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         case X264_CSP_V210:
  57             return X264_CSP_NV16;
  58         case X264_CSP_I444:
  59         case X264_CSP_YV24:
  60         case X264_CSP_BGR:
  61         case X264_CSP_BGRA:
  62         case X264_CSP_RGB:
  63             return X264_CSP_I444;
  64         default:
  65             return X264_CSP_NONE;
  66     }
  67 }
  68
  69 static x264_frame_t *x264_frame_new( x264_t *h, int b_fdec )
  70 {
  71     x264_frame_t *frame;
  72     int i_csp = x264_frame_internal_csp( h->param.i_csp );
  73     int i_mb_count = h->mb.i_mb_count;
  74     int i_stride, i_width, i_lines, luma_plane_count;
  75     int i_padv = PADV << PARAM_INTERLACED;
  76     int align = 16;
  77 #if ARCH_X86 || ARCH_X86_64
  78     if( h->param.cpu&X264_CPU_CACHELINE_64 )
  79         align = 64;
  80     else if( h->param.cpu&X264_CPU_CACHELINE_32 || h->param.cpu&X264_CPU_AVX2 )
  81         align = 32;
  82 #endif
  83 #if ARCH_PPC
  84     int disalign = 1<<9;
  85 #else
  86     int disalign = 1<<10;
  87 #endif
  88
  89     CHECKED_MALLOCZERO( frame, sizeof(x264_frame_t) );
  90     PREALLOC_INIT
  91
  92     /* allocate frame data (+64 for extra data for me) */
  93     i_width  = h->mb.i_mb_width*16;
  94     i_lines  = h->mb.i_mb_height*16;
  95     i_stride = align_stride( i_width + 2*PADH, align, disalign );
  96
  97     if( i_csp == X264_CSP_NV12 || i_csp == X264_CSP_NV16 )
  98     {
  99         luma_plane_count = 1;
 100         frame->i_plane = 2;
 101         for( int i = 0; i < 2; i++ )
 102         {
 103             frame->i_width[i] = i_width >> i;
 104             frame->i_lines[i] = i_lines >> (i && i_csp == X264_CSP_NV12);
 105             frame->i_stride[i] = i_stride;
 106         }
 107     }
 108     else if( i_csp == X264_CSP_I444 )
 109     {
 110         luma_plane_count = 3;
 111         frame->i_plane = 3;
 112         for( int i = 0; i < 3; i++ )
 113         {
 114             frame->i_width[i] = i_width;
 115             frame->i_lines[i] = i_lines;
 116             frame->i_stride[i] = i_stride;
 117         }
 118     }
 119     else
 120         goto fail;
 121
 122     frame->i_csp = i_csp;
 123     frame->i_width_lowres = frame->i_width[0]/2;
 124     frame->i_lines_lowres = frame->i_lines[0]/2;
 125     frame->i_stride_lowres = align_stride( frame->i_width_lowres + 2*PADH, align, disalign<<1 );
 126
 127     for( int i = 0; i < h->param.i_bframe + 2; i++ )
 128         for( int j = 0; j < h->param.i_bframe + 2; j++ )
 129             PREALLOC( frame->i_row_satds[i][j], i_lines/16 * sizeof(int) );
 130
 131     frame->i_poc = -1;
 132     frame->i_type = X264_TYPE_AUTO;
 133     frame->i_qpplus1 = X264_QP_AUTO;
 134     frame->i_pts = -1;
 135     frame->i_frame = -1;
 136     frame->i_frame_num = -1;
 137     frame->i_lines_completed = -1;
 138     frame->b_fdec = b_fdec;
 139     frame->i_pic_struct = PIC_STRUCT_AUTO;
 140     frame->i_field_cnt = -1;
 141     frame->i_duration =
 142     frame->i_cpb_duration =
 143     frame->i_dpb_output_delay =
 144     frame->i_cpb_delay = 0;
 145     frame->i_coded_fields_lookahead =
 146     frame->i_cpb_delay_lookahead = -1;
 147
 148     frame->orig = frame;
 149
 150     if( i_csp == X264_CSP_NV12 || i_csp == X264_CSP_NV16 )
 151     {
 152         int chroma_padv = i_padv >> (i_csp == X264_CSP_NV12);
 153         int chroma_plane_size = (frame->i_stride[1] * (frame->i_lines[1] + 2*chroma_padv));
 154         PREALLOC( frame->buffer[1], chroma_plane_size * sizeof(pixel) );
 155         if( PARAM_INTERLACED )
 156             PREALLOC( frame->buffer_fld[1], chroma_plane_size * sizeof(pixel) );
 157     }
 158
 159     /* all 4 luma planes allocated together, since the cacheline split code
 160      * requires them to be in-phase wrt cacheline alignment. */
 161
 162     for( int p = 0; p < luma_plane_count; p++ )
 163     {
 164         int luma_plane_size = align_plane_size( frame->i_stride[p] * (frame->i_lines[p] + 2*i_padv), disalign );
 165         if( h->param.analyse.i_subpel_refine && b_fdec )
 166         {
 167             /* FIXME: Don't allocate both buffers in non-adaptive MBAFF. */
 168             PREALLOC( frame->buffer[p], 4*luma_plane_size * sizeof(pixel) );
 169             if( PARAM_INTERLACED )
 170                 PREALLOC( frame->buffer_fld[p], 4*luma_plane_size * sizeof(pixel) );
 171         }
 172         else
 173         {
 174             PREALLOC( frame->buffer[p], luma_plane_size * sizeof(pixel) );
 175             if( PARAM_INTERLACED )
 176                 PREALLOC( frame->buffer_fld[p], luma_plane_size * sizeof(pixel) );
 177         }
 178     }
 179
 180     frame->b_duplicate = 0;
 181
 182     if( b_fdec ) /* fdec frame */
 183     {
 184         PREALLOC( frame->mb_type, i_mb_count * sizeof(int8_t) );
 185         PREALLOC( frame->mb_partition, i_mb_count * sizeof(uint8_t) );
 186         PREALLOC( frame->mv[0], 2*16 * i_mb_count * sizeof(int16_t) );
 187         PREALLOC( frame->mv16x16, 2*(i_mb_count+1) * sizeof(int16_t) );
 188         PREALLOC( frame->ref[0], 4 * i_mb_count * sizeof(int8_t) );
 189         if( h->param.i_bframe )
 190         {
 191             PREALLOC( frame->mv[1], 2*16 * i_mb_count * sizeof(int16_t) );
 192             PREALLOC( frame->ref[1], 4 * i_mb_count * sizeof(int8_t) );
 193         }
 194         else
 195         {
 196             frame->mv[1]  = NULL;
 197             frame->ref[1] = NULL;
 198         }
 199         PREALLOC( frame->i_row_bits, i_lines/16 * sizeof(int) );
 200         PREALLOC( frame->f_row_qp, i_lines/16 * sizeof(float) );
 201         PREALLOC( frame->f_row_qscale, i_lines/16 * sizeof(float) );
 202         if( h->param.analyse.i_me_method >= X264_ME_ESA )
 203             PREALLOC( frame->buffer[3], frame->i_stride[0] * (frame->i_lines[0] + 2*i_padv) * sizeof(uint16_t) << h->frames.b_have_sub8x8_esa );
 204         if( PARAM_INTERLACED )
 205             PREALLOC( frame->field, i_mb_count * sizeof(uint8_t) );
 206         if( h->param.analyse.b_mb_info )
 207             PREALLOC( frame->effective_qp, i_mb_count * sizeof(uint8_t) );
 208     }
 209     else /* fenc frame */
 210     {
 211         if( h->frames.b_have_lowres )
 212         {
 213             int luma_plane_size = align_plane_size( frame->i_stride_lowres * (frame->i_lines[0]/2 + 2*PADV), disalign );
 214
 215             PREALLOC( frame->buffer_lowres[0], 4 * luma_plane_size * sizeof(pixel) );
 216
 217             for( int j = 0; j <= !!h->param.i_bframe; j++ )
 218                 for( int i = 0; i <= h->param.i_bframe; i++ )
 219                 {
 220                     PREALLOC( frame->lowres_mvs[j][i], 2*h->mb.i_mb_count*sizeof(int16_t) );
 221                     PREALLOC( frame->lowres_mv_costs[j][i], h->mb.i_mb_count*sizeof(int) );
 222                 }
 223             PREALLOC( frame->i_propagate_cost, (i_mb_count+7) * sizeof(uint16_t) );
 224             for( int j = 0; j <= h->param.i_bframe+1; j++ )
 225                 for( int i = 0; i <= h->param.i_bframe+1; i++ )
 226                     PREALLOC( frame->lowres_costs[j][i], (i_mb_count+3) * sizeof(uint16_t) );
 227
 228         }
 229         if( h->param.rc.i_aq_mode )
 230         {
 231             PREALLOC( frame->f_qp_offset, h->mb.i_mb_count * sizeof(float) );
 232             PREALLOC( frame->f_qp_offset_aq, h->mb.i_mb_count * sizeof(float) );
 233             if( h->frames.b_have_lowres )
 234                 PREALLOC( frame->i_inv_qscale_factor, (h->mb.i_mb_count+3) * sizeof(uint16_t) );
 235         }
 236     }
 237
 238     PREALLOC_END( frame->base );
 239
 240     if( i_csp == X264_CSP_NV12 || i_csp == X264_CSP_NV16 )
 241     {
 242         int chroma_padv = i_padv >> (i_csp == X264_CSP_NV12);
 243         frame->plane[1] = frame->buffer[1] + frame->i_stride[1] * chroma_padv + PADH;
 244         if( PARAM_INTERLACED )
 245             frame->plane_fld[1] = frame->buffer_fld[1] + frame->i_stride[1] * chroma_padv + PADH;
 246     }
 247
 248     for( int p = 0; p < luma_plane_count; p++ )
 249     {
 250         int luma_plane_size = align_plane_size( frame->i_stride[p] * (frame->i_lines[p] + 2*i_padv), disalign );
 251         if( h->param.analyse.i_subpel_refine && b_fdec )
 252         {
 253             for( int i = 0; i < 4; i++ )
 254             {
 255                 frame->filtered[p][i] = frame->buffer[p] + i*luma_plane_size + frame->i_stride[p] * i_padv + PADH;
 256                 frame->filtered_fld[p][i] = frame->buffer_fld[p] + i*luma_plane_size + frame->i_stride[p] * i_padv + PADH;
 257             }
 258             frame->plane[p] = frame->filtered[p][0];
 259             frame->plane_fld[p] = frame->filtered_fld[p][0];
 260         }
 261         else
 262         {
 263             frame->filtered[p][0] = frame->plane[p] = frame->buffer[p] + frame->i_stride[p] * i_padv + PADH;
 264             frame->filtered_fld[p][0] = frame->plane_fld[p] = frame->buffer_fld[p] + frame->i_stride[p] * i_padv + PADH;
 265         }
 266     }
 267
 268     if( b_fdec )
 269     {
 270         M32( frame->mv16x16[0] ) = 0;
 271         frame->mv16x16++;
 272
 273         if( h->param.analyse.i_me_method >= X264_ME_ESA )
 274             frame->integral = (uint16_t*)frame->buffer[3] + frame->i_stride[0] * i_padv + PADH;
 275     }
 276     else
 277     {
 278         if( h->frames.b_have_lowres )
 279         {
 280             int luma_plane_size = align_plane_size( frame->i_stride_lowres * (frame->i_lines[0]/2 + 2*PADV), disalign );
 281             for( int i = 0; i < 4; i++ )
 282                 frame->lowres[i] = frame->buffer_lowres[0] + (frame->i_stride_lowres * PADV + PADH) + i * luma_plane_size;
 283
 284             for( int j = 0; j <= !!h->param.i_bframe; j++ )
 285                 for( int i = 0; i <= h->param.i_bframe; i++ )
 286                     memset( frame->lowres_mvs[j][i], 0, 2*h->mb.i_mb_count*sizeof(int16_t) );
 287
 288             frame->i_intra_cost = frame->lowres_costs[0][0];
 289             memset( frame->i_intra_cost, -1, (i_mb_count+3) * sizeof(uint16_t) );
 290
 291             if( h->param.rc.i_aq_mode )
 292                 /* shouldn't really be initialized, just silences a valgrind false-positive in x264_mbtree_propagate_cost_sse2 */
 293                 memset( frame->i_inv_qscale_factor, 0, (h->mb.i_mb_count+3) * sizeof(uint16_t) );
 294         }
 295     }
 296
 297     if( x264_pthread_mutex_init( &frame->mutex, NULL ) )
 298         goto fail;
 299     if( x264_pthread_cond_init( &frame->cv, NULL ) )
 300         goto fail;
 301
 302 #if HAVE_OPENCL
 303     frame->opencl.ocl = h->opencl.ocl;
 304 #endif
 305
 306     return frame;
 307
 308 fail:
 309     x264_free( frame );
 310     return NULL;
 311 }
 312
 313 void x264_frame_delete( x264_frame_t *frame )
 314 {
 315     /* Duplicate frames are blank copies of real frames (including pointers),
 316      * so freeing those pointers would cause a double free later. */
 317     if( !frame->b_duplicate )
 318     {
 319         x264_free( frame->base );
 320
 321         if( frame->param && frame->param->param_free )
 322             frame->param->param_free( frame->param );
 323         if( frame->mb_info_free )
 324             frame->mb_info_free( frame->mb_info );
 325         if( frame->extra_sei.sei_free )
 326         {
 327             for( int i = 0; i < frame->extra_sei.num_payloads; i++ )
 328                 frame->extra_sei.sei_free( frame->extra_sei.payloads[i].payload );
 329             frame->extra_sei.sei_free( frame->extra_sei.payloads );
 330         }
 331         x264_pthread_mutex_destroy( &frame->mutex );
 332         x264_pthread_cond_destroy( &frame->cv );
 333 #if HAVE_OPENCL
 334         x264_opencl_frame_delete( frame );
 335 #endif
 336     }
 337     x264_free( frame );
 338 }
 339
 340 static int get_plane_ptr( x264_t *h, x264_picture_t *src, uint8_t **pix, int *stride, int plane, int xshift, int yshift )
 341 {
 342     int width = h->param.i_width >> xshift;
 343     int height = h->param.i_height >> yshift;
 344     *pix = src->img.plane[plane];
 345     *stride = src->img.i_stride[plane];
 346     if( src->img.i_csp & X264_CSP_VFLIP )
 347     {
 348         *pix += (height-1) * *stride;
 349         *stride = -*stride;
 350     }
 351     if( width > abs(*stride) )
 352     {
 353         x264_log( h, X264_LOG_ERROR, "Input picture width (%d) is greater than stride (%d)\n", width, *stride );
 354         return -1;
 355     }
 356     return 0;
 357 }
 358
 359 #define get_plane_ptr(...) do{ if( get_plane_ptr(__VA_ARGS__) < 0 ) return -1; }while(0)
 360
 361 int x264_frame_copy_picture( x264_t *h, x264_frame_t *dst, x264_picture_t *src )
 362 {
 363     int i_csp = src->img.i_csp & X264_CSP_MASK;
 364     if( dst->i_csp != x264_frame_internal_csp( i_csp ) )
 365     {
 366         x264_log( h, X264_LOG_ERROR, "Invalid input colorspace\n" );
 367         return -1;
 368     }
 369
 370 #if HIGH_BIT_DEPTH
 371     if( !(src->img.i_csp & X264_CSP_HIGH_DEPTH) )
 372     {
 373         x264_log( h, X264_LOG_ERROR, "This build of x264 requires high depth input. Rebuild to support 8-bit input.\n" );
 374         return -1;
 375     }
 376 #else
 377     if( src->img.i_csp & X264_CSP_HIGH_DEPTH )
 378     {
 379         x264_log( h, X264_LOG_ERROR, "This build of x264 requires 8-bit input. Rebuild to support high depth input.\n" );
 380         return -1;
 381     }
 382 #endif
 383
 384     if( BIT_DEPTH != 10 && i_csp == X264_CSP_V210 )
 385     {
 386         x264_log( h, X264_LOG_ERROR, "v210 input is only compatible with bit-depth of 10 bits\n" );
 387         return -1;
 388     }
 389
 390     dst->i_type     = src->i_type;
 391     dst->i_qpplus1  = src->i_qpplus1;
 392     dst->i_pts      = dst->i_reordered_pts = src->i_pts;
 393     dst->param      = src->param;
 394     dst->i_pic_struct = src->i_pic_struct;
 395     dst->extra_sei  = src->extra_sei;
 396     dst->opaque     = src->opaque;
 397     dst->mb_info    = h->param.analyse.b_mb_info ? src->prop.mb_info : NULL;
 398     dst->mb_info_free = h->param.analyse.b_mb_info ? src->prop.mb_info_free : NULL;
 399
 400     uint8_t *pix[3];
 401     int stride[3];
 402     if( i_csp == X264_CSP_V210 )
 403     {
 404          stride[0] = src->img.i_stride[0];
 405          pix[0] = src->img.plane[0];
 406
 407          h->mc.plane_copy_deinterleave_v210( dst->plane[0], dst->i_stride[0],
 408                                              dst->plane[1], dst->i_stride[1],
 409                                              (uint32_t *)pix[0], stride[0]/sizeof(uint32_t), h->param.i_width, h->param.i_height );
 410     }
 411     else if( i_csp >= X264_CSP_BGR )
 412     {
 413          stride[0] = src->img.i_stride[0];
 414          pix[0] = src->img.plane[0];
 415          if( src->img.i_csp & X264_CSP_VFLIP )
 416          {
 417              pix[0] += (h->param.i_height-1) * stride[0];
 418              stride[0] = -stride[0];
 419          }
 420          int b = i_csp==X264_CSP_RGB;
 421          h->mc.plane_copy_deinterleave_rgb( dst->plane[1+b], dst->i_stride[1+b],
 422                                             dst->plane[0], dst->i_stride[0],
 423                                             dst->plane[2-b], dst->i_stride[2-b],
 424                                             (pixel*)pix[0], stride[0]/sizeof(pixel), i_csp==X264_CSP_BGRA ? 4 : 3, h->param.i_width, h->param.i_height );
 425     }
 426     else
 427     {
 428         int v_shift = CHROMA_V_SHIFT;
 429         get_plane_ptr( h, src, &pix[0], &stride[0], 0, 0, 0 );
 430         h->mc.plane_copy( dst->plane[0], dst->i_stride[0], (pixel*)pix[0],
 431                           stride[0]/sizeof(pixel), h->param.i_width, h->param.i_height );
 432         if( i_csp == X264_CSP_NV12 || i_csp == X264_CSP_NV16 )
 433         {
 434             get_plane_ptr( h, src, &pix[1], &stride[1], 1, 0, v_shift );
 435             h->mc.plane_copy( dst->plane[1], dst->i_stride[1], (pixel*)pix[1],
 436                               stride[1]/sizeof(pixel), h->param.i_width, h->param.i_height>>v_shift );
 437         }
 438         else if( i_csp == X264_CSP_I420 || i_csp == X264_CSP_I422 || i_csp == X264_CSP_YV12 || i_csp == X264_CSP_YV16 )
 439         {
 440             int uv_swap = i_csp == X264_CSP_YV12 || i_csp == X264_CSP_YV16;
 441             get_plane_ptr( h, src, &pix[1], &stride[1], uv_swap ? 2 : 1, 1, v_shift );
 442             get_plane_ptr( h, src, &pix[2], &stride[2], uv_swap ? 1 : 2, 1, v_shift );
 443             h->mc.plane_copy_interleave( dst->plane[1], dst->i_stride[1],
 444                                          (pixel*)pix[1], stride[1]/sizeof(pixel),
 445                                          (pixel*)pix[2], stride[2]/sizeof(pixel),
 446                                          h->param.i_width>>1, h->param.i_height>>v_shift );
 447         }
 448         else //if( i_csp == X264_CSP_I444 || i_csp == X264_CSP_YV24 )
 449         {
 450             get_plane_ptr( h, src, &pix[1], &stride[1], i_csp==X264_CSP_I444 ? 1 : 2, 0, 0 );
 451             get_plane_ptr( h, src, &pix[2], &stride[2], i_csp==X264_CSP_I444 ? 2 : 1, 0, 0 );
 452             h->mc.plane_copy( dst->plane[1], dst->i_stride[1], (pixel*)pix[1],
 453                               stride[1]/sizeof(pixel), h->param.i_width, h->param.i_height );
 454             h->mc.plane_copy( dst->plane[2], dst->i_stride[2], (pixel*)pix[2],
 455                               stride[2]/sizeof(pixel), h->param.i_width, h->param.i_height );
 456         }
 457     }
 458     return 0;
 459 }
 460
 461 static void ALWAYS_INLINE pixel_memset( pixel *dst, pixel *src, int len, int size )
 462 {
 463     uint8_t *dstp = (uint8_t*)dst;
 464     uint32_t v1 = *src;
 465     uint32_t v2 = size == 1 ? v1 + (v1 <<  8) : M16( src );
 466     uint32_t v4 = size <= 2 ? v2 + (v2 << 16) : M32( src );
 467     int i = 0;
 468     len *= size;
 469
 470     /* Align the input pointer if it isn't already */
 471     if( (intptr_t)dstp & (WORD_SIZE - 1) )
 472     {
 473         if( size <= 2 && ((intptr_t)dstp & 3) )
 474         {
 475             if( size == 1 && ((intptr_t)dstp & 1) )
 476                 dstp[i++] = v1;
 477             if( (intptr_t)dstp & 2 )
 478             {
 479                 M16( dstp+i ) = v2;
 480                 i += 2;
 481             }
 482         }
 483         if( WORD_SIZE == 8 && (intptr_t)dstp & 4 )
 484         {
 485             M32( dstp+i ) = v4;
 486             i += 4;
 487         }
 488     }
 489
 490     /* Main copy loop */
 491     if( WORD_SIZE == 8 )
 492     {
 493         uint64_t v8 = v4 + ((uint64_t)v4<<32);
 494         for( ; i < len - 7; i+=8 )
 495             M64( dstp+i ) = v8;
 496     }
 497     for( ; i < len - 3; i+=4 )
 498         M32( dstp+i ) = v4;
 499
 500     /* Finish up the last few bytes */
 501     if( size <= 2 )
 502     {
 503         if( i < len - 1 )
 504         {
 505             M16( dstp+i ) = v2;
 506             i += 2;
 507         }
 508         if( size == 1 && i != len )
 509             dstp[i] = v1;
 510     }
 511 }
 512
 513 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 )
 514 {
 515 #define PPIXEL(x, y) ( pix + (x) + (y)*i_stride )
 516     for( int y = 0; y < i_height; y++ )
 517     {
 518         /* left band */
 519         pixel_memset( PPIXEL(-i_padh, y), PPIXEL(0, y), i_padh>>b_chroma, sizeof(pixel)<<b_chroma );
 520         /* right band */
 521         pixel_memset( PPIXEL(i_width, y), PPIXEL(i_width-1-b_chroma, y), i_padh>>b_chroma, sizeof(pixel)<<b_chroma );
 522     }
 523     /* upper band */
 524     if( b_pad_top )
 525         for( int y = 0; y < i_padv; y++ )
 526             memcpy( PPIXEL(-i_padh, -y-1), PPIXEL(-i_padh, 0), (i_width+2*i_padh) * sizeof(pixel) );
 527     /* lower band */
 528     if( b_pad_bottom )
 529         for( int y = 0; y < i_padv; y++ )
 530             memcpy( PPIXEL(-i_padh, i_height+y), PPIXEL(-i_padh, i_height-1), (i_width+2*i_padh) * sizeof(pixel) );
 531 #undef PPIXEL
 532 }
 533
 534 void x264_frame_expand_border( x264_t *h, x264_frame_t *frame, int mb_y )
 535 {
 536     int pad_top = mb_y == 0;
 537     int pad_bot = mb_y == h->mb.i_mb_height - (1 << SLICE_MBAFF);
 538     int b_start = mb_y == h->i_threadslice_start;
 539     int b_end   = mb_y == h->i_threadslice_end - (1 << SLICE_MBAFF);
 540     if( mb_y & SLICE_MBAFF )
 541         return;
 542     for( int i = 0; i < frame->i_plane; i++ )
 543     {
 544         int h_shift = i && CHROMA_H_SHIFT;
 545         int v_shift = i && CHROMA_V_SHIFT;
 546         int stride = frame->i_stride[i];
 547         int width = 16*h->mb.i_mb_width;
 548         int height = (pad_bot ? 16*(h->mb.i_mb_height - mb_y) >> SLICE_MBAFF : 16) >> v_shift;
 549         int padh = PADH;
 550         int padv = PADV >> v_shift;
 551         // buffer: 2 chroma, 3 luma (rounded to 4) because deblocking goes beyond the top of the mb
 552         if( b_end && !b_start )
 553             height += 4 >> (v_shift + SLICE_MBAFF);
 554         pixel *pix;
 555         int starty = 16*mb_y - 4*!b_start;
 556         if( SLICE_MBAFF )
 557         {
 558             // border samples for each field are extended separately
 559             pix = frame->plane_fld[i] + (starty*stride >> v_shift);
 560             plane_expand_border( pix, stride*2, width, height, padh, padv, pad_top, pad_bot, h_shift );
 561             plane_expand_border( pix+stride, stride*2, width, height, padh, padv, pad_top, pad_bot, h_shift );
 562
 563             height = (pad_bot ? 16*(h->mb.i_mb_height - mb_y) : 32) >> v_shift;
 564             if( b_end && !b_start )
 565                 height += 4 >> v_shift;
 566             pix = frame->plane[i] + (starty*stride >> v_shift);
 567             plane_expand_border( pix, stride, width, height, padh, padv, pad_top, pad_bot, h_shift );
 568         }
 569         else
 570         {
 571             pix = frame->plane[i] + (starty*stride >> v_shift);
 572             plane_expand_border( pix, stride, width, height, padh, padv, pad_top, pad_bot, h_shift );
 573         }
 574     }
 575 }
 576
 577 void x264_frame_expand_border_filtered( x264_t *h, x264_frame_t *frame, int mb_y, int b_end )
 578 {
 579     /* during filtering, 8 extra pixels were filtered on each edge,
 580      * but up to 3 of the horizontal ones may be wrong.
 581        we want to expand border from the last filtered pixel */
 582     int b_start = !mb_y;
 583     int width = 16*h->mb.i_mb_width + 8;
 584     int height = b_end ? (16*(h->mb.i_mb_height - mb_y) >> SLICE_MBAFF) + 16 : 16;
 585     int padh = PADH - 4;
 586     int padv = PADV - 8;
 587     for( int p = 0; p < (CHROMA444 ? 3 : 1); p++ )
 588         for( int i = 1; i < 4; i++ )
 589         {
 590             int stride = frame->i_stride[p];
 591             // buffer: 8 luma, to match the hpel filter
 592             pixel *pix;
 593             if( SLICE_MBAFF )
 594             {
 595                 pix = frame->filtered_fld[p][i] + (16*mb_y - 16) * stride - 4;
 596                 plane_expand_border( pix, stride*2, width, height, padh, padv, b_start, b_end, 0 );
 597                 plane_expand_border( pix+stride, stride*2, width, height, padh, padv, b_start, b_end, 0 );
 598             }
 599
 600             pix = frame->filtered[p][i] + (16*mb_y - 8) * stride - 4;
 601             plane_expand_border( pix, stride, width, height << SLICE_MBAFF, padh, padv, b_start, b_end, 0 );
 602         }
 603 }
 604
 605 void x264_frame_expand_border_lowres( x264_frame_t *frame )
 606 {
 607     for( int i = 0; i < 4; i++ )
 608         plane_expand_border( frame->lowres[i], frame->i_stride_lowres, frame->i_width_lowres, frame->i_lines_lowres, PADH, PADV, 1, 1, 0 );
 609 }
 610
 611 void x264_frame_expand_border_chroma( x264_t *h, x264_frame_t *frame, int plane )
 612 {
 613     int v_shift = CHROMA_V_SHIFT;
 614     plane_expand_border( frame->plane[plane], frame->i_stride[plane], 16*h->mb.i_mb_width, 16*h->mb.i_mb_height>>v_shift,
 615                          PADH, PADV>>v_shift, 1, 1, CHROMA_H_SHIFT );
 616 }
 617
 618 void x264_frame_expand_border_mod16( x264_t *h, x264_frame_t *frame )
 619 {
 620     for( int i = 0; i < frame->i_plane; i++ )
 621     {
 622         int i_width = h->param.i_width;
 623         int h_shift = i && CHROMA_H_SHIFT;
 624         int v_shift = i && CHROMA_V_SHIFT;
 625         int i_height = h->param.i_height >> v_shift;
 626         int i_padx = (h->mb.i_mb_width * 16 - h->param.i_width);
 627         int i_pady = (h->mb.i_mb_height * 16 - h->param.i_height) >> v_shift;
 628
 629         if( i_padx )
 630         {
 631             for( int y = 0; y < i_height; y++ )
 632                 pixel_memset( &frame->plane[i][y*frame->i_stride[i] + i_width],
 633                               &frame->plane[i][y*frame->i_stride[i] + i_width - 1-h_shift],
 634                               i_padx>>h_shift, sizeof(pixel)<<h_shift );
 635         }
 636         if( i_pady )
 637         {
 638             for( int y = i_height; y < i_height + i_pady; y++ )
 639                 memcpy( &frame->plane[i][y*frame->i_stride[i]],
 640                         &frame->plane[i][(i_height-(~y&PARAM_INTERLACED)-1)*frame->i_stride[i]],
 641                         (i_width + i_padx) * sizeof(pixel) );
 642         }
 643     }
 644 }
 645
 646 void x264_expand_border_mbpair( x264_t *h, int mb_x, int mb_y )
 647 {
 648     for( int i = 0; i < h->fenc->i_plane; i++ )
 649     {
 650         int v_shift = i && CHROMA_V_SHIFT;
 651         int stride = h->fenc->i_stride[i];
 652         int height = h->param.i_height >> v_shift;
 653         int pady = (h->mb.i_mb_height * 16 - h->param.i_height) >> v_shift;
 654         pixel *fenc = h->fenc->plane[i] + 16*mb_x;
 655         for( int y = height; y < height + pady; y++ )
 656             memcpy( fenc + y*stride, fenc + (height-1)*stride, 16*sizeof(pixel) );
 657     }
 658 }
 659
 660 /* threading */
 661 void x264_frame_cond_broadcast( x264_frame_t *frame, int i_lines_completed )
 662 {
 663     x264_pthread_mutex_lock( &frame->mutex );
 664     frame->i_lines_completed = i_lines_completed;
 665     x264_pthread_cond_broadcast( &frame->cv );
 666     x264_pthread_mutex_unlock( &frame->mutex );
 667 }
 668
 669 void x264_frame_cond_wait( x264_frame_t *frame, int i_lines_completed )
 670 {
 671     x264_pthread_mutex_lock( &frame->mutex );
 672     while( frame->i_lines_completed < i_lines_completed )
 673         x264_pthread_cond_wait( &frame->cv, &frame->mutex );
 674     x264_pthread_mutex_unlock( &frame->mutex );
 675 }
 676
 677 void x264_threadslice_cond_broadcast( x264_t *h, int pass )
 678 {
 679     x264_pthread_mutex_lock( &h->mutex );
 680     h->i_threadslice_pass = pass;
 681     if( pass > 0 )
 682         x264_pthread_cond_broadcast( &h->cv );
 683     x264_pthread_mutex_unlock( &h->mutex );
 684 }
 685
 686 void x264_threadslice_cond_wait( x264_t *h, int pass )
 687 {
 688     x264_pthread_mutex_lock( &h->mutex );
 689     while( h->i_threadslice_pass < pass )
 690         x264_pthread_cond_wait( &h->cv, &h->mutex );
 691     x264_pthread_mutex_unlock( &h->mutex );
 692 }
 693
 694 int x264_frame_new_slice( x264_t *h, x264_frame_t *frame )
 695 {
 696     if( h->param.i_slice_count_max )
 697     {
 698         int slice_count;
 699         if( h->param.b_sliced_threads )
 700             slice_count = x264_pthread_fetch_and_add( &frame->i_slice_count, 1, &frame->mutex );
 701         else
 702             slice_count = frame->i_slice_count++;
 703         if( slice_count >= h->param.i_slice_count_max )
 704             return -1;
 705     }
 706     return 0;
 707 }
 708
 709 /* list operators */
 710
 711 void x264_frame_push( x264_frame_t **list, x264_frame_t *frame )
 712 {
 713     int i = 0;
 714     while( list[i] ) i++;
 715     list[i] = frame;
 716 }
 717
 718 x264_frame_t *x264_frame_pop( x264_frame_t **list )
 719 {
 720     x264_frame_t *frame;
 721     int i = 0;
 722     assert( list[0] );
 723     while( list[i+1] ) i++;
 724     frame = list[i];
 725     list[i] = NULL;
 726     return frame;
 727 }
 728
 729 void x264_frame_unshift( x264_frame_t **list, x264_frame_t *frame )
 730 {
 731     int i = 0;
 732     while( list[i] ) i++;
 733     while( i-- )
 734         list[i+1] = list[i];
 735     list[0] = frame;
 736 }
 737
 738 x264_frame_t *x264_frame_shift( x264_frame_t **list )
 739 {
 740     x264_frame_t *frame = list[0];
 741     int i;
 742     for( i = 0; list[i]; i++ )
 743         list[i] = list[i+1];
 744     assert(frame);
 745     return frame;
 746 }
 747
 748 void x264_frame_push_unused( x264_t *h, x264_frame_t *frame )
 749 {
 750     assert( frame->i_reference_count > 0 );
 751     frame->i_reference_count--;
 752     if( frame->i_reference_count == 0 )
 753         x264_frame_push( h->frames.unused[frame->b_fdec], frame );
 754 }
 755
 756 x264_frame_t *x264_frame_pop_unused( x264_t *h, int b_fdec )
 757 {
 758     x264_frame_t *frame;
 759     if( h->frames.unused[b_fdec][0] )
 760         frame = x264_frame_pop( h->frames.unused[b_fdec] );
 761     else
 762         frame = x264_frame_new( h, b_fdec );
 763     if( !frame )
 764         return NULL;
 765     frame->b_last_minigop_bframe = 0;
 766     frame->i_reference_count = 1;
 767     frame->b_intra_calculated = 0;
 768     frame->b_scenecut = 1;
 769     frame->b_keyframe = 0;
 770     frame->b_corrupt = 0;
 771     frame->i_slice_count = h->param.b_sliced_threads ? h->param.i_threads : 1;
 772
 773     memset( frame->weight, 0, sizeof(frame->weight) );
 774     memset( frame->f_weighted_cost_delta, 0, sizeof(frame->f_weighted_cost_delta) );
 775
 776     return frame;
 777 }
 778
 779 void x264_frame_push_blank_unused( x264_t *h, x264_frame_t *frame )
 780 {
 781     assert( frame->i_reference_count > 0 );
 782     frame->i_reference_count--;
 783     if( frame->i_reference_count == 0 )
 784         x264_frame_push( h->frames.blank_unused, frame );
 785 }
 786
 787 x264_frame_t *x264_frame_pop_blank_unused( x264_t *h )
 788 {
 789     x264_frame_t *frame;
 790     if( h->frames.blank_unused[0] )
 791         frame = x264_frame_pop( h->frames.blank_unused );
 792     else
 793         frame = x264_malloc( sizeof(x264_frame_t) );
 794     if( !frame )
 795         return NULL;
 796     frame->b_duplicate = 1;
 797     frame->i_reference_count = 1;
 798     return frame;
 799 }
 800
 801 void x264_weight_scale_plane( x264_t *h, pixel *dst, intptr_t i_dst_stride, pixel *src, intptr_t i_src_stride,
 802                               int i_width, int i_height, x264_weight_t *w )
 803 {
 804     /* Weight horizontal strips of height 16. This was found to be the optimal height
 805      * in terms of the cache loads. */
 806     while( i_height > 0 )
 807     {
 808         int x;
 809         for( x = 0; x < i_width-8; x += 16 )
 810             w->weightfn[16>>2]( dst+x, i_dst_stride, src+x, i_src_stride, w, X264_MIN( i_height, 16 ) );
 811         if( x < i_width )
 812             w->weightfn[ 8>>2]( dst+x, i_dst_stride, src+x, i_src_stride, w, X264_MIN( i_height, 16 ) );
 813         i_height -= 16;
 814         dst += 16 * i_dst_stride;
 815         src += 16 * i_src_stride;
 816     }
 817 }
 818
 819 void x264_frame_delete_list( x264_frame_t **list )
 820 {
 821     int i = 0;
 822     if( !list )
 823         return;
 824     while( list[i] )
 825         x264_frame_delete( list[i++] );
 826     x264_free( list );
 827 }
 828
 829 int x264_sync_frame_list_init( x264_sync_frame_list_t *slist, int max_size )
 830 {
 831     if( max_size < 0 )
 832         return -1;
 833     slist->i_max_size = max_size;
 834     slist->i_size = 0;
 835     CHECKED_MALLOCZERO( slist->list, (max_size+1) * sizeof(x264_frame_t*) );
 836     if( x264_pthread_mutex_init( &slist->mutex, NULL ) ||
 837         x264_pthread_cond_init( &slist->cv_fill, NULL ) ||
 838         x264_pthread_cond_init( &slist->cv_empty, NULL ) )
 839         return -1;
 840     return 0;
 841 fail:
 842     return -1;
 843 }
 844
 845 void x264_sync_frame_list_delete( x264_sync_frame_list_t *slist )
 846 {
 847     x264_pthread_mutex_destroy( &slist->mutex );
 848     x264_pthread_cond_destroy( &slist->cv_fill );
 849     x264_pthread_cond_destroy( &slist->cv_empty );
 850     x264_frame_delete_list( slist->list );
 851 }
 852
 853 void x264_sync_frame_list_push( x264_sync_frame_list_t *slist, x264_frame_t *frame )
 854 {
 855     x264_pthread_mutex_lock( &slist->mutex );
 856     while( slist->i_size == slist->i_max_size )
 857         x264_pthread_cond_wait( &slist->cv_empty, &slist->mutex );
 858     slist->list[ slist->i_size++ ] = frame;
 859     x264_pthread_mutex_unlock( &slist->mutex );
 860     x264_pthread_cond_broadcast( &slist->cv_fill );
 861 }
 862
 863 x264_frame_t *x264_sync_frame_list_pop( x264_sync_frame_list_t *slist )
 864 {
 865     x264_frame_t *frame;
 866     x264_pthread_mutex_lock( &slist->mutex );
 867     while( !slist->i_size )
 868         x264_pthread_cond_wait( &slist->cv_fill, &slist->mutex );
 869     frame = slist->list[ --slist->i_size ];
 870     slist->list[ slist->i_size ] = NULL;
 871     x264_pthread_cond_broadcast( &slist->cv_empty );
 872     x264_pthread_mutex_unlock( &slist->mutex );
 873     return frame;
 874 }