f6d9613b3ca858e5f1c7dd582a9f879831437505
[ffmpeg.git] / libavcodec / mpegvideo_motion.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2000,2001 Fabrice Bellard
3  * Copyright (c) 2002-2004 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
4  *
5  * 4MV & hq & B-frame encoding stuff by Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
6  *
7  * This file is part of Libav.
8  *
9  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
10  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
11  * License as published by the Free Software Foundation; either
12  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
13  *
14  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
17  * Lesser General Public License for more details.
18  *
19  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
20  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
21  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
22  */
23
24 #include <string.h>
25
26 #include "libavutil/internal.h"
27 #include "avcodec.h"
28 #include "h261.h"
29 #include "mpegutils.h"
30 #include "mpegvideo.h"
31 #include "mjpegenc.h"
32 #include "msmpeg4.h"
33 #include "qpeldsp.h"
34 #include "wmv2.h"
35 #include <limits.h>
36
37 static void gmc1_motion(MpegEncContext *s,
38                         uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr,
39                         uint8_t **ref_picture)
40 {
41     uint8_t *ptr;
42     int src_x, src_y, motion_x, motion_y;
43     ptrdiff_t offset, linesize, uvlinesize;
44     int emu = 0;
45
46     motion_x   = s->sprite_offset[0][0];
47     motion_y   = s->sprite_offset[0][1];
48     src_x      = s->mb_x * 16 + (motion_x >> (s->sprite_warping_accuracy + 1));
49     src_y      = s->mb_y * 16 + (motion_y >> (s->sprite_warping_accuracy + 1));
50     motion_x <<= (3 - s->sprite_warping_accuracy);
51     motion_y <<= (3 - s->sprite_warping_accuracy);
52     src_x      = av_clip(src_x, -16, s->width);
53     if (src_x == s->width)
54         motion_x = 0;
55     src_y = av_clip(src_y, -16, s->height);
56     if (src_y == s->height)
57         motion_y = 0;
58
59     linesize   = s->linesize;
60     uvlinesize = s->uvlinesize;
61
62     ptr = ref_picture[0] + src_y * linesize + src_x;
63
64     if ((unsigned)src_x >= FFMAX(s->h_edge_pos - 17, 0) ||
65         (unsigned)src_y >= FFMAX(s->v_edge_pos - 17, 0)) {
66         s->vdsp.emulated_edge_mc(s->sc.edge_emu_buffer, ptr,
67                                  linesize, linesize,
68                                  17, 17,
69                                  src_x, src_y,
70                                  s->h_edge_pos, s->v_edge_pos);
71         ptr = s->sc.edge_emu_buffer;
72     }
73
74     if ((motion_x | motion_y) & 7) {
75         s->mdsp.gmc1(dest_y, ptr, linesize, 16,
76                      motion_x & 15, motion_y & 15, 128 - s->no_rounding);
77         s->mdsp.gmc1(dest_y + 8, ptr + 8, linesize, 16,
78                      motion_x & 15, motion_y & 15, 128 - s->no_rounding);
79     } else {
80         int dxy;
81
82         dxy = ((motion_x >> 3) & 1) | ((motion_y >> 2) & 2);
83         if (s->no_rounding) {
84             s->hdsp.put_no_rnd_pixels_tab[0][dxy](dest_y, ptr, linesize, 16);
85         } else {
86             s->hdsp.put_pixels_tab[0][dxy](dest_y, ptr, linesize, 16);
87         }
88     }
89
90     if (CONFIG_GRAY && s->avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GRAY)
91         return;
92
93     motion_x   = s->sprite_offset[1][0];
94     motion_y   = s->sprite_offset[1][1];
95     src_x      = s->mb_x * 8 + (motion_x >> (s->sprite_warping_accuracy + 1));
96     src_y      = s->mb_y * 8 + (motion_y >> (s->sprite_warping_accuracy + 1));
97     motion_x <<= (3 - s->sprite_warping_accuracy);
98     motion_y <<= (3 - s->sprite_warping_accuracy);
99     src_x      = av_clip(src_x, -8, s->width >> 1);
100     if (src_x == s->width >> 1)
101         motion_x = 0;
102     src_y = av_clip(src_y, -8, s->height >> 1);
103     if (src_y == s->height >> 1)
104         motion_y = 0;
105
106     offset = (src_y * uvlinesize) + src_x;
107     ptr    = ref_picture[1] + offset;
108     if ((unsigned)src_x >= FFMAX((s->h_edge_pos >> 1) - 9, 0) ||
109         (unsigned)src_y >= FFMAX((s->v_edge_pos >> 1) - 9, 0)) {
110         s->vdsp.emulated_edge_mc(s->sc.edge_emu_buffer, ptr,
111                                  uvlinesize, uvlinesize,
112                                  9, 9,
113                                  src_x, src_y,
114                                  s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
115         ptr = s->sc.edge_emu_buffer;
116         emu = 1;
117     }
118     s->mdsp.gmc1(dest_cb, ptr, uvlinesize, 8,
119                  motion_x & 15, motion_y & 15, 128 - s->no_rounding);
120
121     ptr = ref_picture[2] + offset;
122     if (emu) {
123         s->vdsp.emulated_edge_mc(s->sc.edge_emu_buffer, ptr,
124                                  uvlinesize, uvlinesize,
125                                  9, 9,
126                                  src_x, src_y,
127                                  s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
128         ptr = s->sc.edge_emu_buffer;
129     }
130     s->mdsp.gmc1(dest_cr, ptr, uvlinesize, 8,
131                  motion_x & 15, motion_y & 15, 128 - s->no_rounding);
132 }
133
134 static void gmc_motion(MpegEncContext *s,
135                        uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr,
136                        uint8_t **ref_picture)
137 {
138     uint8_t *ptr;
139     int linesize, uvlinesize;
140     const int a = s->sprite_warping_accuracy;
141     int ox, oy;
142
143     linesize   = s->linesize;
144     uvlinesize = s->uvlinesize;
145
146     ptr = ref_picture[0];
147
148     ox = s->sprite_offset[0][0] + s->sprite_delta[0][0] * s->mb_x * 16 +
149          s->sprite_delta[0][1] * s->mb_y * 16;
150     oy = s->sprite_offset[0][1] + s->sprite_delta[1][0] * s->mb_x * 16 +
151          s->sprite_delta[1][1] * s->mb_y * 16;
152
153     s->mdsp.gmc(dest_y, ptr, linesize, 16,
154                 ox, oy,
155                 s->sprite_delta[0][0], s->sprite_delta[0][1],
156                 s->sprite_delta[1][0], s->sprite_delta[1][1],
157                 a + 1, (1 << (2 * a + 1)) - s->no_rounding,
158                 s->h_edge_pos, s->v_edge_pos);
159     s->mdsp.gmc(dest_y + 8, ptr, linesize, 16,
160                 ox + s->sprite_delta[0][0] * 8,
161                 oy + s->sprite_delta[1][0] * 8,
162                 s->sprite_delta[0][0], s->sprite_delta[0][1],
163                 s->sprite_delta[1][0], s->sprite_delta[1][1],
164                 a + 1, (1 << (2 * a + 1)) - s->no_rounding,
165                 s->h_edge_pos, s->v_edge_pos);
166
167     if (CONFIG_GRAY && s->avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GRAY)
168         return;
169
170     ox = s->sprite_offset[1][0] + s->sprite_delta[0][0] * s->mb_x * 8 +
171          s->sprite_delta[0][1] * s->mb_y * 8;
172     oy = s->sprite_offset[1][1] + s->sprite_delta[1][0] * s->mb_x * 8 +
173          s->sprite_delta[1][1] * s->mb_y * 8;
174
175     ptr = ref_picture[1];
176     s->mdsp.gmc(dest_cb, ptr, uvlinesize, 8,
177                 ox, oy,
178                 s->sprite_delta[0][0], s->sprite_delta[0][1],
179                 s->sprite_delta[1][0], s->sprite_delta[1][1],
180                 a + 1, (1 << (2 * a + 1)) - s->no_rounding,
181                 s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
182
183     ptr = ref_picture[2];
184     s->mdsp.gmc(dest_cr, ptr, uvlinesize, 8,
185                 ox, oy,
186                 s->sprite_delta[0][0], s->sprite_delta[0][1],
187                 s->sprite_delta[1][0], s->sprite_delta[1][1],
188                 a + 1, (1 << (2 * a + 1)) - s->no_rounding,
189                 s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
190 }
191
192 static inline int hpel_motion(MpegEncContext *s,
193                               uint8_t *dest, uint8_t *src,
194                               int src_x, int src_y,
195                               op_pixels_func *pix_op,
196                               int motion_x, int motion_y)
197 {
198     int dxy = 0;
199     int emu = 0;
200
201     src_x += motion_x >> 1;
202     src_y += motion_y >> 1;
203
204     /* WARNING: do no forget half pels */
205     src_x = av_clip(src_x, -16, s->width); // FIXME unneeded for emu?
206     if (src_x != s->width)
207         dxy |= motion_x & 1;
208     src_y = av_clip(src_y, -16, s->height);
209     if (src_y != s->height)
210         dxy |= (motion_y & 1) << 1;
211     src += src_y * s->linesize + src_x;
212
213     if ((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->sc.edge_emu_buffer, src,
216                                  s->linesize, s->linesize,
217                                  9, 9, src_x, src_y,
218                                  s->h_edge_pos, s->v_edge_pos);
219         src = s->sc.edge_emu_buffer;
220         emu = 1;
221     }
222     pix_op[dxy](dest, src, s->linesize, 8);
223     return emu;
224 }
225
226 static av_always_inline
227 void emulated_edge_mc(MpegEncContext *s,
228                       int src_x, int src_y,
229                       int uvsrc_x, int uvsrc_y,
230                       int field_based,
231                       uint8_t **ptr_y,
232                       uint8_t **ptr_cb,
233                       uint8_t **ptr_cr)
234 {
235     s->vdsp.emulated_edge_mc(s->sc.edge_emu_buffer, *ptr_y,
236                              s->linesize, s->linesize,
237                              17, 17 + field_based,
238                              src_x, src_y * (1 << field_based),
239                              s->h_edge_pos, s->v_edge_pos);
240     *ptr_y = s->sc.edge_emu_buffer;
241     if (!CONFIG_GRAY || !(s->avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GRAY)) {
242         uint8_t *uvbuf = s->sc.edge_emu_buffer + 18 * s->linesize;
243         s->vdsp.emulated_edge_mc(uvbuf, *ptr_cb,
244                                  s->uvlinesize, s->uvlinesize,
245                                  9, 9 + field_based,
246                                  uvsrc_x, uvsrc_y * (1 << field_based),
247                                  s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
248         s->vdsp.emulated_edge_mc(uvbuf + 16, *ptr_cr,
249                                  s->uvlinesize, s->uvlinesize,
250                                  9, 9 + field_based,
251                                  uvsrc_x, uvsrc_y * (1 << field_based),
252                                  s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
253         *ptr_cb = uvbuf;
254         *ptr_cr = uvbuf + 16;
255     }
256 }
257
258 static av_always_inline
259 void mpeg_motion_internal(MpegEncContext *s,
260                           uint8_t *dest_y,
261                           uint8_t *dest_cb,
262                           uint8_t *dest_cr,
263                           int field_based,
264                           int bottom_field,
265                           int field_select,
266                           uint8_t **ref_picture,
267                           op_pixels_func (*pix_op)[4],
268                           int motion_x,
269                           int motion_y,
270                           int h,
271                           int is_mpeg12,
272                           int mb_y)
273 {
274     uint8_t *ptr_y, *ptr_cb, *ptr_cr;
275     int dxy, uvdxy, mx, my, src_x, src_y,
276         uvsrc_x, uvsrc_y, v_edge_pos;
277     ptrdiff_t uvlinesize, linesize;
278
279     v_edge_pos = s->v_edge_pos >> field_based;
280     linesize   = s->current_picture.f->linesize[0] << field_based;
281     uvlinesize = s->current_picture.f->linesize[1] << field_based;
282
283     dxy   = ((motion_y & 1) << 1) | (motion_x & 1);
284     src_x = s->mb_x * 16 + (motion_x >> 1);
285     src_y = (mb_y << (4 - field_based)) + (motion_y >> 1);
286
287     if (!is_mpeg12 && s->out_format == FMT_H263) {
288         if ((s->workaround_bugs & FF_BUG_HPEL_CHROMA) && field_based) {
289             mx      = (motion_x >> 1) | (motion_x & 1);
290             my      = motion_y >> 1;
291             uvdxy   = ((my & 1) << 1) | (mx & 1);
292             uvsrc_x = s->mb_x * 8 + (mx >> 1);
293             uvsrc_y = (mb_y << (3 - field_based)) + (my >> 1);
294         } else {
295             uvdxy   = dxy | (motion_y & 2) | ((motion_x & 2) >> 1);
296             uvsrc_x = src_x >> 1;
297             uvsrc_y = src_y >> 1;
298         }
299     // Even chroma mv's are full pel in H261
300     } else if (!is_mpeg12 && s->out_format == FMT_H261) {
301         mx      = motion_x / 4;
302         my      = motion_y / 4;
303         uvdxy   = 0;
304         uvsrc_x = s->mb_x * 8 + mx;
305         uvsrc_y = mb_y * 8 + my;
306     } else {
307         if (s->chroma_y_shift) {
308             mx      = motion_x / 2;
309             my      = motion_y / 2;
310             uvdxy   = ((my & 1) << 1) | (mx & 1);
311             uvsrc_x = s->mb_x * 8 + (mx >> 1);
312             uvsrc_y = (mb_y << (3 - field_based)) + (my >> 1);
313         } else {
314             if (s->chroma_x_shift) {
315                 // Chroma422
316                 mx      = motion_x / 2;
317                 uvdxy   = ((motion_y & 1) << 1) | (mx & 1);
318                 uvsrc_x = s->mb_x * 8 + (mx >> 1);
319                 uvsrc_y = src_y;
320             } else {
321                 // Chroma444
322                 uvdxy   = dxy;
323                 uvsrc_x = src_x;
324                 uvsrc_y = src_y;
325             }
326         }
327     }
328
329     ptr_y  = ref_picture[0] + src_y * linesize + src_x;
330     ptr_cb = ref_picture[1] + uvsrc_y * uvlinesize + uvsrc_x;
331     ptr_cr = ref_picture[2] + uvsrc_y * uvlinesize + uvsrc_x;
332
333     if ((unsigned)src_x > FFMAX(s->h_edge_pos - (motion_x & 1) - 16, 0) ||
334         (unsigned)src_y > FFMAX(v_edge_pos - (motion_y & 1) - h, 0)) {
335         if (is_mpeg12 ||
336             s->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO ||
337             s->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG1VIDEO) {
338             av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG,
339                    "MPEG motion vector out of boundary (%d %d)\n", src_x,
340                    src_y);
341             return;
342         }
343         emulated_edge_mc(s, src_x, src_y, uvsrc_x, uvsrc_y, field_based,
344                          &ptr_y, &ptr_cb, &ptr_cr);
345     }
346
347     /* FIXME use this for field pix too instead of the obnoxious hack which
348      * changes picture.data */
349     if (bottom_field) {
350         dest_y  += s->linesize;
351         dest_cb += s->uvlinesize;
352         dest_cr += s->uvlinesize;
353     }
354
355     if (field_select) {
356         ptr_y  += s->linesize;
357         ptr_cb += s->uvlinesize;
358         ptr_cr += s->uvlinesize;
359     }
360
361     pix_op[0][dxy](dest_y, ptr_y, linesize, h);
362
363     if (!CONFIG_GRAY || !(s->avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GRAY)) {
364         pix_op[s->chroma_x_shift][uvdxy]
365             (dest_cb, ptr_cb, uvlinesize, h >> s->chroma_y_shift);
366         pix_op[s->chroma_x_shift][uvdxy]
367             (dest_cr, ptr_cr, uvlinesize, h >> s->chroma_y_shift);
368     }
369     if (!is_mpeg12 && (CONFIG_H261_ENCODER || CONFIG_H261_DECODER) &&
370         s->out_format == FMT_H261) {
371         ff_h261_loop_filter(s);
372     }
373 }
374 /* apply one mpeg motion vector to the three components */
375 static void mpeg_motion(MpegEncContext *s,
376                         uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr,
377                         int field_select, uint8_t **ref_picture,
378                         op_pixels_func (*pix_op)[4],
379                         int motion_x, int motion_y, int h, int mb_y)
380 {
381 #if !CONFIG_SMALL
382     if (s->out_format == FMT_MPEG1)
383         mpeg_motion_internal(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, 0, 0,
384                              field_select, ref_picture, pix_op,
385                              motion_x, motion_y, h, 1, mb_y);
386     else
387 #endif
388         mpeg_motion_internal(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, 0, 0,
389                              field_select, ref_picture, pix_op,
390                              motion_x, motion_y, h, 0, mb_y);
391 }
392
393 static void mpeg_motion_field(MpegEncContext *s, uint8_t *dest_y,
394                               uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr,
395                               int bottom_field, int field_select,
396                               uint8_t **ref_picture,
397                               op_pixels_func (*pix_op)[4],
398                               int motion_x, int motion_y, int h, int mb_y)
399 {
400 #if !CONFIG_SMALL
401     if(s->out_format == FMT_MPEG1)
402         mpeg_motion_internal(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, 1,
403                              bottom_field, field_select, ref_picture, pix_op,
404                              motion_x, motion_y, h, 1, mb_y);
405     else
406 #endif
407         mpeg_motion_internal(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, 1,
408                              bottom_field, field_select, ref_picture, pix_op,
409                              motion_x, motion_y, h, 0, mb_y);
410 }
411
412 // FIXME: SIMDify, avg variant, 16x16 version
413 static inline void put_obmc(uint8_t *dst, uint8_t *src[5], int stride)
414 {
415     int x;
416     uint8_t *const top    = src[1];
417     uint8_t *const left   = src[2];
418     uint8_t *const mid    = src[0];
419     uint8_t *const right  = src[3];
420     uint8_t *const bottom = src[4];
421 #define OBMC_FILTER(x, t, l, m, r, b)\
422     dst[x]= (t*top[x] + l*left[x] + m*mid[x] + r*right[x] + b*bottom[x] + 4)>>3
423 #define OBMC_FILTER4(x, t, l, m, r, b)\
424     OBMC_FILTER(x         , t, l, m, r, b);\
425     OBMC_FILTER(x+1       , t, l, m, r, b);\
426     OBMC_FILTER(x  +stride, t, l, m, r, b);\
427     OBMC_FILTER(x+1+stride, t, l, m, r, b);
428
429     x = 0;
430     OBMC_FILTER (x    , 2, 2, 4, 0, 0);
431     OBMC_FILTER (x + 1, 2, 1, 5, 0, 0);
432     OBMC_FILTER4(x + 2, 2, 1, 5, 0, 0);
433     OBMC_FILTER4(x + 4, 2, 0, 5, 1, 0);
434     OBMC_FILTER (x + 6, 2, 0, 5, 1, 0);
435     OBMC_FILTER (x + 7, 2, 0, 4, 2, 0);
436     x += stride;
437     OBMC_FILTER (x    , 1, 2, 5, 0, 0);
438     OBMC_FILTER (x + 1, 1, 2, 5, 0, 0);
439     OBMC_FILTER (x + 6, 1, 0, 5, 2, 0);
440     OBMC_FILTER (x + 7, 1, 0, 5, 2, 0);
441     x += stride;
442     OBMC_FILTER4(x    , 1, 2, 5, 0, 0);
443     OBMC_FILTER4(x + 2, 1, 1, 6, 0, 0);
444     OBMC_FILTER4(x + 4, 1, 0, 6, 1, 0);
445     OBMC_FILTER4(x + 6, 1, 0, 5, 2, 0);
446     x += 2 * stride;
447     OBMC_FILTER4(x    , 0, 2, 5, 0, 1);
448     OBMC_FILTER4(x + 2, 0, 1, 6, 0, 1);
449     OBMC_FILTER4(x + 4, 0, 0, 6, 1, 1);
450     OBMC_FILTER4(x + 6, 0, 0, 5, 2, 1);
451     x += 2*stride;
452     OBMC_FILTER (x    , 0, 2, 5, 0, 1);
453     OBMC_FILTER (x + 1, 0, 2, 5, 0, 1);
454     OBMC_FILTER4(x + 2, 0, 1, 5, 0, 2);
455     OBMC_FILTER4(x + 4, 0, 0, 5, 1, 2);
456     OBMC_FILTER (x + 6, 0, 0, 5, 2, 1);
457     OBMC_FILTER (x + 7, 0, 0, 5, 2, 1);
458     x += stride;
459     OBMC_FILTER (x    , 0, 2, 4, 0, 2);
460     OBMC_FILTER (x + 1, 0, 1, 5, 0, 2);
461     OBMC_FILTER (x + 6, 0, 0, 5, 1, 2);
462     OBMC_FILTER (x + 7, 0, 0, 4, 2, 2);
463 }
464
465 /* obmc for 1 8x8 luma block */
466 static inline void obmc_motion(MpegEncContext *s,
467                                uint8_t *dest, uint8_t *src,
468                                int src_x, int src_y,
469                                op_pixels_func *pix_op,
470                                int16_t mv[5][2] /* mid top left right bottom */)
471 #define MID    0
472 {
473     int i;
474     uint8_t *ptr[5];
475
476     assert(s->quarter_sample == 0);
477
478     for (i = 0; i < 5; i++) {
479         if (i && mv[i][0] == mv[MID][0] && mv[i][1] == mv[MID][1]) {
480             ptr[i] = ptr[MID];
481         } else {
482             ptr[i] = s->sc.obmc_scratchpad + 8 * (i & 1) +
483                      s->linesize * 8 * (i >> 1);
484             hpel_motion(s, ptr[i], src, src_x, src_y, pix_op,
485                         mv[i][0], mv[i][1]);
486         }
487     }
488
489     put_obmc(dest, ptr, s->linesize);
490 }
491
492 static inline void qpel_motion(MpegEncContext *s,
493                                uint8_t *dest_y,
494                                uint8_t *dest_cb,
495                                uint8_t *dest_cr,
496                                int field_based, int bottom_field,
497                                int field_select, uint8_t **ref_picture,
498                                op_pixels_func (*pix_op)[4],
499                                qpel_mc_func (*qpix_op)[16],
500                                int motion_x, int motion_y, int h)
501 {
502     uint8_t *ptr_y, *ptr_cb, *ptr_cr;
503     int dxy, uvdxy, mx, my, src_x, src_y, uvsrc_x, uvsrc_y, v_edge_pos;
504     ptrdiff_t linesize, uvlinesize;
505
506     dxy   = ((motion_y & 3) << 2) | (motion_x & 3);
507
508     src_x = s->mb_x *  16                 + (motion_x >> 2);
509     src_y = s->mb_y * (16 >> field_based) + (motion_y >> 2);
510
511     v_edge_pos = s->v_edge_pos >> field_based;
512     linesize   = s->linesize   << field_based;
513     uvlinesize = s->uvlinesize << field_based;
514
515     if (field_based) {
516         mx = motion_x / 2;
517         my = motion_y >> 1;
518     } else if (s->workaround_bugs & FF_BUG_QPEL_CHROMA2) {
519         static const int rtab[8] = { 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 1 };
520         mx = (motion_x >> 1) + rtab[motion_x & 7];
521         my = (motion_y >> 1) + rtab[motion_y & 7];
522     } else if (s->workaround_bugs & FF_BUG_QPEL_CHROMA) {
523         mx = (motion_x >> 1) | (motion_x & 1);
524         my = (motion_y >> 1) | (motion_y & 1);
525     } else {
526         mx = motion_x / 2;
527         my = motion_y / 2;
528     }
529     mx = (mx >> 1) | (mx & 1);
530     my = (my >> 1) | (my & 1);
531
532     uvdxy = (mx & 1) | ((my & 1) << 1);
533     mx  >>= 1;
534     my  >>= 1;
535
536     uvsrc_x = s->mb_x *  8                 + mx;
537     uvsrc_y = s->mb_y * (8 >> field_based) + my;
538
539     ptr_y  = ref_picture[0] + src_y   * linesize   + src_x;
540     ptr_cb = ref_picture[1] + uvsrc_y * uvlinesize + uvsrc_x;
541     ptr_cr = ref_picture[2] + uvsrc_y * uvlinesize + uvsrc_x;
542
543     if ((unsigned)src_x > FFMAX(s->h_edge_pos - (motion_x & 3) - 16, 0) ||
544         (unsigned)src_y > FFMAX(v_edge_pos - (motion_y & 3) - h, 0)) {
545         emulated_edge_mc(s, src_x, src_y, uvsrc_x, uvsrc_y, field_based,
546                          &ptr_y, &ptr_cb, &ptr_cr);
547     }
548
549     if (!field_based)
550         qpix_op[0][dxy](dest_y, ptr_y, linesize);
551     else {
552         if (bottom_field) {
553             dest_y  += s->linesize;
554             dest_cb += s->uvlinesize;
555             dest_cr += s->uvlinesize;
556         }
557
558         if (field_select) {
559             ptr_y  += s->linesize;
560             ptr_cb += s->uvlinesize;
561             ptr_cr += s->uvlinesize;
562         }
563         // damn interlaced mode
564         // FIXME boundary mirroring is not exactly correct here
565         qpix_op[1][dxy](dest_y, ptr_y, linesize);
566         qpix_op[1][dxy](dest_y + 8, ptr_y + 8, linesize);
567     }
568     if (!CONFIG_GRAY || !(s->avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GRAY)) {
569         pix_op[1][uvdxy](dest_cr, ptr_cr, uvlinesize, h >> 1);
570         pix_op[1][uvdxy](dest_cb, ptr_cb, uvlinesize, h >> 1);
571     }
572 }
573
574 /**
575  * H.263 chroma 4mv motion compensation.
576  */
577 static void chroma_4mv_motion(MpegEncContext *s,
578                               uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr,
579                               uint8_t **ref_picture,
580                               op_pixels_func *pix_op,
581                               int mx, int my)
582 {
583     uint8_t *ptr;
584     int src_x, src_y, dxy, emu = 0;
585     ptrdiff_t offset;
586
587     /* In case of 8X8, we construct a single chroma motion vector
588      * with a special rounding */
589     mx = ff_h263_round_chroma(mx);
590     my = ff_h263_round_chroma(my);
591
592     dxy  = ((my & 1) << 1) | (mx & 1);
593     mx >>= 1;
594     my >>= 1;
595
596     src_x = s->mb_x * 8 + mx;
597     src_y = s->mb_y * 8 + my;
598     src_x = av_clip(src_x, -8, (s->width >> 1));
599     if (src_x == (s->width >> 1))
600         dxy &= ~1;
601     src_y = av_clip(src_y, -8, (s->height >> 1));
602     if (src_y == (s->height >> 1))
603         dxy &= ~2;
604
605     offset = src_y * s->uvlinesize + src_x;
606     ptr    = ref_picture[1] + offset;
607     if ((unsigned)src_x > FFMAX((s->h_edge_pos >> 1) - (dxy & 1) - 8, 0) ||
608         (unsigned)src_y > FFMAX((s->v_edge_pos >> 1) - (dxy >> 1) - 8, 0)) {
609         s->vdsp.emulated_edge_mc(s->sc.edge_emu_buffer, ptr,
610                                  s->uvlinesize, s->uvlinesize,
611                                  9, 9, src_x, src_y,
612                                  s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
613         ptr = s->sc.edge_emu_buffer;
614         emu = 1;
615     }
616     pix_op[dxy](dest_cb, ptr, s->uvlinesize, 8);
617
618     ptr = ref_picture[2] + offset;
619     if (emu) {
620         s->vdsp.emulated_edge_mc(s->sc.edge_emu_buffer, ptr,
621                                  s->uvlinesize, s->uvlinesize,
622                                  9, 9, src_x, src_y,
623                                  s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
624         ptr = s->sc.edge_emu_buffer;
625     }
626     pix_op[dxy](dest_cr, ptr, s->uvlinesize, 8);
627 }
628
629 static inline void prefetch_motion(MpegEncContext *s, uint8_t **pix, int dir)
630 {
631     /* fetch pixels for estimated mv 4 macroblocks ahead
632      * optimized for 64byte cache lines */
633     const int shift = s->quarter_sample ? 2 : 1;
634     const int mx    = (s->mv[dir][0][0] >> shift) + 16 * s->mb_x + 8;
635     const int my    = (s->mv[dir][0][1] >> shift) + 16 * s->mb_y;
636     int off         = mx + (my + (s->mb_x & 3) * 4) * s->linesize + 64;
637
638     s->vdsp.prefetch(pix[0] + off, s->linesize, 4);
639     off = (mx >> 1) + ((my >> 1) + (s->mb_x & 7)) * s->uvlinesize + 64;
640     s->vdsp.prefetch(pix[1] + off, pix[2] - pix[1], 2);
641 }
642
643 static inline void apply_obmc(MpegEncContext *s,
644                               uint8_t *dest_y,
645                               uint8_t *dest_cb,
646                               uint8_t *dest_cr,
647                               uint8_t **ref_picture,
648                               op_pixels_func (*pix_op)[4])
649 {
650     LOCAL_ALIGNED_8(int16_t, mv_cache, [4], [4][2]);
651     Picture *cur_frame   = &s->current_picture;
652     int mb_x = s->mb_x;
653     int mb_y = s->mb_y;
654     const int xy         = mb_x + mb_y * s->mb_stride;
655     const int mot_stride = s->b8_stride;
656     const int mot_xy     = mb_x * 2 + mb_y * 2 * mot_stride;
657     int mx, my, i;
658
659     assert(!s->mb_skipped);
660
661     AV_COPY32(mv_cache[1][1], cur_frame->motion_val[0][mot_xy]);
662     AV_COPY32(mv_cache[1][2], cur_frame->motion_val[0][mot_xy + 1]);
663
664     AV_COPY32(mv_cache[2][1],
665               cur_frame->motion_val[0][mot_xy + mot_stride]);
666     AV_COPY32(mv_cache[2][2],
667               cur_frame->motion_val[0][mot_xy + mot_stride + 1]);
668
669     AV_COPY32(mv_cache[3][1],
670               cur_frame->motion_val[0][mot_xy + mot_stride]);
671     AV_COPY32(mv_cache[3][2],
672               cur_frame->motion_val[0][mot_xy + mot_stride + 1]);
673
674     if (mb_y == 0 || IS_INTRA(cur_frame->mb_type[xy - s->mb_stride])) {
675         AV_COPY32(mv_cache[0][1], mv_cache[1][1]);
676         AV_COPY32(mv_cache[0][2], mv_cache[1][2]);
677     } else {
678         AV_COPY32(mv_cache[0][1],
679                   cur_frame->motion_val[0][mot_xy - mot_stride]);
680         AV_COPY32(mv_cache[0][2],
681                   cur_frame->motion_val[0][mot_xy - mot_stride + 1]);
682     }
683
684     if (mb_x == 0 || IS_INTRA(cur_frame->mb_type[xy - 1])) {
685         AV_COPY32(mv_cache[1][0], mv_cache[1][1]);
686         AV_COPY32(mv_cache[2][0], mv_cache[2][1]);
687     } else {
688         AV_COPY32(mv_cache[1][0], cur_frame->motion_val[0][mot_xy - 1]);
689         AV_COPY32(mv_cache[2][0],
690                   cur_frame->motion_val[0][mot_xy - 1 + mot_stride]);
691     }
692
693     if (mb_x + 1 >= s->mb_width || IS_INTRA(cur_frame->mb_type[xy + 1])) {
694         AV_COPY32(mv_cache[1][3], mv_cache[1][2]);
695         AV_COPY32(mv_cache[2][3], mv_cache[2][2]);
696     } else {
697         AV_COPY32(mv_cache[1][3], cur_frame->motion_val[0][mot_xy + 2]);
698         AV_COPY32(mv_cache[2][3],
699                   cur_frame->motion_val[0][mot_xy + 2 + mot_stride]);
700     }
701
702     mx = 0;
703     my = 0;
704     for (i = 0; i < 4; i++) {
705         const int x      = (i & 1) + 1;
706         const int y      = (i >> 1) + 1;
707         int16_t mv[5][2] = {
708             { mv_cache[y][x][0],     mv_cache[y][x][1]         },
709             { mv_cache[y - 1][x][0], mv_cache[y - 1][x][1]     },
710             { mv_cache[y][x - 1][0], mv_cache[y][x - 1][1]     },
711             { mv_cache[y][x + 1][0], mv_cache[y][x + 1][1]     },
712             { mv_cache[y + 1][x][0], mv_cache[y + 1][x][1]     }
713         };
714         // FIXME cleanup
715         obmc_motion(s, dest_y + ((i & 1) * 8) + (i >> 1) * 8 * s->linesize,
716                     ref_picture[0],
717                     mb_x * 16 + (i & 1) * 8, mb_y * 16 + (i >> 1) * 8,
718                     pix_op[1],
719                     mv);
720
721         mx += mv[0][0];
722         my += mv[0][1];
723     }
724     if (!CONFIG_GRAY || !(s->avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GRAY))
725         chroma_4mv_motion(s, dest_cb, dest_cr,
726                           ref_picture, pix_op[1],
727                           mx, my);
728 }
729
730 static inline void apply_8x8(MpegEncContext *s,
731                              uint8_t *dest_y,
732                              uint8_t *dest_cb,
733                              uint8_t *dest_cr,
734                              int dir,
735                              uint8_t **ref_picture,
736                              qpel_mc_func (*qpix_op)[16],
737                              op_pixels_func (*pix_op)[4])
738 {
739     int dxy, mx, my, src_x, src_y;
740     int i;
741     int mb_x = s->mb_x;
742     int mb_y = s->mb_y;
743     uint8_t *ptr, *dest;
744
745     mx = 0;
746     my = 0;
747     if (s->quarter_sample) {
748         for (i = 0; i < 4; i++) {
749             int motion_x = s->mv[dir][i][0];
750             int motion_y = s->mv[dir][i][1];
751
752             dxy   = ((motion_y & 3) << 2) | (motion_x & 3);
753             src_x = mb_x * 16 + (motion_x >> 2) + (i & 1) * 8;
754             src_y = mb_y * 16 + (motion_y >> 2) + (i >> 1) * 8;
755
756             /* WARNING: do no forget half pels */
757             src_x = av_clip(src_x, -16, s->width);
758             if (src_x == s->width)
759                 dxy &= ~3;
760             src_y = av_clip(src_y, -16, s->height);
761             if (src_y == s->height)
762                 dxy &= ~12;
763
764             ptr = ref_picture[0] + (src_y * s->linesize) + (src_x);
765             if ((unsigned)src_x > FFMAX(s->h_edge_pos - (motion_x & 3) - 8, 0) ||
766                 (unsigned)src_y > FFMAX(s->v_edge_pos - (motion_y & 3) - 8, 0)) {
767                 s->vdsp.emulated_edge_mc(s->sc.edge_emu_buffer, ptr,
768                                          s->linesize, s->linesize,
769                                          9, 9,
770                                          src_x, src_y,
771                                          s->h_edge_pos,
772                                          s->v_edge_pos);
773                 ptr = s->sc.edge_emu_buffer;
774             }
775             dest = dest_y + ((i & 1) * 8) + (i >> 1) * 8 * s->linesize;
776             qpix_op[1][dxy](dest, ptr, s->linesize);
777
778             mx += s->mv[dir][i][0] / 2;
779             my += s->mv[dir][i][1] / 2;
780         }
781     } else {
782         for (i = 0; i < 4; i++) {
783             hpel_motion(s,
784                         dest_y + ((i & 1) * 8) + (i >> 1) * 8 * s->linesize,
785                         ref_picture[0],
786                         mb_x * 16 + (i & 1) * 8,
787                         mb_y * 16 + (i >> 1) * 8,
788                         pix_op[1],
789                         s->mv[dir][i][0],
790                         s->mv[dir][i][1]);
791
792             mx += s->mv[dir][i][0];
793             my += s->mv[dir][i][1];
794         }
795     }
796
797     if (!CONFIG_GRAY || !(s->avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GRAY))
798         chroma_4mv_motion(s, dest_cb, dest_cr,
799                           ref_picture, pix_op[1], mx, my);
800 }
801
802 /**
803  * motion compensation of a single macroblock
804  * @param s context
805  * @param dest_y luma destination pointer
806  * @param dest_cb chroma cb/u destination pointer
807  * @param dest_cr chroma cr/v destination pointer
808  * @param dir direction (0->forward, 1->backward)
809  * @param ref_picture array[3] of pointers to the 3 planes of the reference picture
810  * @param pix_op halfpel motion compensation function (average or put normally)
811  * @param qpix_op qpel motion compensation function (average or put normally)
812  * the motion vectors are taken from s->mv and the MV type from s->mv_type
813  */
814 static av_always_inline void mpv_motion_internal(MpegEncContext *s,
815                                                  uint8_t *dest_y,
816                                                  uint8_t *dest_cb,
817                                                  uint8_t *dest_cr,
818                                                  int dir,
819                                                  uint8_t **ref_picture,
820                                                  op_pixels_func (*pix_op)[4],
821                                                  qpel_mc_func (*qpix_op)[16],
822                                                  int is_mpeg12)
823 {
824     int i;
825     int mb_y = s->mb_y;
826
827     prefetch_motion(s, ref_picture, dir);
828
829     if (!is_mpeg12 && s->obmc && s->pict_type != AV_PICTURE_TYPE_B) {
830         apply_obmc(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, ref_picture, pix_op);
831         return;
832     }
833
834     switch (s->mv_type) {
835     case MV_TYPE_16X16:
836         if (s->mcsel) {
837             if (s->real_sprite_warping_points == 1) {
838                 gmc1_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
839                             ref_picture);
840             } else {
841                 gmc_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
842                            ref_picture);
843             }
844         } else if (!is_mpeg12 && s->quarter_sample) {
845             qpel_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
846                         0, 0, 0,
847                         ref_picture, pix_op, qpix_op,
848                         s->mv[dir][0][0], s->mv[dir][0][1], 16);
849         } else if (!is_mpeg12 && (CONFIG_WMV2_DECODER || CONFIG_WMV2_ENCODER) &&
850                    s->mspel && s->codec_id == AV_CODEC_ID_WMV2) {
851             ff_mspel_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
852                             ref_picture, pix_op,
853                             s->mv[dir][0][0], s->mv[dir][0][1], 16);
854         } else {
855             mpeg_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, 0,
856                         ref_picture, pix_op,
857                         s->mv[dir][0][0], s->mv[dir][0][1], 16, mb_y);
858         }
859         break;
860     case MV_TYPE_8X8:
861         if (!is_mpeg12)
862             apply_8x8(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
863                       dir, ref_picture, qpix_op, pix_op);
864         break;
865     case MV_TYPE_FIELD:
866         if (s->picture_structure == PICT_FRAME) {
867             if (!is_mpeg12 && s->quarter_sample) {
868                 for (i = 0; i < 2; i++)
869                     qpel_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
870                                 1, i, s->field_select[dir][i],
871                                 ref_picture, pix_op, qpix_op,
872                                 s->mv[dir][i][0], s->mv[dir][i][1], 8);
873             } else {
874                 /* top field */
875                 mpeg_motion_field(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
876                                   0, s->field_select[dir][0],
877                                   ref_picture, pix_op,
878                                   s->mv[dir][0][0], s->mv[dir][0][1], 8, mb_y);
879                 /* bottom field */
880                 mpeg_motion_field(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
881                                   1, s->field_select[dir][1],
882                                   ref_picture, pix_op,
883                                   s->mv[dir][1][0], s->mv[dir][1][1], 8, mb_y);
884             }
885         } else {
886             if (s->picture_structure != s->field_select[dir][0] + 1 &&
887                 s->pict_type != AV_PICTURE_TYPE_B && !s->first_field) {
888                 ref_picture = s->current_picture_ptr->f->data;
889             }
890
891             mpeg_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
892                         s->field_select[dir][0],
893                         ref_picture, pix_op,
894                         s->mv[dir][0][0], s->mv[dir][0][1], 16, mb_y >> 1);
895         }
896         break;
897     case MV_TYPE_16X8:
898         for (i = 0; i < 2; i++) {
899             uint8_t **ref2picture;
900
901             if (s->picture_structure == s->field_select[dir][i] + 1
902                 || s->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_B || s->first_field) {
903                 ref2picture = ref_picture;
904             } else {
905                 ref2picture = s->current_picture_ptr->f->data;
906             }
907
908             mpeg_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
909                         s->field_select[dir][i],
910                         ref2picture, pix_op,
911                         s->mv[dir][i][0], s->mv[dir][i][1] + 16 * i,
912                         8, mb_y >> 1);
913
914             dest_y  += 16 * s->linesize;
915             dest_cb += (16 >> s->chroma_y_shift) * s->uvlinesize;
916             dest_cr += (16 >> s->chroma_y_shift) * s->uvlinesize;
917         }
918         break;
919     case MV_TYPE_DMV:
920         if (s->picture_structure == PICT_FRAME) {
921             for (i = 0; i < 2; i++) {
922                 int j;
923                 for (j = 0; j < 2; j++)
924                     mpeg_motion_field(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
925                                       j, j ^ i, ref_picture, pix_op,
926                                       s->mv[dir][2 * i + j][0],
927                                       s->mv[dir][2 * i + j][1], 8, mb_y);
928                 pix_op = s->hdsp.avg_pixels_tab;
929             }
930         } else {
931             for (i = 0; i < 2; i++) {
932                 mpeg_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
933                             s->picture_structure != i + 1,
934                             ref_picture, pix_op,
935                             s->mv[dir][2 * i][0], s->mv[dir][2 * i][1],
936                             16, mb_y >> 1);
937
938                 // after put we make avg of the same block
939                 pix_op = s->hdsp.avg_pixels_tab;
940
941                 /* opposite parity is always in the same frame if this is
942                  * second field */
943                 if (!s->first_field) {
944                     ref_picture = s->current_picture_ptr->f->data;
945                 }
946             }
947         }
948         break;
949     default: assert(0);
950     }
951 }
952
953 void ff_mpv_motion(MpegEncContext *s,
954                    uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb,
955                    uint8_t *dest_cr, int dir,
956                    uint8_t **ref_picture,
957                    op_pixels_func (*pix_op)[4],
958                    qpel_mc_func (*qpix_op)[16])
959 {
960 #if !CONFIG_SMALL
961     if (s->out_format == FMT_MPEG1)
962         mpv_motion_internal(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, dir,
963                             ref_picture, pix_op, qpix_op, 1);
964     else
965 #endif
966         mpv_motion_internal(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, dir,
967                             ref_picture, pix_op, qpix_op, 0);
968 }