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