + 8;
650     const int my    = (s->mv[dir][0][1] >> shift) + 16 * s->mb_y;
651     int off         = mx + (my + (s->mb_x & 3) * 4) * s->linesize + 64;
652
653     s->vdsp.prefetch(pix[0] + off, s->linesize, 4);
654     off = (mx >> 1) + ((my >> 1) + (s->mb_x & 7)) * s->uvlinesize + 64;
655     s->vdsp.prefetch(pix[1] + off, pix[2] - pix[1], 2);
656 }
657
658 static inline void apply_obmc(MpegEncContext *s,
659                               uint8_t *dest_y,
660                               uint8_t *dest_cb,
661                               uint8_t *dest_cr,
662                               uint8_t **ref_picture,
663                               op_pixels_func (*pix_op)[4])
664 {
665     LOCAL_ALIGNED_8(int16_t, mv_cache, [4], [4][2]);
666     Picture *cur_frame   = &s->current_picture;
667     int mb_x = s->mb_x;
668     int mb_y = s->mb_y;
669     const int xy         = mb_x + mb_y * s->mb_stride;
670     const int mot_stride = s->b8_stride;
671     const int mot_xy     = mb_x * 2 + mb_y * 2 * mot_stride;
672     int mx, my, i;
673
674     assert(!s->mb_skipped);
675
676     AV_COPY32(mv_cache[1][1], cur_frame->motion_val[0][mot_xy]);
677     AV_COPY32(mv_cache[1][2], cur_frame->motion_val[0][mot_xy + 1]);
678
679     AV_COPY32(mv_cache[2][1],
680               cur_frame->motion_val[0][mot_xy + mot_stride]);
681     AV_COPY32(mv_cache[2][2],
682               cur_frame->motion_val[0][mot_xy + mot_stride + 1]);
683
684     AV_COPY32(mv_cache[3][1],
685               cur_frame->motion_val[0][mot_xy + mot_stride]);
686     AV_COPY32(mv_cache[3][2],
687               cur_frame->motion_val[0][mot_xy + mot_stride + 1]);
688
689     if (mb_y == 0 || IS_INTRA(cur_frame->mb_type[xy - s->mb_stride])) {
690         AV_COPY32(mv_cache[0][1], mv_cache[1][1]);
691         AV_COPY32(mv_cache[0][2], mv_cache[1][2]);
692     } else {
693         AV_COPY32(mv_cache[0][1],
694                   cur_frame->motion_val[0][mot_xy - mot_stride]);
695         AV_COPY32(mv_cache[0][2],
696                   cur_frame->motion_val[0][mot_xy - mot_stride + 1]);
697     }
698
699     if (mb_x == 0 || IS_INTRA(cur_frame->mb_type[xy - 1])) {
700         AV_COPY32(mv_cache[1][0], mv_cache[1][1]);
701         AV_COPY32(mv_cache[2][0], mv_cache[2][1]);
702     } else {
703         AV_COPY32(mv_cache[1][0], cur_frame->motion_val[0][mot_xy - 1]);
704         AV_COPY32(mv_cache[2][0],
705                   cur_frame->motion_val[0][mot_xy - 1 + mot_stride]);
706     }
707
708     if (mb_x + 1 >= s->mb_width || IS_INTRA(cur_frame->mb_type[xy + 1])) {
709         AV_COPY32(mv_cache[1][3], mv_cache[1][2]);
710         AV_COPY32(mv_cache[2][3], mv_cache[2][2]);
711     } else {
712         AV_COPY32(mv_cache[1][3], cur_frame->motion_val[0][mot_xy + 2]);
713         AV_COPY32(mv_cache[2][3],
714                   cur_frame->motion_val[0][mot_xy + 2 + mot_stride]);
715     }
716
717     mx = 0;
718     my = 0;
719     for (i = 0; i < 4; i++) {
720         const int x      = (i & 1) + 1;
721         const int y      = (i >> 1) + 1;
722         int16_t mv[5][2] = {
723             { mv_cache[y][x][0],     mv_cache[y][x][1]         },
724             { mv_cache[y - 1][x][0], mv_cache[y - 1][x][1]     },
725             { mv_cache[y][x - 1][0], mv_cache[y][x - 1][1]     },
726             { mv_cache[y][x + 1][0], mv_cache[y][x + 1][1]     },
727             { mv_cache[y + 1][x][0], mv_cache[y + 1][x][1]     }
728         };
729         // FIXME cleanup
730         obmc_motion(s, dest_y + ((i & 1) * 8) + (i >> 1) * 8 * s->linesize,
731                     ref_picture[0],
732                     mb_x * 16 + (i & 1) * 8, mb_y * 16 + (i >> 1) * 8,
733                     pix_op[1],
734                     mv);
735
736         mx += mv[0][0];
737         my += mv[0][1];
738     }
739     if (!CONFIG_GRAY || !(s->flags & CODEC_FLAG_GRAY))
740         chroma_4mv_motion(s, dest_cb, dest_cr,
741                           ref_picture, pix_op[1],
742                           mx, my);
743 }
744
745 static inline void apply_8x8(MpegEncContext *s,
746                              uint8_t *dest_y,
747                              uint8_t *dest_cb,
748                              uint8_t *dest_cr,
749                              int dir,
750                              uint8_t **ref_picture,
751                              qpel_mc_func (*qpix_op)[16],
752                              op_pixels_func (*pix_op)[4])
753 {
754     int dxy, mx, my, src_x, src_y;
755     int i;
756     int mb_x = s->mb_x;
757     int mb_y = s->mb_y;
758     uint8_t *ptr, *dest;
759
760     mx = 0;
761     my = 0;
762     if (s->quarter_sample) {
763         for (i = 0; i < 4; i++) {
764             int motion_x = s->mv[dir][i][0];
765             int motion_y = s->mv[dir][i][1];
766
767             dxy   = ((motion_y & 3) << 2) | (motion_x & 3);
768             src_x = mb_x * 16 + (motion_x >> 2) + (i & 1) * 8;
769             src_y = mb_y * 16 + (motion_y >> 2) + (i >> 1) * 8;
770
771             /* WARNING: do no forget half pels */
772             src_x = av_clip(src_x, -16, s->width);
773             if (src_x == s->width)
774                 dxy &= ~3;
775             src_y = av_clip(src_y, -16, s->height);
776             if (src_y == s->height)
777                 dxy &= ~12;
778
779             ptr = ref_picture[0] + (src_y * s->linesize) + (src_x);
780             if ((unsigned)src_x > FFMAX(s->h_edge_pos - (motion_x & 3) - 8, 0) ||
781                 (unsigned)src_y > FFMAX(s->v_edge_pos - (motion_y & 3) - 8, 0)) {
782                 s->vdsp.emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer, ptr,
783                                          s->linesize, s->linesize,
784                                          9, 9,
785                                          src_x, src_y,
786                                          s->h_edge_pos,
787                                          s->v_edge_pos);
788                 ptr = s->edge_emu_buffer;
789             }
790             dest = dest_y + ((i & 1) * 8) + (i >> 1) * 8 * s->linesize;
791             qpix_op[1][dxy](dest, ptr, s->linesize);
792
793             mx += s->mv[dir][i][0] / 2;
794             my += s->mv[dir][i][1] / 2;
795         }
796     } else {
797         for (i = 0; i < 4; i++) {
798             hpel_motion(s,
799                         dest_y + ((i & 1) * 8) + (i >> 1) * 8 * s->linesize,
800                         ref_picture[0],
801                         mb_x * 16 + (i & 1) * 8,
802                         mb_y * 16 + (i >> 1) * 8,
803                         pix_op[1],
804                         s->mv[dir][i][0],
805                         s->mv[dir][i][1]);
806
807             mx += s->mv[dir][i][0];
808             my += s->mv[dir][i][1];
809         }
810     }
811
812     if (!CONFIG_GRAY || !(s->flags & CODEC_FLAG_GRAY))
813         chroma_4mv_motion(s, dest_cb, dest_cr,
814                           ref_picture, pix_op[1], mx, my);
815 }
816
817 /**
818  * motion compensation of a single macroblock
819  * @param s context
820  * @param dest_y luma destination pointer
821  * @param dest_cb chroma cb/u destination pointer
822  * @param dest_cr chroma cr/v destination pointer
823  * @param dir direction (0->forward, 1->backward)
824  * @param ref_picture array[3] of pointers to the 3 planes of the reference picture
825  * @param pix_op halfpel motion compensation function (average or put normally)
826  * @param qpix_op qpel motion compensation function (average or put normally)
827  * the motion vectors are taken from s->mv and the MV type from s->mv_type
828  */
829 static av_always_inline void MPV_motion_internal(MpegEncContext *s,
830                                                  uint8_t *dest_y,
831                                                  uint8_t *dest_cb,
832                                                  uint8_t *dest_cr,
833                                                  int dir,
834                                                  uint8_t **ref_picture,
835                                                  op_pixels_func (*pix_op)[4],
836                                                  qpel_mc_func (*qpix_op)[16],
837                                                  int is_mpeg12)
838 {
839     int i;
840     int mb_y = s->mb_y;
841
842     prefetch_motion(s, ref_picture, dir);
843
844     if (!is_mpeg12 && s->obmc && s->pict_type != AV_PICTURE_TYPE_B) {
845         apply_obmc(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, ref_picture, pix_op);
846         return;
847     }
848
849     switch (s->mv_type) {
850     case MV_TYPE_16X16:
851         if (s->mcsel) {
852             if (s->real_sprite_warping_points == 1) {
853                 gmc1_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
854                             ref_picture);
855             } else {
856                 gmc_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
857                            ref_picture);
858             }
859         } else if (!is_mpeg12 && s->quarter_sample) {
860             qpel_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
861                         0, 0, 0,
862                         ref_picture, pix_op, qpix_op,
863                         s->mv[dir][0][0], s->mv[dir][0][1], 16);
864         } else if (!is_mpeg12 && (CONFIG_WMV2_DECODER || CONFIG_WMV2_ENCODER) &&
865                    s->mspel && s->codec_id == AV_CODEC_ID_WMV2) {
866             ff_mspel_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
867                             ref_picture, pix_op,
868                             s->mv[dir][0][0], s->mv[dir][0][1], 16);
869         } else {
870             mpeg_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, 0,
871                         ref_picture, pix_op,
872                         s->mv[dir][0][0], s->mv[dir][0][1], 16, mb_y);
873         }
874         break;
875     case MV_TYPE_8X8:
876         if (!is_mpeg12)
877             apply_8x8(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
878                       dir, ref_picture, qpix_op, pix_op);
879         break;
880     case MV_TYPE_FIELD:
881         if (s->picture_structure == PICT_FRAME) {
882             if (!is_mpeg12 && s->quarter_sample) {
883                 for (i = 0; i < 2; i++)
884                     qpel_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
885                                 1, i, s->field_select[dir][i],
886                                 ref_picture, pix_op, qpix_op,
887                                 s->mv[dir][i][0], s->mv[dir][i][1], 8);
888             } else {
889                 /* top field */
890                 mpeg_motion_field(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
891                                   0, s->field_select[dir][0],
892                                   ref_picture, pix_op,
893                                   s->mv[dir][0][0], s->mv[dir][0][1], 8, mb_y);
894                 /* bottom field */
895                 mpeg_motion_field(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
896                                   1, s->field_select[dir][1],
897                                   ref_picture, pix_op,
898                                   s->mv[dir][1][0], s->mv[dir][1][1], 8, mb_y);
899             }
900         } else {
901             if (s->picture_structure != s->field_select[dir][0] + 1 &&
902                 s->pict_type != AV_PICTURE_TYPE_B && !s->first_field) {
903                 ref_picture = s->current_picture_ptr->f.data;
904             }
905
906             mpeg_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
907                         s->field_select[dir][0],
908                         ref_picture, pix_op,
909                         s->mv[dir][0][0], s->mv[dir][0][1], 16, mb_y >> 1);
910         }
911         break;
912     case MV_TYPE_16X8:
913         for (i = 0; i < 2; i++) {
914             uint8_t **ref2picture;
915
916             if (s->picture_structure == s->field_select[dir][i] + 1
917                 || s->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_B || s->first_field) {
918                 ref2picture = ref_picture;
919             } else {
920                 ref2picture = s->current_picture_ptr->f.data;
921             }
922
923             mpeg_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
924                         s->field_select[dir][i],
925                         ref2picture, pix_op,
926                         s->mv[dir][i][0], s->mv[dir][i][1] + 16 * i,
927                         8, mb_y >> 1);
928
929             dest_y  += 16 * s->linesize;
930             dest_cb += (16 >> s->chroma_y_shift) * s->uvlinesize;
931             dest_cr += (16 >> s->chroma_y_shift) * s->uvlinesize;
932         }
933         break;
934     case MV_TYPE_DMV:
935         if (s->picture_structure == PICT_FRAME) {
936             for (i = 0; i < 2; i++) {
937                 int j;
938                 for (j = 0; j < 2; j++)
939                     mpeg_motion_field(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
940                                       j, j ^ i, ref_picture, pix_op,
941                                       s->mv[dir][2 * i + j][0],
942                                       s->mv[dir][2 * i + j][1], 8, mb_y);
943                 pix_op = s->hdsp.avg_pixels_tab;
944             }
945         } else {
946             for (i = 0; i < 2; i++) {
947                 mpeg_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
948                             s->picture_structure != i + 1,
949                             ref_picture, pix_op,
950                             s->mv[dir][2 * i][0], s->mv[dir][2 * i][1],
951                             16, mb_y >> 1);
952
953                 // after put we make avg of the same block
954                 pix_op = s->hdsp.avg_pixels_tab;
955
956                 /* opposite parity is always in the same frame if this is
957                  * second field */
958                 if (!s->first_field) {
959                     ref_picture = s->current_picture_ptr->f.data;
960                 }
961             }
962         }
963         break;
964     default: assert(0);
965     }
966 }
967
968 void ff_MPV_motion(MpegEncContext *s,
969                    uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb,
970                    uint8_t *dest_cr, int dir,
971                    uint8_t **ref_picture,
972                    op_pixels_func (*pix_op)[4],
973                    qpel_mc_func (*qpix_op)[16])
974 {
975 #if !CONFIG_SMALL
976     if (s->out_format == FMT_MPEG1)
977         MPV_motion_internal(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, dir,
978                             ref_picture, pix_op, qpix_op, 1);
979     else
980 #endif
981         MPV_motion_internal(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, dir,
982                             ref_picture, pix_op, qpix_op, 0);
983 }