MBAFF: CABAC encoding of skips
[x262.git] / common / macroblock.c
1 /*****************************************************************************
2  * macroblock.c: macroblock common functions
3  *****************************************************************************
4  * Copyright (C) 2003-2011 x264 project
5  *
6  * Authors: Jason Garrett-Glaser <darkshikari@gmail.com>
7  *          Laurent Aimar <fenrir@via.ecp.fr>
8  *          Loren Merritt <lorenm@u.washington.edu>
9  *
10  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
11  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
12  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
13  * (at your option) any later version.
14  *
15  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
16  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
17  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
18  * GNU General Public License for more details.
19  *
20  * You should have received a copy of the GNU General Public License
21  * along with this program; if not, write to the Free Software
22  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02111, USA.
23  *
24  * This program is also available under a commercial proprietary license.
25  * For more information, contact us at licensing@x264.com.
26  *****************************************************************************/
27
28 #include "common.h"
29 #include "encoder/me.h"
30
31 static NOINLINE void x264_mb_mc_0xywh( x264_t *h, int x, int y, int width, int height )
32 {
33     int i8    = x264_scan8[0]+x+8*y;
34     int i_ref = h->mb.cache.ref[0][i8];
35     int mvx   = x264_clip3( h->mb.cache.mv[0][i8][0], h->mb.mv_min[0], h->mb.mv_max[0] ) + 4*4*x;
36     int mvy   = x264_clip3( h->mb.cache.mv[0][i8][1], h->mb.mv_min[1], h->mb.mv_max[1] ) + 4*4*y;
37
38     h->mc.mc_luma( &h->mb.pic.p_fdec[0][4*y*FDEC_STRIDE+4*x], FDEC_STRIDE,
39                    h->mb.pic.p_fref[0][i_ref], h->mb.pic.i_stride[0],
40                    mvx, mvy, 4*width, 4*height, &h->sh.weight[i_ref][0] );
41
42     // chroma is offset if MCing from a field of opposite parity
43     if( h->mb.b_interlaced & i_ref )
44         mvy += (h->mb.i_mb_y & 1)*4 - 2;
45
46     h->mc.mc_chroma( &h->mb.pic.p_fdec[1][2*y*FDEC_STRIDE+2*x],
47                      &h->mb.pic.p_fdec[2][2*y*FDEC_STRIDE+2*x], FDEC_STRIDE,
48                      h->mb.pic.p_fref[0][i_ref][4], h->mb.pic.i_stride[1],
49                      mvx, mvy, 2*width, 2*height );
50
51     if( h->sh.weight[i_ref][1].weightfn )
52         h->sh.weight[i_ref][1].weightfn[width>>1]( &h->mb.pic.p_fdec[1][2*y*FDEC_STRIDE+2*x], FDEC_STRIDE,
53                                                    &h->mb.pic.p_fdec[1][2*y*FDEC_STRIDE+2*x], FDEC_STRIDE,
54                                                    &h->sh.weight[i_ref][1], height*2 );
55     if( h->sh.weight[i_ref][2].weightfn )
56         h->sh.weight[i_ref][2].weightfn[width>>1]( &h->mb.pic.p_fdec[2][2*y*FDEC_STRIDE+2*x], FDEC_STRIDE,
57                                                    &h->mb.pic.p_fdec[2][2*y*FDEC_STRIDE+2*x], FDEC_STRIDE,
58                                                    &h->sh.weight[i_ref][2],height*2 );
59
60 }
61 static NOINLINE void x264_mb_mc_1xywh( x264_t *h, int x, int y, int width, int height )
62 {
63     int i8    = x264_scan8[0]+x+8*y;
64     int i_ref = h->mb.cache.ref[1][i8];
65     int mvx   = x264_clip3( h->mb.cache.mv[1][i8][0], h->mb.mv_min[0], h->mb.mv_max[0] ) + 4*4*x;
66     int mvy   = x264_clip3( h->mb.cache.mv[1][i8][1], h->mb.mv_min[1], h->mb.mv_max[1] ) + 4*4*y;
67
68     h->mc.mc_luma( &h->mb.pic.p_fdec[0][4*y*FDEC_STRIDE+4*x], FDEC_STRIDE,
69                    h->mb.pic.p_fref[1][i_ref], h->mb.pic.i_stride[0],
70                    mvx, mvy, 4*width, 4*height, weight_none );
71
72     if( h->mb.b_interlaced & i_ref )
73         mvy += (h->mb.i_mb_y & 1)*4 - 2;
74
75     h->mc.mc_chroma( &h->mb.pic.p_fdec[1][2*y*FDEC_STRIDE+2*x],
76                      &h->mb.pic.p_fdec[2][2*y*FDEC_STRIDE+2*x], FDEC_STRIDE,
77                      h->mb.pic.p_fref[1][i_ref][4], h->mb.pic.i_stride[1],
78                      mvx, mvy, 2*width, 2*height );
79 }
80
81 static NOINLINE void x264_mb_mc_01xywh( x264_t *h, int x, int y, int width, int height )
82 {
83     int i8 = x264_scan8[0]+x+8*y;
84     int i_ref0 = h->mb.cache.ref[0][i8];
85     int i_ref1 = h->mb.cache.ref[1][i8];
86     int weight = h->mb.bipred_weight[i_ref0][i_ref1];
87     int mvx0   = x264_clip3( h->mb.cache.mv[0][i8][0], h->mb.mv_min[0], h->mb.mv_max[0] ) + 4*4*x;
88     int mvx1   = x264_clip3( h->mb.cache.mv[1][i8][0], h->mb.mv_min[0], h->mb.mv_max[0] ) + 4*4*x;
89     int mvy0   = x264_clip3( h->mb.cache.mv[0][i8][1], h->mb.mv_min[1], h->mb.mv_max[1] ) + 4*4*y;
90     int mvy1   = x264_clip3( h->mb.cache.mv[1][i8][1], h->mb.mv_min[1], h->mb.mv_max[1] ) + 4*4*y;
91     int i_mode = x264_size2pixel[height][width];
92     int i_stride0 = 16, i_stride1 = 16;
93     ALIGNED_ARRAY_16( pixel, tmp0,[16*16] );
94     ALIGNED_ARRAY_16( pixel, tmp1,[16*16] );
95     pixel *src0, *src1;
96
97     src0 = h->mc.get_ref( tmp0, &i_stride0, h->mb.pic.p_fref[0][i_ref0], h->mb.pic.i_stride[0],
98                           mvx0, mvy0, 4*width, 4*height, weight_none );
99     src1 = h->mc.get_ref( tmp1, &i_stride1, h->mb.pic.p_fref[1][i_ref1], h->mb.pic.i_stride[0],
100                           mvx1, mvy1, 4*width, 4*height, weight_none );
101     h->mc.avg[i_mode]( &h->mb.pic.p_fdec[0][4*y*FDEC_STRIDE+4*x], FDEC_STRIDE,
102                        src0, i_stride0, src1, i_stride1, weight );
103
104     if( h->mb.b_interlaced & i_ref0 )
105         mvy0 += (h->mb.i_mb_y & 1)*4 - 2;
106     if( h->mb.b_interlaced & i_ref1 )
107         mvy1 += (h->mb.i_mb_y & 1)*4 - 2;
108
109     h->mc.mc_chroma( tmp0, tmp0+8, 16, h->mb.pic.p_fref[0][i_ref0][4], h->mb.pic.i_stride[1],
110                      mvx0, mvy0, 2*width, 2*height );
111     h->mc.mc_chroma( tmp1, tmp1+8, 16, h->mb.pic.p_fref[1][i_ref1][4], h->mb.pic.i_stride[1],
112                      mvx1, mvy1, 2*width, 2*height );
113     h->mc.avg[i_mode+3]( &h->mb.pic.p_fdec[1][2*y*FDEC_STRIDE+2*x], FDEC_STRIDE, tmp0, 16, tmp1, 16, weight );
114     h->mc.avg[i_mode+3]( &h->mb.pic.p_fdec[2][2*y*FDEC_STRIDE+2*x], FDEC_STRIDE, tmp0+8, 16, tmp1+8, 16, weight );
115 }
116
117 void x264_mb_mc_8x8( x264_t *h, int i8 )
118 {
119     int x = 2*(i8&1);
120     int y = 2*(i8>>1);
121
122     if( h->sh.i_type == SLICE_TYPE_P )
123     {
124         switch( h->mb.i_sub_partition[i8] )
125         {
126             case D_L0_8x8:
127                 x264_mb_mc_0xywh( h, x, y, 2, 2 );
128                 break;
129             case D_L0_8x4:
130                 x264_mb_mc_0xywh( h, x, y+0, 2, 1 );
131                 x264_mb_mc_0xywh( h, x, y+1, 2, 1 );
132                 break;
133             case D_L0_4x8:
134                 x264_mb_mc_0xywh( h, x+0, y, 1, 2 );
135                 x264_mb_mc_0xywh( h, x+1, y, 1, 2 );
136                 break;
137             case D_L0_4x4:
138                 x264_mb_mc_0xywh( h, x+0, y+0, 1, 1 );
139                 x264_mb_mc_0xywh( h, x+1, y+0, 1, 1 );
140                 x264_mb_mc_0xywh( h, x+0, y+1, 1, 1 );
141                 x264_mb_mc_0xywh( h, x+1, y+1, 1, 1 );
142                 break;
143         }
144     }
145     else
146     {
147         int scan8 = x264_scan8[0] + x + 8*y;
148
149         if( h->mb.cache.ref[0][scan8] >= 0 )
150             if( h->mb.cache.ref[1][scan8] >= 0 )
151                 x264_mb_mc_01xywh( h, x, y, 2, 2 );
152             else
153                 x264_mb_mc_0xywh( h, x, y, 2, 2 );
154         else
155             x264_mb_mc_1xywh( h, x, y, 2, 2 );
156     }
157 }
158
159 void x264_mb_mc( x264_t *h )
160 {
161     if( h->mb.i_partition == D_8x8 )
162     {
163         for( int i = 0; i < 4; i++ )
164             x264_mb_mc_8x8( h, i );
165     }
166     else
167     {
168         int ref0a = h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[ 0]];
169         int ref0b = h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[12]];
170         int ref1a = h->mb.cache.ref[1][x264_scan8[ 0]];
171         int ref1b = h->mb.cache.ref[1][x264_scan8[12]];
172
173         if( h->mb.i_partition == D_16x16 )
174         {
175             if( ref0a >= 0 )
176                 if( ref1a >= 0 ) x264_mb_mc_01xywh( h, 0, 0, 4, 4 );
177                 else             x264_mb_mc_0xywh ( h, 0, 0, 4, 4 );
178             else                 x264_mb_mc_1xywh ( h, 0, 0, 4, 4 );
179         }
180         else if( h->mb.i_partition == D_16x8 )
181         {
182             if( ref0a >= 0 )
183                 if( ref1a >= 0 ) x264_mb_mc_01xywh( h, 0, 0, 4, 2 );
184                 else             x264_mb_mc_0xywh ( h, 0, 0, 4, 2 );
185             else                 x264_mb_mc_1xywh ( h, 0, 0, 4, 2 );
186
187             if( ref0b >= 0 )
188                 if( ref1b >= 0 ) x264_mb_mc_01xywh( h, 0, 2, 4, 2 );
189                 else             x264_mb_mc_0xywh ( h, 0, 2, 4, 2 );
190             else                 x264_mb_mc_1xywh ( h, 0, 2, 4, 2 );
191         }
192         else if( h->mb.i_partition == D_8x16 )
193         {
194             if( ref0a >= 0 )
195                 if( ref1a >= 0 ) x264_mb_mc_01xywh( h, 0, 0, 2, 4 );
196                 else             x264_mb_mc_0xywh ( h, 0, 0, 2, 4 );
197             else                 x264_mb_mc_1xywh ( h, 0, 0, 2, 4 );
198
199             if( ref0b >= 0 )
200                 if( ref1b >= 0 ) x264_mb_mc_01xywh( h, 2, 0, 2, 4 );
201                 else             x264_mb_mc_0xywh ( h, 2, 0, 2, 4 );
202             else                 x264_mb_mc_1xywh ( h, 2, 0, 2, 4 );
203         }
204     }
205 }
206
207 int x264_macroblock_cache_allocate( x264_t *h )
208 {
209     int i_mb_count = h->mb.i_mb_count;
210
211     h->mb.i_mb_stride = h->mb.i_mb_width;
212     h->mb.i_b8_stride = h->mb.i_mb_width * 2;
213     h->mb.i_b4_stride = h->mb.i_mb_width * 4;
214
215     h->mb.b_interlaced = h->param.b_interlaced;
216
217     CHECKED_MALLOC( h->mb.qp, i_mb_count * sizeof(int8_t) );
218     CHECKED_MALLOC( h->mb.cbp, i_mb_count * sizeof(int16_t) );
219     CHECKED_MALLOC( h->mb.skipbp, i_mb_count * sizeof(int8_t) );
220     CHECKED_MALLOC( h->mb.mb_transform_size, i_mb_count * sizeof(int8_t) );
221     CHECKED_MALLOC( h->mb.slice_table, i_mb_count * sizeof(uint16_t) );
222     memset( h->mb.slice_table, -1, i_mb_count * sizeof(uint16_t) );
223
224     /* 0 -> 3 top(4), 4 -> 6 : left(3) */
225     CHECKED_MALLOC( h->mb.intra4x4_pred_mode, i_mb_count * 8 * sizeof(int8_t) );
226
227     /* all coeffs */
228     CHECKED_MALLOC( h->mb.non_zero_count, i_mb_count * 24 * sizeof(uint8_t) );
229
230     if( h->param.b_cabac )
231     {
232         CHECKED_MALLOC( h->mb.chroma_pred_mode, i_mb_count * sizeof(int8_t) );
233         CHECKED_MALLOC( h->mb.mvd[0], i_mb_count * sizeof( **h->mb.mvd ) );
234         CHECKED_MALLOC( h->mb.mvd[1], i_mb_count * sizeof( **h->mb.mvd ) );
235     }
236
237     for( int i = 0; i < 2; i++ )
238     {
239         int i_refs = X264_MIN(X264_REF_MAX, (i ? 1 + !!h->param.i_bframe_pyramid : h->param.i_frame_reference) ) << h->param.b_interlaced;
240         if( h->param.analyse.i_weighted_pred == X264_WEIGHTP_SMART )
241             i_refs = X264_MIN(X264_REF_MAX, i_refs + 1 + (BIT_DEPTH == 8)); //smart weights add two duplicate frames, one in >8-bit
242
243         for( int j = !i; j < i_refs; j++ )
244         {
245             CHECKED_MALLOC( h->mb.mvr[i][j], 2 * (i_mb_count + 1) * sizeof(int16_t) );
246             M32( h->mb.mvr[i][j][0] ) = 0;
247             h->mb.mvr[i][j]++;
248         }
249     }
250
251     if( h->param.analyse.i_weighted_pred )
252     {
253         int i_padv = PADV << h->param.b_interlaced;
254         int luma_plane_size = 0;
255         int numweightbuf;
256
257         if( h->param.analyse.i_weighted_pred == X264_WEIGHTP_FAKE )
258         {
259             // only need buffer for lookahead
260             if( !h->param.i_sync_lookahead || h == h->thread[h->param.i_threads] )
261             {
262                 // Fake analysis only works on lowres
263                 luma_plane_size = h->fdec->i_stride_lowres * (h->mb.i_mb_height*8+2*i_padv);
264                 // Only need 1 buffer for analysis
265                 numweightbuf = 1;
266             }
267             else
268                 numweightbuf = 0;
269         }
270         else
271         {
272             luma_plane_size = h->fdec->i_stride[0] * (h->mb.i_mb_height*16+2*i_padv);
273
274             if( h->param.analyse.i_weighted_pred == X264_WEIGHTP_SMART )
275                 //smart can weight one ref and one offset -1 in 8-bit
276                 numweightbuf = 1 + (BIT_DEPTH == 8);
277             else
278                 //simple only has one weighted ref
279                 numweightbuf = 1;
280         }
281
282         for( int i = 0; i < numweightbuf; i++ )
283             CHECKED_MALLOC( h->mb.p_weight_buf[i], luma_plane_size * sizeof(pixel) );
284     }
285
286     return 0;
287 fail:
288     return -1;
289 }
290 void x264_macroblock_cache_free( x264_t *h )
291 {
292     for( int i = 0; i < 2; i++ )
293         for( int j = !i; j < X264_REF_MAX*2; j++ )
294             if( h->mb.mvr[i][j] )
295                 x264_free( h->mb.mvr[i][j]-1 );
296     for( int i = 0; i < X264_REF_MAX; i++ )
297         x264_free( h->mb.p_weight_buf[i] );
298
299     if( h->param.b_cabac )
300     {
301         x264_free( h->mb.chroma_pred_mode );
302         x264_free( h->mb.mvd[0] );
303         x264_free( h->mb.mvd[1] );
304     }
305     x264_free( h->mb.slice_table );
306     x264_free( h->mb.intra4x4_pred_mode );
307     x264_free( h->mb.non_zero_count );
308     x264_free( h->mb.mb_transform_size );
309     x264_free( h->mb.skipbp );
310     x264_free( h->mb.cbp );
311     x264_free( h->mb.qp );
312 }
313
314 int x264_macroblock_thread_allocate( x264_t *h, int b_lookahead )
315 {
316     if( !b_lookahead )
317     {
318         for( int i = 0; i <= 4*h->param.b_interlaced; i++ )
319             for( int j = 0; j < 2; j++ )
320             {
321                 /* shouldn't really be initialized, just silences a valgrind false-positive in predict_8x8_filter_mmx */
322                 CHECKED_MALLOCZERO( h->intra_border_backup[i][j], (h->sps->i_mb_width*16+32) * sizeof(pixel) );
323                 h->intra_border_backup[i][j] += 16;
324                 if( !h->param.b_interlaced )
325                     h->intra_border_backup[1][j] = h->intra_border_backup[i][j];
326             }
327         for( int i = 0; i <= h->param.b_interlaced; i++ )
328         {
329             CHECKED_MALLOC( h->deblock_strength[i], sizeof(**h->deblock_strength) * h->mb.i_mb_width );
330             h->deblock_strength[1] = h->deblock_strength[i];
331         }
332     }
333
334     /* Allocate scratch buffer */
335     int scratch_size = 0;
336     if( !b_lookahead )
337     {
338         int buf_hpel = (h->thread[0]->fdec->i_width[0]+48) * sizeof(int16_t);
339         int buf_ssim = h->param.analyse.b_ssim * 8 * (h->param.i_width/4+3) * sizeof(int);
340         int me_range = X264_MIN(h->param.analyse.i_me_range, h->param.analyse.i_mv_range);
341         int buf_tesa = (h->param.analyse.i_me_method >= X264_ME_ESA) *
342             ((me_range*2+24) * sizeof(int16_t) + (me_range+4) * (me_range+1) * 4 * sizeof(mvsad_t));
343         scratch_size = X264_MAX3( buf_hpel, buf_ssim, buf_tesa );
344     }
345     int buf_mbtree = h->param.rc.b_mb_tree * ((h->mb.i_mb_width+3)&~3) * sizeof(int);
346     scratch_size = X264_MAX( scratch_size, buf_mbtree );
347     if( scratch_size )
348         CHECKED_MALLOC( h->scratch_buffer, scratch_size );
349     else
350         h->scratch_buffer = NULL;
351
352     return 0;
353 fail:
354     return -1;
355 }
356
357 void x264_macroblock_thread_free( x264_t *h, int b_lookahead )
358 {
359     if( !b_lookahead )
360     {
361         for( int i = 0; i <= h->param.b_interlaced; i++ )
362             x264_free( h->deblock_strength[i] );
363         for( int i = 0; i <= 4*h->param.b_interlaced; i++ )
364             for( int j = 0; j < 2; j++ )
365                 x264_free( h->intra_border_backup[i][j] - 16 );
366     }
367     x264_free( h->scratch_buffer );
368 }
369
370 void x264_macroblock_slice_init( x264_t *h )
371 {
372     h->mb.mv[0] = h->fdec->mv[0];
373     h->mb.mv[1] = h->fdec->mv[1];
374     h->mb.mvr[0][0] = h->fdec->mv16x16;
375     h->mb.ref[0] = h->fdec->ref[0];
376     h->mb.ref[1] = h->fdec->ref[1];
377     h->mb.type = h->fdec->mb_type;
378     h->mb.partition = h->fdec->mb_partition;
379     h->mb.field = h->fdec->field;
380
381     h->fdec->i_ref[0] = h->i_ref[0];
382     h->fdec->i_ref[1] = h->i_ref[1];
383     for( int i = 0; i < h->i_ref[0]; i++ )
384         h->fdec->ref_poc[0][i] = h->fref[0][i]->i_poc;
385     if( h->sh.i_type == SLICE_TYPE_B )
386     {
387         for( int i = 0; i < h->i_ref[1]; i++ )
388             h->fdec->ref_poc[1][i] = h->fref[1][i]->i_poc;
389
390         map_col_to_list0(-1) = -1;
391         map_col_to_list0(-2) = -2;
392         for( int i = 0; i < h->fref[1][0]->i_ref[0]; i++ )
393         {
394             int poc = h->fref[1][0]->ref_poc[0][i];
395             map_col_to_list0(i) = -2;
396             for( int j = 0; j < h->i_ref[0]; j++ )
397                 if( h->fref[0][j]->i_poc == poc )
398                 {
399                     map_col_to_list0(i) = j;
400                     break;
401                 }
402         }
403     }
404     else if( h->sh.i_type == SLICE_TYPE_P )
405     {
406         memset( h->mb.cache.skip, 0, sizeof( h->mb.cache.skip ) );
407
408         if( h->sh.i_disable_deblocking_filter_idc != 1 && h->param.analyse.i_weighted_pred == X264_WEIGHTP_SMART )
409         {
410             deblock_ref_table(-2) = -2;
411             deblock_ref_table(-1) = -1;
412             for( int i = 0; i < h->i_ref[0] << h->sh.b_mbaff; i++ )
413             {
414                 /* Mask off high bits to avoid frame num collisions with -1/-2.
415                  * In current x264 frame num values don't cover a range of more
416                  * than 32, so 6 bits is enough for uniqueness. */
417                 if( !h->mb.b_interlaced )
418                     deblock_ref_table(i) = h->fref[0][i]->i_frame_num&63;
419                 else
420                     deblock_ref_table(i) = ((h->fref[0][i>>1]->i_frame_num&63)<<1) + (i&1);
421             }
422         }
423     }
424
425     /* init with not available (for top right idx=7,15) */
426     memset( h->mb.cache.ref, -2, sizeof( h->mb.cache.ref ) );
427
428     if( h->i_ref[0] > 0 )
429         for( int field = 0; field <= h->sh.b_mbaff; field++ )
430         {
431             int curpoc = h->fdec->i_poc + h->fdec->i_delta_poc[field];
432             int refpoc = h->fref[0][0]->i_poc + h->fref[0][0]->i_delta_poc[field];
433             int delta = curpoc - refpoc;
434
435             h->fdec->inv_ref_poc[field] = (256 + delta/2) / delta;
436         }
437
438     h->mb.i_neighbour4[6] =
439     h->mb.i_neighbour4[9] =
440     h->mb.i_neighbour4[12] =
441     h->mb.i_neighbour4[14] = MB_LEFT|MB_TOP|MB_TOPLEFT|MB_TOPRIGHT;
442     h->mb.i_neighbour4[3] =
443     h->mb.i_neighbour4[7] =
444     h->mb.i_neighbour4[11] =
445     h->mb.i_neighbour4[13] =
446     h->mb.i_neighbour4[15] =
447     h->mb.i_neighbour8[3] = MB_LEFT|MB_TOP|MB_TOPLEFT;
448 }
449
450 void x264_macroblock_thread_init( x264_t *h )
451 {
452     h->mb.i_me_method = h->param.analyse.i_me_method;
453     h->mb.i_subpel_refine = h->param.analyse.i_subpel_refine;
454     if( h->sh.i_type == SLICE_TYPE_B && (h->mb.i_subpel_refine == 6 || h->mb.i_subpel_refine == 8) )
455         h->mb.i_subpel_refine--;
456     h->mb.b_chroma_me = h->param.analyse.b_chroma_me &&
457                         ((h->sh.i_type == SLICE_TYPE_P && h->mb.i_subpel_refine >= 5) ||
458                          (h->sh.i_type == SLICE_TYPE_B && h->mb.i_subpel_refine >= 9));
459     h->mb.b_dct_decimate = h->sh.i_type == SLICE_TYPE_B ||
460                           (h->param.analyse.b_dct_decimate && h->sh.i_type != SLICE_TYPE_I);
461     h->mb.i_mb_prev_xy = -1;
462
463     /* fdec:      fenc:
464      * yyyyyyy
465      * yYYYY      YYYY
466      * yYYYY      YYYY
467      * yYYYY      YYYY
468      * yYYYY      YYYY
469      * uuu vvv    UUVV
470      * uUU vVV    UUVV
471      * uUU vVV
472      */
473     h->mb.pic.p_fenc[0] = h->mb.pic.fenc_buf;
474     h->mb.pic.p_fenc[1] = h->mb.pic.fenc_buf + 16*FENC_STRIDE;
475     h->mb.pic.p_fenc[2] = h->mb.pic.fenc_buf + 16*FENC_STRIDE + 8;
476     h->mb.pic.p_fdec[0] = h->mb.pic.fdec_buf + 2*FDEC_STRIDE;
477     h->mb.pic.p_fdec[1] = h->mb.pic.fdec_buf + 19*FDEC_STRIDE;
478     h->mb.pic.p_fdec[2] = h->mb.pic.fdec_buf + 19*FDEC_STRIDE + 16;
479 }
480
481 void x264_prefetch_fenc( x264_t *h, x264_frame_t *fenc, int i_mb_x, int i_mb_y )
482 {
483     int stride_y  = fenc->i_stride[0];
484     int stride_uv = fenc->i_stride[1];
485     int off_y  = 16 * i_mb_x + 16 * i_mb_y * stride_y;
486     int off_uv = 16 * i_mb_x + 8 * i_mb_y * stride_uv;
487     h->mc.prefetch_fenc( fenc->plane[0]+off_y, stride_y,
488                          fenc->plane[1]+off_uv, stride_uv, i_mb_x );
489 }
490
491 NOINLINE void x264_copy_column8( pixel *dst, pixel *src )
492 {
493     // input pointers are offset by 4 rows because that's faster (smaller instruction size on x86)
494     for( int i = -4; i < 4; i++ )
495         dst[i*FDEC_STRIDE] = src[i*FDEC_STRIDE];
496 }
497
498 static void ALWAYS_INLINE x264_macroblock_load_pic_pointers( x264_t *h, int mb_x, int mb_y, int i, int b_mbaff )
499 {
500     int w = (i ? 8 : 16);
501     int i_stride = h->fdec->i_stride[i];
502     int i_stride2 = i_stride << h->mb.b_interlaced;
503     int i_pix_offset = h->mb.b_interlaced
504                      ? 16 * mb_x + w * (mb_y&~1) * i_stride + (mb_y&1) * i_stride
505                      : 16 * mb_x + w * mb_y * i_stride;
506     pixel *plane_fdec = &h->fdec->plane[i][i_pix_offset];
507     int fdec_idx = b_mbaff ? (h->mb.b_interlaced ? (3 + (mb_y&1)) : (mb_y&1) ? 2 : 4) : 0;
508     pixel *intra_fdec = &h->intra_border_backup[fdec_idx][i][mb_x*16];
509     int ref_pix_offset[2] = { i_pix_offset, i_pix_offset };
510     /* ref_pix_offset[0] references the current field and [1] the opposite field. */
511     if( h->mb.b_interlaced )
512         ref_pix_offset[1] += (1-2*(mb_y&1)) * i_stride;
513     h->mb.pic.i_stride[i] = i_stride2;
514     h->mb.pic.p_fenc_plane[i] = &h->fenc->plane[i][i_pix_offset];
515     if( i )
516     {
517         h->mc.load_deinterleave_8x8x2_fenc( h->mb.pic.p_fenc[1], h->mb.pic.p_fenc_plane[1], i_stride2 );
518         memcpy( h->mb.pic.p_fdec[1]-FDEC_STRIDE, intra_fdec, 8*sizeof(pixel) );
519         memcpy( h->mb.pic.p_fdec[2]-FDEC_STRIDE, intra_fdec+8, 8*sizeof(pixel) );
520         if( b_mbaff )
521         {
522             h->mb.pic.p_fdec[1][-FDEC_STRIDE-1] = intra_fdec[-1-8];
523             h->mb.pic.p_fdec[2][-FDEC_STRIDE-1] = intra_fdec[-1];
524         }
525     }
526     else
527     {
528         h->mc.copy[PIXEL_16x16]( h->mb.pic.p_fenc[0], FENC_STRIDE, h->mb.pic.p_fenc_plane[0], i_stride2, 16 );
529         memcpy( h->mb.pic.p_fdec[0]-FDEC_STRIDE, intra_fdec, 24*sizeof(pixel) );
530         if( b_mbaff )
531             h->mb.pic.p_fdec[0][-FDEC_STRIDE-1] = intra_fdec[-1];
532     }
533     if( b_mbaff )
534     {
535         for( int j = 0; j < w; j++ )
536             if( i )
537             {
538                 h->mb.pic.p_fdec[1][-1+j*FDEC_STRIDE] = plane_fdec[-2+j*i_stride2];
539                 h->mb.pic.p_fdec[2][-1+j*FDEC_STRIDE] = plane_fdec[-1+j*i_stride2];
540             }
541             else
542                 h->mb.pic.p_fdec[0][-1+j*FDEC_STRIDE] = plane_fdec[-1+j*i_stride2];
543     }
544     pixel *plane_src, **filtered_src;
545     for( int j = 0; j < h->mb.pic.i_fref[0]; j++ )
546     {
547         // Interpolate between pixels in same field.
548         if( h->mb.b_interlaced )
549         {
550             plane_src = h->fref[0][j>>1]->plane_fld[i];
551             filtered_src = h->fref[0][j>>1]->filtered_fld;
552         }
553         else
554         {
555             plane_src = h->fref[0][j]->plane[i];
556             filtered_src = h->fref[0][j]->filtered;
557         }
558         h->mb.pic.p_fref[0][j][i?4:0] = plane_src + ref_pix_offset[j&1];
559
560         if( !i )
561         {
562             for( int k = 1; k < 4; k++ )
563                 h->mb.pic.p_fref[0][j][k] = filtered_src[k] + ref_pix_offset[j&1];
564             if( h->sh.weight[j][0].weightfn )
565                 h->mb.pic.p_fref_w[j] = &h->fenc->weighted[j >> h->mb.b_interlaced][ref_pix_offset[j&1]];
566             else
567                 h->mb.pic.p_fref_w[j] = h->mb.pic.p_fref[0][j][0];
568         }
569     }
570     if( h->sh.i_type == SLICE_TYPE_B )
571         for( int j = 0; j < h->mb.pic.i_fref[1]; j++ )
572         {
573             if( h->mb.b_interlaced )
574             {
575                 plane_src = h->fref[1][j>>1]->plane_fld[i];
576                 filtered_src = h->fref[1][j>>1]->filtered_fld;
577             }
578             else
579             {
580                 plane_src = h->fref[1][j]->plane[i];
581                 filtered_src = h->fref[1][j]->filtered;
582             }
583             h->mb.pic.p_fref[1][j][i?4:0] = plane_src + ref_pix_offset[j&1];
584
585             if( !i )
586                 for( int k = 1; k < 4; k++ )
587                     h->mb.pic.p_fref[1][j][k] = filtered_src[k] + ref_pix_offset[j&1];
588         }
589 }
590
591 x264_left_table_t left_indices[4] =
592 {
593     /* Current is progressive */
594     {{ 4, 4, 5, 5}, { 3,  3,  7,  7}, {16+1, 16+1, 16+4+1, 16+4+1}, {0, 0, 1, 1}, {0, 0, 0, 0}},
595     {{ 6, 6, 3, 3}, {11, 11, 15, 15}, {16+3, 16+3, 16+4+3, 16+4+3}, {2, 2, 3, 3}, {1, 1, 1, 1}},
596     /* Current is interlaced */
597     {{ 4, 6, 4, 6}, { 3, 11,  3, 11}, {16+1, 16+1, 16+4+1, 16+4+1}, {0, 2, 0, 2}, {0, 1, 0, 1}},
598     /* Both same */
599     {{ 4, 5, 6, 3}, { 3,  7, 11, 15}, {16+1, 16+3, 16+4+1, 16+4+3}, {0, 1, 2, 3}, {0, 0, 1, 1}}
600 };
601
602 static void inline x264_macroblock_cache_load_neighbours( x264_t *h, int mb_x, int mb_y )
603 {
604     int top_y = mb_y - (1 << h->mb.b_interlaced);
605     int top = top_y * h->mb.i_mb_stride + mb_x;
606
607     h->mb.i_mb_x = mb_x;
608     h->mb.i_mb_y = mb_y;
609     h->mb.i_mb_xy = mb_y * h->mb.i_mb_stride + mb_x;
610     h->mb.i_b8_xy = 2*(mb_y * h->mb.i_b8_stride + mb_x);
611     h->mb.i_b4_xy = 4*(mb_y * h->mb.i_b4_stride + mb_x);
612     h->mb.left_b8[0] =
613     h->mb.left_b8[1] = -1;
614     h->mb.left_b4[0] =
615     h->mb.left_b4[1] = -1;
616     h->mb.i_neighbour = 0;
617     h->mb.i_neighbour_intra = 0;
618     h->mb.i_neighbour_frame = 0;
619     h->mb.i_mb_top_xy = -1;
620     h->mb.i_mb_top_y = -1;
621     h->mb.i_mb_left_xy[0] = h->mb.i_mb_left_xy[1] = -1;
622     h->mb.i_mb_topleft_xy = -1;
623     h->mb.i_mb_topright_xy = -1;
624     h->mb.i_mb_topleft_y = -1;
625     h->mb.i_mb_topright_y = -1;
626     h->mb.i_mb_top_mbpair_xy = h->mb.i_mb_xy - 2*h->mb.i_mb_stride;
627     h->mb.i_mb_type_top = -1;
628     h->mb.i_mb_type_left[0] = h->mb.i_mb_type_left[1] = -1;
629     h->mb.i_mb_type_topleft = -1;
630     h->mb.i_mb_type_topright = -1;
631     h->mb.left_index_table = &left_indices[3];
632     h->mb.topleft_partition = 0;
633
634     int topleft_y = top_y;
635     int topright_y = top_y;
636     int left[2];
637
638     left[0] = left[1] = h->mb.i_mb_xy - 1;
639     h->mb.left_b8[0] = h->mb.left_b8[1] = h->mb.i_b8_xy - 2;
640     h->mb.left_b4[0] = h->mb.left_b4[1] = h->mb.i_b4_xy - 4;
641
642     if( h->sh.b_mbaff )
643     {
644         if( mb_y&1 )
645         {
646             if( mb_x && h->mb.b_interlaced != h->mb.field[h->mb.i_mb_xy-1] )
647             {
648                 left[0] = left[1] = h->mb.i_mb_xy - 1 - h->mb.i_mb_stride;
649                 h->mb.left_b8[0] = h->mb.left_b8[1] = h->mb.i_b8_xy - 2 - 2*h->mb.i_b8_stride;
650                 h->mb.left_b4[0] = h->mb.left_b4[1] = h->mb.i_b4_xy - 4 - 4*h->mb.i_b4_stride;
651
652                 if( h->mb.b_interlaced )
653                 {
654                     h->mb.left_index_table = &left_indices[2];
655                     left[1] += h->mb.i_mb_stride;
656                     h->mb.left_b8[1] += 2*h->mb.i_b8_stride;
657                     h->mb.left_b4[1] += 4*h->mb.i_b4_stride;
658                 }
659                 else
660                 {
661                     h->mb.left_index_table = &left_indices[1];
662                     topleft_y++;
663                     h->mb.topleft_partition = 1;
664                 }
665             }
666             if( !h->mb.b_interlaced )
667                 topright_y = -1;
668         }
669         else
670         {
671             if( h->mb.b_interlaced && top >= 0 )
672             {
673                 if( !h->mb.field[top] )
674                 {
675                     top += h->mb.i_mb_stride;
676                     top_y++;
677                 }
678                 if( mb_x )
679                     topleft_y += !h->mb.field[h->mb.i_mb_stride*topleft_y + mb_x - 1];
680                 if( mb_x < h->mb.i_mb_width-1 )
681                     topright_y += !h->mb.field[h->mb.i_mb_stride*topright_y + mb_x + 1];
682             }
683             if( mb_x && h->mb.b_interlaced != h->mb.field[h->mb.i_mb_xy-1] )
684             {
685                 if( h->mb.b_interlaced )
686                 {
687                     h->mb.left_index_table = &left_indices[2];
688                     left[1] += h->mb.i_mb_stride;
689                     h->mb.left_b8[1] += 2*h->mb.i_b8_stride;
690                     h->mb.left_b4[1] += 4*h->mb.i_b4_stride;
691                 }
692                 else
693                     h->mb.left_index_table = &left_indices[0];
694             }
695         }
696     }
697
698     if( mb_x > 0 )
699     {
700         h->mb.i_neighbour_frame |= MB_LEFT;
701         h->mb.i_mb_left_xy[0] = left[0];
702         h->mb.i_mb_left_xy[1] = left[1];
703         h->mb.i_mb_type_left[0] = h->mb.type[h->mb.i_mb_left_xy[0]];
704         h->mb.i_mb_type_left[1] = h->mb.type[h->mb.i_mb_left_xy[1]];
705         if( h->mb.i_mb_xy > h->sh.i_first_mb )
706         {
707             h->mb.i_neighbour |= MB_LEFT;
708
709             // FIXME: We don't currently support constrained intra + mbaff.
710             if( !h->param.b_constrained_intra || IS_INTRA( h->mb.i_mb_type_left[0] ) )
711                 h->mb.i_neighbour_intra |= MB_LEFT;
712         }
713     }
714
715     /* We can't predict from the previous threadslice since it hasn't been encoded yet. */
716     if( (h->i_threadslice_start >> h->mb.b_interlaced) != (mb_y >> h->mb.b_interlaced) )
717     {
718         if( top >= 0 )
719         {
720             h->mb.i_neighbour_frame |= MB_TOP;
721             h->mb.i_mb_top_xy = top;
722             h->mb.i_mb_top_y = top_y;
723             h->mb.i_mb_type_top = h->mb.type[h->mb.i_mb_top_xy];
724             if( top >= h->sh.i_first_mb )
725             {
726                 h->mb.i_neighbour |= MB_TOP;
727
728                 if( !h->param.b_constrained_intra || IS_INTRA( h->mb.i_mb_type_top ) )
729                     h->mb.i_neighbour_intra |= MB_TOP;
730
731                 /* We only need to prefetch the top blocks because the left was just written
732                  * to as part of the previous cache_save.  Since most target CPUs use write-allocate
733                  * caches, left blocks are near-guaranteed to be in L1 cache.  Top--not so much. */
734                 x264_prefetch( &h->mb.cbp[top] );
735                 x264_prefetch( h->mb.intra4x4_pred_mode[top] );
736                 x264_prefetch( &h->mb.non_zero_count[top][12] );
737                 /* These aren't always allocated, but prefetching an invalid address can't hurt. */
738                 x264_prefetch( &h->mb.mb_transform_size[top] );
739                 x264_prefetch( &h->mb.skipbp[top] );
740             }
741         }
742
743         if( mb_x > 0 && topleft_y >= 0  )
744         {
745             h->mb.i_neighbour_frame |= MB_TOPLEFT;
746             h->mb.i_mb_topleft_xy = h->mb.i_mb_stride*topleft_y + mb_x - 1;
747             h->mb.i_mb_topleft_y = topleft_y;
748             h->mb.i_mb_type_topleft = h->mb.type[h->mb.i_mb_topleft_xy];
749             if( h->mb.i_mb_topleft_xy >= h->sh.i_first_mb )
750             {
751                 h->mb.i_neighbour |= MB_TOPLEFT;
752
753                 if( !h->param.b_constrained_intra || IS_INTRA( h->mb.i_mb_type_topleft ) )
754                     h->mb.i_neighbour_intra |= MB_TOPLEFT;
755             }
756         }
757
758         if( mb_x < h->mb.i_mb_width - 1 && topright_y >= 0 )
759         {
760             h->mb.i_neighbour_frame |= MB_TOPRIGHT;
761             h->mb.i_mb_topright_xy = h->mb.i_mb_stride*topright_y + mb_x + 1;
762             h->mb.i_mb_topright_y = topright_y;
763             h->mb.i_mb_type_topright = h->mb.type[h->mb.i_mb_topright_xy];
764             if( h->mb.i_mb_topright_xy >= h->sh.i_first_mb )
765             {
766                 h->mb.i_neighbour |= MB_TOPRIGHT;
767
768                 if( !h->param.b_constrained_intra || IS_INTRA( h->mb.i_mb_type_topright ) )
769                     h->mb.i_neighbour_intra |= MB_TOPRIGHT;
770             }
771         }
772     }
773 }
774
775 void x264_macroblock_cache_load( x264_t *h, int mb_x, int mb_y )
776 {
777     x264_macroblock_cache_load_neighbours( h, mb_x, mb_y );
778
779     int *left = h->mb.i_mb_left_xy;
780     int top  = h->mb.i_mb_top_xy;
781     int top_y = h->mb.i_mb_top_y;
782     int s8x8 = h->mb.i_b8_stride;
783     int s4x4 = h->mb.i_b4_stride;
784     int top_8x8 = (2*top_y+1) * s8x8 + 2*mb_x;
785     int top_4x4 = (4*top_y+3) * s4x4 + 4*mb_x;
786     int lists = (1 << h->sh.i_type) & 3;
787
788     /* GCC pessimizes direct loads from heap-allocated arrays due to aliasing. */
789     /* By only dereferencing them once, we avoid this issue. */
790     int8_t (*i4x4)[8] = h->mb.intra4x4_pred_mode;
791     uint8_t (*nnz)[24] = h->mb.non_zero_count;
792     int16_t *cbp = h->mb.cbp;
793
794     x264_left_table_t *left_index_table = h->mb.left_index_table;
795
796     /* load cache */
797     if( h->mb.i_neighbour & MB_TOP )
798     {
799         h->mb.cache.i_cbp_top = cbp[top];
800         /* load intra4x4 */
801         CP32( &h->mb.cache.intra4x4_pred_mode[x264_scan8[0] - 8], &i4x4[top][0] );
802
803         /* load non_zero_count */
804         CP32( &h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[0] - 8], &nnz[top][12] );
805         /* shift because x264_scan8[16] is misaligned */
806         M32( &h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[16+0] - 9] ) = M16( &nnz[top][18] ) << 8;
807         M32( &h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[16+4] - 9] ) = M16( &nnz[top][22] ) << 8;
808
809         /* Finish the prefetching */
810         for( int l = 0; l < lists; l++ )
811         {
812             x264_prefetch( &h->mb.mv[l][top_4x4-1] );
813             /* Top right being not in the same cacheline as top left will happen
814              * once every 4 MBs, so one extra prefetch is worthwhile */
815             x264_prefetch( &h->mb.mv[l][top_4x4+4] );
816             x264_prefetch( &h->mb.ref[l][top_8x8-1] );
817             x264_prefetch( &h->mb.mvd[l][top] );
818         }
819     }
820     else
821     {
822         h->mb.cache.i_cbp_top = -1;
823
824         /* load intra4x4 */
825         M32( &h->mb.cache.intra4x4_pred_mode[x264_scan8[0] - 8] ) = 0xFFFFFFFFU;
826
827         /* load non_zero_count */
828         M32( &h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[   0] - 8] ) = 0x80808080U;
829         M32( &h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[16+0] - 9] ) = 0x80808080U;
830         M32( &h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[16+4] - 9] ) = 0x80808080U;
831     }
832
833     if( h->mb.i_neighbour & MB_LEFT )
834     {
835         const int16_t top_luma = (cbp[left[0]] >> (left_index_table->mv[0]&(~1))) & 2;
836         const int16_t bot_luma = (cbp[left[1]] >> (left_index_table->mv[2]&(~1))) & 2;
837         h->mb.cache.i_cbp_left = (cbp[left[0]] & 0xfff0) | (bot_luma<<2) | top_luma;
838
839         /* load intra4x4 */
840         h->mb.cache.intra4x4_pred_mode[x264_scan8[0 ] - 1] = i4x4[left[0]][left_index_table->intra[0]];
841         h->mb.cache.intra4x4_pred_mode[x264_scan8[2 ] - 1] = i4x4[left[0]][left_index_table->intra[1]];
842         h->mb.cache.intra4x4_pred_mode[x264_scan8[8 ] - 1] = i4x4[left[1]][left_index_table->intra[2]];
843         h->mb.cache.intra4x4_pred_mode[x264_scan8[10] - 1] = i4x4[left[1]][left_index_table->intra[3]];
844
845         /* load non_zero_count */
846         h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[0 ] - 1] = nnz[left[0]][left_index_table->nnz[0]];
847         h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[2 ] - 1] = nnz[left[0]][left_index_table->nnz[1]];
848         h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[8 ] - 1] = nnz[left[1]][left_index_table->nnz[2]];
849         h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[10] - 1] = nnz[left[1]][left_index_table->nnz[3]];
850
851         h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[16+0] - 1] = nnz[left[0]][left_index_table->nnz_chroma[0]];
852         h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[16+2] - 1] = nnz[left[1]][left_index_table->nnz_chroma[1]];
853
854         h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[16+4+0] - 1] = nnz[left[0]][left_index_table->nnz_chroma[2]];
855         h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[16+4+2] - 1] = nnz[left[1]][left_index_table->nnz_chroma[3]];
856     }
857     else
858     {
859         h->mb.cache.i_cbp_left = -1;
860
861         h->mb.cache.intra4x4_pred_mode[x264_scan8[0 ] - 1] =
862         h->mb.cache.intra4x4_pred_mode[x264_scan8[2 ] - 1] =
863         h->mb.cache.intra4x4_pred_mode[x264_scan8[8 ] - 1] =
864         h->mb.cache.intra4x4_pred_mode[x264_scan8[10] - 1] = -1;
865
866         /* load non_zero_count */
867         h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[0 ] - 1] =
868         h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[2 ] - 1] =
869         h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[8 ] - 1] =
870         h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[10] - 1] =
871         h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[16+0] - 1] =
872         h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[16+2] - 1] =
873         h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[16+4+0] - 1] =
874         h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[16+4+2] - 1] = 0x80;
875     }
876
877     if( h->pps->b_transform_8x8_mode )
878     {
879         h->mb.cache.i_neighbour_transform_size =
880             ( (h->mb.i_neighbour & MB_LEFT) && h->mb.mb_transform_size[left[0]] )
881           + ( (h->mb.i_neighbour & MB_TOP) && h->mb.mb_transform_size[top]  );
882     }
883
884     if( h->param.b_interlaced )
885     {
886         h->mb.pic.i_fref[0] = h->i_ref[0] << h->mb.b_interlaced;
887         h->mb.pic.i_fref[1] = h->i_ref[1] << h->mb.b_interlaced;
888     }
889
890     if( !h->param.b_interlaced )
891     {
892         x264_copy_column8( h->mb.pic.p_fdec[0]-1+ 4*FDEC_STRIDE, h->mb.pic.p_fdec[0]+15+ 4*FDEC_STRIDE );
893         x264_copy_column8( h->mb.pic.p_fdec[0]-1+12*FDEC_STRIDE, h->mb.pic.p_fdec[0]+15+12*FDEC_STRIDE );
894         x264_copy_column8( h->mb.pic.p_fdec[1]-1+ 4*FDEC_STRIDE, h->mb.pic.p_fdec[1]+ 7+ 4*FDEC_STRIDE );
895         x264_copy_column8( h->mb.pic.p_fdec[2]-1+ 4*FDEC_STRIDE, h->mb.pic.p_fdec[2]+ 7+ 4*FDEC_STRIDE );
896         x264_macroblock_load_pic_pointers( h, mb_x, mb_y, 0, 0 );
897         x264_macroblock_load_pic_pointers( h, mb_x, mb_y, 1, 0 );
898     }
899     else
900     {
901         x264_macroblock_load_pic_pointers( h, mb_x, mb_y, 0, 1 );
902         x264_macroblock_load_pic_pointers( h, mb_x, mb_y, 1, 1 );
903     }
904
905     if( h->fdec->integral )
906     {
907         int offset = 16 * (mb_x + mb_y * h->fdec->i_stride[0]);
908         for( int list = 0; list < 2; list++ )
909             for( int i = 0; i < h->mb.pic.i_fref[list]; i++ )
910                 h->mb.pic.p_integral[list][i] = &h->fref[list][i]->integral[offset];
911     }
912
913     x264_prefetch_fenc( h, h->fenc, mb_x, mb_y );
914
915     /* load ref/mv/mvd */
916     for( int l = 0; l < lists; l++ )
917     {
918         int16_t (*mv)[2] = h->mb.mv[l];
919         int8_t *ref = h->mb.ref[l];
920
921         int i8 = x264_scan8[0] - 1 - 1*8;
922         if( h->mb.i_neighbour & MB_TOPLEFT )
923         {
924             int ir = 2*(s8x8*h->mb.i_mb_topleft_y + mb_x-1)+1+s8x8;
925             int iv = 4*(s4x4*h->mb.i_mb_topleft_y + mb_x-1)+3+3*s4x4;
926             if( h->mb.topleft_partition )
927             {
928                 /* Take motion vector from the middle of macroblock instead of
929                  * the bottom right as usual. */
930                 iv -= 2*s4x4;
931                 ir -= s8x8;
932             }
933             h->mb.cache.ref[l][i8] = ref[ir];
934             CP32( h->mb.cache.mv[l][i8], mv[iv] );
935         }
936         else
937         {
938             h->mb.cache.ref[l][i8] = -2;
939             M32( h->mb.cache.mv[l][i8] ) = 0;
940         }
941
942         i8 = x264_scan8[0] - 8;
943         if( h->mb.i_neighbour & MB_TOP )
944         {
945             h->mb.cache.ref[l][i8+0] =
946             h->mb.cache.ref[l][i8+1] = ref[top_8x8 + 0];
947             h->mb.cache.ref[l][i8+2] =
948             h->mb.cache.ref[l][i8+3] = ref[top_8x8 + 1];
949             CP128( h->mb.cache.mv[l][i8], mv[top_4x4] );
950         }
951         else
952         {
953             M128( h->mb.cache.mv[l][i8] ) = M128_ZERO;
954             M32( &h->mb.cache.ref[l][i8] ) = (uint8_t)(-2) * 0x01010101U;
955         }
956
957         i8 = x264_scan8[0] + 4 - 1*8;
958         if( h->mb.i_neighbour & MB_TOPRIGHT )
959         {
960             h->mb.cache.ref[l][i8] = ref[2*(s8x8*h->mb.i_mb_topright_y + (mb_x+1))+s8x8];
961             CP32( h->mb.cache.mv[l][i8], mv[4*(s4x4*h->mb.i_mb_topright_y + (mb_x+1))+3*s4x4] );
962         }
963         else
964              h->mb.cache.ref[l][i8] = -2;
965
966         i8 = x264_scan8[0] - 1;
967         if( h->mb.i_neighbour & MB_LEFT )
968         {
969             h->mb.cache.ref[l][i8+0*8] = ref[h->mb.left_b8[0] + 1 + s8x8*left_index_table->ref[0]];
970             h->mb.cache.ref[l][i8+1*8] = ref[h->mb.left_b8[0] + 1 + s8x8*left_index_table->ref[1]];
971             h->mb.cache.ref[l][i8+2*8] = ref[h->mb.left_b8[1] + 1 + s8x8*left_index_table->ref[2]];
972             h->mb.cache.ref[l][i8+3*8] = ref[h->mb.left_b8[1] + 1 + s8x8*left_index_table->ref[3]];
973
974             CP32( h->mb.cache.mv[l][i8+0*8], mv[h->mb.left_b4[0] + 3 + s4x4*left_index_table->mv[0]] );
975             CP32( h->mb.cache.mv[l][i8+1*8], mv[h->mb.left_b4[0] + 3 + s4x4*left_index_table->mv[1]] );
976             CP32( h->mb.cache.mv[l][i8+2*8], mv[h->mb.left_b4[1] + 3 + s4x4*left_index_table->mv[2]] );
977             CP32( h->mb.cache.mv[l][i8+3*8], mv[h->mb.left_b4[1] + 3 + s4x4*left_index_table->mv[3]] );
978         }
979         else
980         {
981             for( int i = 0; i < 4; i++ )
982             {
983                 h->mb.cache.ref[l][i8+i*8] = -2;
984                 M32( h->mb.cache.mv[l][i8+i*8] ) = 0;
985             }
986         }
987
988         /* Extra logic for top right mv in mbaff.
989          * . . . d  . . a .
990          * . . . e  . . . .
991          * . . . f  b . c .
992          * . . . .  . . . .
993          *
994          * If the top right of the 4x4 partitions labeled a, b and c in the
995          * above diagram do not exist, but the entries d, e and f exist (in
996          * the macroblock to the left) then use those instead.
997          */
998         if( h->sh.b_mbaff && (h->mb.i_neighbour & MB_LEFT) )
999         {
1000             if( h->mb.b_interlaced && !h->mb.field[h->mb.i_mb_xy-1] )
1001             {
1002                 h->mb.cache.topright_ref[l][0] = ref[h->mb.left_b8[0] + 1 + s8x8*0];
1003                 h->mb.cache.topright_ref[l][1] = ref[h->mb.left_b8[0] + 1 + s8x8*1];
1004                 h->mb.cache.topright_ref[l][2] = ref[h->mb.left_b8[1] + 1 + s8x8*0];
1005                 CP32( h->mb.cache.topright_mv[l][0], mv[h->mb.left_b4[0] + 3 + s4x4*(left_index_table->mv[0]+1)] );
1006                 CP32( h->mb.cache.topright_mv[l][1], mv[h->mb.left_b4[0] + 3 + s4x4*(left_index_table->mv[1]+1)] );
1007                 CP32( h->mb.cache.topright_mv[l][2], mv[h->mb.left_b4[1] + 3 + s4x4*(left_index_table->mv[2]+1)] );
1008             }
1009             else if( !h->mb.b_interlaced && h->mb.field[h->mb.i_mb_xy-1] )
1010             {
1011                 // Looking at the bottom field so always take the bottom macroblock of the pair.
1012                 h->mb.cache.topright_ref[l][0] = ref[h->mb.left_b8[0] + 1 + s8x8*2 + s8x8*left_index_table->ref[0]];
1013                 h->mb.cache.topright_ref[l][1] = ref[h->mb.left_b8[0] + 1 + s8x8*2 + s8x8*left_index_table->ref[0]];
1014                 h->mb.cache.topright_ref[l][2] = ref[h->mb.left_b8[0] + 1 + s8x8*2 + s8x8*left_index_table->ref[2]];
1015                 CP32( h->mb.cache.topright_mv[l][0], mv[h->mb.left_b4[0] + 3 + s4x4*4 + s4x4*left_index_table->mv[0]] );
1016                 CP32( h->mb.cache.topright_mv[l][1], mv[h->mb.left_b4[0] + 3 + s4x4*4 + s4x4*left_index_table->mv[1]] );
1017                 CP32( h->mb.cache.topright_mv[l][2], mv[h->mb.left_b4[0] + 3 + s4x4*4 + s4x4*left_index_table->mv[2]] );
1018             }
1019         }
1020
1021         if( h->param.b_cabac )
1022         {
1023             uint8_t (*mvd)[8][2] = h->mb.mvd[l];
1024             if( h->mb.i_neighbour & MB_TOP )
1025                 CP64( h->mb.cache.mvd[l][x264_scan8[0] - 8], mvd[top][0] );
1026             else
1027                 M64( h->mb.cache.mvd[l][x264_scan8[0] - 8] ) = 0;
1028
1029             if( h->mb.cache.ref[l][x264_scan8[0]-1] >= 0 )
1030             {
1031                 CP16( h->mb.cache.mvd[l][x264_scan8[0 ] - 1], mvd[left[0]][left_index_table->intra[0]] );
1032                 CP16( h->mb.cache.mvd[l][x264_scan8[2 ] - 1], mvd[left[0]][left_index_table->intra[1]] );
1033             }
1034             else
1035             {
1036                 M16( h->mb.cache.mvd[l][x264_scan8[0]-1+0*8] ) = 0;
1037                 M16( h->mb.cache.mvd[l][x264_scan8[0]-1+1*8] ) = 0;
1038             }
1039             if( h->mb.cache.ref[l][x264_scan8[0]-1+2*8] >=0 )
1040             {
1041                 CP16( h->mb.cache.mvd[l][x264_scan8[8 ] - 1], mvd[left[1]][left_index_table->intra[2]] );
1042                 CP16( h->mb.cache.mvd[l][x264_scan8[10] - 1], mvd[left[1]][left_index_table->intra[3]] );
1043             }
1044             else
1045             {
1046                 M16( h->mb.cache.mvd[l][x264_scan8[0]-1+2*8] ) = 0;
1047                 M16( h->mb.cache.mvd[l][x264_scan8[0]-1+3*8] ) = 0;
1048             }
1049         }
1050
1051         /* If motion vectors are cached from frame macroblocks but this
1052          * macroblock is a field macroblock then the motion vector must be
1053          * halved. Similarly, motion vectors from field macroblocks are doubled. */
1054         if( h->sh.b_mbaff )
1055         {
1056 #define MAP_MVS\
1057                 if( FIELD_DIFFERENT(h->mb.i_mb_topleft_xy) )\
1058                     MAP_F2F(mv, ref, x264_scan8[0] - 1 - 1*8)\
1059                 if( FIELD_DIFFERENT(top) )\
1060                 {\
1061                     MAP_F2F(mv, ref, x264_scan8[0] + 0 - 1*8)\
1062                     MAP_F2F(mv, ref, x264_scan8[0] + 1 - 1*8)\
1063                     MAP_F2F(mv, ref, x264_scan8[0] + 2 - 1*8)\
1064                     MAP_F2F(mv, ref, x264_scan8[0] + 3 - 1*8)\
1065                 }\
1066                 if( FIELD_DIFFERENT(h->mb.i_mb_topright_xy) )\
1067                     MAP_F2F(mv, ref, x264_scan8[0] + 4 - 1*8)\
1068                 if( FIELD_DIFFERENT(left[0]) )\
1069                 {\
1070                     MAP_F2F(mv, ref, x264_scan8[0] - 1 + 0*8)\
1071                     MAP_F2F(mv, ref, x264_scan8[0] - 1 + 1*8)\
1072                     MAP_F2F(mv, ref, x264_scan8[0] - 1 + 2*8)\
1073                     MAP_F2F(mv, ref, x264_scan8[0] - 1 + 3*8)\
1074                     MAP_F2F(topright_mv, topright_ref, 0)\
1075                     MAP_F2F(topright_mv, topright_ref, 1)\
1076                     MAP_F2F(topright_mv, topright_ref, 2)\
1077                 }
1078
1079             if( h->mb.b_interlaced )
1080             {
1081 #define FIELD_DIFFERENT(macroblock) (macroblock >= 0 && !h->mb.field[macroblock])
1082 #define MAP_F2F(varmv, varref, index)\
1083                 if( h->mb.cache.varref[l][index] >= 0 )\
1084                 {\
1085                     h->mb.cache.varref[l][index] <<= 1;\
1086                     h->mb.cache.varmv[l][index][1] /= 2;\
1087                     h->mb.cache.mvd[l][index][1] >>= 1;\
1088                 }
1089                 MAP_MVS
1090 #undef MAP_F2F
1091 #undef FIELD_DIFFERENT
1092             }
1093             else
1094             {
1095 #define FIELD_DIFFERENT(macroblock) (macroblock >= 0 && h->mb.field[macroblock])
1096 #define MAP_F2F(varmv, varref, index)\
1097                 if( h->mb.cache.varref[l][index] >= 0 )\
1098                 {\
1099                     h->mb.cache.varref[l][index] >>= 1;\
1100                     h->mb.cache.varmv[l][index][1] <<= 1;\
1101                     h->mb.cache.mvd[l][index][1] <<= 1;\
1102                 }
1103                 MAP_MVS
1104 #undef MAP_F2F
1105 #undef FIELD_DIFFERENT
1106             }
1107         }
1108     }
1109
1110     if( h->sh.b_mbaff && mb_x == 0 && !(mb_y&1) && mb_y > 0 )
1111         h->mb.field_decoding_flag = h->mb.field[h->mb.i_mb_xy - h->mb.i_mb_stride];
1112
1113     /* Check whether skip here would cause decoder to predict interlace mode incorrectly.
1114      * FIXME: It might be better to change the interlace type rather than forcing a skip to be non-skip. */
1115     h->mb.b_allow_skip = 1;
1116     if( h->sh.b_mbaff )
1117     {
1118         if( h->mb.b_interlaced != h->mb.field_decoding_flag &&
1119             h->mb.i_mb_prev_xy >= 0 && IS_SKIP(h->mb.type[h->mb.i_mb_prev_xy]) )
1120             h->mb.b_allow_skip = 0;
1121         if( (mb_y&1) && IS_SKIP(h->mb.type[h->mb.i_mb_xy - h->mb.i_mb_stride]) )
1122         {
1123             if( h->mb.i_neighbour & MB_LEFT )
1124             {
1125                 if( h->mb.field[h->mb.i_mb_xy - 1] != h->mb.b_interlaced )
1126                     h->mb.b_allow_skip = 0;
1127             }
1128             else if( h->mb.i_neighbour & MB_TOP )
1129             {
1130                 if( h->mb.field[h->mb.i_mb_top_xy] != h->mb.b_interlaced )
1131                     h->mb.b_allow_skip = 0;
1132             }
1133             else // Frame mb pair is predicted
1134             {
1135                 if( h->mb.b_interlaced )
1136                     h->mb.b_allow_skip = 0;
1137             }
1138         }
1139     }
1140
1141     if( h->param.b_cabac )
1142     {
1143         int left_xy, top_xy;
1144         if( h->sh.b_mbaff )
1145         {
1146             /* Neighbours here are calculated based on field_decoding_flag */
1147             int mb_xy = mb_x + (mb_y&~1)*h->mb.i_mb_stride;
1148             left_xy = mb_xy - 1;
1149             if( (mb_y&1) && mb_x > 0 && h->mb.field_decoding_flag == h->mb.field[left_xy] )
1150                 left_xy += h->mb.i_mb_stride;
1151             if( h->mb.field_decoding_flag )
1152             {
1153                 top_xy = mb_xy - h->mb.i_mb_stride;
1154                 if( !(mb_y&1) && top_xy >= 0 && h->mb.slice_table[top_xy] == h->sh.i_first_mb && h->mb.field[top_xy] )
1155                     top_xy -= h->mb.i_mb_stride;
1156             }
1157             else
1158                 top_xy = mb_x + (mb_y-1)*h->mb.i_mb_stride;
1159         }
1160         else
1161         {
1162             left_xy = h->mb.i_mb_left_xy[0];
1163             top_xy = h->mb.i_mb_top_xy;
1164         }
1165
1166         h->mb.cache.i_neighbour_skip =   (mb_x >  0 && h->mb.slice_table[left_xy] == h->sh.i_first_mb && !IS_SKIP( h->mb.type[left_xy] ))
1167                                      + (top_xy >= 0 && h->mb.slice_table[top_xy]  == h->sh.i_first_mb && !IS_SKIP( h->mb.type[top_xy] ));
1168     }
1169
1170     /* load skip */
1171     if( h->sh.i_type == SLICE_TYPE_B )
1172     {
1173         h->mb.bipred_weight = h->mb.bipred_weight_buf[h->mb.b_interlaced&(mb_y&1)];
1174         h->mb.dist_scale_factor = h->mb.dist_scale_factor_buf[h->mb.b_interlaced&(mb_y&1)];
1175         if( h->param.b_cabac )
1176         {
1177             uint8_t skipbp;
1178             x264_macroblock_cache_skip( h, 0, 0, 4, 4, 0 );
1179             skipbp = (h->mb.i_neighbour & MB_LEFT) ? h->mb.skipbp[left[0]] : 0;
1180             h->mb.cache.skip[x264_scan8[0] - 1] = skipbp & 0x2;
1181             h->mb.cache.skip[x264_scan8[8] - 1] = skipbp & 0x8;
1182             skipbp = (h->mb.i_neighbour & MB_TOP) ? h->mb.skipbp[top] : 0;
1183             h->mb.cache.skip[x264_scan8[0] - 8] = skipbp & 0x4;
1184             h->mb.cache.skip[x264_scan8[4] - 8] = skipbp & 0x8;
1185         }
1186     }
1187
1188     if( h->sh.i_type == SLICE_TYPE_P )
1189         x264_mb_predict_mv_pskip( h, h->mb.cache.pskip_mv );
1190
1191     h->mb.i_neighbour4[0] =
1192     h->mb.i_neighbour8[0] = (h->mb.i_neighbour_intra & (MB_TOP|MB_LEFT|MB_TOPLEFT))
1193                             | ((h->mb.i_neighbour_intra & MB_TOP) ? MB_TOPRIGHT : 0);
1194     h->mb.i_neighbour4[4] =
1195     h->mb.i_neighbour4[1] = MB_LEFT | ((h->mb.i_neighbour_intra & MB_TOP) ? (MB_TOP|MB_TOPLEFT|MB_TOPRIGHT) : 0);
1196     h->mb.i_neighbour4[2] =
1197     h->mb.i_neighbour4[8] =
1198     h->mb.i_neighbour4[10] =
1199     h->mb.i_neighbour8[2] = MB_TOP|MB_TOPRIGHT | ((h->mb.i_neighbour_intra & MB_LEFT) ? (MB_LEFT|MB_TOPLEFT) : 0);
1200     h->mb.i_neighbour4[5] =
1201     h->mb.i_neighbour8[1] = MB_LEFT | (h->mb.i_neighbour_intra & MB_TOPRIGHT)
1202                             | ((h->mb.i_neighbour_intra & MB_TOP) ? MB_TOP|MB_TOPLEFT : 0);
1203 }
1204
1205 void x264_macroblock_cache_load_neighbours_deblock( x264_t *h, int mb_x, int mb_y )
1206 {
1207     int deblock_on_slice_edges = h->sh.i_disable_deblocking_filter_idc != 2;
1208
1209     h->mb.i_neighbour = 0;
1210     h->mb.i_mb_xy = mb_y * h->mb.i_mb_stride + mb_x;
1211
1212     if( mb_x > 0 )
1213     {
1214         h->mb.i_mb_left_xy[0] = h->mb.i_mb_xy - 1;
1215         if( deblock_on_slice_edges || h->mb.slice_table[h->mb.i_mb_left_xy[0]] == h->mb.slice_table[h->mb.i_mb_xy] )
1216             h->mb.i_neighbour |= MB_LEFT;
1217     }
1218
1219     if( mb_y > h->mb.b_interlaced )
1220     {
1221         h->mb.i_mb_top_xy = h->mb.i_mb_xy - (h->mb.i_mb_stride << h->mb.b_interlaced);
1222         if( deblock_on_slice_edges || h->mb.slice_table[h->mb.i_mb_top_xy] == h->mb.slice_table[h->mb.i_mb_xy] )
1223             h->mb.i_neighbour |= MB_TOP;
1224     }
1225 }
1226
1227 void x264_macroblock_cache_load_deblock( x264_t *h )
1228 {
1229     if( IS_INTRA( h->mb.type[h->mb.i_mb_xy] ) )
1230         return;
1231
1232     /* If we have multiple slices and we're deblocking on slice edges, we
1233      * have to reload neighbour data. */
1234     if( h->sh.i_first_mb && h->sh.i_disable_deblocking_filter_idc != 2 )
1235     {
1236         int old_neighbour = h->mb.i_neighbour;
1237         int mb_x = h->mb.i_mb_x;
1238         int mb_y = h->mb.i_mb_y;
1239         x264_macroblock_cache_load_neighbours_deblock( h, mb_x, mb_y );
1240         int new_neighbour = h->mb.i_neighbour;
1241         h->mb.i_neighbour &= ~old_neighbour;
1242         if( h->mb.i_neighbour )
1243         {
1244             int top_y = h->mb.i_mb_top_y;
1245             int top_8x8 = (2*top_y+1) * h->mb.i_b8_stride + 2*mb_x;
1246             int top_4x4 = (4*top_y+3) * h->mb.i_b4_stride + 4*mb_x;
1247             int s8x8 = h->mb.i_b8_stride;
1248             int s4x4 = h->mb.i_b4_stride;
1249
1250             uint8_t (*nnz)[24] = h->mb.non_zero_count;
1251             x264_left_table_t *left_index_table = h->mb.left_index_table;
1252
1253             if( h->mb.i_neighbour & MB_TOP )
1254                 CP32( &h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[0] - 8], &nnz[h->mb.i_mb_top_xy][12] );
1255
1256             if( h->mb.i_neighbour & MB_LEFT )
1257             {
1258                 int *left = h->mb.i_mb_left_xy;
1259                 h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[0 ] - 1] = nnz[left[0]][left_index_table->nnz[0]];
1260                 h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[2 ] - 1] = nnz[left[0]][left_index_table->nnz[1]];
1261                 h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[8 ] - 1] = nnz[left[1]][left_index_table->nnz[2]];
1262                 h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[10] - 1] = nnz[left[1]][left_index_table->nnz[3]];
1263             }
1264
1265             for( int l = 0; l <= (h->sh.i_type == SLICE_TYPE_B); l++ )
1266             {
1267                 int16_t (*mv)[2] = h->mb.mv[l];
1268                 int8_t *ref = h->mb.ref[l];
1269
1270                 int i8 = x264_scan8[0] - 8;
1271                 if( h->mb.i_neighbour & MB_TOP )
1272                 {
1273                     h->mb.cache.ref[l][i8+0] =
1274                     h->mb.cache.ref[l][i8+1] = ref[top_8x8 + 0];
1275                     h->mb.cache.ref[l][i8+2] =
1276                     h->mb.cache.ref[l][i8+3] = ref[top_8x8 + 1];
1277                     CP128( h->mb.cache.mv[l][i8], mv[top_4x4] );
1278                 }
1279
1280                 i8 = x264_scan8[0] - 1;
1281                 if( h->mb.i_neighbour & MB_LEFT )
1282                 {
1283                     int ir = h->mb.i_b8_xy - 1;
1284                     int iv = h->mb.i_b4_xy - 1;
1285                     h->mb.cache.ref[l][i8+0*8] =
1286                     h->mb.cache.ref[l][i8+1*8] = ref[ir + 0*s8x8];
1287                     h->mb.cache.ref[l][i8+2*8] =
1288                     h->mb.cache.ref[l][i8+3*8] = ref[ir + 1*s8x8];
1289
1290                     CP32( h->mb.cache.mv[l][i8+0*8], mv[iv + 0*s4x4] );
1291                     CP32( h->mb.cache.mv[l][i8+1*8], mv[iv + 1*s4x4] );
1292                     CP32( h->mb.cache.mv[l][i8+2*8], mv[iv + 2*s4x4] );
1293                     CP32( h->mb.cache.mv[l][i8+3*8], mv[iv + 3*s4x4] );
1294                 }
1295             }
1296         }
1297         h->mb.i_neighbour = new_neighbour;
1298     }
1299
1300     if( h->param.analyse.i_weighted_pred == X264_WEIGHTP_SMART && h->sh.i_type == SLICE_TYPE_P )
1301     {
1302         /* Handle reference frame duplicates */
1303         int i8 = x264_scan8[0] - 8;
1304         h->mb.cache.ref[0][i8+0] =
1305         h->mb.cache.ref[0][i8+1] = deblock_ref_table(h->mb.cache.ref[0][i8+0]);
1306         h->mb.cache.ref[0][i8+2] =
1307         h->mb.cache.ref[0][i8+3] = deblock_ref_table(h->mb.cache.ref[0][i8+2]);
1308
1309         i8 = x264_scan8[0] - 1;
1310         h->mb.cache.ref[0][i8+0*8] =
1311         h->mb.cache.ref[0][i8+1*8] = deblock_ref_table(h->mb.cache.ref[0][i8+0*8]);
1312         h->mb.cache.ref[0][i8+2*8] =
1313         h->mb.cache.ref[0][i8+3*8] = deblock_ref_table(h->mb.cache.ref[0][i8+2*8]);
1314
1315         int ref0 = deblock_ref_table(h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[ 0]]);
1316         int ref1 = deblock_ref_table(h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[ 4]]);
1317         int ref2 = deblock_ref_table(h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[ 8]]);
1318         int ref3 = deblock_ref_table(h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[12]]);
1319         uint32_t reftop = pack16to32( (uint8_t)ref0, (uint8_t)ref1 ) * 0x0101;
1320         uint32_t refbot = pack16to32( (uint8_t)ref2, (uint8_t)ref3 ) * 0x0101;
1321
1322         M32( &h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[0]+8*0] ) = reftop;
1323         M32( &h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[0]+8*1] ) = reftop;
1324         M32( &h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[0]+8*2] ) = refbot;
1325         M32( &h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[0]+8*3] ) = refbot;
1326     }
1327
1328     /* Munge NNZ for cavlc + 8x8dct */
1329     if( !h->param.b_cabac && h->pps->b_transform_8x8_mode )
1330     {
1331         uint8_t (*nnz)[24] = h->mb.non_zero_count;
1332         int top = h->mb.i_mb_top_xy;
1333         int left = h->mb.i_mb_left_xy[0];
1334
1335         if( (h->mb.i_neighbour & MB_TOP) && h->mb.mb_transform_size[top] )
1336         {
1337             int i8 = x264_scan8[0] - 8;
1338             int nnz_top0 = M16( &nnz[top][8] ) | M16( &nnz[top][12] );
1339             int nnz_top1 = M16( &nnz[top][10] ) | M16( &nnz[top][14] );
1340             M16( &h->mb.cache.non_zero_count[i8+0] ) = nnz_top0 ? 0x0101 : 0;
1341             M16( &h->mb.cache.non_zero_count[i8+2] ) = nnz_top1 ? 0x0101 : 0;
1342         }
1343
1344         if( (h->mb.i_neighbour & MB_LEFT) && h->mb.mb_transform_size[left] )
1345         {
1346             int i8 = x264_scan8[0] - 1;
1347             int nnz_left0 = M16( &nnz[left][2] ) | M16( &nnz[left][6] );
1348             int nnz_left1 = M16( &nnz[left][10] ) | M16( &nnz[left][14] );
1349             h->mb.cache.non_zero_count[i8+8*0] = !!nnz_left0;
1350             h->mb.cache.non_zero_count[i8+8*1] = !!nnz_left0;
1351             h->mb.cache.non_zero_count[i8+8*2] = !!nnz_left1;
1352             h->mb.cache.non_zero_count[i8+8*3] = !!nnz_left1;
1353         }
1354
1355         if( h->mb.mb_transform_size[h->mb.i_mb_xy] )
1356         {
1357             int nnz0 = M16( &h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[ 0]] ) | M16( &h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[ 2]] );
1358             int nnz1 = M16( &h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[ 4]] ) | M16( &h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[ 6]] );
1359             int nnz2 = M16( &h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[ 8]] ) | M16( &h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[10]] );
1360             int nnz3 = M16( &h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[12]] ) | M16( &h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[14]] );
1361             uint32_t nnztop = pack16to32( !!nnz0, !!nnz1 ) * 0x0101;
1362             uint32_t nnzbot = pack16to32( !!nnz2, !!nnz3 ) * 0x0101;
1363
1364             M32( &h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[0]+8*0] ) = nnztop;
1365             M32( &h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[0]+8*1] ) = nnztop;
1366             M32( &h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[0]+8*2] ) = nnzbot;
1367             M32( &h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[0]+8*3] ) = nnzbot;
1368         }
1369     }
1370 }
1371
1372 static void ALWAYS_INLINE x264_macroblock_store_pic( x264_t *h, int mb_x, int mb_y, int i, int b_mbaff )
1373 {
1374     int w = i ? 8 : 16;
1375     int i_stride = h->fdec->i_stride[i];
1376     int i_stride2 = i_stride << (b_mbaff && h->mb.b_interlaced);
1377     int i_pix_offset = (b_mbaff && h->mb.b_interlaced)
1378                      ? 16 * mb_x + w * (mb_y&~1) * i_stride + (mb_y&1) * i_stride
1379                      : 16 * mb_x + w * mb_y * i_stride;
1380     if( i )
1381         h->mc.store_interleave_8x8x2( &h->fdec->plane[1][i_pix_offset], i_stride2, h->mb.pic.p_fdec[1], h->mb.pic.p_fdec[2] );
1382     else
1383         h->mc.copy[PIXEL_16x16]( &h->fdec->plane[0][i_pix_offset], i_stride2, h->mb.pic.p_fdec[0], FDEC_STRIDE, 16 );
1384 }
1385
1386 static void ALWAYS_INLINE x264_macroblock_backup_intra( x264_t *h, int mb_x, int mb_y, int b_mbaff )
1387 {
1388     /* In MBAFF we store the last two rows in intra_border_backup[0] and [1].
1389      * For progressive mbs this is the bottom two rows, and for interlaced the
1390      * bottom row of each field. We also store samples needed for the next
1391      * mbpair in intra_border_backup[2]. */
1392     int backup_dst = !b_mbaff ? 0 : (mb_y&1) ? 1 : h->mb.b_interlaced ? 0 : 2;
1393     memcpy( &h->intra_border_backup[backup_dst][0][mb_x*16  ], h->mb.pic.p_fdec[0]+FDEC_STRIDE*15, 16*sizeof(pixel) );
1394     memcpy( &h->intra_border_backup[backup_dst][1][mb_x*16  ], h->mb.pic.p_fdec[1]+FDEC_STRIDE*7,   8*sizeof(pixel) );
1395     memcpy( &h->intra_border_backup[backup_dst][1][mb_x*16+8], h->mb.pic.p_fdec[2]+FDEC_STRIDE*7,   8*sizeof(pixel) );
1396     if( b_mbaff )
1397     {
1398         if( mb_y&1 )
1399         {
1400             int backup_src = (h->mb.b_interlaced ? 7 : 14) * FDEC_STRIDE;
1401             backup_dst = h->mb.b_interlaced ? 2 : 0;
1402             memcpy( &h->intra_border_backup[backup_dst][0][mb_x*16  ], h->mb.pic.p_fdec[0]+backup_src, 16*sizeof(pixel) );
1403             backup_src = (h->mb.b_interlaced ? 3 : 6) * FDEC_STRIDE;
1404             memcpy( &h->intra_border_backup[backup_dst][1][mb_x*16  ], h->mb.pic.p_fdec[1]+backup_src,  8*sizeof(pixel) );
1405             memcpy( &h->intra_border_backup[backup_dst][1][mb_x*16+8], h->mb.pic.p_fdec[2]+backup_src,  8*sizeof(pixel) );
1406         }
1407     }
1408     else
1409     {
1410         /* In progressive we update intra_border_backup in-place, so the topleft neighbor will
1411          * no longer exist there when load_pic_pointers wants it. Move it within p_fdec instead. */
1412         h->mb.pic.p_fdec[0][-FDEC_STRIDE-1] = h->mb.pic.p_fdec[0][-FDEC_STRIDE+15];
1413         h->mb.pic.p_fdec[1][-FDEC_STRIDE-1] = h->mb.pic.p_fdec[1][-FDEC_STRIDE+7];
1414         h->mb.pic.p_fdec[2][-FDEC_STRIDE-1] = h->mb.pic.p_fdec[2][-FDEC_STRIDE+7];
1415     }
1416 }
1417
1418 void x264_macroblock_cache_save( x264_t *h )
1419 {
1420     const int i_mb_xy = h->mb.i_mb_xy;
1421     const int i_mb_type = x264_mb_type_fix[h->mb.i_type];
1422     const int s8x8 = h->mb.i_b8_stride;
1423     const int s4x4 = h->mb.i_b4_stride;
1424     const int i_mb_4x4 = h->mb.i_b4_xy;
1425     const int i_mb_8x8 = h->mb.i_b8_xy;
1426
1427     /* GCC pessimizes direct stores to heap-allocated arrays due to aliasing. */
1428     /* By only dereferencing them once, we avoid this issue. */
1429     int8_t *i4x4 = h->mb.intra4x4_pred_mode[i_mb_xy];
1430     uint8_t *nnz = h->mb.non_zero_count[i_mb_xy];
1431
1432     if( h->sh.b_mbaff )
1433     {
1434         x264_macroblock_backup_intra( h, h->mb.i_mb_x, h->mb.i_mb_y, 1 );
1435         x264_macroblock_store_pic( h, h->mb.i_mb_x, h->mb.i_mb_y, 0, 1 );
1436         x264_macroblock_store_pic( h, h->mb.i_mb_x, h->mb.i_mb_y, 1, 1 );
1437     }
1438     else
1439     {
1440         x264_macroblock_backup_intra( h, h->mb.i_mb_x, h->mb.i_mb_y, 0 );
1441         x264_macroblock_store_pic( h, h->mb.i_mb_x, h->mb.i_mb_y, 0, 0 );
1442         x264_macroblock_store_pic( h, h->mb.i_mb_x, h->mb.i_mb_y, 1, 0 );
1443     }
1444
1445     x264_prefetch_fenc( h, h->fdec, h->mb.i_mb_x, h->mb.i_mb_y );
1446
1447     h->mb.type[i_mb_xy] = i_mb_type;
1448     h->mb.slice_table[i_mb_xy] = h->sh.i_first_mb;
1449     h->mb.partition[i_mb_xy] = IS_INTRA( i_mb_type ) ? D_16x16 : h->mb.i_partition;
1450     h->mb.i_mb_prev_xy = i_mb_xy;
1451
1452     /* save intra4x4 */
1453     if( i_mb_type == I_4x4 )
1454     {
1455         CP32( &i4x4[0], &h->mb.cache.intra4x4_pred_mode[x264_scan8[10]] );
1456         M32( &i4x4[4] ) = pack8to32( h->mb.cache.intra4x4_pred_mode[x264_scan8[5] ],
1457                                      h->mb.cache.intra4x4_pred_mode[x264_scan8[7] ],
1458                                      h->mb.cache.intra4x4_pred_mode[x264_scan8[13] ], 0);
1459     }
1460     else if( !h->param.b_constrained_intra || IS_INTRA(i_mb_type) )
1461         M64( i4x4 ) = I_PRED_4x4_DC * 0x0101010101010101ULL;
1462     else
1463         M64( i4x4 ) = (uint8_t)(-1) * 0x0101010101010101ULL;
1464
1465
1466     if( i_mb_type == I_PCM )
1467     {
1468         h->mb.qp[i_mb_xy] = 0;
1469         h->mb.i_last_dqp = 0;
1470         h->mb.i_cbp_chroma = 2;
1471         h->mb.i_cbp_luma = 0xf;
1472         h->mb.cbp[i_mb_xy] = 0x72f;   /* all set */
1473         h->mb.b_transform_8x8 = 0;
1474         for( int i = 0; i < 24; i++ )
1475             h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[i]] = h->param.b_cabac ? 1 : 16;
1476     }
1477     else
1478     {
1479         if( h->mb.i_type != I_16x16 && h->mb.i_cbp_luma == 0 && h->mb.i_cbp_chroma == 0 )
1480             h->mb.i_qp = h->mb.i_last_qp;
1481         h->mb.qp[i_mb_xy] = h->mb.i_qp;
1482         h->mb.i_last_dqp = h->mb.i_qp - h->mb.i_last_qp;
1483         h->mb.i_last_qp = h->mb.i_qp;
1484     }
1485
1486     /* save non zero count */
1487     CP32( &nnz[0*4], &h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[0]+0*8] );
1488     CP32( &nnz[1*4], &h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[0]+1*8] );
1489     CP32( &nnz[2*4], &h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[0]+2*8] );
1490     CP32( &nnz[3*4], &h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[0]+3*8] );
1491     M16( &nnz[16+0*2] ) = M32( &h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[16+0*2]-1] ) >> 8;
1492     M16( &nnz[16+1*2] ) = M32( &h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[16+1*2]-1] ) >> 8;
1493     M16( &nnz[16+2*2] ) = M32( &h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[16+2*2]-1] ) >> 8;
1494     M16( &nnz[16+3*2] ) = M32( &h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[16+3*2]-1] ) >> 8;
1495
1496     if( h->mb.i_cbp_luma == 0 && h->mb.i_type != I_8x8 )
1497         h->mb.b_transform_8x8 = 0;
1498     h->mb.mb_transform_size[i_mb_xy] = h->mb.b_transform_8x8;
1499
1500     if( h->sh.i_type != SLICE_TYPE_I )
1501     {
1502         int16_t (*mv0)[2] = &h->mb.mv[0][i_mb_4x4];
1503         int16_t (*mv1)[2] = &h->mb.mv[1][i_mb_4x4];
1504         int8_t *ref0 = &h->mb.ref[0][i_mb_8x8];
1505         int8_t *ref1 = &h->mb.ref[1][i_mb_8x8];
1506         if( !IS_INTRA( i_mb_type ) )
1507         {
1508             ref0[0+0*s8x8] = h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[0]];
1509             ref0[1+0*s8x8] = h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[4]];
1510             ref0[0+1*s8x8] = h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[8]];
1511             ref0[1+1*s8x8] = h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[12]];
1512             CP128( &mv0[0*s4x4], h->mb.cache.mv[0][x264_scan8[0]+8*0] );
1513             CP128( &mv0[1*s4x4], h->mb.cache.mv[0][x264_scan8[0]+8*1] );
1514             CP128( &mv0[2*s4x4], h->mb.cache.mv[0][x264_scan8[0]+8*2] );
1515             CP128( &mv0[3*s4x4], h->mb.cache.mv[0][x264_scan8[0]+8*3] );
1516             if( h->sh.i_type == SLICE_TYPE_B )
1517             {
1518                 ref1[0+0*s8x8] = h->mb.cache.ref[1][x264_scan8[0]];
1519                 ref1[1+0*s8x8] = h->mb.cache.ref[1][x264_scan8[4]];
1520                 ref1[0+1*s8x8] = h->mb.cache.ref[1][x264_scan8[8]];
1521                 ref1[1+1*s8x8] = h->mb.cache.ref[1][x264_scan8[12]];
1522                 CP128( &mv1[0*s4x4], h->mb.cache.mv[1][x264_scan8[0]+8*0] );
1523                 CP128( &mv1[1*s4x4], h->mb.cache.mv[1][x264_scan8[0]+8*1] );
1524                 CP128( &mv1[2*s4x4], h->mb.cache.mv[1][x264_scan8[0]+8*2] );
1525                 CP128( &mv1[3*s4x4], h->mb.cache.mv[1][x264_scan8[0]+8*3] );
1526             }
1527         }
1528         else
1529         {
1530             M16( &ref0[0*s8x8] ) = (uint8_t)(-1) * 0x0101;
1531             M16( &ref0[1*s8x8] ) = (uint8_t)(-1) * 0x0101;
1532             M128( &mv0[0*s4x4] ) = M128_ZERO;
1533             M128( &mv0[1*s4x4] ) = M128_ZERO;
1534             M128( &mv0[2*s4x4] ) = M128_ZERO;
1535             M128( &mv0[3*s4x4] ) = M128_ZERO;
1536             if( h->sh.i_type == SLICE_TYPE_B )
1537             {
1538                 M16( &ref1[0*s8x8] ) = (uint8_t)(-1) * 0x0101;
1539                 M16( &ref1[1*s8x8] ) = (uint8_t)(-1) * 0x0101;
1540                 M128( &mv1[0*s4x4] ) = M128_ZERO;
1541                 M128( &mv1[1*s4x4] ) = M128_ZERO;
1542                 M128( &mv1[2*s4x4] ) = M128_ZERO;
1543                 M128( &mv1[3*s4x4] ) = M128_ZERO;
1544             }
1545         }
1546     }
1547
1548     if( h->param.b_cabac )
1549     {
1550         uint8_t (*mvd0)[2] = h->mb.mvd[0][i_mb_xy];
1551         uint8_t (*mvd1)[2] = h->mb.mvd[1][i_mb_xy];
1552         if( IS_INTRA(i_mb_type) && i_mb_type != I_PCM )
1553             h->mb.chroma_pred_mode[i_mb_xy] = x264_mb_pred_mode8x8c_fix[ h->mb.i_chroma_pred_mode ];
1554         else
1555             h->mb.chroma_pred_mode[i_mb_xy] = I_PRED_CHROMA_DC;
1556
1557         if( (0x3FF30 >> i_mb_type) & 1 ) /* !INTRA && !SKIP && !DIRECT */
1558         {
1559             CP64( mvd0[0], h->mb.cache.mvd[0][x264_scan8[10]] );
1560             CP16( mvd0[4], h->mb.cache.mvd[0][x264_scan8[5 ]] );
1561             CP16( mvd0[5], h->mb.cache.mvd[0][x264_scan8[7 ]] );
1562             CP16( mvd0[6], h->mb.cache.mvd[0][x264_scan8[13]] );
1563             if( h->sh.i_type == SLICE_TYPE_B )
1564             {
1565                 CP64( mvd1[0], h->mb.cache.mvd[1][x264_scan8[10]] );
1566                 CP16( mvd1[4], h->mb.cache.mvd[1][x264_scan8[5 ]] );
1567                 CP16( mvd1[5], h->mb.cache.mvd[1][x264_scan8[7 ]] );
1568                 CP16( mvd1[6], h->mb.cache.mvd[1][x264_scan8[13]] );
1569             }
1570         }
1571         else
1572         {
1573             M128( mvd0[0] ) = M128_ZERO;
1574             if( h->sh.i_type == SLICE_TYPE_B )
1575                 M128( mvd1[0] ) = M128_ZERO;
1576         }
1577
1578         if( h->sh.i_type == SLICE_TYPE_B )
1579         {
1580             if( i_mb_type == B_SKIP || i_mb_type == B_DIRECT )
1581                 h->mb.skipbp[i_mb_xy] = 0xf;
1582             else if( i_mb_type == B_8x8 )
1583             {
1584                 int skipbp = ( h->mb.i_sub_partition[0] == D_DIRECT_8x8 ) << 0;
1585                 skipbp    |= ( h->mb.i_sub_partition[1] == D_DIRECT_8x8 ) << 1;
1586                 skipbp    |= ( h->mb.i_sub_partition[2] == D_DIRECT_8x8 ) << 2;
1587                 skipbp    |= ( h->mb.i_sub_partition[3] == D_DIRECT_8x8 ) << 3;
1588                 h->mb.skipbp[i_mb_xy] = skipbp;
1589             }
1590             else
1591                 h->mb.skipbp[i_mb_xy] = 0;
1592         }
1593     }
1594 }
1595
1596
1597 void x264_macroblock_bipred_init( x264_t *h )
1598 {
1599     for( int field = 0; field <= h->sh.b_mbaff; field++ )
1600         for( int i_ref0 = 0; i_ref0 < (h->i_ref[0]<<h->sh.b_mbaff); i_ref0++ )
1601         {
1602             x264_frame_t *l0 = h->fref[0][i_ref0>>h->sh.b_mbaff];
1603             int poc0 = l0->i_poc + l0->i_delta_poc[field^(i_ref0&1)];
1604             for( int i_ref1 = 0; i_ref1 < (h->i_ref[1]<<h->sh.b_mbaff); i_ref1++ )
1605             {
1606                 int dist_scale_factor;
1607                 x264_frame_t *l1 = h->fref[1][i_ref1>>h->sh.b_mbaff];
1608                 int poc1 = l1->i_poc + l1->i_delta_poc[field^(i_ref1&1)];
1609                 int cur_poc = h->fdec->i_poc + h->fdec->i_delta_poc[field];
1610                 int td = x264_clip3( poc1 - poc0, -128, 127 );
1611                 if( td == 0 /* || pic0 is a long-term ref */ )
1612                     dist_scale_factor = 256;
1613                 else
1614                 {
1615                     int tb = x264_clip3( cur_poc - poc0, -128, 127 );
1616                     int tx = (16384 + (abs(td) >> 1)) / td;
1617                     dist_scale_factor = x264_clip3( (tb * tx + 32) >> 6, -1024, 1023 );
1618                 }
1619
1620                 h->mb.dist_scale_factor_buf[field][i_ref0][i_ref1] = dist_scale_factor;
1621
1622                 dist_scale_factor >>= 2;
1623                 if( h->param.analyse.b_weighted_bipred
1624                       && dist_scale_factor >= -64
1625                       && dist_scale_factor <= 128 )
1626                 {
1627                     h->mb.bipred_weight_buf[field][i_ref0][i_ref1] = 64 - dist_scale_factor;
1628                     // ssse3 implementation of biweight doesn't support the extrema.
1629                     // if we ever generate them, we'll have to drop that optimization.
1630                     assert( dist_scale_factor >= -63 && dist_scale_factor <= 127 );
1631                 }
1632                 else
1633                     h->mb.bipred_weight_buf[field][i_ref0][i_ref1] = 32;
1634             }
1635         }
1636 }
1637