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 FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg 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  * FFmpeg 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 FFmpeg; 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 #include "libavutil/avassert.h"
  35
  36
  37 static av_always_inline int fetch_diagonal_mv(H264Context *h, const int16_t **C,
  38                                               int i, int list, int part_width)
  39 {
  40     const int topright_ref = h->ref_cache[list][i - 8 + part_width];
  41     MpegEncContext *s      = &h->s;
  42
  43     /* there is no consistent mapping of mvs to neighboring locations that will
  44      * make mbaff happy, so we can't move all this logic to fill_caches */
  45     if (FRAME_MBAFF) {
  46 #define SET_DIAG_MV(MV_OP, REF_OP, XY, Y4)                              \
  47         const int xy = XY, y4 = Y4;                                     \
  48         const int mb_type = mb_types[xy + (y4 >> 2) * s->mb_stride];    \
  49         if (!USES_LIST(mb_type, list))                                  \
  50             return LIST_NOT_USED;                                       \
  51         mv = s->current_picture_ptr->f.motion_val[list][h->mb2b_xy[xy] + 3 + y4 * h->b_stride]; \
  52         h->mv_cache[list][scan8[0] - 2][0] = mv[0];                     \
  53         h->mv_cache[list][scan8[0] - 2][1] = mv[1] MV_OP;               \
  54         return s->current_picture_ptr->f.ref_index[list][4 * xy + 1 + (y4 & ~1)] REF_OP;
  55
  56         if (topright_ref == PART_NOT_AVAILABLE
  57             && i >= scan8[0] + 8 && (i & 7) == 4
  58             && h->ref_cache[list][scan8[0] - 1] != PART_NOT_AVAILABLE) {
  59             const uint32_t *mb_types = s->current_picture_ptr->f.mb_type;
  60             const int16_t *mv;
  61             AV_ZERO32(h->mv_cache[list][scan8[0] - 2]);
  62             *C = h->mv_cache[list][scan8[0] - 2];
  63
  64             if (!MB_FIELD && IS_INTERLACED(h->left_type[0])) {
  65                 SET_DIAG_MV(* 2, >> 1, h->left_mb_xy[0] + s->mb_stride,
  66                             (s->mb_y & 1) * 2 + (i >> 5));
  67             }
  68             if (MB_FIELD && !IS_INTERLACED(h->left_type[0])) {
  69                 // left shift will turn LIST_NOT_USED into PART_NOT_AVAILABLE, but that's OK.
  70                 SET_DIAG_MV(/ 2, << 1, h->left_mb_xy[i >= 36], ((i >> 2)) & 3);
  71             }
  72         }
  73 #undef SET_DIAG_MV
  74     }
  75
  76     if (topright_ref != PART_NOT_AVAILABLE) {
  77         *C = h->mv_cache[list][i - 8 + part_width];
  78         return topright_ref;
  79     } else {
  80         tprintf(s->avctx, "topright MV not available\n");
  81
  82         *C = h->mv_cache[list][i - 8 - 1];
  83         return h->ref_cache[list][i - 8 - 1];
  84     }
  85 }
  86
  87 /**
  88  * Get the predicted MV.
  89  * @param n the block index
  90  * @param part_width the width of the partition (4, 8,16) -> (1, 2, 4)
  91  * @param mx the x component of the predicted motion vector
  92  * @param my the y component of the predicted motion vector
  93  */
  94 static av_always_inline void pred_motion(H264Context *const h, int n,
  95                                          int part_width, int list, int ref,
  96                                          int *const mx, int *const my)
  97 {
  98     const int index8       = scan8[n];
  99     const int top_ref      = h->ref_cache[list][index8 - 8];
 100     const int left_ref     = h->ref_cache[list][index8 - 1];
 101     const int16_t *const A = h->mv_cache[list][index8 - 1];
 102     const int16_t *const B = h->mv_cache[list][index8 - 8];
 103     const int16_t *C;
 104     int diagonal_ref, match_count;
 105
 106     av_assert2(part_width == 1 || part_width == 2 || part_width == 4);
 107
 108 /* mv_cache
 109  * B . . A T T T T
 110  * U . . L . . , .
 111  * U . . L . . . .
 112  * U . . L . . , .
 113  * . . . L . . . .
 114  */
 115
 116     diagonal_ref = fetch_diagonal_mv(h, &C, index8, list, part_width);
 117     match_count  = (diagonal_ref == ref) + (top_ref == ref) + (left_ref == ref);
 118     tprintf(h->s.avctx, "pred_motion match_count=%d\n", match_count);
 119     if (match_count > 1) { //most common
 120         *mx = mid_pred(A[0], B[0], C[0]);
 121         *my = mid_pred(A[1], B[1], C[1]);
 122     } else if (match_count == 1) {
 123         if (left_ref == ref) {
 124             *mx = A[0];
 125             *my = A[1];
 126         } else if (top_ref == ref) {
 127             *mx = B[0];
 128             *my = B[1];
 129         } else {
 130             *mx = C[0];
 131             *my = C[1];
 132         }
 133     } else {
 134         if (top_ref      == PART_NOT_AVAILABLE &&
 135             diagonal_ref == PART_NOT_AVAILABLE &&
 136             left_ref     != PART_NOT_AVAILABLE) {
 137             *mx = A[0];
 138             *my = A[1];
 139         } else {
 140             *mx = mid_pred(A[0], B[0], C[0]);
 141             *my = mid_pred(A[1], B[1], C[1]);
 142         }
 143     }
 144
 145     tprintf(h->s.avctx,
 146             "pred_motion (%2d %2d %2d) (%2d %2d %2d) (%2d %2d %2d) -> (%2d %2d %2d) at %2d %2d %d list %d\n",
 147             top_ref, B[0], B[1], diagonal_ref, C[0], C[1], left_ref,
 148             A[0], A[1], ref, *mx, *my, h->s.mb_x, h->s.mb_y, n, list);
 149 }
 150
 151 /**
 152  * Get the directionally predicted 16x8 MV.
 153  * @param n the block index
 154  * @param mx the x component of the predicted motion vector
 155  * @param my the y component of the predicted motion vector
 156  */
 157 static av_always_inline void pred_16x8_motion(H264Context *const h,
 158                                               int n, int list, int ref,
 159                                               int *const mx, int *const my)
 160 {
 161     if (n == 0) {
 162         const int top_ref      = h->ref_cache[list][scan8[0] - 8];
 163         const int16_t *const B = h->mv_cache[list][scan8[0] - 8];
 164
 165         tprintf(h->s.avctx, "pred_16x8: (%2d %2d %2d) at %2d %2d %d list %d\n",
 166                 top_ref, B[0], B[1], h->s.mb_x, h->s.mb_y, n, list);
 167
 168         if (top_ref == ref) {
 169             *mx = B[0];
 170             *my = B[1];
 171             return;
 172         }
 173     } else {
 174         const int left_ref     = h->ref_cache[list][scan8[8] - 1];
 175         const int16_t *const A = h->mv_cache[list][scan8[8] - 1];
 176
 177         tprintf(h->s.avctx, "pred_16x8: (%2d %2d %2d) at %2d %2d %d list %d\n",
 178                 left_ref, A[0], A[1], h->s.mb_x, h->s.mb_y, n, list);
 179
 180         if (left_ref == ref) {
 181             *mx = A[0];
 182             *my = A[1];
 183             return;
 184         }
 185     }
 186
 187     //RARE
 188     pred_motion(h, n, 4, list, ref, mx, my);
 189 }
 190
 191 /**
 192  * Get the directionally predicted 8x16 MV.
 193  * @param n the block index
 194  * @param mx the x component of the predicted motion vector
 195  * @param my the y component of the predicted motion vector
 196  */
 197 static av_always_inline void pred_8x16_motion(H264Context *const h,
 198                                               int n, int list, int ref,
 199                                               int *const mx, int *const my)
 200 {
 201     if (n == 0) {
 202         const int left_ref     = h->ref_cache[list][scan8[0] - 1];
 203         const int16_t *const A = h->mv_cache[list][scan8[0] - 1];
 204
 205         tprintf(h->s.avctx, "pred_8x16: (%2d %2d %2d) at %2d %2d %d list %d\n",
 206                 left_ref, A[0], A[1], h->s.mb_x, h->s.mb_y, n, list);
 207
 208         if (left_ref == ref) {
 209             *mx = A[0];
 210             *my = A[1];
 211             return;
 212         }
 213     } else {
 214         const int16_t *C;
 215         int diagonal_ref;
 216
 217         diagonal_ref = fetch_diagonal_mv(h, &C, scan8[4], list, 2);
 218
 219         tprintf(h->s.avctx, "pred_8x16: (%2d %2d %2d) at %2d %2d %d list %d\n",
 220                 diagonal_ref, C[0], C[1], h->s.mb_x, h->s.mb_y, n, list);
 221
 222         if (diagonal_ref == ref) {
 223             *mx = C[0];
 224             *my = C[1];
 225             return;
 226         }
 227     }
 228
 229     //RARE
 230     pred_motion(h, n, 2, list, ref, mx, my);
 231 }
 232
 233 #define FIX_MV_MBAFF(type, refn, mvn, idx)      \
 234     if (FRAME_MBAFF) {                          \
 235         if (MB_FIELD) {                         \
 236             if (!IS_INTERLACED(type)) {         \
 237                 refn <<= 1;                     \
 238                 AV_COPY32(mvbuf[idx], mvn);     \
 239                 mvbuf[idx][1] /= 2;             \
 240                 mvn = mvbuf[idx];               \
 241             }                                   \
 242         } else {                                \
 243             if (IS_INTERLACED(type)) {          \
 244                 refn >>= 1;                     \
 245                 AV_COPY32(mvbuf[idx], mvn);     \
 246                 mvbuf[idx][1] <<= 1;            \
 247                 mvn = mvbuf[idx];               \
 248             }                                   \
 249         }                                       \
 250     }
 251
 252 static av_always_inline void pred_pskip_motion(H264Context *const h)
 253 {
 254     DECLARE_ALIGNED(4, static const int16_t, zeromv)[2] = { 0 };
 255     DECLARE_ALIGNED(4, int16_t, mvbuf)[3][2];
 256     MpegEncContext *const s = &h->s;
 257     int8_t *ref     = s->current_picture.f.ref_index[0];
 258     int16_t(*mv)[2] = s->current_picture.f.motion_val[0];
 259     int top_ref, left_ref, diagonal_ref, match_count, mx, my;
 260     const int16_t *A, *B, *C;
 261     int b_stride = h->b_stride;
 262
 263     fill_rectangle(&h->ref_cache[0][scan8[0]], 4, 4, 8, 0, 1);
 264
 265     /* To avoid doing an entire fill_decode_caches, we inline the relevant
 266      * parts here.
 267      * FIXME: this is a partial duplicate of the logic in fill_decode_caches,
 268      * but it's faster this way.  Is there a way to avoid this duplication?
 269      */
 270     if (USES_LIST(h->left_type[LTOP], 0)) {
 271         left_ref = ref[4 * h->left_mb_xy[LTOP] + 1 + (h->left_block[0] & ~1)];
 272         A = mv[h->mb2b_xy[h->left_mb_xy[LTOP]] + 3 + b_stride * h->left_block[0]];
 273         FIX_MV_MBAFF(h->left_type[LTOP], left_ref, A, 0);
 274         if (!(left_ref | AV_RN32A(A)))
 275             goto zeromv;
 276     } else if (h->left_type[LTOP]) {
 277         left_ref = LIST_NOT_USED;
 278         A        = zeromv;
 279     } else {
 280         goto zeromv;
 281     }
 282
 283     if (USES_LIST(h->top_type, 0)) {
 284         top_ref = ref[4 * h->top_mb_xy + 2];
 285         B       = mv[h->mb2b_xy[h->top_mb_xy] + 3 * b_stride];
 286         FIX_MV_MBAFF(h->top_type, top_ref, B, 1);
 287         if (!(top_ref | AV_RN32A(B)))
 288             goto zeromv;
 289     } else if (h->top_type) {
 290         top_ref = LIST_NOT_USED;
 291         B       = zeromv;
 292     } else {
 293         goto zeromv;
 294     }
 295
 296     tprintf(h->s.avctx, "pred_pskip: (%d) (%d) at %2d %2d\n",
 297             top_ref, left_ref, h->s.mb_x, h->s.mb_y);
 298
 299     if (USES_LIST(h->topright_type, 0)) {
 300         diagonal_ref = ref[4 * h->topright_mb_xy + 2];
 301         C = mv[h->mb2b_xy[h->topright_mb_xy] + 3 * b_stride];
 302         FIX_MV_MBAFF(h->topright_type, diagonal_ref, C, 2);
 303     } else if (h->topright_type) {
 304         diagonal_ref = LIST_NOT_USED;
 305         C = zeromv;
 306     } else {
 307         if (USES_LIST(h->topleft_type, 0)) {
 308             diagonal_ref = ref[4 * h->topleft_mb_xy + 1 +
 309                                (h->topleft_partition & 2)];
 310             C = mv[h->mb2b_xy[h->topleft_mb_xy] + 3 + b_stride +
 311                    (h->topleft_partition & 2 * b_stride)];
 312             FIX_MV_MBAFF(h->topleft_type, diagonal_ref, C, 2);
 313         } else if (h->topleft_type) {
 314             diagonal_ref = LIST_NOT_USED;
 315             C            = zeromv;
 316         } else {
 317             diagonal_ref = PART_NOT_AVAILABLE;
 318             C            = zeromv;
 319         }
 320     }
 321
 322     match_count = !diagonal_ref + !top_ref + !left_ref;
 323     tprintf(h->s.avctx, "pred_pskip_motion match_count=%d\n", match_count);
 324     if (match_count > 1) {
 325         mx = mid_pred(A[0], B[0], C[0]);
 326         my = mid_pred(A[1], B[1], C[1]);
 327     } else if (match_count == 1) {
 328         if (!left_ref) {
 329             mx = A[0];
 330             my = A[1];
 331         } else if (!top_ref) {
 332             mx = B[0];
 333             my = B[1];
 334         } else {
 335             mx = C[0];
 336             my = C[1];
 337         }
 338     } else {
 339         mx = mid_pred(A[0], B[0], C[0]);
 340         my = mid_pred(A[1], B[1], C[1]);
 341     }
 342
 343     fill_rectangle(h->mv_cache[0][scan8[0]], 4, 4, 8, pack16to32(mx, my), 4);
 344     return;
 345
 346 zeromv:
 347     fill_rectangle(h->mv_cache[0][scan8[0]], 4, 4, 8, 0, 4);
 348     return;
 349 }
 350
 351 static void fill_decode_neighbors(H264Context *h, int mb_type)
 352 {
 353     MpegEncContext *const s = &h->s;
 354     const int mb_xy = h->mb_xy;
 355     int topleft_xy, top_xy, topright_xy, left_xy[LEFT_MBS];
 356     static const uint8_t left_block_options[4][32] = {
 357         { 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 },
 358         { 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 },
 359         { 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 },
 360         { 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 }
 361     };
 362
 363     h->topleft_partition = -1;
 364
 365     top_xy = mb_xy - (s->mb_stride << MB_FIELD);
 366
 367     /* Wow, what a mess, why didn't they simplify the interlacing & intra
 368      * stuff, I can't imagine that these complex rules are worth it. */
 369
 370     topleft_xy    = top_xy - 1;
 371     topright_xy   = top_xy + 1;
 372     left_xy[LBOT] = left_xy[LTOP] = mb_xy - 1;
 373     h->left_block = left_block_options[0];
 374     if (FRAME_MBAFF) {
 375         const int left_mb_field_flag = IS_INTERLACED(s->current_picture.f.mb_type[mb_xy - 1]);
 376         const int curr_mb_field_flag = IS_INTERLACED(mb_type);
 377         if (s->mb_y & 1) {
 378             if (left_mb_field_flag != curr_mb_field_flag) {
 379                 left_xy[LBOT] = left_xy[LTOP] = mb_xy - s->mb_stride - 1;
 380                 if (curr_mb_field_flag) {
 381                     left_xy[LBOT] += s->mb_stride;
 382                     h->left_block  = left_block_options[3];
 383                 } else {
 384                     topleft_xy += s->mb_stride;
 385                     /* take top left mv from the middle of the mb, as opposed
 386                      * to all other modes which use the bottom right partition */
 387                     h->topleft_partition = 0;
 388                     h->left_block        = left_block_options[1];
 389                 }
 390             }
 391         } else {
 392             if (curr_mb_field_flag) {
 393                 topleft_xy  += s->mb_stride & (((s->current_picture.f.mb_type[top_xy - 1] >> 7) & 1) - 1);
 394                 topright_xy += s->mb_stride & (((s->current_picture.f.mb_type[top_xy + 1] >> 7) & 1) - 1);
 395                 top_xy      += s->mb_stride & (((s->current_picture.f.mb_type[top_xy]     >> 7) & 1) - 1);
 396             }
 397             if (left_mb_field_flag != curr_mb_field_flag) {
 398                 if (curr_mb_field_flag) {
 399                     left_xy[LBOT] += s->mb_stride;
 400                     h->left_block  = left_block_options[3];
 401                 } else {
 402                     h->left_block = left_block_options[2];
 403                 }
 404             }
 405         }
 406     }
 407
 408     h->topleft_mb_xy    = topleft_xy;
 409     h->top_mb_xy        = top_xy;
 410     h->topright_mb_xy   = topright_xy;
 411     h->left_mb_xy[LTOP] = left_xy[LTOP];
 412     h->left_mb_xy[LBOT] = left_xy[LBOT];
 413     //FIXME do we need all in the context?
 414
 415     h->topleft_type    = s->current_picture.f.mb_type[topleft_xy];
 416     h->top_type        = s->current_picture.f.mb_type[top_xy];
 417     h->topright_type   = s->current_picture.f.mb_type[topright_xy];
 418     h->left_type[LTOP] = s->current_picture.f.mb_type[left_xy[LTOP]];
 419     h->left_type[LBOT] = s->current_picture.f.mb_type[left_xy[LBOT]];
 420
 421     if (FMO) {
 422         if (h->slice_table[topleft_xy] != h->slice_num)
 423             h->topleft_type = 0;
 424         if (h->slice_table[top_xy] != h->slice_num)
 425             h->top_type = 0;
 426         if (h->slice_table[left_xy[LTOP]] != h->slice_num)
 427             h->left_type[LTOP] = h->left_type[LBOT] = 0;
 428     } else {
 429         if (h->slice_table[topleft_xy] != h->slice_num) {
 430             h->topleft_type = 0;
 431             if (h->slice_table[top_xy] != h->slice_num)
 432                 h->top_type = 0;
 433             if (h->slice_table[left_xy[LTOP]] != h->slice_num)
 434                 h->left_type[LTOP] = h->left_type[LBOT] = 0;
 435         }
 436     }
 437     if (h->slice_table[topright_xy] != h->slice_num)
 438         h->topright_type = 0;
 439 }
 440
 441 static void fill_decode_caches(H264Context *h, int mb_type)
 442 {
 443     MpegEncContext *const s = &h->s;
 444     int topleft_xy, top_xy, topright_xy, left_xy[LEFT_MBS];
 445     int topleft_type, top_type, topright_type, left_type[LEFT_MBS];
 446     const uint8_t *left_block = h->left_block;
 447     int i;
 448     uint8_t *nnz;
 449     uint8_t *nnz_cache;
 450
 451     topleft_xy      = h->topleft_mb_xy;
 452     top_xy          = h->top_mb_xy;
 453     topright_xy     = h->topright_mb_xy;
 454     left_xy[LTOP]   = h->left_mb_xy[LTOP];
 455     left_xy[LBOT]   = h->left_mb_xy[LBOT];
 456     topleft_type    = h->topleft_type;
 457     top_type        = h->top_type;
 458     topright_type   = h->topright_type;
 459     left_type[LTOP] = h->left_type[LTOP];
 460     left_type[LBOT] = h->left_type[LBOT];
 461
 462     if (!IS_SKIP(mb_type)) {
 463         if (IS_INTRA(mb_type)) {
 464             int type_mask = h->pps.constrained_intra_pred ? IS_INTRA(-1) : -1;
 465             h->topleft_samples_available      =
 466                 h->top_samples_available      =
 467                     h->left_samples_available = 0xFFFF;
 468             h->topright_samples_available     = 0xEEEA;
 469
 470             if (!(top_type & type_mask)) {
 471                 h->topleft_samples_available  = 0xB3FF;
 472                 h->top_samples_available      = 0x33FF;
 473                 h->topright_samples_available = 0x26EA;
 474             }
 475             if (IS_INTERLACED(mb_type) != IS_INTERLACED(left_type[LTOP])) {
 476                 if (IS_INTERLACED(mb_type)) {
 477                     if (!(left_type[LTOP] & type_mask)) {
 478                         h->topleft_samples_available &= 0xDFFF;
 479                         h->left_samples_available    &= 0x5FFF;
 480                     }
 481                     if (!(left_type[LBOT] & type_mask)) {
 482                         h->topleft_samples_available &= 0xFF5F;
 483                         h->left_samples_available    &= 0xFF5F;
 484                     }
 485                 } else {
 486                     int left_typei = s->current_picture.f.mb_type[left_xy[LTOP] + s->mb_stride];
 487
 488                     av_assert2(left_xy[LTOP] == left_xy[LBOT]);
 489                     if (!((left_typei & type_mask) && (left_type[LTOP] & type_mask))) {
 490                         h->topleft_samples_available &= 0xDF5F;
 491                         h->left_samples_available    &= 0x5F5F;
 492                     }
 493                 }
 494             } else {
 495                 if (!(left_type[LTOP] & type_mask)) {
 496                     h->topleft_samples_available &= 0xDF5F;
 497                     h->left_samples_available    &= 0x5F5F;
 498                 }
 499             }
 500
 501             if (!(topleft_type & type_mask))
 502                 h->topleft_samples_available &= 0x7FFF;
 503
 504             if (!(topright_type & type_mask))
 505                 h->topright_samples_available &= 0xFBFF;
 506
 507             if (IS_INTRA4x4(mb_type)) {
 508                 if (IS_INTRA4x4(top_type)) {
 509                     AV_COPY32(h->intra4x4_pred_mode_cache + 4 + 8 * 0, h->intra4x4_pred_mode + h->mb2br_xy[top_xy]);
 510                 } else {
 511                     h->intra4x4_pred_mode_cache[4 + 8 * 0] =
 512                     h->intra4x4_pred_mode_cache[5 + 8 * 0] =
 513                     h->intra4x4_pred_mode_cache[6 + 8 * 0] =
 514                     h->intra4x4_pred_mode_cache[7 + 8 * 0] = 2 - 3 * !(top_type & type_mask);
 515                 }
 516                 for (i = 0; i < 2; i++) {
 517                     if (IS_INTRA4x4(left_type[LEFT(i)])) {
 518                         int8_t *mode = h->intra4x4_pred_mode + h->mb2br_xy[left_xy[LEFT(i)]];
 519                         h->intra4x4_pred_mode_cache[3 + 8 * 1 + 2 * 8 * i] = mode[6 - left_block[0 + 2 * i]];
 520                         h->intra4x4_pred_mode_cache[3 + 8 * 2 + 2 * 8 * i] = mode[6 - left_block[1 + 2 * i]];
 521                     } else {
 522                         h->intra4x4_pred_mode_cache[3 + 8 * 1 + 2 * 8 * i] =
 523                         h->intra4x4_pred_mode_cache[3 + 8 * 2 + 2 * 8 * i] = 2 - 3 * !(left_type[LEFT(i)] & type_mask);
 524                     }
 525                 }
 526             }
 527         }
 528
 529         /*
 530          * 0 . T T. T T T T
 531          * 1 L . .L . . . .
 532          * 2 L . .L . . . .
 533          * 3 . T TL . . . .
 534          * 4 L . .L . . . .
 535          * 5 L . .. . . . .
 536          */
 537         /* FIXME: constraint_intra_pred & partitioning & nnz
 538          * (let us hope this is just a typo in the spec) */
 539         nnz_cache = h->non_zero_count_cache;
 540         if (top_type) {
 541             nnz = h->non_zero_count[top_xy];
 542             AV_COPY32(&nnz_cache[4 + 8 * 0], &nnz[4 * 3]);
 543             if (!s->chroma_y_shift) {
 544                 AV_COPY32(&nnz_cache[4 + 8 *  5], &nnz[4 *  7]);
 545                 AV_COPY32(&nnz_cache[4 + 8 * 10], &nnz[4 * 11]);
 546             } else {
 547                 AV_COPY32(&nnz_cache[4 + 8 *  5], &nnz[4 * 5]);
 548                 AV_COPY32(&nnz_cache[4 + 8 * 10], &nnz[4 * 9]);
 549             }
 550         } else {
 551             uint32_t top_empty = CABAC && !IS_INTRA(mb_type) ? 0 : 0x40404040;
 552             AV_WN32A(&nnz_cache[4 + 8 *  0], top_empty);
 553             AV_WN32A(&nnz_cache[4 + 8 *  5], top_empty);
 554             AV_WN32A(&nnz_cache[4 + 8 * 10], top_empty);
 555         }
 556
 557         for (i = 0; i < 2; i++) {
 558             if (left_type[LEFT(i)]) {
 559                 nnz = h->non_zero_count[left_xy[LEFT(i)]];
 560                 nnz_cache[3 + 8 * 1 + 2 * 8 * i] = nnz[left_block[8 + 0 + 2 * i]];
 561                 nnz_cache[3 + 8 * 2 + 2 * 8 * i] = nnz[left_block[8 + 1 + 2 * i]];
 562                 if (CHROMA444) {
 563                     nnz_cache[3 + 8 *  6 + 2 * 8 * i] = nnz[left_block[8 + 0 + 2 * i] + 4 * 4];
 564                     nnz_cache[3 + 8 *  7 + 2 * 8 * i] = nnz[left_block[8 + 1 + 2 * i] + 4 * 4];
 565                     nnz_cache[3 + 8 * 11 + 2 * 8 * i] = nnz[left_block[8 + 0 + 2 * i] + 8 * 4];
 566                     nnz_cache[3 + 8 * 12 + 2 * 8 * i] = nnz[left_block[8 + 1 + 2 * i] + 8 * 4];
 567                 } else if (CHROMA422) {
 568                     nnz_cache[3 + 8 *  6 + 2 * 8 * i] = nnz[left_block[8 + 0 + 2 * i] - 2 + 4 * 4];
 569                     nnz_cache[3 + 8 *  7 + 2 * 8 * i] = nnz[left_block[8 + 1 + 2 * i] - 2 + 4 * 4];
 570                     nnz_cache[3 + 8 * 11 + 2 * 8 * i] = nnz[left_block[8 + 0 + 2 * i] - 2 + 8 * 4];
 571                     nnz_cache[3 + 8 * 12 + 2 * 8 * i] = nnz[left_block[8 + 1 + 2 * i] - 2 + 8 * 4];
 572                 } else {
 573                     nnz_cache[3 + 8 *  6 + 8 * i] = nnz[left_block[8 + 4 + 2 * i]];
 574                     nnz_cache[3 + 8 * 11 + 8 * i] = nnz[left_block[8 + 5 + 2 * i]];
 575                 }
 576             } else {
 577                 nnz_cache[3 + 8 *  1 + 2 * 8 * i] =
 578                 nnz_cache[3 + 8 *  2 + 2 * 8 * i] =
 579                 nnz_cache[3 + 8 *  6 + 2 * 8 * i] =
 580                 nnz_cache[3 + 8 *  7 + 2 * 8 * i] =
 581                 nnz_cache[3 + 8 * 11 + 2 * 8 * i] =
 582                 nnz_cache[3 + 8 * 12 + 2 * 8 * i] = CABAC && !IS_INTRA(mb_type) ? 0 : 64;
 583             }
 584         }
 585
 586         if (CABAC) {
 587             // top_cbp
 588             if (top_type)
 589                 h->top_cbp = h->cbp_table[top_xy];
 590             else
 591                 h->top_cbp = IS_INTRA(mb_type) ? 0x7CF : 0x00F;
 592             // left_cbp
 593             if (left_type[LTOP]) {
 594                 h->left_cbp =   (h->cbp_table[left_xy[LTOP]] & 0x7F0) |
 595                                ((h->cbp_table[left_xy[LTOP]] >> (left_block[0] & (~1))) & 2) |
 596                               (((h->cbp_table[left_xy[LBOT]] >> (left_block[2] & (~1))) & 2) << 2);
 597             } else {
 598                 h->left_cbp = IS_INTRA(mb_type) ? 0x7CF : 0x00F;
 599             }
 600         }
 601     }
 602
 603     if (IS_INTER(mb_type) || (IS_DIRECT(mb_type) && h->direct_spatial_mv_pred)) {
 604         int list;
 605         int b_stride = h->b_stride;
 606         for (list = 0; list < h->list_count; list++) {
 607             int8_t *ref_cache = &h->ref_cache[list][scan8[0]];
 608             int8_t *ref       = s->current_picture.f.ref_index[list];
 609             int16_t(*mv_cache)[2] = &h->mv_cache[list][scan8[0]];
 610             int16_t(*mv)[2]       = s->current_picture.f.motion_val[list];
 611             if (!USES_LIST(mb_type, list))
 612                 continue;
 613             av_assert2(!(IS_DIRECT(mb_type) && !h->direct_spatial_mv_pred));
 614
 615             if (USES_LIST(top_type, list)) {
 616                 const int b_xy = h->mb2b_xy[top_xy] + 3 * b_stride;
 617                 AV_COPY128(mv_cache[0 - 1 * 8], mv[b_xy + 0]);
 618                 ref_cache[0 - 1 * 8] =
 619                 ref_cache[1 - 1 * 8] = ref[4 * top_xy + 2];
 620                 ref_cache[2 - 1 * 8] =
 621                 ref_cache[3 - 1 * 8] = ref[4 * top_xy + 3];
 622             } else {
 623                 AV_ZERO128(mv_cache[0 - 1 * 8]);
 624                 AV_WN32A(&ref_cache[0 - 1 * 8],
 625                          ((top_type ? LIST_NOT_USED : PART_NOT_AVAILABLE) & 0xFF) * 0x01010101u);
 626             }
 627
 628             if (mb_type & (MB_TYPE_16x8 | MB_TYPE_8x8)) {
 629                 for (i = 0; i < 2; i++) {
 630                     int cache_idx = -1 + i * 2 * 8;
 631                     if (USES_LIST(left_type[LEFT(i)], list)) {
 632                         const int b_xy  = h->mb2b_xy[left_xy[LEFT(i)]] + 3;
 633                         const int b8_xy = 4 * left_xy[LEFT(i)] + 1;
 634                         AV_COPY32(mv_cache[cache_idx],
 635                                   mv[b_xy + b_stride * left_block[0 + i * 2]]);
 636                         AV_COPY32(mv_cache[cache_idx + 8],
 637                                   mv[b_xy + b_stride * left_block[1 + i * 2]]);
 638                         ref_cache[cache_idx]     = ref[b8_xy + (left_block[0 + i * 2] & ~1)];
 639                         ref_cache[cache_idx + 8] = ref[b8_xy + (left_block[1 + i * 2] & ~1)];
 640                     } else {
 641                         AV_ZERO32(mv_cache[cache_idx]);
 642                         AV_ZERO32(mv_cache[cache_idx + 8]);
 643                         ref_cache[cache_idx]     =
 644                         ref_cache[cache_idx + 8] = (left_type[LEFT(i)]) ? LIST_NOT_USED
 645                                                                         : PART_NOT_AVAILABLE;
 646                     }
 647                 }
 648             } else {
 649                 if (USES_LIST(left_type[LTOP], list)) {
 650                     const int b_xy  = h->mb2b_xy[left_xy[LTOP]] + 3;
 651                     const int b8_xy = 4 * left_xy[LTOP] + 1;
 652                     AV_COPY32(mv_cache[-1], mv[b_xy + b_stride * left_block[0]]);
 653                     ref_cache[-1] = ref[b8_xy + (left_block[0] & ~1)];
 654                 } else {
 655                     AV_ZERO32(mv_cache[-1]);
 656                     ref_cache[-1] = left_type[LTOP] ? LIST_NOT_USED
 657                                                     : PART_NOT_AVAILABLE;
 658                 }
 659             }
 660
 661             if (USES_LIST(topright_type, list)) {
 662                 const int b_xy = h->mb2b_xy[topright_xy] + 3 * b_stride;
 663                 AV_COPY32(mv_cache[4 - 1 * 8], mv[b_xy]);
 664                 ref_cache[4 - 1 * 8] = ref[4 * topright_xy + 2];
 665             } else {
 666                 AV_ZERO32(mv_cache[4 - 1 * 8]);
 667                 ref_cache[4 - 1 * 8] = topright_type ? LIST_NOT_USED
 668                                                      : PART_NOT_AVAILABLE;
 669             }
 670             if(ref_cache[2 - 1*8] < 0 || ref_cache[4 - 1*8] < 0){
 671                 if (USES_LIST(topleft_type, list)) {
 672                     const int b_xy  = h->mb2b_xy[topleft_xy] + 3 + b_stride +
 673                                       (h->topleft_partition & 2 * b_stride);
 674                     const int b8_xy = 4 * topleft_xy + 1 + (h->topleft_partition & 2);
 675                     AV_COPY32(mv_cache[-1 - 1 * 8], mv[b_xy]);
 676                     ref_cache[-1 - 1 * 8] = ref[b8_xy];
 677                 } else {
 678                     AV_ZERO32(mv_cache[-1 - 1 * 8]);
 679                     ref_cache[-1 - 1 * 8] = topleft_type ? LIST_NOT_USED
 680                                                          : PART_NOT_AVAILABLE;
 681                 }
 682             }
 683
 684             if ((mb_type & (MB_TYPE_SKIP | MB_TYPE_DIRECT2)) && !FRAME_MBAFF)
 685                 continue;
 686
 687             if (!(mb_type & (MB_TYPE_SKIP | MB_TYPE_DIRECT2))) {
 688                 uint8_t(*mvd_cache)[2]   = &h->mvd_cache[list][scan8[0]];
 689                 uint8_t(*mvd)[2]         = h->mvd_table[list];
 690                 ref_cache[2 + 8 * 0] =
 691                 ref_cache[2 + 8 * 2] = PART_NOT_AVAILABLE;
 692                 AV_ZERO32(mv_cache[2 + 8 * 0]);
 693                 AV_ZERO32(mv_cache[2 + 8 * 2]);
 694
 695                 if (CABAC) {
 696                     if (USES_LIST(top_type, list)) {
 697                         const int b_xy = h->mb2br_xy[top_xy];
 698                         AV_COPY64(mvd_cache[0 - 1 * 8], mvd[b_xy + 0]);
 699                     } else {
 700                         AV_ZERO64(mvd_cache[0 - 1 * 8]);
 701                     }
 702                     if (USES_LIST(left_type[LTOP], list)) {
 703                         const int b_xy = h->mb2br_xy[left_xy[LTOP]] + 6;
 704                         AV_COPY16(mvd_cache[-1 + 0 * 8], mvd[b_xy - left_block[0]]);
 705                         AV_COPY16(mvd_cache[-1 + 1 * 8], mvd[b_xy - left_block[1]]);
 706                     } else {
 707                         AV_ZERO16(mvd_cache[-1 + 0 * 8]);
 708                         AV_ZERO16(mvd_cache[-1 + 1 * 8]);
 709                     }
 710                     if (USES_LIST(left_type[LBOT], list)) {
 711                         const int b_xy = h->mb2br_xy[left_xy[LBOT]] + 6;
 712                         AV_COPY16(mvd_cache[-1 + 2 * 8], mvd[b_xy - left_block[2]]);
 713                         AV_COPY16(mvd_cache[-1 + 3 * 8], mvd[b_xy - left_block[3]]);
 714                     } else {
 715                         AV_ZERO16(mvd_cache[-1 + 2 * 8]);
 716                         AV_ZERO16(mvd_cache[-1 + 3 * 8]);
 717                     }
 718                     AV_ZERO16(mvd_cache[2 + 8 * 0]);
 719                     AV_ZERO16(mvd_cache[2 + 8 * 2]);
 720                     if (h->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B) {
 721                         uint8_t *direct_cache = &h->direct_cache[scan8[0]];
 722                         uint8_t *direct_table = h->direct_table;
 723                         fill_rectangle(direct_cache, 4, 4, 8, MB_TYPE_16x16 >> 1, 1);
 724
 725                         if (IS_DIRECT(top_type)) {
 726                             AV_WN32A(&direct_cache[-1 * 8],
 727                                      0x01010101u * (MB_TYPE_DIRECT2 >> 1));
 728                         } else if (IS_8X8(top_type)) {
 729                             int b8_xy = 4 * top_xy;
 730                             direct_cache[0 - 1 * 8] = direct_table[b8_xy + 2];
 731                             direct_cache[2 - 1 * 8] = direct_table[b8_xy + 3];
 732                         } else {
 733                             AV_WN32A(&direct_cache[-1 * 8],
 734                                      0x01010101 * (MB_TYPE_16x16 >> 1));
 735                         }
 736
 737                         if (IS_DIRECT(left_type[LTOP]))
 738                             direct_cache[-1 + 0 * 8] = MB_TYPE_DIRECT2 >> 1;
 739                         else if (IS_8X8(left_type[LTOP]))
 740                             direct_cache[-1 + 0 * 8] = direct_table[4 * left_xy[LTOP] + 1 + (left_block[0] & ~1)];
 741                         else
 742                             direct_cache[-1 + 0 * 8] = MB_TYPE_16x16 >> 1;
 743
 744                         if (IS_DIRECT(left_type[LBOT]))
 745                             direct_cache[-1 + 2 * 8] = MB_TYPE_DIRECT2 >> 1;
 746                         else if (IS_8X8(left_type[LBOT]))
 747                             direct_cache[-1 + 2 * 8] = direct_table[4 * left_xy[LBOT] + 1 + (left_block[2] & ~1)];
 748                         else
 749                             direct_cache[-1 + 2 * 8] = MB_TYPE_16x16 >> 1;
 750                     }
 751                 }
 752             }
 753
 754 #define MAP_MVS                                                         \
 755     MAP_F2F(scan8[0] - 1 - 1 * 8, topleft_type)                         \
 756     MAP_F2F(scan8[0] + 0 - 1 * 8, top_type)                             \
 757     MAP_F2F(scan8[0] + 1 - 1 * 8, top_type)                             \
 758     MAP_F2F(scan8[0] + 2 - 1 * 8, top_type)                             \
 759     MAP_F2F(scan8[0] + 3 - 1 * 8, top_type)                             \
 760     MAP_F2F(scan8[0] + 4 - 1 * 8, topright_type)                        \
 761     MAP_F2F(scan8[0] - 1 + 0 * 8, left_type[LTOP])                      \
 762     MAP_F2F(scan8[0] - 1 + 1 * 8, left_type[LTOP])                      \
 763     MAP_F2F(scan8[0] - 1 + 2 * 8, left_type[LBOT])                      \
 764     MAP_F2F(scan8[0] - 1 + 3 * 8, left_type[LBOT])
 765
 766             if (FRAME_MBAFF) {
 767                 if (MB_FIELD) {
 768
 769 #define MAP_F2F(idx, mb_type)                                           \
 770     if (!IS_INTERLACED(mb_type) && h->ref_cache[list][idx] >= 0) {      \
 771         h->ref_cache[list][idx]    <<= 1;                               \
 772         h->mv_cache[list][idx][1]   /= 2;                               \
 773         h->mvd_cache[list][idx][1] >>= 1;                               \
 774     }
 775
 776                     MAP_MVS
 777                 } else {
 778
 779 #undef MAP_F2F
 780 #define MAP_F2F(idx, mb_type)                                           \
 781     if (IS_INTERLACED(mb_type) && h->ref_cache[list][idx] >= 0) {       \
 782         h->ref_cache[list][idx]    >>= 1;                               \
 783         h->mv_cache[list][idx][1]  <<= 1;                               \
 784         h->mvd_cache[list][idx][1] <<= 1;                               \
 785     }
 786
 787                     MAP_MVS
 788 #undef MAP_F2F
 789                 }
 790             }
 791         }
 792     }
 793
 794     h->neighbor_transform_size = !!IS_8x8DCT(top_type) + !!IS_8x8DCT(left_type[LTOP]);
 795 }
 796
 797 /**
 798  * decodes a P_SKIP or B_SKIP macroblock
 799  */
 800 static void av_unused decode_mb_skip(H264Context *h)
 801 {
 802     MpegEncContext *const s = &h->s;
 803     const int mb_xy = h->mb_xy;
 804     int mb_type     = 0;
 805
 806     memset(h->non_zero_count[mb_xy], 0, 48);
 807
 808     if (MB_FIELD)
 809         mb_type |= MB_TYPE_INTERLACED;
 810
 811     if (h->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B) {
 812         // just for fill_caches. pred_direct_motion will set the real mb_type
 813         mb_type |= MB_TYPE_L0L1 | MB_TYPE_DIRECT2 | MB_TYPE_SKIP;
 814         if (h->direct_spatial_mv_pred) {
 815             fill_decode_neighbors(h, mb_type);
 816             fill_decode_caches(h, mb_type); //FIXME check what is needed and what not ...
 817         }
 818         ff_h264_pred_direct_motion(h, &mb_type);
 819         mb_type |= MB_TYPE_SKIP;
 820     } else {
 821         mb_type |= MB_TYPE_16x16 | MB_TYPE_P0L0 | MB_TYPE_P1L0 | MB_TYPE_SKIP;
 822
 823         fill_decode_neighbors(h, mb_type);
 824         pred_pskip_motion(h);
 825     }
 826
 827     write_back_motion(h, mb_type);
 828     s->current_picture.f.mb_type[mb_xy]      = mb_type;
 829     s->current_picture.f.qscale_table[mb_xy] = s->qscale;
 830     h->slice_table[mb_xy]                    = h->slice_num;
 831     h->prev_mb_skipped                       = 1;
 832 }
 833
 834 #endif /* AVCODEC_H264_MVPRED_H */