libavcodec/motion_est.c

   1 /*
   2  * Motion estimation
   3  * Copyright (c) 2000,2001 Fabrice Bellard
   4  * Copyright (c) 2002-2004 Michael Niedermayer
   5  *
   6  * new motion estimation (X1/EPZS) by Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
   7  *
   8  * This file is part of FFmpeg.
   9  *
  10  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
  11  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  12  * License as published by the Free Software Foundation; either
  13  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  14  *
  15  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  16  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  17  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  18  * Lesser General Public License for more details.
  19  *
  20  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  21  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  22  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  23  */
  24
  25 /**
  26  * @file
  27  * Motion estimation.
  28  */
  29
  30 #include <stdlib.h>
  31 #include <stdio.h>
  32 #include <limits.h>
  33
  34 #include "avcodec.h"
  35 #include "internal.h"
  36 #include "mathops.h"
  37 #include "motion_est.h"
  38 #include "mpegutils.h"
  39 #include "mpegvideo.h"
  40
  41 #define P_LEFT P[1]
  42 #define P_TOP P[2]
  43 #define P_TOPRIGHT P[3]
  44 #define P_MEDIAN P[4]
  45 #define P_MV1 P[9]
  46
  47 #define ME_MAP_SHIFT 3
  48 #define ME_MAP_MV_BITS 11
  49
  50 static int sad_hpel_motion_search(MpegEncContext * s,
  51                                   int *mx_ptr, int *my_ptr, int dmin,
  52                                   int src_index, int ref_index,
  53                                   int size, int h);
  54
  55 static inline unsigned update_map_generation(MotionEstContext *c)
  56 {
  57     c->map_generation+= 1<<(ME_MAP_MV_BITS*2);
  58     if(c->map_generation==0){
  59         c->map_generation= 1<<(ME_MAP_MV_BITS*2);
  60         memset(c->map, 0, sizeof(uint32_t)*ME_MAP_SIZE);
  61     }
  62     return c->map_generation;
  63 }
  64
  65 /* shape adaptive search stuff */
  66 typedef struct Minima{
  67     int height;
  68     int x, y;
  69     int checked;
  70 }Minima;
  71
  72 static int minima_cmp(const void *a, const void *b){
  73     const Minima *da = (const Minima *) a;
  74     const Minima *db = (const Minima *) b;
  75
  76     return da->height - db->height;
  77 }
  78
  79 #define FLAG_QPEL   1 //must be 1
  80 #define FLAG_CHROMA 2
  81 #define FLAG_DIRECT 4
  82
  83 static inline void init_ref(MotionEstContext *c, uint8_t *src[3], uint8_t *ref[3], uint8_t *ref2[3], int x, int y, int ref_index){
  84     const int offset[3]= {
  85           y*c->  stride + x,
  86         ((y*c->uvstride + x)>>1),
  87         ((y*c->uvstride + x)>>1),
  88     };
  89     int i;
  90     for(i=0; i<3; i++){
  91         c->src[0][i]= src [i] + offset[i];
  92         c->ref[0][i]= ref [i] + offset[i];
  93     }
  94     if(ref_index){
  95         for(i=0; i<3; i++){
  96             c->ref[ref_index][i]= ref2[i] + offset[i];
  97         }
  98     }
  99 }
 100
 101 static int get_flags(MotionEstContext *c, int direct, int chroma){
 102     return   ((c->avctx->flags&AV_CODEC_FLAG_QPEL) ? FLAG_QPEL : 0)
 103            + (direct ? FLAG_DIRECT : 0)
 104            + (chroma ? FLAG_CHROMA : 0);
 105 }
 106
 107 static av_always_inline int cmp_direct_inline(MpegEncContext *s, const int x, const int y, const int subx, const int suby,
 108                       const int size, const int h, int ref_index, int src_index,
 109                       me_cmp_func cmp_func, me_cmp_func chroma_cmp_func, int qpel){
 110     MotionEstContext * const c= &s->me;
 111     const int stride= c->stride;
 112     const int hx= subx + (x<<(1+qpel));
 113     const int hy= suby + (y<<(1+qpel));
 114     uint8_t * const * const ref= c->ref[ref_index];
 115     uint8_t * const * const src= c->src[src_index];
 116     int d;
 117     //FIXME check chroma 4mv, (no crashes ...)
 118         av_assert2(x >= c->xmin && hx <= c->xmax<<(qpel+1) && y >= c->ymin && hy <= c->ymax<<(qpel+1));
 119         if(x >= c->xmin && hx <= c->xmax<<(qpel+1) && y >= c->ymin && hy <= c->ymax<<(qpel+1)){
 120             const int time_pp= s->pp_time;
 121             const int time_pb= s->pb_time;
 122             const int mask= 2*qpel+1;
 123             if(s->mv_type==MV_TYPE_8X8){
 124                 int i;
 125                 for(i=0; i<4; i++){
 126                     int fx = c->direct_basis_mv[i][0] + hx;
 127                     int fy = c->direct_basis_mv[i][1] + hy;
 128                     int bx = hx ? fx - c->co_located_mv[i][0] : c->co_located_mv[i][0]*(time_pb - time_pp)/time_pp + ((i &1)<<(qpel+4));
 129                     int by = hy ? fy - c->co_located_mv[i][1] : c->co_located_mv[i][1]*(time_pb - time_pp)/time_pp + ((i>>1)<<(qpel+4));
 130                     int fxy= (fx&mask) + ((fy&mask)<<(qpel+1));
 131                     int bxy= (bx&mask) + ((by&mask)<<(qpel+1));
 132
 133                     uint8_t *dst= c->temp + 8*(i&1) + 8*stride*(i>>1);
 134                     if(qpel){
 135                         c->qpel_put[1][fxy](dst, ref[0] + (fx>>2) + (fy>>2)*stride, stride);
 136                         c->qpel_avg[1][bxy](dst, ref[8] + (bx>>2) + (by>>2)*stride, stride);
 137                     }else{
 138                         c->hpel_put[1][fxy](dst, ref[0] + (fx>>1) + (fy>>1)*stride, stride, 8);
 139                         c->hpel_avg[1][bxy](dst, ref[8] + (bx>>1) + (by>>1)*stride, stride, 8);
 140                     }
 141                 }
 142             }else{
 143                 int fx = c->direct_basis_mv[0][0] + hx;
 144                 int fy = c->direct_basis_mv[0][1] + hy;
 145                 int bx = hx ? fx - c->co_located_mv[0][0] : (c->co_located_mv[0][0]*(time_pb - time_pp)/time_pp);
 146                 int by = hy ? fy - c->co_located_mv[0][1] : (c->co_located_mv[0][1]*(time_pb - time_pp)/time_pp);
 147                 int fxy= (fx&mask) + ((fy&mask)<<(qpel+1));
 148                 int bxy= (bx&mask) + ((by&mask)<<(qpel+1));
 149
 150                 if(qpel){
 151                     c->qpel_put[1][fxy](c->temp               , ref[0] + (fx>>2) + (fy>>2)*stride               , stride);
 152                     c->qpel_put[1][fxy](c->temp + 8           , ref[0] + (fx>>2) + (fy>>2)*stride + 8           , stride);
 153                     c->qpel_put[1][fxy](c->temp     + 8*stride, ref[0] + (fx>>2) + (fy>>2)*stride     + 8*stride, stride);
 154                     c->qpel_put[1][fxy](c->temp + 8 + 8*stride, ref[0] + (fx>>2) + (fy>>2)*stride + 8 + 8*stride, stride);
 155                     c->qpel_avg[1][bxy](c->temp               , ref[8] + (bx>>2) + (by>>2)*stride               , stride);
 156                     c->qpel_avg[1][bxy](c->temp + 8           , ref[8] + (bx>>2) + (by>>2)*stride + 8           , stride);
 157                     c->qpel_avg[1][bxy](c->temp     + 8*stride, ref[8] + (bx>>2) + (by>>2)*stride     + 8*stride, stride);
 158                     c->qpel_avg[1][bxy](c->temp + 8 + 8*stride, ref[8] + (bx>>2) + (by>>2)*stride + 8 + 8*stride, stride);
 159                 }else{
 160                     av_assert2((fx>>1) + 16*s->mb_x >= -16);
 161                     av_assert2((fy>>1) + 16*s->mb_y >= -16);
 162                     av_assert2((fx>>1) + 16*s->mb_x <= s->width);
 163                     av_assert2((fy>>1) + 16*s->mb_y <= s->height);
 164                     av_assert2((bx>>1) + 16*s->mb_x >= -16);
 165                     av_assert2((by>>1) + 16*s->mb_y >= -16);
 166                     av_assert2((bx>>1) + 16*s->mb_x <= s->width);
 167                     av_assert2((by>>1) + 16*s->mb_y <= s->height);
 168
 169                     c->hpel_put[0][fxy](c->temp, ref[0] + (fx>>1) + (fy>>1)*stride, stride, 16);
 170                     c->hpel_avg[0][bxy](c->temp, ref[8] + (bx>>1) + (by>>1)*stride, stride, 16);
 171                 }
 172             }
 173             d = cmp_func(s, c->temp, src[0], stride, 16);
 174         }else
 175             d= 256*256*256*32;
 176     return d;
 177 }
 178
 179 static av_always_inline int cmp_inline(MpegEncContext *s, const int x, const int y, const int subx, const int suby,
 180                       const int size, const int h, int ref_index, int src_index,
 181                       me_cmp_func cmp_func, me_cmp_func chroma_cmp_func, int qpel, int chroma){
 182     MotionEstContext * const c= &s->me;
 183     const int stride= c->stride;
 184     const int uvstride= c->uvstride;
 185     const int dxy= subx + (suby<<(1+qpel)); //FIXME log2_subpel?
 186     const int hx= subx + x*(1<<(1+qpel));
 187     const int hy= suby + y*(1<<(1+qpel));
 188     uint8_t * const * const ref= c->ref[ref_index];
 189     uint8_t * const * const src= c->src[src_index];
 190     int d;
 191     //FIXME check chroma 4mv, (no crashes ...)
 192         int uvdxy;              /* no, it might not be used uninitialized */
 193         if(dxy){
 194             if(qpel){
 195                 if (h << size == 16) {
 196                     c->qpel_put[size][dxy](c->temp, ref[0] + x + y*stride, stride); //FIXME prototype (add h)
 197                 } else if (size == 0 && h == 8) {
 198                     c->qpel_put[1][dxy](c->temp    , ref[0] + x + y*stride    , stride);
 199                     c->qpel_put[1][dxy](c->temp + 8, ref[0] + x + y*stride + 8, stride);
 200                 } else
 201                     av_assert2(0);
 202                 if(chroma){
 203                     int cx= hx/2;
 204                     int cy= hy/2;
 205                     cx= (cx>>1)|(cx&1);
 206                     cy= (cy>>1)|(cy&1);
 207                     uvdxy= (cx&1) + 2*(cy&1);
 208                     // FIXME x/y wrong, but MPEG-4 qpel is sick anyway, we should drop as much of it as possible in favor for H.264
 209                 }
 210             }else{
 211                 c->hpel_put[size][dxy](c->temp, ref[0] + x + y*stride, stride, h);
 212                 if(chroma)
 213                     uvdxy= dxy | (x&1) | (2*(y&1));
 214             }
 215             d = cmp_func(s, c->temp, src[0], stride, h);
 216         }else{
 217             d = cmp_func(s, src[0], ref[0] + x + y*stride, stride, h);
 218             if(chroma)
 219                 uvdxy= (x&1) + 2*(y&1);
 220         }
 221         if(chroma){
 222             uint8_t * const uvtemp= c->temp + 16*stride;
 223             c->hpel_put[size+1][uvdxy](uvtemp  , ref[1] + (x>>1) + (y>>1)*uvstride, uvstride, h>>1);
 224             c->hpel_put[size+1][uvdxy](uvtemp+8, ref[2] + (x>>1) + (y>>1)*uvstride, uvstride, h>>1);
 225             d += chroma_cmp_func(s, uvtemp  , src[1], uvstride, h>>1);
 226             d += chroma_cmp_func(s, uvtemp+8, src[2], uvstride, h>>1);
 227         }
 228     return d;
 229 }
 230
 231 static int cmp_simple(MpegEncContext *s, const int x, const int y,
 232                       int ref_index, int src_index,
 233                       me_cmp_func cmp_func, me_cmp_func chroma_cmp_func){
 234     return cmp_inline(s,x,y,0,0,0,16,ref_index,src_index, cmp_func, chroma_cmp_func, 0, 0);
 235 }
 236
 237 static int cmp_fpel_internal(MpegEncContext *s, const int x, const int y,
 238                       const int size, const int h, int ref_index, int src_index,
 239                       me_cmp_func cmp_func, me_cmp_func chroma_cmp_func, const int flags){
 240     if(flags&FLAG_DIRECT){
 241         return cmp_direct_inline(s,x,y,0,0,size,h,ref_index,src_index, cmp_func, chroma_cmp_func, flags&FLAG_QPEL);
 242     }else{
 243         return cmp_inline(s,x,y,0,0,size,h,ref_index,src_index, cmp_func, chroma_cmp_func, 0, flags&FLAG_CHROMA);
 244     }
 245 }
 246
 247 static int cmp_internal(MpegEncContext *s, const int x, const int y, const int subx, const int suby,
 248                       const int size, const int h, int ref_index, int src_index,
 249                       me_cmp_func cmp_func, me_cmp_func chroma_cmp_func, const int flags){
 250     if(flags&FLAG_DIRECT){
 251         return cmp_direct_inline(s,x,y,subx,suby,size,h,ref_index,src_index, cmp_func, chroma_cmp_func, flags&FLAG_QPEL);
 252     }else{
 253         return cmp_inline(s,x,y,subx,suby,size,h,ref_index,src_index, cmp_func, chroma_cmp_func, flags&FLAG_QPEL, flags&FLAG_CHROMA);
 254     }
 255 }
 256
 257 /** @brief compares a block (either a full macroblock or a partition thereof)
 258     against a proposed motion-compensated prediction of that block
 259  */
 260 static av_always_inline int cmp(MpegEncContext *s, const int x, const int y, const int subx, const int suby,
 261                       const int size, const int h, int ref_index, int src_index,
 262                       me_cmp_func cmp_func, me_cmp_func chroma_cmp_func, const int flags){
 263     if(av_builtin_constant_p(flags) && av_builtin_constant_p(h) && av_builtin_constant_p(size)
 264        && av_builtin_constant_p(subx) && av_builtin_constant_p(suby)
 265        && flags==0 && h==16 && size==0 && subx==0 && suby==0){
 266         return cmp_simple(s,x,y,ref_index,src_index, cmp_func, chroma_cmp_func);
 267     }else if(av_builtin_constant_p(subx) && av_builtin_constant_p(suby)
 268        && subx==0 && suby==0){
 269         return cmp_fpel_internal(s,x,y,size,h,ref_index,src_index, cmp_func, chroma_cmp_func,flags);
 270     }else{
 271         return cmp_internal(s,x,y,subx,suby,size,h,ref_index,src_index, cmp_func, chroma_cmp_func, flags);
 272     }
 273 }
 274
 275 static int cmp_hpel(MpegEncContext *s, const int x, const int y, const int subx, const int suby,
 276                       const int size, const int h, int ref_index, int src_index,
 277                       me_cmp_func cmp_func, me_cmp_func chroma_cmp_func, const int flags){
 278     if(flags&FLAG_DIRECT){
 279         return cmp_direct_inline(s,x,y,subx,suby,size,h,ref_index,src_index, cmp_func, chroma_cmp_func, 0);
 280     }else{
 281         return cmp_inline(s,x,y,subx,suby,size,h,ref_index,src_index, cmp_func, chroma_cmp_func, 0, flags&FLAG_CHROMA);
 282     }
 283 }
 284
 285 static int cmp_qpel(MpegEncContext *s, const int x, const int y, const int subx, const int suby,
 286                       const int size, const int h, int ref_index, int src_index,
 287                       me_cmp_func cmp_func, me_cmp_func chroma_cmp_func, const int flags){
 288     if(flags&FLAG_DIRECT){
 289         return cmp_direct_inline(s,x,y,subx,suby,size,h,ref_index,src_index, cmp_func, chroma_cmp_func, 1);
 290     }else{
 291         return cmp_inline(s,x,y,subx,suby,size,h,ref_index,src_index, cmp_func, chroma_cmp_func, 1, flags&FLAG_CHROMA);
 292     }
 293 }
 294
 295 #include "motion_est_template.c"
 296
 297 static int zero_cmp(MpegEncContext *s, uint8_t *a, uint8_t *b,
 298                     ptrdiff_t stride, int h)
 299 {
 300     return 0;
 301 }
 302
 303 static void zero_hpel(uint8_t *a, const uint8_t *b, ptrdiff_t stride, int h){
 304 }
 305
 306 int ff_init_me(MpegEncContext *s){
 307     MotionEstContext * const c= &s->me;
 308     int cache_size= FFMIN(ME_MAP_SIZE>>ME_MAP_SHIFT, 1<<ME_MAP_SHIFT);
 309     int dia_size= FFMAX(FFABS(s->avctx->dia_size)&255, FFABS(s->avctx->pre_dia_size)&255);
 310
 311     if(FFMIN(s->avctx->dia_size, s->avctx->pre_dia_size) < -FFMIN(ME_MAP_SIZE, MAX_SAB_SIZE)){
 312         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "ME_MAP size is too small for SAB diamond\n");
 313         return -1;
 314     }
 315
 316 #if FF_API_MOTION_EST
 317     //special case of snow is needed because snow uses its own iterative ME code
 318 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 319     if (s->motion_est == FF_ME_EPZS) {
 320         if (s->me_method == ME_ZERO)
 321             s->motion_est = FF_ME_ZERO;
 322         else if (s->me_method == ME_EPZS)
 323             s->motion_est = FF_ME_EPZS;
 324         else if (s->me_method == ME_X1)
 325             s->motion_est = FF_ME_XONE;
 326         else if (s->avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_SNOW) {
 327             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
 328                    "me_method is only allowed to be set to zero and epzs; "
 329                    "for hex,umh,full and others see dia_size\n");
 330             return -1;
 331         }
 332     }
 333 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 334 #endif
 335
 336     c->avctx= s->avctx;
 337
 338     if(s->codec_id == AV_CODEC_ID_H261)
 339         c->avctx->me_sub_cmp = c->avctx->me_cmp;
 340
 341     if(cache_size < 2*dia_size && !c->stride){
 342         av_log(s->avctx, AV_LOG_INFO, "ME_MAP size may be a little small for the selected diamond size\n");
 343     }
 344
 345     ff_set_cmp(&s->mecc, s->mecc.me_pre_cmp, c->avctx->me_pre_cmp);
 346     ff_set_cmp(&s->mecc, s->mecc.me_cmp,     c->avctx->me_cmp);
 347     ff_set_cmp(&s->mecc, s->mecc.me_sub_cmp, c->avctx->me_sub_cmp);
 348     ff_set_cmp(&s->mecc, s->mecc.mb_cmp,     c->avctx->mb_cmp);
 349
 350     c->flags    = get_flags(c, 0, c->avctx->me_cmp    &FF_CMP_CHROMA);
 351     c->sub_flags= get_flags(c, 0, c->avctx->me_sub_cmp&FF_CMP_CHROMA);
 352     c->mb_flags = get_flags(c, 0, c->avctx->mb_cmp    &FF_CMP_CHROMA);
 353
 354 /*FIXME s->no_rounding b_type*/
 355     if (s->avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_QPEL) {
 356         c->sub_motion_search= qpel_motion_search;
 357         c->qpel_avg = s->qdsp.avg_qpel_pixels_tab;
 358         if (s->no_rounding)
 359             c->qpel_put = s->qdsp.put_no_rnd_qpel_pixels_tab;
 360         else
 361             c->qpel_put = s->qdsp.put_qpel_pixels_tab;
 362     }else{
 363         if(c->avctx->me_sub_cmp&FF_CMP_CHROMA)
 364             c->sub_motion_search= hpel_motion_search;
 365         else if(   c->avctx->me_sub_cmp == FF_CMP_SAD
 366                 && c->avctx->    me_cmp == FF_CMP_SAD
 367                 && c->avctx->    mb_cmp == FF_CMP_SAD)
 368             c->sub_motion_search= sad_hpel_motion_search; // 2050 vs. 2450 cycles
 369         else
 370             c->sub_motion_search= hpel_motion_search;
 371     }
 372     c->hpel_avg = s->hdsp.avg_pixels_tab;
 373     if (s->no_rounding)
 374         c->hpel_put = s->hdsp.put_no_rnd_pixels_tab;
 375     else
 376         c->hpel_put = s->hdsp.put_pixels_tab;
 377
 378     if(s->linesize){
 379         c->stride  = s->linesize;
 380         c->uvstride= s->uvlinesize;
 381     }else{
 382         c->stride  = 16*s->mb_width + 32;
 383         c->uvstride=  8*s->mb_width + 16;
 384     }
 385
 386     /* 8x8 fullpel search would need a 4x4 chroma compare, which we do
 387      * not have yet, and even if we had, the motion estimation code
 388      * does not expect it. */
 389     if (s->codec_id != AV_CODEC_ID_SNOW) {
 390         if ((c->avctx->me_cmp & FF_CMP_CHROMA) /* && !s->mecc.me_cmp[2] */)
 391             s->mecc.me_cmp[2] = zero_cmp;
 392         if ((c->avctx->me_sub_cmp & FF_CMP_CHROMA) && !s->mecc.me_sub_cmp[2])
 393             s->mecc.me_sub_cmp[2] = zero_cmp;
 394         c->hpel_put[2][0]= c->hpel_put[2][1]=
 395         c->hpel_put[2][2]= c->hpel_put[2][3]= zero_hpel;
 396     }
 397
 398     if(s->codec_id == AV_CODEC_ID_H261){
 399         c->sub_motion_search= no_sub_motion_search;
 400     }
 401
 402     return 0;
 403 }
 404
 405 #define CHECK_SAD_HALF_MV(suffix, x, y) \
 406 {\
 407     d  = s->mecc.pix_abs[size][(x ? 1 : 0) + (y ? 2 : 0)](NULL, pix, ptr + ((x) >> 1), stride, h); \
 408     d += (mv_penalty[pen_x + x] + mv_penalty[pen_y + y])*penalty_factor;\
 409     COPY3_IF_LT(dminh, d, dx, x, dy, y)\
 410 }
 411
 412 static int sad_hpel_motion_search(MpegEncContext * s,
 413                                   int *mx_ptr, int *my_ptr, int dmin,
 414                                   int src_index, int ref_index,
 415                                   int size, int h)
 416 {
 417     MotionEstContext * const c= &s->me;
 418     const int penalty_factor= c->sub_penalty_factor;
 419     int mx, my, dminh;
 420     uint8_t *pix, *ptr;
 421     int stride= c->stride;
 422     LOAD_COMMON
 423
 424     av_assert2(c->sub_flags == 0);
 425
 426     if(c->skip){
 427         *mx_ptr = 0;
 428         *my_ptr = 0;
 429         return dmin;
 430     }
 431
 432     pix = c->src[src_index][0];
 433
 434     mx = *mx_ptr;
 435     my = *my_ptr;
 436     ptr = c->ref[ref_index][0] + (my * stride) + mx;
 437
 438     dminh = dmin;
 439
 440     if (mx > xmin && mx < xmax &&
 441         my > ymin && my < ymax) {
 442         int dx=0, dy=0;
 443         int d, pen_x, pen_y;
 444         const int index= my*(1<<ME_MAP_SHIFT) + mx;
 445         const int t= score_map[(index-(1<<ME_MAP_SHIFT))&(ME_MAP_SIZE-1)];
 446         const int l= score_map[(index- 1               )&(ME_MAP_SIZE-1)];
 447         const int r= score_map[(index+ 1               )&(ME_MAP_SIZE-1)];
 448         const int b= score_map[(index+(1<<ME_MAP_SHIFT))&(ME_MAP_SIZE-1)];
 449         mx += mx;
 450         my += my;
 451
 452
 453         pen_x= pred_x + mx;
 454         pen_y= pred_y + my;
 455
 456         ptr-= stride;
 457         if(t<=b){
 458             CHECK_SAD_HALF_MV(y2 , 0, -1)
 459             if(l<=r){
 460                 CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, -1, -1)
 461                 if(t+r<=b+l){
 462                     CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, +1, -1)
 463                     ptr+= stride;
 464                 }else{
 465                     ptr+= stride;
 466                     CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, -1, +1)
 467                 }
 468                 CHECK_SAD_HALF_MV(x2 , -1,  0)
 469             }else{
 470                 CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, +1, -1)
 471                 if(t+l<=b+r){
 472                     CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, -1, -1)
 473                     ptr+= stride;
 474                 }else{
 475                     ptr+= stride;
 476                     CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, +1, +1)
 477                 }
 478                 CHECK_SAD_HALF_MV(x2 , +1,  0)
 479             }
 480         }else{
 481             if(l<=r){
 482                 if(t+l<=b+r){
 483                     CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, -1, -1)
 484                     ptr+= stride;
 485                 }else{
 486                     ptr+= stride;
 487                     CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, +1, +1)
 488                 }
 489                 CHECK_SAD_HALF_MV(x2 , -1,  0)
 490                 CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, -1, +1)
 491             }else{
 492                 if(t+r<=b+l){
 493                     CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, +1, -1)
 494                     ptr+= stride;
 495                 }else{
 496                     ptr+= stride;
 497                     CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, -1, +1)
 498                 }
 499                 CHECK_SAD_HALF_MV(x2 , +1,  0)
 500                 CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, +1, +1)
 501             }
 502             CHECK_SAD_HALF_MV(y2 ,  0, +1)
 503         }
 504         mx+=dx;
 505         my+=dy;
 506
 507     }else{
 508         mx += mx;
 509         my += my;
 510     }
 511
 512     *mx_ptr = mx;
 513     *my_ptr = my;
 514     return dminh;
 515 }
 516
 517 static inline void set_p_mv_tables(MpegEncContext * s, int mx, int my, int mv4)
 518 {
 519     const int xy= s->mb_x + s->mb_y*s->mb_stride;
 520
 521     s->p_mv_table[xy][0] = mx;
 522     s->p_mv_table[xy][1] = my;
 523
 524     /* has already been set to the 4 MV if 4MV is done */
 525     if(mv4){
 526         int mot_xy= s->block_index[0];
 527
 528         s->current_picture.motion_val[0][mot_xy    ][0] = mx;
 529         s->current_picture.motion_val[0][mot_xy    ][1] = my;
 530         s->current_picture.motion_val[0][mot_xy + 1][0] = mx;
 531         s->current_picture.motion_val[0][mot_xy + 1][1] = my;
 532
 533         mot_xy += s->b8_stride;
 534         s->current_picture.motion_val[0][mot_xy    ][0] = mx;
 535         s->current_picture.motion_val[0][mot_xy    ][1] = my;
 536         s->current_picture.motion_val[0][mot_xy + 1][0] = mx;
 537         s->current_picture.motion_val[0][mot_xy + 1][1] = my;
 538     }
 539 }
 540
 541 /**
 542  * get fullpel ME search limits.
 543  */
 544 static inline void get_limits(MpegEncContext *s, int x, int y)
 545 {
 546     MotionEstContext * const c= &s->me;
 547     int range= c->avctx->me_range >> (1 + !!(c->flags&FLAG_QPEL));
 548     int max_range = MAX_MV >> (1 + !!(c->flags&FLAG_QPEL));
 549 /*
 550     if(c->avctx->me_range) c->range= c->avctx->me_range >> 1;
 551     else                   c->range= 16;
 552 */
 553     if (s->unrestricted_mv) {
 554         c->xmin = - x - 16;
 555         c->ymin = - y - 16;
 556         c->xmax = - x + s->width;
 557         c->ymax = - y + s->height;
 558     } else if (s->out_format == FMT_H261){
 559         // Search range of H.261 is different from other codec standards
 560         c->xmin = (x > 15) ? - 15 : 0;
 561         c->ymin = (y > 15) ? - 15 : 0;
 562         c->xmax = (x < s->mb_width * 16 - 16) ? 15 : 0;
 563         c->ymax = (y < s->mb_height * 16 - 16) ? 15 : 0;
 564     } else {
 565         c->xmin = - x;
 566         c->ymin = - y;
 567         c->xmax = - x + s->mb_width *16 - 16;
 568         c->ymax = - y + s->mb_height*16 - 16;
 569     }
 570     if(!range || range > max_range)
 571         range = max_range;
 572     if(range){
 573         c->xmin = FFMAX(c->xmin,-range);
 574         c->xmax = FFMIN(c->xmax, range);
 575         c->ymin = FFMAX(c->ymin,-range);
 576         c->ymax = FFMIN(c->ymax, range);
 577     }
 578 }
 579
 580 static inline void init_mv4_ref(MotionEstContext *c){
 581     const int stride= c->stride;
 582
 583     c->ref[1][0] = c->ref[0][0] + 8;
 584     c->ref[2][0] = c->ref[0][0] + 8*stride;
 585     c->ref[3][0] = c->ref[2][0] + 8;
 586     c->src[1][0] = c->src[0][0] + 8;
 587     c->src[2][0] = c->src[0][0] + 8*stride;
 588     c->src[3][0] = c->src[2][0] + 8;
 589 }
 590
 591 static inline int h263_mv4_search(MpegEncContext *s, int mx, int my, int shift)
 592 {
 593     MotionEstContext * const c= &s->me;
 594     const int size= 1;
 595     const int h=8;
 596     int block;
 597     int P[10][2];
 598     int dmin_sum=0, mx4_sum=0, my4_sum=0, i;
 599     int same=1;
 600     const int stride= c->stride;
 601     uint8_t *mv_penalty= c->current_mv_penalty;
 602     int safety_clipping= s->unrestricted_mv && (s->width&15) && (s->height&15);
 603
 604     init_mv4_ref(c);
 605
 606     for(block=0; block<4; block++){
 607         int mx4, my4;
 608         int pred_x4, pred_y4;
 609         int dmin4;
 610         static const int off[4]= {2, 1, 1, -1};
 611         const int mot_stride = s->b8_stride;
 612         const int mot_xy = s->block_index[block];
 613
 614         if(safety_clipping){
 615             c->xmax = - 16*s->mb_x + s->width  - 8*(block &1);
 616             c->ymax = - 16*s->mb_y + s->height - 8*(block>>1);
 617         }
 618
 619         P_LEFT[0] = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - 1][0];
 620         P_LEFT[1] = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - 1][1];
 621
 622         if(P_LEFT[0]       > (c->xmax<<shift)) P_LEFT[0]       = (c->xmax<<shift);
 623
 624         /* special case for first line */
 625         if (s->first_slice_line && block<2) {
 626             c->pred_x= pred_x4= P_LEFT[0];
 627             c->pred_y= pred_y4= P_LEFT[1];
 628         } else {
 629             P_TOP[0]      = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - mot_stride             ][0];
 630             P_TOP[1]      = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - mot_stride             ][1];
 631             P_TOPRIGHT[0] = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - mot_stride + off[block]][0];
 632             P_TOPRIGHT[1] = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - mot_stride + off[block]][1];
 633             if(P_TOP[1]      > (c->ymax<<shift)) P_TOP[1]     = (c->ymax<<shift);
 634             if(P_TOPRIGHT[0] < (c->xmin<<shift)) P_TOPRIGHT[0]= (c->xmin<<shift);
 635             if(P_TOPRIGHT[0] > (c->xmax<<shift)) P_TOPRIGHT[0]= (c->xmax<<shift);
 636             if(P_TOPRIGHT[1] > (c->ymax<<shift)) P_TOPRIGHT[1]= (c->ymax<<shift);
 637
 638             P_MEDIAN[0]= mid_pred(P_LEFT[0], P_TOP[0], P_TOPRIGHT[0]);
 639             P_MEDIAN[1]= mid_pred(P_LEFT[1], P_TOP[1], P_TOPRIGHT[1]);
 640
 641             c->pred_x= pred_x4 = P_MEDIAN[0];
 642             c->pred_y= pred_y4 = P_MEDIAN[1];
 643         }
 644         P_MV1[0]= mx;
 645         P_MV1[1]= my;
 646         if(safety_clipping)
 647             for(i=1; i<10; i++){
 648                 if (s->first_slice_line && block<2 && i>1 && i<9)
 649                     continue;
 650                 if (i>4 && i<9)
 651                     continue;
 652                 if(P[i][0] > (c->xmax<<shift)) P[i][0]= (c->xmax<<shift);
 653                 if(P[i][1] > (c->ymax<<shift)) P[i][1]= (c->ymax<<shift);
 654             }
 655
 656         dmin4 = epzs_motion_search4(s, &mx4, &my4, P, block, block, s->p_mv_table, (1<<16)>>shift);
 657
 658         dmin4= c->sub_motion_search(s, &mx4, &my4, dmin4, block, block, size, h);
 659
 660         if (s->mecc.me_sub_cmp[0] != s->mecc.mb_cmp[0]) {
 661             int dxy;
 662             const int offset= ((block&1) + (block>>1)*stride)*8;
 663             uint8_t *dest_y = c->scratchpad + offset;
 664             if(s->quarter_sample){
 665                 uint8_t *ref= c->ref[block][0] + (mx4>>2) + (my4>>2)*stride;
 666                 dxy = ((my4 & 3) << 2) | (mx4 & 3);
 667
 668                 if(s->no_rounding)
 669                     s->qdsp.put_no_rnd_qpel_pixels_tab[1][dxy](dest_y, ref, stride);
 670                 else
 671                     s->qdsp.put_qpel_pixels_tab[1][dxy](dest_y, ref, stride);
 672             }else{
 673                 uint8_t *ref= c->ref[block][0] + (mx4>>1) + (my4>>1)*stride;
 674                 dxy = ((my4 & 1) << 1) | (mx4 & 1);
 675
 676                 if(s->no_rounding)
 677                     s->hdsp.put_no_rnd_pixels_tab[1][dxy](dest_y    , ref    , stride, h);
 678                 else
 679                     s->hdsp.put_pixels_tab       [1][dxy](dest_y    , ref    , stride, h);
 680             }
 681             dmin_sum+= (mv_penalty[mx4-pred_x4] + mv_penalty[my4-pred_y4])*c->mb_penalty_factor;
 682         }else
 683             dmin_sum+= dmin4;
 684
 685         if(s->quarter_sample){
 686             mx4_sum+= mx4/2;
 687             my4_sum+= my4/2;
 688         }else{
 689             mx4_sum+= mx4;
 690             my4_sum+= my4;
 691         }
 692
 693         s->current_picture.motion_val[0][s->block_index[block]][0] = mx4;
 694         s->current_picture.motion_val[0][s->block_index[block]][1] = my4;
 695
 696         if(mx4 != mx || my4 != my) same=0;
 697     }
 698
 699     if(same)
 700         return INT_MAX;
 701
 702     if (s->mecc.me_sub_cmp[0] != s->mecc.mb_cmp[0]) {
 703         dmin_sum += s->mecc.mb_cmp[0](s,
 704                                       s->new_picture.f->data[0] +
 705                                       s->mb_x * 16 + s->mb_y * 16 * stride,
 706                                       c->scratchpad, stride, 16);
 707     }
 708
 709     if(c->avctx->mb_cmp&FF_CMP_CHROMA){
 710         int dxy;
 711         int mx, my;
 712         int offset;
 713
 714         mx= ff_h263_round_chroma(mx4_sum);
 715         my= ff_h263_round_chroma(my4_sum);
 716         dxy = ((my & 1) << 1) | (mx & 1);
 717
 718         offset= (s->mb_x*8 + (mx>>1)) + (s->mb_y*8 + (my>>1))*s->uvlinesize;
 719
 720         if(s->no_rounding){
 721             s->hdsp.put_no_rnd_pixels_tab[1][dxy](c->scratchpad    , s->last_picture.f->data[1] + offset, s->uvlinesize, 8);
 722             s->hdsp.put_no_rnd_pixels_tab[1][dxy](c->scratchpad + 8, s->last_picture.f->data[2] + offset, s->uvlinesize, 8);
 723         }else{
 724             s->hdsp.put_pixels_tab       [1][dxy](c->scratchpad    , s->last_picture.f->data[1] + offset, s->uvlinesize, 8);
 725             s->hdsp.put_pixels_tab       [1][dxy](c->scratchpad + 8, s->last_picture.f->data[2] + offset, s->uvlinesize, 8);
 726         }
 727
 728         dmin_sum += s->mecc.mb_cmp[1](s, s->new_picture.f->data[1] + s->mb_x * 8 + s->mb_y * 8 * s->uvlinesize, c->scratchpad,     s->uvlinesize, 8);
 729         dmin_sum += s->mecc.mb_cmp[1](s, s->new_picture.f->data[2] + s->mb_x * 8 + s->mb_y * 8 * s->uvlinesize, c->scratchpad + 8, s->uvlinesize, 8);
 730     }
 731
 732     c->pred_x= mx;
 733     c->pred_y= my;
 734
 735     switch(c->avctx->mb_cmp&0xFF){
 736     /*case FF_CMP_SSE:
 737         return dmin_sum+ 32*s->qscale*s->qscale;*/
 738     case FF_CMP_RD:
 739         return dmin_sum;
 740     default:
 741         return dmin_sum+ 11*c->mb_penalty_factor;
 742     }
 743 }
 744
 745 static inline void init_interlaced_ref(MpegEncContext *s, int ref_index){
 746     MotionEstContext * const c= &s->me;
 747
 748     c->ref[1+ref_index][0] = c->ref[0+ref_index][0] + s->linesize;
 749     c->src[1][0] = c->src[0][0] + s->linesize;
 750     if(c->flags & FLAG_CHROMA){
 751         c->ref[1+ref_index][1] = c->ref[0+ref_index][1] + s->uvlinesize;
 752         c->ref[1+ref_index][2] = c->ref[0+ref_index][2] + s->uvlinesize;
 753         c->src[1][1] = c->src[0][1] + s->uvlinesize;
 754         c->src[1][2] = c->src[0][2] + s->uvlinesize;
 755     }
 756 }
 757
 758 static int interlaced_search(MpegEncContext *s, int ref_index,
 759                              int16_t (*mv_tables[2][2])[2], uint8_t *field_select_tables[2], int mx, int my, int user_field_select)
 760 {
 761     MotionEstContext * const c= &s->me;
 762     const int size=0;
 763     const int h=8;
 764     int block;
 765     int P[10][2];
 766     uint8_t * const mv_penalty= c->current_mv_penalty;
 767     int same=1;
 768     const int stride= 2*s->linesize;
 769     int dmin_sum= 0;
 770     const int mot_stride= s->mb_stride;
 771     const int xy= s->mb_x + s->mb_y*mot_stride;
 772
 773     c->ymin>>=1;
 774     c->ymax>>=1;
 775     c->stride<<=1;
 776     c->uvstride<<=1;
 777     init_interlaced_ref(s, ref_index);
 778
 779     for(block=0; block<2; block++){
 780         int field_select;
 781         int best_dmin= INT_MAX;
 782         int best_field= -1;
 783
 784         for(field_select=0; field_select<2; field_select++){
 785             int dmin, mx_i, my_i;
 786             int16_t (*mv_table)[2]= mv_tables[block][field_select];
 787
 788             if(user_field_select){
 789                 av_assert1(field_select==0 || field_select==1);
 790                 av_assert1(field_select_tables[block][xy]==0 || field_select_tables[block][xy]==1);
 791                 if(field_select_tables[block][xy] != field_select)
 792                     continue;
 793             }
 794
 795             P_LEFT[0] = mv_table[xy - 1][0];
 796             P_LEFT[1] = mv_table[xy - 1][1];
 797             if(P_LEFT[0]       > (c->xmax<<1)) P_LEFT[0]       = (c->xmax<<1);
 798
 799             c->pred_x= P_LEFT[0];
 800             c->pred_y= P_LEFT[1];
 801
 802             if(!s->first_slice_line){
 803                 P_TOP[0]      = mv_table[xy - mot_stride][0];
 804                 P_TOP[1]      = mv_table[xy - mot_stride][1];
 805                 P_TOPRIGHT[0] = mv_table[xy - mot_stride + 1][0];
 806                 P_TOPRIGHT[1] = mv_table[xy - mot_stride + 1][1];
 807                 if(P_TOP[1]      > (c->ymax<<1)) P_TOP[1]     = (c->ymax<<1);
 808                 if(P_TOPRIGHT[0] < (c->xmin<<1)) P_TOPRIGHT[0]= (c->xmin<<1);
 809                 if(P_TOPRIGHT[0] > (c->xmax<<1)) P_TOPRIGHT[0]= (c->xmax<<1);
 810                 if(P_TOPRIGHT[1] > (c->ymax<<1)) P_TOPRIGHT[1]= (c->ymax<<1);
 811
 812                 P_MEDIAN[0]= mid_pred(P_LEFT[0], P_TOP[0], P_TOPRIGHT[0]);
 813                 P_MEDIAN[1]= mid_pred(P_LEFT[1], P_TOP[1], P_TOPRIGHT[1]);
 814             }
 815             P_MV1[0]= mx; //FIXME not correct if block != field_select
 816             P_MV1[1]= my / 2;
 817
 818             dmin = epzs_motion_search2(s, &mx_i, &my_i, P, block, field_select+ref_index, mv_table, (1<<16)>>1);
 819
 820             dmin= c->sub_motion_search(s, &mx_i, &my_i, dmin, block, field_select+ref_index, size, h);
 821
 822             mv_table[xy][0]= mx_i;
 823             mv_table[xy][1]= my_i;
 824
 825             if (s->mecc.me_sub_cmp[0] != s->mecc.mb_cmp[0]) {
 826                 int dxy;
 827
 828                 //FIXME chroma ME
 829                 uint8_t *ref= c->ref[field_select+ref_index][0] + (mx_i>>1) + (my_i>>1)*stride;
 830                 dxy = ((my_i & 1) << 1) | (mx_i & 1);
 831
 832                 if(s->no_rounding){
 833                     s->hdsp.put_no_rnd_pixels_tab[size][dxy](c->scratchpad, ref    , stride, h);
 834                 }else{
 835                     s->hdsp.put_pixels_tab       [size][dxy](c->scratchpad, ref    , stride, h);
 836                 }
 837                 dmin = s->mecc.mb_cmp[size](s, c->src[block][0], c->scratchpad, stride, h);
 838                 dmin+= (mv_penalty[mx_i-c->pred_x] + mv_penalty[my_i-c->pred_y] + 1)*c->mb_penalty_factor;
 839             }else
 840                 dmin+= c->mb_penalty_factor; //field_select bits
 841
 842             dmin += field_select != block; //slightly prefer same field
 843
 844             if(dmin < best_dmin){
 845                 best_dmin= dmin;
 846                 best_field= field_select;
 847             }
 848         }
 849         {
 850             int16_t (*mv_table)[2]= mv_tables[block][best_field];
 851
 852             if(mv_table[xy][0] != mx) same=0; //FIXME check if these checks work and are any good at all
 853             if(mv_table[xy][1]&1) same=0;
 854             if(mv_table[xy][1]*2 != my) same=0;
 855             if(best_field != block) same=0;
 856         }
 857
 858         field_select_tables[block][xy]= best_field;
 859         dmin_sum += best_dmin;
 860     }
 861
 862     c->ymin<<=1;
 863     c->ymax<<=1;
 864     c->stride>>=1;
 865     c->uvstride>>=1;
 866
 867     if(same)
 868         return INT_MAX;
 869
 870     switch(c->avctx->mb_cmp&0xFF){
 871     /*case FF_CMP_SSE:
 872         return dmin_sum+ 32*s->qscale*s->qscale;*/
 873     case FF_CMP_RD:
 874         return dmin_sum;
 875     default:
 876         return dmin_sum+ 11*c->mb_penalty_factor;
 877     }
 878 }
 879
 880 static inline int get_penalty_factor(int lambda, int lambda2, int type){
 881     switch(type&0xFF){
 882     default:
 883     case FF_CMP_SAD:
 884         return lambda>>FF_LAMBDA_SHIFT;
 885     case FF_CMP_DCT:
 886         return (3*lambda)>>(FF_LAMBDA_SHIFT+1);
 887     case FF_CMP_W53:
 888         return (4*lambda)>>(FF_LAMBDA_SHIFT);
 889     case FF_CMP_W97:
 890         return (2*lambda)>>(FF_LAMBDA_SHIFT);
 891     case FF_CMP_SATD:
 892     case FF_CMP_DCT264:
 893         return (2*lambda)>>FF_LAMBDA_SHIFT;
 894     case FF_CMP_RD:
 895     case FF_CMP_PSNR:
 896     case FF_CMP_SSE:
 897     case FF_CMP_NSSE:
 898         return lambda2>>FF_LAMBDA_SHIFT;
 899     case FF_CMP_BIT:
 900     case FF_CMP_MEDIAN_SAD:
 901         return 1;
 902     }
 903 }
 904
 905 void ff_estimate_p_frame_motion(MpegEncContext * s,
 906                                 int mb_x, int mb_y)
 907 {
 908     MotionEstContext * const c= &s->me;
 909     uint8_t *pix, *ppix;
 910     int sum, mx = 0, my = 0, dmin = 0;
 911     int varc;            ///< the variance of the block (sum of squared (p[y][x]-average))
 912     int vard;            ///< sum of squared differences with the estimated motion vector
 913     int P[10][2];
 914     const int shift= 1+s->quarter_sample;
 915     int mb_type=0;
 916     Picture * const pic= &s->current_picture;
 917
 918     init_ref(c, s->new_picture.f->data, s->last_picture.f->data, NULL, 16*mb_x, 16*mb_y, 0);
 919
 920     av_assert0(s->quarter_sample==0 || s->quarter_sample==1);
 921     av_assert0(s->linesize == c->stride);
 922     av_assert0(s->uvlinesize == c->uvstride);
 923
 924     c->penalty_factor    = get_penalty_factor(s->lambda, s->lambda2, c->avctx->me_cmp);
 925     c->sub_penalty_factor= get_penalty_factor(s->lambda, s->lambda2, c->avctx->me_sub_cmp);
 926     c->mb_penalty_factor = get_penalty_factor(s->lambda, s->lambda2, c->avctx->mb_cmp);
 927     c->current_mv_penalty= c->mv_penalty[s->f_code] + MAX_DMV;
 928
 929     get_limits(s, 16*mb_x, 16*mb_y);
 930     c->skip=0;
 931
 932     /* intra / predictive decision */
 933     pix = c->src[0][0];
 934     sum  = s->mpvencdsp.pix_sum(pix, s->linesize);
 935     varc = s->mpvencdsp.pix_norm1(pix, s->linesize) -
 936            (((unsigned) sum * sum) >> 8) + 500;
 937
 938     pic->mb_mean[s->mb_stride * mb_y + mb_x] = (sum+128)>>8;
 939     pic->mb_var [s->mb_stride * mb_y + mb_x] = (varc+128)>>8;
 940     c->mb_var_sum_temp += (varc+128)>>8;
 941
 942     if (s->motion_est != FF_ME_ZERO) {
 943         const int mot_stride = s->b8_stride;
 944         const int mot_xy = s->block_index[0];
 945
 946         P_LEFT[0] = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - 1][0];
 947         P_LEFT[1] = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - 1][1];
 948
 949         if (P_LEFT[0] > (c->xmax << shift))
 950             P_LEFT[0] =  c->xmax << shift;
 951
 952         if (!s->first_slice_line) {
 953             P_TOP[0]      = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - mot_stride    ][0];
 954             P_TOP[1]      = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - mot_stride    ][1];
 955             P_TOPRIGHT[0] = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - mot_stride + 2][0];
 956             P_TOPRIGHT[1] = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - mot_stride + 2][1];
 957             if (P_TOP[1] > (c->ymax << shift))
 958                 P_TOP[1] =  c->ymax << shift;
 959             if (P_TOPRIGHT[0] < (c->xmin * (1 << shift)))
 960                 P_TOPRIGHT[0] =  c->xmin * (1 << shift);
 961             if (P_TOPRIGHT[1] > (c->ymax * (1 << shift)))
 962                 P_TOPRIGHT[1] =  c->ymax * (1 << shift);
 963
 964             P_MEDIAN[0] = mid_pred(P_LEFT[0], P_TOP[0], P_TOPRIGHT[0]);
 965             P_MEDIAN[1] = mid_pred(P_LEFT[1], P_TOP[1], P_TOPRIGHT[1]);
 966
 967             if (s->out_format == FMT_H263) {
 968                 c->pred_x = P_MEDIAN[0];
 969                 c->pred_y = P_MEDIAN[1];
 970             } else { /* MPEG-1 at least */
 971                 c->pred_x = P_LEFT[0];
 972                 c->pred_y = P_LEFT[1];
 973             }
 974         } else {
 975             c->pred_x = P_LEFT[0];
 976             c->pred_y = P_LEFT[1];
 977         }
 978         dmin = ff_epzs_motion_search(s, &mx, &my, P, 0, 0, s->p_mv_table, (1<<16)>>shift, 0, 16);
 979     }
 980
 981     /* At this point (mx,my) are full-pell and the relative displacement */
 982     ppix = c->ref[0][0] + (my * s->linesize) + mx;
 983
 984     vard = s->mecc.sse[0](NULL, pix, ppix, s->linesize, 16);
 985
 986     pic->mc_mb_var[s->mb_stride * mb_y + mb_x] = (vard+128)>>8;
 987     c->mc_mb_var_sum_temp += (vard+128)>>8;
 988
 989     if (c->avctx->mb_decision > FF_MB_DECISION_SIMPLE) {
 990         int p_score= FFMIN(vard, varc-500+(s->lambda2>>FF_LAMBDA_SHIFT)*100);
 991         int i_score= varc-500+(s->lambda2>>FF_LAMBDA_SHIFT)*20;
 992         c->scene_change_score+= ff_sqrt(p_score) - ff_sqrt(i_score);
 993
 994         if (vard*2 + 200*256 > varc)
 995             mb_type|= CANDIDATE_MB_TYPE_INTRA;
 996         if (varc*2 + 200*256 > vard || s->qscale > 24){
 997 //        if (varc*2 + 200*256 + 50*(s->lambda2>>FF_LAMBDA_SHIFT) > vard){
 998             mb_type|= CANDIDATE_MB_TYPE_INTER;
 999             c->sub_motion_search(s, &mx, &my, dmin, 0, 0, 0, 16);
1000             if (s->mpv_flags & FF_MPV_FLAG_MV0)
1001                 if(mx || my)
1002                     mb_type |= CANDIDATE_MB_TYPE_SKIPPED; //FIXME check difference
1003         }else{
1004             mx <<=shift;
1005             my <<=shift;
1006         }
1007         if ((s->avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_4MV)
1008            && !c->skip && varc>50<<8 && vard>10<<8){
1009             if(h263_mv4_search(s, mx, my, shift) < INT_MAX)
1010                 mb_type|=CANDIDATE_MB_TYPE_INTER4V;
1011
1012             set_p_mv_tables(s, mx, my, 0);
1013         }else
1014             set_p_mv_tables(s, mx, my, 1);
1015         if ((s->avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_INTERLACED_ME)
1016            && !c->skip){ //FIXME varc/d checks
1017             if(interlaced_search(s, 0, s->p_field_mv_table, s->p_field_select_table, mx, my, 0) < INT_MAX)
1018                 mb_type |= CANDIDATE_MB_TYPE_INTER_I;
1019         }
1020     }else{
1021         int intra_score, i;
1022         mb_type= CANDIDATE_MB_TYPE_INTER;
1023
1024         dmin= c->sub_motion_search(s, &mx, &my, dmin, 0, 0, 0, 16);
1025         if(c->avctx->me_sub_cmp != c->avctx->mb_cmp && !c->skip)
1026             dmin= get_mb_score(s, mx, my, 0, 0, 0, 16, 1);
1027
1028         if ((s->avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_4MV)
1029            && !c->skip && varc>50<<8 && vard>10<<8){
1030             int dmin4= h263_mv4_search(s, mx, my, shift);
1031             if(dmin4 < dmin){
1032                 mb_type= CANDIDATE_MB_TYPE_INTER4V;
1033                 dmin=dmin4;
1034             }
1035         }
1036         if ((s->avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_INTERLACED_ME)
1037            && !c->skip){ //FIXME varc/d checks
1038             int dmin_i= interlaced_search(s, 0, s->p_field_mv_table, s->p_field_select_table, mx, my, 0);
1039             if(dmin_i < dmin){
1040                 mb_type = CANDIDATE_MB_TYPE_INTER_I;
1041                 dmin= dmin_i;
1042             }
1043         }
1044
1045         set_p_mv_tables(s, mx, my, mb_type!=CANDIDATE_MB_TYPE_INTER4V);
1046
1047         /* get intra luma score */
1048         if((c->avctx->mb_cmp&0xFF)==FF_CMP_SSE){
1049             intra_score= varc - 500;
1050         }else{
1051             unsigned mean = (sum+128)>>8;
1052             mean*= 0x01010101;
1053
1054             for(i=0; i<16; i++){
1055                 *(uint32_t*)(&c->scratchpad[i*s->linesize+ 0]) = mean;
1056                 *(uint32_t*)(&c->scratchpad[i*s->linesize+ 4]) = mean;
1057                 *(uint32_t*)(&c->scratchpad[i*s->linesize+ 8]) = mean;
1058                 *(uint32_t*)(&c->scratchpad[i*s->linesize+12]) = mean;
1059             }
1060
1061             intra_score= s->mecc.mb_cmp[0](s, c->scratchpad, pix, s->linesize, 16);
1062         }
1063         intra_score += c->mb_penalty_factor*16;
1064
1065         if(intra_score < dmin){
1066             mb_type= CANDIDATE_MB_TYPE_INTRA;
1067             s->current_picture.mb_type[mb_y*s->mb_stride + mb_x] = CANDIDATE_MB_TYPE_INTRA; //FIXME cleanup
1068         }else
1069             s->current_picture.mb_type[mb_y*s->mb_stride + mb_x] = 0;
1070
1071         {
1072             int p_score= FFMIN(vard, varc-500+(s->lambda2>>FF_LAMBDA_SHIFT)*100);
1073             int i_score= varc-500+(s->lambda2>>FF_LAMBDA_SHIFT)*20;
1074             c->scene_change_score+= ff_sqrt(p_score) - ff_sqrt(i_score);
1075         }
1076     }
1077
1078     s->mb_type[mb_y*s->mb_stride + mb_x]= mb_type;
1079 }
1080
1081 int ff_pre_estimate_p_frame_motion(MpegEncContext * s,
1082                                     int mb_x, int mb_y)
1083 {
1084     MotionEstContext * const c= &s->me;
1085     int mx, my, dmin;
1086     int P[10][2];
1087     const int shift= 1+s->quarter_sample;
1088     const int xy= mb_x + mb_y*s->mb_stride;
1089     init_ref(c, s->new_picture.f->data, s->last_picture.f->data, NULL, 16*mb_x, 16*mb_y, 0);
1090
1091     av_assert0(s->quarter_sample==0 || s->quarter_sample==1);
1092
1093     c->pre_penalty_factor    = get_penalty_factor(s->lambda, s->lambda2, c->avctx->me_pre_cmp);
1094     c->current_mv_penalty= c->mv_penalty[s->f_code] + MAX_DMV;
1095
1096     get_limits(s, 16*mb_x, 16*mb_y);
1097     c->skip=0;
1098
1099     P_LEFT[0]       = s->p_mv_table[xy + 1][0];
1100     P_LEFT[1]       = s->p_mv_table[xy + 1][1];
1101
1102     if(P_LEFT[0]       < (c->xmin<<shift)) P_LEFT[0]       = (c->xmin<<shift);
1103
1104     /* special case for first line */
1105     if (s->first_slice_line) {
1106         c->pred_x= P_LEFT[0];
1107         c->pred_y= P_LEFT[1];
1108         P_TOP[0]= P_TOPRIGHT[0]= P_MEDIAN[0]=
1109         P_TOP[1]= P_TOPRIGHT[1]= P_MEDIAN[1]= 0; //FIXME
1110     } else {
1111         P_TOP[0]      = s->p_mv_table[xy + s->mb_stride    ][0];
1112         P_TOP[1]      = s->p_mv_table[xy + s->mb_stride    ][1];
1113         P_TOPRIGHT[0] = s->p_mv_table[xy + s->mb_stride - 1][0];
1114         P_TOPRIGHT[1] = s->p_mv_table[xy + s->mb_stride - 1][1];
1115         if(P_TOP[1]      < (c->ymin<<shift)) P_TOP[1]     = (c->ymin<<shift);
1116         if(P_TOPRIGHT[0] > (c->xmax<<shift)) P_TOPRIGHT[0]= (c->xmax<<shift);
1117         if(P_TOPRIGHT[1] < (c->ymin<<shift)) P_TOPRIGHT[1]= (c->ymin<<shift);
1118
1119         P_MEDIAN[0]= mid_pred(P_LEFT[0], P_TOP[0], P_TOPRIGHT[0]);
1120         P_MEDIAN[1]= mid_pred(P_LEFT[1], P_TOP[1], P_TOPRIGHT[1]);
1121
1122         c->pred_x = P_MEDIAN[0];
1123         c->pred_y = P_MEDIAN[1];
1124     }
1125
1126     dmin = ff_epzs_motion_search(s, &mx, &my, P, 0, 0, s->p_mv_table, (1<<16)>>shift, 0, 16);
1127
1128     s->p_mv_table[xy][0] = mx<<shift;
1129     s->p_mv_table[xy][1] = my<<shift;
1130
1131     return dmin;
1132 }
1133
1134 static int estimate_motion_b(MpegEncContext *s, int mb_x, int mb_y,
1135                              int16_t (*mv_table)[2], int ref_index, int f_code)
1136 {
1137     MotionEstContext * const c= &s->me;
1138     int mx = 0, my = 0, dmin = 0;
1139     int P[10][2];
1140     const int shift= 1+s->quarter_sample;
1141     const int mot_stride = s->mb_stride;
1142     const int mot_xy = mb_y*mot_stride + mb_x;
1143     uint8_t * const mv_penalty= c->mv_penalty[f_code] + MAX_DMV;
1144     int mv_scale;
1145
1146     c->penalty_factor    = get_penalty_factor(s->lambda, s->lambda2, c->avctx->me_cmp);
1147     c->sub_penalty_factor= get_penalty_factor(s->lambda, s->lambda2, c->avctx->me_sub_cmp);
1148     c->mb_penalty_factor = get_penalty_factor(s->lambda, s->lambda2, c->avctx->mb_cmp);
1149     c->current_mv_penalty= mv_penalty;
1150
1151     get_limits(s, 16*mb_x, 16*mb_y);
1152
1153     if (s->motion_est != FF_ME_ZERO) {
1154         P_LEFT[0] = mv_table[mot_xy - 1][0];
1155         P_LEFT[1] = mv_table[mot_xy - 1][1];
1156
1157         if (P_LEFT[0] > (c->xmax << shift)) P_LEFT[0] = (c->xmax << shift);
1158
1159         /* special case for first line */
1160         if (!s->first_slice_line) {
1161             P_TOP[0]      = mv_table[mot_xy - mot_stride    ][0];
1162             P_TOP[1]      = mv_table[mot_xy - mot_stride    ][1];
1163             P_TOPRIGHT[0] = mv_table[mot_xy - mot_stride + 1][0];
1164             P_TOPRIGHT[1] = mv_table[mot_xy - mot_stride + 1][1];
1165             if (P_TOP[1] > (c->ymax << shift)) P_TOP[1] = (c->ymax << shift);
1166             if (P_TOPRIGHT[0] < (c->xmin << shift)) P_TOPRIGHT[0] = (c->xmin << shift);
1167             if (P_TOPRIGHT[1] > (c->ymax << shift)) P_TOPRIGHT[1] = (c->ymax << shift);
1168
1169             P_MEDIAN[0] = mid_pred(P_LEFT[0], P_TOP[0], P_TOPRIGHT[0]);
1170             P_MEDIAN[1] = mid_pred(P_LEFT[1], P_TOP[1], P_TOPRIGHT[1]);
1171         }
1172         c->pred_x = P_LEFT[0];
1173         c->pred_y = P_LEFT[1];
1174
1175         if(mv_table == s->b_forw_mv_table){
1176             mv_scale= (s->pb_time<<16) / (s->pp_time<<shift);
1177         }else{
1178             mv_scale= ((s->pb_time - s->pp_time)<<16) / (s->pp_time<<shift);
1179         }
1180
1181         dmin = ff_epzs_motion_search(s, &mx, &my, P, 0, ref_index, s->p_mv_table, mv_scale, 0, 16);
1182     }
1183
1184     dmin= c->sub_motion_search(s, &mx, &my, dmin, 0, ref_index, 0, 16);
1185
1186     if(c->avctx->me_sub_cmp != c->avctx->mb_cmp && !c->skip)
1187         dmin= get_mb_score(s, mx, my, 0, ref_index, 0, 16, 1);
1188
1189 //    s->mb_type[mb_y*s->mb_width + mb_x]= mb_type;
1190     mv_table[mot_xy][0]= mx;
1191     mv_table[mot_xy][1]= my;
1192
1193     return dmin;
1194 }
1195
1196 static inline int check_bidir_mv(MpegEncContext * s,
1197                    int motion_fx, int motion_fy,
1198                    int motion_bx, int motion_by,
1199                    int pred_fx, int pred_fy,
1200                    int pred_bx, int pred_by,
1201                    int size, int h)
1202 {
1203     //FIXME optimize?
1204     //FIXME better f_code prediction (max mv & distance)
1205     //FIXME pointers
1206     MotionEstContext * const c= &s->me;
1207     uint8_t * const mv_penalty_f= c->mv_penalty[s->f_code] + MAX_DMV; // f_code of the prev frame
1208     uint8_t * const mv_penalty_b= c->mv_penalty[s->b_code] + MAX_DMV; // f_code of the prev frame
1209     int stride= c->stride;
1210     uint8_t *dest_y = c->scratchpad;
1211     uint8_t *ptr;
1212     int dxy;
1213     int src_x, src_y;
1214     int fbmin;
1215     uint8_t **src_data= c->src[0];
1216     uint8_t **ref_data= c->ref[0];
1217     uint8_t **ref2_data= c->ref[2];
1218
1219     if(s->quarter_sample){
1220         dxy = ((motion_fy & 3) << 2) | (motion_fx & 3);
1221         src_x = motion_fx >> 2;
1222         src_y = motion_fy >> 2;
1223
1224         ptr = ref_data[0] + (src_y * stride) + src_x;
1225         s->qdsp.put_qpel_pixels_tab[0][dxy](dest_y, ptr, stride);
1226
1227         dxy = ((motion_by & 3) << 2) | (motion_bx & 3);
1228         src_x = motion_bx >> 2;
1229         src_y = motion_by >> 2;
1230
1231         ptr = ref2_data[0] + (src_y * stride) + src_x;
1232         s->qdsp.avg_qpel_pixels_tab[size][dxy](dest_y, ptr, stride);
1233     }else{
1234         dxy = ((motion_fy & 1) << 1) | (motion_fx & 1);
1235         src_x = motion_fx >> 1;
1236         src_y = motion_fy >> 1;
1237
1238         ptr = ref_data[0] + (src_y * stride) + src_x;
1239         s->hdsp.put_pixels_tab[size][dxy](dest_y    , ptr    , stride, h);
1240
1241         dxy = ((motion_by & 1) << 1) | (motion_bx & 1);
1242         src_x = motion_bx >> 1;
1243         src_y = motion_by >> 1;
1244
1245         ptr = ref2_data[0] + (src_y * stride) + src_x;
1246         s->hdsp.avg_pixels_tab[size][dxy](dest_y    , ptr    , stride, h);
1247     }
1248
1249     fbmin = (mv_penalty_f[motion_fx-pred_fx] + mv_penalty_f[motion_fy-pred_fy])*c->mb_penalty_factor
1250            +(mv_penalty_b[motion_bx-pred_bx] + mv_penalty_b[motion_by-pred_by])*c->mb_penalty_factor
1251            + s->mecc.mb_cmp[size](s, src_data[0], dest_y, stride, h); // FIXME new_pic
1252
1253     if(c->avctx->mb_cmp&FF_CMP_CHROMA){
1254     }
1255     //FIXME CHROMA !!!
1256
1257     return fbmin;
1258 }
1259
1260 /* refine the bidir vectors in hq mode and return the score in both lq & hq mode*/
1261 static inline int bidir_refine(MpegEncContext * s, int mb_x, int mb_y)
1262 {
1263     MotionEstContext * const c= &s->me;
1264     const int mot_stride = s->mb_stride;
1265     const int xy = mb_y *mot_stride + mb_x;
1266     int fbmin;
1267     int pred_fx= s->b_bidir_forw_mv_table[xy-1][0];
1268     int pred_fy= s->b_bidir_forw_mv_table[xy-1][1];
1269     int pred_bx= s->b_bidir_back_mv_table[xy-1][0];
1270     int pred_by= s->b_bidir_back_mv_table[xy-1][1];
1271     int motion_fx= s->b_bidir_forw_mv_table[xy][0]= s->b_forw_mv_table[xy][0];
1272     int motion_fy= s->b_bidir_forw_mv_table[xy][1]= s->b_forw_mv_table[xy][1];
1273     int motion_bx= s->b_bidir_back_mv_table[xy][0]= s->b_back_mv_table[xy][0];
1274     int motion_by= s->b_bidir_back_mv_table[xy][1]= s->b_back_mv_table[xy][1];
1275     const int flags= c->sub_flags;
1276     const int qpel= flags&FLAG_QPEL;
1277     const int shift= 1+qpel;
1278     const int xmin= c->xmin<<shift;
1279     const int ymin= c->ymin<<shift;
1280     const int xmax= c->xmax<<shift;
1281     const int ymax= c->ymax<<shift;
1282 #define HASH(fx,fy,bx,by) ((fx)+17*(fy)+63*(bx)+117*(by))
1283 #define HASH8(fx,fy,bx,by) ((uint8_t)HASH(fx,fy,bx,by))
1284     int hashidx= HASH(motion_fx,motion_fy, motion_bx, motion_by);
1285     uint8_t map[256] = { 0 };
1286
1287     map[hashidx&255] = 1;
1288
1289     fbmin= check_bidir_mv(s, motion_fx, motion_fy,
1290                           motion_bx, motion_by,
1291                           pred_fx, pred_fy,
1292                           pred_bx, pred_by,
1293                           0, 16);
1294
1295     if(s->avctx->bidir_refine){
1296         int end;
1297         static const uint8_t limittab[5]={0,8,32,64,80};
1298         const int limit= limittab[s->avctx->bidir_refine];
1299         static const int8_t vect[][4]={
1300 { 0, 0, 0, 1}, { 0, 0, 0,-1}, { 0, 0, 1, 0}, { 0, 0,-1, 0}, { 0, 1, 0, 0}, { 0,-1, 0, 0}, { 1, 0, 0, 0}, {-1, 0, 0, 0},
1301
1302 { 0, 0, 1, 1}, { 0, 0,-1,-1}, { 0, 1, 1, 0}, { 0,-1,-1, 0}, { 1, 1, 0, 0}, {-1,-1, 0, 0}, { 1, 0, 0, 1}, {-1, 0, 0,-1},
1303 { 0, 1, 0, 1}, { 0,-1, 0,-1}, { 1, 0, 1, 0}, {-1, 0,-1, 0},
1304 { 0, 0,-1, 1}, { 0, 0, 1,-1}, { 0,-1, 1, 0}, { 0, 1,-1, 0}, {-1, 1, 0, 0}, { 1,-1, 0, 0}, { 1, 0, 0,-1}, {-1, 0, 0, 1},
1305 { 0,-1, 0, 1}, { 0, 1, 0,-1}, {-1, 0, 1, 0}, { 1, 0,-1, 0},
1306
1307 { 0, 1, 1, 1}, { 0,-1,-1,-1}, { 1, 1, 1, 0}, {-1,-1,-1, 0}, { 1, 1, 0, 1}, {-1,-1, 0,-1}, { 1, 0, 1, 1}, {-1, 0,-1,-1},
1308 { 0,-1, 1, 1}, { 0, 1,-1,-1}, {-1, 1, 1, 0}, { 1,-1,-1, 0}, { 1, 1, 0,-1}, {-1,-1, 0, 1}, { 1, 0,-1, 1}, {-1, 0, 1,-1},
1309 { 0, 1,-1, 1}, { 0,-1, 1,-1}, { 1,-1, 1, 0}, {-1, 1,-1, 0}, {-1, 1, 0, 1}, { 1,-1, 0,-1}, { 1, 0, 1,-1}, {-1, 0,-1, 1},
1310 { 0, 1, 1,-1}, { 0,-1,-1, 1}, { 1, 1,-1, 0}, {-1,-1, 1, 0}, { 1,-1, 0, 1}, {-1, 1, 0,-1}, {-1, 0, 1, 1}, { 1, 0,-1,-1},
1311
1312 { 1, 1, 1, 1}, {-1,-1,-1,-1},
1313 { 1, 1, 1,-1}, {-1,-1,-1, 1}, { 1, 1,-1, 1}, {-1,-1, 1,-1}, { 1,-1, 1, 1}, {-1, 1,-1,-1}, {-1, 1, 1, 1}, { 1,-1,-1,-1},
1314 { 1, 1,-1,-1}, {-1,-1, 1, 1}, { 1,-1,-1, 1}, {-1, 1, 1,-1}, { 1,-1, 1,-1}, {-1, 1,-1, 1},
1315         };
1316         static const uint8_t hash[]={
1317 HASH8( 0, 0, 0, 1), HASH8( 0, 0, 0,-1), HASH8( 0, 0, 1, 0), HASH8( 0, 0,-1, 0), HASH8( 0, 1, 0, 0), HASH8( 0,-1, 0, 0), HASH8( 1, 0, 0, 0), HASH8(-1, 0, 0, 0),
1318
1319 HASH8( 0, 0, 1, 1), HASH8( 0, 0,-1,-1), HASH8( 0, 1, 1, 0), HASH8( 0,-1,-1, 0), HASH8( 1, 1, 0, 0), HASH8(-1,-1, 0, 0), HASH8( 1, 0, 0, 1), HASH8(-1, 0, 0,-1),
1320 HASH8( 0, 1, 0, 1), HASH8( 0,-1, 0,-1), HASH8( 1, 0, 1, 0), HASH8(-1, 0,-1, 0),
1321 HASH8( 0, 0,-1, 1), HASH8( 0, 0, 1,-1), HASH8( 0,-1, 1, 0), HASH8( 0, 1,-1, 0), HASH8(-1, 1, 0, 0), HASH8( 1,-1, 0, 0), HASH8( 1, 0, 0,-1), HASH8(-1, 0, 0, 1),
1322 HASH8( 0,-1, 0, 1), HASH8( 0, 1, 0,-1), HASH8(-1, 0, 1, 0), HASH8( 1, 0,-1, 0),
1323
1324 HASH8( 0, 1, 1, 1), HASH8( 0,-1,-1,-1), HASH8( 1, 1, 1, 0), HASH8(-1,-1,-1, 0), HASH8( 1, 1, 0, 1), HASH8(-1,-1, 0,-1), HASH8( 1, 0, 1, 1), HASH8(-1, 0,-1,-1),
1325 HASH8( 0,-1, 1, 1), HASH8( 0, 1,-1,-1), HASH8(-1, 1, 1, 0), HASH8( 1,-1,-1, 0), HASH8( 1, 1, 0,-1), HASH8(-1,-1, 0, 1), HASH8( 1, 0,-1, 1), HASH8(-1, 0, 1,-1),
1326 HASH8( 0, 1,-1, 1), HASH8( 0,-1, 1,-1), HASH8( 1,-1, 1, 0), HASH8(-1, 1,-1, 0), HASH8(-1, 1, 0, 1), HASH8( 1,-1, 0,-1), HASH8( 1, 0, 1,-1), HASH8(-1, 0,-1, 1),
1327 HASH8( 0, 1, 1,-1), HASH8( 0,-1,-1, 1), HASH8( 1, 1,-1, 0), HASH8(-1,-1, 1, 0), HASH8( 1,-1, 0, 1), HASH8(-1, 1, 0,-1), HASH8(-1, 0, 1, 1), HASH8( 1, 0,-1,-1),
1328
1329 HASH8( 1, 1, 1, 1), HASH8(-1,-1,-1,-1),
1330 HASH8( 1, 1, 1,-1), HASH8(-1,-1,-1, 1), HASH8( 1, 1,-1, 1), HASH8(-1,-1, 1,-1), HASH8( 1,-1, 1, 1), HASH8(-1, 1,-1,-1), HASH8(-1, 1, 1, 1), HASH8( 1,-1,-1,-1),
1331 HASH8( 1, 1,-1,-1), HASH8(-1,-1, 1, 1), HASH8( 1,-1,-1, 1), HASH8(-1, 1, 1,-1), HASH8( 1,-1, 1,-1), HASH8(-1, 1,-1, 1),
1332 };
1333
1334 #define CHECK_BIDIR(fx,fy,bx,by)\
1335     if( !map[(hashidx+HASH(fx,fy,bx,by))&255]\
1336        &&(fx<=0 || motion_fx+fx<=xmax) && (fy<=0 || motion_fy+fy<=ymax) && (bx<=0 || motion_bx+bx<=xmax) && (by<=0 || motion_by+by<=ymax)\
1337        &&(fx>=0 || motion_fx+fx>=xmin) && (fy>=0 || motion_fy+fy>=ymin) && (bx>=0 || motion_bx+bx>=xmin) && (by>=0 || motion_by+by>=ymin)){\
1338         int score;\
1339         map[(hashidx+HASH(fx,fy,bx,by))&255] = 1;\
1340         score= check_bidir_mv(s, motion_fx+fx, motion_fy+fy, motion_bx+bx, motion_by+by, pred_fx, pred_fy, pred_bx, pred_by, 0, 16);\
1341         if(score < fbmin){\
1342             hashidx += HASH(fx,fy,bx,by);\
1343             fbmin= score;\
1344             motion_fx+=fx;\
1345             motion_fy+=fy;\
1346             motion_bx+=bx;\
1347             motion_by+=by;\
1348             end=0;\
1349         }\
1350     }
1351 #define CHECK_BIDIR2(a,b,c,d)\
1352 CHECK_BIDIR(a,b,c,d)\
1353 CHECK_BIDIR(-(a),-(b),-(c),-(d))
1354
1355         do{
1356             int i;
1357             int borderdist=0;
1358             end=1;
1359
1360             CHECK_BIDIR2(0,0,0,1)
1361             CHECK_BIDIR2(0,0,1,0)
1362             CHECK_BIDIR2(0,1,0,0)
1363             CHECK_BIDIR2(1,0,0,0)
1364
1365             for(i=8; i<limit; i++){
1366                 int fx= motion_fx+vect[i][0];
1367                 int fy= motion_fy+vect[i][1];
1368                 int bx= motion_bx+vect[i][2];
1369                 int by= motion_by+vect[i][3];
1370                 if(borderdist<=0){
1371                     int a= (xmax - FFMAX(fx,bx))|(FFMIN(fx,bx) - xmin);
1372                     int b= (ymax - FFMAX(fy,by))|(FFMIN(fy,by) - ymin);
1373                     if((a|b) < 0)
1374                         map[(hashidx+hash[i])&255] = 1;
1375                 }
1376                 if(!map[(hashidx+hash[i])&255]){
1377                     int score;
1378                     map[(hashidx+hash[i])&255] = 1;
1379                     score= check_bidir_mv(s, fx, fy, bx, by, pred_fx, pred_fy, pred_bx, pred_by, 0, 16);
1380                     if(score < fbmin){
1381                         hashidx += hash[i];
1382                         fbmin= score;
1383                         motion_fx=fx;
1384                         motion_fy=fy;
1385                         motion_bx=bx;
1386                         motion_by=by;
1387                         end=0;
1388                         borderdist--;
1389                         if(borderdist<=0){
1390                             int a= FFMIN(xmax - FFMAX(fx,bx), FFMIN(fx,bx) - xmin);
1391                             int b= FFMIN(ymax - FFMAX(fy,by), FFMIN(fy,by) - ymin);
1392                             borderdist= FFMIN(a,b);
1393                         }
1394                     }
1395                 }
1396             }
1397         }while(!end);
1398     }
1399
1400     s->b_bidir_forw_mv_table[xy][0]= motion_fx;
1401     s->b_bidir_forw_mv_table[xy][1]= motion_fy;
1402     s->b_bidir_back_mv_table[xy][0]= motion_bx;
1403     s->b_bidir_back_mv_table[xy][1]= motion_by;
1404
1405     return fbmin;
1406 }
1407
1408 static inline int direct_search(MpegEncContext * s, int mb_x, int mb_y)
1409 {
1410     MotionEstContext * const c= &s->me;
1411     int P[10][2];
1412     const int mot_stride = s->mb_stride;
1413     const int mot_xy = mb_y*mot_stride + mb_x;
1414     const int shift= 1+s->quarter_sample;
1415     int dmin, i;
1416     const int time_pp= s->pp_time;
1417     const int time_pb= s->pb_time;
1418     int mx, my, xmin, xmax, ymin, ymax;
1419     int16_t (*mv_table)[2]= s->b_direct_mv_table;
1420
1421     c->current_mv_penalty= c->mv_penalty[1] + MAX_DMV;
1422     ymin= xmin=(-32)>>shift;
1423     ymax= xmax=   31>>shift;
1424
1425     if (IS_8X8(s->next_picture.mb_type[mot_xy])) {
1426         s->mv_type= MV_TYPE_8X8;
1427     }else{
1428         s->mv_type= MV_TYPE_16X16;
1429     }
1430
1431     for(i=0; i<4; i++){
1432         int index= s->block_index[i];
1433         int min, max;
1434
1435         c->co_located_mv[i][0] = s->next_picture.motion_val[0][index][0];
1436         c->co_located_mv[i][1] = s->next_picture.motion_val[0][index][1];
1437         c->direct_basis_mv[i][0]= c->co_located_mv[i][0]*time_pb/time_pp + ((i& 1)<<(shift+3));
1438         c->direct_basis_mv[i][1]= c->co_located_mv[i][1]*time_pb/time_pp + ((i>>1)<<(shift+3));
1439 //        c->direct_basis_mv[1][i][0]= c->co_located_mv[i][0]*(time_pb - time_pp)/time_pp + ((i &1)<<(shift+3);
1440 //        c->direct_basis_mv[1][i][1]= c->co_located_mv[i][1]*(time_pb - time_pp)/time_pp + ((i>>1)<<(shift+3);
1441
1442         max= FFMAX(c->direct_basis_mv[i][0], c->direct_basis_mv[i][0] - c->co_located_mv[i][0])>>shift;
1443         min= FFMIN(c->direct_basis_mv[i][0], c->direct_basis_mv[i][0] - c->co_located_mv[i][0])>>shift;
1444         max+= 16*mb_x + 1; // +-1 is for the simpler rounding
1445         min+= 16*mb_x - 1;
1446         xmax= FFMIN(xmax, s->width - max);
1447         xmin= FFMAX(xmin, - 16     - min);
1448
1449         max= FFMAX(c->direct_basis_mv[i][1], c->direct_basis_mv[i][1] - c->co_located_mv[i][1])>>shift;
1450         min= FFMIN(c->direct_basis_mv[i][1], c->direct_basis_mv[i][1] - c->co_located_mv[i][1])>>shift;
1451         max+= 16*mb_y + 1; // +-1 is for the simpler rounding
1452         min+= 16*mb_y - 1;
1453         ymax= FFMIN(ymax, s->height - max);
1454         ymin= FFMAX(ymin, - 16      - min);
1455
1456         if(s->mv_type == MV_TYPE_16X16) break;
1457     }
1458
1459     av_assert2(xmax <= 15 && ymax <= 15 && xmin >= -16 && ymin >= -16);
1460
1461     if(xmax < 0 || xmin >0 || ymax < 0 || ymin > 0){
1462         s->b_direct_mv_table[mot_xy][0]= 0;
1463         s->b_direct_mv_table[mot_xy][1]= 0;
1464
1465         return 256*256*256*64;
1466     }
1467
1468     c->xmin= xmin;
1469     c->ymin= ymin;
1470     c->xmax= xmax;
1471     c->ymax= ymax;
1472     c->flags     |= FLAG_DIRECT;
1473     c->sub_flags |= FLAG_DIRECT;
1474     c->pred_x=0;
1475     c->pred_y=0;
1476
1477     P_LEFT[0]        = av_clip(mv_table[mot_xy - 1][0], xmin<<shift, xmax<<shift);
1478     P_LEFT[1]        = av_clip(mv_table[mot_xy - 1][1], ymin<<shift, ymax<<shift);
1479
1480     /* special case for first line */
1481     if (!s->first_slice_line) { //FIXME maybe allow this over thread boundary as it is clipped
1482         P_TOP[0]      = av_clip(mv_table[mot_xy - mot_stride             ][0], xmin<<shift, xmax<<shift);
1483         P_TOP[1]      = av_clip(mv_table[mot_xy - mot_stride             ][1], ymin<<shift, ymax<<shift);
1484         P_TOPRIGHT[0] = av_clip(mv_table[mot_xy - mot_stride + 1         ][0], xmin<<shift, xmax<<shift);
1485         P_TOPRIGHT[1] = av_clip(mv_table[mot_xy - mot_stride + 1         ][1], ymin<<shift, ymax<<shift);
1486
1487         P_MEDIAN[0]= mid_pred(P_LEFT[0], P_TOP[0], P_TOPRIGHT[0]);
1488         P_MEDIAN[1]= mid_pred(P_LEFT[1], P_TOP[1], P_TOPRIGHT[1]);
1489     }
1490
1491     dmin = ff_epzs_motion_search(s, &mx, &my, P, 0, 0, mv_table, 1<<(16-shift), 0, 16);
1492     if(c->sub_flags&FLAG_QPEL)
1493         dmin = qpel_motion_search(s, &mx, &my, dmin, 0, 0, 0, 16);
1494     else
1495         dmin = hpel_motion_search(s, &mx, &my, dmin, 0, 0, 0, 16);
1496
1497     if(c->avctx->me_sub_cmp != c->avctx->mb_cmp && !c->skip)
1498         dmin= get_mb_score(s, mx, my, 0, 0, 0, 16, 1);
1499
1500     get_limits(s, 16*mb_x, 16*mb_y); //restore c->?min/max, maybe not needed
1501
1502     mv_table[mot_xy][0]= mx;
1503     mv_table[mot_xy][1]= my;
1504     c->flags     &= ~FLAG_DIRECT;
1505     c->sub_flags &= ~FLAG_DIRECT;
1506
1507     return dmin;
1508 }
1509
1510 void ff_estimate_b_frame_motion(MpegEncContext * s,
1511                              int mb_x, int mb_y)
1512 {
1513     MotionEstContext * const c= &s->me;
1514     const int penalty_factor= c->mb_penalty_factor;
1515     int fmin, bmin, dmin, fbmin, bimin, fimin;
1516     int type=0;
1517     const int xy = mb_y*s->mb_stride + mb_x;
1518     init_ref(c, s->new_picture.f->data, s->last_picture.f->data,
1519              s->next_picture.f->data, 16 * mb_x, 16 * mb_y, 2);
1520
1521     get_limits(s, 16*mb_x, 16*mb_y);
1522
1523     c->skip=0;
1524
1525     if (s->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG4 && s->next_picture.mbskip_table[xy]) {
1526         int score= direct_search(s, mb_x, mb_y); //FIXME just check 0,0
1527
1528         score= ((unsigned)(score*score + 128*256))>>16;
1529         c->mc_mb_var_sum_temp += score;
1530         s->current_picture.mc_mb_var[mb_y*s->mb_stride + mb_x] = score; //FIXME use SSE
1531         s->mb_type[mb_y*s->mb_stride + mb_x]= CANDIDATE_MB_TYPE_DIRECT0;
1532
1533         return;
1534     }
1535
1536     if (s->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG4)
1537         dmin= direct_search(s, mb_x, mb_y);
1538     else
1539         dmin= INT_MAX;
1540 // FIXME penalty stuff for non-MPEG-4
1541     c->skip=0;
1542     fmin = estimate_motion_b(s, mb_x, mb_y, s->b_forw_mv_table, 0, s->f_code) +
1543            3 * penalty_factor;
1544
1545     c->skip=0;
1546     bmin = estimate_motion_b(s, mb_x, mb_y, s->b_back_mv_table, 2, s->b_code) +
1547            2 * penalty_factor;
1548     ff_dlog(s, " %d %d ", s->b_forw_mv_table[xy][0], s->b_forw_mv_table[xy][1]);
1549
1550     c->skip=0;
1551     fbmin= bidir_refine(s, mb_x, mb_y) + penalty_factor;
1552     ff_dlog(s, "%d %d %d %d\n", dmin, fmin, bmin, fbmin);
1553
1554     if (s->avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_INTERLACED_ME) {
1555 //FIXME mb type penalty
1556         c->skip=0;
1557         c->current_mv_penalty= c->mv_penalty[s->f_code] + MAX_DMV;
1558         fimin= interlaced_search(s, 0,
1559                                  s->b_field_mv_table[0], s->b_field_select_table[0],
1560                                  s->b_forw_mv_table[xy][0], s->b_forw_mv_table[xy][1], 0);
1561         c->current_mv_penalty= c->mv_penalty[s->b_code] + MAX_DMV;
1562         bimin= interlaced_search(s, 2,
1563                                  s->b_field_mv_table[1], s->b_field_select_table[1],
1564                                  s->b_back_mv_table[xy][0], s->b_back_mv_table[xy][1], 0);
1565     }else
1566         fimin= bimin= INT_MAX;
1567
1568     {
1569         int score= fmin;
1570         type = CANDIDATE_MB_TYPE_FORWARD;
1571
1572         if (dmin <= score){
1573             score = dmin;
1574             type = CANDIDATE_MB_TYPE_DIRECT;
1575         }
1576         if(bmin<score){
1577             score=bmin;
1578             type= CANDIDATE_MB_TYPE_BACKWARD;
1579         }
1580         if(fbmin<score){
1581             score=fbmin;
1582             type= CANDIDATE_MB_TYPE_BIDIR;
1583         }
1584         if(fimin<score){
1585             score=fimin;
1586             type= CANDIDATE_MB_TYPE_FORWARD_I;
1587         }
1588         if(bimin<score){
1589             score=bimin;
1590             type= CANDIDATE_MB_TYPE_BACKWARD_I;
1591         }
1592
1593         score= ((unsigned)(score*score + 128*256))>>16;
1594         c->mc_mb_var_sum_temp += score;
1595         s->current_picture.mc_mb_var[mb_y*s->mb_stride + mb_x] = score; //FIXME use SSE
1596     }
1597
1598     if(c->avctx->mb_decision > FF_MB_DECISION_SIMPLE){
1599         type= CANDIDATE_MB_TYPE_FORWARD | CANDIDATE_MB_TYPE_BACKWARD | CANDIDATE_MB_TYPE_BIDIR | CANDIDATE_MB_TYPE_DIRECT;
1600         if(fimin < INT_MAX)
1601             type |= CANDIDATE_MB_TYPE_FORWARD_I;
1602         if(bimin < INT_MAX)
1603             type |= CANDIDATE_MB_TYPE_BACKWARD_I;
1604         if(fimin < INT_MAX && bimin < INT_MAX){
1605             type |= CANDIDATE_MB_TYPE_BIDIR_I;
1606         }
1607          //FIXME something smarter
1608         if(dmin>256*256*16) type&= ~CANDIDATE_MB_TYPE_DIRECT; //do not try direct mode if it is invalid for this MB
1609         if (s->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG4 && type&CANDIDATE_MB_TYPE_DIRECT &&
1610             s->mpv_flags & FF_MPV_FLAG_MV0 && *(uint32_t*)s->b_direct_mv_table[xy])
1611             type |= CANDIDATE_MB_TYPE_DIRECT0;
1612     }
1613
1614     s->mb_type[mb_y*s->mb_stride + mb_x]= type;
1615 }
1616
1617 /* find best f_code for ME which do unlimited searches */
1618 int ff_get_best_fcode(MpegEncContext * s, int16_t (*mv_table)[2], int type)
1619 {
1620     if (s->motion_est != FF_ME_ZERO) {
1621         int score[8];
1622         int i, y, range= s->avctx->me_range ? s->avctx->me_range : (INT_MAX/2);
1623         uint8_t * fcode_tab= s->fcode_tab;
1624         int best_fcode=-1;
1625         int best_score=-10000000;
1626
1627         if(s->msmpeg4_version)
1628             range= FFMIN(range, 16);
1629         else if(s->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO && s->avctx->strict_std_compliance >= FF_COMPLIANCE_NORMAL)
1630             range= FFMIN(range, 256);
1631
1632         for(i=0; i<8; i++) score[i]= s->mb_num*(8-i);
1633
1634         for(y=0; y<s->mb_height; y++){
1635             int x;
1636             int xy= y*s->mb_stride;
1637             for(x=0; x<s->mb_width; x++){
1638                 if(s->mb_type[xy] & type){
1639                     int mx= mv_table[xy][0];
1640                     int my= mv_table[xy][1];
1641                     int fcode= FFMAX(fcode_tab[mx + MAX_MV],
1642                                      fcode_tab[my + MAX_MV]);
1643                     int j;
1644
1645                         if(mx >= range || mx < -range ||
1646                            my >= range || my < -range)
1647                             continue;
1648
1649                     for(j=0; j<fcode && j<8; j++){
1650                         if(s->pict_type==AV_PICTURE_TYPE_B || s->current_picture.mc_mb_var[xy] < s->current_picture.mb_var[xy])
1651                             score[j]-= 170;
1652                     }
1653                 }
1654                 xy++;
1655             }
1656         }
1657
1658         for(i=1; i<8; i++){
1659             if(score[i] > best_score){
1660                 best_score= score[i];
1661                 best_fcode= i;
1662             }
1663         }
1664
1665         return best_fcode;
1666     }else{
1667         return 1;
1668     }
1669 }
1670
1671 void ff_fix_long_p_mvs(MpegEncContext * s)
1672 {
1673     MotionEstContext * const c= &s->me;
1674     const int f_code= s->f_code;
1675     int y, range;
1676     av_assert0(s->pict_type==AV_PICTURE_TYPE_P);
1677
1678     range = (((s->out_format == FMT_MPEG1 || s->msmpeg4_version) ? 8 : 16) << f_code);
1679
1680     av_assert0(range <= 16 || !s->msmpeg4_version);
1681     av_assert0(range <=256 || !(s->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO && s->avctx->strict_std_compliance >= FF_COMPLIANCE_NORMAL));
1682
1683     if(c->avctx->me_range && range > c->avctx->me_range) range= c->avctx->me_range;
1684
1685     if (s->avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_4MV) {
1686         const int wrap= s->b8_stride;
1687
1688         /* clip / convert to intra 8x8 type MVs */
1689         for(y=0; y<s->mb_height; y++){
1690             int xy= y*2*wrap;
1691             int i= y*s->mb_stride;
1692             int x;
1693
1694             for(x=0; x<s->mb_width; x++){
1695                 if(s->mb_type[i]&CANDIDATE_MB_TYPE_INTER4V){
1696                     int block;
1697                     for(block=0; block<4; block++){
1698                         int off= (block& 1) + (block>>1)*wrap;
1699                         int mx = s->current_picture.motion_val[0][ xy + off ][0];
1700                         int my = s->current_picture.motion_val[0][ xy + off ][1];
1701
1702                         if(   mx >=range || mx <-range
1703                            || my >=range || my <-range){
1704                             s->mb_type[i] &= ~CANDIDATE_MB_TYPE_INTER4V;
1705                             s->mb_type[i] |= CANDIDATE_MB_TYPE_INTRA;
1706                             s->current_picture.mb_type[i] = CANDIDATE_MB_TYPE_INTRA;
1707                         }
1708                     }
1709                 }
1710                 xy+=2;
1711                 i++;
1712             }
1713         }
1714     }
1715 }
1716
1717 /**
1718  * @param truncate 1 for truncation, 0 for using intra
1719  */
1720 void ff_fix_long_mvs(MpegEncContext * s, uint8_t *field_select_table, int field_select,
1721                      int16_t (*mv_table)[2], int f_code, int type, int truncate)
1722 {
1723     MotionEstContext * const c= &s->me;
1724     int y, h_range, v_range;
1725
1726     // RAL: 8 in MPEG-1, 16 in MPEG-4
1727     int range = (((s->out_format == FMT_MPEG1 || s->msmpeg4_version) ? 8 : 16) << f_code);
1728
1729     if(c->avctx->me_range && range > c->avctx->me_range) range= c->avctx->me_range;
1730
1731     h_range= range;
1732     v_range= field_select_table ? range>>1 : range;
1733
1734     /* clip / convert to intra 16x16 type MVs */
1735     for(y=0; y<s->mb_height; y++){
1736         int x;
1737         int xy= y*s->mb_stride;
1738         for(x=0; x<s->mb_width; x++){
1739             if (s->mb_type[xy] & type){    // RAL: "type" test added...
1740                 if (!field_select_table || field_select_table[xy] == field_select) {
1741                     if(   mv_table[xy][0] >=h_range || mv_table[xy][0] <-h_range
1742                        || mv_table[xy][1] >=v_range || mv_table[xy][1] <-v_range){
1743
1744                         if(truncate){
1745                             if     (mv_table[xy][0] > h_range-1) mv_table[xy][0]=  h_range-1;
1746                             else if(mv_table[xy][0] < -h_range ) mv_table[xy][0]= -h_range;
1747                             if     (mv_table[xy][1] > v_range-1) mv_table[xy][1]=  v_range-1;
1748                             else if(mv_table[xy][1] < -v_range ) mv_table[xy][1]= -v_range;
1749                         }else{
1750                             s->mb_type[xy] &= ~type;
1751                             s->mb_type[xy] |= CANDIDATE_MB_TYPE_INTRA;
1752                             mv_table[xy][0]=
1753                             mv_table[xy][1]= 0;
1754                         }
1755                     }
1756                 }
1757             }
1758             xy++;
1759         }
1760     }
1761 }