speedhq: fix decoding artifacts
[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 <<= (3 - s->sprite_warping_accuracy);
52     motion_y <<= (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 <<= (3 - s->sprite_warping_accuracy);
99     motion_y <<= (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 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) - 15   , 0) ||
311         (unsigned)src_y >= FFMAX(   v_edge_pos - (motion_y & 1) - h + 1, 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         src_y = (unsigned)src_y << field_based;
321         s->vdsp.emulated_edge_mc(s->sc.edge_emu_buffer, ptr_y,
322                                  s->linesize, s->linesize,
323                                  17, 17 + field_based,
324                                  src_x, src_y,
325                                  s->h_edge_pos, s->v_edge_pos);
326         ptr_y = s->sc.edge_emu_buffer;
327         if (!CONFIG_GRAY || !(s->avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GRAY)) {
328             uint8_t *ubuf = s->sc.edge_emu_buffer + 18 * s->linesize;
329             uint8_t *vbuf = ubuf + 10 * s->uvlinesize;
330             if (s->workaround_bugs & FF_BUG_IEDGE)
331                 vbuf -= s->uvlinesize;
332             uvsrc_y = (unsigned)uvsrc_y << field_based;
333             s->vdsp.emulated_edge_mc(ubuf, ptr_cb,
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             s->vdsp.emulated_edge_mc(vbuf, ptr_cr,
339                                      s->uvlinesize, s->uvlinesize,
340                                      9, 9 + field_based,
341                                      uvsrc_x, uvsrc_y,
342                                      s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
343             ptr_cb = ubuf;
344             ptr_cr = vbuf;
345         }
346     }
347
348     /* FIXME use this for field pix too instead of the obnoxious hack which
349      * changes picture.data */
350     if (bottom_field) {
351         dest_y  += s->linesize;
352         dest_cb += s->uvlinesize;
353         dest_cr += s->uvlinesize;
354     }
355
356     if (field_select) {
357         ptr_y  += s->linesize;
358         ptr_cb += s->uvlinesize;
359         ptr_cr += s->uvlinesize;
360     }
361
362     pix_op[0][dxy](dest_y, ptr_y, linesize, h);
363
364     if (!CONFIG_GRAY || !(s->avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GRAY)) {
365         pix_op[s->chroma_x_shift][uvdxy]
366             (dest_cb, ptr_cb, uvlinesize, h >> s->chroma_y_shift);
367         pix_op[s->chroma_x_shift][uvdxy]
368             (dest_cr, ptr_cr, uvlinesize, h >> s->chroma_y_shift);
369     }
370     if (!is_mpeg12 && (CONFIG_H261_ENCODER || CONFIG_H261_DECODER) &&
371         s->out_format == FMT_H261) {
372         ff_h261_loop_filter(s);
373     }
374 }
375 /* apply one mpeg motion vector to the three components */
376 static void mpeg_motion(MpegEncContext *s,
377                         uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr,
378                         int field_select, uint8_t **ref_picture,
379                         op_pixels_func (*pix_op)[4],
380                         int motion_x, int motion_y, int h, int mb_y)
381 {
382 #if !CONFIG_SMALL
383     if (s->out_format == FMT_MPEG1)
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, 1, mb_y);
387     else
388 #endif
389         mpeg_motion_internal(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, 0, 0,
390                              field_select, ref_picture, pix_op,
391                              motion_x, motion_y, h, 0, mb_y);
392 }
393
394 static void mpeg_motion_field(MpegEncContext *s, uint8_t *dest_y,
395                               uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr,
396                               int bottom_field, int field_select,
397                               uint8_t **ref_picture,
398                               op_pixels_func (*pix_op)[4],
399                               int motion_x, int motion_y, int h, int mb_y)
400 {
401 #if !CONFIG_SMALL
402     if (s->out_format == FMT_MPEG1)
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, 1, mb_y);
406     else
407 #endif
408         mpeg_motion_internal(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, 1,
409                              bottom_field, field_select, ref_picture, pix_op,
410                              motion_x, motion_y, h, 0, mb_y);
411 }
412
413 // FIXME: SIMDify, avg variant, 16x16 version
414 static inline void put_obmc(uint8_t *dst, uint8_t *src[5], int stride)
415 {
416     int x;
417     uint8_t *const top    = src[1];
418     uint8_t *const left   = src[2];
419     uint8_t *const mid    = src[0];
420     uint8_t *const right  = src[3];
421     uint8_t *const bottom = src[4];
422 #define OBMC_FILTER(x, t, l, m, r, b)\
423     dst[x]= (t*top[x] + l*left[x] + m*mid[x] + r*right[x] + b*bottom[x] + 4)>>3
424 #define OBMC_FILTER4(x, t, l, m, r, b)\
425     OBMC_FILTER(x         , t, l, m, r, b);\
426     OBMC_FILTER(x+1       , t, l, m, r, b);\
427     OBMC_FILTER(x  +stride, t, l, m, r, b);\
428     OBMC_FILTER(x+1+stride, t, l, m, r, b);
429
430     x = 0;
431     OBMC_FILTER (x    , 2, 2, 4, 0, 0);
432     OBMC_FILTER (x + 1, 2, 1, 5, 0, 0);
433     OBMC_FILTER4(x + 2, 2, 1, 5, 0, 0);
434     OBMC_FILTER4(x + 4, 2, 0, 5, 1, 0);
435     OBMC_FILTER (x + 6, 2, 0, 5, 1, 0);
436     OBMC_FILTER (x + 7, 2, 0, 4, 2, 0);
437     x += stride;
438     OBMC_FILTER (x    , 1, 2, 5, 0, 0);
439     OBMC_FILTER (x + 1, 1, 2, 5, 0, 0);
440     OBMC_FILTER (x + 6, 1, 0, 5, 2, 0);
441     OBMC_FILTER (x + 7, 1, 0, 5, 2, 0);
442     x += stride;
443     OBMC_FILTER4(x    , 1, 2, 5, 0, 0);
444     OBMC_FILTER4(x + 2, 1, 1, 6, 0, 0);
445     OBMC_FILTER4(x + 4, 1, 0, 6, 1, 0);
446     OBMC_FILTER4(x + 6, 1, 0, 5, 2, 0);
447     x += 2 * stride;
448     OBMC_FILTER4(x    , 0, 2, 5, 0, 1);
449     OBMC_FILTER4(x + 2, 0, 1, 6, 0, 1);
450     OBMC_FILTER4(x + 4, 0, 0, 6, 1, 1);
451     OBMC_FILTER4(x + 6, 0, 0, 5, 2, 1);
452     x += 2*stride;
453     OBMC_FILTER (x    , 0, 2, 5, 0, 1);
454     OBMC_FILTER (x + 1, 0, 2, 5, 0, 1);
455     OBMC_FILTER4(x + 2, 0, 1, 5, 0, 2);
456     OBMC_FILTER4(x + 4, 0, 0, 5, 1, 2);
457     OBMC_FILTER (x + 6, 0, 0, 5, 2, 1);
458     OBMC_FILTER (x + 7, 0, 0, 5, 2, 1);
459     x += stride;
460     OBMC_FILTER (x    , 0, 2, 4, 0, 2);
461     OBMC_FILTER (x + 1, 0, 1, 5, 0, 2);
462     OBMC_FILTER (x + 6, 0, 0, 5, 1, 2);
463     OBMC_FILTER (x + 7, 0, 0, 4, 2, 2);
464 }
465
466 /* obmc for 1 8x8 luma block */
467 static inline void obmc_motion(MpegEncContext *s,
468                                uint8_t *dest, uint8_t *src,
469                                int src_x, int src_y,
470                                op_pixels_func *pix_op,
471                                int16_t mv[5][2] /* mid top left right bottom */)
472 #define MID    0
473 {
474     int i;
475     uint8_t *ptr[5];
476
477     av_assert2(s->quarter_sample == 0);
478
479     for (i = 0; i < 5; i++) {
480         if (i && mv[i][0] == mv[MID][0] && mv[i][1] == mv[MID][1]) {
481             ptr[i] = ptr[MID];
482         } else {
483             ptr[i] = s->sc.obmc_scratchpad + 8 * (i & 1) +
484                      s->linesize * 8 * (i >> 1);
485             hpel_motion(s, ptr[i], src, src_x, src_y, pix_op,
486                         mv[i][0], mv[i][1]);
487         }
488     }
489
490     put_obmc(dest, ptr, s->linesize);
491 }
492
493 static inline void qpel_motion(MpegEncContext *s,
494                                uint8_t *dest_y,
495                                uint8_t *dest_cb,
496                                uint8_t *dest_cr,
497                                int field_based, int bottom_field,
498                                int field_select, uint8_t **ref_picture,
499                                op_pixels_func (*pix_op)[4],
500                                qpel_mc_func (*qpix_op)[16],
501                                int motion_x, int motion_y, int h)
502 {
503     uint8_t *ptr_y, *ptr_cb, *ptr_cr;
504     int dxy, uvdxy, mx, my, src_x, src_y, uvsrc_x, uvsrc_y, v_edge_pos;
505     ptrdiff_t linesize, uvlinesize;
506
507     dxy   = ((motion_y & 3) << 2) | (motion_x & 3);
508
509     src_x = s->mb_x *  16                 + (motion_x >> 2);
510     src_y = s->mb_y * (16 >> field_based) + (motion_y >> 2);
511
512     v_edge_pos = s->v_edge_pos >> field_based;
513     linesize   = s->linesize   << field_based;
514     uvlinesize = s->uvlinesize << field_based;
515
516     if (field_based) {
517         mx = motion_x / 2;
518         my = motion_y >> 1;
519     } else if (s->workaround_bugs & FF_BUG_QPEL_CHROMA2) {
520         static const int rtab[8] = { 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 1 };
521         mx = (motion_x >> 1) + rtab[motion_x & 7];
522         my = (motion_y >> 1) + rtab[motion_y & 7];
523     } else if (s->workaround_bugs & FF_BUG_QPEL_CHROMA) {
524         mx = (motion_x >> 1) | (motion_x & 1);
525         my = (motion_y >> 1) | (motion_y & 1);
526     } else {
527         mx = motion_x / 2;
528         my = motion_y / 2;
529     }
530     mx = (mx >> 1) | (mx & 1);
531     my = (my >> 1) | (my & 1);
532
533     uvdxy = (mx & 1) | ((my & 1) << 1);
534     mx  >>= 1;
535     my  >>= 1;
536
537     uvsrc_x = s->mb_x *  8                 + mx;
538     uvsrc_y = s->mb_y * (8 >> field_based) + my;
539
540     ptr_y  = ref_picture[0] + src_y   * linesize   + src_x;
541     ptr_cb = ref_picture[1] + uvsrc_y * uvlinesize + uvsrc_x;
542     ptr_cr = ref_picture[2] + uvsrc_y * uvlinesize + uvsrc_x;
543
544     if ((unsigned)src_x >= FFMAX(s->h_edge_pos - (motion_x & 3) - 15   , 0) ||
545         (unsigned)src_y >= FFMAX(   v_edge_pos - (motion_y & 3) - h + 1, 0)) {
546         s->vdsp.emulated_edge_mc(s->sc.edge_emu_buffer, ptr_y,
547                                  s->linesize, s->linesize,
548                                  17, 17 + field_based,
549                                  src_x, src_y * (1 << field_based),
550                                  s->h_edge_pos, s->v_edge_pos);
551         ptr_y = s->sc.edge_emu_buffer;
552         if (!CONFIG_GRAY || !(s->avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GRAY)) {
553             uint8_t *ubuf = s->sc.edge_emu_buffer + 18 * s->linesize;
554             uint8_t *vbuf = ubuf + 10 * s->uvlinesize;
555             if (s->workaround_bugs & FF_BUG_IEDGE)
556                 vbuf -= s->uvlinesize;
557             s->vdsp.emulated_edge_mc(ubuf, ptr_cb,
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             s->vdsp.emulated_edge_mc(vbuf, ptr_cr,
563                                      s->uvlinesize, s->uvlinesize,
564                                      9, 9 + field_based,
565                                      uvsrc_x, uvsrc_y * (1 << field_based),
566                                      s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
567             ptr_cb = ubuf;
568             ptr_cr = vbuf;
569         }
570     }
571
572     if (!field_based)
573         qpix_op[0][dxy](dest_y, ptr_y, linesize);
574     else {
575         if (bottom_field) {
576             dest_y  += s->linesize;
577             dest_cb += s->uvlinesize;
578             dest_cr += s->uvlinesize;
579         }
580
581         if (field_select) {
582             ptr_y  += s->linesize;
583             ptr_cb += s->uvlinesize;
584             ptr_cr += s->uvlinesize;
585         }
586         // damn interlaced mode
587         // FIXME boundary mirroring is not exactly correct here
588         qpix_op[1][dxy](dest_y, ptr_y, linesize);
589         qpix_op[1][dxy](dest_y + 8, ptr_y + 8, linesize);
590     }
591     if (!CONFIG_GRAY || !(s->avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GRAY)) {
592         pix_op[1][uvdxy](dest_cr, ptr_cr, uvlinesize, h >> 1);
593         pix_op[1][uvdxy](dest_cb, ptr_cb, uvlinesize, h >> 1);
594     }
595 }
596
597 /**
598  * H.263 chroma 4mv motion compensation.
599  */
600 static void chroma_4mv_motion(MpegEncContext *s,
601                               uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr,
602                               uint8_t **ref_picture,
603                               op_pixels_func *pix_op,
604                               int mx, int my)
605 {
606     uint8_t *ptr;
607     int src_x, src_y, dxy, emu = 0;
608     ptrdiff_t offset;
609
610     /* In case of 8X8, we construct a single chroma motion vector
611      * with a special rounding */
612     mx = ff_h263_round_chroma(mx);
613     my = ff_h263_round_chroma(my);
614
615     dxy  = ((my & 1) << 1) | (mx & 1);
616     mx >>= 1;
617     my >>= 1;
618
619     src_x = s->mb_x * 8 + mx;
620     src_y = s->mb_y * 8 + my;
621     src_x = av_clip(src_x, -8, (s->width >> 1));
622     if (src_x == (s->width >> 1))
623         dxy &= ~1;
624     src_y = av_clip(src_y, -8, (s->height >> 1));
625     if (src_y == (s->height >> 1))
626         dxy &= ~2;
627
628     offset = src_y * s->uvlinesize + src_x;
629     ptr    = ref_picture[1] + offset;
630     if ((unsigned)src_x >= FFMAX((s->h_edge_pos >> 1) - (dxy  & 1) - 7, 0) ||
631         (unsigned)src_y >= FFMAX((s->v_edge_pos >> 1) - (dxy >> 1) - 7, 0)) {
632         s->vdsp.emulated_edge_mc(s->sc.edge_emu_buffer, ptr,
633                                  s->uvlinesize, s->uvlinesize,
634                                  9, 9, src_x, src_y,
635                                  s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
636         ptr = s->sc.edge_emu_buffer;
637         emu = 1;
638     }
639     pix_op[dxy](dest_cb, ptr, s->uvlinesize, 8);
640
641     ptr = ref_picture[2] + offset;
642     if (emu) {
643         s->vdsp.emulated_edge_mc(s->sc.edge_emu_buffer, ptr,
644                                  s->uvlinesize, s->uvlinesize,
645                                  9, 9, src_x, src_y,
646                                  s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
647         ptr = s->sc.edge_emu_buffer;
648     }
649     pix_op[dxy](dest_cr, ptr, s->uvlinesize, 8);
650 }
651
652 static inline void prefetch_motion(MpegEncContext *s, uint8_t **pix, int dir)
653 {
654     /* fetch pixels for estimated mv 4 macroblocks ahead
655      * optimized for 64byte cache lines */
656     const int shift = s->quarter_sample ? 2 : 1;
657     const int mx    = (s->mv[dir][0][0] >> shift) + 16 * s->mb_x + 8;
658     const int my    = (s->mv[dir][0][1] >> shift) + 16 * s->mb_y;
659     int off         = mx + (my + (s->mb_x & 3) * 4) * s->linesize + 64;
660
661     s->vdsp.prefetch(pix[0] + off, s->linesize, 4);
662     off = (mx >> 1) + ((my >> 1) + (s->mb_x & 7)) * s->uvlinesize + 64;
663     s->vdsp.prefetch(pix[1] + off, pix[2] - pix[1], 2);
664 }
665
666 static inline void apply_obmc(MpegEncContext *s,
667                               uint8_t *dest_y,
668                               uint8_t *dest_cb,
669                               uint8_t *dest_cr,
670                               uint8_t **ref_picture,
671                               op_pixels_func (*pix_op)[4])
672 {
673     LOCAL_ALIGNED_8(int16_t, mv_cache, [4], [4][2]);
674     Picture *cur_frame   = &s->current_picture;
675     int mb_x = s->mb_x;
676     int mb_y = s->mb_y;
677     const int xy         = mb_x + mb_y * s->mb_stride;
678     const int mot_stride = s->b8_stride;
679     const int mot_xy     = mb_x * 2 + mb_y * 2 * mot_stride;
680     int mx, my, i;
681
682     av_assert2(!s->mb_skipped);
683
684     AV_COPY32(mv_cache[1][1], cur_frame->motion_val[0][mot_xy]);
685     AV_COPY32(mv_cache[1][2], cur_frame->motion_val[0][mot_xy + 1]);
686
687     AV_COPY32(mv_cache[2][1],
688               cur_frame->motion_val[0][mot_xy + mot_stride]);
689     AV_COPY32(mv_cache[2][2],
690               cur_frame->motion_val[0][mot_xy + mot_stride + 1]);
691
692     AV_COPY32(mv_cache[3][1],
693               cur_frame->motion_val[0][mot_xy + mot_stride]);
694     AV_COPY32(mv_cache[3][2],
695               cur_frame->motion_val[0][mot_xy + mot_stride + 1]);
696
697     if (mb_y == 0 || IS_INTRA(cur_frame->mb_type[xy - s->mb_stride])) {
698         AV_COPY32(mv_cache[0][1], mv_cache[1][1]);
699         AV_COPY32(mv_cache[0][2], mv_cache[1][2]);
700     } else {
701         AV_COPY32(mv_cache[0][1],
702                   cur_frame->motion_val[0][mot_xy - mot_stride]);
703         AV_COPY32(mv_cache[0][2],
704                   cur_frame->motion_val[0][mot_xy - mot_stride + 1]);
705     }
706
707     if (mb_x == 0 || IS_INTRA(cur_frame->mb_type[xy - 1])) {
708         AV_COPY32(mv_cache[1][0], mv_cache[1][1]);
709         AV_COPY32(mv_cache[2][0], mv_cache[2][1]);
710     } else {
711         AV_COPY32(mv_cache[1][0], cur_frame->motion_val[0][mot_xy - 1]);
712         AV_COPY32(mv_cache[2][0],
713                   cur_frame->motion_val[0][mot_xy - 1 + mot_stride]);
714     }
715
716     if (mb_x + 1 >= s->mb_width || IS_INTRA(cur_frame->mb_type[xy + 1])) {
717         AV_COPY32(mv_cache[1][3], mv_cache[1][2]);
718         AV_COPY32(mv_cache[2][3], mv_cache[2][2]);
719     } else {
720         AV_COPY32(mv_cache[1][3], cur_frame->motion_val[0][mot_xy + 2]);
721         AV_COPY32(mv_cache[2][3],
722                   cur_frame->motion_val[0][mot_xy + 2 + mot_stride]);
723     }
724
725     mx = 0;
726     my = 0;
727     for (i = 0; i < 4; i++) {
728         const int x      = (i & 1) + 1;
729         const int y      = (i >> 1) + 1;
730         int16_t mv[5][2] = {
731             { mv_cache[y][x][0],     mv_cache[y][x][1]         },
732             { mv_cache[y - 1][x][0], mv_cache[y - 1][x][1]     },
733             { mv_cache[y][x - 1][0], mv_cache[y][x - 1][1]     },
734             { mv_cache[y][x + 1][0], mv_cache[y][x + 1][1]     },
735             { mv_cache[y + 1][x][0], mv_cache[y + 1][x][1]     }
736         };
737         // FIXME cleanup
738         obmc_motion(s, dest_y + ((i & 1) * 8) + (i >> 1) * 8 * s->linesize,
739                     ref_picture[0],
740                     mb_x * 16 + (i & 1) * 8, mb_y * 16 + (i >> 1) * 8,
741                     pix_op[1],
742                     mv);
743
744         mx += mv[0][0];
745         my += mv[0][1];
746     }
747     if (!CONFIG_GRAY || !(s->avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GRAY))
748         chroma_4mv_motion(s, dest_cb, dest_cr,
749                           ref_picture, pix_op[1],
750                           mx, my);
751 }
752
753 static inline void apply_8x8(MpegEncContext *s,
754                              uint8_t *dest_y,
755                              uint8_t *dest_cb,
756                              uint8_t *dest_cr,
757                              int dir,
758                              uint8_t **ref_picture,
759                              qpel_mc_func (*qpix_op)[16],
760                              op_pixels_func (*pix_op)[4])
761 {
762     int dxy, mx, my, src_x, src_y;
763     int i;
764     int mb_x = s->mb_x;
765     int mb_y = s->mb_y;
766     uint8_t *ptr, *dest;
767
768     mx = 0;
769     my = 0;
770     if (s->quarter_sample) {
771         for (i = 0; i < 4; i++) {
772             int motion_x = s->mv[dir][i][0];
773             int motion_y = s->mv[dir][i][1];
774
775             dxy   = ((motion_y & 3) << 2) | (motion_x & 3);
776             src_x = mb_x * 16 + (motion_x >> 2) + (i & 1) * 8;
777             src_y = mb_y * 16 + (motion_y >> 2) + (i >> 1) * 8;
778
779             /* WARNING: do no forget half pels */
780             src_x = av_clip(src_x, -16, s->width);
781             if (src_x == s->width)
782                 dxy &= ~3;
783             src_y = av_clip(src_y, -16, s->height);
784             if (src_y == s->height)
785                 dxy &= ~12;
786
787             ptr = ref_picture[0] + (src_y * s->linesize) + (src_x);
788             if ((unsigned)src_x >= FFMAX(s->h_edge_pos - (motion_x & 3) - 7, 0) ||
789                 (unsigned)src_y >= FFMAX(s->v_edge_pos - (motion_y & 3) - 7, 0)) {
790                 s->vdsp.emulated_edge_mc(s->sc.edge_emu_buffer, ptr,
791                                          s->linesize, s->linesize,
792                                          9, 9,
793                                          src_x, src_y,
794                                          s->h_edge_pos,
795                                          s->v_edge_pos);
796                 ptr = s->sc.edge_emu_buffer;
797             }
798             dest = dest_y + ((i & 1) * 8) + (i >> 1) * 8 * s->linesize;
799             qpix_op[1][dxy](dest, ptr, s->linesize);
800
801             mx += s->mv[dir][i][0] / 2;
802             my += s->mv[dir][i][1] / 2;
803         }
804     } else {
805         for (i = 0; i < 4; i++) {
806             hpel_motion(s,
807                         dest_y + ((i & 1) * 8) + (i >> 1) * 8 * s->linesize,
808                         ref_picture[0],
809                         mb_x * 16 + (i & 1) * 8,
810                         mb_y * 16 + (i >> 1) * 8,
811                         pix_op[1],
812                         s->mv[dir][i][0],
813                         s->mv[dir][i][1]);
814
815             mx += s->mv[dir][i][0];
816             my += s->mv[dir][i][1];
817         }
818     }
819
820     if (!CONFIG_GRAY || !(s->avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GRAY))
821         chroma_4mv_motion(s, dest_cb, dest_cr,
822                           ref_picture, pix_op[1], mx, my);
823 }
824
825 /**
826  * motion compensation of a single macroblock
827  * @param s context
828  * @param dest_y luma destination pointer
829  * @param dest_cb chroma cb/u destination pointer
830  * @param dest_cr chroma cr/v destination pointer
831  * @param dir direction (0->forward, 1->backward)
832  * @param ref_picture array[3] of pointers to the 3 planes of the reference picture
833  * @param pix_op halfpel motion compensation function (average or put normally)
834  * @param qpix_op qpel motion compensation function (average or put normally)
835  * the motion vectors are taken from s->mv and the MV type from s->mv_type
836  */
837 static av_always_inline void mpv_motion_internal(MpegEncContext *s,
838                                                  uint8_t *dest_y,
839                                                  uint8_t *dest_cb,
840                                                  uint8_t *dest_cr,
841                                                  int dir,
842                                                  uint8_t **ref_picture,
843                                                  op_pixels_func (*pix_op)[4],
844                                                  qpel_mc_func (*qpix_op)[16],
845                                                  int is_mpeg12)
846 {
847     int i;
848     int mb_y = s->mb_y;
849
850     prefetch_motion(s, ref_picture, dir);
851
852     if (!is_mpeg12 && s->obmc && s->pict_type != AV_PICTURE_TYPE_B) {
853         apply_obmc(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, ref_picture, pix_op);
854         return;
855     }
856
857     switch (s->mv_type) {
858     case MV_TYPE_16X16:
859         if (s->mcsel) {
860             if (s->real_sprite_warping_points == 1) {
861                 gmc1_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
862                             ref_picture);
863             } else {
864                 gmc_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
865                            ref_picture);
866             }
867         } else if (!is_mpeg12 && s->quarter_sample) {
868             qpel_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
869                         0, 0, 0,
870                         ref_picture, pix_op, qpix_op,
871                         s->mv[dir][0][0], s->mv[dir][0][1], 16);
872         } else if (!is_mpeg12 && (CONFIG_WMV2_DECODER || CONFIG_WMV2_ENCODER) &&
873                    s->mspel && s->codec_id == AV_CODEC_ID_WMV2) {
874             ff_mspel_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
875                             ref_picture, pix_op,
876                             s->mv[dir][0][0], s->mv[dir][0][1], 16);
877         } else {
878             mpeg_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, 0,
879                         ref_picture, pix_op,
880                         s->mv[dir][0][0], s->mv[dir][0][1], 16, mb_y);
881         }
882         break;
883     case MV_TYPE_8X8:
884         if (!is_mpeg12)
885             apply_8x8(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
886                       dir, ref_picture, qpix_op, pix_op);
887         break;
888     case MV_TYPE_FIELD:
889         if (s->picture_structure == PICT_FRAME) {
890             if (!is_mpeg12 && s->quarter_sample) {
891                 for (i = 0; i < 2; i++)
892                     qpel_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
893                                 1, i, s->field_select[dir][i],
894                                 ref_picture, pix_op, qpix_op,
895                                 s->mv[dir][i][0], s->mv[dir][i][1], 8);
896             } else {
897                 /* top field */
898                 mpeg_motion_field(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
899                                   0, s->field_select[dir][0],
900                                   ref_picture, pix_op,
901                                   s->mv[dir][0][0], s->mv[dir][0][1], 8, mb_y);
902                 /* bottom field */
903                 mpeg_motion_field(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
904                                   1, s->field_select[dir][1],
905                                   ref_picture, pix_op,
906                                   s->mv[dir][1][0], s->mv[dir][1][1], 8, mb_y);
907             }
908         } else {
909             if (   s->picture_structure != s->field_select[dir][0] + 1 && s->pict_type != AV_PICTURE_TYPE_B && !s->first_field
910                 || !ref_picture[0]) {
911                 ref_picture = s->current_picture_ptr->f->data;
912             }
913
914             mpeg_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
915                         s->field_select[dir][0],
916                         ref_picture, pix_op,
917                         s->mv[dir][0][0], s->mv[dir][0][1], 16, mb_y >> 1);
918         }
919         break;
920     case MV_TYPE_16X8:
921         for (i = 0; i < 2; i++) {
922             uint8_t **ref2picture;
923
924             if ((s->picture_structure == s->field_select[dir][i] + 1
925                 || s->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_B || s->first_field) && ref_picture[0]) {
926                 ref2picture = ref_picture;
927             } else {
928                 ref2picture = s->current_picture_ptr->f->data;
929             }
930
931             mpeg_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
932                         s->field_select[dir][i],
933                         ref2picture, pix_op,
934                         s->mv[dir][i][0], s->mv[dir][i][1] + 16 * i,
935                         8, mb_y >> 1);
936
937             dest_y  += 16 * s->linesize;
938             dest_cb += (16 >> s->chroma_y_shift) * s->uvlinesize;
939             dest_cr += (16 >> s->chroma_y_shift) * s->uvlinesize;
940         }
941         break;
942     case MV_TYPE_DMV:
943         if (s->picture_structure == PICT_FRAME) {
944             for (i = 0; i < 2; i++) {
945                 int j;
946                 for (j = 0; j < 2; j++)
947                     mpeg_motion_field(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
948                                       j, j ^ i, ref_picture, pix_op,
949                                       s->mv[dir][2 * i + j][0],
950                                       s->mv[dir][2 * i + j][1], 8, mb_y);
951                 pix_op = s->hdsp.avg_pixels_tab;
952             }
953         } else {
954             if (!ref_picture[0]) {
955                 ref_picture = s->current_picture_ptr->f->data;
956             }
957             for (i = 0; i < 2; i++) {
958                 mpeg_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
959                             s->picture_structure != i + 1,
960                             ref_picture, pix_op,
961                             s->mv[dir][2 * i][0], s->mv[dir][2 * i][1],
962                             16, mb_y >> 1);
963
964                 // after put we make avg of the same block
965                 pix_op = s->hdsp.avg_pixels_tab;
966
967                 /* opposite parity is always in the same frame if this is
968                  * second field */
969                 if (!s->first_field) {
970                     ref_picture = s->current_picture_ptr->f->data;
971                 }
972             }
973         }
974         break;
975     default: av_assert2(0);
976     }
977 }
978
979 void ff_mpv_motion(MpegEncContext *s,
980                    uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb,
981                    uint8_t *dest_cr, int dir,
982                    uint8_t **ref_picture,
983                    op_pixels_func (*pix_op)[4],
984                    qpel_mc_func (*qpix_op)[16])
985 {
986 #if !CONFIG_SMALL
987     if (s->out_format == FMT_MPEG1)
988         mpv_motion_internal(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, dir,
989                             ref_picture, pix_op, qpix_op, 1);
990     else
991 #endif
992         mpv_motion_internal(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, dir,
993                             ref_picture, pix_op, qpix_op, 0);
994 }