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

   1 /*****************************************************************************
   2  * macroblock.c: h264 encoder library
   3  *****************************************************************************
   4  * Copyright (C) 2003-2008 x264 project
   5  *
   6  * Authors: Fiona Glaser <fiona@x264.com>
   7  *          Laurent Aimar <fenrir@via.ecp.fr>
   8  *          Loren Merritt <lorenm@u.washington.edu>
   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
  25 #include "common.h"
  26 #include "encoder/me.h"
  27
  28 static NOINLINE void x264_mb_mc_0xywh( x264_t *h, int x, int y, int width, int height )
  29 {
  30     int i8    = x264_scan8[0]+x+8*y;
  31     int i_ref = h->mb.cache.ref[0][i8];
  32     int mvx   = x264_clip3( h->mb.cache.mv[0][i8][0], h->mb.mv_min[0], h->mb.mv_max[0] ) + 4*4*x;
  33     int mvy   = x264_clip3( h->mb.cache.mv[0][i8][1], h->mb.mv_min[1], h->mb.mv_max[1] ) + 4*4*y;
  34
  35     h->mc.mc_luma( &h->mb.pic.p_fdec[0][4*y*FDEC_STRIDE+4*x], FDEC_STRIDE,
  36                    h->mb.pic.p_fref[0][i_ref], h->mb.pic.i_stride[0],
  37                    mvx, mvy, 4*width, 4*height, &h->sh.weight[i_ref][0] );
  38
  39     // chroma is offset if MCing from a field of opposite parity
  40     if( h->mb.b_interlaced & i_ref )
  41         mvy += (h->mb.i_mb_y & 1)*4 - 2;
  42
  43     h->mc.mc_chroma( &h->mb.pic.p_fdec[1][2*y*FDEC_STRIDE+2*x], FDEC_STRIDE,
  44                      h->mb.pic.p_fref[0][i_ref][4], h->mb.pic.i_stride[1],
  45                      mvx, mvy, 2*width, 2*height );
  46
  47     if( h->sh.weight[i_ref][1].weightfn )
  48         h->sh.weight[i_ref][1].weightfn[width>>1]( &h->mb.pic.p_fdec[1][2*y*FDEC_STRIDE+2*x], FDEC_STRIDE,
  49                                                    &h->mb.pic.p_fdec[1][2*y*FDEC_STRIDE+2*x], FDEC_STRIDE,
  50                                                    &h->sh.weight[i_ref][1], height*2 );
  51
  52     h->mc.mc_chroma( &h->mb.pic.p_fdec[2][2*y*FDEC_STRIDE+2*x], FDEC_STRIDE,
  53                      h->mb.pic.p_fref[0][i_ref][5], h->mb.pic.i_stride[2],
  54                      mvx, mvy, 2*width, 2*height );
  55
  56     if( h->sh.weight[i_ref][2].weightfn )
  57         h->sh.weight[i_ref][2].weightfn[width>>1]( &h->mb.pic.p_fdec[2][2*y*FDEC_STRIDE+2*x], FDEC_STRIDE,
  58                                                    &h->mb.pic.p_fdec[2][2*y*FDEC_STRIDE+2*x], FDEC_STRIDE,
  59                                                    &h->sh.weight[i_ref][2],height*2 );
  60
  61 }
  62 static NOINLINE void x264_mb_mc_1xywh( x264_t *h, int x, int y, int width, int height )
  63 {
  64     int i8    = x264_scan8[0]+x+8*y;
  65     int i_ref = h->mb.cache.ref[1][i8];
  66     int mvx   = x264_clip3( h->mb.cache.mv[1][i8][0], h->mb.mv_min[0], h->mb.mv_max[0] ) + 4*4*x;
  67     int mvy   = x264_clip3( h->mb.cache.mv[1][i8][1], h->mb.mv_min[1], h->mb.mv_max[1] ) + 4*4*y;
  68
  69     h->mc.mc_luma( &h->mb.pic.p_fdec[0][4*y*FDEC_STRIDE+4*x], FDEC_STRIDE,
  70                    h->mb.pic.p_fref[1][i_ref], h->mb.pic.i_stride[0],
  71                    mvx, mvy, 4*width, 4*height, weight_none );
  72
  73     if( h->mb.b_interlaced & i_ref )
  74         mvy += (h->mb.i_mb_y & 1)*4 - 2;
  75
  76     h->mc.mc_chroma( &h->mb.pic.p_fdec[1][2*y*FDEC_STRIDE+2*x], FDEC_STRIDE,
  77                      h->mb.pic.p_fref[1][i_ref][4], h->mb.pic.i_stride[1],
  78                      mvx, mvy, 2*width, 2*height );
  79
  80     h->mc.mc_chroma( &h->mb.pic.p_fdec[2][2*y*FDEC_STRIDE+2*x], FDEC_STRIDE,
  81                      h->mb.pic.p_fref[1][i_ref][5], h->mb.pic.i_stride[2],
  82                      mvx, mvy, 2*width, 2*height );
  83 }
  84
  85 static NOINLINE void x264_mb_mc_01xywh( x264_t *h, int x, int y, int width, int height )
  86 {
  87     int i8 = x264_scan8[0]+x+8*y;
  88     int i_ref0 = h->mb.cache.ref[0][i8];
  89     int i_ref1 = h->mb.cache.ref[1][i8];
  90     int weight = h->mb.bipred_weight[i_ref0][i_ref1];
  91     int mvx0   = x264_clip3( h->mb.cache.mv[0][i8][0], h->mb.mv_min[0], h->mb.mv_max[0] ) + 4*4*x;
  92     int mvx1   = x264_clip3( h->mb.cache.mv[1][i8][0], h->mb.mv_min[0], h->mb.mv_max[0] ) + 4*4*x;
  93     int mvy0   = x264_clip3( h->mb.cache.mv[0][i8][1], h->mb.mv_min[1], h->mb.mv_max[1] ) + 4*4*y;
  94     int mvy1   = x264_clip3( h->mb.cache.mv[1][i8][1], h->mb.mv_min[1], h->mb.mv_max[1] ) + 4*4*y;
  95     int i_mode = x264_size2pixel[height][width];
  96     int i_stride0 = 16, i_stride1 = 16;
  97     ALIGNED_ARRAY_16( uint8_t, tmp0,[16*16] );
  98     ALIGNED_ARRAY_16( uint8_t, tmp1,[16*16] );
  99     uint8_t *src0, *src1;
 100
 101     src0 = h->mc.get_ref( tmp0, &i_stride0, h->mb.pic.p_fref[0][i_ref0], h->mb.pic.i_stride[0],
 102                           mvx0, mvy0, 4*width, 4*height, weight_none );
 103     src1 = h->mc.get_ref( tmp1, &i_stride1, h->mb.pic.p_fref[1][i_ref1], h->mb.pic.i_stride[0],
 104                           mvx1, mvy1, 4*width, 4*height, weight_none );
 105     h->mc.avg[i_mode]( &h->mb.pic.p_fdec[0][4*y*FDEC_STRIDE+4*x], FDEC_STRIDE,
 106                        src0, i_stride0, src1, i_stride1, weight );
 107
 108     if( h->mb.b_interlaced & i_ref0 )
 109         mvy0 += (h->mb.i_mb_y & 1)*4 - 2;
 110     if( h->mb.b_interlaced & i_ref1 )
 111         mvy1 += (h->mb.i_mb_y & 1)*4 - 2;
 112
 113     h->mc.mc_chroma( tmp0, 16, h->mb.pic.p_fref[0][i_ref0][4], h->mb.pic.i_stride[1],
 114                      mvx0, mvy0, 2*width, 2*height );
 115     h->mc.mc_chroma( tmp1, 16, h->mb.pic.p_fref[1][i_ref1][4], h->mb.pic.i_stride[1],
 116                      mvx1, mvy1, 2*width, 2*height );
 117     h->mc.avg[i_mode+3]( &h->mb.pic.p_fdec[1][2*y*FDEC_STRIDE+2*x], FDEC_STRIDE, tmp0, 16, tmp1, 16, weight );
 118     h->mc.mc_chroma( tmp0, 16, h->mb.pic.p_fref[0][i_ref0][5], h->mb.pic.i_stride[2],
 119                      mvx0, mvy0, 2*width, 2*height );
 120     h->mc.mc_chroma( tmp1, 16, h->mb.pic.p_fref[1][i_ref1][5], h->mb.pic.i_stride[2],
 121                      mvx1, mvy1, 2*width, 2*height );
 122     h->mc.avg[i_mode+3]( &h->mb.pic.p_fdec[2][2*y*FDEC_STRIDE+2*x], FDEC_STRIDE, tmp0, 16, tmp1, 16, weight );
 123 }
 124
 125 void x264_mb_mc_8x8( x264_t *h, int i8 )
 126 {
 127     int x = 2*(i8&1);
 128     int y = 2*(i8>>1);
 129
 130     if( h->sh.i_type == SLICE_TYPE_P )
 131     {
 132         switch( h->mb.i_sub_partition[i8] )
 133         {
 134             case D_L0_8x8:
 135                 x264_mb_mc_0xywh( h, x, y, 2, 2 );
 136                 break;
 137             case D_L0_8x4:
 138                 x264_mb_mc_0xywh( h, x, y+0, 2, 1 );
 139                 x264_mb_mc_0xywh( h, x, y+1, 2, 1 );
 140                 break;
 141             case D_L0_4x8:
 142                 x264_mb_mc_0xywh( h, x+0, y, 1, 2 );
 143                 x264_mb_mc_0xywh( h, x+1, y, 1, 2 );
 144                 break;
 145             case D_L0_4x4:
 146                 x264_mb_mc_0xywh( h, x+0, y+0, 1, 1 );
 147                 x264_mb_mc_0xywh( h, x+1, y+0, 1, 1 );
 148                 x264_mb_mc_0xywh( h, x+0, y+1, 1, 1 );
 149                 x264_mb_mc_0xywh( h, x+1, y+1, 1, 1 );
 150                 break;
 151         }
 152     }
 153     else
 154     {
 155         int scan8 = x264_scan8[0] + x + 8*y;
 156
 157         if( h->mb.cache.ref[0][scan8] >= 0 )
 158             if( h->mb.cache.ref[1][scan8] >= 0 )
 159                 x264_mb_mc_01xywh( h, x, y, 2, 2 );
 160             else
 161                 x264_mb_mc_0xywh( h, x, y, 2, 2 );
 162         else
 163             x264_mb_mc_1xywh( h, x, y, 2, 2 );
 164     }
 165 }
 166
 167 void x264_mb_mc( x264_t *h )
 168 {
 169     if( h->mb.i_partition == D_8x8 )
 170     {
 171         for( int i = 0; i < 4; i++ )
 172             x264_mb_mc_8x8( h, i );
 173     }
 174     else
 175     {
 176         int ref0a = h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[ 0]];
 177         int ref0b = h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[12]];
 178         int ref1a = h->mb.cache.ref[1][x264_scan8[ 0]];
 179         int ref1b = h->mb.cache.ref[1][x264_scan8[12]];
 180
 181         if( h->mb.i_partition == D_16x16 )
 182         {
 183             if( ref0a >= 0 )
 184                 if( ref1a >= 0 ) x264_mb_mc_01xywh( h, 0, 0, 4, 4 );
 185                 else             x264_mb_mc_0xywh ( h, 0, 0, 4, 4 );
 186             else                 x264_mb_mc_1xywh ( h, 0, 0, 4, 4 );
 187         }
 188         else if( h->mb.i_partition == D_16x8 )
 189         {
 190             if( ref0a >= 0 )
 191                 if( ref1a >= 0 ) x264_mb_mc_01xywh( h, 0, 0, 4, 2 );
 192                 else             x264_mb_mc_0xywh ( h, 0, 0, 4, 2 );
 193             else                 x264_mb_mc_1xywh ( h, 0, 0, 4, 2 );
 194
 195             if( ref0b >= 0 )
 196                 if( ref1b >= 0 ) x264_mb_mc_01xywh( h, 0, 2, 4, 2 );
 197                 else             x264_mb_mc_0xywh ( h, 0, 2, 4, 2 );
 198             else                 x264_mb_mc_1xywh ( h, 0, 2, 4, 2 );
 199         }
 200         else if( h->mb.i_partition == D_8x16 )
 201         {
 202             if( ref0a >= 0 )
 203                 if( ref1a >= 0 ) x264_mb_mc_01xywh( h, 0, 0, 2, 4 );
 204                 else             x264_mb_mc_0xywh ( h, 0, 0, 2, 4 );
 205             else                 x264_mb_mc_1xywh ( h, 0, 0, 2, 4 );
 206
 207             if( ref0b >= 0 )
 208                 if( ref1b >= 0 ) x264_mb_mc_01xywh( h, 2, 0, 2, 4 );
 209                 else             x264_mb_mc_0xywh ( h, 2, 0, 2, 4 );
 210             else                 x264_mb_mc_1xywh ( h, 2, 0, 2, 4 );
 211         }
 212     }
 213 }
 214
 215 int x264_macroblock_cache_allocate( x264_t *h )
 216 {
 217     int i_mb_count = h->mb.i_mb_count;
 218
 219     h->mb.i_mb_stride = h->sps->i_mb_width;
 220     h->mb.i_b8_stride = h->sps->i_mb_width * 2;
 221     h->mb.i_b4_stride = h->sps->i_mb_width * 4;
 222
 223     h->mb.b_interlaced = h->param.b_interlaced;
 224
 225     CHECKED_MALLOC( h->mb.qp, i_mb_count * sizeof(int8_t) );
 226     CHECKED_MALLOC( h->mb.cbp, i_mb_count * sizeof(int16_t) );
 227     CHECKED_MALLOC( h->mb.skipbp, i_mb_count * sizeof(int8_t) );
 228     CHECKED_MALLOC( h->mb.mb_transform_size, i_mb_count * sizeof(int8_t) );
 229     CHECKED_MALLOC( h->mb.slice_table, i_mb_count * sizeof(uint16_t) );
 230     memset( h->mb.slice_table, -1, i_mb_count * sizeof(uint16_t) );
 231
 232     /* 0 -> 3 top(4), 4 -> 6 : left(3) */
 233     CHECKED_MALLOC( h->mb.intra4x4_pred_mode, i_mb_count * 8 * sizeof(int8_t) );
 234
 235     /* all coeffs */
 236     CHECKED_MALLOC( h->mb.non_zero_count, i_mb_count * 24 * sizeof(uint8_t) );
 237
 238     if( h->param.b_cabac )
 239     {
 240         CHECKED_MALLOC( h->mb.chroma_pred_mode, i_mb_count * sizeof(int8_t) );
 241         CHECKED_MALLOC( h->mb.mvd[0], i_mb_count * sizeof( **h->mb.mvd ) );
 242         CHECKED_MALLOC( h->mb.mvd[1], i_mb_count * sizeof( **h->mb.mvd ) );
 243     }
 244
 245     for( int i = 0; i < 2; i++ )
 246     {
 247         int i_refs = X264_MIN(16, (i ? 1 + !!h->param.i_bframe_pyramid : h->param.i_frame_reference) ) << h->param.b_interlaced;
 248         if( h->param.analyse.i_weighted_pred == X264_WEIGHTP_SMART )
 249             i_refs = X264_MIN(16, i_refs + 2); //smart weights add two duplicate frames
 250         else if( h->param.analyse.i_weighted_pred == X264_WEIGHTP_BLIND )
 251             i_refs = X264_MIN(16, i_refs + 1); //blind weights add one duplicate frame
 252
 253         for( int j = !i; j < i_refs; j++ )
 254             CHECKED_MALLOC( h->mb.mvr[i][j], 2 * i_mb_count * sizeof(int16_t) );
 255     }
 256
 257     if( h->param.analyse.i_weighted_pred )
 258     {
 259         int i_padv = PADV << h->param.b_interlaced;
 260 #define ALIGN(x,a) (((x)+((a)-1))&~((a)-1))
 261         int align = h->param.cpu&X264_CPU_CACHELINE_64 ? 64 : h->param.cpu&X264_CPU_CACHELINE_32 ? 32 : 16;
 262         int i_stride, luma_plane_size = 0;
 263         int numweightbuf;
 264
 265         if( h->param.analyse.i_weighted_pred == X264_WEIGHTP_FAKE )
 266         {
 267             // only need buffer for lookahead
 268             if( !h->param.i_sync_lookahead || h == h->thread[h->param.i_threads] )
 269             {
 270                 // Fake analysis only works on lowres
 271                 i_stride = ALIGN( h->sps->i_mb_width*8 + 2*PADH, align );
 272                 luma_plane_size = i_stride * (h->sps->i_mb_height*8+2*i_padv);
 273                 // Only need 1 buffer for analysis
 274                 numweightbuf = 1;
 275             }
 276             else
 277                 numweightbuf = 0;
 278         }
 279         else
 280         {
 281             i_stride = ALIGN( h->sps->i_mb_width*16 + 2*PADH, align );
 282             luma_plane_size = i_stride * (h->sps->i_mb_height*16+2*i_padv);
 283
 284             if( h->param.analyse.i_weighted_pred == X264_WEIGHTP_SMART )
 285                 //SMART can weight one ref and one offset -1
 286                 numweightbuf = 2;
 287             else
 288                 //blind only has one weighted copy (offset -1)
 289                 numweightbuf = 1;
 290         }
 291
 292         for( int i = 0; i < numweightbuf; i++ )
 293             CHECKED_MALLOC( h->mb.p_weight_buf[i], luma_plane_size );
 294 #undef ALIGN
 295     }
 296
 297     return 0;
 298 fail:
 299     return -1;
 300 }
 301 void x264_macroblock_cache_free( x264_t *h )
 302 {
 303     for( int i = 0; i < 2; i++ )
 304         for( int j = !i; j < 32; j++ )
 305             x264_free( h->mb.mvr[i][j] );
 306     for( int i = 0; i < 16; i++ )
 307         x264_free( h->mb.p_weight_buf[i] );
 308
 309     if( h->param.b_cabac )
 310     {
 311         x264_free( h->mb.chroma_pred_mode );
 312         x264_free( h->mb.mvd[0] );
 313         x264_free( h->mb.mvd[1] );
 314     }
 315     x264_free( h->mb.slice_table );
 316     x264_free( h->mb.intra4x4_pred_mode );
 317     x264_free( h->mb.non_zero_count );
 318     x264_free( h->mb.mb_transform_size );
 319     x264_free( h->mb.skipbp );
 320     x264_free( h->mb.cbp );
 321     x264_free( h->mb.qp );
 322 }
 323
 324 int x264_macroblock_thread_allocate( x264_t *h, int b_lookahead )
 325 {
 326     if( !b_lookahead )
 327         for( int i = 0; i <= h->param.b_interlaced; i++ )
 328             for( int j = 0; j < 3; j++ )
 329             {
 330                 /* shouldn't really be initialized, just silences a valgrind false-positive in predict_8x8_filter_mmx */
 331                 CHECKED_MALLOCZERO( h->intra_border_backup[i][j], (h->sps->i_mb_width*16+32)>>!!j );
 332                 h->intra_border_backup[i][j] += 8;
 333             }
 334
 335     /* Allocate scratch buffer */
 336     int scratch_size = 0;
 337     if( !b_lookahead )
 338     {
 339         int buf_hpel = (h->thread[0]->fdec->i_width[0]+48) * sizeof(int16_t);
 340         int buf_ssim = h->param.analyse.b_ssim * 8 * (h->param.i_width/4+3) * sizeof(int);
 341         int me_range = X264_MIN(h->param.analyse.i_me_range, h->param.analyse.i_mv_range);
 342         int buf_tesa = (h->param.analyse.i_me_method >= X264_ME_ESA) *
 343             ((me_range*2+18) * sizeof(int16_t) + (me_range+4) * (me_range+1) * 4 * sizeof(mvsad_t));
 344         int buf_nnz = !h->param.b_cabac * h->pps->b_transform_8x8_mode * (h->sps->i_mb_width * 4 * 16 * sizeof(uint8_t));
 345         scratch_size = X264_MAX4( buf_hpel, buf_ssim, buf_tesa, buf_nnz );
 346     }
 347     int buf_mbtree = h->param.rc.b_mb_tree * ((h->sps->i_mb_width+3)&~3) * sizeof(int);
 348     scratch_size = X264_MAX( scratch_size, buf_mbtree );
 349     CHECKED_MALLOC( h->scratch_buffer, scratch_size );
 350
 351     return 0;
 352 fail:
 353     return -1;
 354 }
 355
 356 void x264_macroblock_thread_free( x264_t *h, int b_lookahead )
 357 {
 358     if( !b_lookahead )
 359         for( int i = 0; i <= h->param.b_interlaced; i++ )
 360             for( int j = 0; j < 3; j++ )
 361                 x264_free( h->intra_border_backup[i][j] - 8 );
 362     x264_free( h->scratch_buffer );
 363 }
 364
 365 void x264_macroblock_slice_init( x264_t *h )
 366 {
 367     h->mb.mv[0] = h->fdec->mv[0];
 368     h->mb.mv[1] = h->fdec->mv[1];
 369     h->mb.mvr[0][0] = h->fdec->mv16x16;
 370     h->mb.ref[0] = h->fdec->ref[0];
 371     h->mb.ref[1] = h->fdec->ref[1];
 372     h->mb.type = h->fdec->mb_type;
 373     h->mb.partition = h->fdec->mb_partition;
 374
 375     h->fdec->i_ref[0] = h->i_ref0;
 376     h->fdec->i_ref[1] = h->i_ref1;
 377     for( int i = 0; i < h->i_ref0; i++ )
 378         h->fdec->ref_poc[0][i] = h->fref0[i]->i_poc;
 379     if( h->sh.i_type == SLICE_TYPE_B )
 380     {
 381         for( int i = 0; i < h->i_ref1; i++ )
 382             h->fdec->ref_poc[1][i] = h->fref1[i]->i_poc;
 383
 384         map_col_to_list0(-1) = -1;
 385         map_col_to_list0(-2) = -2;
 386         for( int i = 0; i < h->fref1[0]->i_ref[0]; i++ )
 387         {
 388             int poc = h->fref1[0]->ref_poc[0][i];
 389             map_col_to_list0(i) = -2;
 390             for( int j = 0; j < h->i_ref0; j++ )
 391                 if( h->fref0[j]->i_poc == poc )
 392                 {
 393                     map_col_to_list0(i) = j;
 394                     break;
 395                 }
 396         }
 397     }
 398     if( h->sh.i_type == SLICE_TYPE_P )
 399         memset( h->mb.cache.skip, 0, sizeof( h->mb.cache.skip ) );
 400
 401     /* init with not available (for top right idx=7,15) */
 402     memset( h->mb.cache.ref, -2, sizeof( h->mb.cache.ref ) );
 403
 404     if( h->i_ref0 > 0 )
 405         for( int field = 0; field <= h->sh.b_mbaff; field++ )
 406         {
 407             int curpoc = h->fdec->i_poc + field*h->sh.i_delta_poc_bottom;
 408             int refpoc = h->fref0[0]->i_poc;
 409             if( h->sh.b_mbaff && field )
 410                 refpoc += h->sh.i_delta_poc_bottom;
 411             int delta = curpoc - refpoc;
 412
 413             h->fdec->inv_ref_poc[field] = (256 + delta/2) / delta;
 414         }
 415
 416     h->mb.i_neighbour4[6] =
 417     h->mb.i_neighbour4[9] =
 418     h->mb.i_neighbour4[12] =
 419     h->mb.i_neighbour4[14] = MB_LEFT|MB_TOP|MB_TOPLEFT|MB_TOPRIGHT;
 420     h->mb.i_neighbour4[3] =
 421     h->mb.i_neighbour4[7] =
 422     h->mb.i_neighbour4[11] =
 423     h->mb.i_neighbour4[13] =
 424     h->mb.i_neighbour4[15] =
 425     h->mb.i_neighbour8[3] = MB_LEFT|MB_TOP|MB_TOPLEFT;
 426 }
 427
 428 void x264_macroblock_thread_init( x264_t *h )
 429 {
 430     h->mb.i_me_method = h->param.analyse.i_me_method;
 431     h->mb.i_subpel_refine = h->param.analyse.i_subpel_refine;
 432     if( h->sh.i_type == SLICE_TYPE_B && (h->mb.i_subpel_refine == 6 || h->mb.i_subpel_refine == 8) )
 433         h->mb.i_subpel_refine--;
 434     h->mb.b_chroma_me = h->param.analyse.b_chroma_me && h->sh.i_type == SLICE_TYPE_P
 435                         && h->mb.i_subpel_refine >= 5;
 436     h->mb.b_dct_decimate = h->sh.i_type == SLICE_TYPE_B ||
 437                           (h->param.analyse.b_dct_decimate && h->sh.i_type != SLICE_TYPE_I);
 438
 439
 440     /* fdec:      fenc:
 441      * yyyyyyy
 442      * yYYYY      YYYY
 443      * yYYYY      YYYY
 444      * yYYYY      YYYY
 445      * yYYYY      YYYY
 446      * uuu vvv    UUVV
 447      * uUU vVV    UUVV
 448      * uUU vVV
 449      */
 450     h->mb.pic.p_fenc[0] = h->mb.pic.fenc_buf;
 451     h->mb.pic.p_fenc[1] = h->mb.pic.fenc_buf + 16*FENC_STRIDE;
 452     h->mb.pic.p_fenc[2] = h->mb.pic.fenc_buf + 16*FENC_STRIDE + 8;
 453     h->mb.pic.p_fdec[0] = h->mb.pic.fdec_buf + 2*FDEC_STRIDE;
 454     h->mb.pic.p_fdec[1] = h->mb.pic.fdec_buf + 19*FDEC_STRIDE;
 455     h->mb.pic.p_fdec[2] = h->mb.pic.fdec_buf + 19*FDEC_STRIDE + 16;
 456 }
 457
 458 void x264_prefetch_fenc( x264_t *h, x264_frame_t *fenc, int i_mb_x, int i_mb_y )
 459 {
 460     int stride_y  = fenc->i_stride[0];
 461     int stride_uv = fenc->i_stride[1];
 462     int off_y = 16 * (i_mb_x + i_mb_y * stride_y);
 463     int off_uv = 8 * (i_mb_x + i_mb_y * stride_uv);
 464     h->mc.prefetch_fenc( fenc->plane[0]+off_y, stride_y,
 465                          fenc->plane[1+(i_mb_x&1)]+off_uv, stride_uv, i_mb_x );
 466 }
 467
 468 static NOINLINE void copy_column8( uint8_t *dst, uint8_t *src )
 469 {
 470     // input pointers are offset by 4 rows because that's faster (smaller instruction size on x86)
 471     for( int i = -4; i < 4; i++ )
 472         dst[i*FDEC_STRIDE] = src[i*FDEC_STRIDE];
 473 }
 474
 475 static void ALWAYS_INLINE x264_macroblock_load_pic_pointers( x264_t *h, int mb_x, int mb_y, int i )
 476 {
 477     const int w = (i == 0 ? 16 : 8);
 478     const int i_stride = h->fdec->i_stride[!!i];
 479     const int i_stride2 = i_stride << h->mb.b_interlaced;
 480     const int i_pix_offset = h->mb.b_interlaced
 481                            ? w * (mb_x + (mb_y&~1) * i_stride) + (mb_y&1) * i_stride
 482                            : w * (mb_x + mb_y * i_stride);
 483     const uint8_t *plane_fdec = &h->fdec->plane[i][i_pix_offset];
 484     const uint8_t *intra_fdec = &h->intra_border_backup[mb_y & h->sh.b_mbaff][i][mb_x*16>>!!i];
 485     int ref_pix_offset[2] = { i_pix_offset, i_pix_offset };
 486     x264_frame_t **fref[2] = { h->fref0, h->fref1 };
 487     if( h->mb.b_interlaced )
 488         ref_pix_offset[1] += (1-2*(mb_y&1)) * i_stride;
 489     h->mb.pic.i_stride[i] = i_stride2;
 490     h->mb.pic.p_fenc_plane[i] = &h->fenc->plane[i][i_pix_offset];
 491     h->mc.copy[i?PIXEL_8x8:PIXEL_16x16]( h->mb.pic.p_fenc[i], FENC_STRIDE,
 492         h->mb.pic.p_fenc_plane[i], i_stride2, w );
 493     memcpy( &h->mb.pic.p_fdec[i][-1-FDEC_STRIDE], intra_fdec-1, w*3/2+1 );
 494     if( h->mb.b_interlaced )
 495         for( int j = 0; j < w; j++ )
 496             h->mb.pic.p_fdec[i][-1+j*FDEC_STRIDE] = plane_fdec[-1+j*i_stride2];
 497     for( int j = 0; j < h->mb.pic.i_fref[0]; j++ )
 498     {
 499         h->mb.pic.p_fref[0][j][i==0 ? 0:i+3] = &fref[0][j >> h->mb.b_interlaced]->plane[i][ref_pix_offset[j&1]];
 500         if( i == 0 )
 501         {
 502             for( int k = 1; k < 4; k++ )
 503                 h->mb.pic.p_fref[0][j][k] = &fref[0][j >> h->mb.b_interlaced]->filtered[k][ref_pix_offset[j&1]];
 504             if( h->sh.weight[j][0].weightfn )
 505                 h->mb.pic.p_fref_w[j] = &h->fenc->weighted[j >> h->mb.b_interlaced][ref_pix_offset[j&1]];
 506             else
 507                 h->mb.pic.p_fref_w[j] = h->mb.pic.p_fref[0][j][0];
 508         }
 509     }
 510     if( h->sh.i_type == SLICE_TYPE_B )
 511         for( int j = 0; j < h->mb.pic.i_fref[1]; j++ )
 512         {
 513             h->mb.pic.p_fref[1][j][i==0 ? 0:i+3] = &fref[1][j >> h->mb.b_interlaced]->plane[i][ref_pix_offset[j&1]];
 514             if( i == 0 )
 515                 for( int k = 1; k < 4; k++ )
 516                     h->mb.pic.p_fref[1][j][k] = &fref[1][j >> h->mb.b_interlaced]->filtered[k][ref_pix_offset[j&1]];
 517         }
 518 }
 519
 520 static void inline x264_macroblock_cache_load_neighbours( x264_t *h, int mb_x, int mb_y )
 521 {
 522     int top = (mb_y - (1 << h->mb.b_interlaced)) * h->mb.i_mb_stride + mb_x;
 523
 524     h->mb.i_mb_x = mb_x;
 525     h->mb.i_mb_y = mb_y;
 526     h->mb.i_mb_xy = mb_y * h->mb.i_mb_stride + mb_x;
 527     h->mb.i_b8_xy = 2*(mb_y * h->mb.i_b8_stride + mb_x);
 528     h->mb.i_b4_xy = 4*(mb_y * h->mb.i_b4_stride + mb_x);
 529     h->mb.i_neighbour = 0;
 530     h->mb.i_neighbour_intra = 0;
 531     h->mb.i_neighbour_frame = 0;
 532     h->mb.i_mb_top_xy = -1;
 533     h->mb.i_mb_left_xy = -1;
 534     h->mb.i_mb_topleft_xy = -1;
 535     h->mb.i_mb_topright_xy = -1;
 536     h->mb.i_mb_type_top = -1;
 537     h->mb.i_mb_type_left = -1;
 538     h->mb.i_mb_type_topleft = -1;
 539     h->mb.i_mb_type_topright = -1;
 540
 541     if( mb_x > 0 )
 542     {
 543         h->mb.i_neighbour_frame |= MB_LEFT;
 544         h->mb.i_mb_left_xy = h->mb.i_mb_xy - 1;
 545         h->mb.i_mb_type_left = h->mb.type[h->mb.i_mb_left_xy];
 546         if( h->mb.i_mb_xy > h->sh.i_first_mb )
 547         {
 548             h->mb.i_neighbour |= MB_LEFT;
 549
 550             if( !h->param.b_constrained_intra || IS_INTRA( h->mb.i_mb_type_left ) )
 551                 h->mb.i_neighbour_intra |= MB_LEFT;
 552         }
 553     }
 554
 555     /* We can't predict from the previous threadslice since it hasn't been encoded yet. */
 556     if( (h->i_threadslice_start >> h->mb.b_interlaced) != (mb_y >> h->mb.b_interlaced) )
 557     {
 558         if( top >= 0 )
 559         {
 560             h->mb.i_neighbour_frame |= MB_TOP;
 561             h->mb.i_mb_top_xy = top;
 562             h->mb.i_mb_type_top = h->mb.type[h->mb.i_mb_top_xy];
 563             if( top >= h->sh.i_first_mb )
 564             {
 565                 h->mb.i_neighbour |= MB_TOP;
 566
 567                 if( !h->param.b_constrained_intra || IS_INTRA( h->mb.i_mb_type_top ) )
 568                     h->mb.i_neighbour_intra |= MB_TOP;
 569
 570                 /* We only need to prefetch the top blocks because the left was just written
 571                  * to as part of the previous cache_save.  Since most target CPUs use write-allocate
 572                  * caches, left blocks are near-guaranteed to be in L1 cache.  Top--not so much. */
 573                 x264_prefetch( &h->mb.cbp[top] );
 574                 x264_prefetch( h->mb.intra4x4_pred_mode[top] );
 575                 x264_prefetch( &h->mb.non_zero_count[top][12] );
 576                 /* These aren't always allocated, but prefetching an invalid address can't hurt. */
 577                 x264_prefetch( &h->mb.mb_transform_size[top] );
 578                 x264_prefetch( &h->mb.skipbp[top] );
 579             }
 580         }
 581
 582         if( mb_x > 0 && top - 1 >= 0  )
 583         {
 584             h->mb.i_neighbour_frame |= MB_TOPLEFT;
 585             h->mb.i_mb_topleft_xy = top - 1;
 586             h->mb.i_mb_type_topleft = h->mb.type[h->mb.i_mb_topleft_xy];
 587             if( top - 1 >= h->sh.i_first_mb )
 588             {
 589                 h->mb.i_neighbour |= MB_TOPLEFT;
 590
 591                 if( !h->param.b_constrained_intra || IS_INTRA( h->mb.i_mb_type_topleft ) )
 592                     h->mb.i_neighbour_intra |= MB_TOPLEFT;
 593             }
 594         }
 595
 596         if( mb_x < h->sps->i_mb_width - 1 && top + 1 >= 0 )
 597         {
 598             h->mb.i_neighbour_frame |= MB_TOPRIGHT;
 599             h->mb.i_mb_topright_xy = top + 1;
 600             h->mb.i_mb_type_topright = h->mb.type[h->mb.i_mb_topright_xy];
 601             if( top + 1 >= h->sh.i_first_mb )
 602             {
 603                 h->mb.i_neighbour |= MB_TOPRIGHT;
 604
 605                 if( !h->param.b_constrained_intra || IS_INTRA( h->mb.i_mb_type_topright ) )
 606                     h->mb.i_neighbour_intra |= MB_TOPRIGHT;
 607             }
 608         }
 609     }
 610 }
 611
 612 void x264_macroblock_cache_load( x264_t *h, int mb_x, int mb_y )
 613 {
 614     x264_macroblock_cache_load_neighbours( h, mb_x, mb_y );
 615
 616     int left = h->mb.i_mb_left_xy;
 617     int top  = h->mb.i_mb_top_xy;
 618     int top_y = mb_y - (1 << h->mb.b_interlaced);
 619     int top_8x8 = (2*top_y+1) * h->mb.i_b8_stride + 2*mb_x;
 620     int top_4x4 = (4*top_y+3) * h->mb.i_b4_stride + 4*mb_x;
 621
 622     /* GCC pessimizes direct loads from heap-allocated arrays due to aliasing. */
 623     /* By only dereferencing them once, we avoid this issue. */
 624     int8_t (*i4x4)[8] = h->mb.intra4x4_pred_mode;
 625     uint8_t (*nnz)[24] = h->mb.non_zero_count;
 626     int16_t *cbp = h->mb.cbp;
 627
 628     /* load cache */
 629     if( h->mb.i_neighbour & MB_TOP )
 630     {
 631         h->mb.cache.i_cbp_top = cbp[top];
 632         /* load intra4x4 */
 633         CP32( &h->mb.cache.intra4x4_pred_mode[x264_scan8[0] - 8], &i4x4[top][0] );
 634
 635         /* load non_zero_count */
 636         CP32( &h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[0] - 8], &nnz[top][12] );
 637         /* shift because x264_scan8[16] is misaligned */
 638         M32( &h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[16+0] - 9] ) = M16( &nnz[top][18] ) << 8;
 639         M32( &h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[16+4] - 9] ) = M16( &nnz[top][22] ) << 8;
 640     }
 641     else
 642     {
 643         h->mb.cache.i_cbp_top = -1;
 644
 645         /* load intra4x4 */
 646         M32( &h->mb.cache.intra4x4_pred_mode[x264_scan8[0] - 8] ) = 0xFFFFFFFFU;
 647
 648         /* load non_zero_count */
 649         M32( &h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[   0] - 8] ) = 0x80808080U;
 650         M32( &h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[16+0] - 9] ) = 0x80808080U;
 651         M32( &h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[16+4] - 9] ) = 0x80808080U;
 652     }
 653
 654     if( h->mb.i_neighbour & MB_LEFT )
 655     {
 656         h->mb.cache.i_cbp_left = cbp[left];
 657
 658         /* load intra4x4 */
 659         h->mb.cache.intra4x4_pred_mode[x264_scan8[0 ] - 1] = i4x4[left][4];
 660         h->mb.cache.intra4x4_pred_mode[x264_scan8[2 ] - 1] = i4x4[left][5];
 661         h->mb.cache.intra4x4_pred_mode[x264_scan8[8 ] - 1] = i4x4[left][6];
 662         h->mb.cache.intra4x4_pred_mode[x264_scan8[10] - 1] = i4x4[left][3];
 663
 664         /* load non_zero_count */
 665         h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[0 ] - 1] = nnz[left][3];
 666         h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[2 ] - 1] = nnz[left][7];
 667         h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[8 ] - 1] = nnz[left][11];
 668         h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[10] - 1] = nnz[left][15];
 669
 670         h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[16+0] - 1] = nnz[left][16+1];
 671         h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[16+2] - 1] = nnz[left][16+3];
 672
 673         h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[16+4+0] - 1] = nnz[left][16+4+1];
 674         h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[16+4+2] - 1] = nnz[left][16+4+3];
 675
 676         /* Finish the prefetching */
 677         if( h->sh.i_type != SLICE_TYPE_I )
 678             for( int l = 0; l < (h->sh.i_type == SLICE_TYPE_B) + 1; l++ )
 679             {
 680                 x264_prefetch( &h->mb.mv[l][top_4x4-1] );
 681                 /* Top right being not in the same cacheline as top left will happen
 682                  * once every 4 MBs, so one extra prefetch is worthwhile */
 683                 x264_prefetch( &h->mb.mv[l][top_4x4+4] );
 684                 x264_prefetch( &h->mb.ref[l][top_8x8-1] );
 685                 x264_prefetch( &h->mb.mvd[l][top] );
 686             }
 687     }
 688     else
 689     {
 690         h->mb.cache.i_cbp_left = -1;
 691
 692         h->mb.cache.intra4x4_pred_mode[x264_scan8[0 ] - 1] =
 693         h->mb.cache.intra4x4_pred_mode[x264_scan8[2 ] - 1] =
 694         h->mb.cache.intra4x4_pred_mode[x264_scan8[8 ] - 1] =
 695         h->mb.cache.intra4x4_pred_mode[x264_scan8[10] - 1] = -1;
 696
 697         /* load non_zero_count */
 698         h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[0 ] - 1] =
 699         h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[2 ] - 1] =
 700         h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[8 ] - 1] =
 701         h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[10] - 1] =
 702         h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[16+0] - 1] =
 703         h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[16+2] - 1] =
 704         h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[16+4+0] - 1] =
 705         h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[16+4+2] - 1] = 0x80;
 706     }
 707
 708     if( h->pps->b_transform_8x8_mode )
 709     {
 710         h->mb.cache.i_neighbour_transform_size =
 711             ( (h->mb.i_neighbour & MB_LEFT) && h->mb.mb_transform_size[left] )
 712           + ( (h->mb.i_neighbour & MB_TOP) && h->mb.mb_transform_size[top]  );
 713     }
 714
 715     if( h->sh.b_mbaff )
 716     {
 717         h->mb.pic.i_fref[0] = h->i_ref0 << h->mb.b_interlaced;
 718         h->mb.pic.i_fref[1] = h->i_ref1 << h->mb.b_interlaced;
 719         h->mb.cache.i_neighbour_interlaced =
 720             !!(h->mb.i_neighbour & MB_LEFT)
 721           + !!(h->mb.i_neighbour & MB_TOP);
 722     }
 723
 724     if( !h->mb.b_interlaced )
 725     {
 726         copy_column8( h->mb.pic.p_fdec[0]-1+ 4*FDEC_STRIDE, h->mb.pic.p_fdec[0]+15+ 4*FDEC_STRIDE );
 727         copy_column8( h->mb.pic.p_fdec[0]-1+12*FDEC_STRIDE, h->mb.pic.p_fdec[0]+15+12*FDEC_STRIDE );
 728         copy_column8( h->mb.pic.p_fdec[1]-1+ 4*FDEC_STRIDE, h->mb.pic.p_fdec[1]+ 7+ 4*FDEC_STRIDE );
 729         copy_column8( h->mb.pic.p_fdec[2]-1+ 4*FDEC_STRIDE, h->mb.pic.p_fdec[2]+ 7+ 4*FDEC_STRIDE );
 730     }
 731
 732     /* load picture pointers */
 733     x264_macroblock_load_pic_pointers( h, mb_x, mb_y, 0 );
 734     x264_macroblock_load_pic_pointers( h, mb_x, mb_y, 1 );
 735     x264_macroblock_load_pic_pointers( h, mb_x, mb_y, 2 );
 736
 737     if( h->fdec->integral )
 738     {
 739         int offset = 16 * (mb_x + mb_y * h->fdec->i_stride[0]);
 740         for( int i = 0; i < h->mb.pic.i_fref[0]; i++ )
 741             h->mb.pic.p_integral[0][i] = &h->fref0[i]->integral[offset];
 742         for( int i = 0; i < h->mb.pic.i_fref[1]; i++ )
 743             h->mb.pic.p_integral[1][i] = &h->fref1[i]->integral[offset];
 744     }
 745
 746     x264_prefetch_fenc( h, h->fenc, mb_x, mb_y );
 747
 748     /* load ref/mv/mvd */
 749     if( h->sh.i_type != SLICE_TYPE_I )
 750     {
 751         int s8x8 = h->mb.i_b8_stride;
 752         int s4x4 = h->mb.i_b4_stride;
 753
 754         for( int l = 0; l < (h->sh.i_type == SLICE_TYPE_B) + 1; l++ )
 755         {
 756             int16_t (*mv)[2] = h->mb.mv[l];
 757             int8_t *ref = h->mb.ref[l];
 758
 759             int i8 = x264_scan8[0] - 1 - 1*8;
 760             if( h->mb.i_neighbour & MB_TOPLEFT )
 761             {
 762                 h->mb.cache.ref[l][i8] = ref[top_8x8 - 1];
 763                 CP32( h->mb.cache.mv[l][i8], mv[top_4x4 - 1] );
 764             }
 765             else
 766             {
 767                 h->mb.cache.ref[l][i8] = -2;
 768                 M32( h->mb.cache.mv[l][i8] ) = 0;
 769             }
 770
 771             i8 = x264_scan8[0] - 8;
 772             if( h->mb.i_neighbour & MB_TOP )
 773             {
 774                 h->mb.cache.ref[l][i8+0] =
 775                 h->mb.cache.ref[l][i8+1] = ref[top_8x8 + 0];
 776                 h->mb.cache.ref[l][i8+2] =
 777                 h->mb.cache.ref[l][i8+3] = ref[top_8x8 + 1];
 778                 CP128( h->mb.cache.mv[l][i8], mv[top_4x4] );
 779             }
 780             else
 781             {
 782                 M128( h->mb.cache.mv[l][i8] ) = M128_ZERO;
 783                 M32( &h->mb.cache.ref[l][i8] ) = (uint8_t)(-2) * 0x01010101U;
 784             }
 785
 786             i8 = x264_scan8[0] + 4 - 1*8;
 787             if( h->mb.i_neighbour & MB_TOPRIGHT )
 788             {
 789                 h->mb.cache.ref[l][i8] = ref[top_8x8 + 2];
 790                 CP32( h->mb.cache.mv[l][i8], mv[top_4x4 + 4] );
 791             }
 792             else
 793                  h->mb.cache.ref[l][i8] = -2;
 794
 795             i8 = x264_scan8[0] - 1;
 796             if( h->mb.i_neighbour & MB_LEFT )
 797             {
 798                 const int ir = h->mb.i_b8_xy - 1;
 799                 const int iv = h->mb.i_b4_xy - 1;
 800                 h->mb.cache.ref[l][i8+0*8] =
 801                 h->mb.cache.ref[l][i8+1*8] = ref[ir + 0*s8x8];
 802                 h->mb.cache.ref[l][i8+2*8] =
 803                 h->mb.cache.ref[l][i8+3*8] = ref[ir + 1*s8x8];
 804
 805                 CP32( h->mb.cache.mv[l][i8+0*8], mv[iv + 0*s4x4] );
 806                 CP32( h->mb.cache.mv[l][i8+1*8], mv[iv + 1*s4x4] );
 807                 CP32( h->mb.cache.mv[l][i8+2*8], mv[iv + 2*s4x4] );
 808                 CP32( h->mb.cache.mv[l][i8+3*8], mv[iv + 3*s4x4] );
 809             }
 810             else
 811             {
 812                 for( int i = 0; i < 4; i++ )
 813                 {
 814                     h->mb.cache.ref[l][i8+i*8] = -2;
 815                     M32( h->mb.cache.mv[l][i8+i*8] ) = 0;
 816                 }
 817             }
 818
 819             if( h->param.b_cabac )
 820             {
 821                 uint8_t (*mvd)[8][2] = h->mb.mvd[l];
 822                 if( h->mb.i_neighbour & MB_TOP )
 823                     CP64( h->mb.cache.mvd[l][x264_scan8[0] - 8], mvd[top][0] );
 824                 else
 825                     M64( h->mb.cache.mvd[l][x264_scan8[0] - 8] ) = 0;
 826
 827                 if( h->mb.i_neighbour & MB_LEFT )
 828                 {
 829                     CP16( h->mb.cache.mvd[l][x264_scan8[0 ] - 1], mvd[left][4] );
 830                     CP16( h->mb.cache.mvd[l][x264_scan8[2 ] - 1], mvd[left][5] );
 831                     CP16( h->mb.cache.mvd[l][x264_scan8[8 ] - 1], mvd[left][6] );
 832                     CP16( h->mb.cache.mvd[l][x264_scan8[10] - 1], mvd[left][3] );
 833                 }
 834                 else
 835                     for( int i = 0; i < 4; i++ )
 836                         M16( h->mb.cache.mvd[l][x264_scan8[0]-1+i*8] ) = 0;
 837             }
 838         }
 839
 840         /* load skip */
 841         if( h->sh.i_type == SLICE_TYPE_B )
 842         {
 843             h->mb.bipred_weight = h->mb.bipred_weight_buf[h->mb.b_interlaced&(mb_y&1)];
 844             h->mb.dist_scale_factor = h->mb.dist_scale_factor_buf[h->mb.b_interlaced&(mb_y&1)];
 845             if( h->param.b_cabac )
 846             {
 847                 uint8_t skipbp;
 848                 x264_macroblock_cache_skip( h, 0, 0, 4, 4, 0 );
 849                 skipbp = (h->mb.i_neighbour & MB_LEFT) ? h->mb.skipbp[left] : 0;
 850                 h->mb.cache.skip[x264_scan8[0] - 1] = skipbp & 0x2;
 851                 h->mb.cache.skip[x264_scan8[8] - 1] = skipbp & 0x8;
 852                 skipbp = (h->mb.i_neighbour & MB_TOP) ? h->mb.skipbp[top] : 0;
 853                 h->mb.cache.skip[x264_scan8[0] - 8] = skipbp & 0x4;
 854                 h->mb.cache.skip[x264_scan8[4] - 8] = skipbp & 0x8;
 855             }
 856         }
 857
 858         if( h->sh.i_type == SLICE_TYPE_P )
 859             x264_mb_predict_mv_pskip( h, h->mb.cache.pskip_mv );
 860     }
 861
 862     h->mb.i_neighbour4[0] =
 863     h->mb.i_neighbour8[0] = (h->mb.i_neighbour_intra & (MB_TOP|MB_LEFT|MB_TOPLEFT))
 864                             | ((h->mb.i_neighbour_intra & MB_TOP) ? MB_TOPRIGHT : 0);
 865     h->mb.i_neighbour4[4] =
 866     h->mb.i_neighbour4[1] = MB_LEFT | ((h->mb.i_neighbour_intra & MB_TOP) ? (MB_TOP|MB_TOPLEFT|MB_TOPRIGHT) : 0);
 867     h->mb.i_neighbour4[2] =
 868     h->mb.i_neighbour4[8] =
 869     h->mb.i_neighbour4[10] =
 870     h->mb.i_neighbour8[2] = MB_TOP|MB_TOPRIGHT | ((h->mb.i_neighbour_intra & MB_LEFT) ? (MB_LEFT|MB_TOPLEFT) : 0);
 871     h->mb.i_neighbour4[5] =
 872     h->mb.i_neighbour8[1] = MB_LEFT | (h->mb.i_neighbour_intra & MB_TOPRIGHT)
 873                             | ((h->mb.i_neighbour_intra & MB_TOP) ? MB_TOP|MB_TOPLEFT : 0);
 874 }
 875
 876 static void inline x264_macroblock_cache_load_neighbours_deblock( x264_t *h, int mb_x, int mb_y )
 877 {
 878     int top = (mb_y - (1 << h->mb.b_interlaced)) * h->mb.i_mb_stride + mb_x;
 879     int deblock_on_slice_edges = h->sh.i_disable_deblocking_filter_idc != 2;
 880
 881     h->mb.i_neighbour = 0;
 882     h->mb.i_mb_xy = mb_y * h->mb.i_mb_stride + mb_x;
 883     h->mb.i_b8_xy = 2*(mb_y * h->mb.i_b8_stride + mb_x);
 884     h->mb.i_b4_xy = 4*(mb_y * h->mb.i_b4_stride + mb_x);
 885
 886     if( mb_x > 0 )
 887     {
 888         h->mb.i_mb_left_xy = h->mb.i_mb_xy - 1;
 889         if( deblock_on_slice_edges || h->mb.slice_table[h->mb.i_mb_left_xy] == h->mb.slice_table[h->mb.i_mb_xy] )
 890             h->mb.i_neighbour |= MB_LEFT;
 891     }
 892
 893     if( top >= 0 )
 894     {
 895         h->mb.i_mb_top_xy = top;
 896         if( deblock_on_slice_edges || h->mb.slice_table[h->mb.i_mb_top_xy] == h->mb.slice_table[h->mb.i_mb_xy] )
 897             h->mb.i_neighbour |= MB_TOP;
 898     }
 899 }
 900
 901 void x264_macroblock_cache_load_deblock( x264_t *h, int mb_x, int mb_y, int deblock_ref_table[2][34] )
 902 {
 903     x264_macroblock_cache_load_neighbours_deblock( h, mb_x, mb_y );
 904
 905     if( IS_INTRA( h->mb.type[h->mb.i_mb_xy] ) )
 906         return;
 907
 908     int cur  = h->mb.i_mb_xy;
 909     int left = h->mb.i_mb_left_xy;
 910     int top  = h->mb.i_mb_top_xy;
 911     int top_y = mb_y - (1 << h->mb.b_interlaced);
 912     int top_8x8 = (2*top_y+1) * h->mb.i_b8_stride + 2*mb_x;
 913     int top_4x4 = (4*top_y+3) * h->mb.i_b4_stride + 4*mb_x;
 914     int s8x8 = h->mb.i_b8_stride;
 915     int s4x4 = h->mb.i_b4_stride;
 916
 917     uint8_t (*nnz)[24] = h->mb.non_zero_count;
 918
 919     if( h->mb.i_neighbour & MB_TOP )
 920         CP32( &h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[0] - 8], &nnz[top][12] );
 921
 922     if( h->mb.i_neighbour & MB_LEFT )
 923     {
 924         h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[0 ] - 1] = nnz[left][3];
 925         h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[2 ] - 1] = nnz[left][7];
 926         h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[8 ] - 1] = nnz[left][11];
 927         h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[10] - 1] = nnz[left][15];
 928     }
 929
 930     CP32( &h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[0]+0*8], &nnz[cur][0*4] );
 931     CP32( &h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[0]+1*8], &nnz[cur][1*4] );
 932     CP32( &h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[0]+2*8], &nnz[cur][2*4] );
 933     CP32( &h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[0]+3*8], &nnz[cur][3*4] );
 934
 935     for( int l = 0; l <= (h->sh.i_type == SLICE_TYPE_B); l++ )
 936     {
 937         int16_t (*mv)[2] = h->mb.mv[l];
 938         int8_t *ref = h->mb.ref[l];
 939
 940         int i8 = x264_scan8[0] - 8;
 941         if( h->mb.i_neighbour & MB_TOP )
 942         {
 943             h->mb.cache.ref[l][i8+0] =
 944             h->mb.cache.ref[l][i8+1] = deblock_ref_table(l,ref[top_8x8 + 0]);
 945             h->mb.cache.ref[l][i8+2] =
 946             h->mb.cache.ref[l][i8+3] = deblock_ref_table(l,ref[top_8x8 + 1]);
 947             CP128( h->mb.cache.mv[l][i8], mv[top_4x4] );
 948         }
 949
 950         i8 = x264_scan8[0] - 1;
 951         if( h->mb.i_neighbour & MB_LEFT )
 952         {
 953             int ir = h->mb.i_b8_xy - 1;
 954             int iv = h->mb.i_b4_xy - 1;
 955             h->mb.cache.ref[l][i8+0*8] =
 956             h->mb.cache.ref[l][i8+1*8] = deblock_ref_table(l,ref[ir + 0*s8x8]);
 957             h->mb.cache.ref[l][i8+2*8] =
 958             h->mb.cache.ref[l][i8+3*8] = deblock_ref_table(l,ref[ir + 1*s8x8]);
 959
 960             CP32( h->mb.cache.mv[l][i8+0*8], mv[iv + 0*s4x4] );
 961             CP32( h->mb.cache.mv[l][i8+1*8], mv[iv + 1*s4x4] );
 962             CP32( h->mb.cache.mv[l][i8+2*8], mv[iv + 2*s4x4] );
 963             CP32( h->mb.cache.mv[l][i8+3*8], mv[iv + 3*s4x4] );
 964         }
 965
 966         int ref0 = deblock_ref_table(l,ref[h->mb.i_b8_xy+0+0*s8x8]);
 967         int ref1 = deblock_ref_table(l,ref[h->mb.i_b8_xy+1+0*s8x8]);
 968         int ref2 = deblock_ref_table(l,ref[h->mb.i_b8_xy+0+1*s8x8]);
 969         int ref3 = deblock_ref_table(l,ref[h->mb.i_b8_xy+1+1*s8x8]);
 970         uint32_t reftop = pack16to32( (uint8_t)ref0, (uint8_t)ref1 ) * 0x0101;
 971         uint32_t refbot = pack16to32( (uint8_t)ref2, (uint8_t)ref3 ) * 0x0101;
 972
 973         M32( &h->mb.cache.ref[l][x264_scan8[0]+8*0] ) = reftop;
 974         M32( &h->mb.cache.ref[l][x264_scan8[0]+8*1] ) = reftop;
 975         M32( &h->mb.cache.ref[l][x264_scan8[0]+8*2] ) = refbot;
 976         M32( &h->mb.cache.ref[l][x264_scan8[0]+8*3] ) = refbot;
 977         CP128( h->mb.cache.mv[l][x264_scan8[0]+8*0], mv[h->mb.i_b4_xy+0*s4x4] );
 978         CP128( h->mb.cache.mv[l][x264_scan8[0]+8*1], mv[h->mb.i_b4_xy+1*s4x4] );
 979         CP128( h->mb.cache.mv[l][x264_scan8[0]+8*2], mv[h->mb.i_b4_xy+2*s4x4] );
 980         CP128( h->mb.cache.mv[l][x264_scan8[0]+8*3], mv[h->mb.i_b4_xy+3*s4x4] );
 981     }
 982 }
 983
 984 static void ALWAYS_INLINE x264_macroblock_store_pic( x264_t *h, int i )
 985 {
 986     int w = i ? 8 : 16;
 987     int i_stride = h->fdec->i_stride[!!i];
 988     int i_stride2 = i_stride << h->mb.b_interlaced;
 989     int i_pix_offset = h->mb.b_interlaced
 990                      ? w * (h->mb.i_mb_x + (h->mb.i_mb_y&~1) * i_stride) + (h->mb.i_mb_y&1) * i_stride
 991                      : w * (h->mb.i_mb_x + h->mb.i_mb_y * i_stride);
 992     h->mc.copy[i?PIXEL_8x8:PIXEL_16x16]( &h->fdec->plane[i][i_pix_offset], i_stride2,
 993                                          h->mb.pic.p_fdec[i], FDEC_STRIDE, w );
 994 }
 995
 996 void x264_macroblock_cache_save( x264_t *h )
 997 {
 998     const int i_mb_xy = h->mb.i_mb_xy;
 999     const int i_mb_type = x264_mb_type_fix[h->mb.i_type];
1000     const int s8x8 = h->mb.i_b8_stride;
1001     const int s4x4 = h->mb.i_b4_stride;
1002     const int i_mb_4x4 = h->mb.i_b4_xy;
1003     const int i_mb_8x8 = h->mb.i_b8_xy;
1004
1005     /* GCC pessimizes direct stores to heap-allocated arrays due to aliasing. */
1006     /* By only dereferencing them once, we avoid this issue. */
1007     int8_t *i4x4 = h->mb.intra4x4_pred_mode[i_mb_xy];
1008     uint8_t *nnz = h->mb.non_zero_count[i_mb_xy];
1009
1010     x264_macroblock_store_pic( h, 0 );
1011     x264_macroblock_store_pic( h, 1 );
1012     x264_macroblock_store_pic( h, 2 );
1013
1014     x264_prefetch_fenc( h, h->fdec, h->mb.i_mb_x, h->mb.i_mb_y );
1015
1016     h->mb.type[i_mb_xy] = i_mb_type;
1017     h->mb.slice_table[i_mb_xy] = h->sh.i_first_mb;
1018     h->mb.partition[i_mb_xy] = IS_INTRA( i_mb_type ) ? D_16x16 : h->mb.i_partition;
1019     h->mb.i_mb_prev_xy = i_mb_xy;
1020
1021     /* save intra4x4 */
1022     if( i_mb_type == I_4x4 )
1023     {
1024         CP32( &i4x4[0], &h->mb.cache.intra4x4_pred_mode[x264_scan8[10]] );
1025         M32( &i4x4[4] ) = pack8to32( h->mb.cache.intra4x4_pred_mode[x264_scan8[5] ],
1026                                      h->mb.cache.intra4x4_pred_mode[x264_scan8[7] ],
1027                                      h->mb.cache.intra4x4_pred_mode[x264_scan8[13] ], 0);
1028     }
1029     else if( !h->param.b_constrained_intra || IS_INTRA(i_mb_type) )
1030         M64( i4x4 ) = I_PRED_4x4_DC * 0x0101010101010101ULL;
1031     else
1032         M64( i4x4 ) = (uint8_t)(-1) * 0x0101010101010101ULL;
1033
1034
1035     if( i_mb_type == I_PCM )
1036     {
1037         h->mb.qp[i_mb_xy] = 0;
1038         h->mb.i_last_dqp = 0;
1039         h->mb.i_cbp_chroma = 2;
1040         h->mb.i_cbp_luma = 0xf;
1041         h->mb.cbp[i_mb_xy] = 0x72f;   /* all set */
1042         h->mb.b_transform_8x8 = 0;
1043         memset( nnz, 16, sizeof( *h->mb.non_zero_count ) );
1044     }
1045     else
1046     {
1047         /* save non zero count */
1048         CP32( &nnz[0*4], &h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[0]+0*8] );
1049         CP32( &nnz[1*4], &h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[0]+1*8] );
1050         CP32( &nnz[2*4], &h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[0]+2*8] );
1051         CP32( &nnz[3*4], &h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[0]+3*8] );
1052         M16( &nnz[16+0*2] ) = M32( &h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[16+0*2]-1] ) >> 8;
1053         M16( &nnz[16+1*2] ) = M32( &h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[16+1*2]-1] ) >> 8;
1054         M16( &nnz[16+2*2] ) = M32( &h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[16+2*2]-1] ) >> 8;
1055         M16( &nnz[16+3*2] ) = M32( &h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[16+3*2]-1] ) >> 8;
1056
1057         if( h->mb.i_type != I_16x16 && h->mb.i_cbp_luma == 0 && h->mb.i_cbp_chroma == 0 )
1058             h->mb.i_qp = h->mb.i_last_qp;
1059         h->mb.qp[i_mb_xy] = h->mb.i_qp;
1060         h->mb.i_last_dqp = h->mb.i_qp - h->mb.i_last_qp;
1061         h->mb.i_last_qp = h->mb.i_qp;
1062     }
1063
1064     if( h->mb.i_cbp_luma == 0 && h->mb.i_type != I_8x8 )
1065         h->mb.b_transform_8x8 = 0;
1066     h->mb.mb_transform_size[i_mb_xy] = h->mb.b_transform_8x8;
1067
1068     if( h->sh.i_type != SLICE_TYPE_I )
1069     {
1070         int16_t (*mv0)[2] = &h->mb.mv[0][i_mb_4x4];
1071         int16_t (*mv1)[2] = &h->mb.mv[1][i_mb_4x4];
1072         int8_t *ref0 = &h->mb.ref[0][i_mb_8x8];
1073         int8_t *ref1 = &h->mb.ref[1][i_mb_8x8];
1074         if( !IS_INTRA( i_mb_type ) )
1075         {
1076             ref0[0+0*s8x8] = h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[0]];
1077             ref0[1+0*s8x8] = h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[4]];
1078             ref0[0+1*s8x8] = h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[8]];
1079             ref0[1+1*s8x8] = h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[12]];
1080             CP128( &mv0[0*s4x4], h->mb.cache.mv[0][x264_scan8[0]+8*0] );
1081             CP128( &mv0[1*s4x4], h->mb.cache.mv[0][x264_scan8[0]+8*1] );
1082             CP128( &mv0[2*s4x4], h->mb.cache.mv[0][x264_scan8[0]+8*2] );
1083             CP128( &mv0[3*s4x4], h->mb.cache.mv[0][x264_scan8[0]+8*3] );
1084             if( h->sh.i_type == SLICE_TYPE_B )
1085             {
1086                 ref1[0+0*s8x8] = h->mb.cache.ref[1][x264_scan8[0]];
1087                 ref1[1+0*s8x8] = h->mb.cache.ref[1][x264_scan8[4]];
1088                 ref1[0+1*s8x8] = h->mb.cache.ref[1][x264_scan8[8]];
1089                 ref1[1+1*s8x8] = h->mb.cache.ref[1][x264_scan8[12]];
1090                 CP128( &mv1[0*s4x4], h->mb.cache.mv[1][x264_scan8[0]+8*0] );
1091                 CP128( &mv1[1*s4x4], h->mb.cache.mv[1][x264_scan8[0]+8*1] );
1092                 CP128( &mv1[2*s4x4], h->mb.cache.mv[1][x264_scan8[0]+8*2] );
1093                 CP128( &mv1[3*s4x4], h->mb.cache.mv[1][x264_scan8[0]+8*3] );
1094             }
1095         }
1096         else
1097         {
1098             M16( &ref0[0*s8x8] ) = (uint8_t)(-1) * 0x0101;
1099             M16( &ref0[1*s8x8] ) = (uint8_t)(-1) * 0x0101;
1100             M128( &mv0[0*s4x4] ) = M128_ZERO;
1101             M128( &mv0[1*s4x4] ) = M128_ZERO;
1102             M128( &mv0[2*s4x4] ) = M128_ZERO;
1103             M128( &mv0[3*s4x4] ) = M128_ZERO;
1104             if( h->sh.i_type == SLICE_TYPE_B )
1105             {
1106                 M16( &ref1[0*s8x8] ) = (uint8_t)(-1) * 0x0101;
1107                 M16( &ref1[1*s8x8] ) = (uint8_t)(-1) * 0x0101;
1108                 M128( &mv1[0*s4x4] ) = M128_ZERO;
1109                 M128( &mv1[1*s4x4] ) = M128_ZERO;
1110                 M128( &mv1[2*s4x4] ) = M128_ZERO;
1111                 M128( &mv1[3*s4x4] ) = M128_ZERO;
1112             }
1113         }
1114     }
1115
1116     if( h->param.b_cabac )
1117     {
1118         uint8_t (*mvd0)[2] = h->mb.mvd[0][i_mb_xy];
1119         uint8_t (*mvd1)[2] = h->mb.mvd[1][i_mb_xy];
1120         if( IS_INTRA(i_mb_type) && i_mb_type != I_PCM )
1121             h->mb.chroma_pred_mode[i_mb_xy] = x264_mb_pred_mode8x8c_fix[ h->mb.i_chroma_pred_mode ];
1122         else
1123             h->mb.chroma_pred_mode[i_mb_xy] = I_PRED_CHROMA_DC;
1124
1125         if( !IS_INTRA( i_mb_type ) && !IS_SKIP( i_mb_type ) && !IS_DIRECT( i_mb_type ) )
1126         {
1127             CP64( mvd0[0], h->mb.cache.mvd[0][x264_scan8[10]] );
1128             CP16( mvd0[4], h->mb.cache.mvd[0][x264_scan8[5 ]] );
1129             CP16( mvd0[5], h->mb.cache.mvd[0][x264_scan8[7 ]] );
1130             CP16( mvd0[6], h->mb.cache.mvd[0][x264_scan8[13]] );
1131             if( h->sh.i_type == SLICE_TYPE_B )
1132             {
1133                 CP64( mvd1[0], h->mb.cache.mvd[1][x264_scan8[10]] );
1134                 CP16( mvd1[4], h->mb.cache.mvd[1][x264_scan8[5 ]] );
1135                 CP16( mvd1[5], h->mb.cache.mvd[1][x264_scan8[7 ]] );
1136                 CP16( mvd1[6], h->mb.cache.mvd[1][x264_scan8[13]] );
1137             }
1138         }
1139         else
1140         {
1141             M128( mvd0[0] ) = M128_ZERO;
1142             if( h->sh.i_type == SLICE_TYPE_B )
1143                 M128( mvd1[0] ) = M128_ZERO;
1144         }
1145
1146         if( h->sh.i_type == SLICE_TYPE_B )
1147         {
1148             if( i_mb_type == B_SKIP || i_mb_type == B_DIRECT )
1149                 h->mb.skipbp[i_mb_xy] = 0xf;
1150             else if( i_mb_type == B_8x8 )
1151             {
1152                 int skipbp = ( h->mb.i_sub_partition[0] == D_DIRECT_8x8 ) << 0;
1153                 skipbp    |= ( h->mb.i_sub_partition[1] == D_DIRECT_8x8 ) << 1;
1154                 skipbp    |= ( h->mb.i_sub_partition[2] == D_DIRECT_8x8 ) << 2;
1155                 skipbp    |= ( h->mb.i_sub_partition[3] == D_DIRECT_8x8 ) << 3;
1156                 h->mb.skipbp[i_mb_xy] = skipbp;
1157             }
1158             else
1159                 h->mb.skipbp[i_mb_xy] = 0;
1160         }
1161     }
1162 }
1163
1164
1165 void x264_macroblock_bipred_init( x264_t *h )
1166 {
1167     for( int field = 0; field <= h->sh.b_mbaff; field++ )
1168         for( int i_ref0 = 0; i_ref0 < (h->i_ref0<<h->sh.b_mbaff); i_ref0++ )
1169         {
1170             int poc0 = h->fref0[i_ref0>>h->sh.b_mbaff]->i_poc;
1171             if( h->sh.b_mbaff && field^(i_ref0&1) )
1172                 poc0 += h->sh.i_delta_poc_bottom;
1173             for( int i_ref1 = 0; i_ref1 < (h->i_ref1<<h->sh.b_mbaff); i_ref1++ )
1174             {
1175                 int dist_scale_factor;
1176                 int poc1 = h->fref1[i_ref1>>h->sh.b_mbaff]->i_poc;
1177                 if( h->sh.b_mbaff && field^(i_ref1&1) )
1178                     poc1 += h->sh.i_delta_poc_bottom;
1179                 int cur_poc = h->fdec->i_poc + field*h->sh.i_delta_poc_bottom;
1180                 int td = x264_clip3( poc1 - poc0, -128, 127 );
1181                 if( td == 0 /* || pic0 is a long-term ref */ )
1182                     dist_scale_factor = 256;
1183                 else
1184                 {
1185                     int tb = x264_clip3( cur_poc - poc0, -128, 127 );
1186                     int tx = (16384 + (abs(td) >> 1)) / td;
1187                     dist_scale_factor = x264_clip3( (tb * tx + 32) >> 6, -1024, 1023 );
1188                 }
1189
1190                 h->mb.dist_scale_factor_buf[field][i_ref0][i_ref1] = dist_scale_factor;
1191
1192                 dist_scale_factor >>= 2;
1193                 if( h->param.analyse.b_weighted_bipred
1194                       && dist_scale_factor >= -64
1195                       && dist_scale_factor <= 128 )
1196                 {
1197                     h->mb.bipred_weight_buf[field][i_ref0][i_ref1] = 64 - dist_scale_factor;
1198                     // ssse3 implementation of biweight doesn't support the extrema.
1199                     // if we ever generate them, we'll have to drop that optimization.
1200                     assert( dist_scale_factor >= -63 && dist_scale_factor <= 127 );
1201                 }
1202                 else
1203                     h->mb.bipred_weight_buf[field][i_ref0][i_ref1] = 32;
1204             }
1205         }
1206 }
1207