58128ea928d2423ee94b3d183bbf3cd8f26bb946
[ffmpeg.git] / libavcodec / motion_est.c
1 /*
2  * Motion estimation 
3  * Copyright (c) 2000,2001 Fabrice Bellard.
4  * Copyright (c) 2002 Michael Niedermayer
5  * 
6  *
7  * This library 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 of the License, or (at your option) any later version.
11  *
12  * This library 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 this library; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
20  *
21  * new Motion Estimation (X1/EPZS) by Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
22  */
23 #include <stdlib.h>
24 #include <stdio.h>
25 #include "avcodec.h"
26 #include "dsputil.h"
27 #include "mpegvideo.h"
28
29 //#undef NDEBUG
30 //#include <assert.h>
31
32 #define SQ(a) ((a)*(a))
33
34 #define P_LEFT P[1]
35 #define P_TOP P[2]
36 #define P_TOPRIGHT P[3]
37 #define P_MEDIAN P[4]
38 #define P_MV1 P[9]
39
40 static inline int sad_hpel_motion_search(MpegEncContext * s,
41                                   int *mx_ptr, int *my_ptr, int dmin,
42                                   int xmin, int ymin, int xmax, int ymax,
43                                   int pred_x, int pred_y, Picture *picture,
44                                   int n, int size, uint16_t * const mv_penalty);
45
46 static inline int update_map_generation(MpegEncContext * s)
47 {
48     s->me.map_generation+= 1<<(ME_MAP_MV_BITS*2);
49     if(s->me.map_generation==0){
50         s->me.map_generation= 1<<(ME_MAP_MV_BITS*2);
51         memset(s->me.map, 0, sizeof(uint32_t)*ME_MAP_SIZE);
52     }
53     return s->me.map_generation;
54 }
55
56 /* shape adaptive search stuff */
57 typedef struct Minima{
58     int height;
59     int x, y;
60     int checked;
61 }Minima;
62
63 static int minima_cmp(const void *a, const void *b){
64     Minima *da = (Minima *) a;
65     Minima *db = (Minima *) b;
66     
67     return da->height - db->height;
68 }
69                                   
70 /* SIMPLE */
71 #define RENAME(a) simple_ ## a
72
73 #define CMP(d, x, y, size)\
74 d = cmp(s, src_y, (ref_y) + (x) + (y)*(stride), stride);
75
76 #define CMP_HPEL(d, dx, dy, x, y, size)\
77 {\
78     const int dxy= (dx) + 2*(dy);\
79     hpel_put[0][dxy](s->me.scratchpad, (ref_y) + (x) + (y)*(stride), stride, (16>>size));\
80     d = cmp_sub(s, s->me.scratchpad, src_y, stride);\
81 }
82
83 #define CMP_QPEL(d, dx, dy, x, y, size)\
84 {\
85     const int dxy= (dx) + 4*(dy);\
86     qpel_put[0][dxy](s->me.scratchpad, (ref_y) + (x) + (y)*(stride), stride);\
87     d = cmp_sub(s, s->me.scratchpad, src_y, stride);\
88 }
89
90 #include "motion_est_template.c"
91 #undef RENAME
92 #undef CMP
93 #undef CMP_HPEL
94 #undef CMP_QPEL
95 #undef INIT
96
97 /* SIMPLE CHROMA */
98 #define RENAME(a) simple_chroma_ ## a
99
100 #define CMP(d, x, y, size)\
101 d = cmp(s, src_y, (ref_y) + (x) + (y)*(stride), stride);\
102 if(chroma_cmp){\
103     int dxy= ((x)&1) + 2*((y)&1);\
104     int c= ((x)>>1) + ((y)>>1)*uvstride;\
105 \
106     chroma_hpel_put[0][dxy](s->me.scratchpad, ref_u + c, uvstride, 8);\
107     d += chroma_cmp(s, s->me.scratchpad, src_u, uvstride);\
108     chroma_hpel_put[0][dxy](s->me.scratchpad, ref_v + c, uvstride, 8);\
109     d += chroma_cmp(s, s->me.scratchpad, src_v, uvstride);\
110 }
111
112 #define CMP_HPEL(d, dx, dy, x, y, size)\
113 {\
114     const int dxy= (dx) + 2*(dy);\
115     hpel_put[0][dxy](s->me.scratchpad, (ref_y) + (x) + (y)*(stride), stride, (16>>size));\
116     d = cmp_sub(s, s->me.scratchpad, src_y, stride);\
117     if(chroma_cmp_sub){\
118         int cxy= (dxy) | ((x)&1) | (2*((y)&1));\
119         int c= ((x)>>1) + ((y)>>1)*uvstride;\
120         chroma_hpel_put[0][cxy](s->me.scratchpad, ref_u + c, uvstride, 8);\
121         d += chroma_cmp_sub(s, s->me.scratchpad, src_u, uvstride);\
122         chroma_hpel_put[0][cxy](s->me.scratchpad, ref_v + c, uvstride, 8);\
123         d += chroma_cmp_sub(s, s->me.scratchpad, src_v, uvstride);\
124     }\
125 }
126
127 #define CMP_QPEL(d, dx, dy, x, y, size)\
128 {\
129     const int dxy= (dx) + 4*(dy);\
130     qpel_put[0][dxy](s->me.scratchpad, (ref_y) + (x) + (y)*(stride), stride);\
131     d = cmp_sub(s, s->me.scratchpad, src_y, stride);\
132     if(chroma_cmp_sub){\
133         int cxy, c;\
134         int cx= (4*(x) + (dx))/2;\
135         int cy= (4*(y) + (dy))/2;\
136         cx= (cx>>1)|(cx&1);\
137         cy= (cy>>1)|(cy&1);\
138         cxy= (cx&1) + 2*(cy&1);\
139         c= ((cx)>>1) + ((cy)>>1)*uvstride;\
140         chroma_hpel_put[0][cxy](s->me.scratchpad, ref_u + c, uvstride, 8);\
141         d += chroma_cmp_sub(s, s->me.scratchpad, src_u, uvstride);\
142         chroma_hpel_put[0][cxy](s->me.scratchpad, ref_v + c, uvstride, 8);\
143         d += chroma_cmp_sub(s, s->me.scratchpad, src_v, uvstride);\
144     }\
145 }
146
147 #include "motion_est_template.c"
148 #undef RENAME
149 #undef CMP
150 #undef CMP_HPEL
151 #undef CMP_QPEL
152 #undef INIT
153
154 /* SIMPLE DIRECT HPEL */
155 #define RENAME(a) simple_direct_hpel_ ## a
156 //FIXME precalc divisions stuff
157
158 #define CMP_DIRECT(d, dx, dy, x, y, size, cmp_func)\
159 if((x) >= xmin && 2*(x) + (dx) <= 2*xmax && (y) >= ymin && 2*(y) + (dy) <= 2*ymax){\
160     const int hx= 2*(x) + (dx);\
161     const int hy= 2*(y) + (dy);\
162     if(s->mv_type==MV_TYPE_8X8){\
163         int i;\
164         for(i=0; i<4; i++){\
165             int fx = s->me.direct_basis_mv[i][0] + hx;\
166             int fy = s->me.direct_basis_mv[i][1] + hy;\
167             int bx = hx ? fx - s->me.co_located_mv[i][0] : s->me.co_located_mv[i][0]*(time_pb - time_pp)/time_pp + (i &1)*16;\
168             int by = hy ? fy - s->me.co_located_mv[i][1] : s->me.co_located_mv[i][1]*(time_pb - time_pp)/time_pp + (i>>1)*16;\
169             int fxy= (fx&1) + 2*(fy&1);\
170             int bxy= (bx&1) + 2*(by&1);\
171 \
172             uint8_t *dst= s->me.scratchpad + 8*(i&1) + 8*stride*(i>>1);\
173             hpel_put[1][fxy](dst, (ref_y ) + (fx>>1) + (fy>>1)*(stride), stride, 8);\
174             hpel_avg[1][bxy](dst, (ref2_y) + (bx>>1) + (by>>1)*(stride), stride, 8);\
175         }\
176     }else{\
177         int fx = s->me.direct_basis_mv[0][0] + hx;\
178         int fy = s->me.direct_basis_mv[0][1] + hy;\
179         int bx = hx ? fx - s->me.co_located_mv[0][0] : s->me.co_located_mv[0][0]*(time_pb - time_pp)/time_pp;\
180         int by = hy ? fy - s->me.co_located_mv[0][1] : s->me.co_located_mv[0][1]*(time_pb - time_pp)/time_pp;\
181         int fxy= (fx&1) + 2*(fy&1);\
182         int bxy= (bx&1) + 2*(by&1);\
183 \
184         hpel_put[0][fxy](s->me.scratchpad, (ref_y ) + (fx>>1) + (fy>>1)*(stride), stride, 16);\
185         hpel_avg[0][bxy](s->me.scratchpad, (ref2_y) + (bx>>1) + (by>>1)*(stride), stride, 16);\
186     }\
187     d = cmp_func(s, s->me.scratchpad, src_y, stride);\
188 }else\
189     d= 256*256*256*32;
190
191
192 #define CMP_HPEL(d, dx, dy, x, y, size)\
193     CMP_DIRECT(d, dx, dy, x, y, size, cmp_sub)
194
195 #define CMP(d, x, y, size)\
196     CMP_DIRECT(d, 0, 0, x, y, size, cmp)
197     
198 #include "motion_est_template.c"
199 #undef RENAME
200 #undef CMP
201 #undef CMP_HPEL
202 #undef CMP_QPEL
203 #undef INIT
204 #undef CMP_DIRECT
205
206 /* SIMPLE DIRECT QPEL */
207 #define RENAME(a) simple_direct_qpel_ ## a
208
209 #define CMP_DIRECT(d, dx, dy, x, y, size, cmp_func)\
210 if((x) >= xmin && 4*(x) + (dx) <= 4*xmax && (y) >= ymin && 4*(y) + (dy) <= 4*ymax){\
211     const int qx= 4*(x) + (dx);\
212     const int qy= 4*(y) + (dy);\
213     if(s->mv_type==MV_TYPE_8X8){\
214         int i;\
215         for(i=0; i<4; i++){\
216             int fx = s->me.direct_basis_mv[i][0] + qx;\
217             int fy = s->me.direct_basis_mv[i][1] + qy;\
218             int bx = qx ? fx - s->me.co_located_mv[i][0] : s->me.co_located_mv[i][0]*(time_pb - time_pp)/time_pp + (i &1)*16;\
219             int by = qy ? fy - s->me.co_located_mv[i][1] : s->me.co_located_mv[i][1]*(time_pb - time_pp)/time_pp + (i>>1)*16;\
220             int fxy= (fx&3) + 4*(fy&3);\
221             int bxy= (bx&3) + 4*(by&3);\
222 \
223             uint8_t *dst= s->me.scratchpad + 8*(i&1) + 8*stride*(i>>1);\
224             qpel_put[1][fxy](dst, (ref_y ) + (fx>>2) + (fy>>2)*(stride), stride);\
225             qpel_avg[1][bxy](dst, (ref2_y) + (bx>>2) + (by>>2)*(stride), stride);\
226         }\
227     }else{\
228         int fx = s->me.direct_basis_mv[0][0] + qx;\
229         int fy = s->me.direct_basis_mv[0][1] + qy;\
230         int bx = qx ? fx - s->me.co_located_mv[0][0] : s->me.co_located_mv[0][0]*(time_pb - time_pp)/time_pp;\
231         int by = qy ? fy - s->me.co_located_mv[0][1] : s->me.co_located_mv[0][1]*(time_pb - time_pp)/time_pp;\
232         int fxy= (fx&3) + 4*(fy&3);\
233         int bxy= (bx&3) + 4*(by&3);\
234 \
235         qpel_put[0][fxy](s->me.scratchpad, (ref_y ) + (fx>>2) + (fy>>2)*(stride), stride);\
236         qpel_avg[0][bxy](s->me.scratchpad, (ref2_y) + (bx>>2) + (by>>2)*(stride), stride);\
237     }\
238     d = cmp_func(s, s->me.scratchpad, src_y, stride);\
239 }else\
240     d= 256*256*256*32;
241
242
243 #define CMP_QPEL(d, dx, dy, x, y, size)\
244     CMP_DIRECT(d, dx, dy, x, y, size, cmp_sub)
245
246 #define CMP(d, x, y, size)\
247     CMP_DIRECT(d, 0, 0, x, y, size, cmp)
248
249 #include "motion_est_template.c"
250 #undef RENAME
251 #undef CMP
252 #undef CMP_HPEL
253 #undef CMP_QPEL
254 #undef INIT
255 #undef CMP__DIRECT
256
257
258 static int zero_cmp(void *s, uint8_t *a, uint8_t *b, int stride){
259     return 0;
260 }
261
262 static void set_cmp(MpegEncContext *s, me_cmp_func *cmp, int type){
263     DSPContext* c= &s->dsp;
264     int i;
265     
266     memset(cmp, 0, sizeof(void*)*11);
267
268     switch(type&0xFF){
269     case FF_CMP_SAD:
270         cmp[0]= c->sad[0];
271         cmp[1]= c->sad[1];
272         break;
273     case FF_CMP_SATD:
274         cmp[0]= c->hadamard8_diff[0];
275         cmp[1]= c->hadamard8_diff[1];
276         break;
277     case FF_CMP_SSE:
278         cmp[0]= c->sse[0];
279         cmp[1]= c->sse[1];
280         break;
281     case FF_CMP_DCT:
282         cmp[0]= c->dct_sad[0];
283         cmp[1]= c->dct_sad[1];
284         break;
285     case FF_CMP_PSNR:
286         cmp[0]= c->quant_psnr[0];
287         cmp[1]= c->quant_psnr[1];
288         break;
289     case FF_CMP_ZERO:
290         for(i=0; i<7; i++){
291             cmp[i]= zero_cmp;
292         }
293         break;
294     default:
295         fprintf(stderr,"internal error in cmp function selection\n");
296     }
297 };
298
299 static inline int get_penalty_factor(MpegEncContext *s, int type){
300
301     switch(type){
302     default:
303     case FF_CMP_SAD:
304         return s->qscale;
305     case FF_CMP_SSE:
306 //        return s->qscale*8;
307     case FF_CMP_DCT:
308     case FF_CMP_SATD:
309         return s->qscale*8;
310     }
311 }
312
313 void ff_init_me(MpegEncContext *s){
314     set_cmp(s, s->dsp.me_cmp, s->avctx->me_cmp);
315     set_cmp(s, s->dsp.me_sub_cmp, s->avctx->me_sub_cmp);
316     set_cmp(s, s->dsp.mb_cmp, s->avctx->mb_cmp);
317
318     if(s->flags&CODEC_FLAG_QPEL){
319         if(s->avctx->me_sub_cmp&FF_CMP_CHROMA)
320             s->me.sub_motion_search= simple_chroma_qpel_motion_search;
321         else
322             s->me.sub_motion_search= simple_qpel_motion_search;
323     }else{
324         if(s->avctx->me_sub_cmp&FF_CMP_CHROMA)
325             s->me.sub_motion_search= simple_chroma_hpel_motion_search;
326         else if(s->avctx->me_sub_cmp == FF_CMP_SAD && s->avctx->me_cmp == FF_CMP_SAD)
327             s->me.sub_motion_search= sad_hpel_motion_search;
328         else
329             s->me.sub_motion_search= simple_hpel_motion_search;
330     }
331
332     if(s->avctx->me_cmp&FF_CMP_CHROMA){
333         s->me.motion_search[0]= simple_chroma_epzs_motion_search;
334         s->me.motion_search[1]= simple_chroma_epzs_motion_search4;
335     }else{
336         s->me.motion_search[0]= simple_epzs_motion_search;
337         s->me.motion_search[1]= simple_epzs_motion_search4;
338     }
339 }
340       
341 static int pix_dev(UINT8 * pix, int line_size, int mean)
342 {
343     int s, i, j;
344
345     s = 0;
346     for (i = 0; i < 16; i++) {
347         for (j = 0; j < 16; j += 8) {
348             s += ABS(pix[0]-mean);
349             s += ABS(pix[1]-mean);
350             s += ABS(pix[2]-mean);
351             s += ABS(pix[3]-mean);
352             s += ABS(pix[4]-mean);
353             s += ABS(pix[5]-mean);
354             s += ABS(pix[6]-mean);
355             s += ABS(pix[7]-mean);
356             pix += 8;
357         }
358         pix += line_size - 16;
359     }
360     return s;
361 }
362
363 static inline void no_motion_search(MpegEncContext * s,
364                                     int *mx_ptr, int *my_ptr)
365 {
366     *mx_ptr = 16 * s->mb_x;
367     *my_ptr = 16 * s->mb_y;
368 }
369
370 static int full_motion_search(MpegEncContext * s,
371                               int *mx_ptr, int *my_ptr, int range,
372                               int xmin, int ymin, int xmax, int ymax, uint8_t *ref_picture)
373 {
374     int x1, y1, x2, y2, xx, yy, x, y;
375     int mx, my, dmin, d;
376     UINT8 *pix;
377
378     xx = 16 * s->mb_x;
379     yy = 16 * s->mb_y;
380     x1 = xx - range + 1;        /* we loose one pixel to avoid boundary pb with half pixel pred */
381     if (x1 < xmin)
382         x1 = xmin;
383     x2 = xx + range - 1;
384     if (x2 > xmax)
385         x2 = xmax;
386     y1 = yy - range + 1;
387     if (y1 < ymin)
388         y1 = ymin;
389     y2 = yy + range - 1;
390     if (y2 > ymax)
391         y2 = ymax;
392     pix = s->new_picture.data[0] + (yy * s->linesize) + xx;
393     dmin = 0x7fffffff;
394     mx = 0;
395     my = 0;
396     for (y = y1; y <= y2; y++) {
397         for (x = x1; x <= x2; x++) {
398             d = s->dsp.pix_abs16x16(pix, ref_picture + (y * s->linesize) + x,
399                              s->linesize);
400             if (d < dmin ||
401                 (d == dmin &&
402                  (abs(x - xx) + abs(y - yy)) <
403                  (abs(mx - xx) + abs(my - yy)))) {
404                 dmin = d;
405                 mx = x;
406                 my = y;
407             }
408         }
409     }
410
411     *mx_ptr = mx;
412     *my_ptr = my;
413
414 #if 0
415     if (*mx_ptr < -(2 * range) || *mx_ptr >= (2 * range) ||
416         *my_ptr < -(2 * range) || *my_ptr >= (2 * range)) {
417         fprintf(stderr, "error %d %d\n", *mx_ptr, *my_ptr);
418     }
419 #endif
420     return dmin;
421 }
422
423
424 static int log_motion_search(MpegEncContext * s,
425                              int *mx_ptr, int *my_ptr, int range,
426                              int xmin, int ymin, int xmax, int ymax, uint8_t *ref_picture)
427 {
428     int x1, y1, x2, y2, xx, yy, x, y;
429     int mx, my, dmin, d;
430     UINT8 *pix;
431
432     xx = s->mb_x << 4;
433     yy = s->mb_y << 4;
434
435     /* Left limit */
436     x1 = xx - range;
437     if (x1 < xmin)
438         x1 = xmin;
439
440     /* Right limit */
441     x2 = xx + range;
442     if (x2 > xmax)
443         x2 = xmax;
444
445     /* Upper limit */
446     y1 = yy - range;
447     if (y1 < ymin)
448         y1 = ymin;
449
450     /* Lower limit */
451     y2 = yy + range;
452     if (y2 > ymax)
453         y2 = ymax;
454
455     pix = s->new_picture.data[0] + (yy * s->linesize) + xx;
456     dmin = 0x7fffffff;
457     mx = 0;
458     my = 0;
459
460     do {
461         for (y = y1; y <= y2; y += range) {
462             for (x = x1; x <= x2; x += range) {
463                 d = s->dsp.pix_abs16x16(pix, ref_picture + (y * s->linesize) + x, s->linesize);
464                 if (d < dmin || (d == dmin && (abs(x - xx) + abs(y - yy)) < (abs(mx - xx) + abs(my - yy)))) {
465                     dmin = d;
466                     mx = x;
467                     my = y;
468                 }
469             }
470         }
471
472         range = range >> 1;
473
474         x1 = mx - range;
475         if (x1 < xmin)
476             x1 = xmin;
477
478         x2 = mx + range;
479         if (x2 > xmax)
480             x2 = xmax;
481
482         y1 = my - range;
483         if (y1 < ymin)
484             y1 = ymin;
485
486         y2 = my + range;
487         if (y2 > ymax)
488             y2 = ymax;
489
490     } while (range >= 1);
491
492 #ifdef DEBUG
493     fprintf(stderr, "log       - MX: %d\tMY: %d\n", mx, my);
494 #endif
495     *mx_ptr = mx;
496     *my_ptr = my;
497     return dmin;
498 }
499
500 static int phods_motion_search(MpegEncContext * s,
501                                int *mx_ptr, int *my_ptr, int range,
502                                int xmin, int ymin, int xmax, int ymax, uint8_t *ref_picture)
503 {
504     int x1, y1, x2, y2, xx, yy, x, y, lastx, d;
505     int mx, my, dminx, dminy;
506     UINT8 *pix;
507
508     xx = s->mb_x << 4;
509     yy = s->mb_y << 4;
510
511     /* Left limit */
512     x1 = xx - range;
513     if (x1 < xmin)
514         x1 = xmin;
515
516     /* Right limit */
517     x2 = xx + range;
518     if (x2 > xmax)
519         x2 = xmax;
520
521     /* Upper limit */
522     y1 = yy - range;
523     if (y1 < ymin)
524         y1 = ymin;
525
526     /* Lower limit */
527     y2 = yy + range;
528     if (y2 > ymax)
529         y2 = ymax;
530
531     pix = s->new_picture.data[0] + (yy * s->linesize) + xx;
532     mx = 0;
533     my = 0;
534
535     x = xx;
536     y = yy;
537     do {
538         dminx = 0x7fffffff;
539         dminy = 0x7fffffff;
540
541         lastx = x;
542         for (x = x1; x <= x2; x += range) {
543             d = s->dsp.pix_abs16x16(pix, ref_picture + (y * s->linesize) + x, s->linesize);
544             if (d < dminx || (d == dminx && (abs(x - xx) + abs(y - yy)) < (abs(mx - xx) + abs(my - yy)))) {
545                 dminx = d;
546                 mx = x;
547             }
548         }
549
550         x = lastx;
551         for (y = y1; y <= y2; y += range) {
552             d = s->dsp.pix_abs16x16(pix, ref_picture + (y * s->linesize) + x, s->linesize);
553             if (d < dminy || (d == dminy && (abs(x - xx) + abs(y - yy)) < (abs(mx - xx) + abs(my - yy)))) {
554                 dminy = d;
555                 my = y;
556             }
557         }
558
559         range = range >> 1;
560
561         x = mx;
562         y = my;
563         x1 = mx - range;
564         if (x1 < xmin)
565             x1 = xmin;
566
567         x2 = mx + range;
568         if (x2 > xmax)
569             x2 = xmax;
570
571         y1 = my - range;
572         if (y1 < ymin)
573             y1 = ymin;
574
575         y2 = my + range;
576         if (y2 > ymax)
577             y2 = ymax;
578
579     } while (range >= 1);
580
581 #ifdef DEBUG
582     fprintf(stderr, "phods     - MX: %d\tMY: %d\n", mx, my);
583 #endif
584
585     /* half pixel search */
586     *mx_ptr = mx;
587     *my_ptr = my;
588     return dminy;
589 }
590
591
592 #define Z_THRESHOLD 256
593
594 #define CHECK_SAD_HALF_MV(suffix, x, y) \
595 {\
596     d= pix_abs_ ## suffix(pix, ptr+((x)>>1), s->linesize);\
597     d += (mv_penalty[pen_x + x] + mv_penalty[pen_y + y])*penalty_factor;\
598     COPY3_IF_LT(dminh, d, dx, x, dy, y)\
599 }
600
601 static inline int sad_hpel_motion_search(MpegEncContext * s,
602                                   int *mx_ptr, int *my_ptr, int dmin,
603                                   int xmin, int ymin, int xmax, int ymax,
604                                   int pred_x, int pred_y, Picture *picture,
605                                   int n, int size, uint16_t * const mv_penalty)
606 {
607     uint8_t *ref_picture= picture->data[0];
608     uint32_t *score_map= s->me.score_map;
609     const int penalty_factor= s->me.sub_penalty_factor;
610     int mx, my, xx, yy, dminh;
611     UINT8 *pix, *ptr;
612     op_pixels_abs_func pix_abs_x2;
613     op_pixels_abs_func pix_abs_y2;
614     op_pixels_abs_func pix_abs_xy2;
615     
616     if(size==0){
617         pix_abs_x2 = s->dsp.pix_abs16x16_x2;
618         pix_abs_y2 = s->dsp.pix_abs16x16_y2;
619         pix_abs_xy2= s->dsp.pix_abs16x16_xy2;
620     }else{
621         pix_abs_x2 = s->dsp.pix_abs8x8_x2;
622         pix_abs_y2 = s->dsp.pix_abs8x8_y2;
623         pix_abs_xy2= s->dsp.pix_abs8x8_xy2;
624     }
625
626     if(s->me.skip){
627 //    printf("S");
628         *mx_ptr = 0;
629         *my_ptr = 0;
630         return dmin;
631     }
632 //    printf("N");
633         
634     xx = 16 * s->mb_x + 8*(n&1);
635     yy = 16 * s->mb_y + 8*(n>>1);
636     pix =  s->new_picture.data[0] + (yy * s->linesize) + xx;
637
638     mx = *mx_ptr;
639     my = *my_ptr;
640     ptr = ref_picture + ((yy + my) * s->linesize) + (xx + mx);
641     
642     dminh = dmin;
643
644     if (mx > xmin && mx < xmax && 
645         my > ymin && my < ymax) {
646         int dx=0, dy=0;
647         int d, pen_x, pen_y; 
648         const int index= (my<<ME_MAP_SHIFT) + mx;
649         const int t= score_map[(index-(1<<ME_MAP_SHIFT))&(ME_MAP_SIZE-1)];
650         const int l= score_map[(index- 1               )&(ME_MAP_SIZE-1)];
651         const int r= score_map[(index+ 1               )&(ME_MAP_SIZE-1)];
652         const int b= score_map[(index+(1<<ME_MAP_SHIFT))&(ME_MAP_SIZE-1)];
653         mx<<=1;
654         my<<=1;
655
656         
657         pen_x= pred_x + mx;
658         pen_y= pred_y + my;
659
660         ptr-= s->linesize;
661         if(t<=b){
662             CHECK_SAD_HALF_MV(y2 , 0, -1)
663             if(l<=r){
664                 CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, -1, -1)
665                 if(t+r<=b+l){
666                     CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, +1, -1)
667                     ptr+= s->linesize;
668                 }else{
669                     ptr+= s->linesize;
670                     CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, -1, +1)
671                 }
672                 CHECK_SAD_HALF_MV(x2 , -1,  0)
673             }else{
674                 CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, +1, -1)
675                 if(t+l<=b+r){
676                     CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, -1, -1)
677                     ptr+= s->linesize;
678                 }else{
679                     ptr+= s->linesize;
680                     CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, +1, +1)
681                 }
682                 CHECK_SAD_HALF_MV(x2 , +1,  0)
683             }
684         }else{
685             if(l<=r){
686                 if(t+l<=b+r){
687                     CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, -1, -1)
688                     ptr+= s->linesize;
689                 }else{
690                     ptr+= s->linesize;
691                     CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, +1, +1)
692                 }
693                 CHECK_SAD_HALF_MV(x2 , -1,  0)
694                 CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, -1, +1)
695             }else{
696                 if(t+r<=b+l){
697                     CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, +1, -1)
698                     ptr+= s->linesize;
699                 }else{
700                     ptr+= s->linesize;
701                     CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, -1, +1)
702                 }
703                 CHECK_SAD_HALF_MV(x2 , +1,  0)
704                 CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, +1, +1)
705             }
706             CHECK_SAD_HALF_MV(y2 ,  0, +1)
707         }
708         mx+=dx;
709         my+=dy;
710
711     }else{
712         mx<<=1;
713         my<<=1;
714     }
715
716     *mx_ptr = mx;
717     *my_ptr = my;
718     return dminh;
719 }
720
721 static inline void set_p_mv_tables(MpegEncContext * s, int mx, int my, int mv4)
722 {
723     const int xy= s->mb_x + 1 + (s->mb_y + 1)*(s->mb_width + 2);
724     
725     s->p_mv_table[xy][0] = mx;
726     s->p_mv_table[xy][1] = my;
727
728     /* has allready been set to the 4 MV if 4MV is done */
729     if(mv4){
730         int mot_xy= s->block_index[0];
731
732         s->motion_val[mot_xy  ][0]= mx;
733         s->motion_val[mot_xy  ][1]= my;
734         s->motion_val[mot_xy+1][0]= mx;
735         s->motion_val[mot_xy+1][1]= my;
736
737         mot_xy += s->block_wrap[0];
738         s->motion_val[mot_xy  ][0]= mx;
739         s->motion_val[mot_xy  ][1]= my;
740         s->motion_val[mot_xy+1][0]= mx;
741         s->motion_val[mot_xy+1][1]= my;
742     }
743 }
744
745 static inline void get_limits(MpegEncContext *s, int *range, int *xmin, int *ymin, int *xmax, int *ymax, int f_code)
746 {
747     *range = 8 * (1 << (f_code - 1));
748     /* XXX: temporary kludge to avoid overflow for msmpeg4 */
749     if (s->out_format == FMT_H263 && !s->h263_msmpeg4)
750         *range *= 2;
751
752     if (s->unrestricted_mv) {
753         *xmin = -16;
754         *ymin = -16;
755         if (s->h263_plus)
756             *range *= 2;
757         if(s->avctx->codec->id!=CODEC_ID_MPEG4){
758             *xmax = s->mb_width*16;
759             *ymax = s->mb_height*16;
760         }else {
761             *xmax = s->width;
762             *ymax = s->height;
763         }
764     } else {
765         *xmin = 0;
766         *ymin = 0;
767         *xmax = s->mb_width*16 - 16;
768         *ymax = s->mb_height*16 - 16;
769     }
770 }
771
772 static inline int mv4_search(MpegEncContext *s, int xmin, int ymin, int xmax, int ymax, int mx, int my, int shift)
773 {
774     int block;
775     int P[10][2];
776     uint8_t *ref_picture= s->last_picture.data[0];
777     int dmin_sum=0;
778     uint16_t * const mv_penalty= s->me.mv_penalty[s->f_code] + MAX_MV;
779
780     for(block=0; block<4; block++){
781         int mx4, my4;
782         int pred_x4, pred_y4;
783         int dmin4;
784         static const int off[4]= {2, 1, 1, -1};
785         const int mot_stride = s->block_wrap[0];
786         const int mot_xy = s->block_index[block];
787 //        const int block_x= (block&1);
788 //        const int block_y= (block>>1);
789 #if 1 // this saves us a bit of cliping work and shouldnt affect compression in a negative way
790         const int rel_xmin4= xmin;
791         const int rel_xmax4= xmax;
792         const int rel_ymin4= ymin;
793         const int rel_ymax4= ymax;
794 #else
795         const int rel_xmin4= xmin - block_x*8;
796         const int rel_xmax4= xmax - block_x*8 + 8;
797         const int rel_ymin4= ymin - block_y*8;
798         const int rel_ymax4= ymax - block_y*8 + 8;
799 #endif
800         P_LEFT[0] = s->motion_val[mot_xy - 1][0];
801         P_LEFT[1] = s->motion_val[mot_xy - 1][1];
802
803         if(P_LEFT[0]       > (rel_xmax4<<shift)) P_LEFT[0]       = (rel_xmax4<<shift);
804
805         /* special case for first line */
806         if ((s->mb_y == 0 || s->first_slice_line) && block<2) {
807             pred_x4= P_LEFT[0];
808             pred_y4= P_LEFT[1];
809         } else {
810             P_TOP[0]      = s->motion_val[mot_xy - mot_stride             ][0];
811             P_TOP[1]      = s->motion_val[mot_xy - mot_stride             ][1];
812             P_TOPRIGHT[0] = s->motion_val[mot_xy - mot_stride + off[block]][0];
813             P_TOPRIGHT[1] = s->motion_val[mot_xy - mot_stride + off[block]][1];
814             if(P_TOP[1]      > (rel_ymax4<<shift)) P_TOP[1]     = (rel_ymax4<<shift);
815             if(P_TOPRIGHT[0] < (rel_xmin4<<shift)) P_TOPRIGHT[0]= (rel_xmin4<<shift);
816             if(P_TOPRIGHT[0] > (rel_xmax4<<shift)) P_TOPRIGHT[0]= (rel_xmax4<<shift);
817             if(P_TOPRIGHT[1] > (rel_ymax4<<shift)) P_TOPRIGHT[1]= (rel_ymax4<<shift);
818     
819             P_MEDIAN[0]= mid_pred(P_LEFT[0], P_TOP[0], P_TOPRIGHT[0]);
820             P_MEDIAN[1]= mid_pred(P_LEFT[1], P_TOP[1], P_TOPRIGHT[1]);
821
822             if(s->out_format == FMT_H263){
823                 pred_x4 = P_MEDIAN[0];
824                 pred_y4 = P_MEDIAN[1];
825             }else { /* mpeg1 at least */
826                 pred_x4= P_LEFT[0];
827                 pred_y4= P_LEFT[1];
828             }
829         }
830         P_MV1[0]= mx;
831         P_MV1[1]= my;
832
833         dmin4 = s->me.motion_search[1](s, block, &mx4, &my4, P, pred_x4, pred_y4, rel_xmin4, rel_ymin4, rel_xmax4, rel_ymax4, 
834                                        &s->last_picture, s->p_mv_table, (1<<16)>>shift, mv_penalty);
835
836         dmin4= s->me.sub_motion_search(s, &mx4, &my4, dmin4, rel_xmin4, rel_ymin4, rel_xmax4, rel_ymax4, 
837                                           pred_x4, pred_y4, &s->last_picture, block, 1, mv_penalty);
838  
839         s->motion_val[ s->block_index[block] ][0]= mx4;
840         s->motion_val[ s->block_index[block] ][1]= my4;
841         dmin_sum+= dmin4;
842     }
843     return dmin_sum;
844 }
845
846 void ff_estimate_p_frame_motion(MpegEncContext * s,
847                                 int mb_x, int mb_y)
848 {
849     UINT8 *pix, *ppix;
850     int sum, varc, vard, mx, my, range, dmin, xx, yy;
851     int xmin, ymin, xmax, ymax;
852     int rel_xmin, rel_ymin, rel_xmax, rel_ymax;
853     int pred_x=0, pred_y=0;
854     int P[10][2];
855     const int shift= 1+s->quarter_sample;
856     int mb_type=0;
857     uint8_t *ref_picture= s->last_picture.data[0];
858     Picture * const pic= &s->current_picture;
859     uint16_t * const mv_penalty= s->me.mv_penalty[s->f_code] + MAX_MV;
860     
861     assert(s->quarter_sample==0 || s->quarter_sample==1);
862
863     s->me.penalty_factor    = get_penalty_factor(s, s->avctx->me_cmp);
864     s->me.sub_penalty_factor= get_penalty_factor(s, s->avctx->me_sub_cmp);
865
866     get_limits(s, &range, &xmin, &ymin, &xmax, &ymax, s->f_code);
867     rel_xmin= xmin - mb_x*16;
868     rel_xmax= xmax - mb_x*16;
869     rel_ymin= ymin - mb_y*16;
870     rel_ymax= ymax - mb_y*16;
871     s->me.skip=0;
872
873     switch(s->me_method) {
874     case ME_ZERO:
875     default:
876         no_motion_search(s, &mx, &my);
877         mx-= mb_x*16;
878         my-= mb_y*16;
879         dmin = 0;
880         break;
881     case ME_FULL:
882         dmin = full_motion_search(s, &mx, &my, range, xmin, ymin, xmax, ymax, ref_picture);
883         mx-= mb_x*16;
884         my-= mb_y*16;
885         break;
886     case ME_LOG:
887         dmin = log_motion_search(s, &mx, &my, range / 2, xmin, ymin, xmax, ymax, ref_picture);
888         mx-= mb_x*16;
889         my-= mb_y*16;
890         break;
891     case ME_PHODS:
892         dmin = phods_motion_search(s, &mx, &my, range / 2, xmin, ymin, xmax, ymax, ref_picture);
893         mx-= mb_x*16;
894         my-= mb_y*16;
895         break;
896     case ME_X1:
897     case ME_EPZS:
898        {
899             const int mot_stride = s->block_wrap[0];
900             const int mot_xy = s->block_index[0];
901
902             P_LEFT[0]       = s->motion_val[mot_xy - 1][0];
903             P_LEFT[1]       = s->motion_val[mot_xy - 1][1];
904
905             if(P_LEFT[0]       > (rel_xmax<<shift)) P_LEFT[0]       = (rel_xmax<<shift);
906
907             /* special case for first line */
908             if ((mb_y == 0 || s->first_slice_line)) {
909                 pred_x= P_LEFT[0];
910                 pred_y= P_LEFT[1];
911             } else {
912                 P_TOP[0]      = s->motion_val[mot_xy - mot_stride    ][0];
913                 P_TOP[1]      = s->motion_val[mot_xy - mot_stride    ][1];
914                 P_TOPRIGHT[0] = s->motion_val[mot_xy - mot_stride + 2][0];
915                 P_TOPRIGHT[1] = s->motion_val[mot_xy - mot_stride + 2][1];
916                 if(P_TOP[1]      > (rel_ymax<<shift)) P_TOP[1]     = (rel_ymax<<shift);
917                 if(P_TOPRIGHT[0] < (rel_xmin<<shift)) P_TOPRIGHT[0]= (rel_xmin<<shift);
918                 if(P_TOPRIGHT[1] > (rel_ymax<<shift)) P_TOPRIGHT[1]= (rel_ymax<<shift);
919         
920                 P_MEDIAN[0]= mid_pred(P_LEFT[0], P_TOP[0], P_TOPRIGHT[0]);
921                 P_MEDIAN[1]= mid_pred(P_LEFT[1], P_TOP[1], P_TOPRIGHT[1]);
922
923                 if(s->out_format == FMT_H263){
924                     pred_x = P_MEDIAN[0];
925                     pred_y = P_MEDIAN[1];
926                 }else { /* mpeg1 at least */
927                     pred_x= P_LEFT[0];
928                     pred_y= P_LEFT[1];
929                 }
930             }
931         }
932         dmin = s->me.motion_search[0](s, 0, &mx, &my, P, pred_x, pred_y, rel_xmin, rel_ymin, rel_xmax, rel_ymax, 
933                                       &s->last_picture, s->p_mv_table, (1<<16)>>shift, mv_penalty);
934  
935         break;
936     }
937
938     /* intra / predictive decision */
939     xx = mb_x * 16;
940     yy = mb_y * 16;
941
942     pix = s->new_picture.data[0] + (yy * s->linesize) + xx;
943     /* At this point (mx,my) are full-pell and the relative displacement */
944     ppix = ref_picture + ((yy+my) * s->linesize) + (xx+mx);
945     
946     sum = s->dsp.pix_sum(pix, s->linesize);
947     
948     varc = (s->dsp.pix_norm1(pix, s->linesize) - (((unsigned)(sum*sum))>>8) + 500 + 128)>>8;
949     vard = (s->dsp.sse[0](NULL, pix, ppix, s->linesize)+128)>>8;
950
951 //printf("%d %d %d %X %X %X\n", s->mb_width, mb_x, mb_y,(int)s, (int)s->mb_var, (int)s->mc_mb_var); fflush(stdout);
952     pic->mb_var   [s->mb_width * mb_y + mb_x] = varc;
953     pic->mc_mb_var[s->mb_width * mb_y + mb_x] = vard;
954     pic->mb_mean  [s->mb_width * mb_y + mb_x] = (sum+128)>>8;
955     pic->mb_var_sum    += varc;
956     pic->mc_mb_var_sum += vard;
957 //printf("E%d %d %d %X %X %X\n", s->mb_width, mb_x, mb_y,(int)s, (int)s->mb_var, (int)s->mc_mb_var); fflush(stdout);
958     
959 #if 0
960     printf("varc=%4d avg_var=%4d (sum=%4d) vard=%4d mx=%2d my=%2d\n",
961            varc, s->avg_mb_var, sum, vard, mx - xx, my - yy);
962 #endif
963     if(s->flags&CODEC_FLAG_HQ){
964         if (vard <= 64 || vard < varc)
965             s->scene_change_score+= ff_sqrt(vard) - ff_sqrt(varc);
966         else
967             s->scene_change_score+= s->qscale;
968
969         if (vard*2 + 200 > varc)
970             mb_type|= MB_TYPE_INTRA;
971         if (varc*2 + 200 > vard){
972             mb_type|= MB_TYPE_INTER;
973             s->me.sub_motion_search(s, &mx, &my, dmin, rel_xmin, rel_ymin, rel_xmax, rel_ymax,
974                                    pred_x, pred_y, &s->last_picture, 0, 0, mv_penalty);
975         }else{
976             mx <<=shift;
977             my <<=shift;
978         }
979         if((s->flags&CODEC_FLAG_4MV)
980            && !s->me.skip && varc>50 && vard>10){
981             mv4_search(s, rel_xmin, rel_ymin, rel_xmax, rel_ymax, mx, my, shift);
982             mb_type|=MB_TYPE_INTER4V;
983
984             set_p_mv_tables(s, mx, my, 0);
985         }else
986             set_p_mv_tables(s, mx, my, 1);
987     }else{
988         if (vard <= 64 || vard < varc) {
989 //        if (sadP <= 32 || sadP < sadI + 500) {
990             s->scene_change_score+= ff_sqrt(vard) - ff_sqrt(varc);
991             mb_type|= MB_TYPE_INTER;
992             if (s->me_method != ME_ZERO) {
993                 dmin= s->me.sub_motion_search(s, &mx, &my, dmin, rel_xmin, rel_ymin, rel_xmax, rel_ymax,
994                                             pred_x, pred_y, &s->last_picture, 0, 0, mv_penalty);
995                 if((s->flags&CODEC_FLAG_4MV)
996                    && !s->me.skip && varc>50 && vard>10){
997                     int dmin4= mv4_search(s, rel_xmin, rel_ymin, rel_xmax, rel_ymax, mx, my, shift);
998                     if(dmin4 + 128 <dmin)
999                         mb_type= MB_TYPE_INTER4V;
1000                 }
1001                 set_p_mv_tables(s, mx, my, mb_type!=MB_TYPE_INTER4V);
1002
1003             } else {
1004                 mx <<=shift;
1005                 my <<=shift;
1006             }
1007 #if 0
1008             if (vard < 10) {
1009                 skip++;
1010                 fprintf(stderr,"\nEarly skip: %d vard: %2d varc: %5d dmin: %d", 
1011                                 skip, vard, varc, dmin);
1012             }
1013 #endif
1014         }else{
1015             s->scene_change_score+= 20;
1016             mb_type|= MB_TYPE_INTRA;
1017             mx = 0;
1018             my = 0;
1019         }
1020     }
1021
1022     s->mb_type[mb_y*s->mb_width + mb_x]= mb_type;
1023 }
1024
1025 int ff_pre_estimate_p_frame_motion(MpegEncContext * s,
1026                                     int mb_x, int mb_y)
1027 {
1028     int mx, my, range, dmin;
1029     int xmin, ymin, xmax, ymax;
1030     int rel_xmin, rel_ymin, rel_xmax, rel_ymax;
1031     int pred_x=0, pred_y=0;
1032     int P[10][2];
1033     const int shift= 1+s->quarter_sample;
1034     uint16_t * const mv_penalty= s->me.mv_penalty[s->f_code] + MAX_MV;
1035     const int mv_stride= s->mb_width + 2;
1036     const int xy= mb_x + 1 + (mb_y + 1)*mv_stride;
1037     
1038     assert(s->quarter_sample==0 || s->quarter_sample==1);
1039
1040     s->me.penalty_factor    = get_penalty_factor(s, s->avctx->me_cmp);
1041
1042     get_limits(s, &range, &xmin, &ymin, &xmax, &ymax, s->f_code);
1043     rel_xmin= xmin - mb_x*16;
1044     rel_xmax= xmax - mb_x*16;
1045     rel_ymin= ymin - mb_y*16;
1046     rel_ymax= ymax - mb_y*16;
1047     s->me.skip=0;
1048
1049     P_LEFT[0]       = s->p_mv_table[xy + 1][0];
1050     P_LEFT[1]       = s->p_mv_table[xy + 1][1];
1051
1052     if(P_LEFT[0]       < (rel_xmin<<shift)) P_LEFT[0]       = (rel_xmin<<shift);
1053
1054     /* special case for first line */
1055     if (mb_y == s->mb_height-1) {
1056         pred_x= P_LEFT[0];
1057         pred_y= P_LEFT[1];
1058     } else {
1059         P_TOP[0]      = s->p_mv_table[xy + mv_stride    ][0];
1060         P_TOP[1]      = s->p_mv_table[xy + mv_stride    ][1];
1061         P_TOPRIGHT[0] = s->p_mv_table[xy + mv_stride - 1][0];
1062         P_TOPRIGHT[1] = s->p_mv_table[xy + mv_stride - 1][1];
1063         if(P_TOP[1]      < (rel_ymin<<shift)) P_TOP[1]     = (rel_ymin<<shift);
1064         if(P_TOPRIGHT[0] > (rel_xmax<<shift)) P_TOPRIGHT[0]= (rel_xmax<<shift);
1065         if(P_TOPRIGHT[1] < (rel_ymin<<shift)) P_TOPRIGHT[1]= (rel_ymin<<shift);
1066     
1067         P_MEDIAN[0]= mid_pred(P_LEFT[0], P_TOP[0], P_TOPRIGHT[0]);
1068         P_MEDIAN[1]= mid_pred(P_LEFT[1], P_TOP[1], P_TOPRIGHT[1]);
1069
1070         if(s->out_format == FMT_H263){
1071             pred_x = P_MEDIAN[0];
1072             pred_y = P_MEDIAN[1];
1073         }else { /* mpeg1 at least */
1074             pred_x= P_LEFT[0];
1075             pred_y= P_LEFT[1];
1076         }
1077     }
1078     dmin = s->me.motion_search[0](s, 0, &mx, &my, P, pred_x, pred_y, rel_xmin, rel_ymin, rel_xmax, rel_ymax, 
1079                                   &s->last_picture, s->p_mv_table, (1<<16)>>shift, mv_penalty);
1080         
1081     s->p_mv_table[xy][0] = mx<<shift;
1082     s->p_mv_table[xy][1] = my<<shift;
1083     
1084     return dmin;
1085 }
1086
1087 int ff_estimate_motion_b(MpegEncContext * s,
1088                        int mb_x, int mb_y, int16_t (*mv_table)[2], Picture *picture, int f_code)
1089 {
1090     int mx, my, range, dmin;
1091     int xmin, ymin, xmax, ymax;
1092     int rel_xmin, rel_ymin, rel_xmax, rel_ymax;
1093     int pred_x=0, pred_y=0;
1094     int P[10][2];
1095     const int shift= 1+s->quarter_sample;
1096     const int mot_stride = s->mb_width + 2;
1097     const int mot_xy = (mb_y + 1)*mot_stride + mb_x + 1;
1098     uint8_t * const ref_picture= picture->data[0];
1099     uint16_t * const mv_penalty= s->me.mv_penalty[f_code] + MAX_MV;
1100     int mv_scale;
1101         
1102     s->me.penalty_factor    = get_penalty_factor(s, s->avctx->me_cmp);
1103     s->me.sub_penalty_factor= get_penalty_factor(s, s->avctx->me_sub_cmp);
1104
1105     get_limits(s, &range, &xmin, &ymin, &xmax, &ymax, f_code);
1106     rel_xmin= xmin - mb_x*16;
1107     rel_xmax= xmax - mb_x*16;
1108     rel_ymin= ymin - mb_y*16;
1109     rel_ymax= ymax - mb_y*16;
1110
1111     switch(s->me_method) {
1112     case ME_ZERO:
1113     default:
1114         no_motion_search(s, &mx, &my);
1115         dmin = 0;
1116         mx-= mb_x*16;
1117         my-= mb_y*16;
1118         break;
1119     case ME_FULL:
1120         dmin = full_motion_search(s, &mx, &my, range, xmin, ymin, xmax, ymax, ref_picture);
1121         mx-= mb_x*16;
1122         my-= mb_y*16;
1123         break;
1124     case ME_LOG:
1125         dmin = log_motion_search(s, &mx, &my, range / 2, xmin, ymin, xmax, ymax, ref_picture);
1126         mx-= mb_x*16;
1127         my-= mb_y*16;
1128         break;
1129     case ME_PHODS:
1130         dmin = phods_motion_search(s, &mx, &my, range / 2, xmin, ymin, xmax, ymax, ref_picture);
1131         mx-= mb_x*16;
1132         my-= mb_y*16;
1133         break;
1134     case ME_X1:
1135     case ME_EPZS:
1136        {
1137             P_LEFT[0]        = mv_table[mot_xy - 1][0];
1138             P_LEFT[1]        = mv_table[mot_xy - 1][1];
1139
1140             if(P_LEFT[0]       > (rel_xmax<<shift)) P_LEFT[0]       = (rel_xmax<<shift);
1141
1142             /* special case for first line */
1143             if ((mb_y == 0 || s->first_slice_line)) {
1144             } else {
1145                 P_TOP[0] = mv_table[mot_xy - mot_stride             ][0];
1146                 P_TOP[1] = mv_table[mot_xy - mot_stride             ][1];
1147                 P_TOPRIGHT[0] = mv_table[mot_xy - mot_stride + 1         ][0];
1148                 P_TOPRIGHT[1] = mv_table[mot_xy - mot_stride + 1         ][1];
1149                 if(P_TOP[1] > (rel_ymax<<shift)) P_TOP[1]= (rel_ymax<<shift);
1150                 if(P_TOPRIGHT[0] < (rel_xmin<<shift)) P_TOPRIGHT[0]= (rel_xmin<<shift);
1151                 if(P_TOPRIGHT[1] > (rel_ymax<<shift)) P_TOPRIGHT[1]= (rel_ymax<<shift);
1152         
1153                 P_MEDIAN[0]= mid_pred(P_LEFT[0], P_TOP[0], P_TOPRIGHT[0]);
1154                 P_MEDIAN[1]= mid_pred(P_LEFT[1], P_TOP[1], P_TOPRIGHT[1]);
1155             }
1156             pred_x= P_LEFT[0];
1157             pred_y= P_LEFT[1];
1158         }
1159         
1160         if(mv_table == s->b_forw_mv_table){
1161             mv_scale= (s->pb_time<<16) / (s->pp_time<<shift);
1162         }else{
1163             mv_scale= ((s->pb_time - s->pp_time)<<16) / (s->pp_time<<shift);
1164         }
1165         
1166         dmin = s->me.motion_search[0](s, 0, &mx, &my, P, pred_x, pred_y, rel_xmin, rel_ymin, rel_xmax, rel_ymax, 
1167                                       picture, s->p_mv_table, mv_scale, mv_penalty);
1168  
1169         break;
1170     }
1171     
1172     dmin= s->me.sub_motion_search(s, &mx, &my, dmin, rel_xmin, rel_ymin, rel_xmax, rel_ymax,
1173                                    pred_x, pred_y, picture, 0, 0, mv_penalty);
1174 //printf("%d %d %d %d//", s->mb_x, s->mb_y, mx, my);
1175 //    s->mb_type[mb_y*s->mb_width + mb_x]= mb_type;
1176     mv_table[mot_xy][0]= mx;
1177     mv_table[mot_xy][1]= my;
1178
1179     return dmin;
1180 }
1181
1182 static inline int check_bidir_mv(MpegEncContext * s,
1183                    int mb_x, int mb_y,
1184                    int motion_fx, int motion_fy,
1185                    int motion_bx, int motion_by,
1186                    int pred_fx, int pred_fy,
1187                    int pred_bx, int pred_by)
1188 {
1189     //FIXME optimize?
1190     //FIXME move into template?
1191     //FIXME better f_code prediction (max mv & distance)
1192     UINT16 *mv_penalty= s->me.mv_penalty[s->f_code] + MAX_MV; // f_code of the prev frame
1193     uint8_t *dest_y = s->me.scratchpad;
1194     uint8_t *ptr;
1195     int dxy;
1196     int src_x, src_y;
1197     int fbmin;
1198
1199     if(s->quarter_sample){
1200         dxy = ((motion_fy & 3) << 2) | (motion_fx & 3);
1201         src_x = mb_x * 16 + (motion_fx >> 2);
1202         src_y = mb_y * 16 + (motion_fy >> 2);
1203         assert(src_x >=-16 && src_x<=s->width);
1204         assert(src_y >=-16 && src_y<=s->height);
1205
1206         ptr = s->last_picture.data[0] + (src_y * s->linesize) + src_x;
1207         s->dsp.put_qpel_pixels_tab[0][dxy](dest_y    , ptr    , s->linesize);
1208
1209         dxy = ((motion_by & 3) << 2) | (motion_bx & 3);
1210         src_x = mb_x * 16 + (motion_bx >> 2);
1211         src_y = mb_y * 16 + (motion_by >> 2);
1212         assert(src_x >=-16 && src_x<=s->width);
1213         assert(src_y >=-16 && src_y<=s->height);
1214     
1215         ptr = s->next_picture.data[0] + (src_y * s->linesize) + src_x;
1216         s->dsp.avg_qpel_pixels_tab[0][dxy](dest_y    , ptr    , s->linesize);
1217     }else{
1218         dxy = ((motion_fy & 1) << 1) | (motion_fx & 1);
1219         src_x = mb_x * 16 + (motion_fx >> 1);
1220         src_y = mb_y * 16 + (motion_fy >> 1);
1221         assert(src_x >=-16 && src_x<=s->width);
1222         assert(src_y >=-16 && src_y<=s->height);
1223
1224         ptr = s->last_picture.data[0] + (src_y * s->linesize) + src_x;
1225         s->dsp.put_pixels_tab[0][dxy](dest_y    , ptr    , s->linesize, 16);
1226
1227         dxy = ((motion_by & 1) << 1) | (motion_bx & 1);
1228         src_x = mb_x * 16 + (motion_bx >> 1);
1229         src_y = mb_y * 16 + (motion_by >> 1);
1230         assert(src_x >=-16 && src_x<=s->width);
1231         assert(src_y >=-16 && src_y<=s->height);
1232     
1233         ptr = s->next_picture.data[0] + (src_y * s->linesize) + src_x;
1234         s->dsp.avg_pixels_tab[0][dxy](dest_y    , ptr    , s->linesize, 16);
1235     }
1236
1237     fbmin = (mv_penalty[motion_fx-pred_fx] + mv_penalty[motion_fy-pred_fy])*s->me.sub_penalty_factor
1238            +(mv_penalty[motion_bx-pred_bx] + mv_penalty[motion_by-pred_by])*s->me.sub_penalty_factor;
1239            + s->dsp.me_sub_cmp[0](s, s->new_picture.data[0] + mb_x*16 + mb_y*16*s->linesize, dest_y, s->linesize);
1240
1241     return fbmin;
1242 }
1243
1244 /* refine the bidir vectors in hq mode and return the score in both lq & hq mode*/
1245 static inline int bidir_refine(MpegEncContext * s,
1246                                   int mb_x, int mb_y)
1247 {
1248     const int mot_stride = s->mb_width + 2;
1249     const int xy = (mb_y + 1)*mot_stride + mb_x + 1;
1250     int fbmin;
1251     int pred_fx= s->b_bidir_forw_mv_table[xy-1][0];
1252     int pred_fy= s->b_bidir_forw_mv_table[xy-1][1];
1253     int pred_bx= s->b_bidir_back_mv_table[xy-1][0];
1254     int pred_by= s->b_bidir_back_mv_table[xy-1][1];
1255     int motion_fx= s->b_bidir_forw_mv_table[xy][0]= s->b_forw_mv_table[xy][0];
1256     int motion_fy= s->b_bidir_forw_mv_table[xy][1]= s->b_forw_mv_table[xy][1];
1257     int motion_bx= s->b_bidir_back_mv_table[xy][0]= s->b_back_mv_table[xy][0];
1258     int motion_by= s->b_bidir_back_mv_table[xy][1]= s->b_back_mv_table[xy][1];
1259
1260     //FIXME do refinement and add flag
1261     
1262     fbmin= check_bidir_mv(s, mb_x, mb_y, 
1263                           motion_fx, motion_fy,
1264                           motion_bx, motion_by,
1265                           pred_fx, pred_fy,
1266                           pred_bx, pred_by);
1267
1268    return fbmin;
1269 }
1270
1271 static inline int direct_search(MpegEncContext * s,
1272                                 int mb_x, int mb_y)
1273 {
1274     int P[10][2];
1275     const int mot_stride = s->mb_width + 2;
1276     const int mot_xy = (mb_y + 1)*mot_stride + mb_x + 1;
1277     const int shift= 1+s->quarter_sample;
1278     int dmin, i;
1279     const int time_pp= s->pp_time;
1280     const int time_pb= s->pb_time;
1281     int mx, my, xmin, xmax, ymin, ymax;
1282     int16_t (*mv_table)[2]= s->b_direct_mv_table;
1283     uint16_t * const mv_penalty= s->me.mv_penalty[1] + MAX_MV;
1284     
1285     ymin= xmin=(-32)>>shift;
1286     ymax= xmax=   31>>shift;
1287
1288     if(s->co_located_type_table[mb_x + mb_y*s->mb_width]==CO_LOCATED_TYPE_4MV){
1289         s->mv_type= MV_TYPE_8X8;
1290     }else{
1291         s->mv_type= MV_TYPE_16X16;
1292     }
1293
1294     for(i=0; i<4; i++){
1295         int index= s->block_index[i];
1296         int min, max;
1297     
1298         s->me.co_located_mv[i][0]= s->motion_val[index][0];
1299         s->me.co_located_mv[i][1]= s->motion_val[index][1];
1300         s->me.direct_basis_mv[i][0]= s->me.co_located_mv[i][0]*time_pb/time_pp + ((i& 1)<<(shift+3));
1301         s->me.direct_basis_mv[i][1]= s->me.co_located_mv[i][1]*time_pb/time_pp + ((i>>1)<<(shift+3));
1302 //        s->me.direct_basis_mv[1][i][0]= s->me.co_located_mv[i][0]*(time_pb - time_pp)/time_pp + ((i &1)<<(shift+3);
1303 //        s->me.direct_basis_mv[1][i][1]= s->me.co_located_mv[i][1]*(time_pb - time_pp)/time_pp + ((i>>1)<<(shift+3);
1304
1305         max= FFMAX(s->me.direct_basis_mv[i][0], s->me.direct_basis_mv[i][0] - s->me.co_located_mv[i][0])>>shift;
1306         min= FFMIN(s->me.direct_basis_mv[i][0], s->me.direct_basis_mv[i][0] - s->me.co_located_mv[i][0])>>shift;
1307         max+= (2*mb_x + (i& 1))*8 - 1; // +-1 is for the simpler rounding
1308         min+= (2*mb_x + (i& 1))*8 + 1;
1309         if(max >= s->width) xmax= s->width - max - 1;
1310         if(min < -16      ) xmin= - 32 - min;
1311
1312         max= FFMAX(s->me.direct_basis_mv[i][1], s->me.direct_basis_mv[i][1] - s->me.co_located_mv[i][1])>>shift;
1313         min= FFMIN(s->me.direct_basis_mv[i][1], s->me.direct_basis_mv[i][1] - s->me.co_located_mv[i][1])>>shift;
1314         max+= (2*mb_y + (i>>1))*8 - 1; // +-1 is for the simpler rounding
1315         min+= (2*mb_y + (i>>1))*8 + 1;
1316         if(max >= s->height) ymax= s->height - max - 1;
1317         if(min < -16       ) ymin= - 32 - min;
1318         
1319         if(s->mv_type == MV_TYPE_16X16) break;
1320     }
1321     
1322     assert(xmax <= 15 && ymax <= 15 && xmin >= -16 && ymin >= -16);
1323     
1324     if(xmax < 0 || xmin >0 || ymax < 0 || ymin > 0){
1325         s->b_direct_mv_table[mot_xy][0]= 0;
1326         s->b_direct_mv_table[mot_xy][1]= 0;
1327
1328         return 256*256*256*64;
1329     }
1330
1331     P_LEFT[0]        = clip(mv_table[mot_xy - 1][0], xmin<<shift, xmax<<shift);
1332     P_LEFT[1]        = clip(mv_table[mot_xy - 1][1], ymin<<shift, ymax<<shift);
1333
1334     /* special case for first line */
1335     if ((mb_y == 0 || s->first_slice_line)) {
1336     } else {
1337         P_TOP[0]      = clip(mv_table[mot_xy - mot_stride             ][0], xmin<<shift, xmax<<shift);
1338         P_TOP[1]      = clip(mv_table[mot_xy - mot_stride             ][1], ymin<<shift, ymax<<shift);
1339         P_TOPRIGHT[0] = clip(mv_table[mot_xy - mot_stride + 1         ][0], xmin<<shift, xmax<<shift);
1340         P_TOPRIGHT[1] = clip(mv_table[mot_xy - mot_stride + 1         ][1], ymin<<shift, ymax<<shift);
1341     
1342         P_MEDIAN[0]= mid_pred(P_LEFT[0], P_TOP[0], P_TOPRIGHT[0]);
1343         P_MEDIAN[1]= mid_pred(P_LEFT[1], P_TOP[1], P_TOPRIGHT[1]);
1344     }
1345     
1346     if(s->flags&CODEC_FLAG_QPEL){
1347         dmin = simple_direct_qpel_epzs_motion_search(s, 0, &mx, &my, P, 0, 0, xmin, ymin, xmax, ymax, 
1348                                                      &s->last_picture, mv_table, 1<<14, mv_penalty);
1349         dmin = simple_direct_qpel_qpel_motion_search(s, &mx, &my, dmin, xmin, ymin, xmax, ymax,
1350                                                 0, 0, &s->last_picture, 0, 0, mv_penalty);
1351     }else{
1352         dmin = simple_direct_hpel_epzs_motion_search(s, 0, &mx, &my, P, 0, 0, xmin, ymin, xmax, ymax, 
1353                                                      &s->last_picture, mv_table, 1<<15, mv_penalty);
1354         dmin = simple_direct_hpel_hpel_motion_search(s, &mx, &my, dmin, xmin, ymin, xmax, ymax,
1355                                                 0, 0, &s->last_picture, 0, 0, mv_penalty);
1356     }
1357
1358     s->b_direct_mv_table[mot_xy][0]= mx;
1359     s->b_direct_mv_table[mot_xy][1]= my;
1360     return dmin;
1361 }
1362
1363 void ff_estimate_b_frame_motion(MpegEncContext * s,
1364                              int mb_x, int mb_y)
1365 {
1366     const int penalty_factor= s->me.penalty_factor;
1367     int fmin, bmin, dmin, fbmin;
1368     int type=0;
1369     
1370     dmin= direct_search(s, mb_x, mb_y);
1371
1372     fmin= ff_estimate_motion_b(s, mb_x, mb_y, s->b_forw_mv_table, &s->last_picture, s->f_code);
1373     bmin= ff_estimate_motion_b(s, mb_x, mb_y, s->b_back_mv_table, &s->next_picture, s->b_code) - penalty_factor;
1374 //printf(" %d %d ", s->b_forw_mv_table[xy][0], s->b_forw_mv_table[xy][1]);
1375
1376     fbmin= bidir_refine(s, mb_x, mb_y);
1377
1378     {
1379         int score= dmin;
1380         type=MB_TYPE_DIRECT;
1381         
1382         if(fmin<score){
1383             score=fmin;
1384             type= MB_TYPE_FORWARD; 
1385         }
1386         if(bmin<score){
1387             score=bmin;
1388             type= MB_TYPE_BACKWARD; 
1389         }
1390         if(fbmin<score){
1391             score=fbmin;
1392             type= MB_TYPE_BIDIR;
1393         }
1394         score= ((unsigned)(score*score + 128*256))>>16;
1395         s->current_picture.mc_mb_var_sum += score;
1396         s->current_picture.mc_mb_var[mb_y*s->mb_width + mb_x] = score; //FIXME use SSD
1397     }
1398
1399     if(s->flags&CODEC_FLAG_HQ){
1400         type= MB_TYPE_FORWARD | MB_TYPE_BACKWARD | MB_TYPE_BIDIR | MB_TYPE_DIRECT; //FIXME something smarter
1401         if(dmin>256*256*16) type&= ~MB_TYPE_DIRECT; //dont try direct mode if its invalid for this MB
1402     }
1403
1404     s->mb_type[mb_y*s->mb_width + mb_x]= type;
1405 }
1406
1407 /* find best f_code for ME which do unlimited searches */
1408 int ff_get_best_fcode(MpegEncContext * s, int16_t (*mv_table)[2], int type)
1409 {
1410     if(s->me_method>=ME_EPZS){
1411         int score[8];
1412         int i, y;
1413         UINT8 * fcode_tab= s->fcode_tab;
1414         int best_fcode=-1;
1415         int best_score=-10000000;
1416
1417         for(i=0; i<8; i++) score[i]= s->mb_num*(8-i);
1418
1419         for(y=0; y<s->mb_height; y++){
1420             int x;
1421             int xy= (y+1)* (s->mb_width+2) + 1;
1422             i= y*s->mb_width;
1423             for(x=0; x<s->mb_width; x++){
1424                 if(s->mb_type[i] & type){
1425                     int fcode= FFMAX(fcode_tab[mv_table[xy][0] + MAX_MV],
1426                                      fcode_tab[mv_table[xy][1] + MAX_MV]);
1427                     int j;
1428                     
1429                     for(j=0; j<fcode && j<8; j++){
1430                         if(s->pict_type==B_TYPE || s->current_picture.mc_mb_var[i] < s->current_picture.mb_var[i])
1431                             score[j]-= 170;
1432                     }
1433                 }
1434                 i++;
1435                 xy++;
1436             }
1437         }
1438         
1439         for(i=1; i<8; i++){
1440             if(score[i] > best_score){
1441                 best_score= score[i];
1442                 best_fcode= i;
1443             }
1444 //            printf("%d %d\n", i, score[i]);
1445         }
1446
1447 //    printf("fcode: %d type: %d\n", i, s->pict_type);
1448         return best_fcode;
1449 /*        for(i=0; i<=MAX_FCODE; i++){
1450             printf("%d ", mv_num[i]);
1451         }
1452         printf("\n");*/
1453     }else{
1454         return 1;
1455     }
1456 }
1457
1458 void ff_fix_long_p_mvs(MpegEncContext * s)
1459 {
1460     const int f_code= s->f_code;
1461     int y;
1462     UINT8 * fcode_tab= s->fcode_tab;
1463 //int clip=0;
1464 //int noclip=0;
1465     /* clip / convert to intra 16x16 type MVs */
1466     for(y=0; y<s->mb_height; y++){
1467         int x;
1468         int xy= (y+1)* (s->mb_width+2)+1;
1469         int i= y*s->mb_width;
1470         for(x=0; x<s->mb_width; x++){
1471             if(s->mb_type[i]&MB_TYPE_INTER){
1472                 if(   fcode_tab[s->p_mv_table[xy][0] + MAX_MV] > f_code
1473                    || fcode_tab[s->p_mv_table[xy][0] + MAX_MV] == 0
1474                    || fcode_tab[s->p_mv_table[xy][1] + MAX_MV] > f_code
1475                    || fcode_tab[s->p_mv_table[xy][1] + MAX_MV] == 0 ){
1476                     s->mb_type[i] &= ~MB_TYPE_INTER;
1477                     s->mb_type[i] |= MB_TYPE_INTRA;
1478                     s->p_mv_table[xy][0] = 0;
1479                     s->p_mv_table[xy][1] = 0;
1480 //clip++;
1481                 }
1482 //else
1483 //  noclip++;
1484             }
1485             xy++;
1486             i++;
1487         }
1488     }
1489 //printf("%d no:%d %d//\n", clip, noclip, f_code);
1490     if(s->flags&CODEC_FLAG_4MV){
1491         const int wrap= 2+ s->mb_width*2;
1492
1493         /* clip / convert to intra 8x8 type MVs */
1494         for(y=0; y<s->mb_height; y++){
1495             int xy= (y*2 + 1)*wrap + 1;
1496             int i= y*s->mb_width;
1497             int x;
1498
1499             for(x=0; x<s->mb_width; x++){
1500                 if(s->mb_type[i]&MB_TYPE_INTER4V){
1501                     int block;
1502                     for(block=0; block<4; block++){
1503                         int off= (block& 1) + (block>>1)*wrap;
1504                         int mx= s->motion_val[ xy + off ][0];
1505                         int my= s->motion_val[ xy + off ][1];
1506
1507                         if(   fcode_tab[mx + MAX_MV] > f_code
1508                            || fcode_tab[mx + MAX_MV] == 0
1509                            || fcode_tab[my + MAX_MV] > f_code
1510                            || fcode_tab[my + MAX_MV] == 0 ){
1511                             s->mb_type[i] &= ~MB_TYPE_INTER4V;
1512                             s->mb_type[i] |= MB_TYPE_INTRA;
1513                         }
1514                     }
1515                 }
1516                 xy+=2;
1517                 i++;
1518             }
1519         }
1520     }
1521 }
1522
1523 void ff_fix_long_b_mvs(MpegEncContext * s, int16_t (*mv_table)[2], int f_code, int type)
1524 {
1525     int y;
1526     UINT8 * fcode_tab= s->fcode_tab;
1527
1528     /* clip / convert to intra 16x16 type MVs */
1529     for(y=0; y<s->mb_height; y++){
1530         int x;
1531         int xy= (y+1)* (s->mb_width+2)+1;
1532         int i= y*s->mb_width;
1533         for(x=0; x<s->mb_width; x++){
1534             if(   fcode_tab[mv_table[xy][0] + MAX_MV] > f_code
1535                || fcode_tab[mv_table[xy][0] + MAX_MV] == 0){
1536                 if(mv_table[xy][0]>0) mv_table[xy][0]=  (16<<f_code)-1;
1537                 else                  mv_table[xy][0]= -(16<<f_code);
1538             }
1539             if(   fcode_tab[mv_table[xy][1] + MAX_MV] > f_code
1540                || fcode_tab[mv_table[xy][1] + MAX_MV] == 0){
1541                 if(mv_table[xy][1]>0) mv_table[xy][1]=  (16<<f_code)-1;
1542                 else                  mv_table[xy][1]= -(16<<f_code);
1543             }
1544             xy++;
1545             i++;
1546         }
1547     }
1548 }