libavcodec/h264_mvpred.h

   1 /*
   2  * H.26L/H.264/AVC/JVT/14496-10/... motion vector prediction
   3  * Copyright (c) 2003 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 /**
  23  * @file
  24  * H.264 / AVC / MPEG-4 part10 motion vector prediction.
  25  * @author Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
  26  */
  27
  28 #ifndef AVCODEC_H264_MVPRED_H
  29 #define AVCODEC_H264_MVPRED_H
  30
  31 #include "internal.h"
  32 #include "avcodec.h"
  33 #include "h264dec.h"
  34 #include "mpegutils.h"
  35 #include "libavutil/avassert.h"
  36
  37
  38 static av_always_inline int fetch_diagonal_mv(const H264Context *h, H264SliceContext *sl,
  39                                               const int16_t **C,
  40                                               int i, int list, int part_width)
  41 {
  42     const int topright_ref = sl->ref_cache[list][i - 8 + part_width];
  43
  44     /* there is no consistent mapping of mvs to neighboring locations that will
  45      * make mbaff happy, so we can't move all this logic to fill_caches */
  46     if (FRAME_MBAFF(h)) {
  47 #define SET_DIAG_MV(MV_OP, REF_OP, XY, Y4)                              \
  48         const int xy = XY, y4 = Y4;                                     \
  49         const int mb_type = mb_types[xy + (y4 >> 2) * h->mb_stride];    \
  50         if (!USES_LIST(mb_type, list))                                  \
  51             return LIST_NOT_USED;                                       \
  52         mv = h->cur_pic_ptr->motion_val[list][h->mb2b_xy[xy] + 3 + y4 * h->b_stride]; \
  53         sl->mv_cache[list][scan8[0] - 2][0] = mv[0];                     \
  54         sl->mv_cache[list][scan8[0] - 2][1] = mv[1] MV_OP;               \
  55         return h->cur_pic_ptr->ref_index[list][4 * xy + 1 + (y4 & ~1)] REF_OP;
  56
  57         if (topright_ref == PART_NOT_AVAILABLE
  58             && i >= scan8[0] + 8 && (i & 7) == 4
  59             && sl->ref_cache[list][scan8[0] - 1] != PART_NOT_AVAILABLE) {
  60             const uint32_t *mb_types = h->cur_pic_ptr->mb_type;
  61             const int16_t *mv;
  62             AV_ZERO32(sl->mv_cache[list][scan8[0] - 2]);
  63             *C = sl->mv_cache[list][scan8[0] - 2];
  64
  65             if (!MB_FIELD(sl) && IS_INTERLACED(sl->left_type[0])) {
  66                 SET_DIAG_MV(* 2, >> 1, sl->left_mb_xy[0] + h->mb_stride,
  67                             (sl->mb_y & 1) * 2 + (i >> 5));
  68             }
  69             if (MB_FIELD(sl) && !IS_INTERLACED(sl->left_type[0])) {
  70                 // left shift will turn LIST_NOT_USED into PART_NOT_AVAILABLE, but that's OK.
  71                 SET_DIAG_MV(/ 2, *2, sl->left_mb_xy[i >= 36], ((i >> 2)) & 3);
  72             }
  73         }
  74 #undef SET_DIAG_MV
  75     }
  76
  77     if (topright_ref != PART_NOT_AVAILABLE) {
  78         *C = sl->mv_cache[list][i - 8 + part_width];
  79         return topright_ref;
  80     } else {
  81         ff_tlog(h->avctx, "topright MV not available\n");
  82
  83         *C = sl->mv_cache[list][i - 8 - 1];
  84         return sl->ref_cache[list][i - 8 - 1];
  85     }
  86 }
  87
  88 /**
  89  * Get the predicted MV.
  90  * @param n the block index
  91  * @param part_width the width of the partition (4, 8,16) -> (1, 2, 4)
  92  * @param mx the x component of the predicted motion vector
  93  * @param my the y component of the predicted motion vector
  94  */
  95 static av_always_inline void pred_motion(const H264Context *const h,
  96                                          H264SliceContext *sl,
  97                                          int n,
  98                                          int part_width, int list, int ref,
  99                                          int *const mx, int *const my)
 100 {
 101     const int index8       = scan8[n];
 102     const int top_ref      = sl->ref_cache[list][index8 - 8];
 103     const int left_ref     = sl->ref_cache[list][index8 - 1];
 104     const int16_t *const A = sl->mv_cache[list][index8 - 1];
 105     const int16_t *const B = sl->mv_cache[list][index8 - 8];
 106     const int16_t *C;
 107     int diagonal_ref, match_count;
 108
 109     av_assert2(part_width == 1 || part_width == 2 || part_width == 4);
 110
 111 /* mv_cache
 112  * B . . A T T T T
 113  * U . . L . . , .
 114  * U . . L . . . .
 115  * U . . L . . , .
 116  * . . . L . . . .
 117  */
 118
 119     diagonal_ref = fetch_diagonal_mv(h, sl, &C, index8, list, part_width);
 120     match_count  = (diagonal_ref == ref) + (top_ref == ref) + (left_ref == ref);
 121     ff_tlog(h->avctx, "pred_motion match_count=%d\n", match_count);
 122     if (match_count > 1) { //most common
 123         *mx = mid_pred(A[0], B[0], C[0]);
 124         *my = mid_pred(A[1], B[1], C[1]);
 125     } else if (match_count == 1) {
 126         if (left_ref == ref) {
 127             *mx = A[0];
 128             *my = A[1];
 129         } else if (top_ref == ref) {
 130             *mx = B[0];
 131             *my = B[1];
 132         } else {
 133             *mx = C[0];
 134             *my = C[1];
 135         }
 136     } else {
 137         if (top_ref      == PART_NOT_AVAILABLE &&
 138             diagonal_ref == PART_NOT_AVAILABLE &&
 139             left_ref     != PART_NOT_AVAILABLE) {
 140             *mx = A[0];
 141             *my = A[1];
 142         } else {
 143             *mx = mid_pred(A[0], B[0], C[0]);
 144             *my = mid_pred(A[1], B[1], C[1]);
 145         }
 146     }
 147
 148     ff_tlog(h->avctx,
 149             "pred_motion (%2d %2d %2d) (%2d %2d %2d) (%2d %2d %2d) -> (%2d %2d %2d) at %2d %2d %d list %d\n",
 150             top_ref, B[0], B[1], diagonal_ref, C[0], C[1], left_ref,
 151             A[0], A[1], ref, *mx, *my, sl->mb_x, sl->mb_y, n, list);
 152 }
 153
 154 /**
 155  * Get the directionally predicted 16x8 MV.
 156  * @param n the block index
 157  * @param mx the x component of the predicted motion vector
 158  * @param my the y component of the predicted motion vector
 159  */
 160 static av_always_inline void pred_16x8_motion(const H264Context *const h,
 161                                               H264SliceContext *sl,
 162                                               int n, int list, int ref,
 163                                               int *const mx, int *const my)
 164 {
 165     if (n == 0) {
 166         const int top_ref      = sl->ref_cache[list][scan8[0] - 8];
 167         const int16_t *const B = sl->mv_cache[list][scan8[0] - 8];
 168
 169         ff_tlog(h->avctx, "pred_16x8: (%2d %2d %2d) at %2d %2d %d list %d\n",
 170                 top_ref, B[0], B[1], sl->mb_x, sl->mb_y, n, list);
 171
 172         if (top_ref == ref) {
 173             *mx = B[0];
 174             *my = B[1];
 175             return;
 176         }
 177     } else {
 178         const int left_ref     = sl->ref_cache[list][scan8[8] - 1];
 179         const int16_t *const A = sl->mv_cache[list][scan8[8] - 1];
 180
 181         ff_tlog(h->avctx, "pred_16x8: (%2d %2d %2d) at %2d %2d %d list %d\n",
 182                 left_ref, A[0], A[1], sl->mb_x, sl->mb_y, n, list);
 183
 184         if (left_ref == ref) {
 185             *mx = A[0];
 186             *my = A[1];
 187             return;
 188         }
 189     }
 190
 191     //RARE
 192     pred_motion(h, sl, n, 4, list, ref, mx, my);
 193 }
 194
 195 /**
 196  * Get the directionally predicted 8x16 MV.
 197  * @param n the block index
 198  * @param mx the x component of the predicted motion vector
 199  * @param my the y component of the predicted motion vector
 200  */
 201 static av_always_inline void pred_8x16_motion(const H264Context *const h,
 202                                               H264SliceContext *sl,
 203                                               int n, int list, int ref,
 204                                               int *const mx, int *const my)
 205 {
 206     if (n == 0) {
 207         const int left_ref     = sl->ref_cache[list][scan8[0] - 1];
 208         const int16_t *const A = sl->mv_cache[list][scan8[0] - 1];
 209
 210         ff_tlog(h->avctx, "pred_8x16: (%2d %2d %2d) at %2d %2d %d list %d\n",
 211                 left_ref, A[0], A[1], sl->mb_x, sl->mb_y, n, list);
 212
 213         if (left_ref == ref) {
 214             *mx = A[0];
 215             *my = A[1];
 216             return;
 217         }
 218     } else {
 219         const int16_t *C;
 220         int diagonal_ref;
 221
 222         diagonal_ref = fetch_diagonal_mv(h, sl, &C, scan8[4], list, 2);
 223
 224         ff_tlog(h->avctx, "pred_8x16: (%2d %2d %2d) at %2d %2d %d list %d\n",
 225                 diagonal_ref, C[0], C[1], sl->mb_x, sl->mb_y, n, list);
 226
 227         if (diagonal_ref == ref) {
 228             *mx = C[0];
 229             *my = C[1];
 230             return;
 231         }
 232     }
 233
 234     //RARE
 235     pred_motion(h, sl, n, 2, list, ref, mx, my);
 236 }
 237
 238 #define FIX_MV_MBAFF(type, refn, mvn, idx)      \
 239     if (FRAME_MBAFF(h)) {                       \
 240         if (MB_FIELD(sl)) {                     \
 241             if (!IS_INTERLACED(type)) {         \
 242                 refn <<= 1;                     \
 243                 AV_COPY32(mvbuf[idx], mvn);     \
 244                 mvbuf[idx][1] /= 2;             \
 245                 mvn = mvbuf[idx];               \
 246             }                                   \
 247         } else {                                \
 248             if (IS_INTERLACED(type)) {          \
 249                 refn >>= 1;                     \
 250                 AV_COPY32(mvbuf[idx], mvn);     \
 251                 mvbuf[idx][1] *= 2;             \
 252                 mvn = mvbuf[idx];               \
 253             }                                   \
 254         }                                       \
 255     }
 256
 257 static av_always_inline void pred_pskip_motion(const H264Context *const h,
 258                                                H264SliceContext *sl)
 259 {
 260     DECLARE_ALIGNED(4, static const int16_t, zeromv)[2] = { 0 };
 261     DECLARE_ALIGNED(4, int16_t, mvbuf)[3][2];
 262     int8_t *ref     = h->cur_pic.ref_index[0];
 263     int16_t(*mv)[2] = h->cur_pic.motion_val[0];
 264     int top_ref, left_ref, diagonal_ref, match_count, mx, my;
 265     const int16_t *A, *B, *C;
 266     int b_stride = h->b_stride;
 267
 268     fill_rectangle(&sl->ref_cache[0][scan8[0]], 4, 4, 8, 0, 1);
 269
 270     /* To avoid doing an entire fill_decode_caches, we inline the relevant
 271      * parts here.
 272      * FIXME: this is a partial duplicate of the logic in fill_decode_caches,
 273      * but it's faster this way.  Is there a way to avoid this duplication?
 274      */
 275     if (USES_LIST(sl->left_type[LTOP], 0)) {
 276         left_ref = ref[4 * sl->left_mb_xy[LTOP] + 1 + (sl->left_block[0] & ~1)];
 277         A = mv[h->mb2b_xy[sl->left_mb_xy[LTOP]] + 3 + b_stride * sl->left_block[0]];
 278         FIX_MV_MBAFF(sl->left_type[LTOP], left_ref, A, 0);
 279         if (!(left_ref | AV_RN32A(A)))
 280             goto zeromv;
 281     } else if (sl->left_type[LTOP]) {
 282         left_ref = LIST_NOT_USED;
 283         A        = zeromv;
 284     } else {
 285         goto zeromv;
 286     }
 287
 288     if (USES_LIST(sl->top_type, 0)) {
 289         top_ref = ref[4 * sl->top_mb_xy + 2];
 290         B       = mv[h->mb2b_xy[sl->top_mb_xy] + 3 * b_stride];
 291         FIX_MV_MBAFF(sl->top_type, top_ref, B, 1);
 292         if (!(top_ref | AV_RN32A(B)))
 293             goto zeromv;
 294     } else if (sl->top_type) {
 295         top_ref = LIST_NOT_USED;
 296         B       = zeromv;
 297     } else {
 298         goto zeromv;
 299     }
 300
 301     ff_tlog(h->avctx, "pred_pskip: (%d) (%d) at %2d %2d\n",
 302             top_ref, left_ref, sl->mb_x, sl->mb_y);
 303
 304     if (USES_LIST(sl->topright_type, 0)) {
 305         diagonal_ref = ref[4 * sl->topright_mb_xy + 2];
 306         C = mv[h->mb2b_xy[sl->topright_mb_xy] + 3 * b_stride];
 307         FIX_MV_MBAFF(sl->topright_type, diagonal_ref, C, 2);
 308     } else if (sl->topright_type) {
 309         diagonal_ref = LIST_NOT_USED;
 310         C = zeromv;
 311     } else {
 312         if (USES_LIST(sl->topleft_type, 0)) {
 313             diagonal_ref = ref[4 * sl->topleft_mb_xy + 1 +
 314                                (sl->topleft_partition & 2)];
 315             C = mv[h->mb2b_xy[sl->topleft_mb_xy] + 3 + b_stride +
 316                    (sl->topleft_partition & 2 * b_stride)];
 317             FIX_MV_MBAFF(sl->topleft_type, diagonal_ref, C, 2);
 318         } else if (sl->topleft_type) {
 319             diagonal_ref = LIST_NOT_USED;
 320             C            = zeromv;
 321         } else {
 322             diagonal_ref = PART_NOT_AVAILABLE;
 323             C            = zeromv;
 324         }
 325     }
 326
 327     match_count = !diagonal_ref + !top_ref + !left_ref;
 328     ff_tlog(h->avctx, "pred_pskip_motion match_count=%d\n", match_count);
 329     if (match_count > 1) {
 330         mx = mid_pred(A[0], B[0], C[0]);
 331         my = mid_pred(A[1], B[1], C[1]);
 332     } else if (match_count == 1) {
 333         if (!left_ref) {
 334             mx = A[0];
 335             my = A[1];
 336         } else if (!top_ref) {
 337             mx = B[0];
 338             my = B[1];
 339         } else {
 340             mx = C[0];
 341             my = C[1];
 342         }
 343     } else {
 344         mx = mid_pred(A[0], B[0], C[0]);
 345         my = mid_pred(A[1], B[1], C[1]);
 346     }
 347
 348     fill_rectangle(sl->mv_cache[0][scan8[0]], 4, 4, 8, pack16to32(mx, my), 4);
 349     return;
 350
 351 zeromv:
 352     fill_rectangle(sl->mv_cache[0][scan8[0]], 4, 4, 8, 0, 4);
 353     return;
 354 }
 355
 356 static void fill_decode_neighbors(const H264Context *h, H264SliceContext *sl, int mb_type)
 357 {
 358     const int mb_xy = sl->mb_xy;
 359     int topleft_xy, top_xy, topright_xy, left_xy[LEFT_MBS];
 360     static const uint8_t left_block_options[4][32] = {
 361         { 0, 1, 2, 3, 7, 10, 8, 11, 3 + 0 * 4, 3 + 1 * 4, 3 + 2 * 4, 3 + 3 * 4, 1 + 4 * 4, 1 + 8 * 4, 1 + 5 * 4, 1 + 9 * 4 },
 362         { 2, 2, 3, 3, 8, 11, 8, 11, 3 + 2 * 4, 3 + 2 * 4, 3 + 3 * 4, 3 + 3 * 4, 1 + 5 * 4, 1 + 9 * 4, 1 + 5 * 4, 1 + 9 * 4 },
 363         { 0, 0, 1, 1, 7, 10, 7, 10, 3 + 0 * 4, 3 + 0 * 4, 3 + 1 * 4, 3 + 1 * 4, 1 + 4 * 4, 1 + 8 * 4, 1 + 4 * 4, 1 + 8 * 4 },
 364         { 0, 2, 0, 2, 7, 10, 7, 10, 3 + 0 * 4, 3 + 2 * 4, 3 + 0 * 4, 3 + 2 * 4, 1 + 4 * 4, 1 + 8 * 4, 1 + 4 * 4, 1 + 8 * 4 }
 365     };
 366
 367     sl->topleft_partition = -1;
 368
 369     top_xy = mb_xy - (h->mb_stride << MB_FIELD(sl));
 370
 371     /* Wow, what a mess, why didn't they simplify the interlacing & intra
 372      * stuff, I can't imagine that these complex rules are worth it. */
 373
 374     topleft_xy    = top_xy - 1;
 375     topright_xy   = top_xy + 1;
 376     left_xy[LBOT] = left_xy[LTOP] = mb_xy - 1;
 377     sl->left_block = left_block_options[0];
 378     if (FRAME_MBAFF(h)) {
 379         const int left_mb_field_flag = IS_INTERLACED(h->cur_pic.mb_type[mb_xy - 1]);
 380         const int curr_mb_field_flag = IS_INTERLACED(mb_type);
 381         if (sl->mb_y & 1) {
 382             if (left_mb_field_flag != curr_mb_field_flag) {
 383                 left_xy[LBOT] = left_xy[LTOP] = mb_xy - h->mb_stride - 1;
 384                 if (curr_mb_field_flag) {
 385                     left_xy[LBOT] += h->mb_stride;
 386                     sl->left_block  = left_block_options[3];
 387                 } else {
 388                     topleft_xy += h->mb_stride;
 389                     /* take top left mv from the middle of the mb, as opposed
 390                      * to all other modes which use the bottom right partition */
 391                     sl->topleft_partition = 0;
 392                     sl->left_block        = left_block_options[1];
 393                 }
 394             }
 395         } else {
 396             if (curr_mb_field_flag) {
 397                 topleft_xy  += h->mb_stride & (((h->cur_pic.mb_type[top_xy - 1] >> 7) & 1) - 1);
 398                 topright_xy += h->mb_stride & (((h->cur_pic.mb_type[top_xy + 1] >> 7) & 1) - 1);
 399                 top_xy      += h->mb_stride & (((h->cur_pic.mb_type[top_xy]     >> 7) & 1) - 1);
 400             }
 401             if (left_mb_field_flag != curr_mb_field_flag) {
 402                 if (curr_mb_field_flag) {
 403                     left_xy[LBOT] += h->mb_stride;
 404                     sl->left_block  = left_block_options[3];
 405                 } else {
 406                     sl->left_block = left_block_options[2];
 407                 }
 408             }
 409         }
 410     }
 411
 412     sl->topleft_mb_xy    = topleft_xy;
 413     sl->top_mb_xy        = top_xy;
 414     sl->topright_mb_xy   = topright_xy;
 415     sl->left_mb_xy[LTOP] = left_xy[LTOP];
 416     sl->left_mb_xy[LBOT] = left_xy[LBOT];
 417     //FIXME do we need all in the context?
 418
 419     sl->topleft_type    = h->cur_pic.mb_type[topleft_xy];
 420     sl->top_type        = h->cur_pic.mb_type[top_xy];
 421     sl->topright_type   = h->cur_pic.mb_type[topright_xy];
 422     sl->left_type[LTOP] = h->cur_pic.mb_type[left_xy[LTOP]];
 423     sl->left_type[LBOT] = h->cur_pic.mb_type[left_xy[LBOT]];
 424
 425     if (FMO) {
 426         if (h->slice_table[topleft_xy] != sl->slice_num)
 427             sl->topleft_type = 0;
 428         if (h->slice_table[top_xy] != sl->slice_num)
 429             sl->top_type = 0;
 430         if (h->slice_table[left_xy[LTOP]] != sl->slice_num)
 431             sl->left_type[LTOP] = sl->left_type[LBOT] = 0;
 432     } else {
 433         if (h->slice_table[topleft_xy] != sl->slice_num) {
 434             sl->topleft_type = 0;
 435             if (h->slice_table[top_xy] != sl->slice_num)
 436                 sl->top_type = 0;
 437             if (h->slice_table[left_xy[LTOP]] != sl->slice_num)
 438                 sl->left_type[LTOP] = sl->left_type[LBOT] = 0;
 439         }
 440     }
 441     if (h->slice_table[topright_xy] != sl->slice_num)
 442         sl->topright_type = 0;
 443 }
 444
 445 static void fill_decode_caches(const H264Context *h, H264SliceContext *sl, int mb_type)
 446 {
 447     int topleft_xy, top_xy, topright_xy, left_xy[LEFT_MBS];
 448     int topleft_type, top_type, topright_type, left_type[LEFT_MBS];
 449     const uint8_t *left_block = sl->left_block;
 450     int i;
 451     uint8_t *nnz;
 452     uint8_t *nnz_cache;
 453
 454     topleft_xy      = sl->topleft_mb_xy;
 455     top_xy          = sl->top_mb_xy;
 456     topright_xy     = sl->topright_mb_xy;
 457     left_xy[LTOP]   = sl->left_mb_xy[LTOP];
 458     left_xy[LBOT]   = sl->left_mb_xy[LBOT];
 459     topleft_type    = sl->topleft_type;
 460     top_type        = sl->top_type;
 461     topright_type   = sl->topright_type;
 462     left_type[LTOP] = sl->left_type[LTOP];
 463     left_type[LBOT] = sl->left_type[LBOT];
 464
 465     if (!IS_SKIP(mb_type)) {
 466         if (IS_INTRA(mb_type)) {
 467             int type_mask = h->ps.pps->constrained_intra_pred ? IS_INTRA(-1) : -1;
 468             sl->topleft_samples_available     =
 469                 sl->top_samples_available     =
 470                     sl->left_samples_available = 0xFFFF;
 471             sl->topright_samples_available     = 0xEEEA;
 472
 473             if (!(top_type & type_mask)) {
 474                 sl->topleft_samples_available  = 0xB3FF;
 475                 sl->top_samples_available      = 0x33FF;
 476                 sl->topright_samples_available = 0x26EA;
 477             }
 478             if (IS_INTERLACED(mb_type) != IS_INTERLACED(left_type[LTOP])) {
 479                 if (IS_INTERLACED(mb_type)) {
 480                     if (!(left_type[LTOP] & type_mask)) {
 481                         sl->topleft_samples_available &= 0xDFFF;
 482                         sl->left_samples_available    &= 0x5FFF;
 483                     }
 484                     if (!(left_type[LBOT] & type_mask)) {
 485                         sl->topleft_samples_available &= 0xFF5F;
 486                         sl->left_samples_available    &= 0xFF5F;
 487                     }
 488                 } else {
 489                     int left_typei = h->cur_pic.mb_type[left_xy[LTOP] + h->mb_stride];
 490
 491                     av_assert2(left_xy[LTOP] == left_xy[LBOT]);
 492                     if (!((left_typei & type_mask) && (left_type[LTOP] & type_mask))) {
 493                         sl->topleft_samples_available &= 0xDF5F;
 494                         sl->left_samples_available    &= 0x5F5F;
 495                     }
 496                 }
 497             } else {
 498                 if (!(left_type[LTOP] & type_mask)) {
 499                     sl->topleft_samples_available &= 0xDF5F;
 500                     sl->left_samples_available    &= 0x5F5F;
 501                 }
 502             }
 503
 504             if (!(topleft_type & type_mask))
 505                 sl->topleft_samples_available &= 0x7FFF;
 506
 507             if (!(topright_type & type_mask))
 508                 sl->topright_samples_available &= 0xFBFF;
 509
 510             if (IS_INTRA4x4(mb_type)) {
 511                 if (IS_INTRA4x4(top_type)) {
 512                     AV_COPY32(sl->intra4x4_pred_mode_cache + 4 + 8 * 0, sl->intra4x4_pred_mode + h->mb2br_xy[top_xy]);
 513                 } else {
 514                     sl->intra4x4_pred_mode_cache[4 + 8 * 0] =
 515                     sl->intra4x4_pred_mode_cache[5 + 8 * 0] =
 516                     sl->intra4x4_pred_mode_cache[6 + 8 * 0] =
 517                     sl->intra4x4_pred_mode_cache[7 + 8 * 0] = 2 - 3 * !(top_type & type_mask);
 518                 }
 519                 for (i = 0; i < 2; i++) {
 520                     if (IS_INTRA4x4(left_type[LEFT(i)])) {
 521                         int8_t *mode = sl->intra4x4_pred_mode + h->mb2br_xy[left_xy[LEFT(i)]];
 522                         sl->intra4x4_pred_mode_cache[3 + 8 * 1 + 2 * 8 * i] = mode[6 - left_block[0 + 2 * i]];
 523                         sl->intra4x4_pred_mode_cache[3 + 8 * 2 + 2 * 8 * i] = mode[6 - left_block[1 + 2 * i]];
 524                     } else {
 525                         sl->intra4x4_pred_mode_cache[3 + 8 * 1 + 2 * 8 * i] =
 526                         sl->intra4x4_pred_mode_cache[3 + 8 * 2 + 2 * 8 * i] = 2 - 3 * !(left_type[LEFT(i)] & type_mask);
 527                     }
 528                 }
 529             }
 530         }
 531
 532         /*
 533          * 0 . T T. T T T T
 534          * 1 L . .L . . . .
 535          * 2 L . .L . . . .
 536          * 3 . T TL . . . .
 537          * 4 L . .L . . . .
 538          * 5 L . .. . . . .
 539          */
 540         /* FIXME: constraint_intra_pred & partitioning & nnz
 541          * (let us hope this is just a typo in the spec) */
 542         nnz_cache = sl->non_zero_count_cache;
 543         if (top_type) {
 544             nnz = h->non_zero_count[top_xy];
 545             AV_COPY32(&nnz_cache[4 + 8 * 0], &nnz[4 * 3]);
 546             if (!h->chroma_y_shift) {
 547                 AV_COPY32(&nnz_cache[4 + 8 *  5], &nnz[4 *  7]);
 548                 AV_COPY32(&nnz_cache[4 + 8 * 10], &nnz[4 * 11]);
 549             } else {
 550                 AV_COPY32(&nnz_cache[4 + 8 *  5], &nnz[4 * 5]);
 551                 AV_COPY32(&nnz_cache[4 + 8 * 10], &nnz[4 * 9]);
 552             }
 553         } else {
 554             uint32_t top_empty = CABAC(h) && !IS_INTRA(mb_type) ? 0 : 0x40404040;
 555             AV_WN32A(&nnz_cache[4 + 8 *  0], top_empty);
 556             AV_WN32A(&nnz_cache[4 + 8 *  5], top_empty);
 557             AV_WN32A(&nnz_cache[4 + 8 * 10], top_empty);
 558         }
 559
 560         for (i = 0; i < 2; i++) {
 561             if (left_type[LEFT(i)]) {
 562                 nnz = h->non_zero_count[left_xy[LEFT(i)]];
 563                 nnz_cache[3 + 8 * 1 + 2 * 8 * i] = nnz[left_block[8 + 0 + 2 * i]];
 564                 nnz_cache[3 + 8 * 2 + 2 * 8 * i] = nnz[left_block[8 + 1 + 2 * i]];
 565                 if (CHROMA444(h)) {
 566                     nnz_cache[3 + 8 *  6 + 2 * 8 * i] = nnz[left_block[8 + 0 + 2 * i] + 4 * 4];
 567                     nnz_cache[3 + 8 *  7 + 2 * 8 * i] = nnz[left_block[8 + 1 + 2 * i] + 4 * 4];
 568                     nnz_cache[3 + 8 * 11 + 2 * 8 * i] = nnz[left_block[8 + 0 + 2 * i] + 8 * 4];
 569                     nnz_cache[3 + 8 * 12 + 2 * 8 * i] = nnz[left_block[8 + 1 + 2 * i] + 8 * 4];
 570                 } else if (CHROMA422(h)) {
 571                     nnz_cache[3 + 8 *  6 + 2 * 8 * i] = nnz[left_block[8 + 0 + 2 * i] - 2 + 4 * 4];
 572                     nnz_cache[3 + 8 *  7 + 2 * 8 * i] = nnz[left_block[8 + 1 + 2 * i] - 2 + 4 * 4];
 573                     nnz_cache[3 + 8 * 11 + 2 * 8 * i] = nnz[left_block[8 + 0 + 2 * i] - 2 + 8 * 4];
 574                     nnz_cache[3 + 8 * 12 + 2 * 8 * i] = nnz[left_block[8 + 1 + 2 * i] - 2 + 8 * 4];
 575                 } else {
 576                     nnz_cache[3 + 8 *  6 + 8 * i] = nnz[left_block[8 + 4 + 2 * i]];
 577                     nnz_cache[3 + 8 * 11 + 8 * i] = nnz[left_block[8 + 5 + 2 * i]];
 578                 }
 579             } else {
 580                 nnz_cache[3 + 8 *  1 + 2 * 8 * i] =
 581                 nnz_cache[3 + 8 *  2 + 2 * 8 * i] =
 582                 nnz_cache[3 + 8 *  6 + 2 * 8 * i] =
 583                 nnz_cache[3 + 8 *  7 + 2 * 8 * i] =
 584                 nnz_cache[3 + 8 * 11 + 2 * 8 * i] =
 585                 nnz_cache[3 + 8 * 12 + 2 * 8 * i] = CABAC(h) && !IS_INTRA(mb_type) ? 0 : 64;
 586             }
 587         }
 588
 589         if (CABAC(h)) {
 590             // top_cbp
 591             if (top_type)
 592                 sl->top_cbp = h->cbp_table[top_xy];
 593             else
 594                 sl->top_cbp = IS_INTRA(mb_type) ? 0x7CF : 0x00F;
 595             // left_cbp
 596             if (left_type[LTOP]) {
 597                 sl->left_cbp =   (h->cbp_table[left_xy[LTOP]] & 0x7F0) |
 598                                ((h->cbp_table[left_xy[LTOP]] >> (left_block[0] & (~1))) & 2) |
 599                               (((h->cbp_table[left_xy[LBOT]] >> (left_block[2] & (~1))) & 2) << 2);
 600             } else {
 601                 sl->left_cbp = IS_INTRA(mb_type) ? 0x7CF : 0x00F;
 602             }
 603         }
 604     }
 605
 606     if (IS_INTER(mb_type) || (IS_DIRECT(mb_type) && sl->direct_spatial_mv_pred)) {
 607         int list;
 608         int b_stride = h->b_stride;
 609         for (list = 0; list < sl->list_count; list++) {
 610             int8_t *ref_cache = &sl->ref_cache[list][scan8[0]];
 611             int8_t *ref       = h->cur_pic.ref_index[list];
 612             int16_t(*mv_cache)[2] = &sl->mv_cache[list][scan8[0]];
 613             int16_t(*mv)[2]       = h->cur_pic.motion_val[list];
 614             if (!USES_LIST(mb_type, list))
 615                 continue;
 616             av_assert2(!(IS_DIRECT(mb_type) && !sl->direct_spatial_mv_pred));
 617
 618             if (USES_LIST(top_type, list)) {
 619                 const int b_xy = h->mb2b_xy[top_xy] + 3 * b_stride;
 620                 AV_COPY128(mv_cache[0 - 1 * 8], mv[b_xy + 0]);
 621                 ref_cache[0 - 1 * 8] =
 622                 ref_cache[1 - 1 * 8] = ref[4 * top_xy + 2];
 623                 ref_cache[2 - 1 * 8] =
 624                 ref_cache[3 - 1 * 8] = ref[4 * top_xy + 3];
 625             } else {
 626                 AV_ZERO128(mv_cache[0 - 1 * 8]);
 627                 AV_WN32A(&ref_cache[0 - 1 * 8],
 628                          ((top_type ? LIST_NOT_USED : PART_NOT_AVAILABLE) & 0xFF) * 0x01010101u);
 629             }
 630
 631             if (mb_type & (MB_TYPE_16x8 | MB_TYPE_8x8)) {
 632                 for (i = 0; i < 2; i++) {
 633                     int cache_idx = -1 + i * 2 * 8;
 634                     if (USES_LIST(left_type[LEFT(i)], list)) {
 635                         const int b_xy  = h->mb2b_xy[left_xy[LEFT(i)]] + 3;
 636                         const int b8_xy = 4 * left_xy[LEFT(i)] + 1;
 637                         AV_COPY32(mv_cache[cache_idx],
 638                                   mv[b_xy + b_stride * left_block[0 + i * 2]]);
 639                         AV_COPY32(mv_cache[cache_idx + 8],
 640                                   mv[b_xy + b_stride * left_block[1 + i * 2]]);
 641                         ref_cache[cache_idx]     = ref[b8_xy + (left_block[0 + i * 2] & ~1)];
 642                         ref_cache[cache_idx + 8] = ref[b8_xy + (left_block[1 + i * 2] & ~1)];
 643                     } else {
 644                         AV_ZERO32(mv_cache[cache_idx]);
 645                         AV_ZERO32(mv_cache[cache_idx + 8]);
 646                         ref_cache[cache_idx]     =
 647                         ref_cache[cache_idx + 8] = (left_type[LEFT(i)]) ? LIST_NOT_USED
 648                                                                         : PART_NOT_AVAILABLE;
 649                     }
 650                 }
 651             } else {
 652                 if (USES_LIST(left_type[LTOP], list)) {
 653                     const int b_xy  = h->mb2b_xy[left_xy[LTOP]] + 3;
 654                     const int b8_xy = 4 * left_xy[LTOP] + 1;
 655                     AV_COPY32(mv_cache[-1], mv[b_xy + b_stride * left_block[0]]);
 656                     ref_cache[-1] = ref[b8_xy + (left_block[0] & ~1)];
 657                 } else {
 658                     AV_ZERO32(mv_cache[-1]);
 659                     ref_cache[-1] = left_type[LTOP] ? LIST_NOT_USED
 660                                                     : PART_NOT_AVAILABLE;
 661                 }
 662             }
 663
 664             if (USES_LIST(topright_type, list)) {
 665                 const int b_xy = h->mb2b_xy[topright_xy] + 3 * b_stride;
 666                 AV_COPY32(mv_cache[4 - 1 * 8], mv[b_xy]);
 667                 ref_cache[4 - 1 * 8] = ref[4 * topright_xy + 2];
 668             } else {
 669                 AV_ZERO32(mv_cache[4 - 1 * 8]);
 670                 ref_cache[4 - 1 * 8] = topright_type ? LIST_NOT_USED
 671                                                      : PART_NOT_AVAILABLE;
 672             }
 673             if(ref_cache[2 - 1*8] < 0 || ref_cache[4 - 1 * 8] < 0) {
 674                 if (USES_LIST(topleft_type, list)) {
 675                     const int b_xy  = h->mb2b_xy[topleft_xy] + 3 + b_stride +
 676                                       (sl->topleft_partition & 2 * b_stride);
 677                     const int b8_xy = 4 * topleft_xy + 1 + (sl->topleft_partition & 2);
 678                     AV_COPY32(mv_cache[-1 - 1 * 8], mv[b_xy]);
 679                     ref_cache[-1 - 1 * 8] = ref[b8_xy];
 680                 } else {
 681                     AV_ZERO32(mv_cache[-1 - 1 * 8]);
 682                     ref_cache[-1 - 1 * 8] = topleft_type ? LIST_NOT_USED
 683                                                          : PART_NOT_AVAILABLE;
 684                 }
 685             }
 686
 687             if ((mb_type & (MB_TYPE_SKIP | MB_TYPE_DIRECT2)) && !FRAME_MBAFF(h))
 688                 continue;
 689
 690             if (!(mb_type & (MB_TYPE_SKIP | MB_TYPE_DIRECT2))) {
 691                 uint8_t(*mvd_cache)[2]   = &sl->mvd_cache[list][scan8[0]];
 692                 uint8_t(*mvd)[2]         = sl->mvd_table[list];
 693                 ref_cache[2 + 8 * 0] =
 694                 ref_cache[2 + 8 * 2] = PART_NOT_AVAILABLE;
 695                 AV_ZERO32(mv_cache[2 + 8 * 0]);
 696                 AV_ZERO32(mv_cache[2 + 8 * 2]);
 697
 698                 if (CABAC(h)) {
 699                     if (USES_LIST(top_type, list)) {
 700                         const int b_xy = h->mb2br_xy[top_xy];
 701                         AV_COPY64(mvd_cache[0 - 1 * 8], mvd[b_xy + 0]);
 702                     } else {
 703                         AV_ZERO64(mvd_cache[0 - 1 * 8]);
 704                     }
 705                     if (USES_LIST(left_type[LTOP], list)) {
 706                         const int b_xy = h->mb2br_xy[left_xy[LTOP]] + 6;
 707                         AV_COPY16(mvd_cache[-1 + 0 * 8], mvd[b_xy - left_block[0]]);
 708                         AV_COPY16(mvd_cache[-1 + 1 * 8], mvd[b_xy - left_block[1]]);
 709                     } else {
 710                         AV_ZERO16(mvd_cache[-1 + 0 * 8]);
 711                         AV_ZERO16(mvd_cache[-1 + 1 * 8]);
 712                     }
 713                     if (USES_LIST(left_type[LBOT], list)) {
 714                         const int b_xy = h->mb2br_xy[left_xy[LBOT]] + 6;
 715                         AV_COPY16(mvd_cache[-1 + 2 * 8], mvd[b_xy - left_block[2]]);
 716                         AV_COPY16(mvd_cache[-1 + 3 * 8], mvd[b_xy - left_block[3]]);
 717                     } else {
 718                         AV_ZERO16(mvd_cache[-1 + 2 * 8]);
 719                         AV_ZERO16(mvd_cache[-1 + 3 * 8]);
 720                     }
 721                     AV_ZERO16(mvd_cache[2 + 8 * 0]);
 722                     AV_ZERO16(mvd_cache[2 + 8 * 2]);
 723                     if (sl->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B) {
 724                         uint8_t *direct_cache = &sl->direct_cache[scan8[0]];
 725                         uint8_t *direct_table = h->direct_table;
 726                         fill_rectangle(direct_cache, 4, 4, 8, MB_TYPE_16x16 >> 1, 1);
 727
 728                         if (IS_DIRECT(top_type)) {
 729                             AV_WN32A(&direct_cache[-1 * 8],
 730                                      0x01010101u * (MB_TYPE_DIRECT2 >> 1));
 731                         } else if (IS_8X8(top_type)) {
 732                             int b8_xy = 4 * top_xy;
 733                             direct_cache[0 - 1 * 8] = direct_table[b8_xy + 2];
 734                             direct_cache[2 - 1 * 8] = direct_table[b8_xy + 3];
 735                         } else {
 736                             AV_WN32A(&direct_cache[-1 * 8],
 737                                      0x01010101 * (MB_TYPE_16x16 >> 1));
 738                         }
 739
 740                         if (IS_DIRECT(left_type[LTOP]))
 741                             direct_cache[-1 + 0 * 8] = MB_TYPE_DIRECT2 >> 1;
 742                         else if (IS_8X8(left_type[LTOP]))
 743                             direct_cache[-1 + 0 * 8] = direct_table[4 * left_xy[LTOP] + 1 + (left_block[0] & ~1)];
 744                         else
 745                             direct_cache[-1 + 0 * 8] = MB_TYPE_16x16 >> 1;
 746
 747                         if (IS_DIRECT(left_type[LBOT]))
 748                             direct_cache[-1 + 2 * 8] = MB_TYPE_DIRECT2 >> 1;
 749                         else if (IS_8X8(left_type[LBOT]))
 750                             direct_cache[-1 + 2 * 8] = direct_table[4 * left_xy[LBOT] + 1 + (left_block[2] & ~1)];
 751                         else
 752                             direct_cache[-1 + 2 * 8] = MB_TYPE_16x16 >> 1;
 753                     }
 754                 }
 755             }
 756
 757 #define MAP_MVS                                                         \
 758     MAP_F2F(scan8[0] - 1 - 1 * 8, topleft_type)                         \
 759     MAP_F2F(scan8[0] + 0 - 1 * 8, top_type)                             \
 760     MAP_F2F(scan8[0] + 1 - 1 * 8, top_type)                             \
 761     MAP_F2F(scan8[0] + 2 - 1 * 8, top_type)                             \
 762     MAP_F2F(scan8[0] + 3 - 1 * 8, top_type)                             \
 763     MAP_F2F(scan8[0] + 4 - 1 * 8, topright_type)                        \
 764     MAP_F2F(scan8[0] - 1 + 0 * 8, left_type[LTOP])                      \
 765     MAP_F2F(scan8[0] - 1 + 1 * 8, left_type[LTOP])                      \
 766     MAP_F2F(scan8[0] - 1 + 2 * 8, left_type[LBOT])                      \
 767     MAP_F2F(scan8[0] - 1 + 3 * 8, left_type[LBOT])
 768
 769             if (FRAME_MBAFF(h)) {
 770                 if (MB_FIELD(sl)) {
 771
 772 #define MAP_F2F(idx, mb_type)                                           \
 773     if (!IS_INTERLACED(mb_type) && sl->ref_cache[list][idx] >= 0) {     \
 774         sl->ref_cache[list][idx]     *= 2;                              \
 775         sl->mv_cache[list][idx][1]   /= 2;                              \
 776         sl->mvd_cache[list][idx][1] >>= 1;                              \
 777     }
 778
 779                     MAP_MVS
 780                 } else {
 781
 782 #undef MAP_F2F
 783 #define MAP_F2F(idx, mb_type)                                           \
 784     if (IS_INTERLACED(mb_type) && sl->ref_cache[list][idx] >= 0) {      \
 785         sl->ref_cache[list][idx]    >>= 1;                              \
 786         sl->mv_cache[list][idx][1]   *= 2;                              \
 787         sl->mvd_cache[list][idx][1] <<= 1;                              \
 788     }
 789
 790                     MAP_MVS
 791 #undef MAP_F2F
 792                 }
 793             }
 794         }
 795     }
 796
 797     sl->neighbor_transform_size = !!IS_8x8DCT(top_type) + !!IS_8x8DCT(left_type[LTOP]);
 798 }
 799
 800 /**
 801  * decodes a P_SKIP or B_SKIP macroblock
 802  */
 803 static void av_unused decode_mb_skip(const H264Context *h, H264SliceContext *sl)
 804 {
 805     const int mb_xy = sl->mb_xy;
 806     int mb_type     = 0;
 807
 808     memset(h->non_zero_count[mb_xy], 0, 48);
 809
 810     if (MB_FIELD(sl))
 811         mb_type |= MB_TYPE_INTERLACED;
 812
 813     if (sl->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B) {
 814         // just for fill_caches. pred_direct_motion will set the real mb_type
 815         mb_type |= MB_TYPE_L0L1 | MB_TYPE_DIRECT2 | MB_TYPE_SKIP;
 816         if (sl->direct_spatial_mv_pred) {
 817             fill_decode_neighbors(h, sl, mb_type);
 818             fill_decode_caches(h, sl, mb_type); //FIXME check what is needed and what not ...
 819         }
 820         ff_h264_pred_direct_motion(h, sl, &mb_type);
 821         mb_type |= MB_TYPE_SKIP;
 822     } else {
 823         mb_type |= MB_TYPE_16x16 | MB_TYPE_P0L0 | MB_TYPE_P1L0 | MB_TYPE_SKIP;
 824
 825         fill_decode_neighbors(h, sl, mb_type);
 826         pred_pskip_motion(h, sl);
 827     }
 828
 829     write_back_motion(h, sl, mb_type);
 830     h->cur_pic.mb_type[mb_xy]      = mb_type;
 831     h->cur_pic.qscale_table[mb_xy] = sl->qscale;
 832     h->slice_table[mb_xy]          = sl->slice_num;
 833     sl->prev_mb_skipped            = 1;
 834 }
 835
 836 #endif /* AVCODEC_H264_MVPRED_H */