dsputil: Split off quarterpel bits into their own context
[ffmpeg.git] / libavcodec / cavs.c
1 /*
2  * Chinese AVS video (AVS1-P2, JiZhun profile) decoder.
3  * Copyright (c) 2006  Stefan Gehrer <stefan.gehrer@gmx.de>
4  *
5  * This file is part of Libav.
6  *
7  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
9  * License as published by the Free Software Foundation; either
10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
11  *
12  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
15  * Lesser General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
18  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
20  */
21
22 /**
23  * @file
24  * Chinese AVS video (AVS1-P2, JiZhun profile) decoder
25  * @author Stefan Gehrer <stefan.gehrer@gmx.de>
26  */
27
28 #include "avcodec.h"
29 #include "get_bits.h"
30 #include "golomb.h"
31 #include "h264chroma.h"
32 #include "mathops.h"
33 #include "qpeldsp.h"
34 #include "cavs.h"
35
36 static const uint8_t alpha_tab[64] = {
37      0,  0,  0,  0,  0,  0,  1,  1,  1,  1,  1,  2,  2,  2,  3,  3,
38      4,  4,  5,  5,  6,  7,  8,  9, 10, 11, 12, 13, 15, 16, 18, 20,
39     22, 24, 26, 28, 30, 33, 33, 35, 35, 36, 37, 37, 39, 39, 42, 44,
40     46, 48, 50, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64
41 };
42
43 static const uint8_t beta_tab[64] = {
44      0,  0,  0,  0,  0,  0,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  2,  2,  2,
45      2,  2,  3,  3,  3,  3,  4,  4,  4,  4,  5,  5,  5,  5,  6,  6,
46      6,  7,  7,  7,  8,  8,  8,  9,  9, 10, 10, 11, 11, 12, 13, 14,
47     15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 23, 24, 24, 25, 25, 26, 27
48 };
49
50 static const uint8_t tc_tab[64] = {
51     0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
52     1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 2,
53     2, 2, 2, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 4, 4, 4,
54     5, 5, 5, 6, 6, 6, 7, 7, 7, 7, 8, 8, 8, 9, 9, 9
55 };
56
57 /** mark block as unavailable, i.e. out of picture
58  *  or not yet decoded */
59 static const cavs_vector un_mv = { 0, 0, 1, NOT_AVAIL };
60
61 static const int8_t left_modifier_l[8] = {  0, -1,  6, -1, -1, 7, 6, 7 };
62 static const int8_t top_modifier_l[8]  = { -1,  1,  5, -1, -1, 5, 7, 7 };
63 static const int8_t left_modifier_c[7] = {  5, -1,  2, -1,  6, 5, 6 };
64 static const int8_t top_modifier_c[7]  = {  4,  1, -1, -1,  4, 6, 6 };
65
66 /*****************************************************************************
67  *
68  * in-loop deblocking filter
69  *
70  ****************************************************************************/
71
72 static inline int get_bs(cavs_vector *mvP, cavs_vector *mvQ, int b)
73 {
74     if ((mvP->ref == REF_INTRA) || (mvQ->ref == REF_INTRA))
75         return 2;
76     if ((abs(mvP->x - mvQ->x) >= 4) || (abs(mvP->y - mvQ->y) >= 4))
77         return 1;
78     if (b) {
79         mvP += MV_BWD_OFFS;
80         mvQ += MV_BWD_OFFS;
81         if ((abs(mvP->x - mvQ->x) >= 4) || (abs(mvP->y - mvQ->y) >= 4))
82             return 1;
83     } else {
84         if (mvP->ref != mvQ->ref)
85             return 1;
86     }
87     return 0;
88 }
89
90 #define SET_PARAMS                                                \
91     alpha = alpha_tab[av_clip(qp_avg + h->alpha_offset, 0, 63)];  \
92     beta  =  beta_tab[av_clip(qp_avg + h->beta_offset,  0, 63)];  \
93     tc    =    tc_tab[av_clip(qp_avg + h->alpha_offset, 0, 63)];
94
95 /**
96  * in-loop deblocking filter for a single macroblock
97  *
98  * boundary strength (bs) mapping:
99  *
100  * --4---5--
101  * 0   2   |
102  * | 6 | 7 |
103  * 1   3   |
104  * ---------
105  *
106  */
107 void ff_cavs_filter(AVSContext *h, enum cavs_mb mb_type)
108 {
109     uint8_t bs[8];
110     int qp_avg, alpha, beta, tc;
111     int i;
112
113     /* save un-deblocked lines */
114     h->topleft_border_y = h->top_border_y[h->mbx * 16 + 15];
115     h->topleft_border_u = h->top_border_u[h->mbx * 10 + 8];
116     h->topleft_border_v = h->top_border_v[h->mbx * 10 + 8];
117     memcpy(&h->top_border_y[h->mbx * 16],     h->cy + 15 * h->l_stride, 16);
118     memcpy(&h->top_border_u[h->mbx * 10 + 1], h->cu +  7 * h->c_stride, 8);
119     memcpy(&h->top_border_v[h->mbx * 10 + 1], h->cv +  7 * h->c_stride, 8);
120     for (i = 0; i < 8; i++) {
121         h->left_border_y[i * 2 + 1] = *(h->cy + 15 + (i * 2 + 0) * h->l_stride);
122         h->left_border_y[i * 2 + 2] = *(h->cy + 15 + (i * 2 + 1) * h->l_stride);
123         h->left_border_u[i + 1]     = *(h->cu + 7  +  i          * h->c_stride);
124         h->left_border_v[i + 1]     = *(h->cv + 7  +  i          * h->c_stride);
125     }
126     if (!h->loop_filter_disable) {
127         /* determine bs */
128         if (mb_type == I_8X8)
129             memset(bs, 2, 8);
130         else {
131             memset(bs, 0, 8);
132             if (ff_cavs_partition_flags[mb_type] & SPLITV) {
133                 bs[2] = get_bs(&h->mv[MV_FWD_X0], &h->mv[MV_FWD_X1], mb_type > P_8X8);
134                 bs[3] = get_bs(&h->mv[MV_FWD_X2], &h->mv[MV_FWD_X3], mb_type > P_8X8);
135             }
136             if (ff_cavs_partition_flags[mb_type] & SPLITH) {
137                 bs[6] = get_bs(&h->mv[MV_FWD_X0], &h->mv[MV_FWD_X2], mb_type > P_8X8);
138                 bs[7] = get_bs(&h->mv[MV_FWD_X1], &h->mv[MV_FWD_X3], mb_type > P_8X8);
139             }
140             bs[0] = get_bs(&h->mv[MV_FWD_A1], &h->mv[MV_FWD_X0], mb_type > P_8X8);
141             bs[1] = get_bs(&h->mv[MV_FWD_A3], &h->mv[MV_FWD_X2], mb_type > P_8X8);
142             bs[4] = get_bs(&h->mv[MV_FWD_B2], &h->mv[MV_FWD_X0], mb_type > P_8X8);
143             bs[5] = get_bs(&h->mv[MV_FWD_B3], &h->mv[MV_FWD_X1], mb_type > P_8X8);
144         }
145         if (AV_RN64(bs)) {
146             if (h->flags & A_AVAIL) {
147                 qp_avg = (h->qp + h->left_qp + 1) >> 1;
148                 SET_PARAMS;
149                 h->cdsp.cavs_filter_lv(h->cy, h->l_stride, alpha, beta, tc, bs[0], bs[1]);
150                 h->cdsp.cavs_filter_cv(h->cu, h->c_stride, alpha, beta, tc, bs[0], bs[1]);
151                 h->cdsp.cavs_filter_cv(h->cv, h->c_stride, alpha, beta, tc, bs[0], bs[1]);
152             }
153             qp_avg = h->qp;
154             SET_PARAMS;
155             h->cdsp.cavs_filter_lv(h->cy + 8,               h->l_stride, alpha, beta, tc, bs[2], bs[3]);
156             h->cdsp.cavs_filter_lh(h->cy + 8 * h->l_stride, h->l_stride, alpha, beta, tc, bs[6], bs[7]);
157
158             if (h->flags & B_AVAIL) {
159                 qp_avg = (h->qp + h->top_qp[h->mbx] + 1) >> 1;
160                 SET_PARAMS;
161                 h->cdsp.cavs_filter_lh(h->cy, h->l_stride, alpha, beta, tc, bs[4], bs[5]);
162                 h->cdsp.cavs_filter_ch(h->cu, h->c_stride, alpha, beta, tc, bs[4], bs[5]);
163                 h->cdsp.cavs_filter_ch(h->cv, h->c_stride, alpha, beta, tc, bs[4], bs[5]);
164             }
165         }
166     }
167     h->left_qp        = h->qp;
168     h->top_qp[h->mbx] = h->qp;
169 }
170
171 #undef SET_PARAMS
172
173 /*****************************************************************************
174  *
175  * spatial intra prediction
176  *
177  ****************************************************************************/
178
179 void ff_cavs_load_intra_pred_luma(AVSContext *h, uint8_t *top,
180                                   uint8_t **left, int block)
181 {
182     int i;
183
184     switch (block) {
185     case 0:
186         *left               = h->left_border_y;
187         h->left_border_y[0] = h->left_border_y[1];
188         memset(&h->left_border_y[17], h->left_border_y[16], 9);
189         memcpy(&top[1], &h->top_border_y[h->mbx * 16], 16);
190         top[17] = top[16];
191         top[0]  = top[1];
192         if ((h->flags & A_AVAIL) && (h->flags & B_AVAIL))
193             h->left_border_y[0] = top[0] = h->topleft_border_y;
194         break;
195     case 1:
196         *left = h->intern_border_y;
197         for (i = 0; i < 8; i++)
198             h->intern_border_y[i + 1] = *(h->cy + 7 + i * h->l_stride);
199         memset(&h->intern_border_y[9], h->intern_border_y[8], 9);
200         h->intern_border_y[0] = h->intern_border_y[1];
201         memcpy(&top[1], &h->top_border_y[h->mbx * 16 + 8], 8);
202         if (h->flags & C_AVAIL)
203             memcpy(&top[9], &h->top_border_y[(h->mbx + 1) * 16], 8);
204         else
205             memset(&top[9], top[8], 9);
206         top[17] = top[16];
207         top[0]  = top[1];
208         if (h->flags & B_AVAIL)
209             h->intern_border_y[0] = top[0] = h->top_border_y[h->mbx * 16 + 7];
210         break;
211     case 2:
212         *left = &h->left_border_y[8];
213         memcpy(&top[1], h->cy + 7 * h->l_stride, 16);
214         top[17] = top[16];
215         top[0]  = top[1];
216         if (h->flags & A_AVAIL)
217             top[0] = h->left_border_y[8];
218         break;
219     case 3:
220         *left = &h->intern_border_y[8];
221         for (i = 0; i < 8; i++)
222             h->intern_border_y[i + 9] = *(h->cy + 7 + (i + 8) * h->l_stride);
223         memset(&h->intern_border_y[17], h->intern_border_y[16], 9);
224         memcpy(&top[0], h->cy + 7 + 7 * h->l_stride, 9);
225         memset(&top[9], top[8], 9);
226         break;
227     }
228 }
229
230 void ff_cavs_load_intra_pred_chroma(AVSContext *h)
231 {
232     /* extend borders by one pixel */
233     h->left_border_u[9]              = h->left_border_u[8];
234     h->left_border_v[9]              = h->left_border_v[8];
235     h->top_border_u[h->mbx * 10 + 9] = h->top_border_u[h->mbx * 10 + 8];
236     h->top_border_v[h->mbx * 10 + 9] = h->top_border_v[h->mbx * 10 + 8];
237     if (h->mbx && h->mby) {
238         h->top_border_u[h->mbx * 10] = h->left_border_u[0] = h->topleft_border_u;
239         h->top_border_v[h->mbx * 10] = h->left_border_v[0] = h->topleft_border_v;
240     } else {
241         h->left_border_u[0]          = h->left_border_u[1];
242         h->left_border_v[0]          = h->left_border_v[1];
243         h->top_border_u[h->mbx * 10] = h->top_border_u[h->mbx * 10 + 1];
244         h->top_border_v[h->mbx * 10] = h->top_border_v[h->mbx * 10 + 1];
245     }
246 }
247
248 static void intra_pred_vert(uint8_t *d, uint8_t *top, uint8_t *left, int stride)
249 {
250     int y;
251     uint64_t a = AV_RN64(&top[1]);
252     for (y = 0; y < 8; y++)
253         *((uint64_t *)(d + y * stride)) = a;
254 }
255
256 static void intra_pred_horiz(uint8_t *d, uint8_t *top, uint8_t *left, int stride)
257 {
258     int y;
259     uint64_t a;
260     for (y = 0; y < 8; y++) {
261         a = left[y + 1] * 0x0101010101010101ULL;
262         *((uint64_t *)(d + y * stride)) = a;
263     }
264 }
265
266 static void intra_pred_dc_128(uint8_t *d, uint8_t *top, uint8_t *left, int stride)
267 {
268     int y;
269     uint64_t a = 0x8080808080808080ULL;
270     for (y = 0; y < 8; y++)
271         *((uint64_t *)(d + y * stride)) = a;
272 }
273
274 static void intra_pred_plane(uint8_t *d, uint8_t *top, uint8_t *left, int stride)
275 {
276     int x, y, ia;
277     int ih = 0;
278     int iv = 0;
279     const uint8_t *cm = ff_crop_tab + MAX_NEG_CROP;
280
281     for (x = 0; x < 4; x++) {
282         ih += (x + 1) *  (top[5 + x] -  top[3 - x]);
283         iv += (x + 1) * (left[5 + x] - left[3 - x]);
284     }
285     ia = (top[8] + left[8]) << 4;
286     ih = (17 * ih + 16) >> 5;
287     iv = (17 * iv + 16) >> 5;
288     for (y = 0; y < 8; y++)
289         for (x = 0; x < 8; x++)
290             d[y * stride + x] = cm[(ia + (x - 3) * ih + (y - 3) * iv + 16) >> 5];
291 }
292
293 #define LOWPASS(ARRAY, INDEX)                                           \
294     ((ARRAY[(INDEX) - 1] + 2 * ARRAY[(INDEX)] + ARRAY[(INDEX) + 1] + 2) >> 2)
295
296 static void intra_pred_lp(uint8_t *d, uint8_t *top, uint8_t *left, int stride)
297 {
298     int x, y;
299     for (y = 0; y < 8; y++)
300         for (x = 0; x < 8; x++)
301             d[y * stride + x] = (LOWPASS(top, x + 1) + LOWPASS(left, y + 1)) >> 1;
302 }
303
304 static void intra_pred_down_left(uint8_t *d, uint8_t *top, uint8_t *left, int stride)
305 {
306     int x, y;
307     for (y = 0; y < 8; y++)
308         for (x = 0; x < 8; x++)
309             d[y * stride + x] = (LOWPASS(top, x + y + 2) + LOWPASS(left, x + y + 2)) >> 1;
310 }
311
312 static void intra_pred_down_right(uint8_t *d, uint8_t *top, uint8_t *left, int stride)
313 {
314     int x, y;
315     for (y = 0; y < 8; y++)
316         for (x = 0; x < 8; x++)
317             if (x == y)
318                 d[y * stride + x] = (left[1] + 2 * top[0] + top[1] + 2) >> 2;
319             else if (x > y)
320                 d[y * stride + x] = LOWPASS(top, x - y);
321             else
322                 d[y * stride + x] = LOWPASS(left, y - x);
323 }
324
325 static void intra_pred_lp_left(uint8_t *d, uint8_t *top, uint8_t *left, int stride)
326 {
327     int x, y;
328     for (y = 0; y < 8; y++)
329         for (x = 0; x < 8; x++)
330             d[y * stride + x] = LOWPASS(left, y + 1);
331 }
332
333 static void intra_pred_lp_top(uint8_t *d, uint8_t *top, uint8_t *left, int stride)
334 {
335     int x, y;
336     for (y = 0; y < 8; y++)
337         for (x = 0; x < 8; x++)
338             d[y * stride + x] = LOWPASS(top, x + 1);
339 }
340
341 #undef LOWPASS
342
343 static inline void modify_pred(const int8_t *mod_table, int *mode)
344 {
345     *mode = mod_table[*mode];
346     if (*mode < 0) {
347         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Illegal intra prediction mode\n");
348         *mode = 0;
349     }
350 }
351
352 void ff_cavs_modify_mb_i(AVSContext *h, int *pred_mode_uv)
353 {
354     /* save pred modes before they get modified */
355     h->pred_mode_Y[3]             = h->pred_mode_Y[5];
356     h->pred_mode_Y[6]             = h->pred_mode_Y[8];
357     h->top_pred_Y[h->mbx * 2 + 0] = h->pred_mode_Y[7];
358     h->top_pred_Y[h->mbx * 2 + 1] = h->pred_mode_Y[8];
359
360     /* modify pred modes according to availability of neighbour samples */
361     if (!(h->flags & A_AVAIL)) {
362         modify_pred(left_modifier_l, &h->pred_mode_Y[4]);
363         modify_pred(left_modifier_l, &h->pred_mode_Y[7]);
364         modify_pred(left_modifier_c, pred_mode_uv);
365     }
366     if (!(h->flags & B_AVAIL)) {
367         modify_pred(top_modifier_l, &h->pred_mode_Y[4]);
368         modify_pred(top_modifier_l, &h->pred_mode_Y[5]);
369         modify_pred(top_modifier_c, pred_mode_uv);
370     }
371 }
372
373 /*****************************************************************************
374  *
375  * motion compensation
376  *
377  ****************************************************************************/
378
379 static inline void mc_dir_part(AVSContext *h, AVFrame *pic, int chroma_height,
380                                int delta, int list, uint8_t *dest_y,
381                                uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr,
382                                int src_x_offset, int src_y_offset,
383                                qpel_mc_func *qpix_op,
384                                h264_chroma_mc_func chroma_op, cavs_vector *mv)
385 {
386     const int mx         = mv->x + src_x_offset * 8;
387     const int my         = mv->y + src_y_offset * 8;
388     const int luma_xy    = (mx & 3) + ((my & 3) << 2);
389     uint8_t *src_y       = pic->data[0] + (mx >> 2) + (my >> 2) * h->l_stride;
390     uint8_t *src_cb      = pic->data[1] + (mx >> 3) + (my >> 3) * h->c_stride;
391     uint8_t *src_cr      = pic->data[2] + (mx >> 3) + (my >> 3) * h->c_stride;
392     int extra_width      = 0;
393     int extra_height     = extra_width;
394     const int full_mx    = mx >> 2;
395     const int full_my    = my >> 2;
396     const int pic_width  = 16 * h->mb_width;
397     const int pic_height = 16 * h->mb_height;
398     int emu = 0;
399
400     if (!pic->data[0])
401         return;
402     if (mx & 7)
403         extra_width  -= 3;
404     if (my & 7)
405         extra_height -= 3;
406
407     if (full_mx < 0 - extra_width ||
408         full_my < 0 - extra_height ||
409         full_mx + 16 /* FIXME */ > pic_width + extra_width ||
410         full_my + 16 /* FIXME */ > pic_height + extra_height) {
411         h->vdsp.emulated_edge_mc(h->edge_emu_buffer,
412                                  src_y - 2 - 2 * h->l_stride,
413                                  h->l_stride, h->l_stride,
414                                  16 + 5, 16 + 5 /* FIXME */,
415                                  full_mx - 2, full_my - 2,
416                                  pic_width, pic_height);
417         src_y = h->edge_emu_buffer + 2 + 2 * h->l_stride;
418         emu   = 1;
419     }
420
421     // FIXME try variable height perhaps?
422     qpix_op[luma_xy](dest_y, src_y, h->l_stride);
423
424     if (emu) {
425         h->vdsp.emulated_edge_mc(h->edge_emu_buffer, src_cb,
426                                  h->c_stride, h->c_stride,
427                                  9, 9 /* FIXME */,
428                                  mx >> 3, my >> 3,
429                                  pic_width >> 1, pic_height >> 1);
430         src_cb = h->edge_emu_buffer;
431     }
432     chroma_op(dest_cb, src_cb, h->c_stride, chroma_height, mx & 7, my & 7);
433
434     if (emu) {
435         h->vdsp.emulated_edge_mc(h->edge_emu_buffer, src_cr,
436                                  h->c_stride, h->c_stride,
437                                  9, 9 /* FIXME */,
438                                  mx >> 3, my >> 3,
439                                  pic_width >> 1, pic_height >> 1);
440         src_cr = h->edge_emu_buffer;
441     }
442     chroma_op(dest_cr, src_cr, h->c_stride, chroma_height, mx & 7, my & 7);
443 }
444
445 static inline void mc_part_std(AVSContext *h, int chroma_height, int delta,
446                                uint8_t *dest_y,
447                                uint8_t *dest_cb,
448                                uint8_t *dest_cr,
449                                int x_offset, int y_offset,
450                                qpel_mc_func *qpix_put,
451                                h264_chroma_mc_func chroma_put,
452                                qpel_mc_func *qpix_avg,
453                                h264_chroma_mc_func chroma_avg,
454                                cavs_vector *mv)
455 {
456     qpel_mc_func *qpix_op =  qpix_put;
457     h264_chroma_mc_func chroma_op = chroma_put;
458
459     dest_y   += x_offset * 2 + y_offset * h->l_stride * 2;
460     dest_cb  += x_offset     + y_offset * h->c_stride;
461     dest_cr  += x_offset     + y_offset * h->c_stride;
462     x_offset += 8 * h->mbx;
463     y_offset += 8 * h->mby;
464
465     if (mv->ref >= 0) {
466         AVFrame *ref = h->DPB[mv->ref].f;
467         mc_dir_part(h, ref, chroma_height, delta, 0,
468                     dest_y, dest_cb, dest_cr, x_offset, y_offset,
469                     qpix_op, chroma_op, mv);
470
471         qpix_op   = qpix_avg;
472         chroma_op = chroma_avg;
473     }
474
475     if ((mv + MV_BWD_OFFS)->ref >= 0) {
476         AVFrame *ref = h->DPB[0].f;
477         mc_dir_part(h, ref, chroma_height, delta, 1,
478                     dest_y, dest_cb, dest_cr, x_offset, y_offset,
479                     qpix_op, chroma_op, mv + MV_BWD_OFFS);
480     }
481 }
482
483 void ff_cavs_inter(AVSContext *h, enum cavs_mb mb_type)
484 {
485     if (ff_cavs_partition_flags[mb_type] == 0) { // 16x16
486         mc_part_std(h, 8, 0, h->cy, h->cu, h->cv, 0, 0,
487                     h->cdsp.put_cavs_qpel_pixels_tab[0],
488                     h->h264chroma.put_h264_chroma_pixels_tab[0],
489                     h->cdsp.avg_cavs_qpel_pixels_tab[0],
490                     h->h264chroma.avg_h264_chroma_pixels_tab[0],
491                     &h->mv[MV_FWD_X0]);
492     } else {
493         mc_part_std(h, 4, 0, h->cy, h->cu, h->cv, 0, 0,
494                     h->cdsp.put_cavs_qpel_pixels_tab[1],
495                     h->h264chroma.put_h264_chroma_pixels_tab[1],
496                     h->cdsp.avg_cavs_qpel_pixels_tab[1],
497                     h->h264chroma.avg_h264_chroma_pixels_tab[1],
498                     &h->mv[MV_FWD_X0]);
499         mc_part_std(h, 4, 0, h->cy, h->cu, h->cv, 4, 0,
500                     h->cdsp.put_cavs_qpel_pixels_tab[1],
501                     h->h264chroma.put_h264_chroma_pixels_tab[1],
502                     h->cdsp.avg_cavs_qpel_pixels_tab[1],
503                     h->h264chroma.avg_h264_chroma_pixels_tab[1],
504                     &h->mv[MV_FWD_X1]);
505         mc_part_std(h, 4, 0, h->cy, h->cu, h->cv, 0, 4,
506                     h->cdsp.put_cavs_qpel_pixels_tab[1],
507                     h->h264chroma.put_h264_chroma_pixels_tab[1],
508                     h->cdsp.avg_cavs_qpel_pixels_tab[1],
509                     h->h264chroma.avg_h264_chroma_pixels_tab[1],
510                     &h->mv[MV_FWD_X2]);
511         mc_part_std(h, 4, 0, h->cy, h->cu, h->cv, 4, 4,
512                     h->cdsp.put_cavs_qpel_pixels_tab[1],
513                     h->h264chroma.put_h264_chroma_pixels_tab[1],
514                     h->cdsp.avg_cavs_qpel_pixels_tab[1],
515                     h->h264chroma.avg_h264_chroma_pixels_tab[1],
516                     &h->mv[MV_FWD_X3]);
517     }
518 }
519
520 /*****************************************************************************
521  *
522  * motion vector prediction
523  *
524  ****************************************************************************/
525
526 static inline void scale_mv(AVSContext *h, int *d_x, int *d_y,
527                             cavs_vector *src, int distp)
528 {
529     int den = h->scale_den[src->ref];
530
531     *d_x = (src->x * distp * den + 256 + (src->x >> 31)) >> 9;
532     *d_y = (src->y * distp * den + 256 + (src->y >> 31)) >> 9;
533 }
534
535 static inline void mv_pred_median(AVSContext *h,
536                                   cavs_vector *mvP,
537                                   cavs_vector *mvA,
538                                   cavs_vector *mvB,
539                                   cavs_vector *mvC)
540 {
541     int ax, ay, bx, by, cx, cy;
542     int len_ab, len_bc, len_ca, len_mid;
543
544     /* scale candidates according to their temporal span */
545     scale_mv(h, &ax, &ay, mvA, mvP->dist);
546     scale_mv(h, &bx, &by, mvB, mvP->dist);
547     scale_mv(h, &cx, &cy, mvC, mvP->dist);
548     /* find the geometrical median of the three candidates */
549     len_ab  = abs(ax - bx) + abs(ay - by);
550     len_bc  = abs(bx - cx) + abs(by - cy);
551     len_ca  = abs(cx - ax) + abs(cy - ay);
552     len_mid = mid_pred(len_ab, len_bc, len_ca);
553     if (len_mid == len_ab) {
554         mvP->x = cx;
555         mvP->y = cy;
556     } else if (len_mid == len_bc) {
557         mvP->x = ax;
558         mvP->y = ay;
559     } else {
560         mvP->x = bx;
561         mvP->y = by;
562     }
563 }
564
565 void ff_cavs_mv(AVSContext *h, enum cavs_mv_loc nP, enum cavs_mv_loc nC,
566                 enum cavs_mv_pred mode, enum cavs_block size, int ref)
567 {
568     cavs_vector *mvP = &h->mv[nP];
569     cavs_vector *mvA = &h->mv[nP-1];
570     cavs_vector *mvB = &h->mv[nP-4];
571     cavs_vector *mvC = &h->mv[nC];
572     const cavs_vector *mvP2 = NULL;
573
574     mvP->ref  = ref;
575     mvP->dist = h->dist[mvP->ref];
576     if (mvC->ref == NOT_AVAIL)
577         mvC = &h->mv[nP - 5];  // set to top-left (mvD)
578     if (mode == MV_PRED_PSKIP &&
579         (mvA->ref == NOT_AVAIL ||
580          mvB->ref == NOT_AVAIL ||
581          (mvA->x | mvA->y | mvA->ref) == 0 ||
582          (mvB->x | mvB->y | mvB->ref) == 0)) {
583         mvP2 = &un_mv;
584     /* if there is only one suitable candidate, take it */
585     } else if (mvA->ref >= 0 && mvB->ref < 0  && mvC->ref < 0) {
586         mvP2 = mvA;
587     } else if (mvA->ref < 0  && mvB->ref >= 0 && mvC->ref < 0) {
588         mvP2 = mvB;
589     } else if (mvA->ref < 0  && mvB->ref < 0  && mvC->ref >= 0) {
590         mvP2 = mvC;
591     } else if (mode == MV_PRED_LEFT     && mvA->ref == ref) {
592         mvP2 = mvA;
593     } else if (mode == MV_PRED_TOP      && mvB->ref == ref) {
594         mvP2 = mvB;
595     } else if (mode == MV_PRED_TOPRIGHT && mvC->ref == ref) {
596         mvP2 = mvC;
597     }
598     if (mvP2) {
599         mvP->x = mvP2->x;
600         mvP->y = mvP2->y;
601     } else
602         mv_pred_median(h, mvP, mvA, mvB, mvC);
603
604     if (mode < MV_PRED_PSKIP) {
605         mvP->x += get_se_golomb(&h->gb);
606         mvP->y += get_se_golomb(&h->gb);
607     }
608     set_mvs(mvP, size);
609 }
610
611 /*****************************************************************************
612  *
613  * macroblock level
614  *
615  ****************************************************************************/
616
617 /**
618  * initialise predictors for motion vectors and intra prediction
619  */
620 void ff_cavs_init_mb(AVSContext *h)
621 {
622     int i;
623
624     /* copy predictors from top line (MB B and C) into cache */
625     for (i = 0; i < 3; i++) {
626         h->mv[MV_FWD_B2 + i] = h->top_mv[0][h->mbx * 2 + i];
627         h->mv[MV_BWD_B2 + i] = h->top_mv[1][h->mbx * 2 + i];
628     }
629     h->pred_mode_Y[1] = h->top_pred_Y[h->mbx * 2 + 0];
630     h->pred_mode_Y[2] = h->top_pred_Y[h->mbx * 2 + 1];
631     /* clear top predictors if MB B is not available */
632     if (!(h->flags & B_AVAIL)) {
633         h->mv[MV_FWD_B2]  = un_mv;
634         h->mv[MV_FWD_B3]  = un_mv;
635         h->mv[MV_BWD_B2]  = un_mv;
636         h->mv[MV_BWD_B3]  = un_mv;
637         h->pred_mode_Y[1] = h->pred_mode_Y[2] = NOT_AVAIL;
638         h->flags         &= ~(C_AVAIL | D_AVAIL);
639     } else if (h->mbx) {
640         h->flags |= D_AVAIL;
641     }
642     if (h->mbx == h->mb_width - 1) // MB C not available
643         h->flags &= ~C_AVAIL;
644     /* clear top-right predictors if MB C is not available */
645     if (!(h->flags & C_AVAIL)) {
646         h->mv[MV_FWD_C2] = un_mv;
647         h->mv[MV_BWD_C2] = un_mv;
648     }
649     /* clear top-left predictors if MB D is not available */
650     if (!(h->flags & D_AVAIL)) {
651         h->mv[MV_FWD_D3] = un_mv;
652         h->mv[MV_BWD_D3] = un_mv;
653     }
654 }
655
656 /**
657  * save predictors for later macroblocks and increase
658  * macroblock address
659  * @return 0 if end of frame is reached, 1 otherwise
660  */
661 int ff_cavs_next_mb(AVSContext *h)
662 {
663     int i;
664
665     h->flags |= A_AVAIL;
666     h->cy    += 16;
667     h->cu    += 8;
668     h->cv    += 8;
669     /* copy mvs as predictors to the left */
670     for (i = 0; i <= 20; i += 4)
671         h->mv[i] = h->mv[i + 2];
672     /* copy bottom mvs from cache to top line */
673     h->top_mv[0][h->mbx * 2 + 0] = h->mv[MV_FWD_X2];
674     h->top_mv[0][h->mbx * 2 + 1] = h->mv[MV_FWD_X3];
675     h->top_mv[1][h->mbx * 2 + 0] = h->mv[MV_BWD_X2];
676     h->top_mv[1][h->mbx * 2 + 1] = h->mv[MV_BWD_X3];
677     /* next MB address */
678     h->mbidx++;
679     h->mbx++;
680     if (h->mbx == h->mb_width) { // New mb line
681         h->flags = B_AVAIL | C_AVAIL;
682         /* clear left pred_modes */
683         h->pred_mode_Y[3] = h->pred_mode_Y[6] = NOT_AVAIL;
684         /* clear left mv predictors */
685         for (i = 0; i <= 20; i += 4)
686             h->mv[i] = un_mv;
687         h->mbx = 0;
688         h->mby++;
689         /* re-calculate sample pointers */
690         h->cy = h->cur.f->data[0] + h->mby * 16 * h->l_stride;
691         h->cu = h->cur.f->data[1] + h->mby * 8 * h->c_stride;
692         h->cv = h->cur.f->data[2] + h->mby * 8 * h->c_stride;
693         if (h->mby == h->mb_height) { // Frame end
694             return 0;
695         }
696     }
697     return 1;
698 }
699
700 /*****************************************************************************
701  *
702  * frame level
703  *
704  ****************************************************************************/
705
706 void ff_cavs_init_pic(AVSContext *h)
707 {
708     int i;
709
710     /* clear some predictors */
711     for (i = 0; i <= 20; i += 4)
712         h->mv[i] = un_mv;
713     h->mv[MV_BWD_X0] = ff_cavs_dir_mv;
714     set_mvs(&h->mv[MV_BWD_X0], BLK_16X16);
715     h->mv[MV_FWD_X0] = ff_cavs_dir_mv;
716     set_mvs(&h->mv[MV_FWD_X0], BLK_16X16);
717     h->pred_mode_Y[3] = h->pred_mode_Y[6] = NOT_AVAIL;
718     h->cy             = h->cur.f->data[0];
719     h->cu             = h->cur.f->data[1];
720     h->cv             = h->cur.f->data[2];
721     h->l_stride       = h->cur.f->linesize[0];
722     h->c_stride       = h->cur.f->linesize[1];
723     h->luma_scan[2]   = 8 * h->l_stride;
724     h->luma_scan[3]   = 8 * h->l_stride + 8;
725     h->mbx            = h->mby = h->mbidx = 0;
726     h->flags          = 0;
727 }
728
729 /*****************************************************************************
730  *
731  * headers and interface
732  *
733  ****************************************************************************/
734
735 /**
736  * some predictions require data from the top-neighbouring macroblock.
737  * this data has to be stored for one complete row of macroblocks
738  * and this storage space is allocated here
739  */
740 void ff_cavs_init_top_lines(AVSContext *h)
741 {
742     /* alloc top line of predictors */
743     h->top_qp       = av_mallocz(h->mb_width);
744     h->top_mv[0]    = av_mallocz((h->mb_width * 2 + 1) * sizeof(cavs_vector));
745     h->top_mv[1]    = av_mallocz((h->mb_width * 2 + 1) * sizeof(cavs_vector));
746     h->top_pred_Y   = av_mallocz(h->mb_width * 2 * sizeof(*h->top_pred_Y));
747     h->top_border_y = av_mallocz((h->mb_width + 1) * 16);
748     h->top_border_u = av_mallocz(h->mb_width * 10);
749     h->top_border_v = av_mallocz(h->mb_width * 10);
750
751     /* alloc space for co-located MVs and types */
752     h->col_mv        = av_mallocz(h->mb_width * h->mb_height * 4 *
753                                   sizeof(cavs_vector));
754     h->col_type_base = av_mallocz(h->mb_width * h->mb_height);
755     h->block         = av_mallocz(64 * sizeof(int16_t));
756 }
757
758 av_cold int ff_cavs_init(AVCodecContext *avctx)
759 {
760     AVSContext *h = avctx->priv_data;
761
762     ff_dsputil_init(&h->dsp, avctx);
763     ff_h264chroma_init(&h->h264chroma, 8);
764     ff_videodsp_init(&h->vdsp, 8);
765     ff_cavsdsp_init(&h->cdsp, avctx);
766     ff_init_scantable_permutation(h->dsp.idct_permutation,
767                                   h->cdsp.idct_perm);
768     ff_init_scantable(h->dsp.idct_permutation, &h->scantable, ff_zigzag_direct);
769
770     h->avctx       = avctx;
771     avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
772
773     h->cur.f    = av_frame_alloc();
774     h->DPB[0].f = av_frame_alloc();
775     h->DPB[1].f = av_frame_alloc();
776     if (!h->cur.f || !h->DPB[0].f || !h->DPB[1].f) {
777         ff_cavs_end(avctx);
778         return AVERROR(ENOMEM);
779     }
780
781     h->luma_scan[0]                     = 0;
782     h->luma_scan[1]                     = 8;
783     h->intra_pred_l[INTRA_L_VERT]       = intra_pred_vert;
784     h->intra_pred_l[INTRA_L_HORIZ]      = intra_pred_horiz;
785     h->intra_pred_l[INTRA_L_LP]         = intra_pred_lp;
786     h->intra_pred_l[INTRA_L_DOWN_LEFT]  = intra_pred_down_left;
787     h->intra_pred_l[INTRA_L_DOWN_RIGHT] = intra_pred_down_right;
788     h->intra_pred_l[INTRA_L_LP_LEFT]    = intra_pred_lp_left;
789     h->intra_pred_l[INTRA_L_LP_TOP]     = intra_pred_lp_top;
790     h->intra_pred_l[INTRA_L_DC_128]     = intra_pred_dc_128;
791     h->intra_pred_c[INTRA_C_LP]         = intra_pred_lp;
792     h->intra_pred_c[INTRA_C_HORIZ]      = intra_pred_horiz;
793     h->intra_pred_c[INTRA_C_VERT]       = intra_pred_vert;
794     h->intra_pred_c[INTRA_C_PLANE]      = intra_pred_plane;
795     h->intra_pred_c[INTRA_C_LP_LEFT]    = intra_pred_lp_left;
796     h->intra_pred_c[INTRA_C_LP_TOP]     = intra_pred_lp_top;
797     h->intra_pred_c[INTRA_C_DC_128]     = intra_pred_dc_128;
798     h->mv[7]                            = un_mv;
799     h->mv[19]                           = un_mv;
800     return 0;
801 }
802
803 av_cold int ff_cavs_end(AVCodecContext *avctx)
804 {
805     AVSContext *h = avctx->priv_data;
806
807     av_frame_free(&h->cur.f);
808     av_frame_free(&h->DPB[0].f);
809     av_frame_free(&h->DPB[1].f);
810
811     av_free(h->top_qp);
812     av_free(h->top_mv[0]);
813     av_free(h->top_mv[1]);
814     av_free(h->top_pred_Y);
815     av_free(h->top_border_y);
816     av_free(h->top_border_u);
817     av_free(h->top_border_v);
818     av_free(h->col_mv);
819     av_free(h->col_type_base);
820     av_free(h->block);
821     av_freep(&h->edge_emu_buffer);
822     return 0;
823 }