git.sesse.net Git - x264/blob - common/common.h

   1 /*****************************************************************************
   2  * common.h: h264 encoder
   3  *****************************************************************************
   4  * Copyright (C) 2003-2008 x264 project
   5  *
   6  * Authors: Laurent Aimar <fenrir@via.ecp.fr>
   7  *          Loren Merritt <lorenm@u.washington.edu>
   8  *
   9  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  10  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  11  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  12  * (at your option) any later version.
  13  *
  14  * This program 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
  17  * GNU General Public License for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  20  * along with this program; if not, write to the Free Software
  21  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02111, USA.
  22  *****************************************************************************/
  23
  24 #ifndef X264_COMMON_H
  25 #define X264_COMMON_H
  26
  27 /****************************************************************************
  28  * Macros
  29  ****************************************************************************/
  30 #define X264_MIN(a,b) ( (a)<(b) ? (a) : (b) )
  31 #define X264_MAX(a,b) ( (a)>(b) ? (a) : (b) )
  32 #define X264_MIN3(a,b,c) X264_MIN((a),X264_MIN((b),(c)))
  33 #define X264_MAX3(a,b,c) X264_MAX((a),X264_MAX((b),(c)))
  34 #define X264_MIN4(a,b,c,d) X264_MIN((a),X264_MIN3((b),(c),(d)))
  35 #define X264_MAX4(a,b,c,d) X264_MAX((a),X264_MAX3((b),(c),(d)))
  36 #define XCHG(type,a,b) do{ type t = a; a = b; b = t; } while(0)
  37 #define IS_DISPOSABLE(type) ( type == X264_TYPE_B )
  38 #define FIX8(f) ((int)(f*(1<<8)+.5))
  39
  40 #define CHECKED_MALLOC( var, size )\
  41 do {\
  42     var = x264_malloc( size );\
  43     if( !var )\
  44         goto fail;\
  45 } while( 0 )
  46 #define CHECKED_MALLOCZERO( var, size )\
  47 do {\
  48     CHECKED_MALLOC( var, size );\
  49     memset( var, 0, size );\
  50 } while( 0 )
  51
  52 #define X264_BFRAME_MAX 16
  53 #define X264_THREAD_MAX 128
  54 #define X264_PCM_COST (386*8)
  55 #define X264_LOOKAHEAD_MAX 250
  56 // arbitrary, but low because SATD scores are 1/4 normal
  57 #define X264_LOOKAHEAD_QP 12
  58
  59 // number of pixels (per thread) in progress at any given time.
  60 // 16 for the macroblock in progress + 3 for deblocking + 3 for motion compensation filter + 2 for extra safety
  61 #define X264_THREAD_HEIGHT 24
  62
  63 /* WEIGHTP_FAKE is set when mb_tree & psy are enabled, but normal weightp is disabled
  64  * (such as in baseline). It checks for fades in lookahead and adjusts qp accordingly
  65  * to increase quality. Defined as (-1) so that if(i_weighted_pred > 0) is true only when
  66  * real weights are being used. */
  67
  68 #define X264_WEIGHTP_FAKE (-1)
  69
  70 /****************************************************************************
  71  * Includes
  72  ****************************************************************************/
  73 #include <sys/stat.h>
  74 #include "osdep.h"
  75 #include <stdarg.h>
  76 #include <stddef.h>
  77 #include <stdlib.h>
  78 #include <string.h>
  79 #include <assert.h>
  80 #include <limits.h>
  81
  82 /* Unions for type-punning.
  83  * Mn: load or store n bits, aligned, native-endian
  84  * CPn: copy n bits, aligned, native-endian
  85  * we don't use memcpy for CPn because memcpy's args aren't assumed to be aligned */
  86 typedef union { uint16_t i; uint8_t  c[2]; } MAY_ALIAS x264_union16_t;
  87 typedef union { uint32_t i; uint16_t b[2]; uint8_t  c[4]; } MAY_ALIAS x264_union32_t;
  88 typedef union { uint64_t i; uint32_t a[2]; uint16_t b[4]; uint8_t c[8]; } MAY_ALIAS x264_union64_t;
  89 #define M16(src) (((x264_union16_t*)(src))->i)
  90 #define M32(src) (((x264_union32_t*)(src))->i)
  91 #define M64(src) (((x264_union64_t*)(src))->i)
  92 #define CP16(dst,src) M16(dst) = M16(src)
  93 #define CP32(dst,src) M32(dst) = M32(src)
  94 #define CP64(dst,src) M64(dst) = M64(src)
  95
  96 #include "x264.h"
  97 #include "bs.h"
  98 #include "set.h"
  99 #include "predict.h"
 100 #include "pixel.h"
 101 #include "mc.h"
 102 #include "frame.h"
 103 #include "dct.h"
 104 #include "cabac.h"
 105 #include "quant.h"
 106 #include "config.h"
 107
 108 /****************************************************************************
 109  * General functions
 110  ****************************************************************************/
 111 /* x264_malloc : will do or emulate a memalign
 112  * you have to use x264_free for buffers allocated with x264_malloc */
 113 void *x264_malloc( int );
 114 void  x264_free( void * );
 115
 116 /* x264_slurp_file: malloc space for the whole file and read it */
 117 char *x264_slurp_file( const char *filename );
 118
 119 /* mdate: return the current date in microsecond */
 120 int64_t x264_mdate( void );
 121
 122 /* x264_param2string: return a (malloced) string containing most of
 123  * the encoding options */
 124 char *x264_param2string( x264_param_t *p, int b_res );
 125
 126 int x264_nal_encode( uint8_t *dst, int b_annexb, x264_nal_t *nal );
 127
 128 /* log */
 129 void x264_log( x264_t *h, int i_level, const char *psz_fmt, ... );
 130
 131 void x264_reduce_fraction( int *n, int *d );
 132 void x264_init_vlc_tables();
 133
 134 static inline uint8_t x264_clip_uint8( int x )
 135 {
 136     return x&(~255) ? (-x)>>31 : x;
 137 }
 138
 139 static inline int x264_clip3( int v, int i_min, int i_max )
 140 {
 141     return ( (v < i_min) ? i_min : (v > i_max) ? i_max : v );
 142 }
 143
 144 static inline double x264_clip3f( double v, double f_min, double f_max )
 145 {
 146     return ( (v < f_min) ? f_min : (v > f_max) ? f_max : v );
 147 }
 148
 149 static inline int x264_median( int a, int b, int c )
 150 {
 151     int t = (a-b)&((a-b)>>31);
 152     a -= t;
 153     b += t;
 154     b -= (b-c)&((b-c)>>31);
 155     b += (a-b)&((a-b)>>31);
 156     return b;
 157 }
 158
 159 static inline void x264_median_mv( int16_t *dst, int16_t *a, int16_t *b, int16_t *c )
 160 {
 161     dst[0] = x264_median( a[0], b[0], c[0] );
 162     dst[1] = x264_median( a[1], b[1], c[1] );
 163 }
 164
 165 static inline int x264_predictor_difference( int16_t (*mvc)[2], intptr_t i_mvc )
 166 {
 167     int sum = 0, i;
 168     for( i = 0; i < i_mvc-1; i++ )
 169     {
 170         sum += abs( mvc[i][0] - mvc[i+1][0] )
 171              + abs( mvc[i][1] - mvc[i+1][1] );
 172     }
 173     return sum;
 174 }
 175
 176 static inline uint32_t x264_cabac_amvd_sum( int16_t *mvdleft, int16_t *mvdtop )
 177 {
 178     int amvd0 = abs(mvdleft[0]) + abs(mvdtop[0]);
 179     int amvd1 = abs(mvdleft[1]) + abs(mvdtop[1]);
 180     amvd0 = (amvd0 > 2) + (amvd0 > 32);
 181     amvd1 = (amvd1 > 2) + (amvd1 > 32);
 182     return amvd0 + (amvd1<<16);
 183 }
 184
 185 extern const uint8_t x264_exp2_lut[64];
 186 extern const float x264_log2_lut[128];
 187 extern const float x264_log2_lz_lut[32];
 188
 189 /* Not a general-purpose function; multiplies input by -1/6 to convert
 190  * qp to qscale. */
 191 static ALWAYS_INLINE int x264_exp2fix8( float x )
 192 {
 193     int i = x*(-64.f/6.f) + 512.5f;
 194     if( i < 0 ) return 0;
 195     if( i > 1023 ) return 0xffff;
 196     return (x264_exp2_lut[i&63]+256) << (i>>6) >> 8;
 197 }
 198
 199 static ALWAYS_INLINE float x264_log2( uint32_t x )
 200 {
 201     int lz = x264_clz( x );
 202     return x264_log2_lut[(x<<lz>>24)&0x7f] + x264_log2_lz_lut[lz];
 203 }
 204
 205 /****************************************************************************
 206  *
 207  ****************************************************************************/
 208 enum slice_type_e
 209 {
 210     SLICE_TYPE_P  = 0,
 211     SLICE_TYPE_B  = 1,
 212     SLICE_TYPE_I  = 2,
 213     SLICE_TYPE_SP = 3,
 214     SLICE_TYPE_SI = 4
 215 };
 216
 217 static const char slice_type_to_char[] = { 'P', 'B', 'I', 'S', 'S' };
 218
 219 typedef struct
 220 {
 221     x264_sps_t *sps;
 222     x264_pps_t *pps;
 223
 224     int i_type;
 225     int i_first_mb;
 226     int i_last_mb;
 227
 228     int i_pps_id;
 229
 230     int i_frame_num;
 231
 232     int b_mbaff;
 233     int b_field_pic;
 234     int b_bottom_field;
 235
 236     int i_idr_pic_id;   /* -1 if nal_type != 5 */
 237
 238     int i_poc_lsb;
 239     int i_delta_poc_bottom;
 240
 241     int i_delta_poc[2];
 242     int i_redundant_pic_cnt;
 243
 244     int b_direct_spatial_mv_pred;
 245
 246     int b_num_ref_idx_override;
 247     int i_num_ref_idx_l0_active;
 248     int i_num_ref_idx_l1_active;
 249
 250     int b_ref_pic_list_reordering_l0;
 251     int b_ref_pic_list_reordering_l1;
 252     struct
 253     {
 254         int idc;
 255         int arg;
 256     } ref_pic_list_order[2][16];
 257
 258     /* P-frame weighting */
 259     x264_weight_t weight[32][3];
 260
 261     int i_mmco_remove_from_end;
 262     int i_mmco_command_count;
 263     struct /* struct for future expansion */
 264     {
 265         int i_difference_of_pic_nums;
 266         int i_poc;
 267     } mmco[16];
 268
 269     int i_cabac_init_idc;
 270
 271     int i_qp;
 272     int i_qp_delta;
 273     int b_sp_for_swidth;
 274     int i_qs_delta;
 275
 276     /* deblocking filter */
 277     int i_disable_deblocking_filter_idc;
 278     int i_alpha_c0_offset;
 279     int i_beta_offset;
 280
 281 } x264_slice_header_t;
 282
 283 typedef struct x264_lookahead_t
 284 {
 285     volatile uint8_t              b_exit_thread;
 286     uint8_t                       b_thread_active;
 287     uint8_t                       b_analyse_keyframe;
 288     int                           i_last_keyframe;
 289     int                           i_slicetype_length;
 290     x264_frame_t                  *last_nonb;
 291     x264_synch_frame_list_t       ifbuf;
 292     x264_synch_frame_list_t       next;
 293     x264_synch_frame_list_t       ofbuf;
 294 } x264_lookahead_t;
 295
 296 /* From ffmpeg
 297  */
 298 #define X264_SCAN8_SIZE (6*8)
 299 #define X264_SCAN8_0 (4+1*8)
 300
 301 static const int x264_scan8[16+2*4+3] =
 302 {
 303     /* Luma */
 304     4+1*8, 5+1*8, 4+2*8, 5+2*8,
 305     6+1*8, 7+1*8, 6+2*8, 7+2*8,
 306     4+3*8, 5+3*8, 4+4*8, 5+4*8,
 307     6+3*8, 7+3*8, 6+4*8, 7+4*8,
 308
 309     /* Cb */
 310     1+1*8, 2+1*8,
 311     1+2*8, 2+2*8,
 312
 313     /* Cr */
 314     1+4*8, 2+4*8,
 315     1+5*8, 2+5*8,
 316
 317     /* Luma DC */
 318     4+5*8,
 319
 320     /* Chroma DC */
 321     5+5*8, 6+5*8
 322 };
 323 /*
 324    0 1 2 3 4 5 6 7
 325  0
 326  1   B B   L L L L
 327  2   B B   L L L L
 328  3         L L L L
 329  4   R R   L L L L
 330  5   R R   DyDuDv
 331 */
 332
 333 typedef struct x264_ratecontrol_t   x264_ratecontrol_t;
 334
 335 struct x264_t
 336 {
 337     /* encoder parameters */
 338     x264_param_t    param;
 339
 340     x264_t          *thread[X264_THREAD_MAX+1];
 341     x264_pthread_t  thread_handle;
 342     int             b_thread_active;
 343     int             i_thread_phase; /* which thread to use for the next frame */
 344     int             i_threadslice_start; /* first row in this thread slice */
 345     int             i_threadslice_end; /* row after the end of this thread slice */
 346
 347     /* bitstream output */
 348     struct
 349     {
 350         int         i_nal;
 351         int         i_nals_allocated;
 352         x264_nal_t  *nal;
 353         int         i_bitstream;    /* size of p_bitstream */
 354         uint8_t     *p_bitstream;   /* will hold data for all nal */
 355         bs_t        bs;
 356     } out;
 357
 358     uint8_t *nal_buffer;
 359     int      nal_buffer_size;
 360
 361     /**** thread synchronization starts here ****/
 362
 363     /* frame number/poc */
 364     int             i_frame;
 365     int             i_frame_num;
 366
 367     int             i_thread_frames; /* Number of different frames being encoded by threads;
 368                                       * 1 when sliced-threads is on. */
 369     int             i_nal_type;
 370     int             i_nal_ref_idc;
 371
 372     /* We use only one SPS and one PPS */
 373     x264_sps_t      sps_array[1];
 374     x264_sps_t      *sps;
 375     x264_pps_t      pps_array[1];
 376     x264_pps_t      *pps;
 377     int             i_idr_pic_id;
 378
 379     /* Timebase multiplier for DTS compression */
 380     int             i_dts_compress_multiplier;
 381
 382     /* quantization matrix for decoding, [cqm][qp%6][coef] */
 383     int             (*dequant4_mf[4])[16];   /* [4][6][16] */
 384     int             (*dequant8_mf[2])[64];   /* [2][6][64] */
 385     /* quantization matrix for trellis, [cqm][qp][coef] */
 386     int             (*unquant4_mf[4])[16];   /* [4][52][16] */
 387     int             (*unquant8_mf[2])[64];   /* [2][52][64] */
 388     /* quantization matrix for deadzone */
 389     uint16_t        (*quant4_mf[4])[16];     /* [4][52][16] */
 390     uint16_t        (*quant8_mf[2])[64];     /* [2][52][64] */
 391     uint16_t        (*quant4_bias[4])[16];   /* [4][52][16] */
 392     uint16_t        (*quant8_bias[2])[64];   /* [2][52][64] */
 393
 394     /* mv/ref cost arrays.  Indexed by lambda instead of
 395      * qp because, due to rounding, some quantizers share
 396      * lambdas.  This saves memory. */
 397     uint16_t *cost_mv[92];
 398     uint16_t *cost_mv_fpel[92][4];
 399
 400     const uint8_t   *chroma_qp_table; /* includes both the nonlinear luma->chroma mapping and chroma_qp_offset */
 401
 402     ALIGNED_16( uint32_t nr_residual_sum[2][64] );
 403     ALIGNED_16( uint16_t nr_offset[2][64] );
 404     uint32_t        nr_count[2];
 405
 406     /* Slice header */
 407     x264_slice_header_t sh;
 408
 409     /* cabac context */
 410     x264_cabac_t    cabac;
 411
 412     struct
 413     {
 414         /* Frames to be encoded (whose types have been decided) */
 415         x264_frame_t **current;
 416         /* Unused frames: 0 = fenc, 1 = fdec */
 417         x264_frame_t **unused[2];
 418
 419         /* Unused blank frames (for duplicates) */
 420         x264_frame_t **blank_unused;
 421
 422         /* frames used for reference + sentinels */
 423         x264_frame_t *reference[16+2];
 424
 425         int i_last_keyframe; /* Frame number of the last keyframe */
 426
 427         int i_input;    /* Number of input frames already accepted */
 428
 429         int i_max_dpb;  /* Number of frames allocated in the decoded picture buffer */
 430         int i_max_ref0;
 431         int i_max_ref1;
 432         int i_delay;    /* Number of frames buffered for B reordering */
 433         int     i_bframe_delay;
 434         int64_t i_bframe_delay_time;
 435         int64_t i_init_delta;
 436         int64_t i_prev_dts[2];
 437         int b_have_lowres;  /* Whether 1/2 resolution luma planes are being used */
 438         int b_have_sub8x8_esa;
 439     } frames;
 440
 441     /* current frame being encoded */
 442     x264_frame_t    *fenc;
 443
 444     /* frame being reconstructed */
 445     x264_frame_t    *fdec;
 446
 447     /* references lists */
 448     int             i_ref0;
 449     x264_frame_t    *fref0[16+3];     /* ref list 0 */
 450     int             i_ref1;
 451     x264_frame_t    *fref1[16+3];     /* ref list 1 */
 452     int             b_ref_reorder[2];
 453
 454
 455
 456     /* Current MB DCT coeffs */
 457     struct
 458     {
 459         ALIGNED_16( int16_t luma16x16_dc[16] );
 460         ALIGNED_16( int16_t chroma_dc[2][4] );
 461         // FIXME share memory?
 462         ALIGNED_16( int16_t luma8x8[4][64] );
 463         ALIGNED_16( int16_t luma4x4[16+8][16] );
 464     } dct;
 465
 466     /* MB table and cache for current frame/mb */
 467     struct
 468     {
 469         int     i_mb_count;                 /* number of mbs in a frame */
 470
 471         /* Strides */
 472         int     i_mb_stride;
 473         int     i_b8_stride;
 474         int     i_b4_stride;
 475
 476         /* Current index */
 477         int     i_mb_x;
 478         int     i_mb_y;
 479         int     i_mb_xy;
 480         int     i_b8_xy;
 481         int     i_b4_xy;
 482
 483         /* Search parameters */
 484         int     i_me_method;
 485         int     i_subpel_refine;
 486         int     b_chroma_me;
 487         int     b_trellis;
 488         int     b_noise_reduction;
 489         int     i_psy_rd; /* Psy RD strength--fixed point value*/
 490         int     i_psy_trellis; /* Psy trellis strength--fixed point value*/
 491
 492         int     b_interlaced;
 493
 494         /* Allowed qpel MV range to stay within the picture + emulated edge pixels */
 495         int     mv_min[2];
 496         int     mv_max[2];
 497         /* Subpel MV range for motion search.
 498          * same mv_min/max but includes levels' i_mv_range. */
 499         int     mv_min_spel[2];
 500         int     mv_max_spel[2];
 501         /* Fullpel MV range for motion search */
 502         int     mv_min_fpel[2];
 503         int     mv_max_fpel[2];
 504
 505         /* neighboring MBs */
 506         unsigned int i_neighbour;
 507         unsigned int i_neighbour8[4];       /* neighbours of each 8x8 or 4x4 block that are available */
 508         unsigned int i_neighbour4[16];      /* at the time the block is coded */
 509         unsigned int i_neighbour_intra;     /* for constrained intra pred */
 510         int     i_mb_type_top;
 511         int     i_mb_type_left;
 512         int     i_mb_type_topleft;
 513         int     i_mb_type_topright;
 514         int     i_mb_prev_xy;
 515         int     i_mb_top_xy;
 516
 517         /**** thread synchronization ends here ****/
 518         /* subsequent variables are either thread-local or constant,
 519          * and won't be copied from one thread to another */
 520
 521         /* mb table */
 522         int8_t  *type;                      /* mb type */
 523         int8_t  *qp;                        /* mb qp */
 524         int16_t *cbp;                       /* mb cbp: 0x0?: luma, 0x?0: chroma, 0x100: luma dc, 0x0200 and 0x0400: chroma dc  (all set for PCM)*/
 525         int8_t  (*intra4x4_pred_mode)[8];   /* intra4x4 pred mode. for non I4x4 set to I_PRED_4x4_DC(2) */
 526                                             /* actually has only 7 entries; set to 8 for write-combining optimizations */
 527         uint8_t (*non_zero_count)[16+4+4];  /* nzc. for I_PCM set to 16 */
 528         int8_t  *chroma_pred_mode;          /* chroma_pred_mode. cabac only. for non intra I_PRED_CHROMA_DC(0) */
 529         int16_t (*mv[2])[2];                /* mb mv. set to 0 for intra mb */
 530         int16_t (*mvd[2])[2];               /* mb mv difference with predict. set to 0 if intra. cabac only */
 531         int8_t   *ref[2];                   /* mb ref. set to -1 if non used (intra or Lx only) */
 532         int16_t (*mvr[2][32])[2];           /* 16x16 mv for each possible ref */
 533         int8_t  *skipbp;                    /* block pattern for SKIP or DIRECT (sub)mbs. B-frames + cabac only */
 534         int8_t  *mb_transform_size;         /* transform_size_8x8_flag of each mb */
 535         uint8_t *intra_border_backup[2][3]; /* bottom pixels of the previous mb row, used for intra prediction after the framebuffer has been deblocked */
 536
 537          /* buffer for weighted versions of the reference frames */
 538         uint8_t *p_weight_buf[16];
 539
 540         /* current value */
 541         int     i_type;
 542         int     i_partition;
 543         ALIGNED_4( uint8_t i_sub_partition[4] );
 544         int     b_transform_8x8;
 545
 546         int     i_cbp_luma;
 547         int     i_cbp_chroma;
 548
 549         int     i_intra16x16_pred_mode;
 550         int     i_chroma_pred_mode;
 551
 552         /* skip flags for i4x4 and i8x8
 553          * 0 = encode as normal.
 554          * 1 (non-RD only) = the DCT is still in h->dct, restore fdec and skip reconstruction.
 555          * 2 (RD only) = the DCT has since been overwritten by RD; restore that too. */
 556         int i_skip_intra;
 557         /* skip flag for motion compensation */
 558         /* if we've already done MC, we don't need to do it again */
 559         int b_skip_mc;
 560         /* set to true if we are re-encoding a macroblock. */
 561         int b_reencode_mb;
 562         int ip_offset; /* Used by PIR to offset the quantizer of intra-refresh blocks. */
 563
 564         struct
 565         {
 566             /* space for p_fenc and p_fdec */
 567 #define FENC_STRIDE 16
 568 #define FDEC_STRIDE 32
 569             ALIGNED_16( uint8_t fenc_buf[24*FENC_STRIDE] );
 570             ALIGNED_16( uint8_t fdec_buf[27*FDEC_STRIDE] );
 571
 572             /* i4x4 and i8x8 backup data, for skipping the encode stage when possible */
 573             ALIGNED_16( uint8_t i4x4_fdec_buf[16*16] );
 574             ALIGNED_16( uint8_t i8x8_fdec_buf[16*16] );
 575             ALIGNED_16( int16_t i8x8_dct_buf[3][64] );
 576             ALIGNED_16( int16_t i4x4_dct_buf[15][16] );
 577             uint32_t i4x4_nnz_buf[4];
 578             uint32_t i8x8_nnz_buf[4];
 579             int i4x4_cbp;
 580             int i8x8_cbp;
 581
 582             /* Psy trellis DCT data */
 583             ALIGNED_16( int16_t fenc_dct8[4][64] );
 584             ALIGNED_16( int16_t fenc_dct4[16][16] );
 585
 586             /* Psy RD SATD scores */
 587             int fenc_satd[4][4];
 588             int fenc_satd_sum;
 589             int fenc_sa8d[2][2];
 590             int fenc_sa8d_sum;
 591
 592             /* pointer over mb of the frame to be compressed */
 593             uint8_t *p_fenc[3];
 594             /* pointer to the actual source frame, not a block copy */
 595             uint8_t *p_fenc_plane[3];
 596
 597             /* pointer over mb of the frame to be reconstructed  */
 598             uint8_t *p_fdec[3];
 599
 600             /* pointer over mb of the references */
 601             int i_fref[2];
 602             uint8_t *p_fref[2][32][4+2]; /* last: lN, lH, lV, lHV, cU, cV */
 603             uint8_t *p_fref_w[32];  /* weighted fullpel luma */
 604             uint16_t *p_integral[2][16];
 605
 606             /* fref stride */
 607             int     i_stride[3];
 608         } pic;
 609
 610         /* cache */
 611         struct
 612         {
 613             /* real intra4x4_pred_mode if I_4X4 or I_8X8, I_PRED_4x4_DC if mb available, -1 if not */
 614             ALIGNED_8( int8_t intra4x4_pred_mode[X264_SCAN8_SIZE] );
 615
 616             /* i_non_zero_count if available else 0x80 */
 617             ALIGNED_4( uint8_t non_zero_count[X264_SCAN8_SIZE] );
 618
 619             /* -1 if unused, -2 if unavailable */
 620             ALIGNED_4( int8_t ref[2][X264_SCAN8_SIZE] );
 621
 622             /* 0 if not available */
 623             ALIGNED_16( int16_t mv[2][X264_SCAN8_SIZE][2] );
 624             ALIGNED_8( int16_t mvd[2][X264_SCAN8_SIZE][2] );
 625
 626             /* 1 if SKIP or DIRECT. set only for B-frames + CABAC */
 627             ALIGNED_4( int8_t skip[X264_SCAN8_SIZE] );
 628
 629             ALIGNED_4( int16_t direct_mv[2][4][2] );
 630             ALIGNED_4( int8_t  direct_ref[2][4] );
 631             ALIGNED_4( int16_t pskip_mv[2] );
 632
 633             /* number of neighbors (top and left) that used 8x8 dct */
 634             int     i_neighbour_transform_size;
 635             int     i_neighbour_interlaced;
 636
 637             /* neighbor CBPs */
 638             int     i_cbp_top;
 639             int     i_cbp_left;
 640         } cache;
 641
 642         /* */
 643         int     i_qp;       /* current qp */
 644         int     i_chroma_qp;
 645         int     i_last_qp;  /* last qp */
 646         int     i_last_dqp; /* last delta qp */
 647         int     b_variable_qp; /* whether qp is allowed to vary per macroblock */
 648         int     b_lossless;
 649         int     b_direct_auto_read; /* take stats for --direct auto from the 2pass log */
 650         int     b_direct_auto_write; /* analyse direct modes, to use and/or save */
 651
 652         /* lambda values */
 653         int     i_trellis_lambda2[2][2]; /* [luma,chroma][inter,intra] */
 654         int     i_psy_rd_lambda;
 655         int     i_chroma_lambda2_offset;
 656
 657         /* B_direct and weighted prediction */
 658         int16_t dist_scale_factor[16][2];
 659         int8_t bipred_weight_buf[2][32][4];
 660         int8_t (*bipred_weight)[4];
 661         /* maps fref1[0]'s ref indices into the current list0 */
 662 #define map_col_to_list0(col) h->mb.map_col_to_list0[col+2]
 663         int8_t  map_col_to_list0[18];
 664         int ref_blind_dupe; /* The index of the blind reference frame duplicate. */
 665     } mb;
 666
 667     /* rate control encoding only */
 668     x264_ratecontrol_t *rc;
 669
 670     /* stats */
 671     struct
 672     {
 673         /* Current frame stats */
 674         struct
 675         {
 676             /* MV bits (MV+Ref+Block Type) */
 677             int i_mv_bits;
 678             /* Texture bits (DCT coefs) */
 679             int i_tex_bits;
 680             /* ? */
 681             int i_misc_bits;
 682             /* MB type counts */
 683             int i_mb_count[19];
 684             int i_mb_count_i;
 685             int i_mb_count_p;
 686             int i_mb_count_skip;
 687             int i_mb_count_8x8dct[2];
 688             int i_mb_count_ref[2][32];
 689             int i_mb_partition[17];
 690             int i_mb_cbp[6];
 691             int i_mb_pred_mode[3][13];
 692             /* Adaptive direct mv pred */
 693             int i_direct_score[2];
 694             /* Metrics */
 695             int64_t i_ssd[3];
 696             double f_ssim;
 697         } frame;
 698
 699         /* Cumulated stats */
 700
 701         /* per slice info */
 702         int     i_frame_count[5];
 703         int64_t i_frame_size[5];
 704         double  f_frame_qp[5];
 705         int     i_consecutive_bframes[X264_BFRAME_MAX+1];
 706         /* */
 707         int64_t i_ssd_global[5];
 708         double  f_psnr_average[5];
 709         double  f_psnr_mean_y[5];
 710         double  f_psnr_mean_u[5];
 711         double  f_psnr_mean_v[5];
 712         double  f_ssim_mean_y[5];
 713         /* */
 714         int64_t i_mb_count[5][19];
 715         int64_t i_mb_partition[2][17];
 716         int64_t i_mb_count_8x8dct[2];
 717         int64_t i_mb_count_ref[2][2][32];
 718         int64_t i_mb_cbp[6];
 719         int64_t i_mb_pred_mode[3][13];
 720         /* */
 721         int     i_direct_score[2];
 722         int     i_direct_frames[2];
 723         /* num p-frames weighted */
 724         int     i_wpred[3];
 725
 726     } stat;
 727
 728     void *scratch_buffer; /* for any temporary storage that doesn't want repeated malloc */
 729
 730     /* CPU functions dependents */
 731     x264_predict_t      predict_16x16[4+3];
 732     x264_predict_t      predict_8x8c[4+3];
 733     x264_predict8x8_t   predict_8x8[9+3];
 734     x264_predict_t      predict_4x4[9+3];
 735     x264_predict_8x8_filter_t predict_8x8_filter;
 736
 737     x264_pixel_function_t pixf;
 738     x264_mc_functions_t   mc;
 739     x264_dct_function_t   dctf;
 740     x264_zigzag_function_t zigzagf;
 741     x264_quant_function_t quantf;
 742     x264_deblock_function_t loopf;
 743
 744 #if VISUALIZE
 745     struct visualize_t *visualize;
 746 #endif
 747     x264_lookahead_t *lookahead;
 748 };
 749
 750 // included at the end because it needs x264_t
 751 #include "macroblock.h"
 752
 753 #ifdef HAVE_MMX
 754 #include "x86/util.h"
 755 #endif
 756
 757 #endif
 758