git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/h264_mvpred.h

   1 /*
   2  * H.26L/H.264/AVC/JVT/14496-10/... motion vector predicion
   3  * Copyright (c) 2003 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
   4  *
   5  * This file is part of Libav.
   6  *
   7  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 /**
  23  * @file
  24  * H.264 / AVC / MPEG4 part10 motion vector predicion.
  25  * @author Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
  26  */
  27
  28 #ifndef AVCODEC_H264_MVPRED_H
  29 #define AVCODEC_H264_MVPRED_H
  30
  31 #include "internal.h"
  32 #include "avcodec.h"
  33 #include "h264.h"
  34
  35 //#undef NDEBUG
  36 #include <assert.h>
  37
  38 static av_always_inline int fetch_diagonal_mv(H264Context *h, const int16_t **C,
  39                                               int i, int list, int part_width)
  40 {
  41     const int topright_ref = h->ref_cache[list][i - 8 + part_width];
  42     MpegEncContext *s      = &h->s;
  43
  44     /* there is no consistent mapping of mvs to neighboring locations that will
  45      * make mbaff happy, so we can't move all this logic to fill_caches */
  46     if (FRAME_MBAFF) {
  47 #define SET_DIAG_MV(MV_OP, REF_OP, XY, Y4)                              \
  48         const int xy = XY, y4 = Y4;                                     \
  49         const int mb_type = mb_types[xy + (y4 >> 2) * s->mb_stride];    \
  50         if (!USES_LIST(mb_type, list))                                  \
  51             return LIST_NOT_USED;                                       \
  52         mv = s->current_picture_ptr->f.motion_val[list][h->mb2b_xy[xy] + 3 + y4 * h->b_stride]; \
  53         h->mv_cache[list][scan8[0] - 2][0] = mv[0];                     \
  54         h->mv_cache[list][scan8[0] - 2][1] = mv[1] MV_OP;               \
  55         return s->current_picture_ptr->f.ref_index[list][4 * xy + 1 + (y4 & ~1)] REF_OP;
  56
  57         if (topright_ref == PART_NOT_AVAILABLE
  58             && i >= scan8[0] + 8 && (i & 7) == 4
  59             && h->ref_cache[list][scan8[0] - 1] != PART_NOT_AVAILABLE) {
  60             const uint32_t *mb_types = s->current_picture_ptr->f.mb_type;
  61             const int16_t *mv;
  62             AV_ZERO32(h->mv_cache[list][scan8[0] - 2]);
  63             *C = h->mv_cache[list][scan8[0] - 2];
  64
  65             if (!MB_FIELD && IS_INTERLACED(h->left_type[0])) {
  66                 SET_DIAG_MV(* 2, >> 1, h->left_mb_xy[0] + s->mb_stride,
  67                             (s->mb_y & 1) * 2 + (i >> 5));
  68             }
  69             if (MB_FIELD && !IS_INTERLACED(h->left_type[0])) {
  70                 // left shift will turn LIST_NOT_USED into PART_NOT_AVAILABLE, but that's OK.
  71                 SET_DIAG_MV(/ 2, << 1, h->left_mb_xy[i >= 36], ((i >> 2)) & 3);
  72             }
  73         }
  74 #undef SET_DIAG_MV
  75     }
  76
  77     if (topright_ref != PART_NOT_AVAILABLE) {
  78         *C = h->mv_cache[list][i - 8 + part_width];
  79         return topright_ref;
  80     } else {
  81         tprintf(s->avctx, "topright MV not available\n");
  82
  83         *C = h->mv_cache[list][i - 8 - 1];
  84         return h->ref_cache[list][i - 8 - 1];
  85     }
  86 }
  87
  88 /**
  89  * Get the predicted MV.
  90  * @param n the block index
  91  * @param part_width the width of the partition (4, 8,16) -> (1, 2, 4)
  92  * @param mx the x component of the predicted motion vector
  93  * @param my the y component of the predicted motion vector
  94  */
  95 static av_always_inline void pred_motion(H264Context *const h, int n,
  96                                          int part_width, int list, int ref,
  97                                          int *const mx, int *const my)
  98 {
  99     const int index8       = scan8[n];
 100     const int top_ref      = h->ref_cache[list][index8 - 8];
 101     const int left_ref     = h->ref_cache[list][index8 - 1];
 102     const int16_t *const A = h->mv_cache[list][index8 - 1];
 103     const int16_t *const B = h->mv_cache[list][index8 - 8];
 104     const int16_t *C;
 105     int diagonal_ref, match_count;
 106
 107     assert(part_width == 1 || part_width == 2 || part_width == 4);
 108
 109 /* mv_cache
 110  * B . . A T T T T
 111  * U . . L . . , .
 112  * U . . L . . . .
 113  * U . . L . . , .
 114  * . . . L . . . .
 115  */
 116
 117     diagonal_ref = fetch_diagonal_mv(h, &C, index8, list, part_width);
 118     match_count  = (diagonal_ref == ref) + (top_ref == ref) + (left_ref == ref);
 119     tprintf(h->s.avctx, "pred_motion match_count=%d\n", match_count);
 120     if (match_count > 1) { //most common
 121         *mx = mid_pred(A[0], B[0], C[0]);
 122         *my = mid_pred(A[1], B[1], C[1]);
 123     } else if (match_count == 1) {
 124         if (left_ref == ref) {
 125             *mx = A[0];
 126             *my = A[1];
 127         } else if (top_ref == ref) {
 128             *mx = B[0];
 129             *my = B[1];
 130         } else {
 131             *mx = C[0];
 132             *my = C[1];
 133         }
 134     } else {
 135         if (top_ref      == PART_NOT_AVAILABLE &&
 136             diagonal_ref == PART_NOT_AVAILABLE &&
 137             left_ref     != PART_NOT_AVAILABLE) {
 138             *mx = A[0];
 139             *my = A[1];
 140         } else {
 141             *mx = mid_pred(A[0], B[0], C[0]);
 142             *my = mid_pred(A[1], B[1], C[1]);
 143         }
 144     }
 145
 146     tprintf(h->s.avctx,
 147             "pred_motion (%2d %2d %2d) (%2d %2d %2d) (%2d %2d %2d) -> (%2d %2d %2d) at %2d %2d %d list %d\n",
 148             top_ref, B[0], B[1], diagonal_ref, C[0], C[1], left_ref,
 149             A[0], A[1], ref, *mx, *my, h->s.mb_x, h->s.mb_y, n, list);
 150 }
 151
 152 /**
 153  * Get the directionally predicted 16x8 MV.
 154  * @param n the block index
 155  * @param mx the x component of the predicted motion vector
 156  * @param my the y component of the predicted motion vector
 157  */
 158 static av_always_inline void pred_16x8_motion(H264Context *const h,
 159                                               int n, int list, int ref,
 160                                               int *const mx, int *const my)
 161 {
 162     if (n == 0) {
 163         const int top_ref      = h->ref_cache[list][scan8[0] - 8];
 164         const int16_t *const B = h->mv_cache[list][scan8[0] - 8];
 165
 166         tprintf(h->s.avctx, "pred_16x8: (%2d %2d %2d) at %2d %2d %d list %d\n",
 167                 top_ref, B[0], B[1], h->s.mb_x, h->s.mb_y, n, list);
 168
 169         if (top_ref == ref) {
 170             *mx = B[0];
 171             *my = B[1];
 172             return;
 173         }
 174     } else {
 175         const int left_ref     = h->ref_cache[list][scan8[8] - 1];
 176         const int16_t *const A = h->mv_cache[list][scan8[8] - 1];
 177
 178         tprintf(h->s.avctx, "pred_16x8: (%2d %2d %2d) at %2d %2d %d list %d\n",
 179                 left_ref, A[0], A[1], h->s.mb_x, h->s.mb_y, n, list);
 180
 181         if (left_ref == ref) {
 182             *mx = A[0];
 183             *my = A[1];
 184             return;
 185         }
 186     }
 187
 188     //RARE
 189     pred_motion(h, n, 4, list, ref, mx, my);
 190 }
 191
 192 /**
 193  * Get the directionally predicted 8x16 MV.
 194  * @param n the block index
 195  * @param mx the x component of the predicted motion vector
 196  * @param my the y component of the predicted motion vector
 197  */
 198 static av_always_inline void pred_8x16_motion(H264Context *const h,
 199                                               int n, int list, int ref,
 200                                               int *const mx, int *const my)
 201 {
 202     if (n == 0) {
 203         const int left_ref     = h->ref_cache[list][scan8[0] - 1];
 204         const int16_t *const A = h->mv_cache[list][scan8[0] - 1];
 205
 206         tprintf(h->s.avctx, "pred_8x16: (%2d %2d %2d) at %2d %2d %d list %d\n",
 207                 left_ref, A[0], A[1], h->s.mb_x, h->s.mb_y, n, list);
 208
 209         if (left_ref == ref) {
 210             *mx = A[0];
 211             *my = A[1];
 212             return;
 213         }
 214     } else {
 215         const int16_t *C;
 216         int diagonal_ref;
 217
 218         diagonal_ref = fetch_diagonal_mv(h, &C, scan8[4], list, 2);
 219
 220         tprintf(h->s.avctx, "pred_8x16: (%2d %2d %2d) at %2d %2d %d list %d\n",
 221                 diagonal_ref, C[0], C[1], h->s.mb_x, h->s.mb_y, n, list);
 222
 223         if (diagonal_ref == ref) {
 224             *mx = C[0];
 225             *my = C[1];
 226             return;
 227         }
 228     }
 229
 230     //RARE
 231     pred_motion(h, n, 2, list, ref, mx, my);
 232 }
 233
 234 #define FIX_MV_MBAFF(type, refn, mvn, idx)      \
 235     if (FRAME_MBAFF) {                          \
 236         if (MB_FIELD) {                         \
 237             if (!IS_INTERLACED(type)) {         \
 238                 refn <<= 1;                     \
 239                 AV_COPY32(mvbuf[idx], mvn);     \
 240                 mvbuf[idx][1] /= 2;             \
 241                 mvn = mvbuf[idx];               \
 242             }                                   \
 243         } else {                                \
 244             if (IS_INTERLACED(type)) {          \
 245                 refn >>= 1;                     \
 246                 AV_COPY32(mvbuf[idx], mvn);     \
 247                 mvbuf[idx][1] <<= 1;            \
 248                 mvn = mvbuf[idx];               \
 249             }                                   \
 250         }                                       \
 251     }
 252
 253 static av_always_inline void pred_pskip_motion(H264Context *const h)
 254 {
 255     DECLARE_ALIGNED(4, static const int16_t, zeromv)[2] = { 0 };
 256     DECLARE_ALIGNED(4, int16_t, mvbuf)[3][2];
 257     MpegEncContext *const s = &h->s;
 258     int8_t *ref     = s->current_picture.f.ref_index[0];
 259     int16_t(*mv)[2] = s->current_picture.f.motion_val[0];
 260     int top_ref, left_ref, diagonal_ref, match_count, mx, my;
 261     const int16_t *A, *B, *C;
 262     int b_stride = h->b_stride;
 263
 264     fill_rectangle(&h->ref_cache[0][scan8[0]], 4, 4, 8, 0, 1);
 265
 266     /* To avoid doing an entire fill_decode_caches, we inline the relevant
 267      * parts here.
 268      * FIXME: this is a partial duplicate of the logic in fill_decode_caches,
 269      * but it's faster this way.  Is there a way to avoid this duplication?
 270      */
 271     if (USES_LIST(h->left_type[LTOP], 0)) {
 272         left_ref = ref[4 * h->left_mb_xy[LTOP] + 1 + (h->left_block[0] & ~1)];
 273         A = mv[h->mb2b_xy[h->left_mb_xy[LTOP]] + 3 + b_stride * h->left_block[0]];
 274         FIX_MV_MBAFF(h->left_type[LTOP], left_ref, A, 0);
 275         if (!(left_ref | AV_RN32A(A)))
 276             goto zeromv;
 277     } else if (h->left_type[LTOP]) {
 278         left_ref = LIST_NOT_USED;
 279         A        = zeromv;
 280     } else {
 281         goto zeromv;
 282     }
 283
 284     if (USES_LIST(h->top_type, 0)) {
 285         top_ref = ref[4 * h->top_mb_xy + 2];
 286         B       = mv[h->mb2b_xy[h->top_mb_xy] + 3 * b_stride];
 287         FIX_MV_MBAFF(h->top_type, top_ref, B, 1);
 288         if (!(top_ref | AV_RN32A(B)))
 289             goto zeromv;
 290     } else if (h->top_type) {
 291         top_ref = LIST_NOT_USED;
 292         B       = zeromv;
 293     } else {
 294         goto zeromv;
 295     }
 296
 297     tprintf(h->s.avctx, "pred_pskip: (%d) (%d) at %2d %2d\n",
 298             top_ref, left_ref, h->s.mb_x, h->s.mb_y);
 299
 300     if (USES_LIST(h->topright_type, 0)) {
 301         diagonal_ref = ref[4 * h->topright_mb_xy + 2];
 302         C = mv[h->mb2b_xy[h->topright_mb_xy] + 3 * b_stride];
 303         FIX_MV_MBAFF(h->topright_type, diagonal_ref, C, 2);
 304     } else if (h->topright_type) {
 305         diagonal_ref = LIST_NOT_USED;
 306         C = zeromv;
 307     } else {
 308         if (USES_LIST(h->topleft_type, 0)) {
 309             diagonal_ref = ref[4 * h->topleft_mb_xy + 1 +
 310                                (h->topleft_partition & 2)];
 311             C = mv[h->mb2b_xy[h->topleft_mb_xy] + 3 + b_stride +
 312                    (h->topleft_partition & 2 * b_stride)];
 313             FIX_MV_MBAFF(h->topleft_type, diagonal_ref, C, 2);
 314         } else if (h->topleft_type) {
 315             diagonal_ref = LIST_NOT_USED;
 316             C            = zeromv;
 317         } else {
 318             diagonal_ref = PART_NOT_AVAILABLE;
 319             C            = zeromv;
 320         }
 321     }
 322
 323     match_count = !diagonal_ref + !top_ref + !left_ref;
 324     tprintf(h->s.avctx, "pred_pskip_motion match_count=%d\n", match_count);
 325     if (match_count > 1) {
 326         mx = mid_pred(A[0], B[0], C[0]);
 327         my = mid_pred(A[1], B[1], C[1]);
 328     } else if (match_count == 1) {
 329         if (!left_ref) {
 330             mx = A[0];
 331             my = A[1];
 332         } else if (!top_ref) {
 333             mx = B[0];
 334             my = B[1];
 335         } else {
 336             mx = C[0];
 337             my = C[1];
 338         }
 339     } else {
 340         mx = mid_pred(A[0], B[0], C[0]);
 341         my = mid_pred(A[1], B[1], C[1]);
 342     }
 343
 344     fill_rectangle(h->mv_cache[0][scan8[0]], 4, 4, 8, pack16to32(mx, my), 4);
 345     return;
 346
 347 zeromv:
 348     fill_rectangle(h->mv_cache[0][scan8[0]], 4, 4, 8, 0, 4);
 349     return;
 350 }
 351
 352 static void fill_decode_neighbors(H264Context *h, int mb_type)
 353 {
 354     MpegEncContext *const s = &h->s;
 355     const int mb_xy = h->mb_xy;
 356     int topleft_xy, top_xy, topright_xy, left_xy[LEFT_MBS];
 357     static const uint8_t left_block_options[4][32] = {
 358         { 0, 1, 2, 3, 7, 10, 8, 11, 3 + 0 * 4, 3 + 1 * 4, 3 + 2 * 4, 3 + 3 * 4, 1 + 4 * 4, 1 + 8 * 4, 1 + 5 * 4, 1 + 9 * 4 },
 359         { 2, 2, 3, 3, 8, 11, 8, 11, 3 + 2 * 4, 3 + 2 * 4, 3 + 3 * 4, 3 + 3 * 4, 1 + 5 * 4, 1 + 9 * 4, 1 + 5 * 4, 1 + 9 * 4 },
 360         { 0, 0, 1, 1, 7, 10, 7, 10, 3 + 0 * 4, 3 + 0 * 4, 3 + 1 * 4, 3 + 1 * 4, 1 + 4 * 4, 1 + 8 * 4, 1 + 4 * 4, 1 + 8 * 4 },
 361         { 0, 2, 0, 2, 7, 10, 7, 10, 3 + 0 * 4, 3 + 2 * 4, 3 + 0 * 4, 3 + 2 * 4, 1 + 4 * 4, 1 + 8 * 4, 1 + 4 * 4, 1 + 8 * 4 }
 362     };
 363
 364     h->topleft_partition = -1;
 365
 366     top_xy = mb_xy - (s->mb_stride << MB_FIELD);
 367
 368     /* Wow, what a mess, why didn't they simplify the interlacing & intra
 369      * stuff, I can't imagine that these complex rules are worth it. */
 370
 371     topleft_xy    = top_xy - 1;
 372     topright_xy   = top_xy + 1;
 373     left_xy[LBOT] = left_xy[LTOP] = mb_xy - 1;
 374     h->left_block = left_block_options[0];
 375     if (FRAME_MBAFF) {
 376         const int left_mb_field_flag = IS_INTERLACED(s->current_picture.f.mb_type[mb_xy - 1]);
 377         const int curr_mb_field_flag = IS_INTERLACED(mb_type);
 378         if (s->mb_y & 1) {
 379             if (left_mb_field_flag != curr_mb_field_flag) {
 380                 left_xy[LBOT] = left_xy[LTOP] = mb_xy - s->mb_stride - 1;
 381                 if (curr_mb_field_flag) {
 382                     left_xy[LBOT] += s->mb_stride;
 383                     h->left_block  = left_block_options[3];
 384                 } else {
 385                     topleft_xy += s->mb_stride;
 386                     /* take top left mv from the middle of the mb, as opposed
 387                      * to all other modes which use the bottom right partition */
 388                     h->topleft_partition = 0;
 389                     h->left_block        = left_block_options[1];
 390                 }
 391             }
 392         } else {
 393             if (curr_mb_field_flag) {
 394                 topleft_xy  += s->mb_stride & (((s->current_picture.f.mb_type[top_xy - 1] >> 7) & 1) - 1);
 395                 topright_xy += s->mb_stride & (((s->current_picture.f.mb_type[top_xy + 1] >> 7) & 1) - 1);
 396                 top_xy      += s->mb_stride & (((s->current_picture.f.mb_type[top_xy]     >> 7) & 1) - 1);
 397             }
 398             if (left_mb_field_flag != curr_mb_field_flag) {
 399                 if (curr_mb_field_flag) {
 400                     left_xy[LBOT] += s->mb_stride;
 401                     h->left_block  = left_block_options[3];
 402                 } else {
 403                     h->left_block = left_block_options[2];
 404                 }
 405             }
 406         }
 407     }
 408
 409     h->topleft_mb_xy    = topleft_xy;
 410     h->top_mb_xy        = top_xy;
 411     h->topright_mb_xy   = topright_xy;
 412     h->left_mb_xy[LTOP] = left_xy[LTOP];
 413     h->left_mb_xy[LBOT] = left_xy[LBOT];
 414     //FIXME do we need all in the context?
 415
 416     h->topleft_type    = s->current_picture.f.mb_type[topleft_xy];
 417     h->top_type        = s->current_picture.f.mb_type[top_xy];
 418     h->topright_type   = s->current_picture.f.mb_type[topright_xy];
 419     h->left_type[LTOP] = s->current_picture.f.mb_type[left_xy[LTOP]];
 420     h->left_type[LBOT] = s->current_picture.f.mb_type[left_xy[LBOT]];
 421
 422     if (FMO) {
 423         if (h->slice_table[topleft_xy] != h->slice_num)
 424             h->topleft_type = 0;
 425         if (h->slice_table[top_xy] != h->slice_num)
 426             h->top_type = 0;
 427         if (h->slice_table[left_xy[LTOP]] != h->slice_num)
 428             h->left_type[LTOP] = h->left_type[LBOT] = 0;
 429     } else {
 430         if (h->slice_table[topleft_xy] != h->slice_num) {
 431             h->topleft_type = 0;
 432             if (h->slice_table[top_xy] != h->slice_num)
 433                 h->top_type = 0;
 434             if (h->slice_table[left_xy[LTOP]] != h->slice_num)
 435                 h->left_type[LTOP] = h->left_type[LBOT] = 0;
 436         }
 437     }
 438     if (h->slice_table[topright_xy] != h->slice_num)
 439         h->topright_type = 0;
 440 }
 441
 442 static void fill_decode_caches(H264Context *h, int mb_type)
 443 {
 444     MpegEncContext *const s = &h->s;
 445     int topleft_xy, top_xy, topright_xy, left_xy[LEFT_MBS];
 446     int topleft_type, top_type, topright_type, left_type[LEFT_MBS];
 447     const uint8_t *left_block = h->left_block;
 448     int i;
 449     uint8_t *nnz;
 450     uint8_t *nnz_cache;
 451
 452     topleft_xy      = h->topleft_mb_xy;
 453     top_xy          = h->top_mb_xy;
 454     topright_xy     = h->topright_mb_xy;
 455     left_xy[LTOP]   = h->left_mb_xy[LTOP];
 456     left_xy[LBOT]   = h->left_mb_xy[LBOT];
 457     topleft_type    = h->topleft_type;
 458     top_type        = h->top_type;
 459     topright_type   = h->topright_type;
 460     left_type[LTOP] = h->left_type[LTOP];
 461     left_type[LBOT] = h->left_type[LBOT];
 462
 463     if (!IS_SKIP(mb_type)) {
 464         if (IS_INTRA(mb_type)) {
 465             int type_mask = h->pps.constrained_intra_pred ? IS_INTRA(-1) : -1;
 466             h->topleft_samples_available      =
 467                 h->top_samples_available      =
 468                     h->left_samples_available = 0xFFFF;
 469             h->topright_samples_available     = 0xEEEA;
 470
 471             if (!(top_type & type_mask)) {
 472                 h->topleft_samples_available  = 0xB3FF;
 473                 h->top_samples_available      = 0x33FF;
 474                 h->topright_samples_available = 0x26EA;
 475             }
 476             if (IS_INTERLACED(mb_type) != IS_INTERLACED(left_type[LTOP])) {
 477                 if (IS_INTERLACED(mb_type)) {
 478                     if (!(left_type[LTOP] & type_mask)) {
 479                         h->topleft_samples_available &= 0xDFFF;
 480                         h->left_samples_available    &= 0x5FFF;
 481                     }
 482                     if (!(left_type[LBOT] & type_mask)) {
 483                         h->topleft_samples_available &= 0xFF5F;
 484                         h->left_samples_available    &= 0xFF5F;
 485                     }
 486                 } else {
 487                     int left_typei = s->current_picture.f.mb_type[left_xy[LTOP] + s->mb_stride];
 488
 489                     assert(left_xy[LTOP] == left_xy[LBOT]);
 490                     if (!((left_typei & type_mask) && (left_type[LTOP] & type_mask))) {
 491                         h->topleft_samples_available &= 0xDF5F;
 492                         h->left_samples_available    &= 0x5F5F;
 493                     }
 494                 }
 495             } else {
 496                 if (!(left_type[LTOP] & type_mask)) {
 497                     h->topleft_samples_available &= 0xDF5F;
 498                     h->left_samples_available    &= 0x5F5F;
 499                 }
 500             }
 501
 502             if (!(topleft_type & type_mask))
 503                 h->topleft_samples_available &= 0x7FFF;
 504
 505             if (!(topright_type & type_mask))
 506                 h->topright_samples_available &= 0xFBFF;
 507
 508             if (IS_INTRA4x4(mb_type)) {
 509                 if (IS_INTRA4x4(top_type)) {
 510                     AV_COPY32(h->intra4x4_pred_mode_cache + 4 + 8 * 0, h->intra4x4_pred_mode + h->mb2br_xy[top_xy]);
 511                 } else {
 512                     h->intra4x4_pred_mode_cache[4 + 8 * 0] =
 513                     h->intra4x4_pred_mode_cache[5 + 8 * 0] =
 514                     h->intra4x4_pred_mode_cache[6 + 8 * 0] =
 515                     h->intra4x4_pred_mode_cache[7 + 8 * 0] = 2 - 3 * !(top_type & type_mask);
 516                 }
 517                 for (i = 0; i < 2; i++) {
 518                     if (IS_INTRA4x4(left_type[LEFT(i)])) {
 519                         int8_t *mode = h->intra4x4_pred_mode + h->mb2br_xy[left_xy[LEFT(i)]];
 520                         h->intra4x4_pred_mode_cache[3 + 8 * 1 + 2 * 8 * i] = mode[6 - left_block[0 + 2 * i]];
 521                         h->intra4x4_pred_mode_cache[3 + 8 * 2 + 2 * 8 * i] = mode[6 - left_block[1 + 2 * i]];
 522                     } else {
 523                         h->intra4x4_pred_mode_cache[3 + 8 * 1 + 2 * 8 * i] =
 524                         h->intra4x4_pred_mode_cache[3 + 8 * 2 + 2 * 8 * i] = 2 - 3 * !(left_type[LEFT(i)] & type_mask);
 525                     }
 526                 }
 527             }
 528         }
 529
 530         /*
 531          * 0 . T T. T T T T
 532          * 1 L . .L . . . .
 533          * 2 L . .L . . . .
 534          * 3 . T TL . . . .
 535          * 4 L . .L . . . .
 536          * 5 L . .. . . . .
 537          */
 538         /* FIXME: constraint_intra_pred & partitioning & nnz
 539          * (let us hope this is just a typo in the spec) */
 540         nnz_cache = h->non_zero_count_cache;
 541         if (top_type) {
 542             nnz = h->non_zero_count[top_xy];
 543             AV_COPY32(&nnz_cache[4 + 8 * 0], &nnz[4 * 3]);
 544             if (!s->chroma_y_shift) {
 545                 AV_COPY32(&nnz_cache[4 + 8 *  5], &nnz[4 *  7]);
 546                 AV_COPY32(&nnz_cache[4 + 8 * 10], &nnz[4 * 11]);
 547             } else {
 548                 AV_COPY32(&nnz_cache[4 + 8 *  5], &nnz[4 * 5]);
 549                 AV_COPY32(&nnz_cache[4 + 8 * 10], &nnz[4 * 9]);
 550             }
 551         } else {
 552             uint32_t top_empty = CABAC && !IS_INTRA(mb_type) ? 0 : 0x40404040;
 553             AV_WN32A(&nnz_cache[4 + 8 *  0], top_empty);
 554             AV_WN32A(&nnz_cache[4 + 8 *  5], top_empty);
 555             AV_WN32A(&nnz_cache[4 + 8 * 10], top_empty);
 556         }
 557
 558         for (i = 0; i < 2; i++) {
 559             if (left_type[LEFT(i)]) {
 560                 nnz = h->non_zero_count[left_xy[LEFT(i)]];
 561                 nnz_cache[3 + 8 * 1 + 2 * 8 * i] = nnz[left_block[8 + 0 + 2 * i]];
 562                 nnz_cache[3 + 8 * 2 + 2 * 8 * i] = nnz[left_block[8 + 1 + 2 * i]];
 563                 if (CHROMA444) {
 564                     nnz_cache[3 + 8 *  6 + 2 * 8 * i] = nnz[left_block[8 + 0 + 2 * i] + 4 * 4];
 565                     nnz_cache[3 + 8 *  7 + 2 * 8 * i] = nnz[left_block[8 + 1 + 2 * i] + 4 * 4];
 566                     nnz_cache[3 + 8 * 11 + 2 * 8 * i] = nnz[left_block[8 + 0 + 2 * i] + 8 * 4];
 567                     nnz_cache[3 + 8 * 12 + 2 * 8 * i] = nnz[left_block[8 + 1 + 2 * i] + 8 * 4];
 568                 } else if (CHROMA422) {
 569                     nnz_cache[3 + 8 *  6 + 2 * 8 * i] = nnz[left_block[8 + 0 + 2 * i] - 2 + 4 * 4];
 570                     nnz_cache[3 + 8 *  7 + 2 * 8 * i] = nnz[left_block[8 + 1 + 2 * i] - 2 + 4 * 4];
 571                     nnz_cache[3 + 8 * 11 + 2 * 8 * i] = nnz[left_block[8 + 0 + 2 * i] - 2 + 8 * 4];
 572                     nnz_cache[3 + 8 * 12 + 2 * 8 * i] = nnz[left_block[8 + 1 + 2 * i] - 2 + 8 * 4];
 573                 } else {
 574                     nnz_cache[3 + 8 *  6 + 8 * i] = nnz[left_block[8 + 4 + 2 * i]];
 575                     nnz_cache[3 + 8 * 11 + 8 * i] = nnz[left_block[8 + 5 + 2 * i]];
 576                 }
 577             } else {
 578                 nnz_cache[3 + 8 *  1 + 2 * 8 * i] =
 579                 nnz_cache[3 + 8 *  2 + 2 * 8 * i] =
 580                 nnz_cache[3 + 8 *  6 + 2 * 8 * i] =
 581                 nnz_cache[3 + 8 *  7 + 2 * 8 * i] =
 582                 nnz_cache[3 + 8 * 11 + 2 * 8 * i] =
 583                 nnz_cache[3 + 8 * 12 + 2 * 8 * i] = CABAC && !IS_INTRA(mb_type) ? 0 : 64;
 584             }
 585         }
 586
 587         if (CABAC) {
 588             // top_cbp
 589             if (top_type)
 590                 h->top_cbp = h->cbp_table[top_xy];
 591             else
 592                 h->top_cbp = IS_INTRA(mb_type) ? 0x7CF : 0x00F;
 593             // left_cbp
 594             if (left_type[LTOP]) {
 595                 h->left_cbp =   (h->cbp_table[left_xy[LTOP]] & 0x7F0) |
 596                                ((h->cbp_table[left_xy[LTOP]] >> (left_block[0] & (~1))) & 2) |
 597                               (((h->cbp_table[left_xy[LBOT]] >> (left_block[2] & (~1))) & 2) << 2);
 598             } else {
 599                 h->left_cbp = IS_INTRA(mb_type) ? 0x7CF : 0x00F;
 600             }
 601         }
 602     }
 603
 604     if (IS_INTER(mb_type) || (IS_DIRECT(mb_type) && h->direct_spatial_mv_pred)) {
 605         int list;
 606         int b_stride = h->b_stride;
 607         for (list = 0; list < h->list_count; list++) {
 608             int8_t *ref_cache = &h->ref_cache[list][scan8[0]];
 609             int8_t *ref       = s->current_picture.f.ref_index[list];
 610             int16_t(*mv_cache)[2] = &h->mv_cache[list][scan8[0]];
 611             int16_t(*mv)[2]       = s->current_picture.f.motion_val[list];
 612             if (!USES_LIST(mb_type, list))
 613                 continue;
 614             assert(!(IS_DIRECT(mb_type) && !h->direct_spatial_mv_pred));
 615
 616             if (USES_LIST(top_type, list)) {
 617                 const int b_xy = h->mb2b_xy[top_xy] + 3 * b_stride;
 618                 AV_COPY128(mv_cache[0 - 1 * 8], mv[b_xy + 0]);
 619                 ref_cache[0 - 1 * 8] =
 620                 ref_cache[1 - 1 * 8] = ref[4 * top_xy + 2];
 621                 ref_cache[2 - 1 * 8] =
 622                 ref_cache[3 - 1 * 8] = ref[4 * top_xy + 3];
 623             } else {
 624                 AV_ZERO128(mv_cache[0 - 1 * 8]);
 625                 AV_WN32A(&ref_cache[0 - 1 * 8],
 626                          ((top_type ? LIST_NOT_USED : PART_NOT_AVAILABLE) & 0xFF) * 0x01010101u);
 627             }
 628
 629             if (mb_type & (MB_TYPE_16x8 | MB_TYPE_8x8)) {
 630                 for (i = 0; i < 2; i++) {
 631                     int cache_idx = -1 + i * 2 * 8;
 632                     if (USES_LIST(left_type[LEFT(i)], list)) {
 633                         const int b_xy  = h->mb2b_xy[left_xy[LEFT(i)]] + 3;
 634                         const int b8_xy = 4 * left_xy[LEFT(i)] + 1;
 635                         AV_COPY32(mv_cache[cache_idx],
 636                                   mv[b_xy + b_stride * left_block[0 + i * 2]]);
 637                         AV_COPY32(mv_cache[cache_idx + 8],
 638                                   mv[b_xy + b_stride * left_block[1 + i * 2]]);
 639                         ref_cache[cache_idx]     = ref[b8_xy + (left_block[0 + i * 2] & ~1)];
 640                         ref_cache[cache_idx + 8] = ref[b8_xy + (left_block[1 + i * 2] & ~1)];
 641                     } else {
 642                         AV_ZERO32(mv_cache[cache_idx]);
 643                         AV_ZERO32(mv_cache[cache_idx + 8]);
 644                         ref_cache[cache_idx]     =
 645                         ref_cache[cache_idx + 8] = (left_type[LEFT(i)]) ? LIST_NOT_USED
 646                                                                         : PART_NOT_AVAILABLE;
 647                     }
 648                 }
 649             } else {
 650                 if (USES_LIST(left_type[LTOP], list)) {
 651                     const int b_xy  = h->mb2b_xy[left_xy[LTOP]] + 3;
 652                     const int b8_xy = 4 * left_xy[LTOP] + 1;
 653                     AV_COPY32(mv_cache[-1], mv[b_xy + b_stride * left_block[0]]);
 654                     ref_cache[-1] = ref[b8_xy + (left_block[0] & ~1)];
 655                 } else {
 656                     AV_ZERO32(mv_cache[-1]);
 657                     ref_cache[-1] = left_type[LTOP] ? LIST_NOT_USED
 658                                                     : PART_NOT_AVAILABLE;
 659                 }
 660             }
 661
 662             if (USES_LIST(topright_type, list)) {
 663                 const int b_xy = h->mb2b_xy[topright_xy] + 3 * b_stride;
 664                 AV_COPY32(mv_cache[4 - 1 * 8], mv[b_xy]);
 665                 ref_cache[4 - 1 * 8] = ref[4 * topright_xy + 2];
 666             } else {
 667                 AV_ZERO32(mv_cache[4 - 1 * 8]);
 668                 ref_cache[4 - 1 * 8] = topright_type ? LIST_NOT_USED
 669                                                      : PART_NOT_AVAILABLE;
 670             }
 671             if (ref_cache[4 - 1 * 8] < 0) {
 672                 if (USES_LIST(topleft_type, list)) {
 673                     const int b_xy  = h->mb2b_xy[topleft_xy] + 3 + b_stride +
 674                                       (h->topleft_partition & 2 * b_stride);
 675                     const int b8_xy = 4 * topleft_xy + 1 + (h->topleft_partition & 2);
 676                     AV_COPY32(mv_cache[-1 - 1 * 8], mv[b_xy]);
 677                     ref_cache[-1 - 1 * 8] = ref[b8_xy];
 678                 } else {
 679                     AV_ZERO32(mv_cache[-1 - 1 * 8]);
 680                     ref_cache[-1 - 1 * 8] = topleft_type ? LIST_NOT_USED
 681                                                          : PART_NOT_AVAILABLE;
 682                 }
 683             }
 684
 685             if ((mb_type & (MB_TYPE_SKIP | MB_TYPE_DIRECT2)) && !FRAME_MBAFF)
 686                 continue;
 687
 688             if (!(mb_type & (MB_TYPE_SKIP | MB_TYPE_DIRECT2))) {
 689                 uint8_t(*mvd_cache)[2]   = &h->mvd_cache[list][scan8[0]];
 690                 uint8_t(*mvd)[2]         = h->mvd_table[list];
 691                 ref_cache[2 + 8 * 0] =
 692                 ref_cache[2 + 8 * 2] = PART_NOT_AVAILABLE;
 693                 AV_ZERO32(mv_cache[2 + 8 * 0]);
 694                 AV_ZERO32(mv_cache[2 + 8 * 2]);
 695
 696                 if (CABAC) {
 697                     if (USES_LIST(top_type, list)) {
 698                         const int b_xy = h->mb2br_xy[top_xy];
 699                         AV_COPY64(mvd_cache[0 - 1 * 8], mvd[b_xy + 0]);
 700                     } else {
 701                         AV_ZERO64(mvd_cache[0 - 1 * 8]);
 702                     }
 703                     if (USES_LIST(left_type[LTOP], list)) {
 704                         const int b_xy = h->mb2br_xy[left_xy[LTOP]] + 6;
 705                         AV_COPY16(mvd_cache[-1 + 0 * 8], mvd[b_xy - left_block[0]]);
 706                         AV_COPY16(mvd_cache[-1 + 1 * 8], mvd[b_xy - left_block[1]]);
 707                     } else {
 708                         AV_ZERO16(mvd_cache[-1 + 0 * 8]);
 709                         AV_ZERO16(mvd_cache[-1 + 1 * 8]);
 710                     }
 711                     if (USES_LIST(left_type[LBOT], list)) {
 712                         const int b_xy = h->mb2br_xy[left_xy[LBOT]] + 6;
 713                         AV_COPY16(mvd_cache[-1 + 2 * 8], mvd[b_xy - left_block[2]]);
 714                         AV_COPY16(mvd_cache[-1 + 3 * 8], mvd[b_xy - left_block[3]]);
 715                     } else {
 716                         AV_ZERO16(mvd_cache[-1 + 2 * 8]);
 717                         AV_ZERO16(mvd_cache[-1 + 3 * 8]);
 718                     }
 719                     AV_ZERO16(mvd_cache[2 + 8 * 0]);
 720                     AV_ZERO16(mvd_cache[2 + 8 * 2]);
 721                     if (h->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B) {
 722                         uint8_t *direct_cache = &h->direct_cache[scan8[0]];
 723                         uint8_t *direct_table = h->direct_table;
 724                         fill_rectangle(direct_cache, 4, 4, 8, MB_TYPE_16x16 >> 1, 1);
 725
 726                         if (IS_DIRECT(top_type)) {
 727                             AV_WN32A(&direct_cache[-1 * 8],
 728                                      0x01010101u * (MB_TYPE_DIRECT2 >> 1));
 729                         } else if (IS_8X8(top_type)) {
 730                             int b8_xy = 4 * top_xy;
 731                             direct_cache[0 - 1 * 8] = direct_table[b8_xy + 2];
 732                             direct_cache[2 - 1 * 8] = direct_table[b8_xy + 3];
 733                         } else {
 734                             AV_WN32A(&direct_cache[-1 * 8],
 735                                      0x01010101 * (MB_TYPE_16x16 >> 1));
 736                         }
 737
 738                         if (IS_DIRECT(left_type[LTOP]))
 739                             direct_cache[-1 + 0 * 8] = MB_TYPE_DIRECT2 >> 1;
 740                         else if (IS_8X8(left_type[LTOP]))
 741                             direct_cache[-1 + 0 * 8] = direct_table[4 * left_xy[LTOP] + 1 + (left_block[0] & ~1)];
 742                         else
 743                             direct_cache[-1 + 0 * 8] = MB_TYPE_16x16 >> 1;
 744
 745                         if (IS_DIRECT(left_type[LBOT]))
 746                             direct_cache[-1 + 2 * 8] = MB_TYPE_DIRECT2 >> 1;
 747                         else if (IS_8X8(left_type[LBOT]))
 748                             direct_cache[-1 + 2 * 8] = direct_table[4 * left_xy[LBOT] + 1 + (left_block[2] & ~1)];
 749                         else
 750                             direct_cache[-1 + 2 * 8] = MB_TYPE_16x16 >> 1;
 751                     }
 752                 }
 753             }
 754
 755 #define MAP_MVS                                                         \
 756     MAP_F2F(scan8[0] - 1 - 1 * 8, topleft_type)                         \
 757     MAP_F2F(scan8[0] + 0 - 1 * 8, top_type)                             \
 758     MAP_F2F(scan8[0] + 1 - 1 * 8, top_type)                             \
 759     MAP_F2F(scan8[0] + 2 - 1 * 8, top_type)                             \
 760     MAP_F2F(scan8[0] + 3 - 1 * 8, top_type)                             \
 761     MAP_F2F(scan8[0] + 4 - 1 * 8, topright_type)                        \
 762     MAP_F2F(scan8[0] - 1 + 0 * 8, left_type[LTOP])                      \
 763     MAP_F2F(scan8[0] - 1 + 1 * 8, left_type[LTOP])                      \
 764     MAP_F2F(scan8[0] - 1 + 2 * 8, left_type[LBOT])                      \
 765     MAP_F2F(scan8[0] - 1 + 3 * 8, left_type[LBOT])
 766
 767             if (FRAME_MBAFF) {
 768                 if (MB_FIELD) {
 769
 770 #define MAP_F2F(idx, mb_type)                                           \
 771     if (!IS_INTERLACED(mb_type) && h->ref_cache[list][idx] >= 0) {      \
 772         h->ref_cache[list][idx]    <<= 1;                               \
 773         h->mv_cache[list][idx][1]   /= 2;                               \
 774         h->mvd_cache[list][idx][1] >>= 1;                               \
 775     }
 776
 777                     MAP_MVS
 778                 } else {
 779
 780 #undef MAP_F2F
 781 #define MAP_F2F(idx, mb_type)                                           \
 782     if (IS_INTERLACED(mb_type) && h->ref_cache[list][idx] >= 0) {       \
 783         h->ref_cache[list][idx]    >>= 1;                               \
 784         h->mv_cache[list][idx][1]  <<= 1;                               \
 785         h->mvd_cache[list][idx][1] <<= 1;                               \
 786     }
 787
 788                     MAP_MVS
 789 #undef MAP_F2F
 790                 }
 791             }
 792         }
 793     }
 794
 795     h->neighbor_transform_size = !!IS_8x8DCT(top_type) + !!IS_8x8DCT(left_type[LTOP]);
 796 }
 797
 798 /**
 799  * decodes a P_SKIP or B_SKIP macroblock
 800  */
 801 static void av_unused decode_mb_skip(H264Context *h)
 802 {
 803     MpegEncContext *const s = &h->s;
 804     const int mb_xy = h->mb_xy;
 805     int mb_type     = 0;
 806
 807     memset(h->non_zero_count[mb_xy], 0, 48);
 808
 809     if (MB_FIELD)
 810         mb_type |= MB_TYPE_INTERLACED;
 811
 812     if (h->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B) {
 813         // just for fill_caches. pred_direct_motion will set the real mb_type
 814         mb_type |= MB_TYPE_L0L1 | MB_TYPE_DIRECT2 | MB_TYPE_SKIP;
 815         if (h->direct_spatial_mv_pred) {
 816             fill_decode_neighbors(h, mb_type);
 817             fill_decode_caches(h, mb_type); //FIXME check what is needed and what not ...
 818         }
 819         ff_h264_pred_direct_motion(h, &mb_type);
 820         mb_type |= MB_TYPE_SKIP;
 821     } else {
 822         mb_type |= MB_TYPE_16x16 | MB_TYPE_P0L0 | MB_TYPE_P1L0 | MB_TYPE_SKIP;
 823
 824         fill_decode_neighbors(h, mb_type);
 825         pred_pskip_motion(h);
 826     }
 827
 828     write_back_motion(h, mb_type);
 829     s->current_picture.f.mb_type[mb_xy]      = mb_type;
 830     s->current_picture.f.qscale_table[mb_xy] = s->qscale;
 831     h->slice_table[mb_xy]                    = h->slice_num;
 832     h->prev_mb_skipped                       = 1;
 833 }
 834
 835 #endif /* AVCODEC_H264_MVPRED_H */