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