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

   1 /*****************************************************************************
   2  * cavlc.c: cavlc bitstream writing
   3  *****************************************************************************
   4  * Copyright (C) 2003-2011 x264 project
   5  *
   6  * Authors: Laurent Aimar <fenrir@via.ecp.fr>
   7  *          Loren Merritt <lorenm@u.washington.edu>
   8  *          Fiona Glaser <fiona@x264.com>
   9  *
  10  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  11  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  12  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  13  * (at your option) any later version.
  14  *
  15  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  16  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  17  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  18  * GNU General Public License for more details.
  19  *
  20  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  21  * along with this program; if not, write to the Free Software
  22  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02111, USA.
  23  *
  24  * This program is also available under a commercial proprietary license.
  25  * For more information, contact us at licensing@x264.com.
  26  *****************************************************************************/
  27
  28 #include "common/common.h"
  29 #include "macroblock.h"
  30
  31 #ifndef RDO_SKIP_BS
  32 #define RDO_SKIP_BS 0
  33 #endif
  34
  35 /* [400,420][inter,intra] */
  36 static const uint8_t cbp_to_golomb[2][2][48] =
  37 {
  38     {{ 0,  1,  2,  5,  3,  6, 14, 10,  4, 15,  7, 11,  8, 12, 13,  9 },
  39      { 1, 10, 11,  6, 12,  7, 14,  2, 13, 15,  8,  3,  9,  4,  5,  0 }},
  40     {{ 0,  2,  3,  7,  4,  8, 17, 13,  5, 18,  9, 14, 10, 15, 16, 11,
  41        1, 32, 33, 36, 34, 37, 44, 40, 35, 45, 38, 41, 39, 42, 43, 19,
  42        6, 24, 25, 20, 26, 21, 46, 28, 27, 47, 22, 29, 23, 30, 31, 12 },
  43      { 3, 29, 30, 17, 31, 18, 37,  8, 32, 38, 19,  9, 20, 10, 11,  2,
  44       16, 33, 34, 21, 35, 22, 39,  4, 36, 40, 23,  5, 24,  6,  7,  1,
  45       41, 42, 43, 25, 44, 26, 46, 12, 45, 47, 27, 13, 28, 14, 15,  0 }}
  46 };
  47
  48 static const uint8_t mb_type_b_to_golomb[3][9]=
  49 {
  50     { 4,  8, 12, 10,  6, 14, 16, 18, 20 }, /* D_16x8 */
  51     { 5,  9, 13, 11,  7, 15, 17, 19, 21 }, /* D_8x16 */
  52     { 1, -1, -1, -1,  2, -1, -1, -1,  3 }  /* D_16x16 */
  53 };
  54
  55 static const uint8_t subpartition_p_to_golomb[4]=
  56 {
  57     3, 1, 2, 0
  58 };
  59
  60 static const uint8_t subpartition_b_to_golomb[13]=
  61 {
  62     10,  4,  5,  1, 11,  6,  7,  2, 12,  8,  9,  3,  0
  63 };
  64
  65 #define bs_write_vlc(s,v) bs_write( s, (v).i_size, (v).i_bits )
  66
  67 /****************************************************************************
  68  * x264_cavlc_block_residual:
  69  ****************************************************************************/
  70 static inline int x264_cavlc_block_residual_escape( x264_t *h, int i_suffix_length, int level )
  71 {
  72     bs_t *s = &h->out.bs;
  73     static const uint16_t next_suffix[7] = { 0, 3, 6, 12, 24, 48, 0xffff };
  74     int i_level_prefix = 15;
  75     int mask = level >> 31;
  76     int abs_level = (level^mask)-mask;
  77     int i_level_code = abs_level*2-mask-2;
  78     if( ( i_level_code >> i_suffix_length ) < 15 )
  79     {
  80         bs_write( s, (i_level_code >> i_suffix_length) + 1 + i_suffix_length,
  81                  (1<<i_suffix_length) + (i_level_code & ((1<<i_suffix_length)-1)) );
  82     }
  83     else
  84     {
  85         i_level_code -= 15 << i_suffix_length;
  86         if( i_suffix_length == 0 )
  87             i_level_code -= 15;
  88
  89         /* If the prefix size exceeds 15, High Profile is required. */
  90         if( i_level_code >= 1<<12 )
  91         {
  92             if( h->sps->i_profile_idc >= PROFILE_HIGH )
  93             {
  94                 while( i_level_code > 1<<(i_level_prefix-3) )
  95                 {
  96                     i_level_code -= 1<<(i_level_prefix-3);
  97                     i_level_prefix++;
  98                 }
  99             }
 100             else
 101             {
 102 #if RDO_SKIP_BS
 103                 /* Weight highly against overflows. */
 104                 s->i_bits_encoded += 2000;
 105 #else
 106                 /* We've had an overflow; note it down and re-encode the MB later. */
 107                 h->mb.b_overflow = 1;
 108 #endif
 109             }
 110         }
 111         bs_write( s, i_level_prefix + 1, 1 );
 112         bs_write( s, i_level_prefix - 3, i_level_code & ((1<<(i_level_prefix-3))-1) );
 113     }
 114     if( i_suffix_length == 0 )
 115         i_suffix_length++;
 116     if( abs_level > next_suffix[i_suffix_length] )
 117         i_suffix_length++;
 118     return i_suffix_length;
 119 }
 120
 121 static int x264_cavlc_block_residual_internal( x264_t *h, int ctx_block_cat, dctcoef *l, int nC )
 122 {
 123     bs_t *s = &h->out.bs;
 124     static const uint8_t ctz_index[8] = {3,0,1,0,2,0,1,0};
 125     static const uint8_t count_cat[14] = {16, 15, 16, 0, 15, 64, 16, 15, 16, 64, 16, 15, 16, 64};
 126     x264_run_level_t runlevel;
 127     int i_total, i_trailing, i_total_zero, i_suffix_length;
 128     unsigned int i_sign;
 129
 130     /* level and run and total */
 131     /* set these to 2 to allow branchless i_trailing calculation */
 132     runlevel.level[1] = 2;
 133     runlevel.level[2] = 2;
 134     i_total = h->quantf.coeff_level_run[ctx_block_cat]( l, &runlevel );
 135     x264_prefetch( &x264_run_before[runlevel.mask] );
 136     i_total_zero = runlevel.last + 1 - i_total;
 137
 138     i_trailing = ((((runlevel.level[0]+1) | (1-runlevel.level[0])) >> 31) & 1) // abs(runlevel.level[0])>1
 139                | ((((runlevel.level[1]+1) | (1-runlevel.level[1])) >> 31) & 2)
 140                | ((((runlevel.level[2]+1) | (1-runlevel.level[2])) >> 31) & 4);
 141     i_trailing = ctz_index[i_trailing];
 142     i_sign = ((runlevel.level[2] >> 31) & 1)
 143            | ((runlevel.level[1] >> 31) & 2)
 144            | ((runlevel.level[0] >> 31) & 4);
 145     i_sign >>= 3-i_trailing;
 146
 147     /* total/trailing */
 148     bs_write_vlc( s, x264_coeff_token[nC][i_total-1][i_trailing] );
 149
 150     i_suffix_length = i_total > 10 && i_trailing < 3;
 151     bs_write( s, i_trailing, i_sign );
 152
 153     if( i_trailing < i_total )
 154     {
 155         int val = runlevel.level[i_trailing];
 156         int val_original = runlevel.level[i_trailing]+LEVEL_TABLE_SIZE/2;
 157         val -= ((val>>31)|1) & -(i_trailing < 3); /* as runlevel.level[i] can't be 1 for the first one if i_trailing < 3 */
 158         val += LEVEL_TABLE_SIZE/2;
 159
 160         if( (unsigned)val_original < LEVEL_TABLE_SIZE )
 161         {
 162             bs_write_vlc( s, x264_level_token[i_suffix_length][val] );
 163             i_suffix_length = x264_level_token[i_suffix_length][val_original].i_next;
 164         }
 165         else
 166             i_suffix_length = x264_cavlc_block_residual_escape( h, i_suffix_length, val-LEVEL_TABLE_SIZE/2 );
 167         for( int i = i_trailing+1; i < i_total; i++ )
 168         {
 169             val = runlevel.level[i] + LEVEL_TABLE_SIZE/2;
 170             if( (unsigned)val < LEVEL_TABLE_SIZE )
 171             {
 172                 bs_write_vlc( s, x264_level_token[i_suffix_length][val] );
 173                 i_suffix_length = x264_level_token[i_suffix_length][val].i_next;
 174             }
 175             else
 176                 i_suffix_length = x264_cavlc_block_residual_escape( h, i_suffix_length, val-LEVEL_TABLE_SIZE/2 );
 177         }
 178     }
 179
 180     if( ctx_block_cat == DCT_CHROMA_DC )
 181     {
 182         if( i_total < 8>>CHROMA_V_SHIFT )
 183         {
 184             vlc_t total_zeros = CHROMA_FORMAT == CHROMA_420 ? x264_total_zeros_2x2_dc[i_total-1][i_total_zero]
 185                                                             : x264_total_zeros_2x4_dc[i_total-1][i_total_zero];
 186             bs_write_vlc( s, total_zeros );
 187         }
 188     }
 189     else if( (uint8_t)i_total < count_cat[ctx_block_cat] )
 190         bs_write_vlc( s, x264_total_zeros[i_total-1][i_total_zero] );
 191
 192     int zero_run_code = x264_run_before[runlevel.mask];
 193     bs_write( s, zero_run_code&0x1f, zero_run_code>>5 );
 194
 195     return i_total;
 196 }
 197
 198 static const uint8_t ct_index[17] = {0,0,1,1,2,2,2,2,3,3,3,3,3,3,3,3,3};
 199
 200 #define x264_cavlc_block_residual(h,cat,idx,l)\
 201 {\
 202     int nC = cat == DCT_CHROMA_DC ? 5 - CHROMA_V_SHIFT\
 203                                   : ct_index[x264_mb_predict_non_zero_code( h, cat == DCT_LUMA_DC ? (idx - LUMA_DC)*16 : idx )];\
 204     uint8_t *nnz = &h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[idx]];\
 205     if( !*nnz )\
 206         bs_write_vlc( &h->out.bs, x264_coeff0_token[nC] );\
 207     else\
 208         *nnz = x264_cavlc_block_residual_internal(h,cat,l,nC);\
 209 }
 210
 211 static void x264_cavlc_qp_delta( x264_t *h )
 212 {
 213     bs_t *s = &h->out.bs;
 214     int i_dqp = h->mb.i_qp - h->mb.i_last_qp;
 215
 216     /* Avoid writing a delta quant if we have an empty i16x16 block, e.g. in a completely flat background area */
 217     if( h->mb.i_type == I_16x16 && !(h->mb.i_cbp_luma | h->mb.i_cbp_chroma)
 218         && !h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[LUMA_DC]]
 219         && !h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[CHROMA_DC+0]]
 220         && !h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[CHROMA_DC+1]] )
 221     {
 222 #if !RDO_SKIP_BS
 223         h->mb.i_qp = h->mb.i_last_qp;
 224 #endif
 225         i_dqp = 0;
 226     }
 227
 228     if( i_dqp )
 229     {
 230         if( i_dqp < -(QP_MAX_SPEC+1)/2 )
 231             i_dqp += QP_MAX_SPEC+1;
 232         else if( i_dqp > QP_MAX_SPEC/2 )
 233             i_dqp -= QP_MAX_SPEC+1;
 234     }
 235     bs_write_se( s, i_dqp );
 236 }
 237
 238 static void x264_cavlc_mvd( x264_t *h, int i_list, int idx, int width )
 239 {
 240     bs_t *s = &h->out.bs;
 241     ALIGNED_4( int16_t mvp[2] );
 242     x264_mb_predict_mv( h, i_list, idx, width, mvp );
 243     bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[i_list][x264_scan8[idx]][0] - mvp[0] );
 244     bs_write_se( s, h->mb.cache.mv[i_list][x264_scan8[idx]][1] - mvp[1] );
 245 }
 246
 247 static inline void x264_cavlc_8x8_mvd( x264_t *h, int i )
 248 {
 249     switch( h->mb.i_sub_partition[i] )
 250     {
 251         case D_L0_8x8:
 252             x264_cavlc_mvd( h, 0, 4*i, 2 );
 253             break;
 254         case D_L0_8x4:
 255             x264_cavlc_mvd( h, 0, 4*i+0, 2 );
 256             x264_cavlc_mvd( h, 0, 4*i+2, 2 );
 257             break;
 258         case D_L0_4x8:
 259             x264_cavlc_mvd( h, 0, 4*i+0, 1 );
 260             x264_cavlc_mvd( h, 0, 4*i+1, 1 );
 261             break;
 262         case D_L0_4x4:
 263             x264_cavlc_mvd( h, 0, 4*i+0, 1 );
 264             x264_cavlc_mvd( h, 0, 4*i+1, 1 );
 265             x264_cavlc_mvd( h, 0, 4*i+2, 1 );
 266             x264_cavlc_mvd( h, 0, 4*i+3, 1 );
 267             break;
 268     }
 269 }
 270
 271 static inline void x264_cavlc_macroblock_luma_residual( x264_t *h, int i8start, int i8end )
 272 {
 273     if( h->mb.b_transform_8x8 )
 274     {
 275         /* shuffle 8x8 dct coeffs into 4x4 lists */
 276         for( int i8 = i8start; i8 <= i8end; i8++ )
 277             if( h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[i8*4]] )
 278                 h->zigzagf.interleave_8x8_cavlc( h->dct.luma4x4[i8*4], h->dct.luma8x8[i8], &h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[i8*4]] );
 279     }
 280
 281     for( int i8 = i8start; i8 <= i8end; i8++ )
 282         if( h->mb.i_cbp_luma & (1 << (i8&3)) )
 283             for( int i4 = 0; i4 < 4; i4++ )
 284                 x264_cavlc_block_residual( h, DCT_LUMA_4x4, i4+i8*4, h->dct.luma4x4[i4+i8*4] );
 285 }
 286
 287 static void x264_cavlc_mb_header_i( x264_t *h, int i_mb_type, int i_mb_i_offset, int chroma )
 288 {
 289     bs_t *s = &h->out.bs;
 290     if( i_mb_type == I_16x16 )
 291     {
 292         bs_write_ue( s, i_mb_i_offset + 1 + x264_mb_pred_mode16x16_fix[h->mb.i_intra16x16_pred_mode] +
 293                         h->mb.i_cbp_chroma * 4 + ( h->mb.i_cbp_luma == 0 ? 0 : 12 ) );
 294     }
 295     else //if( i_mb_type == I_4x4 || i_mb_type == I_8x8 )
 296     {
 297         int di = i_mb_type == I_8x8 ? 4 : 1;
 298         bs_write_ue( s, i_mb_i_offset + 0 );
 299         if( h->pps->b_transform_8x8_mode )
 300             bs_write1( s, h->mb.b_transform_8x8 );
 301
 302         /* Prediction: Luma */
 303         for( int i = 0; i < 16; i += di )
 304         {
 305             int i_pred = x264_mb_predict_intra4x4_mode( h, i );
 306             int i_mode = x264_mb_pred_mode4x4_fix( h->mb.cache.intra4x4_pred_mode[x264_scan8[i]] );
 307
 308             if( i_pred == i_mode )
 309                 bs_write1( s, 1 );  /* b_prev_intra4x4_pred_mode */
 310             else
 311                 bs_write( s, 4, i_mode - (i_mode > i_pred) );
 312         }
 313
 314     }
 315     if( chroma )
 316         bs_write_ue( s, x264_mb_chroma_pred_mode_fix[h->mb.i_chroma_pred_mode] );
 317 }
 318
 319 static ALWAYS_INLINE void x264_cavlc_mb_header_p( x264_t *h, int i_mb_type, int chroma )
 320 {
 321     bs_t *s = &h->out.bs;
 322     if( i_mb_type == P_L0 )
 323     {
 324         if( h->mb.i_partition == D_16x16 )
 325         {
 326             bs_write1( s, 1 );
 327
 328             if( h->mb.pic.i_fref[0] > 1 )
 329                 bs_write_te( s, h->mb.pic.i_fref[0] - 1, h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[0]] );
 330             x264_cavlc_mvd( h, 0, 0, 4 );
 331         }
 332         else if( h->mb.i_partition == D_16x8 )
 333         {
 334             bs_write_ue( s, 1 );
 335             if( h->mb.pic.i_fref[0] > 1 )
 336             {
 337                 bs_write_te( s, h->mb.pic.i_fref[0] - 1, h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[0]] );
 338                 bs_write_te( s, h->mb.pic.i_fref[0] - 1, h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[8]] );
 339             }
 340             x264_cavlc_mvd( h, 0, 0, 4 );
 341             x264_cavlc_mvd( h, 0, 8, 4 );
 342         }
 343         else if( h->mb.i_partition == D_8x16 )
 344         {
 345             bs_write_ue( s, 2 );
 346             if( h->mb.pic.i_fref[0] > 1 )
 347             {
 348                 bs_write_te( s, h->mb.pic.i_fref[0] - 1, h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[0]] );
 349                 bs_write_te( s, h->mb.pic.i_fref[0] - 1, h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[4]] );
 350             }
 351             x264_cavlc_mvd( h, 0, 0, 2 );
 352             x264_cavlc_mvd( h, 0, 4, 2 );
 353         }
 354     }
 355     else if( i_mb_type == P_8x8 )
 356     {
 357         int b_sub_ref;
 358         if( (h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[0]] | h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[ 4]] |
 359              h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[8]] | h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[12]]) == 0 )
 360         {
 361             bs_write_ue( s, 4 );
 362             b_sub_ref = 0;
 363         }
 364         else
 365         {
 366             bs_write_ue( s, 3 );
 367             b_sub_ref = 1;
 368         }
 369
 370         /* sub mb type */
 371         if( h->param.analyse.inter & X264_ANALYSE_PSUB8x8 )
 372             for( int i = 0; i < 4; i++ )
 373                 bs_write_ue( s, subpartition_p_to_golomb[ h->mb.i_sub_partition[i] ] );
 374         else
 375             bs_write( s, 4, 0xf );
 376
 377         /* ref0 */
 378         if( b_sub_ref )
 379         {
 380             bs_write_te( s, h->mb.pic.i_fref[0] - 1, h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[0]] );
 381             bs_write_te( s, h->mb.pic.i_fref[0] - 1, h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[4]] );
 382             bs_write_te( s, h->mb.pic.i_fref[0] - 1, h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[8]] );
 383             bs_write_te( s, h->mb.pic.i_fref[0] - 1, h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[12]] );
 384         }
 385
 386         for( int i = 0; i < 4; i++ )
 387             x264_cavlc_8x8_mvd( h, i );
 388     }
 389     else //if( IS_INTRA( i_mb_type ) )
 390         x264_cavlc_mb_header_i( h, i_mb_type, 5, chroma );
 391 }
 392
 393 static ALWAYS_INLINE void x264_cavlc_mb_header_b( x264_t *h, int i_mb_type, int chroma )
 394 {
 395     bs_t *s = &h->out.bs;
 396     if( i_mb_type == B_8x8 )
 397     {
 398         bs_write_ue( s, 22 );
 399
 400         /* sub mb type */
 401         for( int i = 0; i < 4; i++ )
 402             bs_write_ue( s, subpartition_b_to_golomb[ h->mb.i_sub_partition[i] ] );
 403
 404         /* ref */
 405         if( h->mb.pic.i_fref[0] > 1 )
 406             for( int i = 0; i < 4; i++ )
 407                 if( x264_mb_partition_listX_table[0][ h->mb.i_sub_partition[i] ] )
 408                     bs_write_te( s, h->mb.pic.i_fref[0] - 1, h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[i*4]] );
 409         if( h->mb.pic.i_fref[1] > 1 )
 410             for( int i = 0; i < 4; i++ )
 411                 if( x264_mb_partition_listX_table[1][ h->mb.i_sub_partition[i] ] )
 412                     bs_write_te( s, h->mb.pic.i_fref[1] - 1, h->mb.cache.ref[1][x264_scan8[i*4]] );
 413
 414         /* mvd */
 415         for( int i = 0; i < 4; i++ )
 416             if( x264_mb_partition_listX_table[0][ h->mb.i_sub_partition[i] ] )
 417                 x264_cavlc_mvd( h, 0, 4*i, 2 );
 418         for( int i = 0; i < 4; i++ )
 419             if( x264_mb_partition_listX_table[1][ h->mb.i_sub_partition[i] ] )
 420                 x264_cavlc_mvd( h, 1, 4*i, 2 );
 421     }
 422     else if( i_mb_type >= B_L0_L0 && i_mb_type <= B_BI_BI )
 423     {
 424         /* All B mode */
 425         /* Motion Vector */
 426         const uint8_t (*b_list)[2] = x264_mb_type_list_table[i_mb_type];
 427         const int i_ref0_max = h->mb.pic.i_fref[0] - 1;
 428         const int i_ref1_max = h->mb.pic.i_fref[1] - 1;
 429
 430         bs_write_ue( s, mb_type_b_to_golomb[ h->mb.i_partition - D_16x8 ][ i_mb_type - B_L0_L0 ] );
 431         if( h->mb.i_partition == D_16x16 )
 432         {
 433             if( i_ref0_max && b_list[0][0] ) bs_write_te( s, i_ref0_max, h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[0]] );
 434             if( i_ref1_max && b_list[1][0] ) bs_write_te( s, i_ref1_max, h->mb.cache.ref[1][x264_scan8[0]] );
 435             if( b_list[0][0] ) x264_cavlc_mvd( h, 0, 0, 4 );
 436             if( b_list[1][0] ) x264_cavlc_mvd( h, 1, 0, 4 );
 437         }
 438         else
 439         {
 440             if( i_ref0_max && b_list[0][0] ) bs_write_te( s, i_ref0_max, h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[ 0]] );
 441             if( i_ref0_max && b_list[0][1] ) bs_write_te( s, i_ref0_max, h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[12]] );
 442             if( i_ref1_max && b_list[1][0] ) bs_write_te( s, i_ref1_max, h->mb.cache.ref[1][x264_scan8[ 0]] );
 443             if( i_ref1_max && b_list[1][1] ) bs_write_te( s, i_ref1_max, h->mb.cache.ref[1][x264_scan8[12]] );
 444             if( h->mb.i_partition == D_16x8 )
 445             {
 446                 if( b_list[0][0] ) x264_cavlc_mvd( h, 0, 0, 4 );
 447                 if( b_list[0][1] ) x264_cavlc_mvd( h, 0, 8, 4 );
 448                 if( b_list[1][0] ) x264_cavlc_mvd( h, 1, 0, 4 );
 449                 if( b_list[1][1] ) x264_cavlc_mvd( h, 1, 8, 4 );
 450             }
 451             else //if( h->mb.i_partition == D_8x16 )
 452             {
 453                 if( b_list[0][0] ) x264_cavlc_mvd( h, 0, 0, 2 );
 454                 if( b_list[0][1] ) x264_cavlc_mvd( h, 0, 4, 2 );
 455                 if( b_list[1][0] ) x264_cavlc_mvd( h, 1, 0, 2 );
 456                 if( b_list[1][1] ) x264_cavlc_mvd( h, 1, 4, 2 );
 457             }
 458         }
 459     }
 460     else if( i_mb_type == B_DIRECT )
 461         bs_write1( s, 1 );
 462     else //if( IS_INTRA( i_mb_type ) )
 463         x264_cavlc_mb_header_i( h, i_mb_type, 23, chroma );
 464 }
 465
 466 /*****************************************************************************
 467  * x264_macroblock_write:
 468  *****************************************************************************/
 469 void x264_macroblock_write_cavlc( x264_t *h )
 470 {
 471     bs_t *s = &h->out.bs;
 472     const int i_mb_type = h->mb.i_type;
 473     int plane_count = CHROMA444 ? 3 : 1;
 474     int chroma = !CHROMA444;
 475
 476 #if RDO_SKIP_BS
 477     s->i_bits_encoded = 0;
 478 #else
 479     const int i_mb_pos_start = bs_pos( s );
 480     int       i_mb_pos_tex;
 481 #endif
 482
 483     if( SLICE_MBAFF
 484         && (!(h->mb.i_mb_y & 1) || IS_SKIP(h->mb.type[h->mb.i_mb_xy - h->mb.i_mb_stride])) )
 485     {
 486         bs_write1( s, MB_INTERLACED );
 487     }
 488
 489 #if !RDO_SKIP_BS
 490     if( i_mb_type == I_PCM )
 491     {
 492         static const uint8_t i_offsets[3] = {5,23,0};
 493         uint8_t *p_start = s->p_start;
 494         bs_write_ue( s, i_offsets[h->sh.i_type] + 25 );
 495         i_mb_pos_tex = bs_pos( s );
 496         h->stat.frame.i_mv_bits += i_mb_pos_tex - i_mb_pos_start;
 497
 498         bs_align_0( s );
 499
 500         for( int p = 0; p < plane_count; p++ )
 501             for( int i = 0; i < 256; i++ )
 502                 bs_write( s, BIT_DEPTH, h->mb.pic.p_fenc[p][i] );
 503         if( chroma )
 504             for( int ch = 1; ch < 3; ch++ )
 505                 for( int i = 0; i < 16>>CHROMA_V_SHIFT; i++ )
 506                     for( int j = 0; j < 8; j++ )
 507                         bs_write( s, BIT_DEPTH, h->mb.pic.p_fenc[ch][i*FENC_STRIDE+j] );
 508
 509         bs_init( s, s->p, s->p_end - s->p );
 510         s->p_start = p_start;
 511
 512         h->stat.frame.i_tex_bits += bs_pos(s) - i_mb_pos_tex;
 513         return;
 514     }
 515 #endif
 516
 517     if( h->sh.i_type == SLICE_TYPE_P )
 518         x264_cavlc_mb_header_p( h, i_mb_type, chroma );
 519     else if( h->sh.i_type == SLICE_TYPE_B )
 520         x264_cavlc_mb_header_b( h, i_mb_type, chroma );
 521     else //if( h->sh.i_type == SLICE_TYPE_I )
 522         x264_cavlc_mb_header_i( h, i_mb_type, 0, chroma );
 523
 524 #if !RDO_SKIP_BS
 525     i_mb_pos_tex = bs_pos( s );
 526     h->stat.frame.i_mv_bits += i_mb_pos_tex - i_mb_pos_start;
 527 #endif
 528
 529     /* Coded block pattern */
 530     if( i_mb_type != I_16x16 )
 531         bs_write_ue( s, cbp_to_golomb[chroma][IS_INTRA(i_mb_type)][(h->mb.i_cbp_chroma << 4)|h->mb.i_cbp_luma] );
 532
 533     /* transform size 8x8 flag */
 534     if( x264_mb_transform_8x8_allowed( h ) && h->mb.i_cbp_luma )
 535         bs_write1( s, h->mb.b_transform_8x8 );
 536
 537     if( i_mb_type == I_16x16 )
 538     {
 539         x264_cavlc_qp_delta( h );
 540
 541         /* DC Luma */
 542         for( int p = 0; p < plane_count; p++ )
 543         {
 544             x264_cavlc_block_residual( h, DCT_LUMA_DC, LUMA_DC+p, h->dct.luma16x16_dc[p] );
 545
 546             /* AC Luma */
 547             if( h->mb.i_cbp_luma )
 548                 for( int i = p*16; i < p*16+16; i++ )
 549                     x264_cavlc_block_residual( h, DCT_LUMA_AC, i, h->dct.luma4x4[i]+1 );
 550         }
 551     }
 552     else if( h->mb.i_cbp_luma | h->mb.i_cbp_chroma )
 553     {
 554         x264_cavlc_qp_delta( h );
 555         x264_cavlc_macroblock_luma_residual( h, 0, plane_count*4-1 );
 556     }
 557     if( h->mb.i_cbp_chroma )
 558     {
 559         /* Chroma DC residual present */
 560         x264_cavlc_block_residual( h, DCT_CHROMA_DC, CHROMA_DC+0, h->dct.chroma_dc[0] );
 561         x264_cavlc_block_residual( h, DCT_CHROMA_DC, CHROMA_DC+1, h->dct.chroma_dc[1] );
 562         if( h->mb.i_cbp_chroma == 2 ) /* Chroma AC residual present */
 563         {
 564             int step = 8 << CHROMA_V_SHIFT;
 565             for( int i = 16; i < 3*16; i += step )
 566                 for( int j = i; j < i+4; j++ )
 567                     x264_cavlc_block_residual( h, DCT_CHROMA_AC, j, h->dct.luma4x4[j]+1 );
 568         }
 569     }
 570
 571 #if !RDO_SKIP_BS
 572     h->stat.frame.i_tex_bits += bs_pos(s) - i_mb_pos_tex;
 573 #endif
 574 }
 575
 576 #if RDO_SKIP_BS
 577 /*****************************************************************************
 578  * RD only; doesn't generate a valid bitstream
 579  * doesn't write cbp or chroma dc (I don't know how much this matters)
 580  * doesn't write ref (never varies between calls, so no point in doing so)
 581  * only writes subpartition for p8x8, needed for sub-8x8 mode decision RDO
 582  * works on all partition sizes except 16x16
 583  *****************************************************************************/
 584 static int x264_partition_size_cavlc( x264_t *h, int i8, int i_pixel )
 585 {
 586     bs_t *s = &h->out.bs;
 587     const int i_mb_type = h->mb.i_type;
 588     int b_8x16 = h->mb.i_partition == D_8x16;
 589     int plane_count = CHROMA444 ? 3 : 1;
 590     int j;
 591
 592     if( i_mb_type == P_8x8 )
 593     {
 594         x264_cavlc_8x8_mvd( h, i8 );
 595         bs_write_ue( s, subpartition_p_to_golomb[ h->mb.i_sub_partition[i8] ] );
 596     }
 597     else if( i_mb_type == P_L0 )
 598         x264_cavlc_mvd( h, 0, 4*i8, 4>>b_8x16 );
 599     else if( i_mb_type > B_DIRECT && i_mb_type < B_8x8 )
 600     {
 601         if( x264_mb_type_list_table[ i_mb_type ][0][!!i8] ) x264_cavlc_mvd( h, 0, 4*i8, 4>>b_8x16 );
 602         if( x264_mb_type_list_table[ i_mb_type ][1][!!i8] ) x264_cavlc_mvd( h, 1, 4*i8, 4>>b_8x16 );
 603     }
 604     else //if( i_mb_type == B_8x8 )
 605     {
 606         if( x264_mb_partition_listX_table[0][ h->mb.i_sub_partition[i8] ] )
 607             x264_cavlc_mvd( h, 0, 4*i8, 2 );
 608         if( x264_mb_partition_listX_table[1][ h->mb.i_sub_partition[i8] ] )
 609             x264_cavlc_mvd( h, 1, 4*i8, 2 );
 610     }
 611
 612     for( j = (i_pixel < PIXEL_8x8); j >= 0; j-- )
 613     {
 614         for( int p = 0; p < plane_count; p++ )
 615             x264_cavlc_macroblock_luma_residual( h, p*4+i8, p*4+i8 );
 616         if( h->mb.i_cbp_chroma )
 617         {
 618             if( CHROMA_FORMAT == CHROMA_422 )
 619             {
 620                 int offset = (5*i8) & 0x09;
 621                 x264_cavlc_block_residual( h, DCT_CHROMA_AC, 16+offset, h->dct.luma4x4[16+offset]+1 );
 622                 x264_cavlc_block_residual( h, DCT_CHROMA_AC, 18+offset, h->dct.luma4x4[18+offset]+1 );
 623                 x264_cavlc_block_residual( h, DCT_CHROMA_AC, 32+offset, h->dct.luma4x4[32+offset]+1 );
 624                 x264_cavlc_block_residual( h, DCT_CHROMA_AC, 34+offset, h->dct.luma4x4[34+offset]+1 );
 625             }
 626             else
 627             {
 628                 x264_cavlc_block_residual( h, DCT_CHROMA_AC, 16+i8, h->dct.luma4x4[16+i8]+1 );
 629                 x264_cavlc_block_residual( h, DCT_CHROMA_AC, 32+i8, h->dct.luma4x4[32+i8]+1 );
 630             }
 631         }
 632         i8 += x264_pixel_size[i_pixel].h >> 3;
 633     }
 634
 635     return h->out.bs.i_bits_encoded;
 636 }
 637
 638 static int x264_subpartition_size_cavlc( x264_t *h, int i4, int i_pixel )
 639 {
 640     int plane_count = CHROMA444 ? 3 : 1;
 641     int b_8x4 = i_pixel == PIXEL_8x4;
 642     h->out.bs.i_bits_encoded = 0;
 643     x264_cavlc_mvd( h, 0, i4, 1+b_8x4 );
 644     for( int p = 0; p < plane_count; p++ )
 645     {
 646         x264_cavlc_block_residual( h, DCT_LUMA_4x4, p*16+i4, h->dct.luma4x4[p*16+i4] );
 647         if( i_pixel != PIXEL_4x4 )
 648             x264_cavlc_block_residual( h, DCT_LUMA_4x4, p*16+i4+2-b_8x4, h->dct.luma4x4[p*16+i4+2-b_8x4] );
 649     }
 650
 651     return h->out.bs.i_bits_encoded;
 652 }
 653
 654 static int x264_cavlc_intra4x4_pred_size( x264_t *h, int i4, int i_mode )
 655 {
 656     if( x264_mb_predict_intra4x4_mode( h, i4 ) == x264_mb_pred_mode4x4_fix( i_mode ) )
 657         return 1;
 658     else
 659         return 4;
 660 }
 661
 662 static int x264_partition_i8x8_size_cavlc( x264_t *h, int i8, int i_mode )
 663 {
 664     int plane_count = CHROMA444 ? 3 : 1;
 665     h->out.bs.i_bits_encoded = x264_cavlc_intra4x4_pred_size( h, 4*i8, i_mode );
 666     bs_write_ue( &h->out.bs, cbp_to_golomb[!CHROMA444][1][(h->mb.i_cbp_chroma << 4)|h->mb.i_cbp_luma] );
 667     for( int p = 0; p < plane_count; p++ )
 668         x264_cavlc_macroblock_luma_residual( h, p*4+i8, p*4+i8 );
 669     return h->out.bs.i_bits_encoded;
 670 }
 671
 672 static int x264_partition_i4x4_size_cavlc( x264_t *h, int i4, int i_mode )
 673 {
 674     int plane_count = CHROMA444 ? 3 : 1;
 675     h->out.bs.i_bits_encoded = x264_cavlc_intra4x4_pred_size( h, i4, i_mode );
 676     for( int p = 0; p < plane_count; p++ )
 677         x264_cavlc_block_residual( h, DCT_LUMA_4x4, p*16+i4, h->dct.luma4x4[p*16+i4] );
 678     return h->out.bs.i_bits_encoded;
 679 }
 680
 681 static int x264_chroma_size_cavlc( x264_t *h )
 682 {
 683     h->out.bs.i_bits_encoded = bs_size_ue( x264_mb_chroma_pred_mode_fix[h->mb.i_chroma_pred_mode] );
 684     if( h->mb.i_cbp_chroma )
 685     {
 686         x264_cavlc_block_residual( h, DCT_CHROMA_DC, CHROMA_DC+0, h->dct.chroma_dc[0] );
 687         x264_cavlc_block_residual( h, DCT_CHROMA_DC, CHROMA_DC+1, h->dct.chroma_dc[1] );
 688
 689         if( h->mb.i_cbp_chroma == 2 )
 690         {
 691             int step = 8 << CHROMA_V_SHIFT;
 692             for( int i = 16; i < 3*16; i += step )
 693                 for( int j = i; j < i+4; j++ )
 694                     x264_cavlc_block_residual( h, DCT_CHROMA_AC, j, h->dct.luma4x4[j]+1 );
 695         }
 696     }
 697     return h->out.bs.i_bits_encoded;
 698 }
 699 #endif