fc662907bd2890de3fce4d13a663a96d4c79f50f
[x262.git] / encoder / cavlc.c
1 /*****************************************************************************
2  * cavlc.c: h264 encoder library
3  *****************************************************************************
4  * Copyright (C) 2003 Laurent Aimar
5  * $Id: cavlc.c,v 1.1 2004/06/03 19:27:08 fenrir Exp $
6  *
7  * Authors: Laurent Aimar <fenrir@via.ecp.fr>
8  *
9  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
10  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
11  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
12  * (at your option) any later version.
13  *
14  * This program 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
17  * GNU General Public License for more details.
18  *
19  * You should have received a copy of the GNU General Public License
20  * along with this program; if not, write to the Free Software
21  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111, USA.
22  *****************************************************************************/
23
24 #include <stdio.h>
25 #include <string.h>
26
27 #include "common/common.h"
28 #include "common/vlc.h"
29 #include "macroblock.h"
30
31 static const uint8_t intra4x4_cbp_to_golomb[48]=
32 {
33   3, 29, 30, 17, 31, 18, 37,  8, 32, 38, 19,  9, 20, 10, 11,  2,
34  16, 33, 34, 21, 35, 22, 39,  4, 36, 40, 23,  5, 24,  6,  7,  1,
35  41, 42, 43, 25, 44, 26, 46, 12, 45, 47, 27, 13, 28, 14, 15,  0
36 };
37 static const uint8_t inter_cbp_to_golomb[48]=
38 {
39   0,  2,  3,  7,  4,  8, 17, 13,  5, 18,  9, 14, 10, 15, 16, 11,
40   1, 32, 33, 36, 34, 37, 44, 40, 35, 45, 38, 41, 39, 42, 43, 19,
41   6, 24, 25, 20, 26, 21, 46, 28, 27, 47, 22, 29, 23, 30, 31, 12
42 };
43 static const uint8_t mb_type_b_to_golomb[3][9]=
44 {
45     { 4,  8, 12, 10,  6, 14, 16, 18, 20 }, /* D_16x8 */
46     { 5,  9, 13, 11,  7, 15, 17, 19, 21 }, /* D_8x16 */
47     { 1, -1, -1, -1,  2, -1, -1, -1,  3 }  /* D_16x16 */
48 };
49 static const uint8_t sub_mb_type_p_to_golomb[4]=
50 {
51     3, 1, 2, 0
52 };
53 static const uint8_t sub_mb_type_b_to_golomb[13]=
54 {
55     10,  4,  5,  1, 11,  6,  7,  2, 12,  8,  9,  3,  0
56 };
57
58 #define BLOCK_INDEX_CHROMA_DC   (-1)
59 #define BLOCK_INDEX_LUMA_DC     (-2)
60
61 static inline void bs_write_vlc( bs_t *s, vlc_t v )
62 {
63     bs_write( s, v.i_size, v.i_bits );
64 }
65
66 /****************************************************************************
67  * block_residual_write_cavlc:
68  ****************************************************************************/
69 static void block_residual_write_cavlc( x264_t *h, bs_t *s, int i_idx, int *l, int i_count )
70 {
71     int level[16], run[16];
72     int i_total, i_trailing;
73     int i_total_zero;
74     int i_last;
75     unsigned int i_sign;
76
77     int i;
78     int i_zero_left;
79     int i_suffix_length;
80
81     /* first find i_last */
82     i_last = i_count - 1;
83     while( i_last >= 0 && l[i_last] == 0 )
84     {
85         i_last--;
86     }
87
88     i_sign = 0;
89     i_total = 0;
90     i_trailing = 0;
91     i_total_zero = 0;
92
93     if( i_last >= 0 )
94     {
95         int b_trailing = 1;
96         int idx = 0;
97
98         /* level and run and total */
99         while( i_last >= 0 )
100         {
101             level[idx] = l[i_last--];
102
103             run[idx] = 0;
104             while( i_last >= 0 && l[i_last] == 0 )
105             {
106                 run[idx]++;
107                 i_last--;
108             }
109
110             i_total++;
111             i_total_zero += run[idx];
112
113             if( b_trailing && abs( level[idx] ) == 1 && i_trailing < 3 )
114             {
115                 i_sign <<= 1;
116                 if( level[idx] < 0 )
117                 {
118                     i_sign |= 0x01;
119                 }
120
121                 i_trailing++;
122             }
123             else
124             {
125                 b_trailing = 0;
126             }
127
128             idx++;
129         }
130     }
131
132     /* total/trailing */
133     if( i_idx == BLOCK_INDEX_CHROMA_DC )
134     {
135         bs_write_vlc( s, x264_coeff_token[4][i_total*4+i_trailing] );
136     }
137     else
138     {
139         /* x264_mb_predict_non_zero_code return 0 <-> (16+16+1)>>1 = 16 */
140         static const int ct_index[17] = {0,0,1,1,2,2,2,2,3,3,3,3,3,3,3,3,3 };
141         int nC;
142
143         if( i_idx == BLOCK_INDEX_LUMA_DC )
144         {
145             nC = x264_mb_predict_non_zero_code( h, 0 );
146         }
147         else
148         {
149             nC = x264_mb_predict_non_zero_code( h, i_idx );
150         }
151
152         bs_write_vlc( s, x264_coeff_token[ct_index[nC]][i_total*4+i_trailing] );
153     }
154
155     if( i_total <= 0 )
156     {
157         return;
158     }
159
160     i_suffix_length = i_total > 10 && i_trailing < 3 ? 1 : 0;
161     if( i_trailing > 0 )
162     {
163         bs_write( s, i_trailing, i_sign );
164     }
165     for( i = i_trailing; i < i_total; i++ )
166     {
167         int i_level_code;
168
169         /* calculate level code */
170         if( level[i] < 0 )
171         {
172             i_level_code = -2*level[i] - 1;
173         }
174         else /* if( level[i] > 0 ) */
175         {
176             i_level_code = 2 * level[i] - 2;
177         }
178         if( i == i_trailing && i_trailing < 3 )
179         {
180             i_level_code -=2; /* as level[i] can't be 1 for the first one if i_trailing < 3 */
181         }
182
183         if( ( i_level_code >> i_suffix_length ) < 14 )
184         {
185             bs_write_vlc( s, x264_level_prefix[i_level_code >> i_suffix_length] );
186             if( i_suffix_length > 0 )
187             {
188                 bs_write( s, i_suffix_length, i_level_code );
189             }
190         }
191         else if( i_suffix_length == 0 && i_level_code < 30 )
192         {
193             bs_write_vlc( s, x264_level_prefix[14] );
194             bs_write( s, 4, i_level_code - 14 );
195         }
196         else if( i_suffix_length > 0 && ( i_level_code >> i_suffix_length ) == 14 )
197         {
198             bs_write_vlc( s, x264_level_prefix[14] );
199             bs_write( s, i_suffix_length, i_level_code );
200         }
201         else
202         {
203             bs_write_vlc( s, x264_level_prefix[15] );
204             i_level_code -= 15 << i_suffix_length;
205             if( i_suffix_length == 0 )
206             {
207                 i_level_code -= 15;
208             }
209
210             if( i_level_code >= ( 1 << 12 ) || i_level_code < 0 )
211             {
212                 x264_log(h, X264_LOG_ERROR, "OVERFLOW levelcode=%d\n", i_level_code );
213             }
214
215             bs_write( s, 12, i_level_code );    /* check overflow ?? */
216         }
217
218         if( i_suffix_length == 0 )
219         {
220             i_suffix_length++;
221         }
222         if( abs( level[i] ) > ( 3 << ( i_suffix_length - 1 ) ) && i_suffix_length < 6 )
223         {
224             i_suffix_length++;
225         }
226     }
227
228     if( i_total < i_count )
229     {
230         if( i_idx == BLOCK_INDEX_CHROMA_DC )
231         {
232             bs_write_vlc( s, x264_total_zeros_dc[i_total-1][i_total_zero] );
233         }
234         else
235         {
236             bs_write_vlc( s, x264_total_zeros[i_total-1][i_total_zero] );
237         }
238     }
239
240     for( i = 0, i_zero_left = i_total_zero; i < i_total - 1; i++ )
241     {
242         int i_zl;
243
244         if( i_zero_left <= 0 )
245         {
246             break;
247         }
248
249         i_zl = X264_MIN( i_zero_left - 1, 6 );
250
251         bs_write_vlc( s, x264_run_before[i_zl][run[i]] );
252
253         i_zero_left -= run[i];
254     }
255 }
256
257 static void cavlc_qp_delta( x264_t *h, bs_t *s )
258 {
259     int i_dqp = h->mb.i_qp - h->mb.i_last_qp;
260     if( i_dqp )
261     {
262         if( i_dqp < -26 )
263             i_dqp += 52;
264         else if( i_dqp > 25 )
265             i_dqp -= 52;
266     }
267     bs_write_se( s, i_dqp );
268 }
269
270 static void x264_sub_mb_mv_write_cavlc( x264_t *h, bs_t *s, int i_list )
271 {
272     int i;
273     for( i = 0; i < 4; i++ )
274     {
275         int mvp[2];
276
277         if( !x264_mb_partition_listX_table[i_list][ h->mb.i_sub_partition[i] ] )
278         {
279             continue;
280         }
281
282         switch( h->mb.i_sub_partition[i] )
283         {
284             case D_L0_8x8:
285             case D_L1_8x8:
286             case D_BI_8x8:
287                 x264_mb_predict_mv( h, i_list, 4*i, 2, mvp );
288                 bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[i_list][x264_scan8[4*i]][0] - mvp[0] );
289                 bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[i_list][x264_scan8[4*i]][1] - mvp[1] );
290                 break;
291             case D_L0_8x4:
292             case D_L1_8x4:
293             case D_BI_8x4:
294                 x264_mb_predict_mv( h, i_list, 4*i+0, 2, mvp );
295                 bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[i_list][x264_scan8[4*i]][0] - mvp[0] );
296                 bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[i_list][x264_scan8[4*i]][1] - mvp[1] );
297
298                 x264_mb_predict_mv( h, i_list, 4*i+2, 2, mvp );
299                 bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[i_list][x264_scan8[4*i+2]][0] - mvp[0] );
300                 bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[i_list][x264_scan8[4*i+2]][1] - mvp[1] );
301                 break;
302             case D_L0_4x8:
303             case D_L1_4x8:
304             case D_BI_4x8:
305                 x264_mb_predict_mv( h, i_list, 4*i+0, 1, mvp );
306                 bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[i_list][x264_scan8[4*i]][0] - mvp[0] );
307                 bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[i_list][x264_scan8[4*i]][1] - mvp[1] );
308
309                 x264_mb_predict_mv( h, i_list, 4*i+1, 1, mvp );
310                 bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[i_list][x264_scan8[4*i+1]][0] - mvp[0] );
311                 bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[i_list][x264_scan8[4*i+1]][1] - mvp[1] );
312                 break;
313             case D_L0_4x4:
314             case D_L1_4x4:
315             case D_BI_4x4:
316                 x264_mb_predict_mv( h, i_list, 4*i+0, 1, mvp );
317                 bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[i_list][x264_scan8[4*i]][0] - mvp[0] );
318                 bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[i_list][x264_scan8[4*i]][1] - mvp[1] );
319
320                 x264_mb_predict_mv( h, i_list, 4*i+1, 1, mvp );
321                 bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[i_list][x264_scan8[4*i+1]][0] - mvp[0] );
322                 bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[i_list][x264_scan8[4*i+1]][1] - mvp[1] );
323
324                 x264_mb_predict_mv( h, i_list, 4*i+2, 1, mvp );
325                 bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[i_list][x264_scan8[4*i+2]][0] - mvp[0] );
326                 bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[i_list][x264_scan8[4*i+2]][1] - mvp[1] );
327
328                 x264_mb_predict_mv( h, i_list, 4*i+3, 1, mvp );
329                 bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[i_list][x264_scan8[4*i+3]][0] - mvp[0] );
330                 bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[i_list][x264_scan8[4*i+3]][1] - mvp[1] );
331                 break;
332         }
333     }
334 }
335
336 static void x264_macroblock_luma_write_cavlc( x264_t *h, bs_t *s )
337 {
338     int i8, i4, i;
339     if( h->mb.b_transform_8x8 )
340     {
341         /* shuffle 8x8 dct coeffs into 4x4 lists */
342         for( i8 = 0; i8 < 4; i8++ )
343             if( h->mb.i_cbp_luma & (1 << i8) )
344                 for( i4 = 0; i4 < 4; i4++ )
345                 {
346                     for( i = 0; i < 16; i++ )
347                         h->dct.block[i4+i8*4].luma4x4[i] = h->dct.luma8x8[i8][i4+i*4];
348                     h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[i4+i8*4]] =
349                         array_non_zero_count( h->dct.block[i4+i8*4].luma4x4, 16 );
350                 }
351     }
352
353     for( i8 = 0; i8 < 4; i8++ )
354         if( h->mb.i_cbp_luma & (1 << i8) )
355             for( i4 = 0; i4 < 4; i4++ )
356                 block_residual_write_cavlc( h, s, i4+i8*4, h->dct.block[i4+i8*4].luma4x4, 16 );
357 }
358
359 /*****************************************************************************
360  * x264_macroblock_write:
361  *****************************************************************************/
362 void x264_macroblock_write_cavlc( x264_t *h, bs_t *s )
363 {
364     const int i_mb_type = h->mb.i_type;
365     int i_mb_i_offset;
366     int i;
367
368 #ifndef RDO_SKIP_BS
369     const int i_mb_pos_start = bs_pos( s );
370     int       i_mb_pos_tex;
371 #endif
372
373     switch( h->sh.i_type )
374     {
375         case SLICE_TYPE_I:
376             i_mb_i_offset = 0;
377             break;
378         case SLICE_TYPE_P:
379             i_mb_i_offset = 5;
380             break;
381         case SLICE_TYPE_B:
382             i_mb_i_offset = 23;
383             break;
384         default:
385             x264_log(h, X264_LOG_ERROR, "internal error or slice unsupported\n" );
386             return;
387     }
388
389     /* Write:
390       - type
391       - prediction
392       - mv */
393     if( i_mb_type == I_PCM )
394     {
395         /* Untested */
396         bs_write_ue( s, i_mb_i_offset + 25 );
397
398 #ifdef RDO_SKIP_BS
399         s->i_bits_encoded += 384*8;
400 #else
401         bs_align_0( s );
402         /* Luma */
403         for( i = 0; i < 16*16; i++ )
404         {
405             const int x = 16 * h->mb.i_mb_x + (i % 16);
406             const int y = 16 * h->mb.i_mb_y + (i / 16);
407             bs_write( s, 8, h->fenc->plane[0][y*h->mb.pic.i_stride[0]+x] );
408         }
409         /* Cb */
410         for( i = 0; i < 8*8; i++ )
411         {
412             const int x = 8 * h->mb.i_mb_x + (i % 8);
413             const int y = 8 * h->mb.i_mb_y + (i / 8);
414             bs_write( s, 8, h->fenc->plane[1][y*h->mb.pic.i_stride[1]+x] );
415         }
416         /* Cr */
417         for( i = 0; i < 8*8; i++ )
418         {
419             const int x = 8 * h->mb.i_mb_x + (i % 8);
420             const int y = 8 * h->mb.i_mb_y + (i / 8);
421             bs_write( s, 8, h->fenc->plane[2][y*h->mb.pic.i_stride[2]+x] );
422         }
423 #endif
424         return;
425     }
426     else if( i_mb_type == I_4x4 || i_mb_type == I_8x8 )
427     {
428         int di = i_mb_type == I_8x8 ? 4 : 1;
429         bs_write_ue( s, i_mb_i_offset + 0 );
430         if( h->pps->b_transform_8x8_mode )
431             bs_write1( s, h->mb.b_transform_8x8 );
432
433         /* Prediction: Luma */
434         for( i = 0; i < 16; i += di )
435         {
436             int i_pred = x264_mb_predict_intra4x4_mode( h, i );
437             int i_mode = x264_mb_pred_mode4x4_fix( h->mb.cache.intra4x4_pred_mode[x264_scan8[i]] );
438
439             if( i_pred == i_mode)
440             {
441                 bs_write1( s, 1 );  /* b_prev_intra4x4_pred_mode */
442             }
443             else
444             {
445                 bs_write1( s, 0 );  /* b_prev_intra4x4_pred_mode */
446                 if( i_mode < i_pred )
447                 {
448                     bs_write( s, 3, i_mode );
449                 }
450                 else
451                 {
452                     bs_write( s, 3, i_mode - 1 );
453                 }
454             }
455         }
456         bs_write_ue( s, x264_mb_pred_mode8x8c_fix[ h->mb.i_chroma_pred_mode ] );
457     }
458     else if( i_mb_type == I_16x16 )
459     {
460         bs_write_ue( s, i_mb_i_offset + 1 + x264_mb_pred_mode16x16_fix[h->mb.i_intra16x16_pred_mode] +
461                         h->mb.i_cbp_chroma * 4 + ( h->mb.i_cbp_luma == 0 ? 0 : 12 ) );
462         bs_write_ue( s, x264_mb_pred_mode8x8c_fix[ h->mb.i_chroma_pred_mode ] );
463     }
464     else if( i_mb_type == P_L0 )
465     {
466         int mvp[2];
467
468         if( h->mb.i_partition == D_16x16 )
469         {
470             bs_write_ue( s, 0 );
471
472             if( h->sh.i_num_ref_idx_l0_active > 1 )
473             {
474                 bs_write_te( s, h->sh.i_num_ref_idx_l0_active - 1, h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[0]] );
475             }
476             x264_mb_predict_mv( h, 0, 0, 4, mvp );
477             bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[0][x264_scan8[0]][0] - mvp[0] );
478             bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[0][x264_scan8[0]][1] - mvp[1] );
479         }
480         else if( h->mb.i_partition == D_16x8 )
481         {
482             bs_write_ue( s, 1 );
483             if( h->sh.i_num_ref_idx_l0_active > 1 )
484             {
485                 bs_write_te( s, h->sh.i_num_ref_idx_l0_active - 1, h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[0]] );
486                 bs_write_te( s, h->sh.i_num_ref_idx_l0_active - 1, h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[8]] );
487             }
488
489             x264_mb_predict_mv( h, 0, 0, 4, mvp );
490             bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[0][x264_scan8[0]][0] - mvp[0] );
491             bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[0][x264_scan8[0]][1] - mvp[1] );
492
493             x264_mb_predict_mv( h, 0, 8, 4, mvp );
494             bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[0][x264_scan8[8]][0] - mvp[0] );
495             bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[0][x264_scan8[8]][1] - mvp[1] );
496         }
497         else if( h->mb.i_partition == D_8x16 )
498         {
499             bs_write_ue( s, 2 );
500             if( h->sh.i_num_ref_idx_l0_active > 1 )
501             {
502                 bs_write_te( s, h->sh.i_num_ref_idx_l0_active - 1, h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[0]] );
503                 bs_write_te( s, h->sh.i_num_ref_idx_l0_active - 1, h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[4]] );
504             }
505
506             x264_mb_predict_mv( h, 0, 0, 2, mvp );
507             bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[0][x264_scan8[0]][0] - mvp[0] );
508             bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[0][x264_scan8[0]][1] - mvp[1] );
509
510             x264_mb_predict_mv( h, 0, 4, 2, mvp );
511             bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[0][x264_scan8[4]][0] - mvp[0] );
512             bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[0][x264_scan8[4]][1] - mvp[1] );
513         }
514     }
515     else if( i_mb_type == P_8x8 )
516     {
517         int b_sub_ref0;
518
519         if( h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[0]] == 0 && h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[4]] == 0 &&
520             h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[8]] == 0 && h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[12]] == 0 )
521         {
522             bs_write_ue( s, 4 );
523             b_sub_ref0 = 0;
524         }
525         else
526         {
527             bs_write_ue( s, 3 );
528             b_sub_ref0 = 1;
529         }
530         /* sub mb type */
531         for( i = 0; i < 4; i++ )
532         {
533             bs_write_ue( s, sub_mb_type_p_to_golomb[ h->mb.i_sub_partition[i] ] );
534         }
535         /* ref0 */
536         if( h->sh.i_num_ref_idx_l0_active > 1 && b_sub_ref0 )
537         {
538             bs_write_te( s, h->sh.i_num_ref_idx_l0_active - 1, h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[0]] );
539             bs_write_te( s, h->sh.i_num_ref_idx_l0_active - 1, h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[4]] );
540             bs_write_te( s, h->sh.i_num_ref_idx_l0_active - 1, h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[8]] );
541             bs_write_te( s, h->sh.i_num_ref_idx_l0_active - 1, h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[12]] );
542         }
543
544         x264_sub_mb_mv_write_cavlc( h, s, 0 );
545     }
546     else if( i_mb_type == B_8x8 )
547     {
548         bs_write_ue( s, 22 );
549
550         /* sub mb type */
551         for( i = 0; i < 4; i++ )
552         {
553             bs_write_ue( s, sub_mb_type_b_to_golomb[ h->mb.i_sub_partition[i] ] );
554         }
555         /* ref */
556         for( i = 0; i < 4; i++ )
557         {
558             if( x264_mb_partition_listX_table[0][ h->mb.i_sub_partition[i] ] )
559             {
560                 bs_write_te( s, h->sh.i_num_ref_idx_l0_active - 1, h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[i*4]] );
561             }
562         }
563         for( i = 0; i < 4; i++ )
564         {
565             if( x264_mb_partition_listX_table[1][ h->mb.i_sub_partition[i] ] )
566             {
567                 bs_write_te( s, h->sh.i_num_ref_idx_l1_active - 1, h->mb.cache.ref[1][x264_scan8[i*4]] );
568             }
569         }
570         /* mvd */
571         x264_sub_mb_mv_write_cavlc( h, s, 0 );
572         x264_sub_mb_mv_write_cavlc( h, s, 1 );
573     }
574     else if( i_mb_type != B_DIRECT )
575     {
576         /* All B mode */
577         /* Motion Vector */
578         int i_list;
579         int mvp[2];
580
581         int b_list[2][2];
582
583         /* init ref list utilisations */
584         for( i = 0; i < 2; i++ )
585         {
586             b_list[0][i] = x264_mb_type_list0_table[i_mb_type][i];
587             b_list[1][i] = x264_mb_type_list1_table[i_mb_type][i];
588         }
589
590
591         bs_write_ue( s, mb_type_b_to_golomb[ h->mb.i_partition - D_16x8 ][ i_mb_type - B_L0_L0 ] );
592
593         for( i_list = 0; i_list < 2; i_list++ )
594         {
595             const int i_ref_max = i_list == 0 ? h->sh.i_num_ref_idx_l0_active : h->sh.i_num_ref_idx_l1_active;
596
597             if( i_ref_max > 1 )
598             {
599                 switch( h->mb.i_partition )
600                 {
601                     case D_16x16:
602                         if( b_list[i_list][0] ) bs_write_te( s, i_ref_max - 1, h->mb.cache.ref[i_list][x264_scan8[0]] );
603                         break;
604                     case D_16x8:
605                         if( b_list[i_list][0] ) bs_write_te( s, i_ref_max - 1, h->mb.cache.ref[i_list][x264_scan8[0]] );
606                         if( b_list[i_list][1] ) bs_write_te( s, i_ref_max - 1, h->mb.cache.ref[i_list][x264_scan8[8]] );
607                         break;
608                     case D_8x16:
609                         if( b_list[i_list][0] ) bs_write_te( s, i_ref_max - 1, h->mb.cache.ref[i_list][x264_scan8[0]] );
610                         if( b_list[i_list][1] ) bs_write_te( s, i_ref_max - 1, h->mb.cache.ref[i_list][x264_scan8[4]] );
611                         break;
612                 }
613             }
614         }
615         for( i_list = 0; i_list < 2; i_list++ )
616         {
617             switch( h->mb.i_partition )
618             {
619                 case D_16x16:
620                     if( b_list[i_list][0] )
621                     {
622                         x264_mb_predict_mv( h, i_list, 0, 4, mvp );
623                         bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[i_list][x264_scan8[0]][0] - mvp[0] );
624                         bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[i_list][x264_scan8[0]][1] - mvp[1] );
625                     }
626                     break;
627                 case D_16x8:
628                     if( b_list[i_list][0] )
629                     {
630                         x264_mb_predict_mv( h, i_list, 0, 4, mvp );
631                         bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[i_list][x264_scan8[0]][0] - mvp[0] );
632                         bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[i_list][x264_scan8[0]][1] - mvp[1] );
633                     }
634                     if( b_list[i_list][1] )
635                     {
636                         x264_mb_predict_mv( h, i_list, 8, 4, mvp );
637                         bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[i_list][x264_scan8[8]][0] - mvp[0] );
638                         bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[i_list][x264_scan8[8]][1] - mvp[1] );
639                     }
640                     break;
641                 case D_8x16:
642                     if( b_list[i_list][0] )
643                     {
644                         x264_mb_predict_mv( h, i_list, 0, 2, mvp );
645                         bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[i_list][x264_scan8[0]][0] - mvp[0] );
646                         bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[i_list][x264_scan8[0]][1] - mvp[1] );
647                     }
648                     if( b_list[i_list][1] )
649                     {
650                         x264_mb_predict_mv( h, i_list, 4, 2, mvp );
651                         bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[i_list][x264_scan8[4]][0] - mvp[0] );
652                         bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[i_list][x264_scan8[4]][1] - mvp[1] );
653                     }
654                     break;
655             }
656         }
657     }
658     else if( i_mb_type == B_DIRECT )
659     {
660         bs_write_ue( s, 0 );
661     }
662     else
663     {
664         x264_log(h, X264_LOG_ERROR, "invalid/unhandled mb_type\n" );
665         return;
666     }
667
668 #ifndef RDO_SKIP_BS
669     i_mb_pos_tex = bs_pos( s );
670     h->stat.frame.i_hdr_bits += i_mb_pos_tex - i_mb_pos_start;
671 #endif
672
673     /* Coded block patern */
674     if( i_mb_type == I_4x4 || i_mb_type == I_8x8 )
675     {
676         bs_write_ue( s, intra4x4_cbp_to_golomb[( h->mb.i_cbp_chroma << 4 )|h->mb.i_cbp_luma] );
677     }
678     else if( i_mb_type != I_16x16 )
679     {
680         bs_write_ue( s, inter_cbp_to_golomb[( h->mb.i_cbp_chroma << 4 )|h->mb.i_cbp_luma] );
681     }
682
683     /* transform size 8x8 flag */
684     if( h->mb.cache.b_transform_8x8_allowed && h->mb.i_cbp_luma && !IS_INTRA(i_mb_type) )
685     {
686         bs_write1( s, h->mb.b_transform_8x8 );
687     }
688
689     /* write residual */
690     if( i_mb_type == I_16x16 )
691     {
692         cavlc_qp_delta( h, s );
693
694         /* DC Luma */
695         block_residual_write_cavlc( h, s, BLOCK_INDEX_LUMA_DC , h->dct.luma16x16_dc, 16 );
696
697         /* AC Luma */
698         if( h->mb.i_cbp_luma != 0 )
699             for( i = 0; i < 16; i++ )
700                 block_residual_write_cavlc( h, s, i, h->dct.block[i].residual_ac, 15 );
701     }
702     else if( h->mb.i_cbp_luma != 0 || h->mb.i_cbp_chroma != 0 )
703     {
704         cavlc_qp_delta( h, s );
705         x264_macroblock_luma_write_cavlc( h, s );
706     }
707     if( h->mb.i_cbp_chroma != 0 )
708     {
709         /* Chroma DC residual present */
710         block_residual_write_cavlc( h, s, BLOCK_INDEX_CHROMA_DC, h->dct.chroma_dc[0], 4 );
711         block_residual_write_cavlc( h, s, BLOCK_INDEX_CHROMA_DC, h->dct.chroma_dc[1], 4 );
712         if( h->mb.i_cbp_chroma&0x02 ) /* Chroma AC residual present */
713             for( i = 0; i < 8; i++ )
714                 block_residual_write_cavlc( h, s, 16 + i, h->dct.block[16+i].residual_ac, 15 );
715     }
716
717 #ifndef RDO_SKIP_BS
718     if( IS_INTRA( i_mb_type ) )
719         h->stat.frame.i_itex_bits += bs_pos(s) - i_mb_pos_tex;
720     else
721         h->stat.frame.i_ptex_bits += bs_pos(s) - i_mb_pos_tex;
722 #endif
723 }