]> git.sesse.net Git - x264/blobdiff - common/mc.c
aarch64: Fix coeff_level_run* macros with LLVM's assembler
[x264] / common / mc.c
index d8d60648a346de9aaf4b1d73388fd17026e78671..8c63e1b58568e48c6bf40931585f8992a4c570e8 100644 (file)
@@ -1,10 +1,10 @@
 /*****************************************************************************
- * mc.c: h264 encoder library (Motion Compensation)
+ * mc.c: motion compensation
  *****************************************************************************
- * Copyright (C) 2003 Laurent Aimar
- * $Id: mc.c,v 1.1 2004/06/03 19:27:07 fenrir Exp $
+ * Copyright (C) 2003-2015 x264 project
  *
  * Authors: Laurent Aimar <fenrir@via.ecp.fr>
+ *          Loren Merritt <lorenm@u.washington.edu>
  *
  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  *
  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  * along with this program; if not, write to the Free Software
- * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111, USA.
+ * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02111, USA.
+ *
+ * This program is also available under a commercial proprietary license.
+ * For more information, contact us at licensing@x264.com.
  *****************************************************************************/
 
 #include "common.h"
 
-#ifdef HAVE_MMX
+#if HAVE_MMX
 #include "x86/mc.h"
 #endif
-#ifdef ARCH_PPC
+#if ARCH_PPC
 #include "ppc/mc.h"
 #endif
+#if ARCH_ARM
+#include "arm/mc.h"
+#endif
+#if ARCH_AARCH64
+#include "aarch64/mc.h"
+#endif
+#if ARCH_MIPS
+#include "mips/mc.h"
+#endif
 
 
-static inline void pixel_avg( uint8_t *dst,  int i_dst_stride,
-                              uint8_t *src1, int i_src1_stride,
-                              uint8_t *src2, int i_src2_stride,
-                              int i_width, int i_height )
+static inline void pixel_avg( pixel *dst,  intptr_t i_dst_stride,
+                              pixel *src1, intptr_t i_src1_stride,
+                              pixel *src2, intptr_t i_src2_stride, int i_width, int i_height )
 {
-    int x, y;
-    for( y = 0; y < i_height; y++ )
+    for( int y = 0; y < i_height; y++ )
     {
-        for( x = 0; x < i_width; x++ )
-        {
+        for( int x = 0; x < i_width; x++ )
             dst[x] = ( src1[x] + src2[x] + 1 ) >> 1;
-        }
         dst  += i_dst_stride;
         src1 += i_src1_stride;
         src2 += i_src2_stride;
     }
 }
 
-static inline void pixel_avg_wxh( uint8_t *dst, int i_dst, uint8_t *src, int i_src, int width, int height )
+static inline void pixel_avg_wxh( pixel *dst,  intptr_t i_dst,
+                                  pixel *src1, intptr_t i_src1,
+                                  pixel *src2, intptr_t i_src2, int width, int height )
 {
-    int x, y;
-    for( y = 0; y < height; y++ )
+    for( int y = 0; y < height; y++ )
     {
-        for( x = 0; x < width; x++ )
-        {
-            dst[x] = ( dst[x] + src[x] + 1 ) >> 1;
-        }
+        for( int x = 0; x < width; x++ )
+            dst[x] = ( src1[x] + src2[x] + 1 ) >> 1;
+        src1 += i_src1;
+        src2 += i_src2;
         dst += i_dst;
-        src += i_src;
     }
 }
 
+/* Implicit weighted bipred only:
+ * assumes log2_denom = 5, offset = 0, weight1 + weight2 = 64 */
+static inline void pixel_avg_weight_wxh( pixel *dst,  intptr_t i_dst,
+                                         pixel *src1, intptr_t i_src1,
+                                         pixel *src2, intptr_t i_src2, int width, int height, int i_weight1 )
+{
+    int i_weight2 = 64 - i_weight1;
+    for( int y = 0; y<height; y++, dst += i_dst, src1 += i_src1, src2 += i_src2 )
+        for( int x = 0; x<width; x++ )
+            dst[x] = x264_clip_pixel( (src1[x]*i_weight1 + src2[x]*i_weight2 + (1<<5)) >> 6 );
+}
+#undef op_scale2
+
 #define PIXEL_AVG_C( name, width, height ) \
-static void name( uint8_t *pix1, int i_stride_pix1, \
-                  uint8_t *pix2, int i_stride_pix2 ) \
+static void name( pixel *pix1, intptr_t i_stride_pix1, \
+                  pixel *pix2, intptr_t i_stride_pix2, \
+                  pixel *pix3, intptr_t i_stride_pix3, int weight ) \
 { \
-    pixel_avg_wxh( pix1, i_stride_pix1, pix2, i_stride_pix2, width, height ); \
+    if( weight == 32 ) \
+        pixel_avg_wxh( pix1, i_stride_pix1, pix2, i_stride_pix2, pix3, i_stride_pix3, width, height ); \
+    else \
+        pixel_avg_weight_wxh( pix1, i_stride_pix1, pix2, i_stride_pix2, pix3, i_stride_pix3, width, height, weight ); \
 }
 PIXEL_AVG_C( pixel_avg_16x16, 16, 16 )
 PIXEL_AVG_C( pixel_avg_16x8,  16, 8 )
 PIXEL_AVG_C( pixel_avg_8x16,  8, 16 )
 PIXEL_AVG_C( pixel_avg_8x8,   8, 8 )
 PIXEL_AVG_C( pixel_avg_8x4,   8, 4 )
+PIXEL_AVG_C( pixel_avg_4x16,  4, 16 )
 PIXEL_AVG_C( pixel_avg_4x8,   4, 8 )
 PIXEL_AVG_C( pixel_avg_4x4,   4, 4 )
 PIXEL_AVG_C( pixel_avg_4x2,   4, 2 )
+PIXEL_AVG_C( pixel_avg_2x8,   2, 8 )
 PIXEL_AVG_C( pixel_avg_2x4,   2, 4 )
 PIXEL_AVG_C( pixel_avg_2x2,   2, 2 )
 
-
-/* Implicit weighted bipred only:
- * assumes log2_denom = 5, offset = 0, weight1 + weight2 = 64 */
-#define op_scale2(x) dst[x] = x264_clip_uint8( (dst[x]*i_weight1 + src[x]*i_weight2 + (1<<5)) >> 6 )
-static inline void pixel_avg_weight_wxh( uint8_t *dst, int i_dst, uint8_t *src, int i_src, int width, int height, int i_weight1 ){
-    int y;
-    const int i_weight2 = 64 - i_weight1;
-    for(y=0; y<height; y++, dst += i_dst, src += i_src){
-        op_scale2(0);
-        op_scale2(1);
-        if(width==2) continue;
-        op_scale2(2);
-        op_scale2(3);
-        if(width==4) continue;
-        op_scale2(4);
-        op_scale2(5);
-        op_scale2(6);
-        op_scale2(7);
-        if(width==8) continue;
-        op_scale2(8);
-        op_scale2(9);
-        op_scale2(10);
-        op_scale2(11);
-        op_scale2(12);
-        op_scale2(13);
-        op_scale2(14);
-        op_scale2(15);
+static void x264_weight_cache( x264_t *h, x264_weight_t *w )
+{
+    w->weightfn = h->mc.weight;
+}
+#define opscale(x) dst[x] = x264_clip_pixel( ((src[x] * scale + (1<<(denom - 1))) >> denom) + offset )
+#define opscale_noden(x) dst[x] = x264_clip_pixel( src[x] * scale + offset )
+static void mc_weight( pixel *dst, intptr_t i_dst_stride, pixel *src, intptr_t i_src_stride,
+                       const x264_weight_t *weight, int i_width, int i_height )
+{
+    int offset = weight->i_offset << (BIT_DEPTH-8);
+    int scale = weight->i_scale;
+    int denom = weight->i_denom;
+    if( denom >= 1 )
+    {
+        for( int y = 0; y < i_height; y++, dst += i_dst_stride, src += i_src_stride )
+            for( int x = 0; x < i_width; x++ )
+                opscale( x );
+    }
+    else
+    {
+        for( int y = 0; y < i_height; y++, dst += i_dst_stride, src += i_src_stride )
+            for( int x = 0; x < i_width; x++ )
+                opscale_noden( x );
     }
 }
 
-#define PIXEL_AVG_WEIGHT_C( width, height ) \
-static void pixel_avg_weight_##width##x##height( \
-                uint8_t *pix1, int i_stride_pix1, \
-                uint8_t *pix2, int i_stride_pix2, int i_weight1 ) \
+#define MC_WEIGHT_C( name, width ) \
+    static void name( pixel *dst, intptr_t i_dst_stride, pixel *src, intptr_t i_src_stride, const x264_weight_t *weight, int height ) \
 { \
-    pixel_avg_weight_wxh( pix1, i_stride_pix1, pix2, i_stride_pix2, width, height, i_weight1 ); \
-}
-
-PIXEL_AVG_WEIGHT_C(16,16)
-PIXEL_AVG_WEIGHT_C(16,8)
-PIXEL_AVG_WEIGHT_C(8,16)
-PIXEL_AVG_WEIGHT_C(8,8)
-PIXEL_AVG_WEIGHT_C(8,4)
-PIXEL_AVG_WEIGHT_C(4,8)
-PIXEL_AVG_WEIGHT_C(4,4)
-PIXEL_AVG_WEIGHT_C(4,2)
-PIXEL_AVG_WEIGHT_C(2,4)
-PIXEL_AVG_WEIGHT_C(2,2)
-#undef op_scale2
-#undef PIXEL_AVG_WEIGHT_C
+    mc_weight( dst, i_dst_stride, src, i_src_stride, weight, width, height );\
+}
 
-static void mc_copy( uint8_t *src, int i_src_stride, uint8_t *dst, int i_dst_stride, int i_width, int i_height )
-{
-    int y;
+MC_WEIGHT_C( mc_weight_w20, 20 )
+MC_WEIGHT_C( mc_weight_w16, 16 )
+MC_WEIGHT_C( mc_weight_w12, 12 )
+MC_WEIGHT_C( mc_weight_w8,   8 )
+MC_WEIGHT_C( mc_weight_w4,   4 )
+MC_WEIGHT_C( mc_weight_w2,   2 )
 
-    for( y = 0; y < i_height; y++ )
+static weight_fn_t x264_mc_weight_wtab[6] =
+{
+    mc_weight_w2,
+    mc_weight_w4,
+    mc_weight_w8,
+    mc_weight_w12,
+    mc_weight_w16,
+    mc_weight_w20,
+};
+const x264_weight_t x264_weight_none[3] = { {{0}} };
+static void mc_copy( pixel *src, intptr_t i_src_stride, pixel *dst, intptr_t i_dst_stride, int i_width, int i_height )
+{
+    for( int y = 0; y < i_height; y++ )
     {
-        memcpy( dst, src, i_width );
+        memcpy( dst, src, i_width * sizeof(pixel) );
 
         src += i_src_stride;
         dst += i_dst_stride;
@@ -145,69 +168,77 @@ static void mc_copy( uint8_t *src, int i_src_stride, uint8_t *dst, int i_dst_str
 }
 
 #define TAPFILTER(pix, d) ((pix)[x-2*d] + (pix)[x+3*d] - 5*((pix)[x-d] + (pix)[x+2*d]) + 20*((pix)[x] + (pix)[x+d]))
-static void hpel_filter( uint8_t *dsth, uint8_t *dstv, uint8_t *dstc, uint8_t *src,
-                         int stride, int width, int height )
+static void hpel_filter( pixel *dsth, pixel *dstv, pixel *dstc, pixel *src,
+                         intptr_t stride, int width, int height, int16_t *buf )
 {
-    int16_t *buf = x264_malloc((width+5)*sizeof(int16_t));
-    int x, y;
-    for( y=0; y<height; y++ )
+    const int pad = (BIT_DEPTH > 9) ? (-10 * PIXEL_MAX) : 0;
+    for( int y = 0; y < height; y++ )
     {
-        for( x=-2; x<width+3; x++ )
+        for( int x = -2; x < width+3; x++ )
         {
             int v = TAPFILTER(src,stride);
-            dstv[x] = x264_clip_uint8((v + 16) >> 5);
-            buf[x+2] = v;
+            dstv[x] = x264_clip_pixel( (v + 16) >> 5 );
+            /* transform v for storage in a 16-bit integer */
+            buf[x+2] = v + pad;
         }
-        for( x=0; x<width; x++ )
-            dstc[x] = x264_clip_uint8((TAPFILTER(buf+2,1) + 512) >> 10);
-        for( x=0; x<width; x++ )
-            dsth[x] = x264_clip_uint8((TAPFILTER(src,1) + 16) >> 5);
+        for( int x = 0; x < width; x++ )
+            dstc[x] = x264_clip_pixel( (TAPFILTER(buf+2,1) - 32*pad + 512) >> 10 );
+        for( int x = 0; x < width; x++ )
+            dsth[x] = x264_clip_pixel( (TAPFILTER(src,1) + 16) >> 5 );
         dsth += stride;
         dstv += stride;
         dstc += stride;
         src += stride;
     }
-    x264_free(buf);
 }
 
-static const int hpel_ref0[16] = {0,1,1,1,0,1,1,1,2,3,3,3,0,1,1,1};
-static const int hpel_ref1[16] = {0,0,0,0,2,2,3,2,2,2,3,2,2,2,3,2};
+const uint8_t x264_hpel_ref0[16] = {0,1,1,1,0,1,1,1,2,3,3,3,0,1,1,1};
+const uint8_t x264_hpel_ref1[16] = {0,0,1,0,2,2,3,2,2,2,3,2,2,2,3,2};
 
-static void mc_luma( uint8_t *dst,    int i_dst_stride,
-                     uint8_t *src[4], int i_src_stride,
+static void mc_luma( pixel *dst,    intptr_t i_dst_stride,
+                     pixel *src[4], intptr_t i_src_stride,
                      int mvx, int mvy,
-                     int i_width, int i_height )
+                     int i_width, int i_height, const x264_weight_t *weight )
 {
     int qpel_idx = ((mvy&3)<<2) + (mvx&3);
     int offset = (mvy>>2)*i_src_stride + (mvx>>2);
-    uint8_t *src1 = src[hpel_ref0[qpel_idx]] + offset + ((mvy&3) == 3) * i_src_stride;
+    pixel *src1 = src[x264_hpel_ref0[qpel_idx]] + offset + ((mvy&3) == 3) * i_src_stride;
 
     if( qpel_idx & 5 ) /* qpel interpolation needed */
     {
-        uint8_t *src2 = src[hpel_ref1[qpel_idx]] + offset + ((mvx&3) == 3);
+        pixel *src2 = src[x264_hpel_ref1[qpel_idx]] + offset + ((mvx&3) == 3);
         pixel_avg( dst, i_dst_stride, src1, i_src_stride,
                    src2, i_src_stride, i_width, i_height );
+        if( weight->weightfn )
+            mc_weight( dst, i_dst_stride, dst, i_dst_stride, weight, i_width, i_height );
     }
+    else if( weight->weightfn )
+        mc_weight( dst, i_dst_stride, src1, i_src_stride, weight, i_width, i_height );
     else
-    {
         mc_copy( src1, i_src_stride, dst, i_dst_stride, i_width, i_height );
-    }
 }
 
-static uint8_t *get_ref( uint8_t *dst,   int *i_dst_stride,
-                         uint8_t *src[4], int i_src_stride,
-                         int mvx, int mvy,
-                         int i_width, int i_height )
+static pixel *get_ref( pixel *dst,   intptr_t *i_dst_stride,
+                       pixel *src[4], intptr_t i_src_stride,
+                       int mvx, int mvy,
+                       int i_width, int i_height, const x264_weight_t *weight )
 {
     int qpel_idx = ((mvy&3)<<2) + (mvx&3);
     int offset = (mvy>>2)*i_src_stride + (mvx>>2);
-    uint8_t *src1 = src[hpel_ref0[qpel_idx]] + offset + ((mvy&3) == 3) * i_src_stride;
+    pixel *src1 = src[x264_hpel_ref0[qpel_idx]] + offset + ((mvy&3) == 3) * i_src_stride;
 
     if( qpel_idx & 5 ) /* qpel interpolation needed */
     {
-        uint8_t *src2 = src[hpel_ref1[qpel_idx]] + offset + ((mvx&3) == 3);
+        pixel *src2 = src[x264_hpel_ref1[qpel_idx]] + offset + ((mvx&3) == 3);
         pixel_avg( dst, *i_dst_stride, src1, i_src_stride,
                    src2, i_src_stride, i_width, i_height );
+        if( weight->weightfn )
+            mc_weight( dst, *i_dst_stride, dst, *i_dst_stride, weight, i_width, i_height );
+        return dst;
+    }
+    else if( weight->weightfn )
+    {
+        mc_weight( dst, *i_dst_stride, src1, i_src_stride, weight, i_width, i_height );
         return dst;
     }
     else
@@ -218,41 +249,41 @@ static uint8_t *get_ref( uint8_t *dst,   int *i_dst_stride,
 }
 
 /* full chroma mc (ie until 1/8 pixel)*/
-static void mc_chroma( uint8_t *dst, int i_dst_stride,
-                       uint8_t *src, int i_src_stride,
+static void mc_chroma( pixel *dstu, pixel *dstv, intptr_t i_dst_stride,
+                       pixel *src, intptr_t i_src_stride,
                        int mvx, int mvy,
                        int i_width, int i_height )
 {
-    uint8_t *srcp;
-    int x, y;
-
-    const int d8x = mvx&0x07;
-    const int d8y = mvy&0x07;
+    pixel *srcp;
 
-    const int cA = (8-d8x)*(8-d8y);
-    const int cB = d8x    *(8-d8y);
-    const int cC = (8-d8x)*d8y;
-    const int cD = d8x    *d8y;
+    int d8x = mvx&0x07;
+    int d8y = mvy&0x07;
+    int cA = (8-d8x)*(8-d8y);
+    int cB = d8x    *(8-d8y);
+    int cC = (8-d8x)*d8y;
+    int cD = d8x    *d8y;
 
-    src  += (mvy >> 3) * i_src_stride + (mvx >> 3);
+    src += (mvy >> 3) * i_src_stride + (mvx >> 3)*2;
     srcp = &src[i_src_stride];
 
-    for( y = 0; y < i_height; y++ )
+    for( int y = 0; y < i_height; y++ )
     {
-        for( x = 0; x < i_width; x++ )
+        for( int x = 0; x < i_width; x++ )
         {
-            dst[x] = ( cA*src[x]  + cB*src[x+1] +
-                       cC*srcp[x] + cD*srcp[x+1] + 32 ) >> 6;
+            dstu[x] = ( cA*src[2*x]  + cB*src[2*x+2] +
+                        cC*srcp[2*x] + cD*srcp[2*x+2] + 32 ) >> 6;
+            dstv[x] = ( cA*src[2*x+1]  + cB*src[2*x+3] +
+                        cC*srcp[2*x+1] + cD*srcp[2*x+3] + 32 ) >> 6;
         }
-        dst  += i_dst_stride;
-
+        dstu += i_dst_stride;
+        dstv += i_dst_stride;
         src   = srcp;
         srcp += i_src_stride;
     }
 }
 
 #define MC_COPY(W) \
-static void mc_copy_w##W( uint8_t *dst, int i_dst, uint8_t *src, int i_src, int i_height ) \
+static void mc_copy_w##W( pixel *dst, intptr_t i_dst, pixel *src, intptr_t i_src, int i_height ) \
 { \
     mc_copy( src, i_src, dst, i_dst, W, i_height ); \
 }
@@ -260,28 +291,311 @@ MC_COPY( 16 )
 MC_COPY( 8 )
 MC_COPY( 4 )
 
-static void plane_copy( uint8_t *dst, int i_dst,
-                        uint8_t *src, int i_src, int w, int h)
+void x264_plane_copy_c( pixel *dst, intptr_t i_dst,
+                        pixel *src, intptr_t i_src, int w, int h )
 {
     while( h-- )
     {
-        memcpy( dst, src, w );
+        memcpy( dst, src, w * sizeof(pixel) );
         dst += i_dst;
         src += i_src;
     }
 }
 
-void prefetch_fenc_null( uint8_t *pix_y, int stride_y,
-                         uint8_t *pix_uv, int stride_uv, int mb_x )
+void x264_plane_copy_swap_c( pixel *dst, intptr_t i_dst,
+                             pixel *src, intptr_t i_src, int w, int h )
+{
+    for( int y=0; y<h; y++, dst+=i_dst, src+=i_src )
+        for( int x=0; x<2*w; x+=2 )
+        {
+            dst[x]   = src[x+1];
+            dst[x+1] = src[x];
+        }
+}
+
+void x264_plane_copy_interleave_c( pixel *dst,  intptr_t i_dst,
+                                   pixel *srcu, intptr_t i_srcu,
+                                   pixel *srcv, intptr_t i_srcv, int w, int h )
+{
+    for( int y=0; y<h; y++, dst+=i_dst, srcu+=i_srcu, srcv+=i_srcv )
+        for( int x=0; x<w; x++ )
+        {
+            dst[2*x]   = srcu[x];
+            dst[2*x+1] = srcv[x];
+        }
+}
+
+static void x264_plane_copy_deinterleave_c( pixel *dstu, intptr_t i_dstu,
+                                            pixel *dstv, intptr_t i_dstv,
+                                            pixel *src,  intptr_t i_src, int w, int h )
+{
+    for( int y=0; y<h; y++, dstu+=i_dstu, dstv+=i_dstv, src+=i_src )
+        for( int x=0; x<w; x++ )
+        {
+            dstu[x] = src[2*x];
+            dstv[x] = src[2*x+1];
+        }
+}
+
+static void x264_plane_copy_deinterleave_rgb_c( pixel *dsta, intptr_t i_dsta,
+                                                pixel *dstb, intptr_t i_dstb,
+                                                pixel *dstc, intptr_t i_dstc,
+                                                pixel *src,  intptr_t i_src, int pw, int w, int h )
+{
+    for( int y=0; y<h; y++, dsta+=i_dsta, dstb+=i_dstb, dstc+=i_dstc, src+=i_src )
+    {
+        for( int x=0; x<w; x++ )
+        {
+            dsta[x] = src[x*pw];
+            dstb[x] = src[x*pw+1];
+            dstc[x] = src[x*pw+2];
+        }
+    }
+}
+
+void x264_plane_copy_deinterleave_v210_c( pixel *dsty, intptr_t i_dsty,
+                                          pixel *dstc, intptr_t i_dstc,
+                                          uint32_t *src, intptr_t i_src, int w, int h )
+{
+    for( int l = 0; l < h; l++ )
+    {
+        pixel *dsty0 = dsty;
+        pixel *dstc0 = dstc;
+        uint32_t *src0 = src;
+
+        for( int n = 0; n < w; n += 3 )
+        {
+            *(dstc0++) = *src0 & 0x03FF;
+            *(dsty0++) = ( *src0 >> 10 ) & 0x03FF;
+            *(dstc0++) = ( *src0 >> 20 ) & 0x03FF;
+            src0++;
+            *(dsty0++) = *src0 & 0x03FF;
+            *(dstc0++) = ( *src0 >> 10 ) & 0x03FF;
+            *(dsty0++) = ( *src0 >> 20 ) & 0x03FF;
+            src0++;
+        }
+
+        dsty += i_dsty;
+        dstc += i_dstc;
+        src  += i_src;
+    }
+}
+
+static void store_interleave_chroma( pixel *dst, intptr_t i_dst, pixel *srcu, pixel *srcv, int height )
+{
+    for( int y=0; y<height; y++, dst+=i_dst, srcu+=FDEC_STRIDE, srcv+=FDEC_STRIDE )
+        for( int x=0; x<8; x++ )
+        {
+            dst[2*x]   = srcu[x];
+            dst[2*x+1] = srcv[x];
+        }
+}
+
+static void load_deinterleave_chroma_fenc( pixel *dst, pixel *src, intptr_t i_src, int height )
+{
+    x264_plane_copy_deinterleave_c( dst, FENC_STRIDE, dst+FENC_STRIDE/2, FENC_STRIDE, src, i_src, 8, height );
+}
+
+static void load_deinterleave_chroma_fdec( pixel *dst, pixel *src, intptr_t i_src, int height )
+{
+    x264_plane_copy_deinterleave_c( dst, FDEC_STRIDE, dst+FDEC_STRIDE/2, FDEC_STRIDE, src, i_src, 8, height );
+}
+
+static void prefetch_fenc_null( pixel *pix_y,  intptr_t stride_y,
+                                pixel *pix_uv, intptr_t stride_uv, int mb_x )
 {}
 
-void prefetch_ref_null( uint8_t *pix, int stride, int parity )
+static void prefetch_ref_null( pixel *pix, intptr_t stride, int parity )
 {}
 
-void x264_mc_init( int cpu, x264_mc_functions_t *pf )
+static void memzero_aligned( void * dst, size_t n )
+{
+    memset( dst, 0, n );
+}
+
+static void integral_init4h( uint16_t *sum, pixel *pix, intptr_t stride )
+{
+    int v = pix[0]+pix[1]+pix[2]+pix[3];
+    for( int x = 0; x < stride-4; x++ )
+    {
+        sum[x] = v + sum[x-stride];
+        v += pix[x+4] - pix[x];
+    }
+}
+
+static void integral_init8h( uint16_t *sum, pixel *pix, intptr_t stride )
+{
+    int v = pix[0]+pix[1]+pix[2]+pix[3]+pix[4]+pix[5]+pix[6]+pix[7];
+    for( int x = 0; x < stride-8; x++ )
+    {
+        sum[x] = v + sum[x-stride];
+        v += pix[x+8] - pix[x];
+    }
+}
+
+static void integral_init4v( uint16_t *sum8, uint16_t *sum4, intptr_t stride )
+{
+    for( int x = 0; x < stride-8; x++ )
+        sum4[x] = sum8[x+4*stride] - sum8[x];
+    for( int x = 0; x < stride-8; x++ )
+        sum8[x] = sum8[x+8*stride] + sum8[x+8*stride+4] - sum8[x] - sum8[x+4];
+}
+
+static void integral_init8v( uint16_t *sum8, intptr_t stride )
+{
+    for( int x = 0; x < stride-8; x++ )
+        sum8[x] = sum8[x+8*stride] - sum8[x];
+}
+
+void x264_frame_init_lowres( x264_t *h, x264_frame_t *frame )
+{
+    pixel *src = frame->plane[0];
+    int i_stride = frame->i_stride[0];
+    int i_height = frame->i_lines[0];
+    int i_width  = frame->i_width[0];
+
+    // duplicate last row and column so that their interpolation doesn't have to be special-cased
+    for( int y = 0; y < i_height; y++ )
+        src[i_width+y*i_stride] = src[i_width-1+y*i_stride];
+    memcpy( src+i_stride*i_height, src+i_stride*(i_height-1), (i_width+1) * sizeof(pixel) );
+    h->mc.frame_init_lowres_core( src, frame->lowres[0], frame->lowres[1], frame->lowres[2], frame->lowres[3],
+                                  i_stride, frame->i_stride_lowres, frame->i_width_lowres, frame->i_lines_lowres );
+    x264_frame_expand_border_lowres( frame );
+
+    memset( frame->i_cost_est, -1, sizeof(frame->i_cost_est) );
+
+    for( int y = 0; y < h->param.i_bframe + 2; y++ )
+        for( int x = 0; x < h->param.i_bframe + 2; x++ )
+            frame->i_row_satds[y][x][0] = -1;
+
+    for( int y = 0; y <= !!h->param.i_bframe; y++ )
+        for( int x = 0; x <= h->param.i_bframe; x++ )
+            frame->lowres_mvs[y][x][0][0] = 0x7FFF;
+}
+
+static void frame_init_lowres_core( pixel *src0, pixel *dst0, pixel *dsth, pixel *dstv, pixel *dstc,
+                                    intptr_t src_stride, intptr_t dst_stride, int width, int height )
+{
+    for( int y = 0; y < height; y++ )
+    {
+        pixel *src1 = src0+src_stride;
+        pixel *src2 = src1+src_stride;
+        for( int x = 0; x<width; x++ )
+        {
+            // slower than naive bilinear, but matches asm
+#define FILTER(a,b,c,d) ((((a+b+1)>>1)+((c+d+1)>>1)+1)>>1)
+            dst0[x] = FILTER(src0[2*x  ], src1[2*x  ], src0[2*x+1], src1[2*x+1]);
+            dsth[x] = FILTER(src0[2*x+1], src1[2*x+1], src0[2*x+2], src1[2*x+2]);
+            dstv[x] = FILTER(src1[2*x  ], src2[2*x  ], src1[2*x+1], src2[2*x+1]);
+            dstc[x] = FILTER(src1[2*x+1], src2[2*x+1], src1[2*x+2], src2[2*x+2]);
+#undef FILTER
+        }
+        src0 += src_stride*2;
+        dst0 += dst_stride;
+        dsth += dst_stride;
+        dstv += dst_stride;
+        dstc += dst_stride;
+    }
+}
+
+/* Estimate the total amount of influence on future quality that could be had if we
+ * were to improve the reference samples used to inter predict any given macroblock. */
+static void mbtree_propagate_cost( int16_t *dst, uint16_t *propagate_in, uint16_t *intra_costs,
+                                   uint16_t *inter_costs, uint16_t *inv_qscales, float *fps_factor, int len )
+{
+    float fps = *fps_factor;
+    for( int i = 0; i < len; i++ )
+    {
+        int intra_cost = intra_costs[i];
+        int inter_cost = X264_MIN(intra_costs[i], inter_costs[i] & LOWRES_COST_MASK);
+        float propagate_intra  = intra_cost * inv_qscales[i];
+        float propagate_amount = propagate_in[i] + propagate_intra*fps;
+        float propagate_num    = intra_cost - inter_cost;
+        float propagate_denom  = intra_cost;
+        dst[i] = X264_MIN((int)(propagate_amount * propagate_num / propagate_denom + 0.5f), 32767);
+    }
+}
+
+static void mbtree_propagate_list( x264_t *h, uint16_t *ref_costs, int16_t (*mvs)[2],
+                                   int16_t *propagate_amount, uint16_t *lowres_costs,
+                                   int bipred_weight, int mb_y, int len, int list )
+{
+    unsigned stride = h->mb.i_mb_stride;
+    unsigned width = h->mb.i_mb_width;
+    unsigned height = h->mb.i_mb_height;
+
+    for( unsigned i = 0; i < len; i++ )
+    {
+#define CLIP_ADD(s,x) (s) = X264_MIN((s)+(x),(1<<15)-1)
+        int lists_used = lowres_costs[i]>>LOWRES_COST_SHIFT;
+
+        if( !(lists_used & (1 << list)) )
+            continue;
+
+        int listamount = propagate_amount[i];
+        /* Apply bipred weighting. */
+        if( lists_used == 3 )
+            listamount = (listamount * bipred_weight + 32) >> 6;
+
+        /* Early termination for simple case of mv0. */
+        if( !M32( mvs[i] ) )
+        {
+            CLIP_ADD( ref_costs[mb_y*stride + i], listamount );
+            continue;
+        }
+
+        int x = mvs[i][0];
+        int y = mvs[i][1];
+        unsigned mbx = (x>>5)+i;
+        unsigned mby = (y>>5)+mb_y;
+        unsigned idx0 = mbx + mby * stride;
+        unsigned idx2 = idx0 + stride;
+        x &= 31;
+        y &= 31;
+        int idx0weight = (32-y)*(32-x);
+        int idx1weight = (32-y)*x;
+        int idx2weight = y*(32-x);
+        int idx3weight = y*x;
+        idx0weight = (idx0weight * listamount + 512) >> 10;
+        idx1weight = (idx1weight * listamount + 512) >> 10;
+        idx2weight = (idx2weight * listamount + 512) >> 10;
+        idx3weight = (idx3weight * listamount + 512) >> 10;
+
+        if( mbx < width-1 && mby < height-1 )
+        {
+            CLIP_ADD( ref_costs[idx0+0], idx0weight );
+            CLIP_ADD( ref_costs[idx0+1], idx1weight );
+            CLIP_ADD( ref_costs[idx2+0], idx2weight );
+            CLIP_ADD( ref_costs[idx2+1], idx3weight );
+        }
+        else
+        {
+            /* Note: this takes advantage of unsigned representation to
+             * catch negative mbx/mby. */
+            if( mby < height )
+            {
+                if( mbx < width )
+                    CLIP_ADD( ref_costs[idx0+0], idx0weight );
+                if( mbx+1 < width )
+                    CLIP_ADD( ref_costs[idx0+1], idx1weight );
+            }
+            if( mby+1 < height )
+            {
+                if( mbx < width )
+                    CLIP_ADD( ref_costs[idx2+0], idx2weight );
+                if( mbx+1 < width )
+                    CLIP_ADD( ref_costs[idx2+1], idx3weight );
+            }
+        }
+    }
+#undef CLIP_ADD
+}
+
+void x264_mc_init( int cpu, x264_mc_functions_t *pf, int cpu_independent )
 {
     pf->mc_luma   = mc_luma;
     pf->get_ref   = get_ref;
+
     pf->mc_chroma = mc_chroma;
 
     pf->avg[PIXEL_16x16]= pixel_avg_16x16;
@@ -289,64 +603,119 @@ void x264_mc_init( int cpu, x264_mc_functions_t *pf )
     pf->avg[PIXEL_8x16] = pixel_avg_8x16;
     pf->avg[PIXEL_8x8]  = pixel_avg_8x8;
     pf->avg[PIXEL_8x4]  = pixel_avg_8x4;
+    pf->avg[PIXEL_4x16] = pixel_avg_4x16;
     pf->avg[PIXEL_4x8]  = pixel_avg_4x8;
     pf->avg[PIXEL_4x4]  = pixel_avg_4x4;
     pf->avg[PIXEL_4x2]  = pixel_avg_4x2;
+    pf->avg[PIXEL_2x8]  = pixel_avg_2x8;
     pf->avg[PIXEL_2x4]  = pixel_avg_2x4;
     pf->avg[PIXEL_2x2]  = pixel_avg_2x2;
-    
-    pf->avg_weight[PIXEL_16x16]= pixel_avg_weight_16x16;
-    pf->avg_weight[PIXEL_16x8] = pixel_avg_weight_16x8;
-    pf->avg_weight[PIXEL_8x16] = pixel_avg_weight_8x16;
-    pf->avg_weight[PIXEL_8x8]  = pixel_avg_weight_8x8;
-    pf->avg_weight[PIXEL_8x4]  = pixel_avg_weight_8x4;
-    pf->avg_weight[PIXEL_4x8]  = pixel_avg_weight_4x8;
-    pf->avg_weight[PIXEL_4x4]  = pixel_avg_weight_4x4;
-    pf->avg_weight[PIXEL_4x2]  = pixel_avg_weight_4x2;
-    pf->avg_weight[PIXEL_2x4]  = pixel_avg_weight_2x4;
-    pf->avg_weight[PIXEL_2x2]  = pixel_avg_weight_2x2;
 
+    pf->weight    = x264_mc_weight_wtab;
+    pf->offsetadd = x264_mc_weight_wtab;
+    pf->offsetsub = x264_mc_weight_wtab;
+    pf->weight_cache = x264_weight_cache;
+
+    pf->copy_16x16_unaligned = mc_copy_w16;
     pf->copy[PIXEL_16x16] = mc_copy_w16;
     pf->copy[PIXEL_8x8]   = mc_copy_w8;
     pf->copy[PIXEL_4x4]   = mc_copy_w4;
 
-    pf->plane_copy = plane_copy;
+    pf->store_interleave_chroma       = store_interleave_chroma;
+    pf->load_deinterleave_chroma_fenc = load_deinterleave_chroma_fenc;
+    pf->load_deinterleave_chroma_fdec = load_deinterleave_chroma_fdec;
+
+    pf->plane_copy = x264_plane_copy_c;
+    pf->plane_copy_swap = x264_plane_copy_swap_c;
+    pf->plane_copy_interleave = x264_plane_copy_interleave_c;
+    pf->plane_copy_deinterleave = x264_plane_copy_deinterleave_c;
+    pf->plane_copy_deinterleave_rgb = x264_plane_copy_deinterleave_rgb_c;
+    pf->plane_copy_deinterleave_v210 = x264_plane_copy_deinterleave_v210_c;
+
     pf->hpel_filter = hpel_filter;
 
-    pf->prefetch_fenc = prefetch_fenc_null;
+    pf->prefetch_fenc_420 = prefetch_fenc_null;
+    pf->prefetch_fenc_422 = prefetch_fenc_null;
     pf->prefetch_ref  = prefetch_ref_null;
     pf->memcpy_aligned = memcpy;
+    pf->memzero_aligned = memzero_aligned;
+    pf->frame_init_lowres_core = frame_init_lowres_core;
 
-#ifdef HAVE_MMX
+    pf->integral_init4h = integral_init4h;
+    pf->integral_init8h = integral_init8h;
+    pf->integral_init4v = integral_init4v;
+    pf->integral_init8v = integral_init8v;
+
+    pf->mbtree_propagate_cost = mbtree_propagate_cost;
+    pf->mbtree_propagate_list = mbtree_propagate_list;
+
+#if HAVE_MMX
     x264_mc_init_mmx( cpu, pf );
 #endif
-#ifdef ARCH_PPC
+#if HAVE_ALTIVEC
     if( cpu&X264_CPU_ALTIVEC )
         x264_mc_altivec_init( pf );
 #endif
+#if HAVE_ARMV6
+    x264_mc_init_arm( cpu, pf );
+#endif
+#if ARCH_AARCH64
+    x264_mc_init_aarch64( cpu, pf );
+#endif
+#if HAVE_MSA
+    if( cpu&X264_CPU_MSA )
+        x264_mc_init_mips( cpu, pf );
+#endif
+
+    if( cpu_independent )
+    {
+        pf->mbtree_propagate_cost = mbtree_propagate_cost;
+        pf->mbtree_propagate_list = mbtree_propagate_list;
+    }
 }
 
 void x264_frame_filter( x264_t *h, x264_frame_t *frame, int mb_y, int b_end )
 {
-    const int b_interlaced = h->sh.b_mbaff;
-    const int stride = frame->i_stride[0] << b_interlaced;
-    const int width = frame->i_width[0];
-    int start = (mb_y*16 >> b_interlaced) - 8; // buffer = 4 for deblock + 3 for 6tap, rounded to 8
-    int height = ((b_end ? frame->i_lines[0] : mb_y*16) >> b_interlaced) + 8;
-    int offs = start*stride - 8; // buffer = 3 for 6tap, aligned to 8 for simd
-    int x, y;
+    const int b_interlaced = PARAM_INTERLACED;
+    int start = mb_y*16 - 8; // buffer = 4 for deblock + 3 for 6tap, rounded to 8
+    int height = (b_end ? frame->i_lines[0] + 16*PARAM_INTERLACED : (mb_y+b_interlaced)*16) + 8;
 
     if( mb_y & b_interlaced )
         return;
 
-    for( y=0; y<=b_interlaced; y++, offs+=frame->i_stride[0] )
+    for( int p = 0; p < (CHROMA444 ? 3 : 1); p++ )
     {
-        h->mc.hpel_filter(
-            frame->filtered[1] + offs,
-            frame->filtered[2] + offs,
-            frame->filtered[3] + offs,
-            frame->plane[0] + offs,
-            stride, width + 16, height - start );
+        int stride = frame->i_stride[p];
+        const int width = frame->i_width[p];
+        int offs = start*stride - 8; // buffer = 3 for 6tap, aligned to 8 for simd
+
+        if( !b_interlaced || h->mb.b_adaptive_mbaff )
+            h->mc.hpel_filter(
+                frame->filtered[p][1] + offs,
+                frame->filtered[p][2] + offs,
+                frame->filtered[p][3] + offs,
+                frame->plane[p] + offs,
+                stride, width + 16, height - start,
+                h->scratch_buffer );
+
+        if( b_interlaced )
+        {
+            /* MC must happen between pixels in the same field. */
+            stride = frame->i_stride[p] << 1;
+            start = (mb_y*16 >> 1) - 8;
+            int height_fld = ((b_end ? frame->i_lines[p] : mb_y*16) >> 1) + 8;
+            offs = start*stride - 8;
+            for( int i = 0; i < 2; i++, offs += frame->i_stride[p] )
+            {
+                h->mc.hpel_filter(
+                    frame->filtered_fld[p][1] + offs,
+                    frame->filtered_fld[p][2] + offs,
+                    frame->filtered_fld[p][3] + offs,
+                    frame->plane_fld[p] + offs,
+                    stride, width + 16, height_fld - start,
+                    h->scratch_buffer );
+            }
+        }
     }
 
     /* generate integral image:
@@ -356,69 +725,33 @@ void x264_frame_filter( x264_t *h, x264_frame_t *frame, int mb_y, int b_end )
 
     if( frame->integral )
     {
+        int stride = frame->i_stride[0];
         if( start < 0 )
         {
             memset( frame->integral - PADV * stride - PADH, 0, stride * sizeof(uint16_t) );
             start = -PADV;
         }
         if( b_end )
-            height += PADV-8;
-        for( y = start; y < height; y++ )
+            height += PADV-9;
+        for( int y = start; y < height; y++ )
         {
-            uint8_t  *ref  = frame->plane[0] + y * stride - PADH;
-            uint16_t *line = frame->integral + (y+1) * stride - PADH + 1;
-            uint16_t v = line[0] = 0;
-            for( x = 1; x < stride-1; x++ )
-                line[x] = v += ref[x] + line[x-stride] - line[x-stride-1];
-            line -= 8*stride;
-            if( y >= 9-PADV )
+            pixel    *pix  = frame->plane[0] + y * stride - PADH;
+            uint16_t *sum8 = frame->integral + (y+1) * stride - PADH;
+            uint16_t *sum4;
+            if( h->frames.b_have_sub8x8_esa )
             {
-                uint16_t *sum4 = line + stride * (frame->i_lines[0] + PADV*2);
-                for( x = 1; x < stride-8; x++, line++, sum4++ )
-                {
-                    sum4[0] =  line[4+4*stride] - line[4] - line[4*stride] + line[0];
-                    line[0] += line[8+8*stride] - line[8] - line[8*stride];
-                }
+                h->mc.integral_init4h( sum8, pix, stride );
+                sum8 -= 8*stride;
+                sum4 = sum8 + stride * (frame->i_lines[0] + PADV*2);
+                if( y >= 8-PADV )
+                    h->mc.integral_init4v( sum8, sum4, stride );
+            }
+            else
+            {
+                h->mc.integral_init8h( sum8, pix, stride );
+                if( y >= 8-PADV )
+                    h->mc.integral_init8v( sum8-8*stride, stride );
             }
         }
     }
 }
-
-void x264_frame_init_lowres( x264_t *h, x264_frame_t *frame )
-{
-    // FIXME: tapfilter?
-    const int i_stride = frame->i_stride[0];
-    const int i_stride2 = frame->i_stride_lowres;
-    const int i_width2 = frame->i_width_lowres;
-    int x, y, i;
-    for( y = 0; y < frame->i_lines_lowres - 1; y++ )
-    {
-        uint8_t *src0 = &frame->plane[0][2*y*i_stride];
-        uint8_t *src1 = src0+i_stride;
-        uint8_t *src2 = src1+i_stride;
-        uint8_t *dst0 = &frame->lowres[0][y*i_stride2];
-        uint8_t *dsth = &frame->lowres[1][y*i_stride2];
-        uint8_t *dstv = &frame->lowres[2][y*i_stride2];
-        uint8_t *dstc = &frame->lowres[3][y*i_stride2];
-        for( x = 0; x < i_width2 - 1; x++ )
-        {
-            dst0[x] = (src0[2*x  ] + src0[2*x+1] + src1[2*x  ] + src1[2*x+1] + 2) >> 2;
-            dsth[x] = (src0[2*x+1] + src0[2*x+2] + src1[2*x+1] + src1[2*x+2] + 2) >> 2;
-            dstv[x] = (src1[2*x  ] + src1[2*x+1] + src2[2*x  ] + src2[2*x+1] + 2) >> 2;
-            dstc[x] = (src1[2*x+1] + src1[2*x+2] + src2[2*x+1] + src2[2*x+2] + 2) >> 2;
-        }
-        dst0[x] = (src0[2*x  ] + src0[2*x+1] + src1[2*x  ] + src1[2*x+1] + 2) >> 2;
-        dstv[x] = (src1[2*x  ] + src1[2*x+1] + src2[2*x  ] + src2[2*x+1] + 2) >> 2;
-        dsth[x] = (src0[2*x+1] + src1[2*x+1] + 1) >> 1;
-        dstc[x] = (src1[2*x+1] + src2[2*x+1] + 1) >> 1;
-    }
-    for( i = 0; i < 4; i++ )
-        memcpy( &frame->lowres[i][y*i_stride2], &frame->lowres[i][(y-1)*i_stride2], i_width2 );
-
-    for( y = 0; y < 16; y++ )
-        for( x = 0; x < 16; x++ )
-            frame->i_cost_est[x][y] = -1;
-
-    x264_frame_expand_border_lowres( frame );
-}
-