git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/mpegvideo_motion.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2000,2001 Fabrice Bellard
   3  * Copyright (c) 2002-2004 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
   4  *
   5  * 4MV & hq & B-frame encoding stuff by Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
   6  *
   7  * This file is part of FFmpeg.
   8  *
   9  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
  10  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  11  * License as published by the Free Software Foundation; either
  12  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  13  *
  14  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  17  * Lesser General Public License for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  20  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  21  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  22  */
  23
  24 #include <string.h>
  25
  26 #include "libavutil/avassert.h"
  27 #include "libavutil/internal.h"
  28 #include "avcodec.h"
  29 #include "h261.h"
  30 #include "mpegutils.h"
  31 #include "mpegvideo.h"
  32 #include "mjpegenc.h"
  33 #include "msmpeg4.h"
  34 #include "qpeldsp.h"
  35 #include <limits.h>
  36
  37 static void gmc1_motion(MpegEncContext *s,
  38                         uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr,
  39                         uint8_t **ref_picture)
  40 {
  41     uint8_t *ptr;
  42     int src_x, src_y, motion_x, motion_y;
  43     ptrdiff_t offset, linesize, uvlinesize;
  44     int emu = 0;
  45
  46     motion_x   = s->sprite_offset[0][0];
  47     motion_y   = s->sprite_offset[0][1];
  48     src_x      = s->mb_x * 16 + (motion_x >> (s->sprite_warping_accuracy + 1));
  49     src_y      = s->mb_y * 16 + (motion_y >> (s->sprite_warping_accuracy + 1));
  50     motion_x <<= (3 - s->sprite_warping_accuracy);
  51     motion_y <<= (3 - s->sprite_warping_accuracy);
  52     src_x      = av_clip(src_x, -16, s->width);
  53     if (src_x == s->width)
  54         motion_x = 0;
  55     src_y = av_clip(src_y, -16, s->height);
  56     if (src_y == s->height)
  57         motion_y = 0;
  58
  59     linesize   = s->linesize;
  60     uvlinesize = s->uvlinesize;
  61
  62     ptr = ref_picture[0] + src_y * linesize + src_x;
  63
  64     if ((unsigned)src_x >= FFMAX(s->h_edge_pos - 17, 0) ||
  65         (unsigned)src_y >= FFMAX(s->v_edge_pos - 17, 0)) {
  66         s->vdsp.emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer, ptr,
  67                                  linesize, linesize,
  68                                  17, 17,
  69                                  src_x, src_y,
  70                                  s->h_edge_pos, s->v_edge_pos);
  71         ptr = s->edge_emu_buffer;
  72     }
  73
  74     if ((motion_x | motion_y) & 7) {
  75         s->mdsp.gmc1(dest_y, ptr, linesize, 16,
  76                      motion_x & 15, motion_y & 15, 128 - s->no_rounding);
  77         s->mdsp.gmc1(dest_y + 8, ptr + 8, linesize, 16,
  78                      motion_x & 15, motion_y & 15, 128 - s->no_rounding);
  79     } else {
  80         int dxy;
  81
  82         dxy = ((motion_x >> 3) & 1) | ((motion_y >> 2) & 2);
  83         if (s->no_rounding) {
  84             s->hdsp.put_no_rnd_pixels_tab[0][dxy](dest_y, ptr, linesize, 16);
  85         } else {
  86             s->hdsp.put_pixels_tab[0][dxy](dest_y, ptr, linesize, 16);
  87         }
  88     }
  89
  90     if (CONFIG_GRAY && s->flags & CODEC_FLAG_GRAY)
  91         return;
  92
  93     motion_x   = s->sprite_offset[1][0];
  94     motion_y   = s->sprite_offset[1][1];
  95     src_x      = s->mb_x * 8 + (motion_x >> (s->sprite_warping_accuracy + 1));
  96     src_y      = s->mb_y * 8 + (motion_y >> (s->sprite_warping_accuracy + 1));
  97     motion_x <<= (3 - s->sprite_warping_accuracy);
  98     motion_y <<= (3 - s->sprite_warping_accuracy);
  99     src_x      = av_clip(src_x, -8, s->width >> 1);
 100     if (src_x == s->width >> 1)
 101         motion_x = 0;
 102     src_y = av_clip(src_y, -8, s->height >> 1);
 103     if (src_y == s->height >> 1)
 104         motion_y = 0;
 105
 106     offset = (src_y * uvlinesize) + src_x;
 107     ptr    = ref_picture[1] + offset;
 108     if ((unsigned)src_x >= FFMAX((s->h_edge_pos >> 1) - 9, 0) ||
 109         (unsigned)src_y >= FFMAX((s->v_edge_pos >> 1) - 9, 0)) {
 110         s->vdsp.emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer, ptr,
 111                                  uvlinesize, uvlinesize,
 112                                  9, 9,
 113                                  src_x, src_y,
 114                                  s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
 115         ptr = s->edge_emu_buffer;
 116         emu = 1;
 117     }
 118     s->mdsp.gmc1(dest_cb, ptr, uvlinesize, 8,
 119                  motion_x & 15, motion_y & 15, 128 - s->no_rounding);
 120
 121     ptr = ref_picture[2] + offset;
 122     if (emu) {
 123         s->vdsp.emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer, ptr,
 124                                  uvlinesize, uvlinesize,
 125                                  9, 9,
 126                                  src_x, src_y,
 127                                  s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
 128         ptr = s->edge_emu_buffer;
 129     }
 130     s->mdsp.gmc1(dest_cr, ptr, uvlinesize, 8,
 131                  motion_x & 15, motion_y & 15, 128 - s->no_rounding);
 132 }
 133
 134 static void gmc_motion(MpegEncContext *s,
 135                        uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr,
 136                        uint8_t **ref_picture)
 137 {
 138     uint8_t *ptr;
 139     int linesize, uvlinesize;
 140     const int a = s->sprite_warping_accuracy;
 141     int ox, oy;
 142
 143     linesize   = s->linesize;
 144     uvlinesize = s->uvlinesize;
 145
 146     ptr = ref_picture[0];
 147
 148     ox = s->sprite_offset[0][0] + s->sprite_delta[0][0] * s->mb_x * 16 +
 149          s->sprite_delta[0][1] * s->mb_y * 16;
 150     oy = s->sprite_offset[0][1] + s->sprite_delta[1][0] * s->mb_x * 16 +
 151          s->sprite_delta[1][1] * s->mb_y * 16;
 152
 153     s->mdsp.gmc(dest_y, ptr, linesize, 16,
 154                 ox, oy,
 155                 s->sprite_delta[0][0], s->sprite_delta[0][1],
 156                 s->sprite_delta[1][0], s->sprite_delta[1][1],
 157                 a + 1, (1 << (2 * a + 1)) - s->no_rounding,
 158                 s->h_edge_pos, s->v_edge_pos);
 159     s->mdsp.gmc(dest_y + 8, ptr, linesize, 16,
 160                 ox + s->sprite_delta[0][0] * 8,
 161                 oy + s->sprite_delta[1][0] * 8,
 162                 s->sprite_delta[0][0], s->sprite_delta[0][1],
 163                 s->sprite_delta[1][0], s->sprite_delta[1][1],
 164                 a + 1, (1 << (2 * a + 1)) - s->no_rounding,
 165                 s->h_edge_pos, s->v_edge_pos);
 166
 167     if (CONFIG_GRAY && s->flags & CODEC_FLAG_GRAY)
 168         return;
 169
 170     ox = s->sprite_offset[1][0] + s->sprite_delta[0][0] * s->mb_x * 8 +
 171          s->sprite_delta[0][1] * s->mb_y * 8;
 172     oy = s->sprite_offset[1][1] + s->sprite_delta[1][0] * s->mb_x * 8 +
 173          s->sprite_delta[1][1] * s->mb_y * 8;
 174
 175     ptr = ref_picture[1];
 176     s->mdsp.gmc(dest_cb, ptr, uvlinesize, 8,
 177                 ox, oy,
 178                 s->sprite_delta[0][0], s->sprite_delta[0][1],
 179                 s->sprite_delta[1][0], s->sprite_delta[1][1],
 180                 a + 1, (1 << (2 * a + 1)) - s->no_rounding,
 181                 (s->h_edge_pos + 1) >> 1, (s->v_edge_pos + 1) >> 1);
 182
 183     ptr = ref_picture[2];
 184     s->mdsp.gmc(dest_cr, ptr, uvlinesize, 8,
 185                 ox, oy,
 186                 s->sprite_delta[0][0], s->sprite_delta[0][1],
 187                 s->sprite_delta[1][0], s->sprite_delta[1][1],
 188                 a + 1, (1 << (2 * a + 1)) - s->no_rounding,
 189                 (s->h_edge_pos + 1) >> 1, (s->v_edge_pos + 1) >> 1);
 190 }
 191
 192 static inline int hpel_motion(MpegEncContext *s,
 193                               uint8_t *dest, uint8_t *src,
 194                               int src_x, int src_y,
 195                               op_pixels_func *pix_op,
 196                               int motion_x, int motion_y)
 197 {
 198     int dxy = 0;
 199     int emu = 0;
 200
 201     src_x += motion_x >> 1;
 202     src_y += motion_y >> 1;
 203
 204     /* WARNING: do no forget half pels */
 205     src_x = av_clip(src_x, -16, s->width); // FIXME unneeded for emu?
 206     if (src_x != s->width)
 207         dxy |= motion_x & 1;
 208     src_y = av_clip(src_y, -16, s->height);
 209     if (src_y != s->height)
 210         dxy |= (motion_y & 1) << 1;
 211     src += src_y * s->linesize + src_x;
 212
 213         if ((unsigned)src_x >= FFMAX(s->h_edge_pos - (motion_x & 1) - 7, 0) ||
 214             (unsigned)src_y >= FFMAX(s->v_edge_pos - (motion_y & 1) - 7, 0)) {
 215             s->vdsp.emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer, src,
 216                                      s->linesize, s->linesize,
 217                                      9, 9,
 218                                      src_x, src_y,
 219                                      s->h_edge_pos, s->v_edge_pos);
 220             src = s->edge_emu_buffer;
 221             emu = 1;
 222         }
 223     pix_op[dxy](dest, src, s->linesize, 8);
 224     return emu;
 225 }
 226
 227 static av_always_inline
 228 void mpeg_motion_internal(MpegEncContext *s,
 229                           uint8_t *dest_y,
 230                           uint8_t *dest_cb,
 231                           uint8_t *dest_cr,
 232                           int field_based,
 233                           int bottom_field,
 234                           int field_select,
 235                           uint8_t **ref_picture,
 236                           op_pixels_func (*pix_op)[4],
 237                           int motion_x,
 238                           int motion_y,
 239                           int h,
 240                           int is_mpeg12,
 241                           int mb_y)
 242 {
 243     uint8_t *ptr_y, *ptr_cb, *ptr_cr;
 244     int dxy, uvdxy, mx, my, src_x, src_y,
 245         uvsrc_x, uvsrc_y, v_edge_pos;
 246     ptrdiff_t uvlinesize, linesize;
 247
 248 #if 0
 249     if (s->quarter_sample) {
 250         motion_x >>= 1;
 251         motion_y >>= 1;
 252     }
 253 #endif
 254
 255     v_edge_pos = s->v_edge_pos >> field_based;
 256     linesize   = s->current_picture.f->linesize[0] << field_based;
 257     uvlinesize = s->current_picture.f->linesize[1] << field_based;
 258
 259     dxy   = ((motion_y & 1) << 1) | (motion_x & 1);
 260     src_x = s->mb_x * 16 + (motion_x >> 1);
 261     src_y = (mb_y << (4 - field_based)) + (motion_y >> 1);
 262
 263     if (!is_mpeg12 && s->out_format == FMT_H263) {
 264         if ((s->workaround_bugs & FF_BUG_HPEL_CHROMA) && field_based) {
 265             mx      = (motion_x >> 1) | (motion_x & 1);
 266             my      = motion_y >> 1;
 267             uvdxy   = ((my & 1) << 1) | (mx & 1);
 268             uvsrc_x = s->mb_x * 8 + (mx >> 1);
 269             uvsrc_y = (mb_y << (3 - field_based)) + (my >> 1);
 270         } else {
 271             uvdxy   = dxy | (motion_y & 2) | ((motion_x & 2) >> 1);
 272             uvsrc_x = src_x >> 1;
 273             uvsrc_y = src_y >> 1;
 274         }
 275     // Even chroma mv's are full pel in H261
 276     } else if (!is_mpeg12 && s->out_format == FMT_H261) {
 277         mx      = motion_x / 4;
 278         my      = motion_y / 4;
 279         uvdxy   = 0;
 280         uvsrc_x = s->mb_x * 8 + mx;
 281         uvsrc_y = mb_y * 8 + my;
 282     } else {
 283         if (s->chroma_y_shift) {
 284             mx      = motion_x / 2;
 285             my      = motion_y / 2;
 286             uvdxy   = ((my & 1) << 1) | (mx & 1);
 287             uvsrc_x = s->mb_x * 8 + (mx >> 1);
 288             uvsrc_y = (mb_y << (3 - field_based)) + (my >> 1);
 289         } else {
 290             if (s->chroma_x_shift) {
 291                 // Chroma422
 292                 mx      = motion_x / 2;
 293                 uvdxy   = ((motion_y & 1) << 1) | (mx & 1);
 294                 uvsrc_x = s->mb_x * 8 + (mx >> 1);
 295                 uvsrc_y = src_y;
 296             } else {
 297                 // Chroma444
 298                 uvdxy   = dxy;
 299                 uvsrc_x = src_x;
 300                 uvsrc_y = src_y;
 301             }
 302         }
 303     }
 304
 305     ptr_y  = ref_picture[0] + src_y * linesize + src_x;
 306     ptr_cb = ref_picture[1] + uvsrc_y * uvlinesize + uvsrc_x;
 307     ptr_cr = ref_picture[2] + uvsrc_y * uvlinesize + uvsrc_x;
 308
 309     if ((unsigned)src_x >= FFMAX(s->h_edge_pos - (motion_x & 1) - 15   , 0) ||
 310         (unsigned)src_y >= FFMAX(   v_edge_pos - (motion_y & 1) - h + 1, 0)) {
 311         if (is_mpeg12 ||
 312             s->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO ||
 313             s->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG1VIDEO) {
 314             av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG,
 315                    "MPEG motion vector out of boundary (%d %d)\n", src_x,
 316                    src_y);
 317             return;
 318         }
 319         src_y = (unsigned)src_y << field_based;
 320         s->vdsp.emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer, ptr_y,
 321                                  s->linesize, s->linesize,
 322                                  17, 17 + field_based,
 323                                  src_x, src_y,
 324                                  s->h_edge_pos, s->v_edge_pos);
 325         ptr_y = s->edge_emu_buffer;
 326         if (!CONFIG_GRAY || !(s->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
 327             uint8_t *ubuf = s->edge_emu_buffer + 18 * s->linesize;
 328             uint8_t *vbuf = ubuf + 9 * s->uvlinesize;
 329             uvsrc_y = (unsigned)uvsrc_y << field_based;
 330             s->vdsp.emulated_edge_mc(ubuf, ptr_cb,
 331                                      s->uvlinesize, s->uvlinesize,
 332                                      9, 9 + field_based,
 333                                      uvsrc_x, uvsrc_y,
 334                                      s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
 335             s->vdsp.emulated_edge_mc(vbuf, ptr_cr,
 336                                      s->uvlinesize, s->uvlinesize,
 337                                      9, 9 + field_based,
 338                                      uvsrc_x, uvsrc_y,
 339                                      s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
 340             ptr_cb = ubuf;
 341             ptr_cr = vbuf;
 342         }
 343     }
 344
 345     /* FIXME use this for field pix too instead of the obnoxious hack which
 346      * changes picture.data */
 347     if (bottom_field) {
 348         dest_y  += s->linesize;
 349         dest_cb += s->uvlinesize;
 350         dest_cr += s->uvlinesize;
 351     }
 352
 353     if (field_select) {
 354         ptr_y  += s->linesize;
 355         ptr_cb += s->uvlinesize;
 356         ptr_cr += s->uvlinesize;
 357     }
 358
 359     pix_op[0][dxy](dest_y, ptr_y, linesize, h);
 360
 361     if (!CONFIG_GRAY || !(s->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
 362         pix_op[s->chroma_x_shift][uvdxy]
 363             (dest_cb, ptr_cb, uvlinesize, h >> s->chroma_y_shift);
 364         pix_op[s->chroma_x_shift][uvdxy]
 365             (dest_cr, ptr_cr, uvlinesize, h >> s->chroma_y_shift);
 366     }
 367     if (!is_mpeg12 && (CONFIG_H261_ENCODER || CONFIG_H261_DECODER) &&
 368         s->out_format == FMT_H261) {
 369         ff_h261_loop_filter(s);
 370     }
 371 }
 372 /* apply one mpeg motion vector to the three components */
 373 static void mpeg_motion(MpegEncContext *s,
 374                         uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr,
 375                         int field_select, uint8_t **ref_picture,
 376                         op_pixels_func (*pix_op)[4],
 377                         int motion_x, int motion_y, int h, int mb_y)
 378 {
 379 #if !CONFIG_SMALL
 380     if (s->out_format == FMT_MPEG1)
 381         mpeg_motion_internal(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, 0, 0,
 382                              field_select, ref_picture, pix_op,
 383                              motion_x, motion_y, h, 1, mb_y);
 384     else
 385 #endif
 386         mpeg_motion_internal(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, 0, 0,
 387                              field_select, ref_picture, pix_op,
 388                              motion_x, motion_y, h, 0, mb_y);
 389 }
 390
 391 static void mpeg_motion_field(MpegEncContext *s, uint8_t *dest_y,
 392                               uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr,
 393                               int bottom_field, int field_select,
 394                               uint8_t **ref_picture,
 395                               op_pixels_func (*pix_op)[4],
 396                               int motion_x, int motion_y, int h, int mb_y)
 397 {
 398 #if !CONFIG_SMALL
 399     if (s->out_format == FMT_MPEG1)
 400         mpeg_motion_internal(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, 1,
 401                              bottom_field, field_select, ref_picture, pix_op,
 402                              motion_x, motion_y, h, 1, mb_y);
 403     else
 404 #endif
 405         mpeg_motion_internal(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, 1,
 406                              bottom_field, field_select, ref_picture, pix_op,
 407                              motion_x, motion_y, h, 0, mb_y);
 408 }
 409
 410 // FIXME: SIMDify, avg variant, 16x16 version
 411 static inline void put_obmc(uint8_t *dst, uint8_t *src[5], int stride)
 412 {
 413     int x;
 414     uint8_t *const top    = src[1];
 415     uint8_t *const left   = src[2];
 416     uint8_t *const mid    = src[0];
 417     uint8_t *const right  = src[3];
 418     uint8_t *const bottom = src[4];
 419 #define OBMC_FILTER(x, t, l, m, r, b)\
 420     dst[x]= (t*top[x] + l*left[x] + m*mid[x] + r*right[x] + b*bottom[x] + 4)>>3
 421 #define OBMC_FILTER4(x, t, l, m, r, b)\
 422     OBMC_FILTER(x         , t, l, m, r, b);\
 423     OBMC_FILTER(x+1       , t, l, m, r, b);\
 424     OBMC_FILTER(x  +stride, t, l, m, r, b);\
 425     OBMC_FILTER(x+1+stride, t, l, m, r, b);
 426
 427     x = 0;
 428     OBMC_FILTER (x    , 2, 2, 4, 0, 0);
 429     OBMC_FILTER (x + 1, 2, 1, 5, 0, 0);
 430     OBMC_FILTER4(x + 2, 2, 1, 5, 0, 0);
 431     OBMC_FILTER4(x + 4, 2, 0, 5, 1, 0);
 432     OBMC_FILTER (x + 6, 2, 0, 5, 1, 0);
 433     OBMC_FILTER (x + 7, 2, 0, 4, 2, 0);
 434     x += stride;
 435     OBMC_FILTER (x    , 1, 2, 5, 0, 0);
 436     OBMC_FILTER (x + 1, 1, 2, 5, 0, 0);
 437     OBMC_FILTER (x + 6, 1, 0, 5, 2, 0);
 438     OBMC_FILTER (x + 7, 1, 0, 5, 2, 0);
 439     x += stride;
 440     OBMC_FILTER4(x    , 1, 2, 5, 0, 0);
 441     OBMC_FILTER4(x + 2, 1, 1, 6, 0, 0);
 442     OBMC_FILTER4(x + 4, 1, 0, 6, 1, 0);
 443     OBMC_FILTER4(x + 6, 1, 0, 5, 2, 0);
 444     x += 2 * stride;
 445     OBMC_FILTER4(x    , 0, 2, 5, 0, 1);
 446     OBMC_FILTER4(x + 2, 0, 1, 6, 0, 1);
 447     OBMC_FILTER4(x + 4, 0, 0, 6, 1, 1);
 448     OBMC_FILTER4(x + 6, 0, 0, 5, 2, 1);
 449     x += 2*stride;
 450     OBMC_FILTER (x    , 0, 2, 5, 0, 1);
 451     OBMC_FILTER (x + 1, 0, 2, 5, 0, 1);
 452     OBMC_FILTER4(x + 2, 0, 1, 5, 0, 2);
 453     OBMC_FILTER4(x + 4, 0, 0, 5, 1, 2);
 454     OBMC_FILTER (x + 6, 0, 0, 5, 2, 1);
 455     OBMC_FILTER (x + 7, 0, 0, 5, 2, 1);
 456     x += stride;
 457     OBMC_FILTER (x    , 0, 2, 4, 0, 2);
 458     OBMC_FILTER (x + 1, 0, 1, 5, 0, 2);
 459     OBMC_FILTER (x + 6, 0, 0, 5, 1, 2);
 460     OBMC_FILTER (x + 7, 0, 0, 4, 2, 2);
 461 }
 462
 463 /* obmc for 1 8x8 luma block */
 464 static inline void obmc_motion(MpegEncContext *s,
 465                                uint8_t *dest, uint8_t *src,
 466                                int src_x, int src_y,
 467                                op_pixels_func *pix_op,
 468                                int16_t mv[5][2] /* mid top left right bottom */)
 469 #define MID    0
 470 {
 471     int i;
 472     uint8_t *ptr[5];
 473
 474     av_assert2(s->quarter_sample == 0);
 475
 476     for (i = 0; i < 5; i++) {
 477         if (i && mv[i][0] == mv[MID][0] && mv[i][1] == mv[MID][1]) {
 478             ptr[i] = ptr[MID];
 479         } else {
 480             ptr[i] = s->obmc_scratchpad + 8 * (i & 1) +
 481                      s->linesize * 8 * (i >> 1);
 482             hpel_motion(s, ptr[i], src, src_x, src_y, pix_op,
 483                         mv[i][0], mv[i][1]);
 484         }
 485     }
 486
 487     put_obmc(dest, ptr, s->linesize);
 488 }
 489
 490 static inline void qpel_motion(MpegEncContext *s,
 491                                uint8_t *dest_y,
 492                                uint8_t *dest_cb,
 493                                uint8_t *dest_cr,
 494                                int field_based, int bottom_field,
 495                                int field_select, uint8_t **ref_picture,
 496                                op_pixels_func (*pix_op)[4],
 497                                qpel_mc_func (*qpix_op)[16],
 498                                int motion_x, int motion_y, int h)
 499 {
 500     uint8_t *ptr_y, *ptr_cb, *ptr_cr;
 501     int dxy, uvdxy, mx, my, src_x, src_y, uvsrc_x, uvsrc_y, v_edge_pos;
 502     ptrdiff_t linesize, uvlinesize;
 503
 504     dxy   = ((motion_y & 3) << 2) | (motion_x & 3);
 505
 506     src_x = s->mb_x *  16                 + (motion_x >> 2);
 507     src_y = s->mb_y * (16 >> field_based) + (motion_y >> 2);
 508
 509     v_edge_pos = s->v_edge_pos >> field_based;
 510     linesize   = s->linesize   << field_based;
 511     uvlinesize = s->uvlinesize << field_based;
 512
 513     if (field_based) {
 514         mx = motion_x / 2;
 515         my = motion_y >> 1;
 516     } else if (s->workaround_bugs & FF_BUG_QPEL_CHROMA2) {
 517         static const int rtab[8] = { 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 1 };
 518         mx = (motion_x >> 1) + rtab[motion_x & 7];
 519         my = (motion_y >> 1) + rtab[motion_y & 7];
 520     } else if (s->workaround_bugs & FF_BUG_QPEL_CHROMA) {
 521         mx = (motion_x >> 1) | (motion_x & 1);
 522         my = (motion_y >> 1) | (motion_y & 1);
 523     } else {
 524         mx = motion_x / 2;
 525         my = motion_y / 2;
 526     }
 527     mx = (mx >> 1) | (mx & 1);
 528     my = (my >> 1) | (my & 1);
 529
 530     uvdxy = (mx & 1) | ((my & 1) << 1);
 531     mx  >>= 1;
 532     my  >>= 1;
 533
 534     uvsrc_x = s->mb_x *  8                 + mx;
 535     uvsrc_y = s->mb_y * (8 >> field_based) + my;
 536
 537     ptr_y  = ref_picture[0] + src_y   * linesize   + src_x;
 538     ptr_cb = ref_picture[1] + uvsrc_y * uvlinesize + uvsrc_x;
 539     ptr_cr = ref_picture[2] + uvsrc_y * uvlinesize + uvsrc_x;
 540
 541     if ((unsigned)src_x >= FFMAX(s->h_edge_pos - (motion_x & 3) - 15   , 0) ||
 542         (unsigned)src_y >= FFMAX(   v_edge_pos - (motion_y & 3) - h + 1, 0)) {
 543         s->vdsp.emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer, ptr_y,
 544                                  s->linesize, s->linesize,
 545                                  17, 17 + field_based,
 546                                  src_x, src_y << field_based,
 547                                  s->h_edge_pos, s->v_edge_pos);
 548         ptr_y = s->edge_emu_buffer;
 549         if (!CONFIG_GRAY || !(s->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
 550             uint8_t *ubuf = s->edge_emu_buffer + 18 * s->linesize;
 551             uint8_t *vbuf = ubuf + 9 * s->uvlinesize;
 552             s->vdsp.emulated_edge_mc(ubuf, ptr_cb,
 553                                      s->uvlinesize, s->uvlinesize,
 554                                      9, 9 + field_based,
 555                                      uvsrc_x, uvsrc_y << field_based,
 556                                      s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
 557             s->vdsp.emulated_edge_mc(vbuf, ptr_cr,
 558                                      s->uvlinesize, s->uvlinesize,
 559                                      9, 9 + field_based,
 560                                      uvsrc_x, uvsrc_y << field_based,
 561                                      s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
 562             ptr_cb = ubuf;
 563             ptr_cr = vbuf;
 564         }
 565     }
 566
 567     if (!field_based)
 568         qpix_op[0][dxy](dest_y, ptr_y, linesize);
 569     else {
 570         if (bottom_field) {
 571             dest_y  += s->linesize;
 572             dest_cb += s->uvlinesize;
 573             dest_cr += s->uvlinesize;
 574         }
 575
 576         if (field_select) {
 577             ptr_y  += s->linesize;
 578             ptr_cb += s->uvlinesize;
 579             ptr_cr += s->uvlinesize;
 580         }
 581         // damn interlaced mode
 582         // FIXME boundary mirroring is not exactly correct here
 583         qpix_op[1][dxy](dest_y, ptr_y, linesize);
 584         qpix_op[1][dxy](dest_y + 8, ptr_y + 8, linesize);
 585     }
 586     if (!CONFIG_GRAY || !(s->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
 587         pix_op[1][uvdxy](dest_cr, ptr_cr, uvlinesize, h >> 1);
 588         pix_op[1][uvdxy](dest_cb, ptr_cb, uvlinesize, h >> 1);
 589     }
 590 }
 591
 592 /**
 593  * h263 chroma 4mv motion compensation.
 594  */
 595 static void chroma_4mv_motion(MpegEncContext *s,
 596                               uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr,
 597                               uint8_t **ref_picture,
 598                               op_pixels_func *pix_op,
 599                               int mx, int my)
 600 {
 601     uint8_t *ptr;
 602     int src_x, src_y, dxy, emu = 0;
 603     ptrdiff_t offset;
 604
 605     /* In case of 8X8, we construct a single chroma motion vector
 606      * with a special rounding */
 607     mx = ff_h263_round_chroma(mx);
 608     my = ff_h263_round_chroma(my);
 609
 610     dxy  = ((my & 1) << 1) | (mx & 1);
 611     mx >>= 1;
 612     my >>= 1;
 613
 614     src_x = s->mb_x * 8 + mx;
 615     src_y = s->mb_y * 8 + my;
 616     src_x = av_clip(src_x, -8, (s->width >> 1));
 617     if (src_x == (s->width >> 1))
 618         dxy &= ~1;
 619     src_y = av_clip(src_y, -8, (s->height >> 1));
 620     if (src_y == (s->height >> 1))
 621         dxy &= ~2;
 622
 623     offset = src_y * s->uvlinesize + src_x;
 624     ptr    = ref_picture[1] + offset;
 625     if ((unsigned)src_x >= FFMAX((s->h_edge_pos >> 1) - (dxy  & 1) - 7, 0) ||
 626         (unsigned)src_y >= FFMAX((s->v_edge_pos >> 1) - (dxy >> 1) - 7, 0)) {
 627         s->vdsp.emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer, ptr,
 628                                  s->uvlinesize, s->uvlinesize,
 629                                  9, 9, src_x, src_y,
 630                                  s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
 631         ptr = s->edge_emu_buffer;
 632         emu = 1;
 633     }
 634     pix_op[dxy](dest_cb, ptr, s->uvlinesize, 8);
 635
 636     ptr = ref_picture[2] + offset;
 637     if (emu) {
 638         s->vdsp.emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer, ptr,
 639                                  s->uvlinesize, s->uvlinesize,
 640                                  9, 9, src_x, src_y,
 641                                  s->h_edge_pos >> 1, s->v_edge_pos >> 1);
 642         ptr = s->edge_emu_buffer;
 643     }
 644     pix_op[dxy](dest_cr, ptr, s->uvlinesize, 8);
 645 }
 646
 647 static inline void prefetch_motion(MpegEncContext *s, uint8_t **pix, int dir)
 648 {
 649     /* fetch pixels for estimated mv 4 macroblocks ahead
 650      * optimized for 64byte cache lines */
 651     const int shift = s->quarter_sample ? 2 : 1;
 652     const int mx    = (s->mv[dir][0][0] >> shift) + 16 * s->mb_x + 8;
 653     const int my    = (s->mv[dir][0][1] >> shift) + 16 * s->mb_y;
 654     int off         = mx + (my + (s->mb_x & 3) * 4) * s->linesize + 64;
 655
 656     s->vdsp.prefetch(pix[0] + off, s->linesize, 4);
 657     off = (mx >> 1) + ((my >> 1) + (s->mb_x & 7)) * s->uvlinesize + 64;
 658     s->vdsp.prefetch(pix[1] + off, pix[2] - pix[1], 2);
 659 }
 660
 661 static inline void apply_obmc(MpegEncContext *s,
 662                               uint8_t *dest_y,
 663                               uint8_t *dest_cb,
 664                               uint8_t *dest_cr,
 665                               uint8_t **ref_picture,
 666                               op_pixels_func (*pix_op)[4])
 667 {
 668     LOCAL_ALIGNED_8(int16_t, mv_cache, [4], [4][2]);
 669     Picture *cur_frame   = &s->current_picture;
 670     int mb_x = s->mb_x;
 671     int mb_y = s->mb_y;
 672     const int xy         = mb_x + mb_y * s->mb_stride;
 673     const int mot_stride = s->b8_stride;
 674     const int mot_xy     = mb_x * 2 + mb_y * 2 * mot_stride;
 675     int mx, my, i;
 676
 677     av_assert2(!s->mb_skipped);
 678
 679     AV_COPY32(mv_cache[1][1], cur_frame->motion_val[0][mot_xy]);
 680     AV_COPY32(mv_cache[1][2], cur_frame->motion_val[0][mot_xy + 1]);
 681
 682     AV_COPY32(mv_cache[2][1],
 683               cur_frame->motion_val[0][mot_xy + mot_stride]);
 684     AV_COPY32(mv_cache[2][2],
 685               cur_frame->motion_val[0][mot_xy + mot_stride + 1]);
 686
 687     AV_COPY32(mv_cache[3][1],
 688               cur_frame->motion_val[0][mot_xy + mot_stride]);
 689     AV_COPY32(mv_cache[3][2],
 690               cur_frame->motion_val[0][mot_xy + mot_stride + 1]);
 691
 692     if (mb_y == 0 || IS_INTRA(cur_frame->mb_type[xy - s->mb_stride])) {
 693         AV_COPY32(mv_cache[0][1], mv_cache[1][1]);
 694         AV_COPY32(mv_cache[0][2], mv_cache[1][2]);
 695     } else {
 696         AV_COPY32(mv_cache[0][1],
 697                   cur_frame->motion_val[0][mot_xy - mot_stride]);
 698         AV_COPY32(mv_cache[0][2],
 699                   cur_frame->motion_val[0][mot_xy - mot_stride + 1]);
 700     }
 701
 702     if (mb_x == 0 || IS_INTRA(cur_frame->mb_type[xy - 1])) {
 703         AV_COPY32(mv_cache[1][0], mv_cache[1][1]);
 704         AV_COPY32(mv_cache[2][0], mv_cache[2][1]);
 705     } else {
 706         AV_COPY32(mv_cache[1][0], cur_frame->motion_val[0][mot_xy - 1]);
 707         AV_COPY32(mv_cache[2][0],
 708                   cur_frame->motion_val[0][mot_xy - 1 + mot_stride]);
 709     }
 710
 711     if (mb_x + 1 >= s->mb_width || IS_INTRA(cur_frame->mb_type[xy + 1])) {
 712         AV_COPY32(mv_cache[1][3], mv_cache[1][2]);
 713         AV_COPY32(mv_cache[2][3], mv_cache[2][2]);
 714     } else {
 715         AV_COPY32(mv_cache[1][3], cur_frame->motion_val[0][mot_xy + 2]);
 716         AV_COPY32(mv_cache[2][3],
 717                   cur_frame->motion_val[0][mot_xy + 2 + mot_stride]);
 718     }
 719
 720     mx = 0;
 721     my = 0;
 722     for (i = 0; i < 4; i++) {
 723         const int x      = (i & 1) + 1;
 724         const int y      = (i >> 1) + 1;
 725         int16_t mv[5][2] = {
 726             { mv_cache[y][x][0],     mv_cache[y][x][1]         },
 727             { mv_cache[y - 1][x][0], mv_cache[y - 1][x][1]     },
 728             { mv_cache[y][x - 1][0], mv_cache[y][x - 1][1]     },
 729             { mv_cache[y][x + 1][0], mv_cache[y][x + 1][1]     },
 730             { mv_cache[y + 1][x][0], mv_cache[y + 1][x][1]     }
 731         };
 732         // FIXME cleanup
 733         obmc_motion(s, dest_y + ((i & 1) * 8) + (i >> 1) * 8 * s->linesize,
 734                     ref_picture[0],
 735                     mb_x * 16 + (i & 1) * 8, mb_y * 16 + (i >> 1) * 8,
 736                     pix_op[1],
 737                     mv);
 738
 739         mx += mv[0][0];
 740         my += mv[0][1];
 741     }
 742     if (!CONFIG_GRAY || !(s->flags & CODEC_FLAG_GRAY))
 743         chroma_4mv_motion(s, dest_cb, dest_cr,
 744                           ref_picture, pix_op[1],
 745                           mx, my);
 746 }
 747
 748 static inline void apply_8x8(MpegEncContext *s,
 749                              uint8_t *dest_y,
 750                              uint8_t *dest_cb,
 751                              uint8_t *dest_cr,
 752                              int dir,
 753                              uint8_t **ref_picture,
 754                              qpel_mc_func (*qpix_op)[16],
 755                              op_pixels_func (*pix_op)[4])
 756 {
 757     int dxy, mx, my, src_x, src_y;
 758     int i;
 759     int mb_x = s->mb_x;
 760     int mb_y = s->mb_y;
 761     uint8_t *ptr, *dest;
 762
 763     mx = 0;
 764     my = 0;
 765     if (s->quarter_sample) {
 766         for (i = 0; i < 4; i++) {
 767             int motion_x = s->mv[dir][i][0];
 768             int motion_y = s->mv[dir][i][1];
 769
 770             dxy   = ((motion_y & 3) << 2) | (motion_x & 3);
 771             src_x = mb_x * 16 + (motion_x >> 2) + (i & 1) * 8;
 772             src_y = mb_y * 16 + (motion_y >> 2) + (i >> 1) * 8;
 773
 774             /* WARNING: do no forget half pels */
 775             src_x = av_clip(src_x, -16, s->width);
 776             if (src_x == s->width)
 777                 dxy &= ~3;
 778             src_y = av_clip(src_y, -16, s->height);
 779             if (src_y == s->height)
 780                 dxy &= ~12;
 781
 782             ptr = ref_picture[0] + (src_y * s->linesize) + (src_x);
 783             if ((unsigned)src_x >= FFMAX(s->h_edge_pos - (motion_x & 3) - 7, 0) ||
 784                 (unsigned)src_y >= FFMAX(s->v_edge_pos - (motion_y & 3) - 7, 0)) {
 785                 s->vdsp.emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer, ptr,
 786                                          s->linesize, s->linesize,
 787                                          9, 9,
 788                                          src_x, src_y,
 789                                          s->h_edge_pos,
 790                                          s->v_edge_pos);
 791                 ptr = s->edge_emu_buffer;
 792             }
 793             dest = dest_y + ((i & 1) * 8) + (i >> 1) * 8 * s->linesize;
 794             qpix_op[1][dxy](dest, ptr, s->linesize);
 795
 796             mx += s->mv[dir][i][0] / 2;
 797             my += s->mv[dir][i][1] / 2;
 798         }
 799     } else {
 800         for (i = 0; i < 4; i++) {
 801             hpel_motion(s,
 802                         dest_y + ((i & 1) * 8) + (i >> 1) * 8 * s->linesize,
 803                         ref_picture[0],
 804                         mb_x * 16 + (i & 1) * 8,
 805                         mb_y * 16 + (i >> 1) * 8,
 806                         pix_op[1],
 807                         s->mv[dir][i][0],
 808                         s->mv[dir][i][1]);
 809
 810             mx += s->mv[dir][i][0];
 811             my += s->mv[dir][i][1];
 812         }
 813     }
 814
 815     if (!CONFIG_GRAY || !(s->flags & CODEC_FLAG_GRAY))
 816         chroma_4mv_motion(s, dest_cb, dest_cr,
 817                           ref_picture, pix_op[1], mx, my);
 818 }
 819
 820 /**
 821  * motion compensation of a single macroblock
 822  * @param s context
 823  * @param dest_y luma destination pointer
 824  * @param dest_cb chroma cb/u destination pointer
 825  * @param dest_cr chroma cr/v destination pointer
 826  * @param dir direction (0->forward, 1->backward)
 827  * @param ref_picture array[3] of pointers to the 3 planes of the reference picture
 828  * @param pix_op halfpel motion compensation function (average or put normally)
 829  * @param qpix_op qpel motion compensation function (average or put normally)
 830  * the motion vectors are taken from s->mv and the MV type from s->mv_type
 831  */
 832 static av_always_inline void mpv_motion_internal(MpegEncContext *s,
 833                                                  uint8_t *dest_y,
 834                                                  uint8_t *dest_cb,
 835                                                  uint8_t *dest_cr,
 836                                                  int dir,
 837                                                  uint8_t **ref_picture,
 838                                                  op_pixels_func (*pix_op)[4],
 839                                                  qpel_mc_func (*qpix_op)[16],
 840                                                  int is_mpeg12)
 841 {
 842     int i;
 843     int mb_y = s->mb_y;
 844
 845     prefetch_motion(s, ref_picture, dir);
 846
 847     if (!is_mpeg12 && s->obmc && s->pict_type != AV_PICTURE_TYPE_B) {
 848         apply_obmc(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, ref_picture, pix_op);
 849         return;
 850     }
 851
 852     switch (s->mv_type) {
 853     case MV_TYPE_16X16:
 854         if (s->mcsel) {
 855             if (s->real_sprite_warping_points == 1) {
 856                 gmc1_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
 857                             ref_picture);
 858             } else {
 859                 gmc_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
 860                            ref_picture);
 861             }
 862         } else if (!is_mpeg12 && s->quarter_sample) {
 863             qpel_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
 864                         0, 0, 0,
 865                         ref_picture, pix_op, qpix_op,
 866                         s->mv[dir][0][0], s->mv[dir][0][1], 16);
 867         } else if (!is_mpeg12 && (CONFIG_WMV2_DECODER || CONFIG_WMV2_ENCODER) &&
 868                    s->mspel && s->codec_id == AV_CODEC_ID_WMV2) {
 869             ff_mspel_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
 870                             ref_picture, pix_op,
 871                             s->mv[dir][0][0], s->mv[dir][0][1], 16);
 872         } else {
 873             mpeg_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, 0,
 874                         ref_picture, pix_op,
 875                         s->mv[dir][0][0], s->mv[dir][0][1], 16, mb_y);
 876         }
 877         break;
 878     case MV_TYPE_8X8:
 879         if (!is_mpeg12)
 880             apply_8x8(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
 881                       dir, ref_picture, qpix_op, pix_op);
 882         break;
 883     case MV_TYPE_FIELD:
 884         if (s->picture_structure == PICT_FRAME) {
 885             if (!is_mpeg12 && s->quarter_sample) {
 886                 for (i = 0; i < 2; i++)
 887                     qpel_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
 888                                 1, i, s->field_select[dir][i],
 889                                 ref_picture, pix_op, qpix_op,
 890                                 s->mv[dir][i][0], s->mv[dir][i][1], 8);
 891             } else {
 892                 /* top field */
 893                 mpeg_motion_field(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
 894                                   0, s->field_select[dir][0],
 895                                   ref_picture, pix_op,
 896                                   s->mv[dir][0][0], s->mv[dir][0][1], 8, mb_y);
 897                 /* bottom field */
 898                 mpeg_motion_field(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
 899                                   1, s->field_select[dir][1],
 900                                   ref_picture, pix_op,
 901                                   s->mv[dir][1][0], s->mv[dir][1][1], 8, mb_y);
 902             }
 903         } else {
 904             if (   s->picture_structure != s->field_select[dir][0] + 1 && s->pict_type != AV_PICTURE_TYPE_B && !s->first_field
 905                 || !ref_picture[0]) {
 906                 ref_picture = s->current_picture_ptr->f->data;
 907             }
 908
 909             mpeg_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
 910                         s->field_select[dir][0],
 911                         ref_picture, pix_op,
 912                         s->mv[dir][0][0], s->mv[dir][0][1], 16, mb_y >> 1);
 913         }
 914         break;
 915     case MV_TYPE_16X8:
 916         for (i = 0; i < 2; i++) {
 917             uint8_t **ref2picture;
 918
 919             if ((s->picture_structure == s->field_select[dir][i] + 1
 920                 || s->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_B || s->first_field) && ref_picture[0]) {
 921                 ref2picture = ref_picture;
 922             } else {
 923                 ref2picture = s->current_picture_ptr->f->data;
 924             }
 925
 926             mpeg_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
 927                         s->field_select[dir][i],
 928                         ref2picture, pix_op,
 929                         s->mv[dir][i][0], s->mv[dir][i][1] + 16 * i,
 930                         8, mb_y >> 1);
 931
 932             dest_y  += 16 * s->linesize;
 933             dest_cb += (16 >> s->chroma_y_shift) * s->uvlinesize;
 934             dest_cr += (16 >> s->chroma_y_shift) * s->uvlinesize;
 935         }
 936         break;
 937     case MV_TYPE_DMV:
 938         if (s->picture_structure == PICT_FRAME) {
 939             for (i = 0; i < 2; i++) {
 940                 int j;
 941                 for (j = 0; j < 2; j++)
 942                     mpeg_motion_field(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
 943                                       j, j ^ i, ref_picture, pix_op,
 944                                       s->mv[dir][2 * i + j][0],
 945                                       s->mv[dir][2 * i + j][1], 8, mb_y);
 946                 pix_op = s->hdsp.avg_pixels_tab;
 947             }
 948         } else {
 949             if (!ref_picture[0]) {
 950                 ref_picture = s->current_picture_ptr->f->data;
 951             }
 952             for (i = 0; i < 2; i++) {
 953                 mpeg_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr,
 954                             s->picture_structure != i + 1,
 955                             ref_picture, pix_op,
 956                             s->mv[dir][2 * i][0], s->mv[dir][2 * i][1],
 957                             16, mb_y >> 1);
 958
 959                 // after put we make avg of the same block
 960                 pix_op = s->hdsp.avg_pixels_tab;
 961
 962                 /* opposite parity is always in the same frame if this is
 963                  * second field */
 964                 if (!s->first_field) {
 965                     ref_picture = s->current_picture_ptr->f->data;
 966                 }
 967             }
 968         }
 969         break;
 970     default: av_assert2(0);
 971     }
 972 }
 973
 974 void ff_mpv_motion(MpegEncContext *s,
 975                    uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb,
 976                    uint8_t *dest_cr, int dir,
 977                    uint8_t **ref_picture,
 978                    op_pixels_func (*pix_op)[4],
 979                    qpel_mc_func (*qpix_op)[16])
 980 {
 981 #if !CONFIG_SMALL
 982     if (s->out_format == FMT_MPEG1)
 983         mpv_motion_internal(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, dir,
 984                             ref_picture, pix_op, qpix_op, 1);
 985     else
 986 #endif
 987         mpv_motion_internal(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, dir,
 988                             ref_picture, pix_op, qpix_op, 0);
 989 }