git.sesse.net Git - x264/blob - common/frame.c

   1 /*****************************************************************************
   2  * frame.c: frame handling
   3  *****************************************************************************
   4  * Copyright (C) 2003-2014 x264 project
   5  *
   6  * Authors: Laurent Aimar <fenrir@via.ecp.fr>
   7  *          Loren Merritt <lorenm@u.washington.edu>
   8  *          Fiona Glaser <fiona@x264.com>
   9  *
  10  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  11  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  12  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  13  * (at your option) any later version.
  14  *
  15  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  16  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  17  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  18  * GNU General Public License for more details.
  19  *
  20  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  21  * along with this program; if not, write to the Free Software
  22  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02111, USA.
  23  *
  24  * This program is also available under a commercial proprietary license.
  25  * For more information, contact us at licensing@x264.com.
  26  *****************************************************************************/
  27
  28 #include "common.h"
  29
  30 static int align_stride( int x, int align, int disalign )
  31 {
  32     x = ALIGN( x, align );
  33     if( !(x&(disalign-1)) )
  34         x += align;
  35     return x;
  36 }
  37
  38 static int align_plane_size( int x, int disalign )
  39 {
  40     if( !(x&(disalign-1)) )
  41         x += 128;
  42     return x;
  43 }
  44
  45 static int x264_frame_internal_csp( int external_csp )
  46 {
  47     switch( external_csp & X264_CSP_MASK )
  48     {
  49         case X264_CSP_NV12:
  50         case X264_CSP_I420:
  51         case X264_CSP_YV12:
  52             return X264_CSP_NV12;
  53         case X264_CSP_NV16:
  54         case X264_CSP_I422:
  55         case X264_CSP_YV16:
  56             return X264_CSP_NV16;
  57         case X264_CSP_I444:
  58         case X264_CSP_YV24:
  59         case X264_CSP_BGR:
  60         case X264_CSP_BGRA:
  61         case X264_CSP_RGB:
  62             return X264_CSP_I444;
  63         default:
  64             return X264_CSP_NONE;
  65     }
  66 }
  67
  68 static x264_frame_t *x264_frame_new( x264_t *h, int b_fdec )
  69 {
  70     x264_frame_t *frame;
  71     int i_csp = x264_frame_internal_csp( h->param.i_csp );
  72     int i_mb_count = h->mb.i_mb_count;
  73     int i_stride, i_width, i_lines, luma_plane_count;
  74     int i_padv = PADV << PARAM_INTERLACED;
  75     int align = 16;
  76 #if ARCH_X86 || ARCH_X86_64
  77     if( h->param.cpu&X264_CPU_CACHELINE_64 )
  78         align = 64;
  79     else if( h->param.cpu&X264_CPU_CACHELINE_32 || h->param.cpu&X264_CPU_AVX2 )
  80         align = 32;
  81 #endif
  82 #if ARCH_PPC
  83     int disalign = 1<<9;
  84 #else
  85     int disalign = 1<<10;
  86 #endif
  87
  88     CHECKED_MALLOCZERO( frame, sizeof(x264_frame_t) );
  89     PREALLOC_INIT
  90
  91     /* allocate frame data (+64 for extra data for me) */
  92     i_width  = h->mb.i_mb_width*16;
  93     i_lines  = h->mb.i_mb_height*16;
  94     i_stride = align_stride( i_width + 2*PADH, align, disalign );
  95
  96     if( i_csp == X264_CSP_NV12 || i_csp == X264_CSP_NV16 )
  97     {
  98         luma_plane_count = 1;
  99         frame->i_plane = 2;
 100         for( int i = 0; i < 2; i++ )
 101         {
 102             frame->i_width[i] = i_width >> i;
 103             frame->i_lines[i] = i_lines >> (i && i_csp == X264_CSP_NV12);
 104             frame->i_stride[i] = i_stride;
 105         }
 106     }
 107     else if( i_csp == X264_CSP_I444 )
 108     {
 109         luma_plane_count = 3;
 110         frame->i_plane = 3;
 111         for( int i = 0; i < 3; i++ )
 112         {
 113             frame->i_width[i] = i_width;
 114             frame->i_lines[i] = i_lines;
 115             frame->i_stride[i] = i_stride;
 116         }
 117     }
 118     else
 119         goto fail;
 120
 121     frame->i_csp = i_csp;
 122     frame->i_width_lowres = frame->i_width[0]/2;
 123     frame->i_lines_lowres = frame->i_lines[0]/2;
 124     frame->i_stride_lowres = align_stride( frame->i_width_lowres + 2*PADH, align, disalign<<1 );
 125
 126     for( int i = 0; i < h->param.i_bframe + 2; i++ )
 127         for( int j = 0; j < h->param.i_bframe + 2; j++ )
 128             PREALLOC( frame->i_row_satds[i][j], i_lines/16 * sizeof(int) );
 129
 130     frame->i_poc = -1;
 131     frame->i_type = X264_TYPE_AUTO;
 132     frame->i_qpplus1 = X264_QP_AUTO;
 133     frame->i_pts = -1;
 134     frame->i_frame = -1;
 135     frame->i_frame_num = -1;
 136     frame->i_lines_completed = -1;
 137     frame->b_fdec = b_fdec;
 138     frame->i_pic_struct = PIC_STRUCT_AUTO;
 139     frame->i_field_cnt = -1;
 140     frame->i_duration =
 141     frame->i_cpb_duration =
 142     frame->i_dpb_output_delay =
 143     frame->i_cpb_delay = 0;
 144     frame->i_coded_fields_lookahead =
 145     frame->i_cpb_delay_lookahead = -1;
 146
 147     frame->orig = frame;
 148
 149     if( i_csp == X264_CSP_NV12 || i_csp == X264_CSP_NV16 )
 150     {
 151         int chroma_padv = i_padv >> (i_csp == X264_CSP_NV12);
 152         int chroma_plane_size = (frame->i_stride[1] * (frame->i_lines[1] + 2*chroma_padv));
 153         PREALLOC( frame->buffer[1], chroma_plane_size * sizeof(pixel) );
 154         if( PARAM_INTERLACED )
 155             PREALLOC( frame->buffer_fld[1], chroma_plane_size * sizeof(pixel) );
 156     }
 157
 158     /* all 4 luma planes allocated together, since the cacheline split code
 159      * requires them to be in-phase wrt cacheline alignment. */
 160
 161     for( int p = 0; p < luma_plane_count; p++ )
 162     {
 163         int luma_plane_size = align_plane_size( frame->i_stride[p] * (frame->i_lines[p] + 2*i_padv), disalign );
 164         if( h->param.analyse.i_subpel_refine && b_fdec )
 165         {
 166             /* FIXME: Don't allocate both buffers in non-adaptive MBAFF. */
 167             PREALLOC( frame->buffer[p], 4*luma_plane_size * sizeof(pixel) );
 168             if( PARAM_INTERLACED )
 169                 PREALLOC( frame->buffer_fld[p], 4*luma_plane_size * sizeof(pixel) );
 170         }
 171         else
 172         {
 173             PREALLOC( frame->buffer[p], luma_plane_size * sizeof(pixel) );
 174             if( PARAM_INTERLACED )
 175                 PREALLOC( frame->buffer_fld[p], luma_plane_size * sizeof(pixel) );
 176         }
 177     }
 178
 179     frame->b_duplicate = 0;
 180
 181     if( b_fdec ) /* fdec frame */
 182     {
 183         PREALLOC( frame->mb_type, i_mb_count * sizeof(int8_t) );
 184         PREALLOC( frame->mb_partition, i_mb_count * sizeof(uint8_t) );
 185         PREALLOC( frame->mv[0], 2*16 * i_mb_count * sizeof(int16_t) );
 186         PREALLOC( frame->mv16x16, 2*(i_mb_count+1) * sizeof(int16_t) );
 187         PREALLOC( frame->ref[0], 4 * i_mb_count * sizeof(int8_t) );
 188         if( h->param.i_bframe )
 189         {
 190             PREALLOC( frame->mv[1], 2*16 * i_mb_count * sizeof(int16_t) );
 191             PREALLOC( frame->ref[1], 4 * i_mb_count * sizeof(int8_t) );
 192         }
 193         else
 194         {
 195             frame->mv[1]  = NULL;
 196             frame->ref[1] = NULL;
 197         }
 198         PREALLOC( frame->i_row_bits, i_lines/16 * sizeof(int) );
 199         PREALLOC( frame->f_row_qp, i_lines/16 * sizeof(float) );
 200         PREALLOC( frame->f_row_qscale, i_lines/16 * sizeof(float) );
 201         if( h->param.analyse.i_me_method >= X264_ME_ESA )
 202             PREALLOC( frame->buffer[3], frame->i_stride[0] * (frame->i_lines[0] + 2*i_padv) * sizeof(uint16_t) << h->frames.b_have_sub8x8_esa );
 203         if( PARAM_INTERLACED )
 204             PREALLOC( frame->field, i_mb_count * sizeof(uint8_t) );
 205         if( h->param.analyse.b_mb_info )
 206             PREALLOC( frame->effective_qp, i_mb_count * sizeof(uint8_t) );
 207     }
 208     else /* fenc frame */
 209     {
 210         if( h->frames.b_have_lowres )
 211         {
 212             int luma_plane_size = align_plane_size( frame->i_stride_lowres * (frame->i_lines[0]/2 + 2*PADV), disalign );
 213
 214             PREALLOC( frame->buffer_lowres[0], 4 * luma_plane_size * sizeof(pixel) );
 215
 216             for( int j = 0; j <= !!h->param.i_bframe; j++ )
 217                 for( int i = 0; i <= h->param.i_bframe; i++ )
 218                 {
 219                     PREALLOC( frame->lowres_mvs[j][i], 2*h->mb.i_mb_count*sizeof(int16_t) );
 220                     PREALLOC( frame->lowres_mv_costs[j][i], h->mb.i_mb_count*sizeof(int) );
 221                 }
 222             PREALLOC( frame->i_propagate_cost, (i_mb_count+7) * sizeof(uint16_t) );
 223             for( int j = 0; j <= h->param.i_bframe+1; j++ )
 224                 for( int i = 0; i <= h->param.i_bframe+1; i++ )
 225                     PREALLOC( frame->lowres_costs[j][i], (i_mb_count+3) * sizeof(uint16_t) );
 226
 227         }
 228         if( h->param.rc.i_aq_mode )
 229         {
 230             PREALLOC( frame->f_qp_offset, h->mb.i_mb_count * sizeof(float) );
 231             PREALLOC( frame->f_qp_offset_aq, h->mb.i_mb_count * sizeof(float) );
 232             if( h->frames.b_have_lowres )
 233                 PREALLOC( frame->i_inv_qscale_factor, (h->mb.i_mb_count+3) * sizeof(uint16_t) );
 234         }
 235     }
 236
 237     PREALLOC_END( frame->base );
 238
 239     if( i_csp == X264_CSP_NV12 || i_csp == X264_CSP_NV16 )
 240     {
 241         int chroma_padv = i_padv >> (i_csp == X264_CSP_NV12);
 242         frame->plane[1] = frame->buffer[1] + frame->i_stride[1] * chroma_padv + PADH;
 243         if( PARAM_INTERLACED )
 244             frame->plane_fld[1] = frame->buffer_fld[1] + frame->i_stride[1] * chroma_padv + PADH;
 245     }
 246
 247     for( int p = 0; p < luma_plane_count; p++ )
 248     {
 249         int luma_plane_size = align_plane_size( frame->i_stride[p] * (frame->i_lines[p] + 2*i_padv), disalign );
 250         if( h->param.analyse.i_subpel_refine && b_fdec )
 251         {
 252             for( int i = 0; i < 4; i++ )
 253             {
 254                 frame->filtered[p][i] = frame->buffer[p] + i*luma_plane_size + frame->i_stride[p] * i_padv + PADH;
 255                 frame->filtered_fld[p][i] = frame->buffer_fld[p] + i*luma_plane_size + frame->i_stride[p] * i_padv + PADH;
 256             }
 257             frame->plane[p] = frame->filtered[p][0];
 258             frame->plane_fld[p] = frame->filtered_fld[p][0];
 259         }
 260         else
 261         {
 262             frame->filtered[p][0] = frame->plane[p] = frame->buffer[p] + frame->i_stride[p] * i_padv + PADH;
 263             frame->filtered_fld[p][0] = frame->plane_fld[p] = frame->buffer_fld[p] + frame->i_stride[p] * i_padv + PADH;
 264         }
 265     }
 266
 267     if( b_fdec )
 268     {
 269         M32( frame->mv16x16[0] ) = 0;
 270         frame->mv16x16++;
 271
 272         if( h->param.analyse.i_me_method >= X264_ME_ESA )
 273             frame->integral = (uint16_t*)frame->buffer[3] + frame->i_stride[0] * i_padv + PADH;
 274     }
 275     else
 276     {
 277         if( h->frames.b_have_lowres )
 278         {
 279             int luma_plane_size = align_plane_size( frame->i_stride_lowres * (frame->i_lines[0]/2 + 2*PADV), disalign );
 280             for( int i = 0; i < 4; i++ )
 281                 frame->lowres[i] = frame->buffer_lowres[0] + (frame->i_stride_lowres * PADV + PADH) + i * luma_plane_size;
 282
 283             for( int j = 0; j <= !!h->param.i_bframe; j++ )
 284                 for( int i = 0; i <= h->param.i_bframe; i++ )
 285                     memset( frame->lowres_mvs[j][i], 0, 2*h->mb.i_mb_count*sizeof(int16_t) );
 286
 287             frame->i_intra_cost = frame->lowres_costs[0][0];
 288             memset( frame->i_intra_cost, -1, (i_mb_count+3) * sizeof(uint16_t) );
 289
 290             if( h->param.rc.i_aq_mode )
 291                 /* shouldn't really be initialized, just silences a valgrind false-positive in x264_mbtree_propagate_cost_sse2 */
 292                 memset( frame->i_inv_qscale_factor, 0, (h->mb.i_mb_count+3) * sizeof(uint16_t) );
 293         }
 294     }
 295
 296     if( x264_pthread_mutex_init( &frame->mutex, NULL ) )
 297         goto fail;
 298     if( x264_pthread_cond_init( &frame->cv, NULL ) )
 299         goto fail;
 300
 301 #if HAVE_OPENCL
 302     frame->opencl.ocl = h->opencl.ocl;
 303 #endif
 304
 305     return frame;
 306
 307 fail:
 308     x264_free( frame );
 309     return NULL;
 310 }
 311
 312 void x264_frame_delete( x264_frame_t *frame )
 313 {
 314     /* Duplicate frames are blank copies of real frames (including pointers),
 315      * so freeing those pointers would cause a double free later. */
 316     if( !frame->b_duplicate )
 317     {
 318         x264_free( frame->base );
 319
 320         if( frame->param && frame->param->param_free )
 321             frame->param->param_free( frame->param );
 322         if( frame->mb_info_free )
 323             frame->mb_info_free( frame->mb_info );
 324         if( frame->extra_sei.sei_free )
 325         {
 326             for( int i = 0; i < frame->extra_sei.num_payloads; i++ )
 327                 frame->extra_sei.sei_free( frame->extra_sei.payloads[i].payload );
 328             frame->extra_sei.sei_free( frame->extra_sei.payloads );
 329         }
 330         x264_pthread_mutex_destroy( &frame->mutex );
 331         x264_pthread_cond_destroy( &frame->cv );
 332 #if HAVE_OPENCL
 333         x264_opencl_frame_delete( frame );
 334 #endif
 335     }
 336     x264_free( frame );
 337 }
 338
 339 static int get_plane_ptr( x264_t *h, x264_picture_t *src, uint8_t **pix, int *stride, int plane, int xshift, int yshift )
 340 {
 341     int width = h->param.i_width >> xshift;
 342     int height = h->param.i_height >> yshift;
 343     *pix = src->img.plane[plane];
 344     *stride = src->img.i_stride[plane];
 345     if( src->img.i_csp & X264_CSP_VFLIP )
 346     {
 347         *pix += (height-1) * *stride;
 348         *stride = -*stride;
 349     }
 350     if( width > abs(*stride) )
 351     {
 352         x264_log( h, X264_LOG_ERROR, "Input picture width (%d) is greater than stride (%d)\n", width, *stride );
 353         return -1;
 354     }
 355     return 0;
 356 }
 357
 358 #define get_plane_ptr(...) do{ if( get_plane_ptr(__VA_ARGS__) < 0 ) return -1; }while(0)
 359
 360 int x264_frame_copy_picture( x264_t *h, x264_frame_t *dst, x264_picture_t *src )
 361 {
 362     int i_csp = src->img.i_csp & X264_CSP_MASK;
 363     if( dst->i_csp != x264_frame_internal_csp( i_csp ) )
 364     {
 365         x264_log( h, X264_LOG_ERROR, "Invalid input colorspace\n" );
 366         return -1;
 367     }
 368
 369 #if HIGH_BIT_DEPTH
 370     if( !(src->img.i_csp & X264_CSP_HIGH_DEPTH) )
 371     {
 372         x264_log( h, X264_LOG_ERROR, "This build of x264 requires high depth input. Rebuild to support 8-bit input.\n" );
 373         return -1;
 374     }
 375 #else
 376     if( src->img.i_csp & X264_CSP_HIGH_DEPTH )
 377     {
 378         x264_log( h, X264_LOG_ERROR, "This build of x264 requires 8-bit input. Rebuild to support high depth input.\n" );
 379         return -1;
 380     }
 381 #endif
 382
 383     dst->i_type     = src->i_type;
 384     dst->i_qpplus1  = src->i_qpplus1;
 385     dst->i_pts      = dst->i_reordered_pts = src->i_pts;
 386     dst->param      = src->param;
 387     dst->i_pic_struct = src->i_pic_struct;
 388     dst->extra_sei  = src->extra_sei;
 389     dst->opaque     = src->opaque;
 390     dst->mb_info    = h->param.analyse.b_mb_info ? src->prop.mb_info : NULL;
 391     dst->mb_info_free = h->param.analyse.b_mb_info ? src->prop.mb_info_free : NULL;
 392
 393     uint8_t *pix[3];
 394     int stride[3];
 395     if ( i_csp >= X264_CSP_BGR )
 396     {
 397          stride[0] = src->img.i_stride[0];
 398          pix[0] = src->img.plane[0];
 399          if( src->img.i_csp & X264_CSP_VFLIP )
 400          {
 401              pix[0] += (h->param.i_height-1) * stride[0];
 402              stride[0] = -stride[0];
 403          }
 404          int b = i_csp==X264_CSP_RGB;
 405          h->mc.plane_copy_deinterleave_rgb( dst->plane[1+b], dst->i_stride[1+b],
 406                                             dst->plane[0], dst->i_stride[0],
 407                                             dst->plane[2-b], dst->i_stride[2-b],
 408                                             (pixel*)pix[0], stride[0]/sizeof(pixel), i_csp==X264_CSP_BGRA ? 4 : 3, h->param.i_width, h->param.i_height );
 409     }
 410     else
 411     {
 412         int v_shift = CHROMA_V_SHIFT;
 413         get_plane_ptr( h, src, &pix[0], &stride[0], 0, 0, 0 );
 414         h->mc.plane_copy( dst->plane[0], dst->i_stride[0], (pixel*)pix[0],
 415                           stride[0]/sizeof(pixel), h->param.i_width, h->param.i_height );
 416         if( i_csp == X264_CSP_NV12 || i_csp == X264_CSP_NV16 )
 417         {
 418             get_plane_ptr( h, src, &pix[1], &stride[1], 1, 0, v_shift );
 419             h->mc.plane_copy( dst->plane[1], dst->i_stride[1], (pixel*)pix[1],
 420                               stride[1]/sizeof(pixel), h->param.i_width, h->param.i_height>>v_shift );
 421         }
 422         else if( i_csp == X264_CSP_I420 || i_csp == X264_CSP_I422 || i_csp == X264_CSP_YV12 || i_csp == X264_CSP_YV16 )
 423         {
 424             int uv_swap = i_csp == X264_CSP_YV12 || i_csp == X264_CSP_YV16;
 425             get_plane_ptr( h, src, &pix[1], &stride[1], uv_swap ? 2 : 1, 1, v_shift );
 426             get_plane_ptr( h, src, &pix[2], &stride[2], uv_swap ? 1 : 2, 1, v_shift );
 427             h->mc.plane_copy_interleave( dst->plane[1], dst->i_stride[1],
 428                                          (pixel*)pix[1], stride[1]/sizeof(pixel),
 429                                          (pixel*)pix[2], stride[2]/sizeof(pixel),
 430                                          h->param.i_width>>1, h->param.i_height>>v_shift );
 431         }
 432         else //if( i_csp == X264_CSP_I444 || i_csp == X264_CSP_YV24 )
 433         {
 434             get_plane_ptr( h, src, &pix[1], &stride[1], i_csp==X264_CSP_I444 ? 1 : 2, 0, 0 );
 435             get_plane_ptr( h, src, &pix[2], &stride[2], i_csp==X264_CSP_I444 ? 2 : 1, 0, 0 );
 436             h->mc.plane_copy( dst->plane[1], dst->i_stride[1], (pixel*)pix[1],
 437                               stride[1]/sizeof(pixel), h->param.i_width, h->param.i_height );
 438             h->mc.plane_copy( dst->plane[2], dst->i_stride[2], (pixel*)pix[2],
 439                               stride[2]/sizeof(pixel), h->param.i_width, h->param.i_height );
 440         }
 441     }
 442     return 0;
 443 }
 444
 445 static void ALWAYS_INLINE pixel_memset( pixel *dst, pixel *src, int len, int size )
 446 {
 447     uint8_t *dstp = (uint8_t*)dst;
 448     uint32_t v1 = *src;
 449     uint32_t v2 = size == 1 ? v1 + (v1 <<  8) : M16( src );
 450     uint32_t v4 = size <= 2 ? v2 + (v2 << 16) : M32( src );
 451     int i = 0;
 452     len *= size;
 453
 454     /* Align the input pointer if it isn't already */
 455     if( (intptr_t)dstp & (WORD_SIZE - 1) )
 456     {
 457         if( size <= 2 && ((intptr_t)dstp & 3) )
 458         {
 459             if( size == 1 && ((intptr_t)dstp & 1) )
 460                 dstp[i++] = v1;
 461             if( (intptr_t)dstp & 2 )
 462             {
 463                 M16( dstp+i ) = v2;
 464                 i += 2;
 465             }
 466         }
 467         if( WORD_SIZE == 8 && (intptr_t)dstp & 4 )
 468         {
 469             M32( dstp+i ) = v4;
 470             i += 4;
 471         }
 472     }
 473
 474     /* Main copy loop */
 475     if( WORD_SIZE == 8 )
 476     {
 477         uint64_t v8 = v4 + ((uint64_t)v4<<32);
 478         for( ; i < len - 7; i+=8 )
 479             M64( dstp+i ) = v8;
 480     }
 481     for( ; i < len - 3; i+=4 )
 482         M32( dstp+i ) = v4;
 483
 484     /* Finish up the last few bytes */
 485     if( size <= 2 )
 486     {
 487         if( i < len - 1 )
 488         {
 489             M16( dstp+i ) = v2;
 490             i += 2;
 491         }
 492         if( size == 1 && i != len )
 493             dstp[i] = v1;
 494     }
 495 }
 496
 497 static void ALWAYS_INLINE plane_expand_border( pixel *pix, int i_stride, int i_width, int i_height, int i_padh, int i_padv, int b_pad_top, int b_pad_bottom, int b_chroma )
 498 {
 499 #define PPIXEL(x, y) ( pix + (x) + (y)*i_stride )
 500     for( int y = 0; y < i_height; y++ )
 501     {
 502         /* left band */
 503         pixel_memset( PPIXEL(-i_padh, y), PPIXEL(0, y), i_padh>>b_chroma, sizeof(pixel)<<b_chroma );
 504         /* right band */
 505         pixel_memset( PPIXEL(i_width, y), PPIXEL(i_width-1-b_chroma, y), i_padh>>b_chroma, sizeof(pixel)<<b_chroma );
 506     }
 507     /* upper band */
 508     if( b_pad_top )
 509         for( int y = 0; y < i_padv; y++ )
 510             memcpy( PPIXEL(-i_padh, -y-1), PPIXEL(-i_padh, 0), (i_width+2*i_padh) * sizeof(pixel) );
 511     /* lower band */
 512     if( b_pad_bottom )
 513         for( int y = 0; y < i_padv; y++ )
 514             memcpy( PPIXEL(-i_padh, i_height+y), PPIXEL(-i_padh, i_height-1), (i_width+2*i_padh) * sizeof(pixel) );
 515 #undef PPIXEL
 516 }
 517
 518 void x264_frame_expand_border( x264_t *h, x264_frame_t *frame, int mb_y )
 519 {
 520     int pad_top = mb_y == 0;
 521     int pad_bot = mb_y == h->mb.i_mb_height - (1 << SLICE_MBAFF);
 522     int b_start = mb_y == h->i_threadslice_start;
 523     int b_end   = mb_y == h->i_threadslice_end - (1 << SLICE_MBAFF);
 524     if( mb_y & SLICE_MBAFF )
 525         return;
 526     for( int i = 0; i < frame->i_plane; i++ )
 527     {
 528         int h_shift = i && CHROMA_H_SHIFT;
 529         int v_shift = i && CHROMA_V_SHIFT;
 530         int stride = frame->i_stride[i];
 531         int width = 16*h->mb.i_mb_width;
 532         int height = (pad_bot ? 16*(h->mb.i_mb_height - mb_y) >> SLICE_MBAFF : 16) >> v_shift;
 533         int padh = PADH;
 534         int padv = PADV >> v_shift;
 535         // buffer: 2 chroma, 3 luma (rounded to 4) because deblocking goes beyond the top of the mb
 536         if( b_end && !b_start )
 537             height += 4 >> (v_shift + SLICE_MBAFF);
 538         pixel *pix;
 539         int starty = 16*mb_y - 4*!b_start;
 540         if( SLICE_MBAFF )
 541         {
 542             // border samples for each field are extended separately
 543             pix = frame->plane_fld[i] + (starty*stride >> v_shift);
 544             plane_expand_border( pix, stride*2, width, height, padh, padv, pad_top, pad_bot, h_shift );
 545             plane_expand_border( pix+stride, stride*2, width, height, padh, padv, pad_top, pad_bot, h_shift );
 546
 547             height = (pad_bot ? 16*(h->mb.i_mb_height - mb_y) : 32) >> v_shift;
 548             if( b_end && !b_start )
 549                 height += 4 >> v_shift;
 550             pix = frame->plane[i] + (starty*stride >> v_shift);
 551             plane_expand_border( pix, stride, width, height, padh, padv, pad_top, pad_bot, h_shift );
 552         }
 553         else
 554         {
 555             pix = frame->plane[i] + (starty*stride >> v_shift);
 556             plane_expand_border( pix, stride, width, height, padh, padv, pad_top, pad_bot, h_shift );
 557         }
 558     }
 559 }
 560
 561 void x264_frame_expand_border_filtered( x264_t *h, x264_frame_t *frame, int mb_y, int b_end )
 562 {
 563     /* during filtering, 8 extra pixels were filtered on each edge,
 564      * but up to 3 of the horizontal ones may be wrong.
 565        we want to expand border from the last filtered pixel */
 566     int b_start = !mb_y;
 567     int width = 16*h->mb.i_mb_width + 8;
 568     int height = b_end ? (16*(h->mb.i_mb_height - mb_y) >> SLICE_MBAFF) + 16 : 16;
 569     int padh = PADH - 4;
 570     int padv = PADV - 8;
 571     for( int p = 0; p < (CHROMA444 ? 3 : 1); p++ )
 572         for( int i = 1; i < 4; i++ )
 573         {
 574             int stride = frame->i_stride[p];
 575             // buffer: 8 luma, to match the hpel filter
 576             pixel *pix;
 577             if( SLICE_MBAFF )
 578             {
 579                 pix = frame->filtered_fld[p][i] + (16*mb_y - 16) * stride - 4;
 580                 plane_expand_border( pix, stride*2, width, height, padh, padv, b_start, b_end, 0 );
 581                 plane_expand_border( pix+stride, stride*2, width, height, padh, padv, b_start, b_end, 0 );
 582             }
 583
 584             pix = frame->filtered[p][i] + (16*mb_y - 8) * stride - 4;
 585             plane_expand_border( pix, stride, width, height << SLICE_MBAFF, padh, padv, b_start, b_end, 0 );
 586         }
 587 }
 588
 589 void x264_frame_expand_border_lowres( x264_frame_t *frame )
 590 {
 591     for( int i = 0; i < 4; i++ )
 592         plane_expand_border( frame->lowres[i], frame->i_stride_lowres, frame->i_width_lowres, frame->i_lines_lowres, PADH, PADV, 1, 1, 0 );
 593 }
 594
 595 void x264_frame_expand_border_chroma( x264_t *h, x264_frame_t *frame, int plane )
 596 {
 597     int v_shift = CHROMA_V_SHIFT;
 598     plane_expand_border( frame->plane[plane], frame->i_stride[plane], 16*h->mb.i_mb_width, 16*h->mb.i_mb_height>>v_shift,
 599                          PADH, PADV>>v_shift, 1, 1, CHROMA_H_SHIFT );
 600 }
 601
 602 void x264_frame_expand_border_mod16( x264_t *h, x264_frame_t *frame )
 603 {
 604     for( int i = 0; i < frame->i_plane; i++ )
 605     {
 606         int i_width = h->param.i_width;
 607         int h_shift = i && CHROMA_H_SHIFT;
 608         int v_shift = i && CHROMA_V_SHIFT;
 609         int i_height = h->param.i_height >> v_shift;
 610         int i_padx = (h->mb.i_mb_width * 16 - h->param.i_width);
 611         int i_pady = (h->mb.i_mb_height * 16 - h->param.i_height) >> v_shift;
 612
 613         if( i_padx )
 614         {
 615             for( int y = 0; y < i_height; y++ )
 616                 pixel_memset( &frame->plane[i][y*frame->i_stride[i] + i_width],
 617                               &frame->plane[i][y*frame->i_stride[i] + i_width - 1-h_shift],
 618                               i_padx>>h_shift, sizeof(pixel)<<h_shift );
 619         }
 620         if( i_pady )
 621         {
 622             for( int y = i_height; y < i_height + i_pady; y++ )
 623                 memcpy( &frame->plane[i][y*frame->i_stride[i]],
 624                         &frame->plane[i][(i_height-(~y&PARAM_INTERLACED)-1)*frame->i_stride[i]],
 625                         (i_width + i_padx) * sizeof(pixel) );
 626         }
 627     }
 628 }
 629
 630 void x264_expand_border_mbpair( x264_t *h, int mb_x, int mb_y )
 631 {
 632     for( int i = 0; i < h->fenc->i_plane; i++ )
 633     {
 634         int v_shift = i && CHROMA_V_SHIFT;
 635         int stride = h->fenc->i_stride[i];
 636         int height = h->param.i_height >> v_shift;
 637         int pady = (h->mb.i_mb_height * 16 - h->param.i_height) >> v_shift;
 638         pixel *fenc = h->fenc->plane[i] + 16*mb_x;
 639         for( int y = height; y < height + pady; y++ )
 640             memcpy( fenc + y*stride, fenc + (height-1)*stride, 16*sizeof(pixel) );
 641     }
 642 }
 643
 644 /* threading */
 645 void x264_frame_cond_broadcast( x264_frame_t *frame, int i_lines_completed )
 646 {
 647     x264_pthread_mutex_lock( &frame->mutex );
 648     frame->i_lines_completed = i_lines_completed;
 649     x264_pthread_cond_broadcast( &frame->cv );
 650     x264_pthread_mutex_unlock( &frame->mutex );
 651 }
 652
 653 void x264_frame_cond_wait( x264_frame_t *frame, int i_lines_completed )
 654 {
 655     x264_pthread_mutex_lock( &frame->mutex );
 656     while( frame->i_lines_completed < i_lines_completed )
 657         x264_pthread_cond_wait( &frame->cv, &frame->mutex );
 658     x264_pthread_mutex_unlock( &frame->mutex );
 659 }
 660
 661 void x264_threadslice_cond_broadcast( x264_t *h, int pass )
 662 {
 663     x264_pthread_mutex_lock( &h->mutex );
 664     h->i_threadslice_pass = pass;
 665     if( pass > 0 )
 666         x264_pthread_cond_broadcast( &h->cv );
 667     x264_pthread_mutex_unlock( &h->mutex );
 668 }
 669
 670 void x264_threadslice_cond_wait( x264_t *h, int pass )
 671 {
 672     x264_pthread_mutex_lock( &h->mutex );
 673     while( h->i_threadslice_pass < pass )
 674         x264_pthread_cond_wait( &h->cv, &h->mutex );
 675     x264_pthread_mutex_unlock( &h->mutex );
 676 }
 677
 678 int x264_frame_new_slice( x264_t *h, x264_frame_t *frame )
 679 {
 680     if( h->param.i_slice_count_max )
 681     {
 682         int slice_count;
 683         if( h->param.b_sliced_threads )
 684             slice_count = x264_pthread_fetch_and_add( &frame->i_slice_count, 1, &frame->mutex );
 685         else
 686             slice_count = frame->i_slice_count++;
 687         if( slice_count >= h->param.i_slice_count_max )
 688             return -1;
 689     }
 690     return 0;
 691 }
 692
 693 /* list operators */
 694
 695 void x264_frame_push( x264_frame_t **list, x264_frame_t *frame )
 696 {
 697     int i = 0;
 698     while( list[i] ) i++;
 699     list[i] = frame;
 700 }
 701
 702 x264_frame_t *x264_frame_pop( x264_frame_t **list )
 703 {
 704     x264_frame_t *frame;
 705     int i = 0;
 706     assert( list[0] );
 707     while( list[i+1] ) i++;
 708     frame = list[i];
 709     list[i] = NULL;
 710     return frame;
 711 }
 712
 713 void x264_frame_unshift( x264_frame_t **list, x264_frame_t *frame )
 714 {
 715     int i = 0;
 716     while( list[i] ) i++;
 717     while( i-- )
 718         list[i+1] = list[i];
 719     list[0] = frame;
 720 }
 721
 722 x264_frame_t *x264_frame_shift( x264_frame_t **list )
 723 {
 724     x264_frame_t *frame = list[0];
 725     int i;
 726     for( i = 0; list[i]; i++ )
 727         list[i] = list[i+1];
 728     assert(frame);
 729     return frame;
 730 }
 731
 732 void x264_frame_push_unused( x264_t *h, x264_frame_t *frame )
 733 {
 734     assert( frame->i_reference_count > 0 );
 735     frame->i_reference_count--;
 736     if( frame->i_reference_count == 0 )
 737         x264_frame_push( h->frames.unused[frame->b_fdec], frame );
 738 }
 739
 740 x264_frame_t *x264_frame_pop_unused( x264_t *h, int b_fdec )
 741 {
 742     x264_frame_t *frame;
 743     if( h->frames.unused[b_fdec][0] )
 744         frame = x264_frame_pop( h->frames.unused[b_fdec] );
 745     else
 746         frame = x264_frame_new( h, b_fdec );
 747     if( !frame )
 748         return NULL;
 749     frame->b_last_minigop_bframe = 0;
 750     frame->i_reference_count = 1;
 751     frame->b_intra_calculated = 0;
 752     frame->b_scenecut = 1;
 753     frame->b_keyframe = 0;
 754     frame->b_corrupt = 0;
 755     frame->i_slice_count = h->param.b_sliced_threads ? h->param.i_threads : 1;
 756
 757     memset( frame->weight, 0, sizeof(frame->weight) );
 758     memset( frame->f_weighted_cost_delta, 0, sizeof(frame->f_weighted_cost_delta) );
 759
 760     return frame;
 761 }
 762
 763 void x264_frame_push_blank_unused( x264_t *h, x264_frame_t *frame )
 764 {
 765     assert( frame->i_reference_count > 0 );
 766     frame->i_reference_count--;
 767     if( frame->i_reference_count == 0 )
 768         x264_frame_push( h->frames.blank_unused, frame );
 769 }
 770
 771 x264_frame_t *x264_frame_pop_blank_unused( x264_t *h )
 772 {
 773     x264_frame_t *frame;
 774     if( h->frames.blank_unused[0] )
 775         frame = x264_frame_pop( h->frames.blank_unused );
 776     else
 777         frame = x264_malloc( sizeof(x264_frame_t) );
 778     if( !frame )
 779         return NULL;
 780     frame->b_duplicate = 1;
 781     frame->i_reference_count = 1;
 782     return frame;
 783 }
 784
 785 void x264_weight_scale_plane( x264_t *h, pixel *dst, intptr_t i_dst_stride, pixel *src, intptr_t i_src_stride,
 786                               int i_width, int i_height, x264_weight_t *w )
 787 {
 788     /* Weight horizontal strips of height 16. This was found to be the optimal height
 789      * in terms of the cache loads. */
 790     while( i_height > 0 )
 791     {
 792         int x;
 793         for( x = 0; x < i_width-8; x += 16 )
 794             w->weightfn[16>>2]( dst+x, i_dst_stride, src+x, i_src_stride, w, X264_MIN( i_height, 16 ) );
 795         if( x < i_width )
 796             w->weightfn[ 8>>2]( dst+x, i_dst_stride, src+x, i_src_stride, w, X264_MIN( i_height, 16 ) );
 797         i_height -= 16;
 798         dst += 16 * i_dst_stride;
 799         src += 16 * i_src_stride;
 800     }
 801 }
 802
 803 void x264_frame_delete_list( x264_frame_t **list )
 804 {
 805     int i = 0;
 806     if( !list )
 807         return;
 808     while( list[i] )
 809         x264_frame_delete( list[i++] );
 810     x264_free( list );
 811 }
 812
 813 int x264_sync_frame_list_init( x264_sync_frame_list_t *slist, int max_size )
 814 {
 815     if( max_size < 0 )
 816         return -1;
 817     slist->i_max_size = max_size;
 818     slist->i_size = 0;
 819     CHECKED_MALLOCZERO( slist->list, (max_size+1) * sizeof(x264_frame_t*) );
 820     if( x264_pthread_mutex_init( &slist->mutex, NULL ) ||
 821         x264_pthread_cond_init( &slist->cv_fill, NULL ) ||
 822         x264_pthread_cond_init( &slist->cv_empty, NULL ) )
 823         return -1;
 824     return 0;
 825 fail:
 826     return -1;
 827 }
 828
 829 void x264_sync_frame_list_delete( x264_sync_frame_list_t *slist )
 830 {
 831     x264_pthread_mutex_destroy( &slist->mutex );
 832     x264_pthread_cond_destroy( &slist->cv_fill );
 833     x264_pthread_cond_destroy( &slist->cv_empty );
 834     x264_frame_delete_list( slist->list );
 835 }
 836
 837 void x264_sync_frame_list_push( x264_sync_frame_list_t *slist, x264_frame_t *frame )
 838 {
 839     x264_pthread_mutex_lock( &slist->mutex );
 840     while( slist->i_size == slist->i_max_size )
 841         x264_pthread_cond_wait( &slist->cv_empty, &slist->mutex );
 842     slist->list[ slist->i_size++ ] = frame;
 843     x264_pthread_mutex_unlock( &slist->mutex );
 844     x264_pthread_cond_broadcast( &slist->cv_fill );
 845 }
 846
 847 x264_frame_t *x264_sync_frame_list_pop( x264_sync_frame_list_t *slist )
 848 {
 849     x264_frame_t *frame;
 850     x264_pthread_mutex_lock( &slist->mutex );
 851     while( !slist->i_size )
 852         x264_pthread_cond_wait( &slist->cv_fill, &slist->mutex );
 853     frame = slist->list[ --slist->i_size ];
 854     slist->list[ slist->i_size ] = NULL;
 855     x264_pthread_cond_broadcast( &slist->cv_empty );
 856     x264_pthread_mutex_unlock( &slist->mutex );
 857     return frame;
 858 }