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     {
 120         bs_write_vlc( s, x264_coeff_token[4][i_total*4+i_trailing] );
 121     }
 122     else
 123     {
 124         /* x264_mb_predict_non_zero_code return 0 <-> (16+16+1)>>1 = 16 */
 125         static const int ct_index[17] = {0,0,1,1,2,2,2,2,3,3,3,3,3,3,3,3,3 };
 126         int nC = x264_mb_predict_non_zero_code( h, i_idx == BLOCK_INDEX_LUMA_DC ? 0 : i_idx );
 127         bs_write_vlc( s, x264_coeff_token[ct_index[nC]][i_total*4+i_trailing] );
 128     }
 129
 130     if( i_total <= 0 )
 131         return;
 132
 133     i_suffix_length = i_total > 10 && i_trailing < 3 ? 1 : 0;
 134     if( i_trailing > 0 )
 135     {
 136         bs_write( s, i_trailing, i_sign );
 137     }
 138     for( i = i_trailing; i < i_total; i++ )
 139     {
 140         int mask = level[i] >> 15;
 141         int abs_level = (level[i]^mask)-mask;
 142         int i_level_code = abs_level*2-mask-2;
 143
 144         if( i == i_trailing && i_trailing < 3 )
 145             i_level_code -= 2; /* as level[i] can't be 1 for the first one if i_trailing < 3 */
 146
 147         if( ( i_level_code >> i_suffix_length ) < 14 )
 148         {
 149             bs_write( s, (i_level_code >> i_suffix_length) + 1 + i_suffix_length,
 150                      (1<<i_suffix_length) + (i_level_code & ((1<<i_suffix_length)-1)) );
 151         }
 152         else if( i_suffix_length == 0 && i_level_code < 30 )
 153         {
 154             bs_write( s, 19, (1<<4) + (i_level_code - 14) );
 155         }
 156         else if( i_suffix_length > 0 && ( i_level_code >> i_suffix_length ) == 14 )
 157         {
 158             bs_write( s, 15 + i_suffix_length,
 159                       (1<<i_suffix_length) + (i_level_code & ((1<<i_suffix_length)-1)) );
 160         }
 161         else
 162         {
 163             int i_level_prefix = 15;
 164             i_level_code -= 15 << i_suffix_length;
 165             if( i_suffix_length == 0 )
 166                 i_level_code -= 15;
 167
 168             /* If the prefix size exceeds 15, High Profile is required. */
 169             if( i_level_code >= 1<<12 )
 170             {
 171                 if( h->sps->i_profile_idc >= PROFILE_HIGH )
 172                 {
 173                     while( i_level_code > 1<<(i_level_prefix-3) )
 174                     {
 175                         i_level_code -= 1<<(i_level_prefix-3);
 176                         i_level_prefix++;
 177                     }
 178                 }
 179                 else
 180                 {
 181 #ifdef RDO_SKIP_BS
 182                     /* Weight highly against overflows. */
 183                     s->i_bits_encoded += 1000000;
 184 #else
 185                     x264_log(h, X264_LOG_WARNING, "OVERFLOW levelcode=%d is only allowed in High Profile", i_level_code );
 186                     /* clip level, preserving sign */
 187                     i_level_code = (1<<12) - 2 + (i_level_code & 1);
 188 #endif
 189                 }
 190             }
 191             bs_write( s, i_level_prefix + 1, 1 );
 192             bs_write( s, i_level_prefix - 3, i_level_code & ((1<<(i_level_prefix-3))-1) );
 193         }
 194
 195         if( i_suffix_length == 0 )
 196             i_suffix_length++;
 197         if( abs_level > (3 << (i_suffix_length-1)) && i_suffix_length < 6 )
 198             i_suffix_length++;
 199     }
 200
 201     if( i_total < i_count )
 202     {
 203         if( i_idx == BLOCK_INDEX_CHROMA_DC )
 204             bs_write_vlc( s, x264_total_zeros_dc[i_total-1][i_total_zero] );
 205         else
 206             bs_write_vlc( s, x264_total_zeros[i_total-1][i_total_zero] );
 207     }
 208
 209     for( i = 0; i < i_total-1 && i_total_zero > 0; i++ )
 210     {
 211         int i_zl = X264_MIN( i_total_zero - 1, 6 );
 212         bs_write_vlc( s, x264_run_before[i_zl][run[i]] );
 213         i_total_zero -= run[i];
 214     }
 215 }
 216
 217 static void cavlc_qp_delta( x264_t *h, bs_t *s )
 218 {
 219     int i_dqp = h->mb.i_qp - h->mb.i_last_qp;
 220
 221     /* Avoid writing a delta quant if we have an empty i16x16 block, e.g. in a completely flat background area */
 222     if( h->mb.i_type == I_16x16 && !(h->mb.i_cbp_luma | h->mb.i_cbp_chroma)
 223         && !array_non_zero(h->dct.luma16x16_dc) )
 224     {
 225 #ifndef RDO_SKIP_BS
 226         h->mb.i_qp = h->mb.i_last_qp;
 227 #endif
 228         i_dqp = 0;
 229     }
 230
 231     if( i_dqp )
 232     {
 233         if( i_dqp < -26 )
 234             i_dqp += 52;
 235         else if( i_dqp > 25 )
 236             i_dqp -= 52;
 237     }
 238     bs_write_se( s, i_dqp );
 239 }
 240
 241 static void cavlc_mb_mvd( x264_t *h, bs_t *s, int i_list, int idx, int width )
 242 {
 243     DECLARE_ALIGNED_4( int16_t mvp[2] );
 244     x264_mb_predict_mv( h, i_list, idx, width, mvp );
 245     bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[i_list][x264_scan8[idx]][0] - mvp[0] );
 246     bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[i_list][x264_scan8[idx]][1] - mvp[1] );
 247 }
 248
 249 static void cavlc_mb8x8_mvd( x264_t *h, bs_t *s, int i_list, int i )
 250 {
 251     if( !x264_mb_partition_listX_table[i_list][ h->mb.i_sub_partition[i] ] )
 252         return;
 253
 254     switch( h->mb.i_sub_partition[i] )
 255     {
 256         case D_L0_8x8:
 257         case D_L1_8x8:
 258         case D_BI_8x8:
 259             cavlc_mb_mvd( h, s, i_list, 4*i, 2 );
 260             break;
 261         case D_L0_8x4:
 262         case D_L1_8x4:
 263         case D_BI_8x4:
 264             cavlc_mb_mvd( h, s, i_list, 4*i+0, 2 );
 265             cavlc_mb_mvd( h, s, i_list, 4*i+2, 2 );
 266             break;
 267         case D_L0_4x8:
 268         case D_L1_4x8:
 269         case D_BI_4x8:
 270             cavlc_mb_mvd( h, s, i_list, 4*i+0, 1 );
 271             cavlc_mb_mvd( h, s, i_list, 4*i+1, 1 );
 272             break;
 273         case D_L0_4x4:
 274         case D_L1_4x4:
 275         case D_BI_4x4:
 276             cavlc_mb_mvd( h, s, i_list, 4*i+0, 1 );
 277             cavlc_mb_mvd( h, s, i_list, 4*i+1, 1 );
 278             cavlc_mb_mvd( h, s, i_list, 4*i+2, 1 );
 279             cavlc_mb_mvd( h, s, i_list, 4*i+3, 1 );
 280             break;
 281     }
 282 }
 283
 284 static inline void x264_macroblock_luma_write_cavlc( x264_t *h, bs_t *s, int i8start, int i8end )
 285 {
 286     int i8, i4, i;
 287     if( h->mb.b_transform_8x8 )
 288     {
 289         /* shuffle 8x8 dct coeffs into 4x4 lists */
 290         for( i8 = i8start; i8 <= i8end; i8++ )
 291             if( h->mb.i_cbp_luma & (1 << i8) )
 292                 for( i4 = 0; i4 < 4; i4++ )
 293                     for( i = 0; i < 16; i++ )
 294                         h->dct.luma4x4[i4+i8*4][i] = h->dct.luma8x8[i8][i4+i*4];
 295     }
 296
 297     for( i8 = i8start; i8 <= i8end; i8++ )
 298         if( h->mb.i_cbp_luma & (1 << i8) )
 299             for( i4 = 0; i4 < 4; i4++ )
 300             {
 301                 h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[i4+i8*4]] = array_non_zero_count( h->dct.luma4x4[i4+i8*4] );
 302                 block_residual_write_cavlc( h, s, i4+i8*4, h->dct.luma4x4[i4+i8*4], 16 );
 303             }
 304 }
 305
 306 /*****************************************************************************
 307  * x264_macroblock_write:
 308  *****************************************************************************/
 309 void x264_macroblock_write_cavlc( x264_t *h, bs_t *s )
 310 {
 311     const int i_mb_type = h->mb.i_type;
 312     int i_mb_i_offset;
 313     int i;
 314
 315 #ifndef RDO_SKIP_BS
 316     const int i_mb_pos_start = bs_pos( s );
 317     int       i_mb_pos_tex;
 318 #endif
 319
 320     switch( h->sh.i_type )
 321     {
 322         case SLICE_TYPE_I:
 323             i_mb_i_offset = 0;
 324             break;
 325         case SLICE_TYPE_P:
 326             i_mb_i_offset = 5;
 327             break;
 328         case SLICE_TYPE_B:
 329             i_mb_i_offset = 23;
 330             break;
 331         default:
 332             x264_log(h, X264_LOG_ERROR, "internal error or slice unsupported\n" );
 333             return;
 334     }
 335
 336     if( h->sh.b_mbaff
 337         && (!(h->mb.i_mb_y & 1) || IS_SKIP(h->mb.type[h->mb.i_mb_xy - h->mb.i_mb_stride])) )
 338     {
 339         bs_write1( s, h->mb.b_interlaced );
 340     }
 341
 342 #ifndef RDO_SKIP_BS
 343     if( i_mb_type == I_PCM)
 344     {
 345         bs_write_ue( s, i_mb_i_offset + 25 );
 346         i_mb_pos_tex = bs_pos( s );
 347         h->stat.frame.i_hdr_bits += i_mb_pos_tex - i_mb_pos_start;
 348
 349         bs_align_0( s );
 350
 351         memcpy( s->p, h->mb.pic.p_fenc[0], 256 );
 352         s->p += 256;
 353         for( i = 0; i < 8; i++ )
 354             memcpy( s->p + i*8, h->mb.pic.p_fenc[1] + i*FENC_STRIDE, 8 );
 355         s->p += 64;
 356         for( i = 0; i < 8; i++ )
 357             memcpy( s->p + i*8, h->mb.pic.p_fenc[2] + i*FENC_STRIDE, 8 );
 358         s->p += 64;
 359
 360         /* if PCM is chosen, we need to store reconstructed frame data */
 361         h->mc.copy[PIXEL_16x16]( h->mb.pic.p_fdec[0], FDEC_STRIDE, h->mb.pic.p_fenc[0], FENC_STRIDE, 16 );
 362         h->mc.copy[PIXEL_8x8]  ( h->mb.pic.p_fdec[1], FDEC_STRIDE, h->mb.pic.p_fenc[1], FENC_STRIDE, 8 );
 363         h->mc.copy[PIXEL_8x8]  ( h->mb.pic.p_fdec[2], FDEC_STRIDE, h->mb.pic.p_fenc[2], FENC_STRIDE, 8 );
 364
 365         h->stat.frame.i_itex_bits += bs_pos(s) - i_mb_pos_tex;
 366         return;
 367     }
 368 #endif
 369
 370     /* Write:
 371       - type
 372       - prediction
 373       - mv */
 374     if( i_mb_type == I_4x4 || i_mb_type == I_8x8 )
 375     {
 376         int di = i_mb_type == I_8x8 ? 4 : 1;
 377         bs_write_ue( s, i_mb_i_offset + 0 );
 378         if( h->pps->b_transform_8x8_mode )
 379             bs_write1( s, h->mb.b_transform_8x8 );
 380
 381         /* Prediction: Luma */
 382         for( i = 0; i < 16; i += di )
 383         {
 384             int i_pred = x264_mb_predict_intra4x4_mode( h, i );
 385             int i_mode = x264_mb_pred_mode4x4_fix( h->mb.cache.intra4x4_pred_mode[x264_scan8[i]] );
 386
 387             if( i_pred == i_mode)
 388             {
 389                 bs_write1( s, 1 );  /* b_prev_intra4x4_pred_mode */
 390             }
 391             else
 392             {
 393                 if( i_mode >= i_pred )
 394                     i_mode--;
 395                 bs_write( s, 4, i_mode );
 396             }
 397         }
 398         bs_write_ue( s, x264_mb_pred_mode8x8c_fix[ h->mb.i_chroma_pred_mode ] );
 399     }
 400     else if( i_mb_type == I_16x16 )
 401     {
 402         bs_write_ue( s, i_mb_i_offset + 1 + x264_mb_pred_mode16x16_fix[h->mb.i_intra16x16_pred_mode] +
 403                         h->mb.i_cbp_chroma * 4 + ( h->mb.i_cbp_luma == 0 ? 0 : 12 ) );
 404         bs_write_ue( s, x264_mb_pred_mode8x8c_fix[ h->mb.i_chroma_pred_mode ] );
 405     }
 406     else if( i_mb_type == P_L0 )
 407     {
 408         DECLARE_ALIGNED_4( int16_t mvp[2] );
 409
 410         if( h->mb.i_partition == D_16x16 )
 411         {
 412             bs_write_ue( s, 0 );
 413
 414             if( h->mb.pic.i_fref[0] > 1 )
 415             {
 416                 bs_write_te( s, h->mb.pic.i_fref[0] - 1, h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[0]] );
 417             }
 418             x264_mb_predict_mv( h, 0, 0, 4, mvp );
 419             bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[0][x264_scan8[0]][0] - mvp[0] );
 420             bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[0][x264_scan8[0]][1] - mvp[1] );
 421         }
 422         else if( h->mb.i_partition == D_16x8 )
 423         {
 424             bs_write_ue( s, 1 );
 425             if( h->mb.pic.i_fref[0] > 1 )
 426             {
 427                 bs_write_te( s, h->mb.pic.i_fref[0] - 1, h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[0]] );
 428                 bs_write_te( s, h->mb.pic.i_fref[0] - 1, h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[8]] );
 429             }
 430
 431             x264_mb_predict_mv( h, 0, 0, 4, mvp );
 432             bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[0][x264_scan8[0]][0] - mvp[0] );
 433             bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[0][x264_scan8[0]][1] - mvp[1] );
 434
 435             x264_mb_predict_mv( h, 0, 8, 4, mvp );
 436             bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[0][x264_scan8[8]][0] - mvp[0] );
 437             bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[0][x264_scan8[8]][1] - mvp[1] );
 438         }
 439         else if( h->mb.i_partition == D_8x16 )
 440         {
 441             bs_write_ue( s, 2 );
 442             if( h->mb.pic.i_fref[0] > 1 )
 443             {
 444                 bs_write_te( s, h->mb.pic.i_fref[0] - 1, h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[0]] );
 445                 bs_write_te( s, h->mb.pic.i_fref[0] - 1, h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[4]] );
 446             }
 447
 448             x264_mb_predict_mv( h, 0, 0, 2, mvp );
 449             bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[0][x264_scan8[0]][0] - mvp[0] );
 450             bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[0][x264_scan8[0]][1] - mvp[1] );
 451
 452             x264_mb_predict_mv( h, 0, 4, 2, mvp );
 453             bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[0][x264_scan8[4]][0] - mvp[0] );
 454             bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[0][x264_scan8[4]][1] - mvp[1] );
 455         }
 456     }
 457     else if( i_mb_type == P_8x8 )
 458     {
 459         int b_sub_ref0;
 460
 461         if( h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[0]] == 0 && h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[4]] == 0 &&
 462             h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[8]] == 0 && h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[12]] == 0 )
 463         {
 464             bs_write_ue( s, 4 );
 465             b_sub_ref0 = 0;
 466         }
 467         else
 468         {
 469             bs_write_ue( s, 3 );
 470             b_sub_ref0 = 1;
 471         }
 472         /* sub mb type */
 473         for( i = 0; i < 4; i++ )
 474         {
 475             bs_write_ue( s, sub_mb_type_p_to_golomb[ h->mb.i_sub_partition[i] ] );
 476         }
 477         /* ref0 */
 478         if( h->mb.pic.i_fref[0] > 1 && b_sub_ref0 )
 479         {
 480             bs_write_te( s, h->mb.pic.i_fref[0] - 1, h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[0]] );
 481             bs_write_te( s, h->mb.pic.i_fref[0] - 1, h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[4]] );
 482             bs_write_te( s, h->mb.pic.i_fref[0] - 1, h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[8]] );
 483             bs_write_te( s, h->mb.pic.i_fref[0] - 1, h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[12]] );
 484         }
 485
 486         for( i = 0; i < 4; i++ )
 487             cavlc_mb8x8_mvd( h, s, 0, i );
 488     }
 489     else if( i_mb_type == B_8x8 )
 490     {
 491         bs_write_ue( s, 22 );
 492
 493         /* sub mb type */
 494         for( i = 0; i < 4; i++ )
 495         {
 496             bs_write_ue( s, sub_mb_type_b_to_golomb[ h->mb.i_sub_partition[i] ] );
 497         }
 498         /* ref */
 499         for( i = 0; i < 4; i++ )
 500         {
 501             if( x264_mb_partition_listX_table[0][ h->mb.i_sub_partition[i] ] )
 502             {
 503                 bs_write_te( s, h->mb.pic.i_fref[0] - 1, h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[i*4]] );
 504             }
 505         }
 506         for( i = 0; i < 4; i++ )
 507         {
 508             if( x264_mb_partition_listX_table[1][ h->mb.i_sub_partition[i] ] )
 509             {
 510                 bs_write_te( s, h->mb.pic.i_fref[1] - 1, h->mb.cache.ref[1][x264_scan8[i*4]] );
 511             }
 512         }
 513         /* mvd */
 514         for( i = 0; i < 4; i++ )
 515             cavlc_mb8x8_mvd( h, s, 0, i );
 516         for( i = 0; i < 4; i++ )
 517             cavlc_mb8x8_mvd( h, s, 1, i );
 518     }
 519     else if( i_mb_type != B_DIRECT )
 520     {
 521         /* All B mode */
 522         /* Motion Vector */
 523         int i_list;
 524         DECLARE_ALIGNED_4( int16_t mvp[2] );
 525
 526         int b_list[2][2];
 527
 528         /* init ref list utilisations */
 529         for( i = 0; i < 2; i++ )
 530         {
 531             b_list[0][i] = x264_mb_type_list0_table[i_mb_type][i];
 532             b_list[1][i] = x264_mb_type_list1_table[i_mb_type][i];
 533         }
 534
 535
 536         bs_write_ue( s, mb_type_b_to_golomb[ h->mb.i_partition - D_16x8 ][ i_mb_type - B_L0_L0 ] );
 537
 538         for( i_list = 0; i_list < 2; i_list++ )
 539         {
 540             const int i_ref_max = i_list == 0 ? h->mb.pic.i_fref[0] : h->mb.pic.i_fref[1];
 541
 542             if( i_ref_max > 1 )
 543             {
 544                 switch( h->mb.i_partition )
 545                 {
 546                     case D_16x16:
 547                         if( b_list[i_list][0] ) bs_write_te( s, i_ref_max - 1, h->mb.cache.ref[i_list][x264_scan8[0]] );
 548                         break;
 549                     case D_16x8:
 550                         if( b_list[i_list][0] ) bs_write_te( s, i_ref_max - 1, h->mb.cache.ref[i_list][x264_scan8[0]] );
 551                         if( b_list[i_list][1] ) bs_write_te( s, i_ref_max - 1, h->mb.cache.ref[i_list][x264_scan8[8]] );
 552                         break;
 553                     case D_8x16:
 554                         if( b_list[i_list][0] ) bs_write_te( s, i_ref_max - 1, h->mb.cache.ref[i_list][x264_scan8[0]] );
 555                         if( b_list[i_list][1] ) bs_write_te( s, i_ref_max - 1, h->mb.cache.ref[i_list][x264_scan8[4]] );
 556                         break;
 557                 }
 558             }
 559         }
 560         for( i_list = 0; i_list < 2; i_list++ )
 561         {
 562             switch( h->mb.i_partition )
 563             {
 564                 case D_16x16:
 565                     if( b_list[i_list][0] )
 566                     {
 567                         x264_mb_predict_mv( h, i_list, 0, 4, mvp );
 568                         bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[i_list][x264_scan8[0]][0] - mvp[0] );
 569                         bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[i_list][x264_scan8[0]][1] - mvp[1] );
 570                     }
 571                     break;
 572                 case D_16x8:
 573                     if( b_list[i_list][0] )
 574                     {
 575                         x264_mb_predict_mv( h, i_list, 0, 4, mvp );
 576                         bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[i_list][x264_scan8[0]][0] - mvp[0] );
 577                         bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[i_list][x264_scan8[0]][1] - mvp[1] );
 578                     }
 579                     if( b_list[i_list][1] )
 580                     {
 581                         x264_mb_predict_mv( h, i_list, 8, 4, mvp );
 582                         bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[i_list][x264_scan8[8]][0] - mvp[0] );
 583                         bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[i_list][x264_scan8[8]][1] - mvp[1] );
 584                     }
 585                     break;
 586                 case D_8x16:
 587                     if( b_list[i_list][0] )
 588                     {
 589                         x264_mb_predict_mv( h, i_list, 0, 2, mvp );
 590                         bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[i_list][x264_scan8[0]][0] - mvp[0] );
 591                         bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[i_list][x264_scan8[0]][1] - mvp[1] );
 592                     }
 593                     if( b_list[i_list][1] )
 594                     {
 595                         x264_mb_predict_mv( h, i_list, 4, 2, mvp );
 596                         bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[i_list][x264_scan8[4]][0] - mvp[0] );
 597                         bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[i_list][x264_scan8[4]][1] - mvp[1] );
 598                     }
 599                     break;
 600             }
 601         }
 602     }
 603     else if( i_mb_type == B_DIRECT )
 604     {
 605         bs_write_ue( s, 0 );
 606     }
 607     else
 608     {
 609         x264_log(h, X264_LOG_ERROR, "invalid/unhandled mb_type\n" );
 610         return;
 611     }
 612
 613 #ifndef RDO_SKIP_BS
 614     i_mb_pos_tex = bs_pos( s );
 615     h->stat.frame.i_hdr_bits += i_mb_pos_tex - i_mb_pos_start;
 616 #endif
 617
 618     /* Coded block patern */
 619     if( i_mb_type == I_4x4 || i_mb_type == I_8x8 )
 620     {
 621         bs_write_ue( s, intra4x4_cbp_to_golomb[( h->mb.i_cbp_chroma << 4 )|h->mb.i_cbp_luma] );
 622     }
 623     else if( i_mb_type != I_16x16 )
 624     {
 625         bs_write_ue( s, inter_cbp_to_golomb[( h->mb.i_cbp_chroma << 4 )|h->mb.i_cbp_luma] );
 626     }
 627
 628     /* transform size 8x8 flag */
 629     if( x264_mb_transform_8x8_allowed( h ) && h->mb.i_cbp_luma )
 630     {
 631         bs_write1( s, h->mb.b_transform_8x8 );
 632     }
 633
 634     /* write residual */
 635     if( i_mb_type == I_16x16 )
 636     {
 637         cavlc_qp_delta( h, s );
 638
 639         /* DC Luma */
 640         block_residual_write_cavlc( h, s, BLOCK_INDEX_LUMA_DC , h->dct.luma16x16_dc, 16 );
 641
 642         /* AC Luma */
 643         if( h->mb.i_cbp_luma != 0 )
 644             for( i = 0; i < 16; i++ )
 645             {
 646                 h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[i]] = array_non_zero_count( h->dct.luma4x4[i] );
 647                 block_residual_write_cavlc( h, s, i, h->dct.luma4x4[i]+1, 15 );
 648             }
 649     }
 650     else if( h->mb.i_cbp_luma != 0 || h->mb.i_cbp_chroma != 0 )
 651     {
 652         cavlc_qp_delta( h, s );
 653         x264_macroblock_luma_write_cavlc( h, s, 0, 3 );
 654     }
 655     if( h->mb.i_cbp_chroma != 0 )
 656     {
 657         /* Chroma DC residual present */
 658         block_residual_write_cavlc( h, s, BLOCK_INDEX_CHROMA_DC, h->dct.chroma_dc[0], 4 );
 659         block_residual_write_cavlc( h, s, BLOCK_INDEX_CHROMA_DC, h->dct.chroma_dc[1], 4 );
 660         if( h->mb.i_cbp_chroma&0x02 ) /* Chroma AC residual present */
 661             for( i = 16; i < 24; i++ )
 662             {
 663                 h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[i]] = array_non_zero_count( h->dct.luma4x4[i] );
 664                 block_residual_write_cavlc( h, s, i, h->dct.luma4x4[i]+1, 15 );
 665             }
 666     }
 667
 668 #ifndef RDO_SKIP_BS
 669     if( IS_INTRA( i_mb_type ) )
 670         h->stat.frame.i_itex_bits += bs_pos(s) - i_mb_pos_tex;
 671     else
 672         h->stat.frame.i_ptex_bits += bs_pos(s) - i_mb_pos_tex;
 673 #endif
 674 }
 675
 676 #ifdef RDO_SKIP_BS
 677 /*****************************************************************************
 678  * RD only; doesn't generate a valid bitstream
 679  * doesn't write cbp or chroma dc (I don't know how much this matters)
 680  * works on all partition sizes except 16x16
 681  * for sub8x8, call once per 8x8 block
 682  *****************************************************************************/
 683 static int x264_partition_size_cavlc( x264_t *h, int i8, int i_pixel )
 684 {
 685     bs_t s;
 686     const int i_mb_type = h->mb.i_type;
 687     int j;
 688
 689     s.i_bits_encoded = 0;
 690
 691     if( i_mb_type == P_8x8 )
 692     {
 693         bs_write_ue( &s, sub_mb_type_p_to_golomb[ h->mb.i_sub_partition[i8] ] );
 694         if( h->mb.pic.i_fref[0] > 1 )
 695             bs_write_te( &s, h->mb.pic.i_fref[0] - 1, h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[4*i8]] );
 696         cavlc_mb8x8_mvd( h, &s, 0, i8 );
 697     }
 698     else if( i_mb_type == P_L0 )
 699     {
 700         if( h->mb.pic.i_fref[0] > 1 )
 701             bs_write_te( &s, h->mb.pic.i_fref[0] - 1, h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[4*i8]] );
 702         if( h->mb.i_partition == D_16x8 )
 703             cavlc_mb_mvd( h, &s, 0, 4*i8, 4 );
 704         else //8x16
 705             cavlc_mb_mvd( h, &s, 0, 4*i8, 2 );
 706     }
 707     else if( i_mb_type == B_8x8 )
 708     {
 709         bs_write_ue( &s, sub_mb_type_b_to_golomb[ h->mb.i_sub_partition[i8] ] );
 710
 711         if( h->mb.pic.i_fref[0] > 1
 712             && x264_mb_partition_listX_table[0][ h->mb.i_sub_partition[i8] ] )
 713             bs_write_te( &s, h->mb.pic.i_fref[0] - 1, h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[4*i8]] );
 714         if( h->mb.pic.i_fref[1] > 1
 715             && x264_mb_partition_listX_table[1][ h->mb.i_sub_partition[i8] ] )
 716             bs_write_te( &s, h->mb.pic.i_fref[1] - 1, h->mb.cache.ref[1][x264_scan8[4*i8]] );
 717
 718         cavlc_mb8x8_mvd( h, &s, 0, i8 );
 719         cavlc_mb8x8_mvd( h, &s, 1, i8 );
 720     }
 721     else
 722     {
 723         x264_log(h, X264_LOG_ERROR, "invalid/unhandled mb_type\n" );
 724         return 0;
 725     }
 726
 727     for( j = (i_pixel < PIXEL_8x8); j >= 0; j-- )
 728     {
 729         x264_macroblock_luma_write_cavlc( h, &s, i8, i8 );
 730         h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[16+i8]] = array_non_zero_count( h->dct.luma4x4[16+i8] );
 731         block_residual_write_cavlc( h, &s, 16+i8, h->dct.luma4x4[16+i8]+1, 15 );
 732         h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[20+i8]] = array_non_zero_count( h->dct.luma4x4[20+i8] );
 733         block_residual_write_cavlc( h, &s, 20+i8, h->dct.luma4x4[20+i8]+1, 15 );
 734         i8 += x264_pixel_size[i_pixel].h >> 3;
 735     }
 736
 737     return s.i_bits_encoded;
 738 }
 739
 740 static int cavlc_intra4x4_pred_size( x264_t *h, int i4, int i_mode )
 741 {
 742     if( x264_mb_predict_intra4x4_mode( h, i4 ) == x264_mb_pred_mode4x4_fix( i_mode ) )
 743         return 1;
 744     else
 745         return 4;
 746 }
 747
 748 static int x264_partition_i8x8_size_cavlc( x264_t *h, int i8, int i_mode )
 749 {
 750     int i4, i;
 751     h->out.bs.i_bits_encoded = cavlc_intra4x4_pred_size( h, 4*i8, i_mode );
 752     for( i4 = 0; i4 < 4; i4++ )
 753     {
 754         for( i = 0; i < 16; i++ )
 755             h->dct.luma4x4[i4+i8*4][i] = h->dct.luma8x8[i8][i4+i*4];
 756         h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[i4+i8*4]] =
 757             array_non_zero_count( h->dct.luma4x4[i4+i8*4] );
 758         block_residual_write_cavlc( h, &h->out.bs, i4+i8*4, h->dct.luma4x4[i4+i8*4], 16 );
 759     }
 760     return h->out.bs.i_bits_encoded;
 761 }
 762
 763 static int x264_partition_i4x4_size_cavlc( x264_t *h, int i4, int i_mode )
 764 {
 765     h->out.bs.i_bits_encoded = cavlc_intra4x4_pred_size( h, i4, i_mode );
 766     block_residual_write_cavlc( h, &h->out.bs, i4, h->dct.luma4x4[i4], 16 );
 767     return h->out.bs.i_bits_encoded;
 768 }
 769
 770 static int x264_i8x8_chroma_size_cavlc( x264_t *h )
 771 {
 772     h->out.bs.i_bits_encoded = bs_size_ue( x264_mb_pred_mode8x8c_fix[ h->mb.i_chroma_pred_mode ] );
 773     if( h->mb.i_cbp_chroma != 0 )
 774     {
 775         block_residual_write_cavlc( h, &h->out.bs, BLOCK_INDEX_CHROMA_DC, h->dct.chroma_dc[0], 4 );
 776         block_residual_write_cavlc( h, &h->out.bs, BLOCK_INDEX_CHROMA_DC, h->dct.chroma_dc[1], 4 );
 777
 778         if( h->mb.i_cbp_chroma == 2 )
 779         {
 780             int i;
 781             for( i = 16; i < 24; i++ )
 782             {
 783                 h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[i]] = array_non_zero_count( h->dct.luma4x4[i] );
 784                 block_residual_write_cavlc( h, &h->out.bs, i, h->dct.luma4x4[i]+1, 15 );
 785             }
 786         }
 787     }
 788     return h->out.bs.i_bits_encoded;
 789 }
 790 #endif