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

   1 /*****************************************************************************
   2  * frame.c: frame handling
   3  *****************************************************************************
   4  * Copyright (C) 2003-2013 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
  90     /* allocate frame data (+64 for extra data for me) */
  91     i_width  = h->mb.i_mb_width*16;
  92     i_lines  = h->mb.i_mb_height*16;
  93     i_stride = align_stride( i_width + 2*PADH, align, disalign );
  94
  95     if( i_csp == X264_CSP_NV12 || i_csp == X264_CSP_NV16 )
  96     {
  97         luma_plane_count = 1;
  98         frame->i_plane = 2;
  99         for( int i = 0; i < 2; i++ )
 100         {
 101             frame->i_width[i] = i_width >> i;
 102             frame->i_lines[i] = i_lines >> (i && i_csp == X264_CSP_NV12);
 103             frame->i_stride[i] = i_stride;
 104         }
 105     }
 106     else if( i_csp == X264_CSP_I444 )
 107     {
 108         luma_plane_count = 3;
 109         frame->i_plane = 3;
 110         for( int i = 0; i < 3; i++ )
 111         {
 112             frame->i_width[i] = i_width;
 113             frame->i_lines[i] = i_lines;
 114             frame->i_stride[i] = i_stride;
 115         }
 116     }
 117     else
 118         goto fail;
 119
 120     frame->i_csp = i_csp;
 121     frame->i_width_lowres = frame->i_width[0]/2;
 122     frame->i_lines_lowres = frame->i_lines[0]/2;
 123     frame->i_stride_lowres = align_stride( frame->i_width_lowres + 2*PADH, align, disalign<<1 );
 124
 125     for( int i = 0; i < h->param.i_bframe + 2; i++ )
 126         for( int j = 0; j < h->param.i_bframe + 2; j++ )
 127             CHECKED_MALLOC( frame->i_row_satds[i][j], i_lines/16 * sizeof(int) );
 128
 129     frame->i_poc = -1;
 130     frame->i_type = X264_TYPE_AUTO;
 131     frame->i_qpplus1 = X264_QP_AUTO;
 132     frame->i_pts = -1;
 133     frame->i_frame = -1;
 134     frame->i_frame_num = -1;
 135     frame->i_lines_completed = -1;
 136     frame->b_fdec = b_fdec;
 137     frame->i_pic_struct = PIC_STRUCT_AUTO;
 138     frame->i_field_cnt = -1;
 139     frame->i_duration =
 140     frame->i_cpb_duration =
 141     frame->i_dpb_output_delay =
 142     frame->i_cpb_delay = 0;
 143     frame->i_coded_fields_lookahead =
 144     frame->i_cpb_delay_lookahead = -1;
 145
 146     frame->orig = frame;
 147
 148     if( i_csp == X264_CSP_NV12 || i_csp == X264_CSP_NV16 )
 149     {
 150         int chroma_padv = i_padv >> (i_csp == X264_CSP_NV12);
 151         int chroma_plane_size = (frame->i_stride[1] * (frame->i_lines[1] + 2*chroma_padv));
 152         CHECKED_MALLOC( frame->buffer[1], chroma_plane_size * sizeof(pixel) );
 153         frame->plane[1] = frame->buffer[1] + frame->i_stride[1] * chroma_padv + PADH;
 154         if( PARAM_INTERLACED )
 155         {
 156             CHECKED_MALLOC( frame->buffer_fld[1], chroma_plane_size * sizeof(pixel) );
 157             frame->plane_fld[1] = frame->buffer_fld[1] + frame->i_stride[1] * chroma_padv + PADH;
 158         }
 159     }
 160
 161     /* all 4 luma planes allocated together, since the cacheline split code
 162      * requires them to be in-phase wrt cacheline alignment. */
 163
 164     for( int p = 0; p < luma_plane_count; p++ )
 165     {
 166         int luma_plane_size = align_plane_size( frame->i_stride[p] * (frame->i_lines[p] + 2*i_padv), disalign );
 167         if( h->param.analyse.i_subpel_refine && b_fdec )
 168         {
 169             /* FIXME: Don't allocate both buffers in non-adaptive MBAFF. */
 170             CHECKED_MALLOC( frame->buffer[p], 4*luma_plane_size * sizeof(pixel) );
 171             if( PARAM_INTERLACED )
 172                 CHECKED_MALLOC( frame->buffer_fld[p], 4*luma_plane_size * sizeof(pixel) );
 173             for( int i = 0; i < 4; i++ )
 174             {
 175                 frame->filtered[p][i] = frame->buffer[p] + i*luma_plane_size + frame->i_stride[p] * i_padv + PADH;
 176                 frame->filtered_fld[p][i] = frame->buffer_fld[p] + i*luma_plane_size + frame->i_stride[p] * i_padv + PADH;
 177             }
 178             frame->plane[p] = frame->filtered[p][0];
 179             frame->plane_fld[p] = frame->filtered_fld[p][0];
 180         }
 181         else
 182         {
 183             CHECKED_MALLOC( frame->buffer[p], luma_plane_size * sizeof(pixel) );
 184             if( PARAM_INTERLACED )
 185                 CHECKED_MALLOC( frame->buffer_fld[p], luma_plane_size * sizeof(pixel) );
 186             frame->filtered[p][0] = frame->plane[p] = frame->buffer[p] + frame->i_stride[p] * i_padv + PADH;
 187             frame->filtered_fld[p][0] = frame->plane_fld[p] = frame->buffer_fld[p] + frame->i_stride[p] * i_padv + PADH;
 188         }
 189     }
 190
 191     frame->b_duplicate = 0;
 192
 193     if( b_fdec ) /* fdec frame */
 194     {
 195         CHECKED_MALLOC( frame->mb_type, i_mb_count * sizeof(int8_t));
 196         CHECKED_MALLOC( frame->mb_partition, i_mb_count * sizeof(uint8_t));
 197         CHECKED_MALLOC( frame->mv[0], 2*16 * i_mb_count * sizeof(int16_t) );
 198         CHECKED_MALLOC( frame->mv16x16, 2*(i_mb_count+1) * sizeof(int16_t) );
 199         M32( frame->mv16x16[0] ) = 0;
 200         frame->mv16x16++;
 201         CHECKED_MALLOC( frame->ref[0], 4 * i_mb_count * sizeof(int8_t) );
 202         if( h->param.i_bframe )
 203         {
 204             CHECKED_MALLOC( frame->mv[1], 2*16 * i_mb_count * sizeof(int16_t) );
 205             CHECKED_MALLOC( frame->ref[1], 4 * i_mb_count * sizeof(int8_t) );
 206         }
 207         else
 208         {
 209             frame->mv[1]  = NULL;
 210             frame->ref[1] = NULL;
 211         }
 212         CHECKED_MALLOC( frame->i_row_bits, i_lines/16 * sizeof(int) );
 213         CHECKED_MALLOC( frame->f_row_qp, i_lines/16 * sizeof(float) );
 214         CHECKED_MALLOC( frame->f_row_qscale, i_lines/16 * sizeof(float) );
 215         if( h->param.analyse.i_me_method >= X264_ME_ESA )
 216         {
 217             CHECKED_MALLOC( frame->buffer[3],
 218                             frame->i_stride[0] * (frame->i_lines[0] + 2*i_padv) * sizeof(uint16_t) << h->frames.b_have_sub8x8_esa );
 219             frame->integral = (uint16_t*)frame->buffer[3] + frame->i_stride[0] * i_padv + PADH;
 220         }
 221         if( PARAM_INTERLACED )
 222             CHECKED_MALLOC( frame->field, i_mb_count * sizeof(uint8_t) );
 223         if( h->param.analyse.b_mb_info )
 224             CHECKED_MALLOC( frame->effective_qp, i_mb_count * sizeof(uint8_t) );
 225     }
 226     else /* fenc frame */
 227     {
 228         if( h->frames.b_have_lowres )
 229         {
 230             int luma_plane_size = align_plane_size( frame->i_stride_lowres * (frame->i_lines[0]/2 + 2*PADV), disalign );
 231
 232             CHECKED_MALLOC( frame->buffer_lowres[0], 4 * luma_plane_size * sizeof(pixel) );
 233             for( int i = 0; i < 4; i++ )
 234                 frame->lowres[i] = frame->buffer_lowres[0] + (frame->i_stride_lowres * PADV + PADH) + i * luma_plane_size;
 235
 236             for( int j = 0; j <= !!h->param.i_bframe; j++ )
 237                 for( int i = 0; i <= h->param.i_bframe; i++ )
 238                 {
 239                     CHECKED_MALLOCZERO( frame->lowres_mvs[j][i], 2*h->mb.i_mb_count*sizeof(int16_t) );
 240                     CHECKED_MALLOC( frame->lowres_mv_costs[j][i], h->mb.i_mb_count*sizeof(int) );
 241                 }
 242             CHECKED_MALLOC( frame->i_propagate_cost, (i_mb_count+7) * sizeof(uint16_t) );
 243             for( int j = 0; j <= h->param.i_bframe+1; j++ )
 244                 for( int i = 0; i <= h->param.i_bframe+1; i++ )
 245                     CHECKED_MALLOC( frame->lowres_costs[j][i], (i_mb_count+3) * sizeof(uint16_t) );
 246             frame->i_intra_cost = frame->lowres_costs[0][0];
 247             memset( frame->i_intra_cost, -1, (i_mb_count+3) * sizeof(uint16_t) );
 248         }
 249         if( h->param.rc.i_aq_mode )
 250         {
 251             CHECKED_MALLOC( frame->f_qp_offset, h->mb.i_mb_count * sizeof(float) );
 252             CHECKED_MALLOC( frame->f_qp_offset_aq, h->mb.i_mb_count * sizeof(float) );
 253             if( h->frames.b_have_lowres )
 254                 /* shouldn't really be initialized, just silences a valgrind false-positive in x264_mbtree_propagate_cost_sse2 */
 255                 CHECKED_MALLOCZERO( frame->i_inv_qscale_factor, (h->mb.i_mb_count+3) * sizeof(uint16_t) );
 256         }
 257     }
 258
 259     if( x264_pthread_mutex_init( &frame->mutex, NULL ) )
 260         goto fail;
 261     if( x264_pthread_cond_init( &frame->cv, NULL ) )
 262         goto fail;
 263
 264 #if HAVE_OPENCL
 265     frame->opencl.ocl = h->opencl.ocl;
 266 #endif
 267
 268     return frame;
 269
 270 fail:
 271     x264_free( frame );
 272     return NULL;
 273 }
 274
 275 void x264_frame_delete( x264_frame_t *frame )
 276 {
 277     /* Duplicate frames are blank copies of real frames (including pointers),
 278      * so freeing those pointers would cause a double free later. */
 279     if( !frame->b_duplicate )
 280     {
 281         for( int i = 0; i < 4; i++ )
 282         {
 283             x264_free( frame->buffer[i] );
 284             x264_free( frame->buffer_fld[i] );
 285         }
 286         for( int i = 0; i < 4; i++ )
 287             x264_free( frame->buffer_lowres[i] );
 288         for( int i = 0; i < X264_BFRAME_MAX+2; i++ )
 289             for( int j = 0; j < X264_BFRAME_MAX+2; j++ )
 290                 x264_free( frame->i_row_satds[i][j] );
 291         for( int j = 0; j < 2; j++ )
 292             for( int i = 0; i <= X264_BFRAME_MAX; i++ )
 293             {
 294                 x264_free( frame->lowres_mvs[j][i] );
 295                 x264_free( frame->lowres_mv_costs[j][i] );
 296             }
 297         x264_free( frame->i_propagate_cost );
 298         for( int j = 0; j <= X264_BFRAME_MAX+1; j++ )
 299             for( int i = 0; i <= X264_BFRAME_MAX+1; i++ )
 300                 x264_free( frame->lowres_costs[j][i] );
 301         x264_free( frame->f_qp_offset );
 302         x264_free( frame->f_qp_offset_aq );
 303         x264_free( frame->i_inv_qscale_factor );
 304         x264_free( frame->i_row_bits );
 305         x264_free( frame->f_row_qp );
 306         x264_free( frame->f_row_qscale );
 307         x264_free( frame->field );
 308         x264_free( frame->effective_qp );
 309         x264_free( frame->mb_type );
 310         x264_free( frame->mb_partition );
 311         x264_free( frame->mv[0] );
 312         x264_free( frame->mv[1] );
 313         if( frame->mv16x16 )
 314             x264_free( frame->mv16x16-1 );
 315         x264_free( frame->ref[0] );
 316         x264_free( frame->ref[1] );
 317         if( frame->param && frame->param->param_free )
 318             frame->param->param_free( frame->param );
 319         if( frame->mb_info_free )
 320             frame->mb_info_free( frame->mb_info );
 321         if( frame->extra_sei.sei_free )
 322         {
 323             for( int i = 0; i < frame->extra_sei.num_payloads; i++ )
 324                 frame->extra_sei.sei_free( frame->extra_sei.payloads[i].payload );
 325             frame->extra_sei.sei_free( frame->extra_sei.payloads );
 326         }
 327         x264_pthread_mutex_destroy( &frame->mutex );
 328         x264_pthread_cond_destroy( &frame->cv );
 329 #if HAVE_OPENCL
 330         x264_opencl_frame_delete( frame );
 331 #endif
 332     }
 333     x264_free( frame );
 334 }
 335
 336 static int get_plane_ptr( x264_t *h, x264_picture_t *src, uint8_t **pix, int *stride, int plane, int xshift, int yshift )
 337 {
 338     int width = h->param.i_width >> xshift;
 339     int height = h->param.i_height >> yshift;
 340     *pix = src->img.plane[plane];
 341     *stride = src->img.i_stride[plane];
 342     if( src->img.i_csp & X264_CSP_VFLIP )
 343     {
 344         *pix += (height-1) * *stride;
 345         *stride = -*stride;
 346     }
 347     if( width > abs(*stride) )
 348     {
 349         x264_log( h, X264_LOG_ERROR, "Input picture width (%d) is greater than stride (%d)\n", width, *stride );
 350         return -1;
 351     }
 352     return 0;
 353 }
 354
 355 #define get_plane_ptr(...) do{ if( get_plane_ptr(__VA_ARGS__) < 0 ) return -1; }while(0)
 356
 357 int x264_frame_copy_picture( x264_t *h, x264_frame_t *dst, x264_picture_t *src )
 358 {
 359     int i_csp = src->img.i_csp & X264_CSP_MASK;
 360     if( dst->i_csp != x264_frame_internal_csp( i_csp ) )
 361     {
 362         x264_log( h, X264_LOG_ERROR, "Invalid input colorspace\n" );
 363         return -1;
 364     }
 365
 366 #if HIGH_BIT_DEPTH
 367     if( !(src->img.i_csp & X264_CSP_HIGH_DEPTH) )
 368     {
 369         x264_log( h, X264_LOG_ERROR, "This build of x264 requires high depth input. Rebuild to support 8-bit input.\n" );
 370         return -1;
 371     }
 372 #else
 373     if( src->img.i_csp & X264_CSP_HIGH_DEPTH )
 374     {
 375         x264_log( h, X264_LOG_ERROR, "This build of x264 requires 8-bit input. Rebuild to support high depth input.\n" );
 376         return -1;
 377     }
 378 #endif
 379
 380     dst->i_type     = src->i_type;
 381     dst->i_qpplus1  = src->i_qpplus1;
 382     dst->i_pts      = dst->i_reordered_pts = src->i_pts;
 383     dst->param      = src->param;
 384     dst->i_pic_struct = src->i_pic_struct;
 385     dst->extra_sei  = src->extra_sei;
 386     dst->opaque     = src->opaque;
 387     dst->mb_info    = h->param.analyse.b_mb_info ? src->prop.mb_info : NULL;
 388     dst->mb_info_free = h->param.analyse.b_mb_info ? src->prop.mb_info_free : NULL;
 389
 390     uint8_t *pix[3];
 391     int stride[3];
 392     if ( i_csp >= X264_CSP_BGR )
 393     {
 394          stride[0] = src->img.i_stride[0];
 395          pix[0] = src->img.plane[0];
 396          if( src->img.i_csp & X264_CSP_VFLIP )
 397          {
 398              pix[0] += (h->param.i_height-1) * stride[0];
 399              stride[0] = -stride[0];
 400          }
 401          int b = i_csp==X264_CSP_RGB;
 402          h->mc.plane_copy_deinterleave_rgb( dst->plane[1+b], dst->i_stride[1+b],
 403                                             dst->plane[0], dst->i_stride[0],
 404                                             dst->plane[2-b], dst->i_stride[2-b],
 405                                             (pixel*)pix[0], stride[0]/sizeof(pixel), i_csp==X264_CSP_BGRA ? 4 : 3, h->param.i_width, h->param.i_height );
 406     }
 407     else
 408     {
 409         int v_shift = CHROMA_V_SHIFT;
 410         get_plane_ptr( h, src, &pix[0], &stride[0], 0, 0, 0 );
 411         h->mc.plane_copy( dst->plane[0], dst->i_stride[0], (pixel*)pix[0],
 412                           stride[0]/sizeof(pixel), h->param.i_width, h->param.i_height );
 413         if( i_csp == X264_CSP_NV12 || i_csp == X264_CSP_NV16 )
 414         {
 415             get_plane_ptr( h, src, &pix[1], &stride[1], 1, 0, v_shift );
 416             h->mc.plane_copy( dst->plane[1], dst->i_stride[1], (pixel*)pix[1],
 417                               stride[1]/sizeof(pixel), h->param.i_width, h->param.i_height>>v_shift );
 418         }
 419         else if( i_csp == X264_CSP_I420 || i_csp == X264_CSP_I422 || i_csp == X264_CSP_YV12 || i_csp == X264_CSP_YV16 )
 420         {
 421             int uv_swap = i_csp == X264_CSP_YV12 || i_csp == X264_CSP_YV16;
 422             get_plane_ptr( h, src, &pix[1], &stride[1], uv_swap ? 2 : 1, 1, v_shift );
 423             get_plane_ptr( h, src, &pix[2], &stride[2], uv_swap ? 1 : 2, 1, v_shift );
 424             h->mc.plane_copy_interleave( dst->plane[1], dst->i_stride[1],
 425                                          (pixel*)pix[1], stride[1]/sizeof(pixel),
 426                                          (pixel*)pix[2], stride[2]/sizeof(pixel),
 427                                          h->param.i_width>>1, h->param.i_height>>v_shift );
 428         }
 429         else //if( i_csp == X264_CSP_I444 || i_csp == X264_CSP_YV24 )
 430         {
 431             get_plane_ptr( h, src, &pix[1], &stride[1], i_csp==X264_CSP_I444 ? 1 : 2, 0, 0 );
 432             get_plane_ptr( h, src, &pix[2], &stride[2], i_csp==X264_CSP_I444 ? 2 : 1, 0, 0 );
 433             h->mc.plane_copy( dst->plane[1], dst->i_stride[1], (pixel*)pix[1],
 434                               stride[1]/sizeof(pixel), h->param.i_width, h->param.i_height );
 435             h->mc.plane_copy( dst->plane[2], dst->i_stride[2], (pixel*)pix[2],
 436                               stride[2]/sizeof(pixel), h->param.i_width, h->param.i_height );
 437         }
 438     }
 439     return 0;
 440 }
 441
 442 static void ALWAYS_INLINE pixel_memset( pixel *dst, pixel *src, int len, int size )
 443 {
 444     uint8_t *dstp = (uint8_t*)dst;
 445     uint32_t v1 = *src;
 446     uint32_t v2 = size == 1 ? v1 + (v1 <<  8) : M16( src );
 447     uint32_t v4 = size <= 2 ? v2 + (v2 << 16) : M32( src );
 448     int i = 0;
 449     len *= size;
 450
 451     /* Align the input pointer if it isn't already */
 452     if( (intptr_t)dstp & (WORD_SIZE - 1) )
 453     {
 454         if( size <= 2 && ((intptr_t)dstp & 3) )
 455         {
 456             if( size == 1 && ((intptr_t)dstp & 1) )
 457                 dstp[i++] = v1;
 458             if( (intptr_t)dstp & 2 )
 459             {
 460                 M16( dstp+i ) = v2;
 461                 i += 2;
 462             }
 463         }
 464         if( WORD_SIZE == 8 && (intptr_t)dstp & 4 )
 465         {
 466             M32( dstp+i ) = v4;
 467             i += 4;
 468         }
 469     }
 470
 471     /* Main copy loop */
 472     if( WORD_SIZE == 8 )
 473     {
 474         uint64_t v8 = v4 + ((uint64_t)v4<<32);
 475         for( ; i < len - 7; i+=8 )
 476             M64( dstp+i ) = v8;
 477     }
 478     for( ; i < len - 3; i+=4 )
 479         M32( dstp+i ) = v4;
 480
 481     /* Finish up the last few bytes */
 482     if( size <= 2 )
 483     {
 484         if( i < len - 1 )
 485         {
 486             M16( dstp+i ) = v2;
 487             i += 2;
 488         }
 489         if( size == 1 && i != len )
 490             dstp[i] = v1;
 491     }
 492 }
 493
 494 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 )
 495 {
 496 #define PPIXEL(x, y) ( pix + (x) + (y)*i_stride )
 497     for( int y = 0; y < i_height; y++ )
 498     {
 499         /* left band */
 500         pixel_memset( PPIXEL(-i_padh, y), PPIXEL(0, y), i_padh>>b_chroma, sizeof(pixel)<<b_chroma );
 501         /* right band */
 502         pixel_memset( PPIXEL(i_width, y), PPIXEL(i_width-1-b_chroma, y), i_padh>>b_chroma, sizeof(pixel)<<b_chroma );
 503     }
 504     /* upper band */
 505     if( b_pad_top )
 506         for( int y = 0; y < i_padv; y++ )
 507             memcpy( PPIXEL(-i_padh, -y-1), PPIXEL(-i_padh, 0), (i_width+2*i_padh) * sizeof(pixel) );
 508     /* lower band */
 509     if( b_pad_bottom )
 510         for( int y = 0; y < i_padv; y++ )
 511             memcpy( PPIXEL(-i_padh, i_height+y), PPIXEL(-i_padh, i_height-1), (i_width+2*i_padh) * sizeof(pixel) );
 512 #undef PPIXEL
 513 }
 514
 515 void x264_frame_expand_border( x264_t *h, x264_frame_t *frame, int mb_y )
 516 {
 517     int pad_top = mb_y == 0;
 518     int pad_bot = mb_y == h->mb.i_mb_height - (1 << SLICE_MBAFF);
 519     int b_start = mb_y == h->i_threadslice_start;
 520     int b_end   = mb_y == h->i_threadslice_end - (1 << SLICE_MBAFF);
 521     if( mb_y & SLICE_MBAFF )
 522         return;
 523     for( int i = 0; i < frame->i_plane; i++ )
 524     {
 525         int h_shift = i && CHROMA_H_SHIFT;
 526         int v_shift = i && CHROMA_V_SHIFT;
 527         int stride = frame->i_stride[i];
 528         int width = 16*h->mb.i_mb_width;
 529         int height = (pad_bot ? 16*(h->mb.i_mb_height - mb_y) >> SLICE_MBAFF : 16) >> v_shift;
 530         int padh = PADH;
 531         int padv = PADV >> v_shift;
 532         // buffer: 2 chroma, 3 luma (rounded to 4) because deblocking goes beyond the top of the mb
 533         if( b_end && !b_start )
 534             height += 4 >> (v_shift + SLICE_MBAFF);
 535         pixel *pix;
 536         int starty = 16*mb_y - 4*!b_start;
 537         if( SLICE_MBAFF )
 538         {
 539             // border samples for each field are extended separately
 540             pix = frame->plane_fld[i] + (starty*stride >> v_shift);
 541             plane_expand_border( pix, stride*2, width, height, padh, padv, pad_top, pad_bot, h_shift );
 542             plane_expand_border( pix+stride, stride*2, width, height, padh, padv, pad_top, pad_bot, h_shift );
 543
 544             height = (pad_bot ? 16*(h->mb.i_mb_height - mb_y) : 32) >> v_shift;
 545             if( b_end && !b_start )
 546                 height += 4 >> v_shift;
 547             pix = frame->plane[i] + (starty*stride >> v_shift);
 548             plane_expand_border( pix, stride, width, height, padh, padv, pad_top, pad_bot, h_shift );
 549         }
 550         else
 551         {
 552             pix = frame->plane[i] + (starty*stride >> v_shift);
 553             plane_expand_border( pix, stride, width, height, padh, padv, pad_top, pad_bot, h_shift );
 554         }
 555     }
 556 }
 557
 558 void x264_frame_expand_border_filtered( x264_t *h, x264_frame_t *frame, int mb_y, int b_end )
 559 {
 560     /* during filtering, 8 extra pixels were filtered on each edge,
 561      * but up to 3 of the horizontal ones may be wrong.
 562        we want to expand border from the last filtered pixel */
 563     int b_start = !mb_y;
 564     int width = 16*h->mb.i_mb_width + 8;
 565     int height = b_end ? (16*(h->mb.i_mb_height - mb_y) >> SLICE_MBAFF) + 16 : 16;
 566     int padh = PADH - 4;
 567     int padv = PADV - 8;
 568     for( int p = 0; p < (CHROMA444 ? 3 : 1); p++ )
 569         for( int i = 1; i < 4; i++ )
 570         {
 571             int stride = frame->i_stride[p];
 572             // buffer: 8 luma, to match the hpel filter
 573             pixel *pix;
 574             if( SLICE_MBAFF )
 575             {
 576                 pix = frame->filtered_fld[p][i] + (16*mb_y - 16) * stride - 4;
 577                 plane_expand_border( pix, stride*2, width, height, padh, padv, b_start, b_end, 0 );
 578                 plane_expand_border( pix+stride, stride*2, width, height, padh, padv, b_start, b_end, 0 );
 579             }
 580
 581             pix = frame->filtered[p][i] + (16*mb_y - 8) * stride - 4;
 582             plane_expand_border( pix, stride, width, height << SLICE_MBAFF, padh, padv, b_start, b_end, 0 );
 583         }
 584 }
 585
 586 void x264_frame_expand_border_lowres( x264_frame_t *frame )
 587 {
 588     for( int i = 0; i < 4; i++ )
 589         plane_expand_border( frame->lowres[i], frame->i_stride_lowres, frame->i_width_lowres, frame->i_lines_lowres, PADH, PADV, 1, 1, 0 );
 590 }
 591
 592 void x264_frame_expand_border_chroma( x264_t *h, x264_frame_t *frame, int plane )
 593 {
 594     int v_shift = CHROMA_V_SHIFT;
 595     plane_expand_border( frame->plane[plane], frame->i_stride[plane], 16*h->mb.i_mb_width, 16*h->mb.i_mb_height>>v_shift,
 596                          PADH, PADV>>v_shift, 1, 1, CHROMA_H_SHIFT );
 597 }
 598
 599 void x264_frame_expand_border_mod16( x264_t *h, x264_frame_t *frame )
 600 {
 601     for( int i = 0; i < frame->i_plane; i++ )
 602     {
 603         int i_width = h->param.i_width;
 604         int h_shift = i && CHROMA_H_SHIFT;
 605         int v_shift = i && CHROMA_V_SHIFT;
 606         int i_height = h->param.i_height >> v_shift;
 607         int i_padx = (h->mb.i_mb_width * 16 - h->param.i_width);
 608         int i_pady = (h->mb.i_mb_height * 16 - h->param.i_height) >> v_shift;
 609
 610         if( i_padx )
 611         {
 612             for( int y = 0; y < i_height; y++ )
 613                 pixel_memset( &frame->plane[i][y*frame->i_stride[i] + i_width],
 614                               &frame->plane[i][y*frame->i_stride[i] + i_width - 1-h_shift],
 615                               i_padx>>h_shift, sizeof(pixel)<<h_shift );
 616         }
 617         if( i_pady )
 618         {
 619             for( int y = i_height; y < i_height + i_pady; y++ )
 620                 memcpy( &frame->plane[i][y*frame->i_stride[i]],
 621                         &frame->plane[i][(i_height-(~y&PARAM_INTERLACED)-1)*frame->i_stride[i]],
 622                         (i_width + i_padx) * sizeof(pixel) );
 623         }
 624     }
 625 }
 626
 627 void x264_expand_border_mbpair( x264_t *h, int mb_x, int mb_y )
 628 {
 629     for( int i = 0; i < h->fenc->i_plane; i++ )
 630     {
 631         int v_shift = i && CHROMA_V_SHIFT;
 632         int stride = h->fenc->i_stride[i];
 633         int height = h->param.i_height >> v_shift;
 634         int pady = (h->mb.i_mb_height * 16 - h->param.i_height) >> v_shift;
 635         pixel *fenc = h->fenc->plane[i] + 16*mb_x;
 636         for( int y = height; y < height + pady; y++ )
 637             memcpy( fenc + y*stride, fenc + (height-1)*stride, 16*sizeof(pixel) );
 638     }
 639 }
 640
 641 /* threading */
 642 void x264_frame_cond_broadcast( x264_frame_t *frame, int i_lines_completed )
 643 {
 644     x264_pthread_mutex_lock( &frame->mutex );
 645     frame->i_lines_completed = i_lines_completed;
 646     x264_pthread_cond_broadcast( &frame->cv );
 647     x264_pthread_mutex_unlock( &frame->mutex );
 648 }
 649
 650 void x264_frame_cond_wait( x264_frame_t *frame, int i_lines_completed )
 651 {
 652     x264_pthread_mutex_lock( &frame->mutex );
 653     while( frame->i_lines_completed < i_lines_completed )
 654         x264_pthread_cond_wait( &frame->cv, &frame->mutex );
 655     x264_pthread_mutex_unlock( &frame->mutex );
 656 }
 657
 658 void x264_threadslice_cond_broadcast( x264_t *h, int pass )
 659 {
 660     x264_pthread_mutex_lock( &h->mutex );
 661     h->i_threadslice_pass = pass;
 662     if( pass > 0 )
 663         x264_pthread_cond_broadcast( &h->cv );
 664     x264_pthread_mutex_unlock( &h->mutex );
 665 }
 666
 667 void x264_threadslice_cond_wait( x264_t *h, int pass )
 668 {
 669     x264_pthread_mutex_lock( &h->mutex );
 670     while( h->i_threadslice_pass < pass )
 671         x264_pthread_cond_wait( &h->cv, &h->mutex );
 672     x264_pthread_mutex_unlock( &h->mutex );
 673 }
 674
 675 int x264_frame_new_slice( x264_t *h, x264_frame_t *frame )
 676 {
 677     if( h->param.i_slice_count_max )
 678     {
 679         int slice_count;
 680         if( h->param.b_sliced_threads )
 681             slice_count = x264_pthread_fetch_and_add( &frame->i_slice_count, 1, &frame->mutex );
 682         else
 683             slice_count = frame->i_slice_count++;
 684         if( slice_count >= h->param.i_slice_count_max )
 685             return -1;
 686     }
 687     return 0;
 688 }
 689
 690 /* list operators */
 691
 692 void x264_frame_push( x264_frame_t **list, x264_frame_t *frame )
 693 {
 694     int i = 0;
 695     while( list[i] ) i++;
 696     list[i] = frame;
 697 }
 698
 699 x264_frame_t *x264_frame_pop( x264_frame_t **list )
 700 {
 701     x264_frame_t *frame;
 702     int i = 0;
 703     assert( list[0] );
 704     while( list[i+1] ) i++;
 705     frame = list[i];
 706     list[i] = NULL;
 707     return frame;
 708 }
 709
 710 void x264_frame_unshift( x264_frame_t **list, x264_frame_t *frame )
 711 {
 712     int i = 0;
 713     while( list[i] ) i++;
 714     while( i-- )
 715         list[i+1] = list[i];
 716     list[0] = frame;
 717 }
 718
 719 x264_frame_t *x264_frame_shift( x264_frame_t **list )
 720 {
 721     x264_frame_t *frame = list[0];
 722     int i;
 723     for( i = 0; list[i]; i++ )
 724         list[i] = list[i+1];
 725     assert(frame);
 726     return frame;
 727 }
 728
 729 void x264_frame_push_unused( x264_t *h, x264_frame_t *frame )
 730 {
 731     assert( frame->i_reference_count > 0 );
 732     frame->i_reference_count--;
 733     if( frame->i_reference_count == 0 )
 734         x264_frame_push( h->frames.unused[frame->b_fdec], frame );
 735 }
 736
 737 x264_frame_t *x264_frame_pop_unused( x264_t *h, int b_fdec )
 738 {
 739     x264_frame_t *frame;
 740     if( h->frames.unused[b_fdec][0] )
 741         frame = x264_frame_pop( h->frames.unused[b_fdec] );
 742     else
 743         frame = x264_frame_new( h, b_fdec );
 744     if( !frame )
 745         return NULL;
 746     frame->b_last_minigop_bframe = 0;
 747     frame->i_reference_count = 1;
 748     frame->b_intra_calculated = 0;
 749     frame->b_scenecut = 1;
 750     frame->b_keyframe = 0;
 751     frame->b_corrupt = 0;
 752     frame->i_slice_count = h->param.b_sliced_threads ? h->param.i_threads : 1;
 753
 754     memset( frame->weight, 0, sizeof(frame->weight) );
 755     memset( frame->f_weighted_cost_delta, 0, sizeof(frame->f_weighted_cost_delta) );
 756
 757     return frame;
 758 }
 759
 760 void x264_frame_push_blank_unused( x264_t *h, x264_frame_t *frame )
 761 {
 762     assert( frame->i_reference_count > 0 );
 763     frame->i_reference_count--;
 764     if( frame->i_reference_count == 0 )
 765         x264_frame_push( h->frames.blank_unused, frame );
 766 }
 767
 768 x264_frame_t *x264_frame_pop_blank_unused( x264_t *h )
 769 {
 770     x264_frame_t *frame;
 771     if( h->frames.blank_unused[0] )
 772         frame = x264_frame_pop( h->frames.blank_unused );
 773     else
 774         frame = x264_malloc( sizeof(x264_frame_t) );
 775     if( !frame )
 776         return NULL;
 777     frame->b_duplicate = 1;
 778     frame->i_reference_count = 1;
 779     return frame;
 780 }
 781
 782 void x264_weight_scale_plane( x264_t *h, pixel *dst, intptr_t i_dst_stride, pixel *src, intptr_t i_src_stride,
 783                               int i_width, int i_height, x264_weight_t *w )
 784 {
 785     /* Weight horizontal strips of height 16. This was found to be the optimal height
 786      * in terms of the cache loads. */
 787     while( i_height > 0 )
 788     {
 789         int x;
 790         for( x = 0; x < i_width-8; x += 16 )
 791             w->weightfn[16>>2]( dst+x, i_dst_stride, src+x, i_src_stride, w, X264_MIN( i_height, 16 ) );
 792         if( x < i_width )
 793             w->weightfn[ 8>>2]( dst+x, i_dst_stride, src+x, i_src_stride, w, X264_MIN( i_height, 16 ) );
 794         i_height -= 16;
 795         dst += 16 * i_dst_stride;
 796         src += 16 * i_src_stride;
 797     }
 798 }
 799
 800 void x264_frame_delete_list( x264_frame_t **list )
 801 {
 802     int i = 0;
 803     if( !list )
 804         return;
 805     while( list[i] )
 806         x264_frame_delete( list[i++] );
 807     x264_free( list );
 808 }
 809
 810 int x264_sync_frame_list_init( x264_sync_frame_list_t *slist, int max_size )
 811 {
 812     if( max_size < 0 )
 813         return -1;
 814     slist->i_max_size = max_size;
 815     slist->i_size = 0;
 816     CHECKED_MALLOCZERO( slist->list, (max_size+1) * sizeof(x264_frame_t*) );
 817     if( x264_pthread_mutex_init( &slist->mutex, NULL ) ||
 818         x264_pthread_cond_init( &slist->cv_fill, NULL ) ||
 819         x264_pthread_cond_init( &slist->cv_empty, NULL ) )
 820         return -1;
 821     return 0;
 822 fail:
 823     return -1;
 824 }
 825
 826 void x264_sync_frame_list_delete( x264_sync_frame_list_t *slist )
 827 {
 828     x264_pthread_mutex_destroy( &slist->mutex );
 829     x264_pthread_cond_destroy( &slist->cv_fill );
 830     x264_pthread_cond_destroy( &slist->cv_empty );
 831     x264_frame_delete_list( slist->list );
 832 }
 833
 834 void x264_sync_frame_list_push( x264_sync_frame_list_t *slist, x264_frame_t *frame )
 835 {
 836     x264_pthread_mutex_lock( &slist->mutex );
 837     while( slist->i_size == slist->i_max_size )
 838         x264_pthread_cond_wait( &slist->cv_empty, &slist->mutex );
 839     slist->list[ slist->i_size++ ] = frame;
 840     x264_pthread_mutex_unlock( &slist->mutex );
 841     x264_pthread_cond_broadcast( &slist->cv_fill );
 842 }
 843
 844 x264_frame_t *x264_sync_frame_list_pop( x264_sync_frame_list_t *slist )
 845 {
 846     x264_frame_t *frame;
 847     x264_pthread_mutex_lock( &slist->mutex );
 848     while( !slist->i_size )
 849         x264_pthread_cond_wait( &slist->cv_fill, &slist->mutex );
 850     frame = slist->list[ --slist->i_size ];
 851     slist->list[ slist->i_size ] = NULL;
 852     x264_pthread_cond_broadcast( &slist->cv_empty );
 853     x264_pthread_mutex_unlock( &slist->mutex );
 854     return frame;
 855 }