vp9: split out reconstruction functions in their own source file.
[ffmpeg.git] / libavcodec / vp9block.c
1 /*
2  * VP9 compatible video decoder
3  *
4  * Copyright (C) 2013 Ronald S. Bultje <rsbultje gmail com>
5  * Copyright (C) 2013 Clément Bœsch <u pkh me>
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 "libavutil/avassert.h"
25
26 #include "avcodec.h"
27 #include "internal.h"
28 #include "videodsp.h"
29 #include "vp56.h"
30 #include "vp9.h"
31 #include "vp9data.h"
32 #include "vp9dec.h"
33
34 static av_always_inline void setctx_2d(uint8_t *ptr, int w, int h,
35                                        ptrdiff_t stride, int v)
36 {
37     switch (w) {
38     case 1:
39         do {
40             *ptr = v;
41             ptr += stride;
42         } while (--h);
43         break;
44     case 2: {
45         int v16 = v * 0x0101;
46         do {
47             AV_WN16A(ptr, v16);
48             ptr += stride;
49         } while (--h);
50         break;
51     }
52     case 4: {
53         uint32_t v32 = v * 0x01010101;
54         do {
55             AV_WN32A(ptr, v32);
56             ptr += stride;
57         } while (--h);
58         break;
59     }
60     case 8: {
61 #if HAVE_FAST_64BIT
62         uint64_t v64 = v * 0x0101010101010101ULL;
63         do {
64             AV_WN64A(ptr, v64);
65             ptr += stride;
66         } while (--h);
67 #else
68         uint32_t v32 = v * 0x01010101;
69         do {
70             AV_WN32A(ptr,     v32);
71             AV_WN32A(ptr + 4, v32);
72             ptr += stride;
73         } while (--h);
74 #endif
75         break;
76     }
77     }
78 }
79
80 static void decode_mode(AVCodecContext *avctx)
81 {
82     static const uint8_t left_ctx[N_BS_SIZES] = {
83         0x0, 0x8, 0x0, 0x8, 0xc, 0x8, 0xc, 0xe, 0xc, 0xe, 0xf, 0xe, 0xf
84     };
85     static const uint8_t above_ctx[N_BS_SIZES] = {
86         0x0, 0x0, 0x8, 0x8, 0x8, 0xc, 0xc, 0xc, 0xe, 0xe, 0xe, 0xf, 0xf
87     };
88     static const uint8_t max_tx_for_bl_bp[N_BS_SIZES] = {
89         TX_32X32, TX_32X32, TX_32X32, TX_32X32, TX_16X16, TX_16X16,
90         TX_16X16, TX_8X8,   TX_8X8,   TX_8X8,   TX_4X4,   TX_4X4,  TX_4X4
91     };
92     VP9Context *s = avctx->priv_data;
93     VP9Block *b = s->b;
94     int row = s->row, col = s->col, row7 = s->row7;
95     enum TxfmMode max_tx = max_tx_for_bl_bp[b->bs];
96     int bw4 = ff_vp9_bwh_tab[1][b->bs][0], w4 = FFMIN(s->cols - col, bw4);
97     int bh4 = ff_vp9_bwh_tab[1][b->bs][1], h4 = FFMIN(s->rows - row, bh4), y;
98     int have_a = row > 0, have_l = col > s->tile_col_start;
99     int vref, filter_id;
100
101     if (!s->s.h.segmentation.enabled) {
102         b->seg_id = 0;
103     } else if (s->s.h.keyframe || s->s.h.intraonly) {
104         b->seg_id = !s->s.h.segmentation.update_map ? 0 :
105                     vp8_rac_get_tree(&s->c, ff_vp9_segmentation_tree, s->s.h.segmentation.prob);
106     } else if (!s->s.h.segmentation.update_map ||
107                (s->s.h.segmentation.temporal &&
108                 vp56_rac_get_prob_branchy(&s->c,
109                     s->s.h.segmentation.pred_prob[s->above_segpred_ctx[col] +
110                                     s->left_segpred_ctx[row7]]))) {
111         if (!s->s.h.errorres && s->s.frames[REF_FRAME_SEGMAP].segmentation_map) {
112             int pred = 8, x;
113             uint8_t *refsegmap = s->s.frames[REF_FRAME_SEGMAP].segmentation_map;
114
115             if (!s->s.frames[REF_FRAME_SEGMAP].uses_2pass)
116                 ff_thread_await_progress(&s->s.frames[REF_FRAME_SEGMAP].tf, row >> 3, 0);
117             for (y = 0; y < h4; y++) {
118                 int idx_base = (y + row) * 8 * s->sb_cols + col;
119                 for (x = 0; x < w4; x++)
120                     pred = FFMIN(pred, refsegmap[idx_base + x]);
121             }
122             av_assert1(pred < 8);
123             b->seg_id = pred;
124         } else {
125             b->seg_id = 0;
126         }
127
128         memset(&s->above_segpred_ctx[col], 1, w4);
129         memset(&s->left_segpred_ctx[row7], 1, h4);
130     } else {
131         b->seg_id = vp8_rac_get_tree(&s->c, ff_vp9_segmentation_tree,
132                                      s->s.h.segmentation.prob);
133
134         memset(&s->above_segpred_ctx[col], 0, w4);
135         memset(&s->left_segpred_ctx[row7], 0, h4);
136     }
137     if (s->s.h.segmentation.enabled &&
138         (s->s.h.segmentation.update_map || s->s.h.keyframe || s->s.h.intraonly)) {
139         setctx_2d(&s->s.frames[CUR_FRAME].segmentation_map[row * 8 * s->sb_cols + col],
140                   bw4, bh4, 8 * s->sb_cols, b->seg_id);
141     }
142
143     b->skip = s->s.h.segmentation.enabled &&
144         s->s.h.segmentation.feat[b->seg_id].skip_enabled;
145     if (!b->skip) {
146         int c = s->left_skip_ctx[row7] + s->above_skip_ctx[col];
147         b->skip = vp56_rac_get_prob(&s->c, s->prob.p.skip[c]);
148         s->counts.skip[c][b->skip]++;
149     }
150
151     if (s->s.h.keyframe || s->s.h.intraonly) {
152         b->intra = 1;
153     } else if (s->s.h.segmentation.enabled && s->s.h.segmentation.feat[b->seg_id].ref_enabled) {
154         b->intra = !s->s.h.segmentation.feat[b->seg_id].ref_val;
155     } else {
156         int c, bit;
157
158         if (have_a && have_l) {
159             c = s->above_intra_ctx[col] + s->left_intra_ctx[row7];
160             c += (c == 2);
161         } else {
162             c = have_a ? 2 * s->above_intra_ctx[col] :
163                 have_l ? 2 * s->left_intra_ctx[row7] : 0;
164         }
165         bit = vp56_rac_get_prob(&s->c, s->prob.p.intra[c]);
166         s->counts.intra[c][bit]++;
167         b->intra = !bit;
168     }
169
170     if ((b->intra || !b->skip) && s->s.h.txfmmode == TX_SWITCHABLE) {
171         int c;
172         if (have_a) {
173             if (have_l) {
174                 c = (s->above_skip_ctx[col] ? max_tx :
175                      s->above_txfm_ctx[col]) +
176                     (s->left_skip_ctx[row7] ? max_tx :
177                      s->left_txfm_ctx[row7]) > max_tx;
178             } else {
179                 c = s->above_skip_ctx[col] ? 1 :
180                     (s->above_txfm_ctx[col] * 2 > max_tx);
181             }
182         } else if (have_l) {
183             c = s->left_skip_ctx[row7] ? 1 :
184                 (s->left_txfm_ctx[row7] * 2 > max_tx);
185         } else {
186             c = 1;
187         }
188         switch (max_tx) {
189         case TX_32X32:
190             b->tx = vp56_rac_get_prob(&s->c, s->prob.p.tx32p[c][0]);
191             if (b->tx) {
192                 b->tx += vp56_rac_get_prob(&s->c, s->prob.p.tx32p[c][1]);
193                 if (b->tx == 2)
194                     b->tx += vp56_rac_get_prob(&s->c, s->prob.p.tx32p[c][2]);
195             }
196             s->counts.tx32p[c][b->tx]++;
197             break;
198         case TX_16X16:
199             b->tx = vp56_rac_get_prob(&s->c, s->prob.p.tx16p[c][0]);
200             if (b->tx)
201                 b->tx += vp56_rac_get_prob(&s->c, s->prob.p.tx16p[c][1]);
202             s->counts.tx16p[c][b->tx]++;
203             break;
204         case TX_8X8:
205             b->tx = vp56_rac_get_prob(&s->c, s->prob.p.tx8p[c]);
206             s->counts.tx8p[c][b->tx]++;
207             break;
208         case TX_4X4:
209             b->tx = TX_4X4;
210             break;
211         }
212     } else {
213         b->tx = FFMIN(max_tx, s->s.h.txfmmode);
214     }
215
216     if (s->s.h.keyframe || s->s.h.intraonly) {
217         uint8_t *a = &s->above_mode_ctx[col * 2];
218         uint8_t *l = &s->left_mode_ctx[(row7) << 1];
219
220         b->comp = 0;
221         if (b->bs > BS_8x8) {
222             // FIXME the memory storage intermediates here aren't really
223             // necessary, they're just there to make the code slightly
224             // simpler for now
225             b->mode[0] =
226             a[0]       = vp8_rac_get_tree(&s->c, ff_vp9_intramode_tree,
227                                           ff_vp9_default_kf_ymode_probs[a[0]][l[0]]);
228             if (b->bs != BS_8x4) {
229                 b->mode[1] = vp8_rac_get_tree(&s->c, ff_vp9_intramode_tree,
230                                               ff_vp9_default_kf_ymode_probs[a[1]][b->mode[0]]);
231                 l[0]       =
232                 a[1]       = b->mode[1];
233             } else {
234                 l[0]       =
235                 a[1]       =
236                 b->mode[1] = b->mode[0];
237             }
238             if (b->bs != BS_4x8) {
239                 b->mode[2] =
240                 a[0]       = vp8_rac_get_tree(&s->c, ff_vp9_intramode_tree,
241                                               ff_vp9_default_kf_ymode_probs[a[0]][l[1]]);
242                 if (b->bs != BS_8x4) {
243                     b->mode[3] = vp8_rac_get_tree(&s->c, ff_vp9_intramode_tree,
244                                                   ff_vp9_default_kf_ymode_probs[a[1]][b->mode[2]]);
245                     l[1]       =
246                     a[1]       = b->mode[3];
247                 } else {
248                     l[1]       =
249                     a[1]       =
250                     b->mode[3] = b->mode[2];
251                 }
252             } else {
253                 b->mode[2] = b->mode[0];
254                 l[1]       =
255                 a[1]       =
256                 b->mode[3] = b->mode[1];
257             }
258         } else {
259             b->mode[0] = vp8_rac_get_tree(&s->c, ff_vp9_intramode_tree,
260                                           ff_vp9_default_kf_ymode_probs[*a][*l]);
261             b->mode[3] =
262             b->mode[2] =
263             b->mode[1] = b->mode[0];
264             // FIXME this can probably be optimized
265             memset(a, b->mode[0], ff_vp9_bwh_tab[0][b->bs][0]);
266             memset(l, b->mode[0], ff_vp9_bwh_tab[0][b->bs][1]);
267         }
268         b->uvmode = vp8_rac_get_tree(&s->c, ff_vp9_intramode_tree,
269                                      ff_vp9_default_kf_uvmode_probs[b->mode[3]]);
270     } else if (b->intra) {
271         b->comp = 0;
272         if (b->bs > BS_8x8) {
273             b->mode[0] = vp8_rac_get_tree(&s->c, ff_vp9_intramode_tree,
274                                           s->prob.p.y_mode[0]);
275             s->counts.y_mode[0][b->mode[0]]++;
276             if (b->bs != BS_8x4) {
277                 b->mode[1] = vp8_rac_get_tree(&s->c, ff_vp9_intramode_tree,
278                                               s->prob.p.y_mode[0]);
279                 s->counts.y_mode[0][b->mode[1]]++;
280             } else {
281                 b->mode[1] = b->mode[0];
282             }
283             if (b->bs != BS_4x8) {
284                 b->mode[2] = vp8_rac_get_tree(&s->c, ff_vp9_intramode_tree,
285                                               s->prob.p.y_mode[0]);
286                 s->counts.y_mode[0][b->mode[2]]++;
287                 if (b->bs != BS_8x4) {
288                     b->mode[3] = vp8_rac_get_tree(&s->c, ff_vp9_intramode_tree,
289                                                   s->prob.p.y_mode[0]);
290                     s->counts.y_mode[0][b->mode[3]]++;
291                 } else {
292                     b->mode[3] = b->mode[2];
293                 }
294             } else {
295                 b->mode[2] = b->mode[0];
296                 b->mode[3] = b->mode[1];
297             }
298         } else {
299             static const uint8_t size_group[10] = {
300                 3, 3, 3, 3, 2, 2, 2, 1, 1, 1
301             };
302             int sz = size_group[b->bs];
303
304             b->mode[0] = vp8_rac_get_tree(&s->c, ff_vp9_intramode_tree,
305                                           s->prob.p.y_mode[sz]);
306             b->mode[1] =
307             b->mode[2] =
308             b->mode[3] = b->mode[0];
309             s->counts.y_mode[sz][b->mode[3]]++;
310         }
311         b->uvmode = vp8_rac_get_tree(&s->c, ff_vp9_intramode_tree,
312                                      s->prob.p.uv_mode[b->mode[3]]);
313         s->counts.uv_mode[b->mode[3]][b->uvmode]++;
314     } else {
315         static const uint8_t inter_mode_ctx_lut[14][14] = {
316             { 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 5, 5, 5, 5 },
317             { 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 5, 5, 5, 5 },
318             { 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 5, 5, 5, 5 },
319             { 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 5, 5, 5, 5 },
320             { 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 5, 5, 5, 5 },
321             { 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 5, 5, 5, 5 },
322             { 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 5, 5, 5, 5 },
323             { 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 5, 5, 5, 5 },
324             { 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 5, 5, 5, 5 },
325             { 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 5, 5, 5, 5 },
326             { 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 2, 2, 1, 3 },
327             { 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 2, 2, 1, 3 },
328             { 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 1, 1, 0, 3 },
329             { 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 3, 3, 3, 4 },
330         };
331
332         if (s->s.h.segmentation.enabled && s->s.h.segmentation.feat[b->seg_id].ref_enabled) {
333             av_assert2(s->s.h.segmentation.feat[b->seg_id].ref_val != 0);
334             b->comp = 0;
335             b->ref[0] = s->s.h.segmentation.feat[b->seg_id].ref_val - 1;
336         } else {
337             // read comp_pred flag
338             if (s->s.h.comppredmode != PRED_SWITCHABLE) {
339                 b->comp = s->s.h.comppredmode == PRED_COMPREF;
340             } else {
341                 int c;
342
343                 // FIXME add intra as ref=0xff (or -1) to make these easier?
344                 if (have_a) {
345                     if (have_l) {
346                         if (s->above_comp_ctx[col] && s->left_comp_ctx[row7]) {
347                             c = 4;
348                         } else if (s->above_comp_ctx[col]) {
349                             c = 2 + (s->left_intra_ctx[row7] ||
350                                      s->left_ref_ctx[row7] == s->s.h.fixcompref);
351                         } else if (s->left_comp_ctx[row7]) {
352                             c = 2 + (s->above_intra_ctx[col] ||
353                                      s->above_ref_ctx[col] == s->s.h.fixcompref);
354                         } else {
355                             c = (!s->above_intra_ctx[col] &&
356                                  s->above_ref_ctx[col] == s->s.h.fixcompref) ^
357                                 (!s->left_intra_ctx[row7] &&
358                                  s->left_ref_ctx[row & 7] == s->s.h.fixcompref);
359                         }
360                     } else {
361                         c = s->above_comp_ctx[col] ? 3 :
362                         (!s->above_intra_ctx[col] && s->above_ref_ctx[col] == s->s.h.fixcompref);
363                     }
364                 } else if (have_l) {
365                     c = s->left_comp_ctx[row7] ? 3 :
366                     (!s->left_intra_ctx[row7] && s->left_ref_ctx[row7] == s->s.h.fixcompref);
367                 } else {
368                     c = 1;
369                 }
370                 b->comp = vp56_rac_get_prob(&s->c, s->prob.p.comp[c]);
371                 s->counts.comp[c][b->comp]++;
372             }
373
374             // read actual references
375             // FIXME probably cache a few variables here to prevent repetitive
376             // memory accesses below
377             if (b->comp) { /* two references */
378                 int fix_idx = s->s.h.signbias[s->s.h.fixcompref], var_idx = !fix_idx, c, bit;
379
380                 b->ref[fix_idx] = s->s.h.fixcompref;
381                 // FIXME can this codeblob be replaced by some sort of LUT?
382                 if (have_a) {
383                     if (have_l) {
384                         if (s->above_intra_ctx[col]) {
385                             if (s->left_intra_ctx[row7]) {
386                                 c = 2;
387                             } else {
388                                 c = 1 + 2 * (s->left_ref_ctx[row7] != s->s.h.varcompref[1]);
389                             }
390                         } else if (s->left_intra_ctx[row7]) {
391                             c = 1 + 2 * (s->above_ref_ctx[col] != s->s.h.varcompref[1]);
392                         } else {
393                             int refl = s->left_ref_ctx[row7], refa = s->above_ref_ctx[col];
394
395                             if (refl == refa && refa == s->s.h.varcompref[1]) {
396                                 c = 0;
397                             } else if (!s->left_comp_ctx[row7] && !s->above_comp_ctx[col]) {
398                                 if ((refa == s->s.h.fixcompref && refl == s->s.h.varcompref[0]) ||
399                                     (refl == s->s.h.fixcompref && refa == s->s.h.varcompref[0])) {
400                                     c = 4;
401                                 } else {
402                                     c = (refa == refl) ? 3 : 1;
403                                 }
404                             } else if (!s->left_comp_ctx[row7]) {
405                                 if (refa == s->s.h.varcompref[1] && refl != s->s.h.varcompref[1]) {
406                                     c = 1;
407                                 } else {
408                                     c = (refl == s->s.h.varcompref[1] &&
409                                          refa != s->s.h.varcompref[1]) ? 2 : 4;
410                                 }
411                             } else if (!s->above_comp_ctx[col]) {
412                                 if (refl == s->s.h.varcompref[1] && refa != s->s.h.varcompref[1]) {
413                                     c = 1;
414                                 } else {
415                                     c = (refa == s->s.h.varcompref[1] &&
416                                          refl != s->s.h.varcompref[1]) ? 2 : 4;
417                                 }
418                             } else {
419                                 c = (refl == refa) ? 4 : 2;
420                             }
421                         }
422                     } else {
423                         if (s->above_intra_ctx[col]) {
424                             c = 2;
425                         } else if (s->above_comp_ctx[col]) {
426                             c = 4 * (s->above_ref_ctx[col] != s->s.h.varcompref[1]);
427                         } else {
428                             c = 3 * (s->above_ref_ctx[col] != s->s.h.varcompref[1]);
429                         }
430                     }
431                 } else if (have_l) {
432                     if (s->left_intra_ctx[row7]) {
433                         c = 2;
434                     } else if (s->left_comp_ctx[row7]) {
435                         c = 4 * (s->left_ref_ctx[row7] != s->s.h.varcompref[1]);
436                     } else {
437                         c = 3 * (s->left_ref_ctx[row7] != s->s.h.varcompref[1]);
438                     }
439                 } else {
440                     c = 2;
441                 }
442                 bit = vp56_rac_get_prob(&s->c, s->prob.p.comp_ref[c]);
443                 b->ref[var_idx] = s->s.h.varcompref[bit];
444                 s->counts.comp_ref[c][bit]++;
445             } else /* single reference */ {
446                 int bit, c;
447
448                 if (have_a && !s->above_intra_ctx[col]) {
449                     if (have_l && !s->left_intra_ctx[row7]) {
450                         if (s->left_comp_ctx[row7]) {
451                             if (s->above_comp_ctx[col]) {
452                                 c = 1 + (!s->s.h.fixcompref || !s->left_ref_ctx[row7] ||
453                                          !s->above_ref_ctx[col]);
454                             } else {
455                                 c = (3 * !s->above_ref_ctx[col]) +
456                                     (!s->s.h.fixcompref || !s->left_ref_ctx[row7]);
457                             }
458                         } else if (s->above_comp_ctx[col]) {
459                             c = (3 * !s->left_ref_ctx[row7]) +
460                                 (!s->s.h.fixcompref || !s->above_ref_ctx[col]);
461                         } else {
462                             c = 2 * !s->left_ref_ctx[row7] + 2 * !s->above_ref_ctx[col];
463                         }
464                     } else if (s->above_intra_ctx[col]) {
465                         c = 2;
466                     } else if (s->above_comp_ctx[col]) {
467                         c = 1 + (!s->s.h.fixcompref || !s->above_ref_ctx[col]);
468                     } else {
469                         c = 4 * (!s->above_ref_ctx[col]);
470                     }
471                 } else if (have_l && !s->left_intra_ctx[row7]) {
472                     if (s->left_intra_ctx[row7]) {
473                         c = 2;
474                     } else if (s->left_comp_ctx[row7]) {
475                         c = 1 + (!s->s.h.fixcompref || !s->left_ref_ctx[row7]);
476                     } else {
477                         c = 4 * (!s->left_ref_ctx[row7]);
478                     }
479                 } else {
480                     c = 2;
481                 }
482                 bit = vp56_rac_get_prob(&s->c, s->prob.p.single_ref[c][0]);
483                 s->counts.single_ref[c][0][bit]++;
484                 if (!bit) {
485                     b->ref[0] = 0;
486                 } else {
487                     // FIXME can this codeblob be replaced by some sort of LUT?
488                     if (have_a) {
489                         if (have_l) {
490                             if (s->left_intra_ctx[row7]) {
491                                 if (s->above_intra_ctx[col]) {
492                                     c = 2;
493                                 } else if (s->above_comp_ctx[col]) {
494                                     c = 1 + 2 * (s->s.h.fixcompref == 1 ||
495                                                  s->above_ref_ctx[col] == 1);
496                                 } else if (!s->above_ref_ctx[col]) {
497                                     c = 3;
498                                 } else {
499                                     c = 4 * (s->above_ref_ctx[col] == 1);
500                                 }
501                             } else if (s->above_intra_ctx[col]) {
502                                 if (s->left_intra_ctx[row7]) {
503                                     c = 2;
504                                 } else if (s->left_comp_ctx[row7]) {
505                                     c = 1 + 2 * (s->s.h.fixcompref == 1 ||
506                                                  s->left_ref_ctx[row7] == 1);
507                                 } else if (!s->left_ref_ctx[row7]) {
508                                     c = 3;
509                                 } else {
510                                     c = 4 * (s->left_ref_ctx[row7] == 1);
511                                 }
512                             } else if (s->above_comp_ctx[col]) {
513                                 if (s->left_comp_ctx[row7]) {
514                                     if (s->left_ref_ctx[row7] == s->above_ref_ctx[col]) {
515                                         c = 3 * (s->s.h.fixcompref == 1 ||
516                                                  s->left_ref_ctx[row7] == 1);
517                                     } else {
518                                         c = 2;
519                                     }
520                                 } else if (!s->left_ref_ctx[row7]) {
521                                     c = 1 + 2 * (s->s.h.fixcompref == 1 ||
522                                                  s->above_ref_ctx[col] == 1);
523                                 } else {
524                                     c = 3 * (s->left_ref_ctx[row7] == 1) +
525                                     (s->s.h.fixcompref == 1 || s->above_ref_ctx[col] == 1);
526                                 }
527                             } else if (s->left_comp_ctx[row7]) {
528                                 if (!s->above_ref_ctx[col]) {
529                                     c = 1 + 2 * (s->s.h.fixcompref == 1 ||
530                                                  s->left_ref_ctx[row7] == 1);
531                                 } else {
532                                     c = 3 * (s->above_ref_ctx[col] == 1) +
533                                     (s->s.h.fixcompref == 1 || s->left_ref_ctx[row7] == 1);
534                                 }
535                             } else if (!s->above_ref_ctx[col]) {
536                                 if (!s->left_ref_ctx[row7]) {
537                                     c = 3;
538                                 } else {
539                                     c = 4 * (s->left_ref_ctx[row7] == 1);
540                                 }
541                             } else if (!s->left_ref_ctx[row7]) {
542                                 c = 4 * (s->above_ref_ctx[col] == 1);
543                             } else {
544                                 c = 2 * (s->left_ref_ctx[row7] == 1) +
545                                     2 * (s->above_ref_ctx[col] == 1);
546                             }
547                         } else {
548                             if (s->above_intra_ctx[col] ||
549                                 (!s->above_comp_ctx[col] && !s->above_ref_ctx[col])) {
550                                 c = 2;
551                             } else if (s->above_comp_ctx[col]) {
552                                 c = 3 * (s->s.h.fixcompref == 1 || s->above_ref_ctx[col] == 1);
553                             } else {
554                                 c = 4 * (s->above_ref_ctx[col] == 1);
555                             }
556                         }
557                     } else if (have_l) {
558                         if (s->left_intra_ctx[row7] ||
559                             (!s->left_comp_ctx[row7] && !s->left_ref_ctx[row7])) {
560                             c = 2;
561                         } else if (s->left_comp_ctx[row7]) {
562                             c = 3 * (s->s.h.fixcompref == 1 || s->left_ref_ctx[row7] == 1);
563                         } else {
564                             c = 4 * (s->left_ref_ctx[row7] == 1);
565                         }
566                     } else {
567                         c = 2;
568                     }
569                     bit = vp56_rac_get_prob(&s->c, s->prob.p.single_ref[c][1]);
570                     s->counts.single_ref[c][1][bit]++;
571                     b->ref[0] = 1 + bit;
572                 }
573             }
574         }
575
576         if (b->bs <= BS_8x8) {
577             if (s->s.h.segmentation.enabled && s->s.h.segmentation.feat[b->seg_id].skip_enabled) {
578                 b->mode[0] =
579                 b->mode[1] =
580                 b->mode[2] =
581                 b->mode[3] = ZEROMV;
582             } else {
583                 static const uint8_t off[10] = {
584                     3, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0
585                 };
586
587                 // FIXME this needs to use the LUT tables from find_ref_mvs
588                 // because not all are -1,0/0,-1
589                 int c = inter_mode_ctx_lut[s->above_mode_ctx[col + off[b->bs]]]
590                                           [s->left_mode_ctx[row7 + off[b->bs]]];
591
592                 b->mode[0] = vp8_rac_get_tree(&s->c, ff_vp9_inter_mode_tree,
593                                               s->prob.p.mv_mode[c]);
594                 b->mode[1] =
595                 b->mode[2] =
596                 b->mode[3] = b->mode[0];
597                 s->counts.mv_mode[c][b->mode[0] - 10]++;
598             }
599         }
600
601         if (s->s.h.filtermode == FILTER_SWITCHABLE) {
602             int c;
603
604             if (have_a && s->above_mode_ctx[col] >= NEARESTMV) {
605                 if (have_l && s->left_mode_ctx[row7] >= NEARESTMV) {
606                     c = s->above_filter_ctx[col] == s->left_filter_ctx[row7] ?
607                         s->left_filter_ctx[row7] : 3;
608                 } else {
609                     c = s->above_filter_ctx[col];
610                 }
611             } else if (have_l && s->left_mode_ctx[row7] >= NEARESTMV) {
612                 c = s->left_filter_ctx[row7];
613             } else {
614                 c = 3;
615             }
616
617             filter_id = vp8_rac_get_tree(&s->c, ff_vp9_filter_tree,
618                                          s->prob.p.filter[c]);
619             s->counts.filter[c][filter_id]++;
620             b->filter = ff_vp9_filter_lut[filter_id];
621         } else {
622             b->filter = s->s.h.filtermode;
623         }
624
625         if (b->bs > BS_8x8) {
626             int c = inter_mode_ctx_lut[s->above_mode_ctx[col]][s->left_mode_ctx[row7]];
627
628             b->mode[0] = vp8_rac_get_tree(&s->c, ff_vp9_inter_mode_tree,
629                                           s->prob.p.mv_mode[c]);
630             s->counts.mv_mode[c][b->mode[0] - 10]++;
631             ff_vp9_fill_mv(s, b->mv[0], b->mode[0], 0);
632
633             if (b->bs != BS_8x4) {
634                 b->mode[1] = vp8_rac_get_tree(&s->c, ff_vp9_inter_mode_tree,
635                                               s->prob.p.mv_mode[c]);
636                 s->counts.mv_mode[c][b->mode[1] - 10]++;
637                 ff_vp9_fill_mv(s, b->mv[1], b->mode[1], 1);
638             } else {
639                 b->mode[1] = b->mode[0];
640                 AV_COPY32(&b->mv[1][0], &b->mv[0][0]);
641                 AV_COPY32(&b->mv[1][1], &b->mv[0][1]);
642             }
643
644             if (b->bs != BS_4x8) {
645                 b->mode[2] = vp8_rac_get_tree(&s->c, ff_vp9_inter_mode_tree,
646                                               s->prob.p.mv_mode[c]);
647                 s->counts.mv_mode[c][b->mode[2] - 10]++;
648                 ff_vp9_fill_mv(s, b->mv[2], b->mode[2], 2);
649
650                 if (b->bs != BS_8x4) {
651                     b->mode[3] = vp8_rac_get_tree(&s->c, ff_vp9_inter_mode_tree,
652                                                   s->prob.p.mv_mode[c]);
653                     s->counts.mv_mode[c][b->mode[3] - 10]++;
654                     ff_vp9_fill_mv(s, b->mv[3], b->mode[3], 3);
655                 } else {
656                     b->mode[3] = b->mode[2];
657                     AV_COPY32(&b->mv[3][0], &b->mv[2][0]);
658                     AV_COPY32(&b->mv[3][1], &b->mv[2][1]);
659                 }
660             } else {
661                 b->mode[2] = b->mode[0];
662                 AV_COPY32(&b->mv[2][0], &b->mv[0][0]);
663                 AV_COPY32(&b->mv[2][1], &b->mv[0][1]);
664                 b->mode[3] = b->mode[1];
665                 AV_COPY32(&b->mv[3][0], &b->mv[1][0]);
666                 AV_COPY32(&b->mv[3][1], &b->mv[1][1]);
667             }
668         } else {
669             ff_vp9_fill_mv(s, b->mv[0], b->mode[0], -1);
670             AV_COPY32(&b->mv[1][0], &b->mv[0][0]);
671             AV_COPY32(&b->mv[2][0], &b->mv[0][0]);
672             AV_COPY32(&b->mv[3][0], &b->mv[0][0]);
673             AV_COPY32(&b->mv[1][1], &b->mv[0][1]);
674             AV_COPY32(&b->mv[2][1], &b->mv[0][1]);
675             AV_COPY32(&b->mv[3][1], &b->mv[0][1]);
676         }
677
678         vref = b->ref[b->comp ? s->s.h.signbias[s->s.h.varcompref[0]] : 0];
679     }
680
681 #if HAVE_FAST_64BIT
682 #define SPLAT_CTX(var, val, n) \
683     switch (n) { \
684     case 1:  var = val;                                    break; \
685     case 2:  AV_WN16A(&var, val *             0x0101);     break; \
686     case 4:  AV_WN32A(&var, val *         0x01010101);     break; \
687     case 8:  AV_WN64A(&var, val * 0x0101010101010101ULL);  break; \
688     case 16: { \
689         uint64_t v64 = val * 0x0101010101010101ULL; \
690         AV_WN64A(              &var,     v64); \
691         AV_WN64A(&((uint8_t *) &var)[8], v64); \
692         break; \
693     } \
694     }
695 #else
696 #define SPLAT_CTX(var, val, n) \
697     switch (n) { \
698     case 1:  var = val;                         break; \
699     case 2:  AV_WN16A(&var, val *     0x0101);  break; \
700     case 4:  AV_WN32A(&var, val * 0x01010101);  break; \
701     case 8: { \
702         uint32_t v32 = val * 0x01010101; \
703         AV_WN32A(              &var,     v32); \
704         AV_WN32A(&((uint8_t *) &var)[4], v32); \
705         break; \
706     } \
707     case 16: { \
708         uint32_t v32 = val * 0x01010101; \
709         AV_WN32A(              &var,      v32); \
710         AV_WN32A(&((uint8_t *) &var)[4],  v32); \
711         AV_WN32A(&((uint8_t *) &var)[8],  v32); \
712         AV_WN32A(&((uint8_t *) &var)[12], v32); \
713         break; \
714     } \
715     }
716 #endif
717
718     switch (ff_vp9_bwh_tab[1][b->bs][0]) {
719 #define SET_CTXS(dir, off, n) \
720     do { \
721         SPLAT_CTX(s->dir##_skip_ctx[off],      b->skip,          n); \
722         SPLAT_CTX(s->dir##_txfm_ctx[off],      b->tx,            n); \
723         SPLAT_CTX(s->dir##_partition_ctx[off], dir##_ctx[b->bs], n); \
724         if (!s->s.h.keyframe && !s->s.h.intraonly) { \
725             SPLAT_CTX(s->dir##_intra_ctx[off], b->intra,   n); \
726             SPLAT_CTX(s->dir##_comp_ctx[off],  b->comp,    n); \
727             SPLAT_CTX(s->dir##_mode_ctx[off],  b->mode[3], n); \
728             if (!b->intra) { \
729                 SPLAT_CTX(s->dir##_ref_ctx[off], vref, n); \
730                 if (s->s.h.filtermode == FILTER_SWITCHABLE) { \
731                     SPLAT_CTX(s->dir##_filter_ctx[off], filter_id, n); \
732                 } \
733             } \
734         } \
735     } while (0)
736     case 1: SET_CTXS(above, col, 1); break;
737     case 2: SET_CTXS(above, col, 2); break;
738     case 4: SET_CTXS(above, col, 4); break;
739     case 8: SET_CTXS(above, col, 8); break;
740     }
741     switch (ff_vp9_bwh_tab[1][b->bs][1]) {
742     case 1: SET_CTXS(left, row7, 1); break;
743     case 2: SET_CTXS(left, row7, 2); break;
744     case 4: SET_CTXS(left, row7, 4); break;
745     case 8: SET_CTXS(left, row7, 8); break;
746     }
747 #undef SPLAT_CTX
748 #undef SET_CTXS
749
750     if (!s->s.h.keyframe && !s->s.h.intraonly) {
751         if (b->bs > BS_8x8) {
752             int mv0 = AV_RN32A(&b->mv[3][0]), mv1 = AV_RN32A(&b->mv[3][1]);
753
754             AV_COPY32(&s->left_mv_ctx[row7 * 2 + 0][0], &b->mv[1][0]);
755             AV_COPY32(&s->left_mv_ctx[row7 * 2 + 0][1], &b->mv[1][1]);
756             AV_WN32A(&s->left_mv_ctx[row7 * 2 + 1][0], mv0);
757             AV_WN32A(&s->left_mv_ctx[row7 * 2 + 1][1], mv1);
758             AV_COPY32(&s->above_mv_ctx[col * 2 + 0][0], &b->mv[2][0]);
759             AV_COPY32(&s->above_mv_ctx[col * 2 + 0][1], &b->mv[2][1]);
760             AV_WN32A(&s->above_mv_ctx[col * 2 + 1][0], mv0);
761             AV_WN32A(&s->above_mv_ctx[col * 2 + 1][1], mv1);
762         } else {
763             int n, mv0 = AV_RN32A(&b->mv[3][0]), mv1 = AV_RN32A(&b->mv[3][1]);
764
765             for (n = 0; n < w4 * 2; n++) {
766                 AV_WN32A(&s->above_mv_ctx[col * 2 + n][0], mv0);
767                 AV_WN32A(&s->above_mv_ctx[col * 2 + n][1], mv1);
768             }
769             for (n = 0; n < h4 * 2; n++) {
770                 AV_WN32A(&s->left_mv_ctx[row7 * 2 + n][0], mv0);
771                 AV_WN32A(&s->left_mv_ctx[row7 * 2 + n][1], mv1);
772             }
773         }
774     }
775
776     // FIXME kinda ugly
777     for (y = 0; y < h4; y++) {
778         int x, o = (row + y) * s->sb_cols * 8 + col;
779         VP9mvrefPair *mv = &s->s.frames[CUR_FRAME].mv[o];
780
781         if (b->intra) {
782             for (x = 0; x < w4; x++) {
783                 mv[x].ref[0] =
784                 mv[x].ref[1] = -1;
785             }
786         } else if (b->comp) {
787             for (x = 0; x < w4; x++) {
788                 mv[x].ref[0] = b->ref[0];
789                 mv[x].ref[1] = b->ref[1];
790                 AV_COPY32(&mv[x].mv[0], &b->mv[3][0]);
791                 AV_COPY32(&mv[x].mv[1], &b->mv[3][1]);
792             }
793         } else {
794             for (x = 0; x < w4; x++) {
795                 mv[x].ref[0] = b->ref[0];
796                 mv[x].ref[1] = -1;
797                 AV_COPY32(&mv[x].mv[0], &b->mv[3][0]);
798             }
799         }
800     }
801 }
802
803 // FIXME merge cnt/eob arguments?
804 static av_always_inline int
805 decode_coeffs_b_generic(VP56RangeCoder *c, int16_t *coef, int n_coeffs,
806                         int is_tx32x32, int is8bitsperpixel, int bpp, unsigned (*cnt)[6][3],
807                         unsigned (*eob)[6][2], uint8_t (*p)[6][11],
808                         int nnz, const int16_t *scan, const int16_t (*nb)[2],
809                         const int16_t *band_counts, const int16_t *qmul)
810 {
811     int i = 0, band = 0, band_left = band_counts[band];
812     uint8_t *tp = p[0][nnz];
813     uint8_t cache[1024];
814
815     do {
816         int val, rc;
817
818         val = vp56_rac_get_prob_branchy(c, tp[0]); // eob
819         eob[band][nnz][val]++;
820         if (!val)
821             break;
822
823 skip_eob:
824         if (!vp56_rac_get_prob_branchy(c, tp[1])) { // zero
825             cnt[band][nnz][0]++;
826             if (!--band_left)
827                 band_left = band_counts[++band];
828             cache[scan[i]] = 0;
829             nnz            = (1 + cache[nb[i][0]] + cache[nb[i][1]]) >> 1;
830             tp             = p[band][nnz];
831             if (++i == n_coeffs)
832                 break;  //invalid input; blocks should end with EOB
833             goto skip_eob;
834         }
835
836         rc = scan[i];
837         if (!vp56_rac_get_prob_branchy(c, tp[2])) { // one
838             cnt[band][nnz][1]++;
839             val       = 1;
840             cache[rc] = 1;
841         } else {
842             // fill in p[3-10] (model fill) - only once per frame for each pos
843             if (!tp[3])
844                 memcpy(&tp[3], ff_vp9_model_pareto8[tp[2]], 8);
845
846             cnt[band][nnz][2]++;
847             if (!vp56_rac_get_prob_branchy(c, tp[3])) { // 2, 3, 4
848                 if (!vp56_rac_get_prob_branchy(c, tp[4])) {
849                     cache[rc] = val = 2;
850                 } else {
851                     val       = 3 + vp56_rac_get_prob(c, tp[5]);
852                     cache[rc] = 3;
853                 }
854             } else if (!vp56_rac_get_prob_branchy(c, tp[6])) { // cat1/2
855                 cache[rc] = 4;
856                 if (!vp56_rac_get_prob_branchy(c, tp[7])) {
857                     val  =  vp56_rac_get_prob(c, 159) + 5;
858                 } else {
859                     val  = (vp56_rac_get_prob(c, 165) << 1) + 7;
860                     val +=  vp56_rac_get_prob(c, 145);
861                 }
862             } else { // cat 3-6
863                 cache[rc] = 5;
864                 if (!vp56_rac_get_prob_branchy(c, tp[8])) {
865                     if (!vp56_rac_get_prob_branchy(c, tp[9])) {
866                         val  = 11 + (vp56_rac_get_prob(c, 173) << 2);
867                         val +=      (vp56_rac_get_prob(c, 148) << 1);
868                         val +=       vp56_rac_get_prob(c, 140);
869                     } else {
870                         val  = 19 + (vp56_rac_get_prob(c, 176) << 3);
871                         val +=      (vp56_rac_get_prob(c, 155) << 2);
872                         val +=      (vp56_rac_get_prob(c, 140) << 1);
873                         val +=       vp56_rac_get_prob(c, 135);
874                     }
875                 } else if (!vp56_rac_get_prob_branchy(c, tp[10])) {
876                     val  = (vp56_rac_get_prob(c, 180) << 4) + 35;
877                     val += (vp56_rac_get_prob(c, 157) << 3);
878                     val += (vp56_rac_get_prob(c, 141) << 2);
879                     val += (vp56_rac_get_prob(c, 134) << 1);
880                     val +=  vp56_rac_get_prob(c, 130);
881                 } else {
882                     val = 67;
883                     if (!is8bitsperpixel) {
884                         if (bpp == 12) {
885                             val += vp56_rac_get_prob(c, 255) << 17;
886                             val += vp56_rac_get_prob(c, 255) << 16;
887                         }
888                         val +=  (vp56_rac_get_prob(c, 255) << 15);
889                         val +=  (vp56_rac_get_prob(c, 255) << 14);
890                     }
891                     val += (vp56_rac_get_prob(c, 254) << 13);
892                     val += (vp56_rac_get_prob(c, 254) << 12);
893                     val += (vp56_rac_get_prob(c, 254) << 11);
894                     val += (vp56_rac_get_prob(c, 252) << 10);
895                     val += (vp56_rac_get_prob(c, 249) << 9);
896                     val += (vp56_rac_get_prob(c, 243) << 8);
897                     val += (vp56_rac_get_prob(c, 230) << 7);
898                     val += (vp56_rac_get_prob(c, 196) << 6);
899                     val += (vp56_rac_get_prob(c, 177) << 5);
900                     val += (vp56_rac_get_prob(c, 153) << 4);
901                     val += (vp56_rac_get_prob(c, 140) << 3);
902                     val += (vp56_rac_get_prob(c, 133) << 2);
903                     val += (vp56_rac_get_prob(c, 130) << 1);
904                     val +=  vp56_rac_get_prob(c, 129);
905                 }
906             }
907         }
908 #define STORE_COEF(c, i, v) do { \
909     if (is8bitsperpixel) { \
910         c[i] = v; \
911     } else { \
912         AV_WN32A(&c[i * 2], v); \
913     } \
914 } while (0)
915         if (!--band_left)
916             band_left = band_counts[++band];
917         if (is_tx32x32)
918             STORE_COEF(coef, rc, ((vp8_rac_get(c) ? -val : val) * qmul[!!i]) / 2);
919         else
920             STORE_COEF(coef, rc, (vp8_rac_get(c) ? -val : val) * qmul[!!i]);
921         nnz = (1 + cache[nb[i][0]] + cache[nb[i][1]]) >> 1;
922         tp = p[band][nnz];
923     } while (++i < n_coeffs);
924
925     return i;
926 }
927
928 static int decode_coeffs_b_8bpp(VP9Context *s, int16_t *coef, int n_coeffs,
929                                 unsigned (*cnt)[6][3], unsigned (*eob)[6][2],
930                                 uint8_t (*p)[6][11], int nnz, const int16_t *scan,
931                                 const int16_t (*nb)[2], const int16_t *band_counts,
932                                 const int16_t *qmul)
933 {
934     return decode_coeffs_b_generic(&s->c, coef, n_coeffs, 0, 1, 8, cnt, eob, p,
935                                    nnz, scan, nb, band_counts, qmul);
936 }
937
938 static int decode_coeffs_b32_8bpp(VP9Context *s, int16_t *coef, int n_coeffs,
939                                   unsigned (*cnt)[6][3], unsigned (*eob)[6][2],
940                                   uint8_t (*p)[6][11], int nnz, const int16_t *scan,
941                                   const int16_t (*nb)[2], const int16_t *band_counts,
942                                   const int16_t *qmul)
943 {
944     return decode_coeffs_b_generic(&s->c, coef, n_coeffs, 1, 1, 8, cnt, eob, p,
945                                    nnz, scan, nb, band_counts, qmul);
946 }
947
948 static int decode_coeffs_b_16bpp(VP9Context *s, int16_t *coef, int n_coeffs,
949                                  unsigned (*cnt)[6][3], unsigned (*eob)[6][2],
950                                  uint8_t (*p)[6][11], int nnz, const int16_t *scan,
951                                  const int16_t (*nb)[2], const int16_t *band_counts,
952                                  const int16_t *qmul)
953 {
954     return decode_coeffs_b_generic(&s->c, coef, n_coeffs, 0, 0, s->s.h.bpp, cnt, eob, p,
955                                    nnz, scan, nb, band_counts, qmul);
956 }
957
958 static int decode_coeffs_b32_16bpp(VP9Context *s, int16_t *coef, int n_coeffs,
959                                    unsigned (*cnt)[6][3], unsigned (*eob)[6][2],
960                                    uint8_t (*p)[6][11], int nnz, const int16_t *scan,
961                                    const int16_t (*nb)[2], const int16_t *band_counts,
962                                    const int16_t *qmul)
963 {
964     return decode_coeffs_b_generic(&s->c, coef, n_coeffs, 1, 0, s->s.h.bpp, cnt, eob, p,
965                                    nnz, scan, nb, band_counts, qmul);
966 }
967
968 static av_always_inline int decode_coeffs(AVCodecContext *avctx, int is8bitsperpixel)
969 {
970     VP9Context *s = avctx->priv_data;
971     VP9Block *b = s->b;
972     int row = s->row, col = s->col;
973     uint8_t (*p)[6][11] = s->prob.coef[b->tx][0 /* y */][!b->intra];
974     unsigned (*c)[6][3] = s->counts.coef[b->tx][0 /* y */][!b->intra];
975     unsigned (*e)[6][2] = s->counts.eob[b->tx][0 /* y */][!b->intra];
976     int w4 = ff_vp9_bwh_tab[1][b->bs][0] << 1, h4 = ff_vp9_bwh_tab[1][b->bs][1] << 1;
977     int end_x = FFMIN(2 * (s->cols - col), w4);
978     int end_y = FFMIN(2 * (s->rows - row), h4);
979     int n, pl, x, y, ret;
980     int16_t (*qmul)[2] = s->s.h.segmentation.feat[b->seg_id].qmul;
981     int tx = 4 * s->s.h.lossless + b->tx;
982     const int16_t * const *yscans = ff_vp9_scans[tx];
983     const int16_t (* const *ynbs)[2] = ff_vp9_scans_nb[tx];
984     const int16_t *uvscan = ff_vp9_scans[b->uvtx][DCT_DCT];
985     const int16_t (*uvnb)[2] = ff_vp9_scans_nb[b->uvtx][DCT_DCT];
986     uint8_t *a = &s->above_y_nnz_ctx[col * 2];
987     uint8_t *l = &s->left_y_nnz_ctx[(row & 7) << 1];
988     static const int16_t band_counts[4][8] = {
989         { 1, 2, 3, 4,  3,   16 - 13 },
990         { 1, 2, 3, 4, 11,   64 - 21 },
991         { 1, 2, 3, 4, 11,  256 - 21 },
992         { 1, 2, 3, 4, 11, 1024 - 21 },
993     };
994     const int16_t *y_band_counts = band_counts[b->tx];
995     const int16_t *uv_band_counts = band_counts[b->uvtx];
996     int bytesperpixel = is8bitsperpixel ? 1 : 2;
997     int total_coeff = 0;
998
999 #define MERGE(la, end, step, rd) \
1000     for (n = 0; n < end; n += step) \
1001         la[n] = !!rd(&la[n])
1002 #define MERGE_CTX(step, rd) \
1003     do { \
1004         MERGE(l, end_y, step, rd); \
1005         MERGE(a, end_x, step, rd); \
1006     } while (0)
1007
1008 #define DECODE_Y_COEF_LOOP(step, mode_index, v) \
1009     for (n = 0, y = 0; y < end_y; y += step) { \
1010         for (x = 0; x < end_x; x += step, n += step * step) { \
1011             enum TxfmType txtp = ff_vp9_intra_txfm_type[b->mode[mode_index]]; \
1012             ret = (is8bitsperpixel ? decode_coeffs_b##v##_8bpp : decode_coeffs_b##v##_16bpp) \
1013                                     (s, s->block + 16 * n * bytesperpixel, 16 * step * step, \
1014                                      c, e, p, a[x] + l[y], yscans[txtp], \
1015                                      ynbs[txtp], y_band_counts, qmul[0]); \
1016             a[x] = l[y] = !!ret; \
1017             total_coeff |= !!ret; \
1018             if (step >= 4) { \
1019                 AV_WN16A(&s->eob[n], ret); \
1020             } else { \
1021                 s->eob[n] = ret; \
1022             } \
1023         } \
1024     }
1025
1026 #define SPLAT(la, end, step, cond) \
1027     if (step == 2) { \
1028         for (n = 1; n < end; n += step) \
1029             la[n] = la[n - 1]; \
1030     } else if (step == 4) { \
1031         if (cond) { \
1032             for (n = 0; n < end; n += step) \
1033                 AV_WN32A(&la[n], la[n] * 0x01010101); \
1034         } else { \
1035             for (n = 0; n < end; n += step) \
1036                 memset(&la[n + 1], la[n], FFMIN(end - n - 1, 3)); \
1037         } \
1038     } else /* step == 8 */ { \
1039         if (cond) { \
1040             if (HAVE_FAST_64BIT) { \
1041                 for (n = 0; n < end; n += step) \
1042                     AV_WN64A(&la[n], la[n] * 0x0101010101010101ULL); \
1043             } else { \
1044                 for (n = 0; n < end; n += step) { \
1045                     uint32_t v32 = la[n] * 0x01010101; \
1046                     AV_WN32A(&la[n],     v32); \
1047                     AV_WN32A(&la[n + 4], v32); \
1048                 } \
1049             } \
1050         } else { \
1051             for (n = 0; n < end; n += step) \
1052                 memset(&la[n + 1], la[n], FFMIN(end - n - 1, 7)); \
1053         } \
1054     }
1055 #define SPLAT_CTX(step) \
1056     do { \
1057         SPLAT(a, end_x, step, end_x == w4); \
1058         SPLAT(l, end_y, step, end_y == h4); \
1059     } while (0)
1060
1061     /* y tokens */
1062     switch (b->tx) {
1063     case TX_4X4:
1064         DECODE_Y_COEF_LOOP(1, b->bs > BS_8x8 ? n : 0,);
1065         break;
1066     case TX_8X8:
1067         MERGE_CTX(2, AV_RN16A);
1068         DECODE_Y_COEF_LOOP(2, 0,);
1069         SPLAT_CTX(2);
1070         break;
1071     case TX_16X16:
1072         MERGE_CTX(4, AV_RN32A);
1073         DECODE_Y_COEF_LOOP(4, 0,);
1074         SPLAT_CTX(4);
1075         break;
1076     case TX_32X32:
1077         MERGE_CTX(8, AV_RN64A);
1078         DECODE_Y_COEF_LOOP(8, 0, 32);
1079         SPLAT_CTX(8);
1080         break;
1081     }
1082
1083 #define DECODE_UV_COEF_LOOP(step, v) \
1084     for (n = 0, y = 0; y < end_y; y += step) { \
1085         for (x = 0; x < end_x; x += step, n += step * step) { \
1086             ret = (is8bitsperpixel ? decode_coeffs_b##v##_8bpp : decode_coeffs_b##v##_16bpp) \
1087                                     (s, s->uvblock[pl] + 16 * n * bytesperpixel, \
1088                                      16 * step * step, c, e, p, a[x] + l[y], \
1089                                      uvscan, uvnb, uv_band_counts, qmul[1]); \
1090             a[x] = l[y] = !!ret; \
1091             total_coeff |= !!ret; \
1092             if (step >= 4) { \
1093                 AV_WN16A(&s->uveob[pl][n], ret); \
1094             } else { \
1095                 s->uveob[pl][n] = ret; \
1096             } \
1097         } \
1098     }
1099
1100     p = s->prob.coef[b->uvtx][1 /* uv */][!b->intra];
1101     c = s->counts.coef[b->uvtx][1 /* uv */][!b->intra];
1102     e = s->counts.eob[b->uvtx][1 /* uv */][!b->intra];
1103     w4 >>= s->ss_h;
1104     end_x >>= s->ss_h;
1105     h4 >>= s->ss_v;
1106     end_y >>= s->ss_v;
1107     for (pl = 0; pl < 2; pl++) {
1108         a = &s->above_uv_nnz_ctx[pl][col << !s->ss_h];
1109         l = &s->left_uv_nnz_ctx[pl][(row & 7) << !s->ss_v];
1110         switch (b->uvtx) {
1111         case TX_4X4:
1112             DECODE_UV_COEF_LOOP(1,);
1113             break;
1114         case TX_8X8:
1115             MERGE_CTX(2, AV_RN16A);
1116             DECODE_UV_COEF_LOOP(2,);
1117             SPLAT_CTX(2);
1118             break;
1119         case TX_16X16:
1120             MERGE_CTX(4, AV_RN32A);
1121             DECODE_UV_COEF_LOOP(4,);
1122             SPLAT_CTX(4);
1123             break;
1124         case TX_32X32:
1125             MERGE_CTX(8, AV_RN64A);
1126             DECODE_UV_COEF_LOOP(8, 32);
1127             SPLAT_CTX(8);
1128             break;
1129         }
1130     }
1131
1132     return total_coeff;
1133 }
1134
1135 static int decode_coeffs_8bpp(AVCodecContext *avctx)
1136 {
1137     return decode_coeffs(avctx, 1);
1138 }
1139
1140 static int decode_coeffs_16bpp(AVCodecContext *avctx)
1141 {
1142     return decode_coeffs(avctx, 0);
1143 }
1144
1145 static av_always_inline void mask_edges(uint8_t (*mask)[8][4], int ss_h, int ss_v,
1146                                         int row_and_7, int col_and_7,
1147                                         int w, int h, int col_end, int row_end,
1148                                         enum TxfmMode tx, int skip_inter)
1149 {
1150     static const unsigned wide_filter_col_mask[2] = { 0x11, 0x01 };
1151     static const unsigned wide_filter_row_mask[2] = { 0x03, 0x07 };
1152
1153     // FIXME I'm pretty sure all loops can be replaced by a single LUT if
1154     // we make VP9Filter.mask uint64_t (i.e. row/col all single variable)
1155     // and make the LUT 5-indexed (bl, bp, is_uv, tx and row/col), and then
1156     // use row_and_7/col_and_7 as shifts (1*col_and_7+8*row_and_7)
1157
1158     // the intended behaviour of the vp9 loopfilter is to work on 8-pixel
1159     // edges. This means that for UV, we work on two subsampled blocks at
1160     // a time, and we only use the topleft block's mode information to set
1161     // things like block strength. Thus, for any block size smaller than
1162     // 16x16, ignore the odd portion of the block.
1163     if (tx == TX_4X4 && (ss_v | ss_h)) {
1164         if (h == ss_v) {
1165             if (row_and_7 & 1)
1166                 return;
1167             if (!row_end)
1168                 h += 1;
1169         }
1170         if (w == ss_h) {
1171             if (col_and_7 & 1)
1172                 return;
1173             if (!col_end)
1174                 w += 1;
1175         }
1176     }
1177
1178     if (tx == TX_4X4 && !skip_inter) {
1179         int t = 1 << col_and_7, m_col = (t << w) - t, y;
1180         // on 32-px edges, use the 8-px wide loopfilter; else, use 4-px wide
1181         int m_row_8 = m_col & wide_filter_col_mask[ss_h], m_row_4 = m_col - m_row_8;
1182
1183         for (y = row_and_7; y < h + row_and_7; y++) {
1184             int col_mask_id = 2 - !(y & wide_filter_row_mask[ss_v]);
1185
1186             mask[0][y][1] |= m_row_8;
1187             mask[0][y][2] |= m_row_4;
1188             // for odd lines, if the odd col is not being filtered,
1189             // skip odd row also:
1190             // .---. <-- a
1191             // |   |
1192             // |___| <-- b
1193             // ^   ^
1194             // c   d
1195             //
1196             // if a/c are even row/col and b/d are odd, and d is skipped,
1197             // e.g. right edge of size-66x66.webm, then skip b also (bug)
1198             if ((ss_h & ss_v) && (col_end & 1) && (y & 1)) {
1199                 mask[1][y][col_mask_id] |= (t << (w - 1)) - t;
1200             } else {
1201                 mask[1][y][col_mask_id] |= m_col;
1202             }
1203             if (!ss_h)
1204                 mask[0][y][3] |= m_col;
1205             if (!ss_v) {
1206                 if (ss_h && (col_end & 1))
1207                     mask[1][y][3] |= (t << (w - 1)) - t;
1208                 else
1209                     mask[1][y][3] |= m_col;
1210             }
1211         }
1212     } else {
1213         int y, t = 1 << col_and_7, m_col = (t << w) - t;
1214
1215         if (!skip_inter) {
1216             int mask_id = (tx == TX_8X8);
1217             int l2 = tx + ss_h - 1, step1d;
1218             static const unsigned masks[4] = { 0xff, 0x55, 0x11, 0x01 };
1219             int m_row = m_col & masks[l2];
1220
1221             // at odd UV col/row edges tx16/tx32 loopfilter edges, force
1222             // 8wd loopfilter to prevent going off the visible edge.
1223             if (ss_h && tx > TX_8X8 && (w ^ (w - 1)) == 1) {
1224                 int m_row_16 = ((t << (w - 1)) - t) & masks[l2];
1225                 int m_row_8 = m_row - m_row_16;
1226
1227                 for (y = row_and_7; y < h + row_and_7; y++) {
1228                     mask[0][y][0] |= m_row_16;
1229                     mask[0][y][1] |= m_row_8;
1230                 }
1231             } else {
1232                 for (y = row_and_7; y < h + row_and_7; y++)
1233                     mask[0][y][mask_id] |= m_row;
1234             }
1235
1236             l2 = tx + ss_v - 1;
1237             step1d = 1 << l2;
1238             if (ss_v && tx > TX_8X8 && (h ^ (h - 1)) == 1) {
1239                 for (y = row_and_7; y < h + row_and_7 - 1; y += step1d)
1240                     mask[1][y][0] |= m_col;
1241                 if (y - row_and_7 == h - 1)
1242                     mask[1][y][1] |= m_col;
1243             } else {
1244                 for (y = row_and_7; y < h + row_and_7; y += step1d)
1245                     mask[1][y][mask_id] |= m_col;
1246             }
1247         } else if (tx != TX_4X4) {
1248             int mask_id;
1249
1250             mask_id = (tx == TX_8X8) || (h == ss_v);
1251             mask[1][row_and_7][mask_id] |= m_col;
1252             mask_id = (tx == TX_8X8) || (w == ss_h);
1253             for (y = row_and_7; y < h + row_and_7; y++)
1254                 mask[0][y][mask_id] |= t;
1255         } else {
1256             int t8 = t & wide_filter_col_mask[ss_h], t4 = t - t8;
1257
1258             for (y = row_and_7; y < h + row_and_7; y++) {
1259                 mask[0][y][2] |= t4;
1260                 mask[0][y][1] |= t8;
1261             }
1262             mask[1][row_and_7][2 - !(row_and_7 & wide_filter_row_mask[ss_v])] |= m_col;
1263         }
1264     }
1265 }
1266
1267 void ff_vp9_decode_block(AVCodecContext *avctx, int row, int col,
1268                          VP9Filter *lflvl, ptrdiff_t yoff, ptrdiff_t uvoff,
1269                          enum BlockLevel bl, enum BlockPartition bp)
1270 {
1271     VP9Context *s = avctx->priv_data;
1272     VP9Block *b = s->b;
1273     enum BlockSize bs = bl * 3 + bp;
1274     int bytesperpixel = s->bytesperpixel;
1275     int w4 = ff_vp9_bwh_tab[1][bs][0], h4 = ff_vp9_bwh_tab[1][bs][1], lvl;
1276     int emu[2];
1277     AVFrame *f = s->s.frames[CUR_FRAME].tf.f;
1278
1279     s->row = row;
1280     s->row7 = row & 7;
1281     s->col = col;
1282     s->col7 = col & 7;
1283
1284     s->min_mv.x = -(128 + col * 64);
1285     s->min_mv.y = -(128 + row * 64);
1286     s->max_mv.x = 128 + (s->cols - col - w4) * 64;
1287     s->max_mv.y = 128 + (s->rows - row - h4) * 64;
1288
1289     if (s->pass < 2) {
1290         b->bs = bs;
1291         b->bl = bl;
1292         b->bp = bp;
1293         decode_mode(avctx);
1294         b->uvtx = b->tx - ((s->ss_h && w4 * 2 == (1 << b->tx)) ||
1295                            (s->ss_v && h4 * 2 == (1 << b->tx)));
1296
1297         if (!b->skip) {
1298             int has_coeffs;
1299
1300             if (bytesperpixel == 1) {
1301                 has_coeffs = decode_coeffs_8bpp(avctx);
1302             } else {
1303                 has_coeffs = decode_coeffs_16bpp(avctx);
1304             }
1305             if (!has_coeffs && b->bs <= BS_8x8 && !b->intra) {
1306                 b->skip = 1;
1307                 memset(&s->above_skip_ctx[col], 1, w4);
1308                 memset(&s->left_skip_ctx[s->row7], 1, h4);
1309             }
1310         } else {
1311             int row7 = s->row7;
1312
1313 #define SPLAT_ZERO_CTX(v, n) \
1314     switch (n) { \
1315     case 1:  v = 0;          break; \
1316     case 2:  AV_ZERO16(&v);  break; \
1317     case 4:  AV_ZERO32(&v);  break; \
1318     case 8:  AV_ZERO64(&v);  break; \
1319     case 16: AV_ZERO128(&v); break; \
1320     }
1321 #define SPLAT_ZERO_YUV(dir, var, off, n, dir2) \
1322     do { \
1323         SPLAT_ZERO_CTX(s->dir##_y_##var[off * 2], n * 2); \
1324         if (s->ss_##dir2) { \
1325             SPLAT_ZERO_CTX(s->dir##_uv_##var[0][off], n); \
1326             SPLAT_ZERO_CTX(s->dir##_uv_##var[1][off], n); \
1327         } else { \
1328             SPLAT_ZERO_CTX(s->dir##_uv_##var[0][off * 2], n * 2); \
1329             SPLAT_ZERO_CTX(s->dir##_uv_##var[1][off * 2], n * 2); \
1330         } \
1331     } while (0)
1332
1333             switch (w4) {
1334             case 1: SPLAT_ZERO_YUV(above, nnz_ctx, col, 1, h); break;
1335             case 2: SPLAT_ZERO_YUV(above, nnz_ctx, col, 2, h); break;
1336             case 4: SPLAT_ZERO_YUV(above, nnz_ctx, col, 4, h); break;
1337             case 8: SPLAT_ZERO_YUV(above, nnz_ctx, col, 8, h); break;
1338             }
1339             switch (h4) {
1340             case 1: SPLAT_ZERO_YUV(left, nnz_ctx, row7, 1, v); break;
1341             case 2: SPLAT_ZERO_YUV(left, nnz_ctx, row7, 2, v); break;
1342             case 4: SPLAT_ZERO_YUV(left, nnz_ctx, row7, 4, v); break;
1343             case 8: SPLAT_ZERO_YUV(left, nnz_ctx, row7, 8, v); break;
1344             }
1345         }
1346
1347         if (s->pass == 1) {
1348             s->b++;
1349             s->block += w4 * h4 * 64 * bytesperpixel;
1350             s->uvblock[0] += w4 * h4 * 64 * bytesperpixel >> (s->ss_h + s->ss_v);
1351             s->uvblock[1] += w4 * h4 * 64 * bytesperpixel >> (s->ss_h + s->ss_v);
1352             s->eob += 4 * w4 * h4;
1353             s->uveob[0] += 4 * w4 * h4 >> (s->ss_h + s->ss_v);
1354             s->uveob[1] += 4 * w4 * h4 >> (s->ss_h + s->ss_v);
1355
1356             return;
1357         }
1358     }
1359
1360     // emulated overhangs if the stride of the target buffer can't hold. This
1361     // makes it possible to support emu-edge and so on even if we have large block
1362     // overhangs
1363     emu[0] = (col + w4) * 8 * bytesperpixel > f->linesize[0] ||
1364              (row + h4) > s->rows;
1365     emu[1] = ((col + w4) * 8 >> s->ss_h) * bytesperpixel > f->linesize[1] ||
1366              (row + h4) > s->rows;
1367     if (emu[0]) {
1368         s->dst[0] = s->tmp_y;
1369         s->y_stride = 128;
1370     } else {
1371         s->dst[0] = f->data[0] + yoff;
1372         s->y_stride = f->linesize[0];
1373     }
1374     if (emu[1]) {
1375         s->dst[1] = s->tmp_uv[0];
1376         s->dst[2] = s->tmp_uv[1];
1377         s->uv_stride = 128;
1378     } else {
1379         s->dst[1] = f->data[1] + uvoff;
1380         s->dst[2] = f->data[2] + uvoff;
1381         s->uv_stride = f->linesize[1];
1382     }
1383     if (b->intra) {
1384         if (s->s.h.bpp > 8) {
1385             ff_vp9_intra_recon_16bpp(avctx, yoff, uvoff);
1386         } else {
1387             ff_vp9_intra_recon_8bpp(avctx, yoff, uvoff);
1388         }
1389     } else {
1390         if (s->s.h.bpp > 8) {
1391             ff_vp9_inter_recon_16bpp(avctx);
1392         } else {
1393             ff_vp9_inter_recon_8bpp(avctx);
1394         }
1395     }
1396     if (emu[0]) {
1397         int w = FFMIN(s->cols - col, w4) * 8, h = FFMIN(s->rows - row, h4) * 8, n, o = 0;
1398
1399         for (n = 0; o < w; n++) {
1400             int bw = 64 >> n;
1401
1402             av_assert2(n <= 4);
1403             if (w & bw) {
1404                 s->dsp.mc[n][0][0][0][0](f->data[0] + yoff + o * bytesperpixel, f->linesize[0],
1405                                          s->tmp_y + o * bytesperpixel, 128, h, 0, 0);
1406                 o += bw;
1407             }
1408         }
1409     }
1410     if (emu[1]) {
1411         int w = FFMIN(s->cols - col, w4) * 8 >> s->ss_h;
1412         int h = FFMIN(s->rows - row, h4) * 8 >> s->ss_v, n, o = 0;
1413
1414         for (n = s->ss_h; o < w; n++) {
1415             int bw = 64 >> n;
1416
1417             av_assert2(n <= 4);
1418             if (w & bw) {
1419                 s->dsp.mc[n][0][0][0][0](f->data[1] + uvoff + o * bytesperpixel, f->linesize[1],
1420                                          s->tmp_uv[0] + o * bytesperpixel, 128, h, 0, 0);
1421                 s->dsp.mc[n][0][0][0][0](f->data[2] + uvoff + o * bytesperpixel, f->linesize[2],
1422                                          s->tmp_uv[1] + o * bytesperpixel, 128, h, 0, 0);
1423                 o += bw;
1424             }
1425         }
1426     }
1427
1428     // pick filter level and find edges to apply filter to
1429     if (s->s.h.filter.level &&
1430         (lvl = s->s.h.segmentation.feat[b->seg_id].lflvl[b->intra ? 0 : b->ref[0] + 1]
1431                                                       [b->mode[3] != ZEROMV]) > 0) {
1432         int x_end = FFMIN(s->cols - col, w4), y_end = FFMIN(s->rows - row, h4);
1433         int skip_inter = !b->intra && b->skip, col7 = s->col7, row7 = s->row7;
1434
1435         setctx_2d(&lflvl->level[row7 * 8 + col7], w4, h4, 8, lvl);
1436         mask_edges(lflvl->mask[0], 0, 0, row7, col7, x_end, y_end, 0, 0, b->tx, skip_inter);
1437         if (s->ss_h || s->ss_v)
1438             mask_edges(lflvl->mask[1], s->ss_h, s->ss_v, row7, col7, x_end, y_end,
1439                        s->cols & 1 && col + w4 >= s->cols ? s->cols & 7 : 0,
1440                        s->rows & 1 && row + h4 >= s->rows ? s->rows & 7 : 0,
1441                        b->uvtx, skip_inter);
1442
1443         if (!s->filter_lut.lim_lut[lvl]) {
1444             int sharp = s->s.h.filter.sharpness;
1445             int limit = lvl;
1446
1447             if (sharp > 0) {
1448                 limit >>= (sharp + 3) >> 2;
1449                 limit = FFMIN(limit, 9 - sharp);
1450             }
1451             limit = FFMAX(limit, 1);
1452
1453             s->filter_lut.lim_lut[lvl] = limit;
1454             s->filter_lut.mblim_lut[lvl] = 2 * (lvl + 2) + limit;
1455         }
1456     }
1457
1458     if (s->pass == 2) {
1459         s->b++;
1460         s->block += w4 * h4 * 64 * bytesperpixel;
1461         s->uvblock[0] += w4 * h4 * 64 * bytesperpixel >> (s->ss_v + s->ss_h);
1462         s->uvblock[1] += w4 * h4 * 64 * bytesperpixel >> (s->ss_v + s->ss_h);
1463         s->eob += 4 * w4 * h4;
1464         s->uveob[0] += 4 * w4 * h4 >> (s->ss_v + s->ss_h);
1465         s->uveob[1] += 4 * w4 * h4 >> (s->ss_v + s->ss_h);
1466     }
1467 }