]> git.sesse.net Git - x264/blobdiff - encoder/cabac.c
Fix and enable I_PCM macroblock support
[x264] / encoder / cabac.c
index 7b0223896e67bd25f8dcc12e25e7d1f878478a34..53ada9819151b466243d66fb855055edf5c2e80f 100644 (file)
@@ -1,10 +1,10 @@
 /*****************************************************************************
  * cabac.c: h264 encoder library
  *****************************************************************************
- * Copyright (C) 2003 Laurent Aimar
- * $Id: cabac.c,v 1.1 2004/06/03 19:27:08 fenrir Exp $
+ * Copyright (C) 2003-2008 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.
  *****************************************************************************/
 
-#include <stdio.h>
-#include <string.h>
-
 #include "common/common.h"
 #include "macroblock.h"
 
-static inline void x264_cabac_encode_ue_bypass( x264_cabac_t *cb, int exp_bits, int val )
-{
-#ifdef RDO_SKIP_BS
-    cb->f8_bits_encoded += ( bs_size_ue( val + (1<<exp_bits)-1 ) - exp_bits ) << 8;
-#else
-    int k;
-    for( k = exp_bits; val >= (1<<k); k++ )
-    {
-        x264_cabac_encode_bypass( cb, 1 );
-        val -= 1 << k;
-    }
-    x264_cabac_encode_bypass( cb, 0 );
-    while( k-- )
-        x264_cabac_encode_bypass( cb, (val >> k)&0x01 );
-#endif
-}
-
 static inline void x264_cabac_mb_type_intra( x264_t *h, x264_cabac_t *cb, int i_mb_type,
                     int ctx0, int ctx1, int ctx2, int ctx3, int ctx4, int ctx5 )
 {
@@ -54,17 +34,16 @@ static inline void x264_cabac_mb_type_intra( x264_t *h, x264_cabac_t *cb, int i_
     else if( i_mb_type == I_PCM )
     {
         x264_cabac_encode_decision( cb, ctx0, 1 );
-        x264_cabac_encode_terminal( cb,       1 );
-        x264_cabac_encode_flush( cb );
+        x264_cabac_encode_flush( h, cb );
     }
     else
     {
         int i_pred = x264_mb_pred_mode16x16_fix[h->mb.i_intra16x16_pred_mode];
 
         x264_cabac_encode_decision( cb, ctx0, 1 );
-        x264_cabac_encode_terminal( cb,       0 );
+        x264_cabac_encode_terminal( cb );
 
-        x264_cabac_encode_decision( cb, ctx1, ( h->mb.i_cbp_luma == 0 ? 0 : 1 ));
+        x264_cabac_encode_decision( cb, ctx1, !!h->mb.i_cbp_luma );
         if( h->mb.i_cbp_chroma == 0 )
         {
             x264_cabac_encode_decision( cb, ctx2, 0 );
@@ -72,10 +51,10 @@ static inline void x264_cabac_mb_type_intra( x264_t *h, x264_cabac_t *cb, int i_
         else
         {
             x264_cabac_encode_decision( cb, ctx2, 1 );
-            x264_cabac_encode_decision( cb, ctx3, ( h->mb.i_cbp_chroma == 1 ? 0 : 1 ) );
+            x264_cabac_encode_decision( cb, ctx3, h->mb.i_cbp_chroma != 1 );
         }
-        x264_cabac_encode_decision( cb, ctx4, ( (i_pred / 2) ? 1 : 0 ));
-        x264_cabac_encode_decision( cb, ctx5, ( (i_pred % 2) ? 1 : 0 ));
+        x264_cabac_encode_decision( cb, ctx4, i_pred>>1 );
+        x264_cabac_encode_decision( cb, ctx5, i_pred&1 );
     }
 }
 
@@ -274,48 +253,13 @@ static void x264_cabac_mb_intra_chroma_pred_mode( x264_t *h, x264_cabac_t *cb )
 
 static void x264_cabac_mb_cbp_luma( x264_t *h, x264_cabac_t *cb )
 {
-    /* TODO: clean up and optimize */
-    int i8x8;
-    for( i8x8 = 0; i8x8 < 4; i8x8++ )
-    {
-        int i_mba_xy = -1;
-        int i_mbb_xy = -1;
-        int x = block_idx_x[4*i8x8];
-        int y = block_idx_y[4*i8x8];
-        int ctx = 0;
-
-        if( x > 0 )
-            i_mba_xy = h->mb.i_mb_xy;
-        else if( h->mb.i_neighbour & MB_LEFT )
-            i_mba_xy = h->mb.i_mb_xy - 1;
-
-        if( y > 0 )
-            i_mbb_xy = h->mb.i_mb_xy;
-        else if( h->mb.i_neighbour & MB_TOP )
-            i_mbb_xy = h->mb.i_mb_top_xy;
-
-
-        /* No need to test for PCM and SKIP */
-        if( i_mba_xy >= 0 )
-        {
-            const int i8x8a = block_idx_xy[(x-1)&0x03][y]/4;
-            if( ((h->mb.cbp[i_mba_xy] >> i8x8a)&0x01) == 0 )
-            {
-                ctx++;
-            }
-        }
-
-        if( i_mbb_xy >= 0 )
-        {
-            const int i8x8b = block_idx_xy[x][(y-1)&0x03]/4;
-            if( ((h->mb.cbp[i_mbb_xy] >> i8x8b)&0x01) == 0 )
-            {
-                ctx += 2;
-            }
-        }
-
-        x264_cabac_encode_decision( cb, 73 + ctx, (h->mb.i_cbp_luma >> i8x8)&0x01 );
-    }
+    int cbp = h->mb.i_cbp_luma;
+    int cbp_l = h->mb.i_neighbour & MB_LEFT ? h->mb.cbp[h->mb.i_mb_xy - 1] : -1;
+    int cbp_t = h->mb.i_neighbour & MB_TOP ? h->mb.cbp[h->mb.i_mb_top_xy] : -1;
+    x264_cabac_encode_decision( cb, 76 - ((cbp_l >> 1) & 1) - ((cbp_t >> 1) & 2), (h->mb.i_cbp_luma >> 0) & 1 );
+    x264_cabac_encode_decision( cb, 76 - ((cbp   >> 0) & 1) - ((cbp_t >> 2) & 2), (h->mb.i_cbp_luma >> 1) & 1 );
+    x264_cabac_encode_decision( cb, 76 - ((cbp_l >> 3) & 1) - ((cbp   << 1) & 2), (h->mb.i_cbp_luma >> 2) & 1 );
+    x264_cabac_encode_decision( cb, 76 - ((cbp   >> 2) & 1) - ((cbp   >> 0) & 2), (h->mb.i_cbp_luma >> 3) & 1 );
 }
 
 static void x264_cabac_mb_cbp_chroma( x264_t *h, x264_cabac_t *cb )
@@ -360,8 +304,17 @@ static void x264_cabac_mb_qp_delta( x264_t *h, x264_cabac_t *cb )
     int i_dqp = h->mb.i_qp - h->mb.i_last_qp;
     int ctx;
 
+    /* Avoid writing a delta quant if we have an empty i16x16 block, e.g. in a completely flat background area */
+    if( h->mb.i_type == I_16x16 && !h->mb.cbp[h->mb.i_mb_xy] )
+    {
+#ifndef RDO_SKIP_BS
+        h->mb.i_qp = h->mb.i_last_qp;
+#endif
+        i_dqp = 0;
+    }
+
     /* No need to test for PCM / SKIP */
-    if( h->mb.i_neighbour && h->mb.i_last_dqp != 0 &&
+    if( h->mb.i_last_dqp &&
         ( h->mb.type[i_mbn_xy] == I_16x16 || (h->mb.cbp[i_mbn_xy]&0x3f) ) )
         ctx = 1;
     else
@@ -385,22 +338,15 @@ static void x264_cabac_mb_qp_delta( x264_t *h, x264_cabac_t *cb )
     x264_cabac_encode_decision( cb, 60 + ctx, 0 );
 }
 
+#ifndef RDO_SKIP_BS
 void x264_cabac_mb_skip( x264_t *h, int b_skip )
 {
-    int ctx = 0;
-
-    if( h->mb.i_mb_type_left >= 0 && !IS_SKIP( h->mb.i_mb_type_left ) )
-    {
-        ctx++;
-    }
-    if( h->mb.i_mb_type_top >= 0 && !IS_SKIP( h->mb.i_mb_type_top ) )
-    {
-        ctx++;
-    }
-
-    ctx += (h->sh.i_type == SLICE_TYPE_P) ? 11 : 24;
+    int ctx = (h->mb.i_mb_type_left >= 0 && !IS_SKIP( h->mb.i_mb_type_left ))
+            + (h->mb.i_mb_type_top >= 0 && !IS_SKIP( h->mb.i_mb_type_top ))
+            + (h->sh.i_type == SLICE_TYPE_P ? 11 : 24);
     x264_cabac_encode_decision( &h->cabac, ctx, b_skip );
 }
+#endif
 
 static inline void x264_cabac_mb_sub_p_partition( x264_cabac_t *cb, int i_sub )
 {
@@ -427,42 +373,40 @@ static inline void x264_cabac_mb_sub_p_partition( x264_cabac_t *cb, int i_sub )
     }
 }
 
-static inline void x264_cabac_mb_sub_b_partition( x264_cabac_t *cb, int i_sub )
+static NOINLINE void x264_cabac_mb_sub_b_partition( x264_cabac_t *cb, int i_sub )
 {
-#define WRITE_SUB_3(a,b,c) {\
-        x264_cabac_encode_decision( cb, 36, a );\
-        x264_cabac_encode_decision( cb, 37, b );\
-        x264_cabac_encode_decision( cb, 39, c );\
-    }
-#define WRITE_SUB_5(a,b,c,d,e) {\
-        x264_cabac_encode_decision( cb, 36, a );\
-        x264_cabac_encode_decision( cb, 37, b );\
-        x264_cabac_encode_decision( cb, 38, c );\
-        x264_cabac_encode_decision( cb, 39, d );\
-        x264_cabac_encode_decision( cb, 39, e );\
-    }
-#define WRITE_SUB_6(a,b,c,d,e,f) {\
-        WRITE_SUB_5(a,b,c,d,e)\
-        x264_cabac_encode_decision( cb, 39, f );\
+    static const uint8_t part_bits[12][7] = {
+        {6,1,1,1,0,1,1}, // D_L0_4x4
+        {5,1,1,0,0,1},   // D_L0_8x4
+        {5,1,1,0,1,0},   // D_L0_4x8
+        {3,1,0,0},       // D_L0_8x8
+        {5,1,1,1,1,0},   // D_L1_4x4
+        {5,1,1,0,1,1},   // D_L1_8x4
+        {6,1,1,1,0,0,0}, // D_L1_4x8
+        {3,1,0,1},       // D_L1_8x8
+        {5,1,1,1,1,1},   // D_BI_4x4
+        {6,1,1,1,0,0,1}, // D_BI_8x4
+        {6,1,1,1,0,1,0}, // D_BI_4x8
+        {5,1,1,0,0,0},   // D_BI_8x8
+    };
+    int len;
+    if( i_sub == D_DIRECT_8x8 )
+    {
+        x264_cabac_encode_decision( cb, 36, 0 );
+        return;
     }
-
-    switch( i_sub )
+    len = part_bits[i_sub][0];
+    x264_cabac_encode_decision( cb, 36, part_bits[i_sub][1] );
+    x264_cabac_encode_decision( cb, 37, part_bits[i_sub][2] );
+    if( len == 3 )
+        x264_cabac_encode_decision( cb, 39, part_bits[i_sub][3] );
+    else
     {
-        case D_DIRECT_8x8:
-            x264_cabac_encode_decision( cb, 36, 0 );
-            break;
-        case D_L0_8x8: WRITE_SUB_3(1,0,0); break;
-        case D_L1_8x8: WRITE_SUB_3(1,0,1); break;
-        case D_BI_8x8: WRITE_SUB_5(1,1,0,0,0); break;
-        case D_L0_8x4: WRITE_SUB_5(1,1,0,0,1); break;
-        case D_L0_4x8: WRITE_SUB_5(1,1,0,1,0); break;
-        case D_L1_8x4: WRITE_SUB_5(1,1,0,1,1); break;
-        case D_L1_4x8: WRITE_SUB_6(1,1,1,0,0,0); break;
-        case D_BI_8x4: WRITE_SUB_6(1,1,1,0,0,1); break;
-        case D_BI_4x8: WRITE_SUB_6(1,1,1,0,1,0); break;
-        case D_L0_4x4: WRITE_SUB_6(1,1,1,0,1,1); break;
-        case D_L1_4x4: WRITE_SUB_5(1,1,1,1,0); break;
-        case D_BI_4x4: WRITE_SUB_5(1,1,1,1,1); break;
+        x264_cabac_encode_decision( cb, 38, part_bits[i_sub][3] );
+        x264_cabac_encode_decision( cb, 39, part_bits[i_sub][4] );
+        x264_cabac_encode_decision( cb, 39, part_bits[i_sub][5] );
+        if( len == 6 )
+            x264_cabac_encode_decision( cb, 39, part_bits[i_sub][6] );
     }
 }
 
@@ -502,29 +446,19 @@ static inline void x264_cabac_mb_ref( x264_t *h, x264_cabac_t *cb, int i_list, i
 
 static inline void x264_cabac_mb_mvd_cpn( x264_t *h, x264_cabac_t *cb, int i_list, int idx, int l, int mvd )
 {
+    static const uint8_t transition[7] = { 3,3,3,4,5,6,6 };
     const int amvd = abs( h->mb.cache.mvd[i_list][x264_scan8[idx] - 1][l] ) +
                      abs( h->mb.cache.mvd[i_list][x264_scan8[idx] - 8][l] );
     const int i_abs = abs( mvd );
     const int i_prefix = X264_MIN( i_abs, 9 );
-    const int ctxbase = (l == 0 ? 40 : 47);
-    int ctx;
+    const int ctxbase = l ? 47 : 40;
+    int ctx = (amvd>2) + (amvd>32);
     int i;
 
-
-    if( amvd < 3 )
-        ctx = 0;
-    else if( amvd > 32 )
-        ctx = 2;
-    else
-        ctx = 1;
-
     for( i = 0; i < i_prefix; i++ )
     {
         x264_cabac_encode_decision( cb, ctxbase + ctx, 1 );
-        if( ctx < 3 )
-            ctx = 3;
-        else if( ctx < 6 )
-            ctx++;
+        ctx = transition[ctx];
     }
     if( i_prefix < 9 )
         x264_cabac_encode_decision( cb, ctxbase + ctx, 0 );
@@ -538,7 +472,7 @@ static inline void x264_cabac_mb_mvd_cpn( x264_t *h, x264_cabac_t *cb, int i_lis
 
 static inline void x264_cabac_mb_mvd( x264_t *h, x264_cabac_t *cb, int i_list, int idx, int width, int height )
 {
-    int mvp[2];
+    DECLARE_ALIGNED_4( int16_t mvp[2] );
     int mdx, mdy;
 
     /* Calculate mvd */
@@ -551,7 +485,7 @@ static inline void x264_cabac_mb_mvd( x264_t *h, x264_cabac_t *cb, int i_list, i
     x264_cabac_mb_mvd_cpn( h, cb, i_list, idx, 1, mdy );
 
     /* save value */
-    x264_macroblock_cache_mvd( h, block_idx_x[idx], block_idx_y[idx], width, height, i_list, mdx, mdy );
+    x264_macroblock_cache_mvd( h, block_idx_x[idx], block_idx_y[idx], width, height, i_list, pack16to32_mask(mdx,mdy) );
 }
 
 static inline void x264_cabac_mb8x8_mvd( x264_t *h, x264_cabac_t *cb, int i_list, int i )
@@ -591,25 +525,30 @@ static inline void x264_cabac_mb8x8_mvd( x264_t *h, x264_cabac_t *cb, int i_list
 
 static int x264_cabac_mb_cbf_ctxidxinc( x264_t *h, int i_cat, int i_idx )
 {
+    /* i_ctxBlockCat: 0-> DC 16x16  i_idx = 0
+     *                1-> AC 16x16  i_idx = luma4x4idx
+     *                2-> Luma4x4   i_idx = luma4x4idx
+     *                3-> DC Chroma i_idx = iCbCr
+     *                4-> AC Chroma i_idx = 4 * iCbCr + chroma4x4idx
+     *                5-> Luma8x8   i_idx = luma8x8idx
+     */
+
     int i_mba_xy = -1;
     int i_mbb_xy = -1;
     int i_nza = 0;
     int i_nzb = 0;
-    int ctx;
 
     if( i_cat == DCT_LUMA_DC )
     {
         if( h->mb.i_neighbour & MB_LEFT )
         {
             i_mba_xy = h->mb.i_mb_xy - 1;
-            if( h->mb.i_mb_type_left == I_16x16 )
-                i_nza = h->mb.cbp[i_mba_xy] & 0x100;
+            i_nza = h->mb.cbp[i_mba_xy] & 0x100;
         }
         if( h->mb.i_neighbour & MB_TOP )
         {
             i_mbb_xy = h->mb.i_mb_top_xy;
-            if( h->mb.i_mb_type_top == I_16x16 )
-                i_nzb = h->mb.cbp[i_mbb_xy] & 0x100;
+            i_nzb = h->mb.cbp[i_mbb_xy] & 0x100;
         }
     }
     else if( i_cat == DCT_LUMA_AC || i_cat == DCT_LUMA_4x4 )
@@ -658,39 +597,32 @@ static int x264_cabac_mb_cbf_ctxidxinc( x264_t *h, int i_cat, int i_idx )
 
         /* no need to test skip/pcm */
         if( i_mba_xy >= 0 )
-            i_nza = h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[16+i_idx] - 1];
+            i_nza = h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[i_idx] - 1];
         if( i_mbb_xy >= 0 )
-            i_nzb = h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[16+i_idx] - 8];
+            i_nzb = h->mb.cache.non_zero_count[x264_scan8[i_idx] - 8];
     }
 
     if( IS_INTRA( h->mb.i_type ) )
     {
-        if( i_mba_xy < 0 )
-            i_nza = 1;
-        if( i_mbb_xy < 0 )
-            i_nzb = 1;
+        i_nza |= i_mba_xy < 0;
+        i_nzb |= i_mbb_xy < 0;
     }
 
-    ctx = 4 * i_cat;
-    if( i_nza )
-        ctx += 1;
-    if( i_nzb )
-        ctx += 2;
-    return ctx;
+    return 4*i_cat + 2*!!i_nzb + !!i_nza;
 }
 
 
-static const int significant_coeff_flag_offset[2][6] = {
+static const uint16_t significant_coeff_flag_offset[2][6] = {
     { 105, 120, 134, 149, 152, 402 },
     { 277, 292, 306, 321, 324, 436 }
 };
-static const int last_coeff_flag_offset[2][6] = {
+static const uint16_t last_coeff_flag_offset[2][6] = {
     { 166, 181, 195, 210, 213, 417 },
     { 338, 353, 367, 382, 385, 451 }
 };
-static const int coeff_abs_level_m1_offset[6] =
+static const uint16_t coeff_abs_level_m1_offset[6] =
     { 227, 237, 247, 257, 266, 426 };
-static const int significant_coeff_flag_offset_8x8[2][63] =
+static const uint8_t significant_coeff_flag_offset_8x8[2][63] =
 {{
     0, 1, 2, 3, 4, 5, 5, 4, 4, 3, 3, 4, 4, 4, 5, 5,
     4, 4, 4, 4, 3, 3, 6, 7, 7, 7, 8, 9,10, 9, 8, 7,
@@ -702,61 +634,61 @@ static const int significant_coeff_flag_offset_8x8[2][63] =
     9, 9,10,10, 8,11,12,11, 9, 9,10,10, 8,13,13, 9,
     9,10,10, 8,13,13, 9, 9,10,10,14,14,14,14,14
 }};
-static const int last_coeff_flag_offset_8x8[63] = {
+static const uint8_t last_coeff_flag_offset_8x8[63] = {
     0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1,
     2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2,
     3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4,
     5, 5, 5, 5, 6, 6, 6, 6, 7, 7, 7, 7, 8, 8, 8
 };
-static const int identity[16] =
+static const uint8_t identity[16] =
     { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 };
 
-static void block_residual_write_cabac( x264_t *h, x264_cabac_t *cb, int i_ctxBlockCat, int i_idx, int *l, int i_count )
+// node ctx: 0..3: abslevel1 (with abslevelgt1 == 0).
+//           4..7: abslevelgt1 + 3 (and abslevel1 doesn't matter).
+/* map node ctx => cabac ctx for level=1 */
+static const int coeff_abs_level1_ctx[8] = { 1, 2, 3, 4, 0, 0, 0, 0 };
+/* map node ctx => cabac ctx for level>1 */
+static const int coeff_abs_levelgt1_ctx[8] = { 5, 5, 5, 5, 6, 7, 8, 9 };
+static const uint8_t coeff_abs_level_transition[2][8] = {
+/* update node ctx after coding a level=1 */
+    { 1, 2, 3, 3, 4, 5, 6, 7 },
+/* update node ctx after coding a level>1 */
+    { 4, 4, 4, 4, 5, 6, 7, 7 }
+};
+
+static void block_residual_write_cabac( x264_t *h, x264_cabac_t *cb, int i_ctxBlockCat, int i_idx, int16_t *l, int i_count )
 {
     const int i_ctx_sig = significant_coeff_flag_offset[h->mb.b_interlaced][i_ctxBlockCat];
     const int i_ctx_last = last_coeff_flag_offset[h->mb.b_interlaced][i_ctxBlockCat];
     const int i_ctx_level = coeff_abs_level_m1_offset[i_ctxBlockCat];
 
     int i_coeff_abs_m1[64];
-    int i_coeff_sign[64];
+    int UNUSED i_coeff_sign[64];
     int i_coeff = 0;
     int i_last  = 0;
     int i_sigmap_size;
+    int node_ctx = 0;
+    int i, j;
 
-    int i_abslevel1 = 0;
-    int i_abslevelgt1 = 0;
-
-    int i;
-
-    const int *significant_coeff_flag_offset;
-    const int *last_coeff_flag_offset;
-
-    /* i_ctxBlockCat: 0-> DC 16x16  i_idx = 0
-     *                1-> AC 16x16  i_idx = luma4x4idx
-     *                2-> Luma4x4   i_idx = luma4x4idx
-     *                3-> DC Chroma i_idx = iCbCr
-     *                4-> AC Chroma i_idx = 4 * iCbCr + chroma4x4idx
-     *                5-> Luma8x8   i_idx = luma8x8idx
-     */
-
-    for( i = 0; i < i_count; i++ )
-    {
-        if( l[i] != 0 )
-        {
-            i_coeff_abs_m1[i_coeff] = abs( l[i] ) - 1;
-            i_coeff_sign[i_coeff]   = ( l[i] < 0 );
-            i_coeff++;
+    const uint8_t *significant_coeff_flag_offset;
+    const uint8_t *last_coeff_flag_offset;
 
-            i_last = i;
-        }
-    }
+    /* yes this is always aligned, and l[-1] exists in the cases where it's used (ac) */
+    for( j = i_count - 4; j >= -1; j -= 4 )
+        if( *(uint64_t*)(l+j) )
+            break;
 
     if( i_count != 64 )
     {
         /* coded block flag */
-        x264_cabac_encode_decision( cb, 85 + x264_cabac_mb_cbf_ctxidxinc( h, i_ctxBlockCat, i_idx ), i_coeff != 0 );
-        if( i_coeff == 0 )
+        int ctx = 85 + x264_cabac_mb_cbf_ctxidxinc( h, i_ctxBlockCat, i_idx );
+        if( j >= -1 )
+            x264_cabac_encode_decision( cb, ctx, 1 );
+        else
+        {
+            x264_cabac_encode_decision( cb, ctx, 0 );
             return;
+        }
     }
 
     significant_coeff_flag_offset = (i_ctxBlockCat == DCT_LUMA_8x8)
@@ -765,39 +697,73 @@ static void block_residual_write_cabac( x264_t *h, x264_cabac_t *cb, int i_ctxBl
     last_coeff_flag_offset = (i_ctxBlockCat == DCT_LUMA_8x8)
                            ? last_coeff_flag_offset_8x8 : identity;
 
+    for( i = j; i < j+4; i++)
+        if( l[i] )
+            i_last = i;
+
     i_sigmap_size = X264_MIN( i_last+1, i_count-1 );
+
     for( i = 0; i < i_sigmap_size; i++ )
     {
-        x264_cabac_encode_decision( cb, i_ctx_sig + significant_coeff_flag_offset[i], l[i] != 0 );
-        if( l[i] != 0 )
+        if( l[i] )
+        {
+            i_coeff_abs_m1[i_coeff] = abs(l[i]) - 1;
+#ifndef RDO_SKIP_BS
+            i_coeff_sign[i_coeff]   = l[i] < 0;
+#endif
+            i_coeff++;
+            x264_cabac_encode_decision( cb, i_ctx_sig + significant_coeff_flag_offset[i], 1 );
             x264_cabac_encode_decision( cb, i_ctx_last + last_coeff_flag_offset[i], i == i_last );
+        }
+        else
+            x264_cabac_encode_decision( cb, i_ctx_sig + significant_coeff_flag_offset[i], 0 );
+    }
+
+    if( i == i_last )
+    {
+        i_coeff_abs_m1[i_coeff] = abs(l[i]) - 1;
+#ifndef RDO_SKIP_BS
+        i_coeff_sign[i_coeff]   = l[i] < 0;
+#endif
+        i_coeff++;
     }
 
     for( i = i_coeff - 1; i >= 0; i-- )
     {
         /* write coeff_abs - 1 */
-        const int i_prefix = X264_MIN( i_coeff_abs_m1[i], 14 );
-        const int i_ctxIdxInc = (i_abslevelgt1 ? 0 : X264_MIN( 4, i_abslevel1 + 1 )) + i_ctx_level;
-        x264_cabac_encode_decision( cb, i_ctxIdxInc, i_prefix != 0 );
+        int i_prefix = X264_MIN( i_coeff_abs_m1[i], 14 );
+        int ctx = coeff_abs_level1_ctx[node_ctx] + i_ctx_level;
 
-        if( i_prefix != 0 )
+        if( i_prefix )
         {
-            const int i_ctxIdxInc = 5 + X264_MIN( 4, i_abslevelgt1 ) + i_ctx_level;
-            int j;
+            x264_cabac_encode_decision( cb, ctx, 1 );
+            ctx = coeff_abs_levelgt1_ctx[node_ctx] + i_ctx_level;
+#ifdef RDO_SKIP_BS
+            cb->f8_bits_encoded += cabac_prefix_size[i_prefix][cb->state[ctx]];
+            cb->state[ctx] = cabac_prefix_transition[i_prefix][cb->state[ctx]];
+#else
             for( j = 0; j < i_prefix - 1; j++ )
-                x264_cabac_encode_decision( cb, i_ctxIdxInc, 1 );
+                x264_cabac_encode_decision( cb, ctx, 1 );
             if( i_prefix < 14 )
-                x264_cabac_encode_decision( cb, i_ctxIdxInc, 0 );
-            else /* suffix */
+                x264_cabac_encode_decision( cb, ctx, 0 );
+#endif
+            if( i_prefix >= 14 )
                 x264_cabac_encode_ue_bypass( cb, 0, i_coeff_abs_m1[i] - 14 );
 
-            i_abslevelgt1++;
+            node_ctx = coeff_abs_level_transition[1][node_ctx];
         }
         else
-            i_abslevel1++;
+        {
+            x264_cabac_encode_decision( cb, ctx, 0 );
+            node_ctx = coeff_abs_level_transition[0][node_ctx];
+#ifdef RDO_SKIP_BS
+            x264_cabac_encode_bypass( cb, 0 ); // sign
+#endif
+        }
 
-        /* write sign */
+#ifndef RDO_SKIP_BS
         x264_cabac_encode_bypass( cb, i_coeff_sign[i] );
+#endif
     }
 }
 
@@ -817,39 +783,35 @@ void x264_macroblock_write_cabac( x264_t *h, x264_cabac_t *cb )
     /* Write the MB type */
     x264_cabac_mb_type( h, cb );
 
-    /* PCM special block type UNTESTED */
+#ifndef RDO_SKIP_BS
     if( i_mb_type == I_PCM )
     {
-#ifdef RDO_SKIP_BS
-        cb->f8_bits_encoded += (384*8) << 8;
-#else
-        bs_t *s = cb->s;
-        bs_align_0( s );    /* not sure */
-        /* Luma */
-        for( i = 0; i < 16*16; i++ )
-        {
-            const int x = 16 * h->mb.i_mb_x + (i % 16);
-            const int y = 16 * h->mb.i_mb_y + (i / 16);
-            bs_write( s, 8, h->fenc->plane[0][y*h->mb.pic.i_stride[0]+x] );
-        }
-        /* Cb */
-        for( i = 0; i < 8*8; i++ )
-        {
-            const int x = 8 * h->mb.i_mb_x + (i % 8);
-            const int y = 8 * h->mb.i_mb_y + (i / 8);
-            bs_write( s, 8, h->fenc->plane[1][y*h->mb.pic.i_stride[1]+x] );
-        }
-        /* Cr */
-        for( i = 0; i < 8*8; i++ )
-        {
-            const int x = 8 * h->mb.i_mb_x + (i % 8);
-            const int y = 8 * h->mb.i_mb_y + (i / 8);
-            bs_write( s, 8, h->fenc->plane[2][y*h->mb.pic.i_stride[2]+x] );
-        }
-        x264_cabac_encode_init( cb, s );
-#endif
+        i_mb_pos_tex = x264_cabac_pos( cb );
+        h->stat.frame.i_hdr_bits += i_mb_pos_tex - i_mb_pos_start;
+
+        memcpy( cb->p, h->mb.pic.p_fenc[0], 256 );
+        cb->p += 256;
+        for( i = 0; i < 8; i++ )
+            memcpy( cb->p + i*8, h->mb.pic.p_fenc[1] + i*FENC_STRIDE, 8 );
+        cb->p += 64;
+        for( i = 0; i < 8; i++ )
+            memcpy( cb->p + i*8, h->mb.pic.p_fenc[2] + i*FENC_STRIDE, 8 );
+        cb->p += 64;
+
+        cb->i_low   = 0;
+        cb->i_range = 0x01FE;
+        cb->i_queue = -1;
+        cb->i_bytes_outstanding = 0;
+
+        /* if PCM is chosen, we need to store reconstructed frame data */
+        h->mc.copy[PIXEL_16x16]( h->mb.pic.p_fdec[0], FDEC_STRIDE, h->mb.pic.p_fenc[0], FENC_STRIDE, 16 );
+        h->mc.copy[PIXEL_8x8]  ( h->mb.pic.p_fdec[1], FDEC_STRIDE, h->mb.pic.p_fenc[1], FENC_STRIDE, 8 );
+        h->mc.copy[PIXEL_8x8]  ( h->mb.pic.p_fdec[2], FDEC_STRIDE, h->mb.pic.p_fenc[2], FENC_STRIDE, 8 );
+
+        h->stat.frame.i_itex_bits += x264_cabac_pos( cb ) - i_mb_pos_tex;
         return;
     }
+#endif
 
     if( IS_INTRA( i_mb_type ) )
     {
@@ -1007,7 +969,7 @@ void x264_macroblock_write_cabac( x264_t *h, x264_cabac_t *cb )
         x264_cabac_mb_cbp_chroma( h, cb );
     }
 
-    if( h->mb.cache.b_transform_8x8_allowed && h->mb.i_cbp_luma && !IS_INTRA(i_mb_type) )
+    if( x264_mb_transform_8x8_allowed( h ) && h->mb.i_cbp_luma )
     {
         x264_cabac_mb_transform_size( h, cb );
     }
@@ -1025,7 +987,7 @@ void x264_macroblock_write_cabac( x264_t *h, x264_cabac_t *cb )
             /* AC Luma */
             if( h->mb.i_cbp_luma != 0 )
                 for( i = 0; i < 16; i++ )
-                    block_residual_write_cabac( h, cb, DCT_LUMA_AC, i, h->dct.block[i].residual_ac, 15 );
+                    block_residual_write_cabac( h, cb, DCT_LUMA_AC, i, h->dct.luma4x4[i]+1, 15 );
         }
         else if( h->mb.b_transform_8x8 )
         {
@@ -1037,7 +999,7 @@ void x264_macroblock_write_cabac( x264_t *h, x264_cabac_t *cb )
         {
             for( i = 0; i < 16; i++ )
                 if( h->mb.i_cbp_luma & ( 1 << ( i / 4 ) ) )
-                    block_residual_write_cabac( h, cb, DCT_LUMA_4x4, i, h->dct.block[i].luma4x4, 16 );
+                    block_residual_write_cabac( h, cb, DCT_LUMA_4x4, i, h->dct.luma4x4[i], 16 );
         }
 
         if( h->mb.i_cbp_chroma &0x03 )    /* Chroma DC residual present */
@@ -1047,8 +1009,8 @@ void x264_macroblock_write_cabac( x264_t *h, x264_cabac_t *cb )
         }
         if( h->mb.i_cbp_chroma&0x02 ) /* Chroma AC residual present */
         {
-            for( i = 0; i < 8; i++ )
-                block_residual_write_cabac( h, cb, DCT_CHROMA_AC, i, h->dct.block[16+i].residual_ac, 15 );
+            for( i = 16; i < 24; i++ )
+                block_residual_write_cabac( h, cb, DCT_CHROMA_AC, i, h->dct.luma4x4[i]+1, 15 );
         }
     }
 
@@ -1118,12 +1080,12 @@ void x264_partition_size_cabac( x264_t *h, x264_cabac_t *cb, int i8, int i_pixel
             {
                 int i4;
                 for( i4 = 0; i4 < 4; i4++ )
-                    block_residual_write_cabac( h, cb, DCT_LUMA_4x4, i4+i8*4, h->dct.block[i4+i8*4].luma4x4, 16 );
+                    block_residual_write_cabac( h, cb, DCT_LUMA_4x4, i4+i8*4, h->dct.luma4x4[i4+i8*4], 16 );
             }
         }
 
-        block_residual_write_cabac( h, cb, DCT_CHROMA_AC, i8,   h->dct.block[16+i8  ].residual_ac, 15 );
-        block_residual_write_cabac( h, cb, DCT_CHROMA_AC, i8+4, h->dct.block[16+i8+4].residual_ac, 15 );
+        block_residual_write_cabac( h, cb, DCT_CHROMA_AC, 16+i8, h->dct.luma4x4[16+i8]+1, 15 );
+        block_residual_write_cabac( h, cb, DCT_CHROMA_AC, 20+i8, h->dct.luma4x4[20+i8]+1, 15 );
 
         i8 += x264_pixel_size[i_pixel].h >> 3;
     }
@@ -1142,7 +1104,7 @@ static void x264_partition_i4x4_size_cabac( x264_t *h, x264_cabac_t *cb, int i4,
     const int i_pred = x264_mb_predict_intra4x4_mode( h, i4 );
     i_mode = x264_mb_pred_mode4x4_fix( i_mode );
     x264_cabac_mb_intra4x4_pred_mode( cb, i_pred, i_mode );
-    block_residual_write_cabac( h, cb, DCT_LUMA_4x4, i4, h->dct.block[i4].luma4x4, 16 );
+    block_residual_write_cabac( h, cb, DCT_LUMA_4x4, i4, h->dct.luma4x4[i4], 16 );
 }
 
 static void x264_i8x8_chroma_size_cabac( x264_t *h, x264_cabac_t *cb )
@@ -1156,8 +1118,8 @@ static void x264_i8x8_chroma_size_cabac( x264_t *h, x264_cabac_t *cb )
         if( h->mb.i_cbp_chroma == 2 )
         {
             int i;
-            for( i = 0; i < 8; i++ )
-                block_residual_write_cabac( h, cb, DCT_CHROMA_AC, i, h->dct.block[16+i].residual_ac, 15 );
+            for( i = 16; i < 24; i++ )
+                block_residual_write_cabac( h, cb, DCT_CHROMA_AC, i, h->dct.luma4x4[i]+1, 15 );
         }
     }
 }