git.sesse.net Git - x264/blob - encoder/cavlc.c

   1 /*****************************************************************************
   2  * cavlc.c: h264 encoder library
   3  *****************************************************************************
   4  * Copyright (C) 2003-2008 x264 project
   5  *
   6  * Authors: Laurent Aimar <fenrir@via.ecp.fr>
   7  *          Loren Merritt <lorenm@u.washington.edu>
   8  *
   9  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  10  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  11  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  12  * (at your option) any later version.
  13  *
  14  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  17  * GNU General Public License for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  20  * along with this program; if not, write to the Free Software
  21  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02111, USA.
  22  *****************************************************************************/
  23
  24 #include "common/common.h"
  25 #include "macroblock.h"
  26
  27 static const uint8_t intra4x4_cbp_to_golomb[48]=
  28 {
  29   3, 29, 30, 17, 31, 18, 37,  8, 32, 38, 19,  9, 20, 10, 11,  2,
  30  16, 33, 34, 21, 35, 22, 39,  4, 36, 40, 23,  5, 24,  6,  7,  1,
  31  41, 42, 43, 25, 44, 26, 46, 12, 45, 47, 27, 13, 28, 14, 15,  0
  32 };
  33 static const uint8_t inter_cbp_to_golomb[48]=
  34 {
  35   0,  2,  3,  7,  4,  8, 17, 13,  5, 18,  9, 14, 10, 15, 16, 11,
  36   1, 32, 33, 36, 34, 37, 44, 40, 35, 45, 38, 41, 39, 42, 43, 19,
  37   6, 24, 25, 20, 26, 21, 46, 28, 27, 47, 22, 29, 23, 30, 31, 12
  38 };
  39 static const uint8_t mb_type_b_to_golomb[3][9]=
  40 {
  41     { 4,  8, 12, 10,  6, 14, 16, 18, 20 }, /* D_16x8 */
  42     { 5,  9, 13, 11,  7, 15, 17, 19, 21 }, /* D_8x16 */
  43     { 1, -1, -1, -1,  2, -1, -1, -1,  3 }  /* D_16x16 */
  44 };
  45 static const uint8_t sub_mb_type_p_to_golomb[4]=
  46 {
  47     3, 1, 2, 0
  48 };
  49 static const uint8_t sub_mb_type_b_to_golomb[13]=
  50 {
  51     10,  4,  5,  1, 11,  6,  7,  2, 12,  8,  9,  3,  0
  52 };
  53
  54 #define BLOCK_INDEX_CHROMA_DC   (-1)
  55 #define BLOCK_INDEX_LUMA_DC     (-2)
  56
  57 static inline void bs_write_vlc( bs_t *s, vlc_t v )
  58 {
  59     bs_write( s, v.i_size, v.i_bits );
  60 }
  61
  62 /****************************************************************************
  63  * block_residual_write_cavlc:
  64  ****************************************************************************/
  65 static void block_residual_write_cavlc( x264_t *h, bs_t *s, int i_idx, int16_t *l, int i_count )
  66 {
  67     int level[16], run[16];
  68     int i_total, i_trailing;
  69     int i_total_zero;
  70     int i_last;
  71     unsigned int i_sign;
  72     int i;
  73     int i_suffix_length;
  74
  75     /* first find i_last */
  76     for( i_last = i_count-1; i_last >= 3; i_last -= 4 )
  77         if( *(uint64_t*)(l+i_last-3) )
  78             break;
  79     while( i_last >= 0 && l[i_last] == 0 )
  80         i_last--;
  81
  82     i_sign = 0;
  83     i_total = 0;
  84     i_trailing = 0;
  85     i_total_zero = i_last + 1;
  86
  87     if( i_last >= 0 )
  88     {
  89         int idx = 0;
  90
  91         /* level and run and total */
  92         while( i_last >= 0 )
  93         {
  94             int r = 0;
  95             level[idx] = l[i_last];
  96             while( --i_last >= 0 && l[i_last] == 0 )
  97                 r++;
  98             run[idx++] = r;
  99         }
 100
 101         i_total = idx;
 102         i_total_zero -= idx;
 103
 104         i_trailing = X264_MIN(3, idx);
 105         for( idx = 0; idx < i_trailing; idx++ )
 106         {
 107             if( (unsigned)(level[idx]+1) > 2 )
 108             {
 109                 i_trailing = idx;
 110                 break;
 111             }
 112             i_sign <<= 1;
 113             i_sign |= level[idx] < 0;
 114         }
 115     }
 116
 117     /* total/trailing */
 118     if( i_idx == BLOCK_INDEX_CHROMA_DC )
 119         bs_write_vlc( s, x264_coeff_token[4][i_total*4+i_trailing] );
 120     else
 121     {
 122         /* x264_mb_predict_non_zero_code return 0 <-> (16+16+1)>>1 = 16 */
 123         static const int ct_index[17] = {0,0,1,1,2,2,2,2,3,3,3,3,3,3,3,3,3 };
 124         int nC = x264_mb_predict_non_zero_code( h, i_idx == BLOCK_INDEX_LUMA_DC ? 0 : i_idx );
 125         bs_write_vlc( s, x264_coeff_token[ct_index[nC]][i_total*4+i_trailing] );
 126     }
 127
 128     if( i_total <= 0 )
 129         return;
 130
 131     i_suffix_length = i_total > 10 && i_trailing < 3 ? 1 : 0;
 132     if( i_trailing > 0 )
 133         bs_write( s, i_trailing, i_sign );
 134     for( i = i_trailing; i < i_total; i++ )
 135     {
 136         int mask = level[i] >> 15;
 137         int abs_level = (level[i]^mask)-mask;
 138         int i_level_code = abs_level*2-mask-2;
 139
 140         if( i == i_trailing && i_trailing < 3 )
 141             i_level_code -= 2; /* as level[i] can't be 1 for the first one if i_trailing < 3 */
 142
 143         if( ( i_level_code >> i_suffix_length ) < 14 )
 144             bs_write( s, (i_level_code >> i_suffix_length) + 1 + i_suffix_length,
 145                      (1<<i_suffix_length) + (i_level_code & ((1<<i_suffix_length)-1)) );
 146         else if( i_suffix_length == 0 && i_level_code < 30 )
 147             bs_write( s, 19, (1<<4) + (i_level_code - 14) );
 148         else if( i_suffix_length > 0 && ( i_level_code >> i_suffix_length ) == 14 )
 149             bs_write( s, 15 + i_suffix_length,
 150                       (1<<i_suffix_length) + (i_level_code & ((1<<i_suffix_length)-1)) );
 151         else
 152         {
 153             int i_level_prefix = 15;
 154             i_level_code -= 15 << i_suffix_length;
 155             if( i_suffix_length == 0 )
 156                 i_level_code -= 15;
 157
 158             /* If the prefix size exceeds 15, High Profile is required. */
 159             if( i_level_code >= 1<<12 )
 160             {
 161                 if( h->sps->i_profile_idc >= PROFILE_HIGH )
 162                 {
 163                     while( i_level_code > 1<<(i_level_prefix-3) )
 164                     {
 165                         i_level_code -= 1<<(i_level_prefix-3);
 166                         i_level_prefix++;
 167                     }
 168                 }
 169                 else
 170                 {
 171 #ifdef RDO_SKIP_BS
 172                     /* Weight highly against overflows. */
 173                     s->i_bits_encoded += 1000000;
 174 #else
 175                     x264_log(h, X264_LOG_WARNING, "OVERFLOW levelcode=%d is only allowed in High Profile", i_level_code );
 176                     /* clip level, preserving sign */
 177                     i_level_code = (1<<12) - 2 + (i_level_code & 1);
 178 #endif
 179                 }
 180             }
 181             bs_write( s, i_level_prefix + 1, 1 );
 182             bs_write( s, i_level_prefix - 3, i_level_code & ((1<<(i_level_prefix-3))-1) );
 183         }
 184
 185         if( i_suffix_length == 0 )
 186             i_suffix_length++;
 187         if( abs_level > (3 << (i_suffix_length-1)) && i_suffix_length < 6 )
 188             i_suffix_length++;
 189     }
 190
 191     if( i_total < i_count )
 192     {
 193         if( i_idx == BLOCK_INDEX_CHROMA_DC )
 194             bs_write_vlc( s, x264_total_zeros_dc[i_total-1][i_total_zero] );
 195         else
 196             bs_write_vlc( s, x264_total_zeros[i_total-1][i_total_zero] );
 197     }
 198
 199     for( i = 0; i < i_total-1 && i_total_zero > 0; i++ )
 200     {
 201         int i_zl = X264_MIN( i_total_zero - 1, 6 );
 202         bs_write_vlc( s, x264_run_before[i_zl][run[i]] );
 203         i_total_zero -= run[i];
 204     }
 205 }
 206
 207 static void cavlc_qp_delta( x264_t *h, bs_t *s )
 208 {
 209     int i_dqp = h->mb.i_qp - h->mb.i_last_qp;
 210
 211     /* Avoid writing a delta quant if we have an empty i16x16 block, e.g. in a completely flat background area */
 212     if( h->mb.i_type == I_16x16 && !(h->mb.i_cbp_luma | h->mb.i_cbp_chroma)
 213         && !array_non_zero(h->dct.luma16x16_dc) )
 214     {
 215 #ifndef RDO_SKIP_BS
 216         h->mb.i_qp = h->mb.i_last_qp;
 217 #endif
 218         i_dqp = 0;
 219     }
 220
 221     if( i_dqp )
 222     {
 223         if( i_dqp < -26 )
 224             i_dqp += 52;
 225         else if( i_dqp > 25 )
 226             i_dqp -= 52;
 227     }
 228     bs_write_se( s, i_dqp );
 229 }
 230
 231 static void cavlc_mb_mvd( x264_t *h, bs_t *s, int i_list, int idx, int width )
 232 {
 233     DECLARE_ALIGNED_4( int16_t mvp[2] );
 234     x264_mb_predict_mv( h, i_list, idx, width, mvp );
 235     bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[i_list][x264_scan8[idx]][0] - mvp[0] );
 236     bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[i_list][x264_scan8[idx]][1] - mvp[1] );
 237 }
 238
 239 static void cavlc_mb8x8_mvd( x264_t *h, bs_t *s, int i_list, int i )
 240 {
 241     if( !x264_mb_partition_listX_table[i_list][ h->mb.i_sub_partition[i] ] )
 242         return;
 243
 244     switch( h->mb.i_sub_partition[i] )
 245     {
 246         case D_L0_8x8:
 247         case D_L1_8x8:
 248         case D_BI_8x8:
 249             cavlc_mb_mvd( h, s, i_list, 4*i, 2 );
 250             break;
 251         case D_L0_8x4:
 252         case D_L1_8x4:
 253         case D_BI_8x4:
 254             cavlc_mb_mvd( h, s, i_list, 4*i+0, 2 );
 255             cavlc_mb_mvd( h, s, i_list, 4*i+2, 2 );
 256             break;
 257         case D_L0_4x8:
 258         case D_L1_4x8:
 259         case D_BI_4x8:
 260             cavlc_mb_mvd( h, s, i_list, 4*i+0, 1 );
 261             cavlc_mb_mvd( h, s, i_list, 4*i+1, 1 );
 262             break;
 263         case D_L0_4x4:
 264         case D_L1_4x4:
 265         case D_BI_4x4:
 266             cavlc_mb_mvd( h, s, i_list, 4*i+0, 1 );
 267             cavlc_mb_mvd( h, s, i_list, 4*i+1, 1 );
 268             cavlc_mb_mvd( h, s, i_list, 4*i+2, 1 );
 269             cavlc_mb_mvd( h, s, i_list, 4*i+3, 1 );
 270             break;
 271     }
 272 }
 273
 274 static inline void x264_macroblock_luma_write_cavlc( x264_t *h, bs_t *s, int i8start, int i8end )
 275 {
 276     int i8, i4;
 277     if( h->mb.b_transform_8x8 )
 278     {
 279         /* shuffle 8x8 dct coeffs into 4x4 lists */
 280         for( i8 = i8start; i8 <= i8end; i8++ )
 281             if( h->mb.i_cbp_luma & (1 << i8) )
 282                 h->zigzagf.interleave_8x8_cavlc( h->dct.luma4x4[i8*4], h->dct.luma8x8[i8] );
 283     }
 284
 285     for( i8 = i8start; i8 <= i8end; i8++ )
 286         if( h->mb.i_cbp_luma & (1 << i8) )
 287             for( i4 = 0; i4 < 4; i4++ )
 288             {
 289                 h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[i4+i8*4]] = array_non_zero_count( h->dct.luma4x4[i4+i8*4] );
 290                 block_residual_write_cavlc( h, s, i4+i8*4, h->dct.luma4x4[i4+i8*4], 16 );
 291             }
 292 }
 293
 294 /*****************************************************************************
 295  * x264_macroblock_write:
 296  *****************************************************************************/
 297 void x264_macroblock_write_cavlc( x264_t *h, bs_t *s )
 298 {
 299     const int i_mb_type = h->mb.i_type;
 300     int i_mb_i_offset;
 301     int i;
 302
 303 #ifndef RDO_SKIP_BS
 304     const int i_mb_pos_start = bs_pos( s );
 305     int       i_mb_pos_tex;
 306 #endif
 307
 308     switch( h->sh.i_type )
 309     {
 310         case SLICE_TYPE_I:
 311             i_mb_i_offset = 0;
 312             break;
 313         case SLICE_TYPE_P:
 314             i_mb_i_offset = 5;
 315             break;
 316         case SLICE_TYPE_B:
 317             i_mb_i_offset = 23;
 318             break;
 319         default:
 320             x264_log(h, X264_LOG_ERROR, "internal error or slice unsupported\n" );
 321             return;
 322     }
 323
 324     if( h->sh.b_mbaff
 325         && (!(h->mb.i_mb_y & 1) || IS_SKIP(h->mb.type[h->mb.i_mb_xy - h->mb.i_mb_stride])) )
 326     {
 327         bs_write1( s, h->mb.b_interlaced );
 328     }
 329
 330 #ifndef RDO_SKIP_BS
 331     if( i_mb_type == I_PCM)
 332     {
 333         bs_write_ue( s, i_mb_i_offset + 25 );
 334         i_mb_pos_tex = bs_pos( s );
 335         h->stat.frame.i_mv_bits += i_mb_pos_tex - i_mb_pos_start;
 336
 337         bs_align_0( s );
 338
 339         memcpy( s->p, h->mb.pic.p_fenc[0], 256 );
 340         s->p += 256;
 341         for( i = 0; i < 8; i++ )
 342             memcpy( s->p + i*8, h->mb.pic.p_fenc[1] + i*FENC_STRIDE, 8 );
 343         s->p += 64;
 344         for( i = 0; i < 8; i++ )
 345             memcpy( s->p + i*8, h->mb.pic.p_fenc[2] + i*FENC_STRIDE, 8 );
 346         s->p += 64;
 347
 348         /* if PCM is chosen, we need to store reconstructed frame data */
 349         h->mc.copy[PIXEL_16x16]( h->mb.pic.p_fdec[0], FDEC_STRIDE, h->mb.pic.p_fenc[0], FENC_STRIDE, 16 );
 350         h->mc.copy[PIXEL_8x8]  ( h->mb.pic.p_fdec[1], FDEC_STRIDE, h->mb.pic.p_fenc[1], FENC_STRIDE, 8 );
 351         h->mc.copy[PIXEL_8x8]  ( h->mb.pic.p_fdec[2], FDEC_STRIDE, h->mb.pic.p_fenc[2], FENC_STRIDE, 8 );
 352
 353         h->stat.frame.i_tex_bits += bs_pos(s) - i_mb_pos_tex;
 354         return;
 355     }
 356 #endif
 357
 358     /* Write:
 359       - type
 360       - prediction
 361       - mv */
 362     if( i_mb_type == I_4x4 || i_mb_type == I_8x8 )
 363     {
 364         int di = i_mb_type == I_8x8 ? 4 : 1;
 365         bs_write_ue( s, i_mb_i_offset + 0 );
 366         if( h->pps->b_transform_8x8_mode )
 367             bs_write1( s, h->mb.b_transform_8x8 );
 368
 369         /* Prediction: Luma */
 370         for( i = 0; i < 16; i += di )
 371         {
 372             int i_pred = x264_mb_predict_intra4x4_mode( h, i );
 373             int i_mode = x264_mb_pred_mode4x4_fix( h->mb.cache.intra4x4_pred_mode[x264_scan8[i]] );
 374
 375             if( i_pred == i_mode )
 376                 bs_write1( s, 1 );  /* b_prev_intra4x4_pred_mode */
 377             else
 378                 bs_write( s, 4, i_mode - (i_mode > i_pred) );
 379         }
 380         bs_write_ue( s, x264_mb_pred_mode8x8c_fix[ h->mb.i_chroma_pred_mode ] );
 381     }
 382     else if( i_mb_type == I_16x16 )
 383     {
 384         bs_write_ue( s, i_mb_i_offset + 1 + x264_mb_pred_mode16x16_fix[h->mb.i_intra16x16_pred_mode] +
 385                         h->mb.i_cbp_chroma * 4 + ( h->mb.i_cbp_luma == 0 ? 0 : 12 ) );
 386         bs_write_ue( s, x264_mb_pred_mode8x8c_fix[ h->mb.i_chroma_pred_mode ] );
 387     }
 388     else if( i_mb_type == P_L0 )
 389     {
 390         DECLARE_ALIGNED_4( int16_t mvp[2] );
 391
 392         if( h->mb.i_partition == D_16x16 )
 393         {
 394             bs_write_ue( s, 0 );
 395
 396             if( h->mb.pic.i_fref[0] > 1 )
 397                 bs_write_te( s, h->mb.pic.i_fref[0] - 1, h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[0]] );
 398             x264_mb_predict_mv( h, 0, 0, 4, mvp );
 399             bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[0][x264_scan8[0]][0] - mvp[0] );
 400             bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[0][x264_scan8[0]][1] - mvp[1] );
 401         }
 402         else if( h->mb.i_partition == D_16x8 )
 403         {
 404             bs_write_ue( s, 1 );
 405             if( h->mb.pic.i_fref[0] > 1 )
 406             {
 407                 bs_write_te( s, h->mb.pic.i_fref[0] - 1, h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[0]] );
 408                 bs_write_te( s, h->mb.pic.i_fref[0] - 1, h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[8]] );
 409             }
 410
 411             x264_mb_predict_mv( h, 0, 0, 4, mvp );
 412             bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[0][x264_scan8[0]][0] - mvp[0] );
 413             bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[0][x264_scan8[0]][1] - mvp[1] );
 414
 415             x264_mb_predict_mv( h, 0, 8, 4, mvp );
 416             bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[0][x264_scan8[8]][0] - mvp[0] );
 417             bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[0][x264_scan8[8]][1] - mvp[1] );
 418         }
 419         else if( h->mb.i_partition == D_8x16 )
 420         {
 421             bs_write_ue( s, 2 );
 422             if( h->mb.pic.i_fref[0] > 1 )
 423             {
 424                 bs_write_te( s, h->mb.pic.i_fref[0] - 1, h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[0]] );
 425                 bs_write_te( s, h->mb.pic.i_fref[0] - 1, h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[4]] );
 426             }
 427
 428             x264_mb_predict_mv( h, 0, 0, 2, mvp );
 429             bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[0][x264_scan8[0]][0] - mvp[0] );
 430             bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[0][x264_scan8[0]][1] - mvp[1] );
 431
 432             x264_mb_predict_mv( h, 0, 4, 2, mvp );
 433             bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[0][x264_scan8[4]][0] - mvp[0] );
 434             bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[0][x264_scan8[4]][1] - mvp[1] );
 435         }
 436     }
 437     else if( i_mb_type == P_8x8 )
 438     {
 439         int b_sub_ref0;
 440         if( (h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[0]] | h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[ 4]] |
 441              h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[8]] | h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[12]]) == 0 )
 442         {
 443             bs_write_ue( s, 4 );
 444             b_sub_ref0 = 0;
 445         }
 446         else
 447         {
 448             bs_write_ue( s, 3 );
 449             b_sub_ref0 = 1;
 450         }
 451
 452         /* sub mb type */
 453         if( h->param.analyse.inter & X264_ANALYSE_PSUB8x8 )
 454             for( i = 0; i < 4; i++ )
 455                 bs_write_ue( s, sub_mb_type_p_to_golomb[ h->mb.i_sub_partition[i] ] );
 456         else
 457             bs_write( s, 4, 0xf );
 458
 459         /* ref0 */
 460         if( h->mb.pic.i_fref[0] > 1 && b_sub_ref0 )
 461         {
 462             bs_write_te( s, h->mb.pic.i_fref[0] - 1, h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[0]] );
 463             bs_write_te( s, h->mb.pic.i_fref[0] - 1, h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[4]] );
 464             bs_write_te( s, h->mb.pic.i_fref[0] - 1, h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[8]] );
 465             bs_write_te( s, h->mb.pic.i_fref[0] - 1, h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[12]] );
 466         }
 467
 468         for( i = 0; i < 4; i++ )
 469             cavlc_mb8x8_mvd( h, s, 0, i );
 470     }
 471     else if( i_mb_type == B_8x8 )
 472     {
 473         bs_write_ue( s, 22 );
 474
 475         /* sub mb type */
 476         for( i = 0; i < 4; i++ )
 477             bs_write_ue( s, sub_mb_type_b_to_golomb[ h->mb.i_sub_partition[i] ] );
 478
 479         /* ref */
 480         for( i = 0; i < 4; i++ )
 481             if( x264_mb_partition_listX_table[0][ h->mb.i_sub_partition[i] ] )
 482                 bs_write_te( s, h->mb.pic.i_fref[0] - 1, h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[i*4]] );
 483         for( i = 0; i < 4; i++ )
 484             if( x264_mb_partition_listX_table[1][ h->mb.i_sub_partition[i] ] )
 485                 bs_write_te( s, h->mb.pic.i_fref[1] - 1, h->mb.cache.ref[1][x264_scan8[i*4]] );
 486
 487         /* mvd */
 488         for( i = 0; i < 4; i++ )
 489             cavlc_mb8x8_mvd( h, s, 0, i );
 490         for( i = 0; i < 4; i++ )
 491             cavlc_mb8x8_mvd( h, s, 1, i );
 492     }
 493     else if( i_mb_type != B_DIRECT )
 494     {
 495         /* All B mode */
 496         /* Motion Vector */
 497         int i_list;
 498         DECLARE_ALIGNED_4( int16_t mvp[2] );
 499
 500         int b_list[2][2];
 501
 502         /* init ref list utilisations */
 503         for( i = 0; i < 2; i++ )
 504         {
 505             b_list[0][i] = x264_mb_type_list0_table[i_mb_type][i];
 506             b_list[1][i] = x264_mb_type_list1_table[i_mb_type][i];
 507         }
 508
 509         bs_write_ue( s, mb_type_b_to_golomb[ h->mb.i_partition - D_16x8 ][ i_mb_type - B_L0_L0 ] );
 510
 511         for( i_list = 0; i_list < 2; i_list++ )
 512         {
 513             const int i_ref_max = (i_list == 0 ? h->mb.pic.i_fref[0] : h->mb.pic.i_fref[1]) - 1;
 514
 515             if( i_ref_max )
 516                 switch( h->mb.i_partition )
 517                 {
 518                     case D_16x16:
 519                         if( b_list[i_list][0] ) bs_write_te( s, i_ref_max, h->mb.cache.ref[i_list][x264_scan8[0]] );
 520                         break;
 521                     case D_16x8:
 522                         if( b_list[i_list][0] ) bs_write_te( s, i_ref_max, h->mb.cache.ref[i_list][x264_scan8[0]] );
 523                         if( b_list[i_list][1] ) bs_write_te( s, i_ref_max, h->mb.cache.ref[i_list][x264_scan8[8]] );
 524                         break;
 525                     case D_8x16:
 526                         if( b_list[i_list][0] ) bs_write_te( s, i_ref_max, h->mb.cache.ref[i_list][x264_scan8[0]] );
 527                         if( b_list[i_list][1] ) bs_write_te( s, i_ref_max, h->mb.cache.ref[i_list][x264_scan8[4]] );
 528                         break;
 529                 }
 530         }
 531         for( i_list = 0; i_list < 2; i_list++ )
 532         {
 533             switch( h->mb.i_partition )
 534             {
 535                 case D_16x16:
 536                     if( b_list[i_list][0] )
 537                     {
 538                         x264_mb_predict_mv( h, i_list, 0, 4, mvp );
 539                         bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[i_list][x264_scan8[0]][0] - mvp[0] );
 540                         bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[i_list][x264_scan8[0]][1] - mvp[1] );
 541                     }
 542                     break;
 543                 case D_16x8:
 544                     if( b_list[i_list][0] )
 545                     {
 546                         x264_mb_predict_mv( h, i_list, 0, 4, mvp );
 547                         bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[i_list][x264_scan8[0]][0] - mvp[0] );
 548                         bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[i_list][x264_scan8[0]][1] - mvp[1] );
 549                     }
 550                     if( b_list[i_list][1] )
 551                     {
 552                         x264_mb_predict_mv( h, i_list, 8, 4, mvp );
 553                         bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[i_list][x264_scan8[8]][0] - mvp[0] );
 554                         bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[i_list][x264_scan8[8]][1] - mvp[1] );
 555                     }
 556                     break;
 557                 case D_8x16:
 558                     if( b_list[i_list][0] )
 559                     {
 560                         x264_mb_predict_mv( h, i_list, 0, 2, mvp );
 561                         bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[i_list][x264_scan8[0]][0] - mvp[0] );
 562                         bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[i_list][x264_scan8[0]][1] - mvp[1] );
 563                     }
 564                     if( b_list[i_list][1] )
 565                     {
 566                         x264_mb_predict_mv( h, i_list, 4, 2, mvp );
 567                         bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[i_list][x264_scan8[4]][0] - mvp[0] );
 568                         bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[i_list][x264_scan8[4]][1] - mvp[1] );
 569                     }
 570                     break;
 571             }
 572         }
 573     }
 574     else if( i_mb_type == B_DIRECT )
 575         bs_write_ue( s, 0 );
 576     else
 577     {
 578         x264_log(h, X264_LOG_ERROR, "invalid/unhandled mb_type\n" );
 579         return;
 580     }
 581
 582 #ifndef RDO_SKIP_BS
 583     i_mb_pos_tex = bs_pos( s );
 584     h->stat.frame.i_mv_bits += i_mb_pos_tex - i_mb_pos_start;
 585 #endif
 586
 587     /* Coded block patern */
 588     if( i_mb_type == I_4x4 || i_mb_type == I_8x8 )
 589         bs_write_ue( s, intra4x4_cbp_to_golomb[( h->mb.i_cbp_chroma << 4 )|h->mb.i_cbp_luma] );
 590     else if( i_mb_type != I_16x16 )
 591         bs_write_ue( s, inter_cbp_to_golomb[( h->mb.i_cbp_chroma << 4 )|h->mb.i_cbp_luma] );
 592
 593     /* transform size 8x8 flag */
 594     if( x264_mb_transform_8x8_allowed( h ) && h->mb.i_cbp_luma )
 595         bs_write1( s, h->mb.b_transform_8x8 );
 596
 597     /* write residual */
 598     if( i_mb_type == I_16x16 )
 599     {
 600         cavlc_qp_delta( h, s );
 601
 602         /* DC Luma */
 603         block_residual_write_cavlc( h, s, BLOCK_INDEX_LUMA_DC , h->dct.luma16x16_dc, 16 );
 604
 605         /* AC Luma */
 606         if( h->mb.i_cbp_luma )
 607             for( i = 0; i < 16; i++ )
 608             {
 609                 h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[i]] = array_non_zero_count( h->dct.luma4x4[i] );
 610                 block_residual_write_cavlc( h, s, i, h->dct.luma4x4[i]+1, 15 );
 611             }
 612     }
 613     else if( h->mb.i_cbp_luma | h->mb.i_cbp_chroma )
 614     {
 615         cavlc_qp_delta( h, s );
 616         x264_macroblock_luma_write_cavlc( h, s, 0, 3 );
 617     }
 618     if( h->mb.i_cbp_chroma )
 619     {
 620         /* Chroma DC residual present */
 621         block_residual_write_cavlc( h, s, BLOCK_INDEX_CHROMA_DC, h->dct.chroma_dc[0], 4 );
 622         block_residual_write_cavlc( h, s, BLOCK_INDEX_CHROMA_DC, h->dct.chroma_dc[1], 4 );
 623         if( h->mb.i_cbp_chroma&0x02 ) /* Chroma AC residual present */
 624             for( i = 16; i < 24; i++ )
 625             {
 626                 h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[i]] = array_non_zero_count( h->dct.luma4x4[i] );
 627                 block_residual_write_cavlc( h, s, i, h->dct.luma4x4[i]+1, 15 );
 628             }
 629     }
 630
 631 #ifndef RDO_SKIP_BS
 632     h->stat.frame.i_tex_bits += bs_pos(s) - i_mb_pos_tex;
 633 #endif
 634 }
 635
 636 #ifdef RDO_SKIP_BS
 637 /*****************************************************************************
 638  * RD only; doesn't generate a valid bitstream
 639  * doesn't write cbp or chroma dc (I don't know how much this matters)
 640  * doesn't write ref or subpartition (never varies between calls, so no point in doing so)
 641  * works on all partition sizes except 16x16
 642  * for sub8x8, call once per 8x8 block
 643  *****************************************************************************/
 644 static int x264_partition_size_cavlc( x264_t *h, int i8, int i_pixel )
 645 {
 646     bs_t s;
 647     const int i_mb_type = h->mb.i_type;
 648     int b_8x16 = h->mb.i_partition == D_8x16;
 649     int j;
 650
 651     s.i_bits_encoded = 0;
 652
 653     if( i_mb_type == P_8x8 )
 654         cavlc_mb8x8_mvd( h, &s, 0, i8 );
 655     else if( i_mb_type == P_L0 )
 656         cavlc_mb_mvd( h, &s, 0, 4*i8, 4>>b_8x16 );
 657     else if( i_mb_type > B_DIRECT && i_mb_type < B_8x8 )
 658     {
 659         if( x264_mb_type_list0_table[ i_mb_type ][!!i8] ) cavlc_mb_mvd( h, &s, 0, 4*i8, 4>>b_8x16 );
 660         if( x264_mb_type_list1_table[ i_mb_type ][!!i8] ) cavlc_mb_mvd( h, &s, 1, 4*i8, 4>>b_8x16 );
 661     }
 662     else if( i_mb_type == B_8x8 )
 663     {
 664         cavlc_mb8x8_mvd( h, &s, 0, i8 );
 665         cavlc_mb8x8_mvd( h, &s, 1, i8 );
 666     }
 667     else
 668     {
 669         x264_log(h, X264_LOG_ERROR, "invalid/unhandled mb_type\n" );
 670         return 0;
 671     }
 672
 673     for( j = (i_pixel < PIXEL_8x8); j >= 0; j-- )
 674     {
 675         x264_macroblock_luma_write_cavlc( h, &s, i8, i8 );
 676         h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[16+i8]] = array_non_zero_count( h->dct.luma4x4[16+i8] );
 677         block_residual_write_cavlc( h, &s, 16+i8, h->dct.luma4x4[16+i8]+1, 15 );
 678         h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[20+i8]] = array_non_zero_count( h->dct.luma4x4[20+i8] );
 679         block_residual_write_cavlc( h, &s, 20+i8, h->dct.luma4x4[20+i8]+1, 15 );
 680         i8 += x264_pixel_size[i_pixel].h >> 3;
 681     }
 682
 683     return s.i_bits_encoded;
 684 }
 685
 686 static int x264_subpartition_size_cavlc( x264_t *h, int i4, int i_pixel )
 687 {
 688     bs_t s;
 689     int b_8x4 = i_pixel == PIXEL_8x4;
 690     s.i_bits_encoded = 0;
 691     cavlc_mb_mvd( h, &s, 0, i4, 1+b_8x4 );
 692     h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[i4]] = array_non_zero_count( h->dct.luma4x4[i4] );
 693     block_residual_write_cavlc( h, &s, i4, h->dct.luma4x4[i4], 16 );
 694     if( i_pixel != PIXEL_4x4 )
 695     {
 696         i4 += 2-b_8x4;
 697         h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[i4]] = array_non_zero_count( h->dct.luma4x4[i4] );
 698         block_residual_write_cavlc( h, &s, i4, h->dct.luma4x4[i4], 16 );
 699     }
 700
 701     return s.i_bits_encoded;
 702 }
 703
 704 static int cavlc_intra4x4_pred_size( x264_t *h, int i4, int i_mode )
 705 {
 706     if( x264_mb_predict_intra4x4_mode( h, i4 ) == x264_mb_pred_mode4x4_fix( i_mode ) )
 707         return 1;
 708     else
 709         return 4;
 710 }
 711
 712 static int x264_partition_i8x8_size_cavlc( x264_t *h, int i8, int i_mode )
 713 {
 714     int i4, i;
 715     h->out.bs.i_bits_encoded = cavlc_intra4x4_pred_size( h, 4*i8, i_mode );
 716     for( i4 = 0; i4 < 4; i4++ )
 717     {
 718         for( i = 0; i < 16; i++ )
 719             h->dct.luma4x4[i4+i8*4][i] = h->dct.luma8x8[i8][i4+i*4];
 720         h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[i4+i8*4]] = array_non_zero_count( h->dct.luma4x4[i4+i8*4] );
 721         block_residual_write_cavlc( h, &h->out.bs, i4+i8*4, h->dct.luma4x4[i4+i8*4], 16 );
 722     }
 723     return h->out.bs.i_bits_encoded;
 724 }
 725
 726 static int x264_partition_i4x4_size_cavlc( x264_t *h, int i4, int i_mode )
 727 {
 728     h->out.bs.i_bits_encoded = cavlc_intra4x4_pred_size( h, i4, i_mode );
 729     h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[i4]] = array_non_zero_count( h->dct.luma4x4[i4] );
 730     block_residual_write_cavlc( h, &h->out.bs, i4, h->dct.luma4x4[i4], 16 );
 731     return h->out.bs.i_bits_encoded;
 732 }
 733
 734 static int x264_i8x8_chroma_size_cavlc( x264_t *h )
 735 {
 736     h->out.bs.i_bits_encoded = bs_size_ue( x264_mb_pred_mode8x8c_fix[ h->mb.i_chroma_pred_mode ] );
 737     if( h->mb.i_cbp_chroma )
 738     {
 739         block_residual_write_cavlc( h, &h->out.bs, BLOCK_INDEX_CHROMA_DC, h->dct.chroma_dc[0], 4 );
 740         block_residual_write_cavlc( h, &h->out.bs, BLOCK_INDEX_CHROMA_DC, h->dct.chroma_dc[1], 4 );
 741
 742         if( h->mb.i_cbp_chroma == 2 )
 743         {
 744             int i;
 745             for( i = 16; i < 24; i++ )
 746             {
 747                 h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[i]] = array_non_zero_count( h->dct.luma4x4[i] );
 748                 block_residual_write_cavlc( h, &h->out.bs, i, h->dct.luma4x4[i]+1, 15 );
 749             }
 750         }
 751     }
 752     return h->out.bs.i_bits_encoded;
 753 }
 754 #endif