libavcodec/mpegvideo_motion.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2000,2001 Fabrice Bellard
   3  * Copyright (c) 2002-2004 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
   4  *
   5  * 4MV & hq & B-frame encoding stuff by Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
   6  *
   7  * This file is part of Libav.
   8  *
   9  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
  10  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  11  * License as published by the Free Software Foundation; either
  12  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  13  *
  14  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
  15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  17  * Lesser General Public License for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  20  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
  21  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  22  */
  23
  24 #include <string.h>
  25
  26 #include "libavutil/internal.h"
  27 #include "avcodec.h"
  28 #include "h261.h"
  29 #include "mpegutils.h"
  30 #include "mpegvideo.h"
  31 #include "mjpegenc.h"
  32 #include "msmpeg4.h"
  33 #include "qpeldsp.h"
  34 #include <limits.h>
  35
  36 static void gmc1_motion(MpegEncContext *s,
  37                         uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr,
  38                         uint8_t **ref_picture)
  39 {
  40     uint8_t *ptr;
  41     int src_x, src_y, motion_x, motion_y;
  42     ptrdiff_t offset, linesize, uvlinesize;
  43     int emu = 0;
  44
  45     motion_x   = s->sprite_offset[0][0];
  46     motion_y   = s->sprite_offset[0][1];
  47     src_x      = s->mb_x * 16 + (motion_x >> (s->sprite_warping_accuracy + 1));
  48     src_y      = s->mb_y * 16 + (motion_y >> (s->sprite_warping_accuracy + 1));
  49     motion_x <<= (3 - s->sprite_warping_accuracy);
  50     motion_y <<= (3 - s->sprite_warping_accuracy);
  51     src_x      = av_clip(src_x, -16, s->width);
  52     if (src_x == s->width)
  53         motion_x = 0;
  54     src_y = av_clip(src_y, -16, s->height);
  55     if (src_y == s->height)
  56         motion_y = 0;
  57
  58     linesize   = s->linesize;
  59     uvlinesize = s->uvlinesize;
  60
  61     ptr = ref_picture[0] + src_y * linesize + src_x;
  62
  63     if ((unsigned)src_x >= FFMAX(s->h_edge_pos - 17, 0) ||
  64         (unsigned)src_y >= FFMAX(s->v_edge_pos - 17, 0)) {
  65         s->vdsp.emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer, ptr,
  66                                  linesize, linesize,
  67                                  17, 17,
  68                                  src_x, src_y,
  69                                  s->h_edge_pos, s->v_edge_pos);
  70         ptr = s->edge_emu_buffer;
  71     }
  72
  73     if ((motion_x | motion_y) & 7) {
  74         s->mdsp.gmc1(dest_y, ptr, linesize, 16,
  75                      motion_x & 15, motion_y & 15, 128 - s->no_rounding);
  76         s->mdsp.gmc1(dest_y + 8, ptr + 8, linesize, 16,
  77                      motion_x & 15, motion_y & 15, 128 - s->no_rounding);
  78     } else {
  79         int dxy;
  80
  81         dxy = ((motion_x >> 3) & 1) | ((motion_y >> 2) & 2);
  82         if (s->no_rounding) {
  83             s->hdsp.put_no_rnd_pixels_tab[0][dxy](dest_y, ptr, linesize, 16);
  84         } else {
  85             s->hdsp.put_pixels_tab[0][dxy](dest_y, ptr, linesize, 16);
  86         }
  87     }
  88
  89     if (CONFIG_GRAY && s->flags & CODEC_FLAG_GRAY)
  90         return;
  91
  92     motion_x   = s->sprite_offset[1][0];
  93     motion_y   = s->sprite_offset[1][1];
  94     src_x      = s->mb_x * 8 + (motion_x >> (s->sprite_warping_accuracy + 1));
  95     src_y      = s->mb_y * 8 + (motion_y >> (s->sprite_warping_accuracy + 1));
  96     motion_x <<= (3 - s->sprite_warping_accuracy);
  97     motion_y <<= (3 - s->sprite_warping_accuracy);
  98     src_x      = av_clip(src_x, -8, s->width >> 1);
  99     if (src_x == s->width >> 1)
 100         motion_x = 0;
 101     src_y = av_clip(src_y, -8, s->height >> 1);
 102     if (src_y == s->height >> 1)
 103         motion_y = 0;
 104
 105     offset = (src_y * uvlinesize) + src_x;
 106     ptr    = ref_picture[1] + offset;
 107     if ((unsigned)src_x >= FFMAX((s->h_edge_pos >> 1) - 9, 0) ||
 108         (unsigned)src_y >= FFMAX((s->v_edge_pos >> 1) - 9, 0)) {
 109         s->vdsp.emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer, ptr,
 110                                  uvlinesize, uvlinesize,
 111                                  9, 9,
 112                                  src_x, src_y,
 113                                  s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
 114         ptr = s->edge_emu_buffer;
 115         emu = 1;
 116     }
 117     s->mdsp.gmc1(dest_cb, ptr, uvlinesize, 8,
 118                  motion_x & 15, motion_y & 15, 128 - s->no_rounding);
 119
 120     ptr = ref_picture[2] + offset;
 121     if (emu) {
 122         s->vdsp.emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer, ptr,
 123                                  uvlinesize, uvlinesize,
 124                                  9, 9,
 125                                  src_x, src_y,
 126                                  s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
 127         ptr = s->edge_emu_buffer;
 128     }
 129     s->mdsp.gmc1(dest_cr, ptr, uvlinesize, 8,
 130                  motion_x & 15, motion_y & 15, 128 - s->no_rounding);
 131 }
 132
 133 static void gmc_motion(MpegEncContext *s,
 134                        uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr,
 135                        uint8_t **ref_picture)
 136 {
 137     uint8_t *ptr;
 138     int linesize, uvlinesize;
 139     const int a = s->sprite_warping_accuracy;
 140     int ox, oy;
 141
 142     linesize   = s->linesize;
 143     uvlinesize = s->uvlinesize;
 144
 145     ptr = ref_picture[0];
 146
 147     ox = s->sprite_offset[0][0] + s->sprite_delta[0][0] * s->mb_x * 16 +
 148          s->sprite_delta[0][1] * s->mb_y * 16;
 149     oy = s->sprite_offset[0][1] + s->sprite_delta[1][0] * s->mb_x * 16 +
 150          s->sprite_delta[1][1] * s->mb_y * 16;
 151
 152     s->mdsp.gmc(dest_y, ptr, linesize, 16,
 153                 ox, oy,
 154                 s->sprite_delta[0][0], s->sprite_delta[0][1],
 155                 s->sprite_delta[1][0], s->sprite_delta[1][1],
 156                 a + 1, (1 << (2 * a + 1)) - s->no_rounding,
 157                 s->h_edge_pos, s->v_edge_pos);
 158     s->mdsp.gmc(dest_y + 8, ptr, linesize, 16,
 159                 ox + s->sprite_delta[0][0] * 8,
 160                 oy + s->sprite_delta[1][0] * 8,
 161                 s->sprite_delta[0][0], s->sprite_delta[0][1],
 162                 s->sprite_delta[1][0], s->sprite_delta[1][1],
 163                 a + 1, (1 << (2 * a + 1)) - s->no_rounding,
 164                 s->h_edge_pos, s->v_edge_pos);
 165
 166     if (CONFIG_GRAY && s->flags & CODEC_FLAG_GRAY)
 167         return;
 168
 169     ox = s->sprite_offset[1][0] + s->sprite_delta[0][0] * s->mb_x * 8 +
 170          s->sprite_delta[0][1] * s->mb_y * 8;
 171     oy = s->sprite_offset[1][1] + s->sprite_delta[1][0] * s->mb_x * 8 +
 172          s->sprite_delta[1][1] * s->mb_y * 8;
 173
 174     ptr = ref_picture[1];
 175     s->mdsp.gmc(dest_cb, ptr, uvlinesize, 8,
 176                 ox, oy,
 177                 s->sprite_delta[0][0], s->sprite_delta[0][1],
 178                 s->sprite_delta[1][0], s->sprite_delta[1][1],
 179                 a + 1, (1 << (2 * a + 1)) - s->no_rounding,
 180                 s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
 181
 182     ptr = ref_picture[2];
 183     s->mdsp.gmc(dest_cr, ptr, uvlinesize, 8,
 184                 ox, oy,
 185                 s->sprite_delta[0][0], s->sprite_delta[0][1],
 186                 s->sprite_delta[1][0], s->sprite_delta[1][1],
 187                 a + 1, (1 << (2 * a + 1)) - s->no_rounding,
 188                 s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
 189 }
 190
 191 static inline int hpel_motion(MpegEncContext *s,
 192                               uint8_t *dest, uint8_t *src,
 193                               int src_x, int src_y,
 194                               op_pixels_func *pix_op,
 195                               int motion_x, int motion_y)
 196 {
 197     int dxy = 0;
 198     int emu = 0;
 199
 200     src_x += motion_x >> 1;
 201     src_y += motion_y >> 1;
 202
 203     /* WARNING: do no forget half pels */
 204     src_x = av_clip(src_x, -16, s->width); // FIXME unneeded for emu?
 205     if (src_x != s->width)
 206         dxy |= motion_x & 1;
 207     src_y = av_clip(src_y, -16, s->height);
 208     if (src_y != s->height)
 209         dxy |= (motion_y & 1) << 1;
 210     src += src_y * s->linesize + src_x;
 211
 212     if (s->unrestricted_mv) {
 213         if ((unsigned)src_x > FFMAX(s->h_edge_pos - (motion_x & 1) - 8, 0) ||
 214             (unsigned)src_y > FFMAX(s->v_edge_pos - (motion_y & 1) - 8, 0)) {
 215             s->vdsp.emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer, src,
 216                                      s->linesize, s->linesize,
 217                                      9, 9,
 218                                      src_x, src_y, s->h_edge_pos,
 219                                      s->v_edge_pos);
 220             src = s->edge_emu_buffer;
 221             emu = 1;
 222         }
 223     }
 224     pix_op[dxy](dest, src, s->linesize, 8);
 225     return emu;
 226 }
 227
 228 static av_always_inline
 229 void mpeg_motion_internal(MpegEncContext *s,
 230                           uint8_t *dest_y,
 231                           uint8_t *dest_cb,
 232                           uint8_t *dest_cr,
 233                           int field_based,
 234                           int bottom_field,
 235                           int field_select,
 236                           uint8_t **ref_picture,
 237                           op_pixels_func (*pix_op)[4],
 238                           int motion_x,
 239                           int motion_y,
 240                           int h,
 241                           int is_mpeg12,
 242                           int mb_y)
 243 {
 244     uint8_t *ptr_y, *ptr_cb, *ptr_cr;
 245     int dxy, uvdxy, mx, my, src_x, src_y,
 246         uvsrc_x, uvsrc_y, v_edge_pos;
 247     ptrdiff_t uvlinesize, linesize;
 248
 249 #if 0
 250     if (s->quarter_sample) {
 251         motion_x >>= 1;
 252         motion_y >>= 1;
 253     }
 254 #endif
 255
 256     v_edge_pos = s->v_edge_pos >> field_based;
 257     linesize   = s->current_picture.f->linesize[0] << field_based;
 258     uvlinesize = s->current_picture.f->linesize[1] << field_based;
 259
 260     dxy   = ((motion_y & 1) << 1) | (motion_x & 1);
 261     src_x = s->mb_x * 16 + (motion_x >> 1);
 262     src_y = (mb_y << (4 - field_based)) + (motion_y >> 1);
 263
 264     if (!is_mpeg12 && s->out_format == FMT_H263) {
 265         if ((s->workaround_bugs & FF_BUG_HPEL_CHROMA) && field_based) {
 266             mx      = (motion_x >> 1) | (motion_x & 1);
 267             my      = motion_y >> 1;
 268             uvdxy   = ((my & 1) << 1) | (mx & 1);
 269             uvsrc_x = s->mb_x * 8 + (mx >> 1);
 270             uvsrc_y = (mb_y << (3 - field_based)) + (my >> 1);
 271         } else {
 272             uvdxy   = dxy | (motion_y & 2) | ((motion_x & 2) >> 1);
 273             uvsrc_x = src_x >> 1;
 274             uvsrc_y = src_y >> 1;
 275         }
 276     // Even chroma mv's are full pel in H261
 277     } else if (!is_mpeg12 && s->out_format == FMT_H261) {
 278         mx      = motion_x / 4;
 279         my      = motion_y / 4;
 280         uvdxy   = 0;
 281         uvsrc_x = s->mb_x * 8 + mx;
 282         uvsrc_y = mb_y * 8 + my;
 283     } else {
 284         if (s->chroma_y_shift) {
 285             mx      = motion_x / 2;
 286             my      = motion_y / 2;
 287             uvdxy   = ((my & 1) << 1) | (mx & 1);
 288             uvsrc_x = s->mb_x * 8 + (mx >> 1);
 289             uvsrc_y = (mb_y << (3 - field_based)) + (my >> 1);
 290         } else {
 291             if (s->chroma_x_shift) {
 292                 // Chroma422
 293                 mx      = motion_x / 2;
 294                 uvdxy   = ((motion_y & 1) << 1) | (mx & 1);
 295                 uvsrc_x = s->mb_x * 8 + (mx >> 1);
 296                 uvsrc_y = src_y;
 297             } else {
 298                 // Chroma444
 299                 uvdxy   = dxy;
 300                 uvsrc_x = src_x;
 301                 uvsrc_y = src_y;
 302             }
 303         }
 304     }
 305
 306     ptr_y  = ref_picture[0] + src_y * linesize + src_x;
 307     ptr_cb = ref_picture[1] + uvsrc_y * uvlinesize + uvsrc_x;
 308     ptr_cr = ref_picture[2] + uvsrc_y * uvlinesize + uvsrc_x;
 309
 310     if ((unsigned)src_x > FFMAX(s->h_edge_pos - (motion_x & 1) - 16, 0) ||
 311         (unsigned)src_y > FFMAX(v_edge_pos - (motion_y & 1) - h, 0)) {
 312         if (is_mpeg12 ||
 313             s->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO ||
 314             s->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG1VIDEO) {
 315             av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG,
 316                    "MPEG motion vector out of boundary (%d %d)\n", src_x,
 317                    src_y);
 318             return;
 319         }
 320         s->vdsp.emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer, ptr_y,
 321                                  s->linesize, s->linesize,
 322                                  17, 17 + field_based,
 323                                  src_x, src_y << field_based,
 324                                  s->h_edge_pos, s->v_edge_pos);
 325         ptr_y = s->edge_emu_buffer;
 326         if (!CONFIG_GRAY || !(s->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
 327             uint8_t *uvbuf = s->edge_emu_buffer + 18 * s->linesize;
 328             s->vdsp.emulated_edge_mc(uvbuf, ptr_cb,
 329                                      s->uvlinesize, s->uvlinesize,
 330                                      9, 9 + field_based,
 331                                      uvsrc_x, uvsrc_y << field_based,
 332                                      s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
 333             s->vdsp.emulated_edge_mc(uvbuf + 16, ptr_cr,
 334                                      s->uvlinesize, s->uvlinesize,
 335                                      9, 9 + field_based,
 336                                      uvsrc_x, uvsrc_y << field_based,
 337                                      s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
 338             ptr_cb = uvbuf;
 339             ptr_cr = uvbuf + 16;
 340         }
 341     }
 342
 343     /* FIXME use this for field pix too instead of the obnoxious hack which
 344      * changes picture.data */
 345     if (bottom_field) {
 346         dest_y  += s->linesize;
 347         dest_cb += s->uvlinesize;
 348         dest_cr += s->uvlinesize;
 349     }
 350
 351     if (field_select) {
 352         ptr_y  += s->linesize;
 353         ptr_cb += s->uvlinesize;
 354         ptr_cr += s->uvlinesize;
 355     }
 356
 357     pix_op[0][dxy](dest_y, ptr_y, linesize, h);
 358
 359     if (!CONFIG_GRAY || !(s->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
 360         pix_op[s->chroma_x_shift][uvdxy]
 361             (dest_cb, ptr_cb, uvlinesize, h >> s->chroma_y_shift);
 362         pix_op[s->chroma_x_shift][uvdxy]
 363             (dest_cr, ptr_cr, uvlinesize, h >> s->chroma_y_shift);
 364     }
 365     if (!is_mpeg12 && (CONFIG_H261_ENCODER || CONFIG_H261_DECODER) &&
 366         s->out_format == FMT_H261) {
 367         ff_h261_loop_filter(s);
 368     }
 369 }
 370 /* apply one mpeg motion vector to the three components */
 371 static void mpeg_motion(MpegEncContext *s,
 372                         uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr,
 373                         int field_select, uint8_t **ref_picture,
 374                         op_pixels_func (*pix_op)[4],
 375                         int motion_x, int motion_y, int h, int mb_y)
 376 {
 377 #if !CONFIG_SMALL
 378     if (s->out_format == FMT_MPEG1)
 379         mpeg_motion_internal(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, 0, 0,
 380                              field_select, ref_picture, pix_op,
 381                              motion_x, motion_y, h, 1, mb_y);
 382     else
 383 #endif
 384         mpeg_motion_internal(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, 0, 0,
 385                              field_select, ref_picture, pix_op,
 386                              motion_x, motion_y, h, 0, mb_y);
 387 }
 388
 389 static void mpeg_motion_field(MpegEncContext *s, uint8_t *dest_y,
 390                               uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr,
 391                               int bottom_field, int field_select,
 392                               uint8_t **ref_picture,
 393                               op_pixels_func (*pix_op)[4],
 394                               int motion_x, int motion_y, int h, int mb_y)
 395 {
 396 #if !CONFIG_SMALL
 397     if(s->out_format == FMT_MPEG1)
 398         mpeg_motion_internal(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, 1,
 399                              bottom_field, field_select, ref_picture, pix_op,
 400                              motion_x, motion_y, h, 1, mb_y);
 401     else
 402 #endif
 403         mpeg_motion_internal(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, 1,
 404                              bottom_field, field_select, ref_picture, pix_op,
 405                              motion_x, motion_y, h, 0, mb_y);
 406 }
 407
 408 // FIXME: SIMDify, avg variant, 16x16 version
 409 static inline void put_obmc(uint8_t *dst, uint8_t *src[5], int stride)
 410 {
 411     int x;
 412     uint8_t *const top    = src[1];
 413     uint8_t *const left   = src[2];
 414     uint8_t *const mid    = src[0];
 415     uint8_t *const right  = src[3];
 416     uint8_t *const bottom = src[4];
 417 #define OBMC_FILTER(x, t, l, m, r, b)\
 418     dst[x]= (t*top[x] + l*left[x] + m*mid[x] + r*right[x] + b*bottom[x] + 4)>>3
 419 #define OBMC_FILTER4(x, t, l, m, r, b)\
 420     OBMC_FILTER(x         , t, l, m, r, b);\
 421     OBMC_FILTER(x+1       , t, l, m, r, b);\
 422     OBMC_FILTER(x  +stride, t, l, m, r, b);\
 423     OBMC_FILTER(x+1+stride, t, l, m, r, b);
 424
 425     x = 0;
 426     OBMC_FILTER (x    , 2, 2, 4, 0, 0);
 427     OBMC_FILTER (x + 1, 2, 1, 5, 0, 0);
 428     OBMC_FILTER4(x + 2, 2, 1, 5, 0, 0);
 429     OBMC_FILTER4(x + 4, 2, 0, 5, 1, 0);
 430     OBMC_FILTER (x + 6, 2, 0, 5, 1, 0);
 431     OBMC_FILTER (x + 7, 2, 0, 4, 2, 0);
 432     x += stride;
 433     OBMC_FILTER (x    , 1, 2, 5, 0, 0);
 434     OBMC_FILTER (x + 1, 1, 2, 5, 0, 0);
 435     OBMC_FILTER (x + 6, 1, 0, 5, 2, 0);
 436     OBMC_FILTER (x + 7, 1, 0, 5, 2, 0);
 437     x += stride;
 438     OBMC_FILTER4(x    , 1, 2, 5, 0, 0);
 439     OBMC_FILTER4(x + 2, 1, 1, 6, 0, 0);
 440     OBMC_FILTER4(x + 4, 1, 0, 6, 1, 0);
 441     OBMC_FILTER4(x + 6, 1, 0, 5, 2, 0);
 442     x += 2 * stride;
 443     OBMC_FILTER4(x    , 0, 2, 5, 0, 1);
 444     OBMC_FILTER4(x + 2, 0, 1, 6, 0, 1);
 445     OBMC_FILTER4(x + 4, 0, 0, 6, 1, 1);
 446     OBMC_FILTER4(x + 6, 0, 0, 5, 2, 1);
 447     x += 2*stride;
 448     OBMC_FILTER (x    , 0, 2, 5, 0, 1);
 449     OBMC_FILTER (x + 1, 0, 2, 5, 0, 1);
 450     OBMC_FILTER4(x + 2, 0, 1, 5, 0, 2);
 451     OBMC_FILTER4(x + 4, 0, 0, 5, 1, 2);
 452     OBMC_FILTER (x + 6, 0, 0, 5, 2, 1);
 453     OBMC_FILTER (x + 7, 0, 0, 5, 2, 1);
 454     x += stride;
 455     OBMC_FILTER (x    , 0, 2, 4, 0, 2);
 456     OBMC_FILTER (x + 1, 0, 1, 5, 0, 2);
 457     OBMC_FILTER (x + 6, 0, 0, 5, 1, 2);
 458     OBMC_FILTER (x + 7, 0, 0, 4, 2, 2);
 459 }
 460
 461 /* obmc for 1 8x8 luma block */
 462 static inline void obmc_motion(MpegEncContext *s,
 463                                uint8_t *dest, uint8_t *src,
 464                                int src_x, int src_y,
 465                                op_pixels_func *pix_op,
 466                                int16_t mv[5][2] /* mid top left right bottom */)
 467 #define MID    0
 468 {
 469     int i;
 470     uint8_t *ptr[5];
 471
 472     assert(s->quarter_sample == 0);
 473
 474     for (i = 0; i < 5; i++) {
 475         if (i && mv[i][0] == mv[MID][0] && mv[i][1] == mv[MID][1]) {
 476             ptr[i] = ptr[MID];
 477         } else {
 478             ptr[i] = s->obmc_scratchpad + 8 * (i & 1) +
 479                      s->linesize * 8 * (i >> 1);
 480             hpel_motion(s, ptr[i], src, src_x, src_y, pix_op,
 481                         mv[i][0], mv[i][1]);
 482         }
 483     }
 484
 485     put_obmc(dest, ptr, s->linesize);
 486 }
 487
 488 static inline void qpel_motion(MpegEncContext *s,
 489                                uint8_t *dest_y,
 490                                uint8_t *dest_cb,
 491                                uint8_t *dest_cr,
 492                                int field_based, int bottom_field,
 493                                int field_select, uint8_t **ref_picture,
 494                                op_pixels_func (*pix_op)[4],
 495                                qpel_mc_func (*qpix_op)[16],
 496                                int motion_x, int motion_y, int h)
 497 {
 498     uint8_t *ptr_y, *ptr_cb, *ptr_cr;
 499     int dxy, uvdxy, mx, my, src_x, src_y, uvsrc_x, uvsrc_y, v_edge_pos;
 500     ptrdiff_t linesize, uvlinesize;
 501
 502     dxy   = ((motion_y & 3) << 2) | (motion_x & 3);
 503
 504     src_x = s->mb_x *  16                 + (motion_x >> 2);
 505     src_y = s->mb_y * (16 >> field_based) + (motion_y >> 2);
 506
 507     v_edge_pos = s->v_edge_pos >> field_based;
 508     linesize   = s->linesize   << field_based;
 509     uvlinesize = s->uvlinesize << field_based;
 510
 511     if (field_based) {
 512         mx = motion_x / 2;
 513         my = motion_y >> 1;
 514     } else if (s->workaround_bugs & FF_BUG_QPEL_CHROMA2) {
 515         static const int rtab[8] = { 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 1 };
 516         mx = (motion_x >> 1) + rtab[motion_x & 7];
 517         my = (motion_y >> 1) + rtab[motion_y & 7];
 518     } else if (s->workaround_bugs & FF_BUG_QPEL_CHROMA) {
 519         mx = (motion_x >> 1) | (motion_x & 1);
 520         my = (motion_y >> 1) | (motion_y & 1);
 521     } else {
 522         mx = motion_x / 2;
 523         my = motion_y / 2;
 524     }
 525     mx = (mx >> 1) | (mx & 1);
 526     my = (my >> 1) | (my & 1);
 527
 528     uvdxy = (mx & 1) | ((my & 1) << 1);
 529     mx  >>= 1;
 530     my  >>= 1;
 531
 532     uvsrc_x = s->mb_x *  8                 + mx;
 533     uvsrc_y = s->mb_y * (8 >> field_based) + my;
 534
 535     ptr_y  = ref_picture[0] + src_y   * linesize   + src_x;
 536     ptr_cb = ref_picture[1] + uvsrc_y * uvlinesize + uvsrc_x;
 537     ptr_cr = ref_picture[2] + uvsrc_y * uvlinesize + uvsrc_x;
 538
 539     if ((unsigned)src_x > FFMAX(s->h_edge_pos - (motion_x & 3) - 16, 0) ||
 540         (unsigned)src_y > FFMAX(v_edge_pos - (motion_y & 3) - h, 0)) {
 541         s->vdsp.emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer, ptr_y,
 542                                  s->linesize, s->linesize,
 543                                  17, 17 + field_based,
 544                                  src_x, src_y << field_based,
 545                                  s->h_edge_pos, s->v_edge_pos);
 546         ptr_y = s->edge_emu_buffer;
 547         if (!CONFIG_GRAY || !(s->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
 548             uint8_t *uvbuf = s->edge_emu_buffer + 18 * s->linesize;
 549             s->vdsp.emulated_edge_mc(uvbuf, ptr_cb,
 550                                      s->uvlinesize, s->uvlinesize,
 551                                      9, 9 + field_based,
 552                                      uvsrc_x, uvsrc_y << field_based,
 553                                      s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
 554             s->vdsp.emulated_edge_mc(uvbuf + 16, ptr_cr,
 555                                      s->uvlinesize, s->uvlinesize,
 556                                      9, 9 + field_based,
 557                                      uvsrc_x, uvsrc_y << field_based,
 558                                      s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
 559             ptr_cb = uvbuf;
 560             ptr_cr = uvbuf + 16;
 561         }
 562     }
 563
 564     if (!field_based)
 565         qpix_op[0][dxy](dest_y, ptr_y, linesize);
 566     else {
 567         if (bottom_field) {
 568             dest_y  += s->linesize;
 569             dest_cb += s->uvlinesize;
 570             dest_cr += s->uvlinesize;
 571         }
 572
 573         if (field_select) {
 574             ptr_y  += s->linesize;
 575             ptr_cb += s->uvlinesize;
 576             ptr_cr += s->uvlinesize;
 577         }
 578         // damn interlaced mode
 579         // FIXME boundary mirroring is not exactly correct here
 580         qpix_op[1][dxy](dest_y, ptr_y, linesize);
 581         qpix_op[1][dxy](dest_y + 8, ptr_y + 8, linesize);
 582     }
 583     if (!CONFIG_GRAY || !(s->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
 584         pix_op[1][uvdxy](dest_cr, ptr_cr, uvlinesize, h >> 1);
 585         pix_op[1][uvdxy](dest_cb, ptr_cb, uvlinesize, h >> 1);
 586     }
 587 }
 588
 589 /**
 590  * h263 chroma 4mv motion compensation.
 591  */
 592 static void chroma_4mv_motion(MpegEncContext *s,
 593                               uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr,
 594                               uint8_t **ref_picture,
 595                               op_pixels_func *pix_op,
 596                               int mx, int my)
 597 {
 598     uint8_t *ptr;
 599     int src_x, src_y, dxy, emu = 0;
 600     ptrdiff_t offset;
 601
 602     /* In case of 8X8, we construct a single chroma motion vector
 603      * with a special rounding */
 604     mx = ff_h263_round_chroma(mx);
 605     my = ff_h263_round_chroma(my);
 606
 607     dxy  = ((my & 1) << 1) | (mx & 1);
 608     mx >>= 1;
 609     my >>= 1;
 610
 611     src_x = s->mb_x * 8 + mx;
 612     src_y = s->mb_y * 8 + my;
 613     src_x = av_clip(src_x, -8, (s->width >> 1));
 614     if (src_x == (s->width >> 1))
 615         dxy &= ~1;
 616     src_y = av_clip(src_y, -8, (s->height >> 1));
 617     if (src_y == (s->height >> 1))
 618         dxy &= ~2;
 619
 620     offset = src_y * s->uvlinesize + src_x;
 621     ptr    = ref_picture[1] + offset;
 622     if ((unsigned)src_x > FFMAX((s->h_edge_pos >> 1) - (dxy & 1) - 8, 0) ||
 623         (unsigned)src_y > FFMAX((s->v_edge_pos >> 1) - (dxy >> 1) - 8, 0)) {
 624         s->vdsp.emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer, ptr,
 625                                  s->uvlinesize, s->uvlinesize,
 626                                  9, 9, src_x, src_y,
 627                                  s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
 628         ptr = s->edge_emu_buffer;
 629         emu = 1;
 630     }
 631     pix_op[dxy](dest_cb, ptr, s->uvlinesize, 8);
 632
 633     ptr = ref_picture[2] + offset;
 634     if (emu) {
 635         s->vdsp.emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer, ptr,
 636                                  s->uvlinesize, s->uvlinesize,
 637                                  9, 9, src_x, src_y,
 638                                  s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
 639         ptr = s->edge_emu_buffer;
 640     }
 641     pix_op[dxy](dest_cr, ptr, s->uvlinesize, 8);
 642 }
 643
 644 static inline void prefetch_motion(MpegEncContext *s, uint8_t **pix, int dir)
 645 {
 646     /* fetch pixels for estimated mv 4 macroblocks ahead
 647      * optimized for 64byte cache lines */
 648     const int shift = s->quarter_sample ? 2 : 1;
 649     const int mx    = (s->mv[dir][0][0] >> shift) + 16 * s->mb_x + 8;
 650     const int my    = (s->mv[dir][0][1] >> shift) + 16 * s->mb_y;
 651     int off         = mx + (my + (s->mb_x & 3) * 4) * s->linesize + 64;
 652
 653     s->vdsp.prefetch(pix[0] + off, s->linesize, 4);
 654     off = (mx >> 1) + ((my >> 1) + (s->mb_x & 7)) * s->uvlinesize + 64;
 655     s->vdsp.prefetch(pix[1] + off, pix[2] - pix[1], 2);
 656 }
 657
 658 static inline void apply_obmc(MpegEncContext *s,
 659                               uint8_t *dest_y,
 660                               uint8_t *dest_cb,
 661                               uint8_t *dest_cr,
 662                               uint8_t **ref_picture,
 663                               op_pixels_func (*pix_op)[4])
 664 {
 665     LOCAL_ALIGNED_8(int16_t, mv_cache, [4], [4][2]);
 666     Picture *cur_frame   = &s->current_picture;
 667     int mb_x = s->mb_x;
 668     int mb_y = s->mb_y;
 669     const int xy         = mb_x + mb_y * s->mb_stride;
 670     const int mot_stride = s->b8_stride;
 671     const int mot_xy     = mb_x * 2 + mb_y * 2 * mot_stride;
 672     int mx, my, i;
 673
 674     assert(!s->mb_skipped);
 675
 676     AV_COPY32(mv_cache[1][1], cur_frame->motion_val[0][mot_xy]);
 677     AV_COPY32(mv_cache[1][2], cur_frame->motion_val[0][mot_xy + 1]);
 678
 679     AV_COPY32(mv_cache[2][1],
 680               cur_frame->motion_val[0][mot_xy + mot_stride]);
 681     AV_COPY32(mv_cache[2][2],
 682               cur_frame->motion_val[0][mot_xy + mot_stride + 1]);
 683
 684     AV_COPY32(mv_cache[3][1],
 685               cur_frame->motion_val[0][mot_xy + mot_stride]);
 686     AV_COPY32(mv_cache[3][2],
 687               cur_frame->motion_val[0][mot_xy + mot_stride + 1]);
 688
 689     if (mb_y == 0 || IS_INTRA(cur_frame->mb_type[xy - s->mb_stride])) {
 690         AV_COPY32(mv_cache[0][1], mv_cache[1][1]);
 691         AV_COPY32(mv_cache[0][2], mv_cache[1][2]);
 692     } else {
 693         AV_COPY32(mv_cache[0][1],
 694                   cur_frame->motion_val[0][mot_xy - mot_stride]);
 695         AV_COPY32(mv_cache[0][2],
 696                   cur_frame->motion_val[0][mot_xy - mot_stride + 1]);
 697     }
 698
 699     if (mb_x == 0 || IS_INTRA(cur_frame->mb_type[xy - 1])) {
 700         AV_COPY32(mv_cache[1][0], mv_cache[1][1]);
 701         AV_COPY32(mv_cache[2][0], mv_cache[2][1]);
 702     } else {
 703         AV_COPY32(mv_cache[1][0], cur_frame->motion_val[0][mot_xy - 1]);
 704         AV_COPY32(mv_cache[2][0],
 705                   cur_frame->motion_val[0][mot_xy - 1 + mot_stride]);
 706     }
 707
 708     if (mb_x + 1 >= s->mb_width || IS_INTRA(cur_frame->mb_type[xy + 1])) {
 709         AV_COPY32(mv_cache[1][3], mv_cache[1][2]);
 710         AV_COPY32(mv_cache[2][3], mv_cache[2][2]);
 711     } else {
 712         AV_COPY32(mv_cache[1][3], cur_frame->motion_val[0][mot_xy + 2]);
 713         AV_COPY32(mv_cache[2][3],
 714                   cur_frame->motion_val[0][mot_xy + 2 + mot_stride]);
 715     }
 716
 717     mx = 0;
 718     my = 0;
 719     for (i = 0; i < 4; i++) {
 720         const int x      = (i & 1) + 1;
 721         const int y      = (i >> 1) + 1;
 722         int16_t mv[5][2] = {
 723             { mv_cache[y][x][0],     mv_cache[y][x][1]         },
 724             { mv_cache[y - 1][x][0], mv_cache[y - 1][x][1]     },
 725             { mv_cache[y][x - 1][0], mv_cache[y][x - 1][1]     },
 726             { mv_cache[y][x + 1][0], mv_cache[y][x + 1][1]     },
 727             { mv_cache[y + 1][x][0], mv_cache[y + 1][x][1]     }
 728         };
 729         // FIXME cleanup
 730         obmc_motion(s, dest_y + ((i & 1) * 8) + (i >> 1) * 8 * s->linesize,
 731                     ref_picture[0],
 732                     mb_x * 16 + (i & 1) * 8, mb_y * 16 + (i >> 1) * 8,
 733                     pix_op[1],
 734                     mv);
 735
 736         mx += mv[0][0];
 737         my += mv[0][1];
 738     }
 739     if (!CONFIG_GRAY || !(s->flags & CODEC_FLAG_GRAY))
 740         chroma_4mv_motion(s, dest_cb, dest_cr,
 741                           ref_picture, pix_op[1],
 742                           mx, my);
 743 }
 744
 745 static inline void apply_8x8(MpegEncContext *s,
 746                              uint8_t *dest_y,
 747                              uint8_t *dest_cb,
 748                              uint8_t *dest_cr,
 749                              int dir,
 750                              uint8_t **ref_picture,
 751                              qpel_mc_func (*qpix_op)[16],
 752                              op_pixels_func (*pix_op)[4])
 753 {
 754     int dxy, mx, my, src_x, src_y;
 755     int i;
 756     int mb_x = s->mb_x;
 757     int mb_y = s->mb_y;
 758     uint8_t *ptr, *dest;
 759
 760     mx = 0;
 761     my = 0;
 762     if (s->quarter_sample) {
 763         for (i = 0; i < 4; i++) {
 764             int motion_x = s->mv[dir][i][0];
 765             int motion_y = s->mv[dir][i][1];
 766
 767             dxy   = ((motion_y & 3) << 2) | (motion_x & 3);
 768             src_x = mb_x * 16 + (motion_x >> 2) + (i & 1) * 8;
 769             src_y = mb_y * 16 + (motion_y >> 2) + (i >> 1) * 8;
 770
 771             /* WARNING: do no forget half pels */
 772             src_x = av_clip(src_x, -16, s->width);
 773             if (src_x == s->width)
 774                 dxy &= ~3;
 775             src_y = av_clip(src_y, -16, s->height);
 776             if (src_y == s->height)
 777                 dxy &= ~12;
 778
 779             ptr = ref_picture[0] + (src_y * s->linesize) + (src_x);
 780             if ((unsigned)src_x > FFMAX(s->h_edge_pos - (motion_x & 3) - 8, 0) ||
 781                 (unsigned)src_y > FFMAX(s->v_edge_pos - (motion_y & 3) - 8, 0)) {
 782                 s->vdsp.emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer, ptr,
 783                                          s->linesize, s->linesize,
 784                                          9, 9,
 785                                          src_x, src_y,
 786                                          s->h_edge_pos,
 787                                          s->v_edge_pos);
 788                 ptr = s->edge_emu_buffer;
 789             }
 790             dest = dest_y + ((i & 1) * 8) + (i >> 1) * 8 * s->linesize;
 791             qpix_op[1][dxy](dest, ptr, s->linesize);
 792
 793             mx += s->mv[dir][i][0] / 2;
 794             my += s->mv[dir][i][1] / 2;
 795         }
 796     } else {
 797         for (i = 0; i < 4; i++) {
 798             hpel_motion(s,
 799                         dest_y + ((i & 1) * 8) + (i >> 1) * 8 * s->linesize,
 800                         ref_picture[0],
 801                         mb_x * 16 + (i & 1) * 8,
 802                         mb_y * 16 + (i >> 1) * 8,
 803                         pix_op[1],
 804                         s->mv[dir][i][0],
 805                         s->mv[dir][i][1]);
 806
 807             mx += s->mv[dir][i][0];
 808             my += s->mv[dir][i][1];
 809         }
 810     }
 811
 812     if (!CONFIG_GRAY || !(s->flags & CODEC_FLAG_GRAY))
 813         chroma_4mv_motion(s, dest_cb, dest_cr,
 814                           ref_picture, pix_op[1], mx, my);
 815 }
 816
 817 /**
 818  * motion compensation of a single macroblock
 819  * @param s context
 820  * @param dest_y luma destination pointer
 821  * @param dest_cb chroma cb/u destination pointer
 822  * @param dest_cr chroma cr/v destination pointer
 823  * @param dir direction (0->forward, 1->backward)
 824  * @param ref_picture array[3] of pointers to the 3 planes of the reference picture
 825  * @param pix_op halfpel motion compensation function (average or put normally)
 826  * @param qpix_op qpel motion compensation function (average or put normally)
 827  * the motion vectors are taken from s->mv and the MV type from s->mv_type
 828  */
 829 static av_always_inline void mpv_motion_internal(MpegEncContext *s,
 830                                                  uint8_t *dest_y,
 831                                                  uint8_t *dest_cb,
 832                                                  uint8_t *dest_cr,
 833                                                  int dir,
 834                                                  uint8_t **ref_picture,
 835                                                  op_pixels_func (*pix_op)[4],
 836                                                  qpel_mc_func (*qpix_op)[16],
 837                                                  int is_mpeg12)
 838 {
 839     int i;
 840     int mb_y = s->mb_y;
 841
 842     prefetch_motion(s, ref_picture, dir);
 843
 844     if (!is_mpeg12 && s->obmc && s->pict_type != AV_PICTURE_TYPE_B) {
 845         apply_obmc(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, ref_picture, pix_op);
 846         return;
 847     }
 848
 849     switch (s->mv_type) {
 850     case MV_TYPE_16X16:
 851         if (s->mcsel) {
 852             if (s->real_sprite_warping_points == 1) {
 853                 gmc1_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
 854                             ref_picture);
 855             } else {
 856                 gmc_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
 857                            ref_picture);
 858             }
 859         } else if (!is_mpeg12 && s->quarter_sample) {
 860             qpel_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
 861                         0, 0, 0,
 862                         ref_picture, pix_op, qpix_op,
 863                         s->mv[dir][0][0], s->mv[dir][0][1], 16);
 864         } else if (!is_mpeg12 && (CONFIG_WMV2_DECODER || CONFIG_WMV2_ENCODER) &&
 865                    s->mspel && s->codec_id == AV_CODEC_ID_WMV2) {
 866             ff_mspel_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
 867                             ref_picture, pix_op,
 868                             s->mv[dir][0][0], s->mv[dir][0][1], 16);
 869         } else {
 870             mpeg_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, 0,
 871                         ref_picture, pix_op,
 872                         s->mv[dir][0][0], s->mv[dir][0][1], 16, mb_y);
 873         }
 874         break;
 875     case MV_TYPE_8X8:
 876         if (!is_mpeg12)
 877             apply_8x8(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
 878                       dir, ref_picture, qpix_op, pix_op);
 879         break;
 880     case MV_TYPE_FIELD:
 881         if (s->picture_structure == PICT_FRAME) {
 882             if (!is_mpeg12 && s->quarter_sample) {
 883                 for (i = 0; i < 2; i++)
 884                     qpel_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
 885                                 1, i, s->field_select[dir][i],
 886                                 ref_picture, pix_op, qpix_op,
 887                                 s->mv[dir][i][0], s->mv[dir][i][1], 8);
 888             } else {
 889                 /* top field */
 890                 mpeg_motion_field(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
 891                                   0, s->field_select[dir][0],
 892                                   ref_picture, pix_op,
 893                                   s->mv[dir][0][0], s->mv[dir][0][1], 8, mb_y);
 894                 /* bottom field */
 895                 mpeg_motion_field(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
 896                                   1, s->field_select[dir][1],
 897                                   ref_picture, pix_op,
 898                                   s->mv[dir][1][0], s->mv[dir][1][1], 8, mb_y);
 899             }
 900         } else {
 901             if (s->picture_structure != s->field_select[dir][0] + 1 &&
 902                 s->pict_type != AV_PICTURE_TYPE_B && !s->first_field) {
 903                 ref_picture = s->current_picture_ptr->f->data;
 904             }
 905
 906             mpeg_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
 907                         s->field_select[dir][0],
 908                         ref_picture, pix_op,
 909                         s->mv[dir][0][0], s->mv[dir][0][1], 16, mb_y >> 1);
 910         }
 911         break;
 912     case MV_TYPE_16X8:
 913         for (i = 0; i < 2; i++) {
 914             uint8_t **ref2picture;
 915
 916             if (s->picture_structure == s->field_select[dir][i] + 1
 917                 || s->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_B || s->first_field) {
 918                 ref2picture = ref_picture;
 919             } else {
 920                 ref2picture = s->current_picture_ptr->f->data;
 921             }
 922
 923             mpeg_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
 924                         s->field_select[dir][i],
 925                         ref2picture, pix_op,
 926                         s->mv[dir][i][0], s->mv[dir][i][1] + 16 * i,
 927                         8, mb_y >> 1);
 928
 929             dest_y  += 16 * s->linesize;
 930             dest_cb += (16 >> s->chroma_y_shift) * s->uvlinesize;
 931             dest_cr += (16 >> s->chroma_y_shift) * s->uvlinesize;
 932         }
 933         break;
 934     case MV_TYPE_DMV:
 935         if (s->picture_structure == PICT_FRAME) {
 936             for (i = 0; i < 2; i++) {
 937                 int j;
 938                 for (j = 0; j < 2; j++)
 939                     mpeg_motion_field(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
 940                                       j, j ^ i, ref_picture, pix_op,
 941                                       s->mv[dir][2 * i + j][0],
 942                                       s->mv[dir][2 * i + j][1], 8, mb_y);
 943                 pix_op = s->hdsp.avg_pixels_tab;
 944             }
 945         } else {
 946             for (i = 0; i < 2; i++) {
 947                 mpeg_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
 948                             s->picture_structure != i + 1,
 949                             ref_picture, pix_op,
 950                             s->mv[dir][2 * i][0], s->mv[dir][2 * i][1],
 951                             16, mb_y >> 1);
 952
 953                 // after put we make avg of the same block
 954                 pix_op = s->hdsp.avg_pixels_tab;
 955
 956                 /* opposite parity is always in the same frame if this is
 957                  * second field */
 958                 if (!s->first_field) {
 959                     ref_picture = s->current_picture_ptr->f->data;
 960                 }
 961             }
 962         }
 963         break;
 964     default: assert(0);
 965     }
 966 }
 967
 968 void ff_mpv_motion(MpegEncContext *s,
 969                    uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb,
 970                    uint8_t *dest_cr, int dir,
 971                    uint8_t **ref_picture,
 972                    op_pixels_func (*pix_op)[4],
 973                    qpel_mc_func (*qpix_op)[16])
 974 {
 975 #if !CONFIG_SMALL
 976     if (s->out_format == FMT_MPEG1)
 977         mpv_motion_internal(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, dir,
 978                             ref_picture, pix_op, qpix_op, 1);
 979     else
 980 #endif
 981         mpv_motion_internal(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, dir,
 982                             ref_picture, pix_op, qpix_op, 0);
 983 }