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