74a85095dc0a48236e2c16ec8bff6e5ad876cdfa
[ffmpeg.git] / libavcodec / h264_loopfilter.c
1 /*
2  * H.26L/H.264/AVC/JVT/14496-10/... loop filter
3  * Copyright (c) 2003 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
4  *
5  * This file is part of FFmpeg.
6  *
7  * FFmpeg 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  * FFmpeg 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 FFmpeg; 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 libavcodec/h264_loopfilter.c
24  * H.264 / AVC / MPEG4 part10 loop filter.
25  * @author Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
26  */
27
28 #include "internal.h"
29 #include "dsputil.h"
30 #include "avcodec.h"
31 #include "mpegvideo.h"
32 #include "h264.h"
33 #include "mathops.h"
34 #include "rectangle.h"
35
36 //#undef NDEBUG
37 #include <assert.h>
38
39 /* Deblocking filter (p153) */
40 static const uint8_t alpha_table[52*3] = {
41      0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,
42      0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,
43      0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,
44      0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,
45      0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,
46      0,  0,  0,  0,  0,  0,  4,  4,  5,  6,
47      7,  8,  9, 10, 12, 13, 15, 17, 20, 22,
48     25, 28, 32, 36, 40, 45, 50, 56, 63, 71,
49     80, 90,101,113,127,144,162,182,203,226,
50    255,255,
51    255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,
52    255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,
53    255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,
54    255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,
55 };
56 static const uint8_t beta_table[52*3] = {
57      0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,
58      0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,
59      0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,
60      0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,
61      0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,
62      0,  0,  0,  0,  0,  0,  2,  2,  2,  3,
63      3,  3,  3,  4,  4,  4,  6,  6,  7,  7,
64      8,  8,  9,  9, 10, 10, 11, 11, 12, 12,
65     13, 13, 14, 14, 15, 15, 16, 16, 17, 17,
66     18, 18,
67     18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18,
68     18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18,
69     18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18,
70     18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18,
71 };
72 static const uint8_t tc0_table[52*3][4] = {
73     {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 },
74     {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 },
75     {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 },
76     {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 },
77     {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 },
78     {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 },
79     {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 },
80     {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 },
81     {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 },
82     {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 },
83     {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 },
84     {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 0 }, {-1, 0, 0, 1 },
85     {-1, 0, 0, 1 }, {-1, 0, 0, 1 }, {-1, 0, 0, 1 }, {-1, 0, 1, 1 }, {-1, 0, 1, 1 }, {-1, 1, 1, 1 },
86     {-1, 1, 1, 1 }, {-1, 1, 1, 1 }, {-1, 1, 1, 1 }, {-1, 1, 1, 2 }, {-1, 1, 1, 2 }, {-1, 1, 1, 2 },
87     {-1, 1, 1, 2 }, {-1, 1, 2, 3 }, {-1, 1, 2, 3 }, {-1, 2, 2, 3 }, {-1, 2, 2, 4 }, {-1, 2, 3, 4 },
88     {-1, 2, 3, 4 }, {-1, 3, 3, 5 }, {-1, 3, 4, 6 }, {-1, 3, 4, 6 }, {-1, 4, 5, 7 }, {-1, 4, 5, 8 },
89     {-1, 4, 6, 9 }, {-1, 5, 7,10 }, {-1, 6, 8,11 }, {-1, 6, 8,13 }, {-1, 7,10,14 }, {-1, 8,11,16 },
90     {-1, 9,12,18 }, {-1,10,13,20 }, {-1,11,15,23 }, {-1,13,17,25 },
91     {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 },
92     {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 },
93     {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 },
94     {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 },
95     {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 },
96     {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 },
97     {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 },
98     {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 },
99     {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 }, {-1,13,17,25 },
100 };
101
102 static void av_always_inline filter_mb_edgev( uint8_t *pix, int stride, int16_t bS[4], unsigned int qp, H264Context *h) {
103     const unsigned int index_a = qp + h->slice_alpha_c0_offset;
104     const int alpha = alpha_table[index_a];
105     const int beta  = beta_table[qp + h->slice_beta_offset];
106     if (alpha ==0 || beta == 0) return;
107
108     if( bS[0] < 4 ) {
109         int8_t tc[4];
110         tc[0] = tc0_table[index_a][bS[0]];
111         tc[1] = tc0_table[index_a][bS[1]];
112         tc[2] = tc0_table[index_a][bS[2]];
113         tc[3] = tc0_table[index_a][bS[3]];
114         h->s.dsp.h264_h_loop_filter_luma(pix, stride, alpha, beta, tc);
115     } else {
116         h->s.dsp.h264_h_loop_filter_luma_intra(pix, stride, alpha, beta);
117     }
118 }
119 static void av_always_inline filter_mb_edgecv( uint8_t *pix, int stride, int16_t bS[4], unsigned int qp, H264Context *h ) {
120     const unsigned int index_a = qp + h->slice_alpha_c0_offset;
121     const int alpha = alpha_table[index_a];
122     const int beta  = beta_table[qp + h->slice_beta_offset];
123     if (alpha ==0 || beta == 0) return;
124
125     if( bS[0] < 4 ) {
126         int8_t tc[4];
127         tc[0] = tc0_table[index_a][bS[0]]+1;
128         tc[1] = tc0_table[index_a][bS[1]]+1;
129         tc[2] = tc0_table[index_a][bS[2]]+1;
130         tc[3] = tc0_table[index_a][bS[3]]+1;
131         h->s.dsp.h264_h_loop_filter_chroma(pix, stride, alpha, beta, tc);
132     } else {
133         h->s.dsp.h264_h_loop_filter_chroma_intra(pix, stride, alpha, beta);
134     }
135 }
136
137 static void filter_mb_mbaff_edgev( H264Context *h, uint8_t *pix, int stride, int16_t bS[4], int bsi, int qp ) {
138     int i;
139     int index_a = qp + h->slice_alpha_c0_offset;
140     int alpha = alpha_table[index_a];
141     int beta  = beta_table[qp + h->slice_beta_offset];
142     for( i = 0; i < 8; i++, pix += stride) {
143         const int bS_index = (i >> 1) * bsi;
144
145         if( bS[bS_index] == 0 ) {
146             continue;
147         }
148
149         if( bS[bS_index] < 4 ) {
150             const int tc0 = tc0_table[index_a][bS[bS_index]];
151             const int p0 = pix[-1];
152             const int p1 = pix[-2];
153             const int p2 = pix[-3];
154             const int q0 = pix[0];
155             const int q1 = pix[1];
156             const int q2 = pix[2];
157
158             if( FFABS( p0 - q0 ) < alpha &&
159                 FFABS( p1 - p0 ) < beta &&
160                 FFABS( q1 - q0 ) < beta ) {
161                 int tc = tc0;
162                 int i_delta;
163
164                 if( FFABS( p2 - p0 ) < beta ) {
165                     if(tc0)
166                     pix[-2] = p1 + av_clip( ( p2 + ( ( p0 + q0 + 1 ) >> 1 ) - ( p1 << 1 ) ) >> 1, -tc0, tc0 );
167                     tc++;
168                 }
169                 if( FFABS( q2 - q0 ) < beta ) {
170                     if(tc0)
171                     pix[1] = q1 + av_clip( ( q2 + ( ( p0 + q0 + 1 ) >> 1 ) - ( q1 << 1 ) ) >> 1, -tc0, tc0 );
172                     tc++;
173                 }
174
175                 i_delta = av_clip( (((q0 - p0 ) << 2) + (p1 - q1) + 4) >> 3, -tc, tc );
176                 pix[-1] = av_clip_uint8( p0 + i_delta );    /* p0' */
177                 pix[0]  = av_clip_uint8( q0 - i_delta );    /* q0' */
178                 tprintf(h->s.avctx, "filter_mb_mbaff_edgev i:%d, qp:%d, indexA:%d, alpha:%d, beta:%d, tc:%d\n# bS:%d -> [%02x, %02x, %02x, %02x, %02x, %02x] =>[%02x, %02x, %02x, %02x]\n", i, qp[qp_index], index_a, alpha, beta, tc, bS[bS_index], pix[-3], p1, p0, q0, q1, pix[2], p1, pix[-1], pix[0], q1);
179             }
180         }else{
181             const int p0 = pix[-1];
182             const int p1 = pix[-2];
183             const int p2 = pix[-3];
184
185             const int q0 = pix[0];
186             const int q1 = pix[1];
187             const int q2 = pix[2];
188
189             if( FFABS( p0 - q0 ) < alpha &&
190                 FFABS( p1 - p0 ) < beta &&
191                 FFABS( q1 - q0 ) < beta ) {
192
193                 if(FFABS( p0 - q0 ) < (( alpha >> 2 ) + 2 )){
194                     if( FFABS( p2 - p0 ) < beta)
195                     {
196                         const int p3 = pix[-4];
197                         /* p0', p1', p2' */
198                         pix[-1] = ( p2 + 2*p1 + 2*p0 + 2*q0 + q1 + 4 ) >> 3;
199                         pix[-2] = ( p2 + p1 + p0 + q0 + 2 ) >> 2;
200                         pix[-3] = ( 2*p3 + 3*p2 + p1 + p0 + q0 + 4 ) >> 3;
201                     } else {
202                         /* p0' */
203                         pix[-1] = ( 2*p1 + p0 + q1 + 2 ) >> 2;
204                     }
205                     if( FFABS( q2 - q0 ) < beta)
206                     {
207                         const int q3 = pix[3];
208                         /* q0', q1', q2' */
209                         pix[0] = ( p1 + 2*p0 + 2*q0 + 2*q1 + q2 + 4 ) >> 3;
210                         pix[1] = ( p0 + q0 + q1 + q2 + 2 ) >> 2;
211                         pix[2] = ( 2*q3 + 3*q2 + q1 + q0 + p0 + 4 ) >> 3;
212                     } else {
213                         /* q0' */
214                         pix[0] = ( 2*q1 + q0 + p1 + 2 ) >> 2;
215                     }
216                 }else{
217                     /* p0', q0' */
218                     pix[-1] = ( 2*p1 + p0 + q1 + 2 ) >> 2;
219                     pix[ 0] = ( 2*q1 + q0 + p1 + 2 ) >> 2;
220                 }
221                 tprintf(h->s.avctx, "filter_mb_mbaff_edgev i:%d, qp:%d, indexA:%d, alpha:%d, beta:%d\n# bS:4 -> [%02x, %02x, %02x, %02x, %02x, %02x] =>[%02x, %02x, %02x, %02x, %02x, %02x]\n", i, qp[qp_index], index_a, alpha, beta, p2, p1, p0, q0, q1, q2, pix[-3], pix[-2], pix[-1], pix[0], pix[1], pix[2]);
222             }
223         }
224     }
225 }
226 static void filter_mb_mbaff_edgecv( H264Context *h, uint8_t *pix, int stride, int16_t bS[4], int bsi, int qp ) {
227     int i;
228     int index_a = qp + h->slice_alpha_c0_offset;
229     int alpha = alpha_table[index_a];
230     int beta  = beta_table[qp + h->slice_beta_offset];
231     for( i = 0; i < 4; i++, pix += stride) {
232         const int bS_index = i*bsi;
233
234         if( bS[bS_index] == 0 ) {
235             continue;
236         }
237
238         if( bS[bS_index] < 4 ) {
239             const int tc = tc0_table[index_a][bS[bS_index]] + 1;
240             const int p0 = pix[-1];
241             const int p1 = pix[-2];
242             const int q0 = pix[0];
243             const int q1 = pix[1];
244
245             if( FFABS( p0 - q0 ) < alpha &&
246                 FFABS( p1 - p0 ) < beta &&
247                 FFABS( q1 - q0 ) < beta ) {
248                 const int i_delta = av_clip( (((q0 - p0 ) << 2) + (p1 - q1) + 4) >> 3, -tc, tc );
249
250                 pix[-1] = av_clip_uint8( p0 + i_delta );    /* p0' */
251                 pix[0]  = av_clip_uint8( q0 - i_delta );    /* q0' */
252                 tprintf(h->s.avctx, "filter_mb_mbaff_edgecv i:%d, qp:%d, indexA:%d, alpha:%d, beta:%d, tc:%d\n# bS:%d -> [%02x, %02x, %02x, %02x, %02x, %02x] =>[%02x, %02x, %02x, %02x]\n", i, qp[qp_index], index_a, alpha, beta, tc, bS[bS_index], pix[-3], p1, p0, q0, q1, pix[2], p1, pix[-1], pix[0], q1);
253             }
254         }else{
255             const int p0 = pix[-1];
256             const int p1 = pix[-2];
257             const int q0 = pix[0];
258             const int q1 = pix[1];
259
260             if( FFABS( p0 - q0 ) < alpha &&
261                 FFABS( p1 - p0 ) < beta &&
262                 FFABS( q1 - q0 ) < beta ) {
263
264                 pix[-1] = ( 2*p1 + p0 + q1 + 2 ) >> 2;   /* p0' */
265                 pix[0]  = ( 2*q1 + q0 + p1 + 2 ) >> 2;   /* q0' */
266                 tprintf(h->s.avctx, "filter_mb_mbaff_edgecv i:%d\n# bS:4 -> [%02x, %02x, %02x, %02x, %02x, %02x] =>[%02x, %02x, %02x, %02x, %02x, %02x]\n", i, pix[-3], p1, p0, q0, q1, pix[2], pix[-3], pix[-2], pix[-1], pix[0], pix[1], pix[2]);
267             }
268         }
269     }
270 }
271
272 static void av_always_inline filter_mb_edgeh( uint8_t *pix, int stride, int16_t bS[4], unsigned int qp, H264Context *h ) {
273     const unsigned int index_a = qp + h->slice_alpha_c0_offset;
274     const int alpha = alpha_table[index_a];
275     const int beta  = beta_table[qp + h->slice_beta_offset];
276     if (alpha ==0 || beta == 0) return;
277
278     if( bS[0] < 4 ) {
279         int8_t tc[4];
280         tc[0] = tc0_table[index_a][bS[0]];
281         tc[1] = tc0_table[index_a][bS[1]];
282         tc[2] = tc0_table[index_a][bS[2]];
283         tc[3] = tc0_table[index_a][bS[3]];
284         h->s.dsp.h264_v_loop_filter_luma(pix, stride, alpha, beta, tc);
285     } else {
286         h->s.dsp.h264_v_loop_filter_luma_intra(pix, stride, alpha, beta);
287     }
288 }
289
290 static void av_always_inline filter_mb_edgech( uint8_t *pix, int stride, int16_t bS[4], unsigned int qp, H264Context *h ) {
291     const unsigned int index_a = qp + h->slice_alpha_c0_offset;
292     const int alpha = alpha_table[index_a];
293     const int beta  = beta_table[qp + h->slice_beta_offset];
294     if (alpha ==0 || beta == 0) return;
295
296     if( bS[0] < 4 ) {
297         int8_t tc[4];
298         tc[0] = tc0_table[index_a][bS[0]]+1;
299         tc[1] = tc0_table[index_a][bS[1]]+1;
300         tc[2] = tc0_table[index_a][bS[2]]+1;
301         tc[3] = tc0_table[index_a][bS[3]]+1;
302         h->s.dsp.h264_v_loop_filter_chroma(pix, stride, alpha, beta, tc);
303     } else {
304         h->s.dsp.h264_v_loop_filter_chroma_intra(pix, stride, alpha, beta);
305     }
306 }
307
308 void ff_h264_filter_mb_fast( H264Context *h, int mb_x, int mb_y, uint8_t *img_y, uint8_t *img_cb, uint8_t *img_cr, unsigned int linesize, unsigned int uvlinesize) {
309     MpegEncContext * const s = &h->s;
310     int mb_xy;
311     int mb_type, left_type;
312     int qp, qp0, qp1, qpc, qpc0, qpc1, qp_thresh;
313
314     mb_xy = h->mb_xy;
315
316     if(!h->top_type || !s->dsp.h264_loop_filter_strength || h->pps.chroma_qp_diff) {
317         ff_h264_filter_mb(h, mb_x, mb_y, img_y, img_cb, img_cr, linesize, uvlinesize);
318         return;
319     }
320     assert(!FRAME_MBAFF);
321     left_type= h->left_type[0];
322
323     mb_type = s->current_picture.mb_type[mb_xy];
324     qp = s->current_picture.qscale_table[mb_xy];
325     qp0 = s->current_picture.qscale_table[mb_xy-1];
326     qp1 = s->current_picture.qscale_table[h->top_mb_xy];
327     qpc = get_chroma_qp( h, 0, qp );
328     qpc0 = get_chroma_qp( h, 0, qp0 );
329     qpc1 = get_chroma_qp( h, 0, qp1 );
330     qp0 = (qp + qp0 + 1) >> 1;
331     qp1 = (qp + qp1 + 1) >> 1;
332     qpc0 = (qpc + qpc0 + 1) >> 1;
333     qpc1 = (qpc + qpc1 + 1) >> 1;
334     qp_thresh = 15+52 - h->slice_alpha_c0_offset;
335     if(qp <= qp_thresh && qp0 <= qp_thresh && qp1 <= qp_thresh &&
336        qpc <= qp_thresh && qpc0 <= qp_thresh && qpc1 <= qp_thresh)
337         return;
338
339     if( IS_INTRA(mb_type) ) {
340         int16_t bS4[4] = {4,4,4,4};
341         int16_t bS3[4] = {3,3,3,3};
342         int16_t *bSH = FIELD_PICTURE ? bS3 : bS4;
343         if(left_type)
344             filter_mb_edgev( &img_y[4*0], linesize, bS4, qp0, h);
345         if( IS_8x8DCT(mb_type) ) {
346             filter_mb_edgev( &img_y[4*2], linesize, bS3, qp, h);
347             filter_mb_edgeh( &img_y[4*0*linesize], linesize, bSH, qp1, h);
348             filter_mb_edgeh( &img_y[4*2*linesize], linesize, bS3, qp, h);
349         } else {
350             filter_mb_edgev( &img_y[4*1], linesize, bS3, qp, h);
351             filter_mb_edgev( &img_y[4*2], linesize, bS3, qp, h);
352             filter_mb_edgev( &img_y[4*3], linesize, bS3, qp, h);
353             filter_mb_edgeh( &img_y[4*0*linesize], linesize, bSH, qp1, h);
354             filter_mb_edgeh( &img_y[4*1*linesize], linesize, bS3, qp, h);
355             filter_mb_edgeh( &img_y[4*2*linesize], linesize, bS3, qp, h);
356             filter_mb_edgeh( &img_y[4*3*linesize], linesize, bS3, qp, h);
357         }
358         if(left_type){
359             filter_mb_edgecv( &img_cb[2*0], uvlinesize, bS4, qpc0, h);
360             filter_mb_edgecv( &img_cr[2*0], uvlinesize, bS4, qpc0, h);
361         }
362         filter_mb_edgecv( &img_cb[2*2], uvlinesize, bS3, qpc, h);
363         filter_mb_edgecv( &img_cr[2*2], uvlinesize, bS3, qpc, h);
364         filter_mb_edgech( &img_cb[2*0*uvlinesize], uvlinesize, bSH, qpc1, h);
365         filter_mb_edgech( &img_cb[2*2*uvlinesize], uvlinesize, bS3, qpc, h);
366         filter_mb_edgech( &img_cr[2*0*uvlinesize], uvlinesize, bSH, qpc1, h);
367         filter_mb_edgech( &img_cr[2*2*uvlinesize], uvlinesize, bS3, qpc, h);
368         return;
369     } else {
370         DECLARE_ALIGNED_8(int16_t, bS)[2][4][4];
371         uint64_t (*bSv)[4] = (uint64_t(*)[4])bS;
372         int edges;
373         if( IS_8x8DCT(mb_type) && (h->cbp&7) == 7 ) {
374             edges = 4;
375             bSv[0][0] = bSv[0][2] = bSv[1][0] = bSv[1][2] = 0x0002000200020002ULL;
376         } else {
377             int mask_edge1 = (mb_type & (MB_TYPE_16x16 | MB_TYPE_8x16)) ? 3 :
378                              (mb_type & MB_TYPE_16x8) ? 1 : 0;
379             int mask_edge0 = (mb_type & (MB_TYPE_16x16 | MB_TYPE_8x16))
380                              && (h->left_type[0] & (MB_TYPE_16x16 | MB_TYPE_8x16))
381                              ? 3 : 0;
382             int step = IS_8x8DCT(mb_type) ? 2 : 1;
383             edges = (mb_type & MB_TYPE_16x16) && !(h->cbp & 15) ? 1 : 4;
384             s->dsp.h264_loop_filter_strength( bS, h->non_zero_count_cache, h->ref_cache, h->mv_cache,
385                                               h->list_count==2, edges, step, mask_edge0, mask_edge1, FIELD_PICTURE);
386         }
387         if( IS_INTRA(h->left_type[0]) )
388             bSv[0][0] = 0x0004000400040004ULL;
389         if( IS_INTRA(h->top_type) )
390             bSv[1][0] = FIELD_PICTURE ? 0x0003000300030003ULL : 0x0004000400040004ULL;
391
392 #define FILTER(hv,dir,edge)\
393         if(bSv[dir][edge]) {\
394             filter_mb_edge##hv( &img_y[4*edge*(dir?linesize:1)], linesize, bS[dir][edge], edge ? qp : qp##dir, h );\
395             if(!(edge&1)) {\
396                 filter_mb_edgec##hv( &img_cb[2*edge*(dir?uvlinesize:1)], uvlinesize, bS[dir][edge], edge ? qpc : qpc##dir, h );\
397                 filter_mb_edgec##hv( &img_cr[2*edge*(dir?uvlinesize:1)], uvlinesize, bS[dir][edge], edge ? qpc : qpc##dir, h );\
398             }\
399         }
400         if(left_type)
401             FILTER(v,0,0);
402         if( edges == 1 ) {
403             FILTER(h,1,0);
404         } else if( IS_8x8DCT(mb_type) ) {
405             FILTER(v,0,2);
406             FILTER(h,1,0);
407             FILTER(h,1,2);
408         } else {
409             FILTER(v,0,1);
410             FILTER(v,0,2);
411             FILTER(v,0,3);
412             FILTER(h,1,0);
413             FILTER(h,1,1);
414             FILTER(h,1,2);
415             FILTER(h,1,3);
416         }
417 #undef FILTER
418     }
419 }
420
421 static int check_mv(H264Context *h, long b_idx, long bn_idx, int mvy_limit){
422     int v;
423
424     v = h->ref_cache[0][b_idx] != h->ref_cache[0][bn_idx] |
425         h->mv_cache[0][b_idx][0] - h->mv_cache[0][bn_idx][0] + 3 >= 7U |
426         FFABS( h->mv_cache[0][b_idx][1] - h->mv_cache[0][bn_idx][1] ) >= mvy_limit;
427
428     if(h->list_count==2){
429         if(!v)
430             v = h->ref_cache[1][b_idx] != h->ref_cache[1][bn_idx] |
431                 h->mv_cache[1][b_idx][0] - h->mv_cache[1][bn_idx][0] + 3 >= 7U |
432                 FFABS( h->mv_cache[1][b_idx][1] - h->mv_cache[1][bn_idx][1] ) >= mvy_limit;
433
434         if(v){
435             if(h->ref_cache[0][b_idx] != h->ref_cache[1][bn_idx] |
436                h->ref_cache[1][b_idx] != h->ref_cache[0][bn_idx])
437                 return 1;
438             return
439                 h->mv_cache[0][b_idx][0] - h->mv_cache[1][bn_idx][0] + 3 >= 7U |
440                 FFABS( h->mv_cache[0][b_idx][1] - h->mv_cache[1][bn_idx][1] ) >= mvy_limit |
441                 h->mv_cache[1][b_idx][0] - h->mv_cache[0][bn_idx][0] + 3 >= 7U |
442                 FFABS( h->mv_cache[1][b_idx][1] - h->mv_cache[0][bn_idx][1] ) >= mvy_limit;
443         }
444     }
445
446     return v;
447 }
448
449 static av_always_inline void filter_mb_dir(H264Context *h, int mb_x, int mb_y, uint8_t *img_y, uint8_t *img_cb, uint8_t *img_cr, unsigned int linesize, unsigned int uvlinesize, int mb_xy, int mb_type, int mvy_limit, int first_vertical_edge_done, int dir) {
450     MpegEncContext * const s = &h->s;
451     int edge;
452     const int mbm_xy = dir == 0 ? mb_xy -1 : h->top_mb_xy;
453     const int mbm_type = dir == 0 ? h->left_type[0] : h->top_type;
454
455     // how often to recheck mv-based bS when iterating between edges
456     static const uint8_t mask_edge_tab[2][8]={{0,3,3,3,1,1,1,1},
457                                               {0,3,1,1,3,3,3,3}};
458     const int mask_edge = mask_edge_tab[dir][(mb_type>>3)&7];
459     const int edges = mask_edge== 3 && !(h->cbp&15) ? 1 : 4;
460
461     // how often to recheck mv-based bS when iterating along each edge
462     const int mask_par0 = mb_type & (MB_TYPE_16x16 | (MB_TYPE_8x16 >> dir));
463
464     if(mbm_type && !first_vertical_edge_done){
465
466         if (FRAME_MBAFF && (dir == 1) && ((mb_y&1) == 0)
467             && IS_INTERLACED(mbm_type&~mb_type)
468             ) {
469             // This is a special case in the norm where the filtering must
470             // be done twice (one each of the field) even if we are in a
471             // frame macroblock.
472             //
473             unsigned int tmp_linesize   = 2 *   linesize;
474             unsigned int tmp_uvlinesize = 2 * uvlinesize;
475             int mbn_xy = mb_xy - 2 * s->mb_stride;
476             int j;
477
478             for(j=0; j<2; j++, mbn_xy += s->mb_stride){
479                 DECLARE_ALIGNED_8(int16_t, bS)[4];
480                 int qp;
481                 if( IS_INTRA(mb_type|s->current_picture.mb_type[mbn_xy]) ) {
482                     *(uint64_t*)bS= 0x0003000300030003ULL;
483                 } else {
484                     const uint8_t *mbn_nnz = h->non_zero_count[mbn_xy] + 4+3*8; //FIXME  8x8dct?
485                     int i;
486                     for( i = 0; i < 4; i++ ) {
487                         bS[i] = 1 + !!(h->non_zero_count_cache[scan8[0]+i] | mbn_nnz[i]);
488                     }
489                 }
490                 // Do not use s->qscale as luma quantizer because it has not the same
491                 // value in IPCM macroblocks.
492                 qp = ( s->current_picture.qscale_table[mb_xy] + s->current_picture.qscale_table[mbn_xy] + 1 ) >> 1;
493                 tprintf(s->avctx, "filter mb:%d/%d dir:%d edge:%d, QPy:%d ls:%d uvls:%d", mb_x, mb_y, dir, edge, qp, tmp_linesize, tmp_uvlinesize);
494                 { int i; for (i = 0; i < 4; i++) tprintf(s->avctx, " bS[%d]:%d", i, bS[i]); tprintf(s->avctx, "\n"); }
495                 filter_mb_edgeh( &img_y[j*linesize], tmp_linesize, bS, qp, h );
496                 filter_mb_edgech( &img_cb[j*uvlinesize], tmp_uvlinesize, bS,
497                                 ( h->chroma_qp[0] + get_chroma_qp( h, 0, s->current_picture.qscale_table[mbn_xy] ) + 1 ) >> 1, h);
498                 filter_mb_edgech( &img_cr[j*uvlinesize], tmp_uvlinesize, bS,
499                                 ( h->chroma_qp[1] + get_chroma_qp( h, 1, s->current_picture.qscale_table[mbn_xy] ) + 1 ) >> 1, h);
500             }
501         }else{
502             DECLARE_ALIGNED_8(int16_t, bS)[4];
503             int qp;
504
505             if( IS_INTRA(mb_type|mbm_type)) {
506                 *(uint64_t*)bS= 0x0003000300030003ULL;
507                 if (   (!IS_INTERLACED(mb_type|mbm_type))
508                     || ((FRAME_MBAFF || (s->picture_structure != PICT_FRAME)) && (dir == 0))
509                 )
510                     *(uint64_t*)bS= 0x0004000400040004ULL;
511             } else {
512                 int i, l;
513                 int mv_done;
514
515                 if( FRAME_MBAFF && IS_INTERLACED(mb_type ^ mbm_type)) { //FIXME not posible left
516                     *(uint64_t*)bS= 0x0001000100010001ULL;
517                     mv_done = 1;
518                 }
519                 else if( mask_par0 && ((mbm_type & (MB_TYPE_16x16 | (MB_TYPE_8x16 >> dir)))) ) {
520                     int b_idx= 8 + 4;
521                     int bn_idx= b_idx - (dir ? 8:1);
522
523                     bS[0] = bS[1] = bS[2] = bS[3] = check_mv(h, 8 + 4, bn_idx, mvy_limit);
524                     mv_done = 1;
525                 }
526                 else
527                     mv_done = 0;
528
529                 for( i = 0; i < 4; i++ ) {
530                     int x = dir == 0 ? 0 : i;
531                     int y = dir == 0 ? i    : 0;
532                     int b_idx= 8 + 4 + x + 8*y;
533                     int bn_idx= b_idx - (dir ? 8:1);
534
535                     if( h->non_zero_count_cache[b_idx] |
536                         h->non_zero_count_cache[bn_idx] ) {
537                         bS[i] = 2;
538                     }
539                     else if(!mv_done)
540                     {
541                         bS[i] = check_mv(h, b_idx, bn_idx, mvy_limit);
542                     }
543                 }
544             }
545
546             /* Filter edge */
547             // Do not use s->qscale as luma quantizer because it has not the same
548             // value in IPCM macroblocks.
549             if(bS[0]+bS[1]+bS[2]+bS[3]){
550                 qp = ( s->current_picture.qscale_table[mb_xy] + s->current_picture.qscale_table[mbm_xy] + 1 ) >> 1;
551                 //tprintf(s->avctx, "filter mb:%d/%d dir:%d edge:%d, QPy:%d, QPc:%d, QPcn:%d\n", mb_x, mb_y, dir, edge, qp, h->chroma_qp[0], s->current_picture.qscale_table[mbn_xy]);
552                 tprintf(s->avctx, "filter mb:%d/%d dir:%d edge:%d, QPy:%d ls:%d uvls:%d", mb_x, mb_y, dir, edge, qp, linesize, uvlinesize);
553                 //{ int i; for (i = 0; i < 4; i++) tprintf(s->avctx, " bS[%d]:%d", i, bS[i]); tprintf(s->avctx, "\n"); }
554                 if( dir == 0 ) {
555                     filter_mb_edgev( &img_y[0], linesize, bS, qp, h );
556                     {
557                         int qp= ( h->chroma_qp[0] + get_chroma_qp( h, 0, s->current_picture.qscale_table[mbm_xy] ) + 1 ) >> 1;
558                         filter_mb_edgecv( &img_cb[0], uvlinesize, bS, qp, h);
559                         if(h->pps.chroma_qp_diff)
560                             qp= ( h->chroma_qp[1] + get_chroma_qp( h, 1, s->current_picture.qscale_table[mbm_xy] ) + 1 ) >> 1;
561                         filter_mb_edgecv( &img_cr[0], uvlinesize, bS, qp, h);
562                     }
563                 } else {
564                     filter_mb_edgeh( &img_y[0], linesize, bS, qp, h );
565                     {
566                         int qp= ( h->chroma_qp[0] + get_chroma_qp( h, 0, s->current_picture.qscale_table[mbm_xy] ) + 1 ) >> 1;
567                         filter_mb_edgech( &img_cb[0], uvlinesize, bS, qp, h);
568                         if(h->pps.chroma_qp_diff)
569                             qp= ( h->chroma_qp[1] + get_chroma_qp( h, 1, s->current_picture.qscale_table[mbm_xy] ) + 1 ) >> 1;
570                         filter_mb_edgech( &img_cr[0], uvlinesize, bS, qp, h);
571                     }
572                 }
573             }
574         }
575     }
576
577     /* Calculate bS */
578     for( edge = 1; edge < edges; edge++ ) {
579         DECLARE_ALIGNED_8(int16_t, bS)[4];
580         int qp;
581
582         if( IS_8x8DCT(mb_type & (edge<<24)) ) // (edge&1) && IS_8x8DCT(mb_type)
583             continue;
584
585         if( IS_INTRA(mb_type)) {
586             *(uint64_t*)bS= 0x0003000300030003ULL;
587         } else {
588             int i, l;
589             int mv_done;
590
591             if( edge & mask_edge ) {
592                 *(uint64_t*)bS= 0;
593                 mv_done = 1;
594             }
595             else if( mask_par0 ) {
596                 int b_idx= 8 + 4 + edge * (dir ? 8:1);
597                 int bn_idx= b_idx - (dir ? 8:1);
598
599                 bS[0] = bS[1] = bS[2] = bS[3] = check_mv(h, b_idx, bn_idx, mvy_limit);
600                 mv_done = 1;
601             }
602             else
603                 mv_done = 0;
604
605             for( i = 0; i < 4; i++ ) {
606                 int x = dir == 0 ? edge : i;
607                 int y = dir == 0 ? i    : edge;
608                 int b_idx= 8 + 4 + x + 8*y;
609                 int bn_idx= b_idx - (dir ? 8:1);
610
611                 if( h->non_zero_count_cache[b_idx] |
612                     h->non_zero_count_cache[bn_idx] ) {
613                     bS[i] = 2;
614                 }
615                 else if(!mv_done)
616                 {
617                     bS[i] = check_mv(h, b_idx, bn_idx, mvy_limit);
618                 }
619             }
620
621             if(bS[0]+bS[1]+bS[2]+bS[3] == 0)
622                 continue;
623         }
624
625         /* Filter edge */
626         // Do not use s->qscale as luma quantizer because it has not the same
627         // value in IPCM macroblocks.
628         qp = s->current_picture.qscale_table[mb_xy];
629         //tprintf(s->avctx, "filter mb:%d/%d dir:%d edge:%d, QPy:%d, QPc:%d, QPcn:%d\n", mb_x, mb_y, dir, edge, qp, h->chroma_qp[0], s->current_picture.qscale_table[mbn_xy]);
630         tprintf(s->avctx, "filter mb:%d/%d dir:%d edge:%d, QPy:%d ls:%d uvls:%d", mb_x, mb_y, dir, edge, qp, linesize, uvlinesize);
631         //{ int i; for (i = 0; i < 4; i++) tprintf(s->avctx, " bS[%d]:%d", i, bS[i]); tprintf(s->avctx, "\n"); }
632         if( dir == 0 ) {
633             filter_mb_edgev( &img_y[4*edge], linesize, bS, qp, h );
634             if( (edge&1) == 0 ) {
635                 filter_mb_edgecv( &img_cb[2*edge], uvlinesize, bS, h->chroma_qp[0], h);
636                 filter_mb_edgecv( &img_cr[2*edge], uvlinesize, bS, h->chroma_qp[1], h);
637             }
638         } else {
639             filter_mb_edgeh( &img_y[4*edge*linesize], linesize, bS, qp, h );
640             if( (edge&1) == 0 ) {
641                 filter_mb_edgech( &img_cb[2*edge*uvlinesize], uvlinesize, bS, h->chroma_qp[0], h);
642                 filter_mb_edgech( &img_cr[2*edge*uvlinesize], uvlinesize, bS, h->chroma_qp[1], h);
643             }
644         }
645     }
646 }
647
648 void ff_h264_filter_mb( H264Context *h, int mb_x, int mb_y, uint8_t *img_y, uint8_t *img_cb, uint8_t *img_cr, unsigned int linesize, unsigned int uvlinesize) {
649     MpegEncContext * const s = &h->s;
650     const int mb_xy= mb_x + mb_y*s->mb_stride;
651     const int mb_type = s->current_picture.mb_type[mb_xy];
652     const int mvy_limit = IS_INTERLACED(mb_type) ? 2 : 4;
653     int first_vertical_edge_done = 0;
654     av_unused int dir;
655     int list;
656
657     if (FRAME_MBAFF
658             // and current and left pair do not have the same interlaced type
659             && IS_INTERLACED(mb_type^h->left_type[0])
660             // and left mb is in available to us
661             && h->left_type[0]) {
662         /* First vertical edge is different in MBAFF frames
663          * There are 8 different bS to compute and 2 different Qp
664          */
665         DECLARE_ALIGNED_8(int16_t, bS)[8];
666         int qp[2];
667         int bqp[2];
668         int rqp[2];
669         int mb_qp, mbn0_qp, mbn1_qp;
670         int i;
671         first_vertical_edge_done = 1;
672
673         if( IS_INTRA(mb_type) )
674             *(uint64_t*)&bS[0]=
675             *(uint64_t*)&bS[4]= 0x0004000400040004ULL;
676         else {
677             static const uint8_t offset[2][2][8]={
678                 {
679                     {7+8*0, 7+8*0, 7+8*0, 7+8*0, 7+8*1, 7+8*1, 7+8*1, 7+8*1},
680                     {7+8*2, 7+8*2, 7+8*2, 7+8*2, 7+8*3, 7+8*3, 7+8*3, 7+8*3},
681                 },{
682                     {7+8*0, 7+8*1, 7+8*2, 7+8*3, 7+8*0, 7+8*1, 7+8*2, 7+8*3},
683                     {7+8*0, 7+8*1, 7+8*2, 7+8*3, 7+8*0, 7+8*1, 7+8*2, 7+8*3},
684                 }
685             };
686             const uint8_t *off= offset[MB_FIELD][mb_y&1];
687             for( i = 0; i < 8; i++ ) {
688                 int j= MB_FIELD ? i>>2 : i&1;
689                 int mbn_xy = h->left_mb_xy[j];
690                 int mbn_type= h->left_type[j];
691
692                 if( IS_INTRA( mbn_type ) )
693                     bS[i] = 4;
694                 else{
695                     bS[i] = 1 + !!(h->non_zero_count_cache[12+8*(i>>1)] |
696                          ((!h->pps.cabac && IS_8x8DCT(mbn_type)) ?
697                             (h->cbp_table[mbn_xy] & ((MB_FIELD ? (i&2) : (mb_y&1)) ? 8 : 2))
698                                                                        :
699                             h->non_zero_count[mbn_xy][ off[i] ]));
700                 }
701             }
702         }
703
704         mb_qp = s->current_picture.qscale_table[mb_xy];
705         mbn0_qp = s->current_picture.qscale_table[h->left_mb_xy[0]];
706         mbn1_qp = s->current_picture.qscale_table[h->left_mb_xy[1]];
707         qp[0] = ( mb_qp + mbn0_qp + 1 ) >> 1;
708         bqp[0] = ( get_chroma_qp( h, 0, mb_qp ) +
709                    get_chroma_qp( h, 0, mbn0_qp ) + 1 ) >> 1;
710         rqp[0] = ( get_chroma_qp( h, 1, mb_qp ) +
711                    get_chroma_qp( h, 1, mbn0_qp ) + 1 ) >> 1;
712         qp[1] = ( mb_qp + mbn1_qp + 1 ) >> 1;
713         bqp[1] = ( get_chroma_qp( h, 0, mb_qp ) +
714                    get_chroma_qp( h, 0, mbn1_qp ) + 1 ) >> 1;
715         rqp[1] = ( get_chroma_qp( h, 1, mb_qp ) +
716                    get_chroma_qp( h, 1, mbn1_qp ) + 1 ) >> 1;
717
718         /* Filter edge */
719         tprintf(s->avctx, "filter mb:%d/%d MBAFF, QPy:%d/%d, QPb:%d/%d QPr:%d/%d ls:%d uvls:%d", mb_x, mb_y, qp[0], qp[1], bqp[0], bqp[1], rqp[0], rqp[1], linesize, uvlinesize);
720         { int i; for (i = 0; i < 8; i++) tprintf(s->avctx, " bS[%d]:%d", i, bS[i]); tprintf(s->avctx, "\n"); }
721         if(MB_FIELD){
722             filter_mb_mbaff_edgev ( h, img_y                ,   linesize, bS  , 1, qp [0] );
723             filter_mb_mbaff_edgev ( h, img_y  + 8*  linesize,   linesize, bS+4, 1, qp [1] );
724             filter_mb_mbaff_edgecv( h, img_cb,                uvlinesize, bS  , 1, bqp[0] );
725             filter_mb_mbaff_edgecv( h, img_cb + 4*uvlinesize, uvlinesize, bS+4, 1, bqp[1] );
726             filter_mb_mbaff_edgecv( h, img_cr,                uvlinesize, bS  , 1, rqp[0] );
727             filter_mb_mbaff_edgecv( h, img_cr + 4*uvlinesize, uvlinesize, bS+4, 1, rqp[1] );
728         }else{
729             filter_mb_mbaff_edgev ( h, img_y              , 2*  linesize, bS  , 2, qp [0] );
730             filter_mb_mbaff_edgev ( h, img_y  +   linesize, 2*  linesize, bS+1, 2, qp [1] );
731             filter_mb_mbaff_edgecv( h, img_cb,              2*uvlinesize, bS  , 2, bqp[0] );
732             filter_mb_mbaff_edgecv( h, img_cb + uvlinesize, 2*uvlinesize, bS+1, 2, bqp[1] );
733             filter_mb_mbaff_edgecv( h, img_cr,              2*uvlinesize, bS  , 2, rqp[0] );
734             filter_mb_mbaff_edgecv( h, img_cr + uvlinesize, 2*uvlinesize, bS+1, 2, rqp[1] );
735         }
736     }
737
738 #if CONFIG_SMALL
739     for( dir = 0; dir < 2; dir++ )
740         filter_mb_dir(h, mb_x, mb_y, img_y, img_cb, img_cr, linesize, uvlinesize, mb_xy, mb_type, mvy_limit, dir ? 0 : first_vertical_edge_done, dir);
741 #else
742     filter_mb_dir(h, mb_x, mb_y, img_y, img_cb, img_cr, linesize, uvlinesize, mb_xy, mb_type, mvy_limit, first_vertical_edge_done, 0);
743     filter_mb_dir(h, mb_x, mb_y, img_y, img_cb, img_cr, linesize, uvlinesize, mb_xy, mb_type, mvy_limit, 0, 1);
744 #endif
745 }