]> git.sesse.net Git - x264/blobdiff - encoder/me.c
Bump dates to 2012
[x264] / encoder / me.c
index e85b419b86dd755512c207a5f43370afd73c2800..ccc7ad40ade5a38e120c0f15b60f2777c6c49244 100644 (file)
@@ -1,7 +1,7 @@
 /*****************************************************************************
- * me.c: h264 encoder library (Motion Estimation)
+ * me.c: motion estimation
  *****************************************************************************
- * Copyright (C) 2003-2008 x264 project
+ * Copyright (C) 2003-2012 x264 project
  *
  * Authors: Loren Merritt <lorenm@u.washington.edu>
  *          Laurent Aimar <fenrir@via.ecp.fr>
@@ -20,6 +20,9 @@
  * 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., 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/common.h"
@@ -43,13 +46,14 @@ static const uint8_t subpel_iterations[][4] =
     {0,0,2,2},
     {0,0,4,10},
     {0,0,4,10},
+    {0,0,4,10},
     {0,0,4,10}};
 
 /* (x-1)%6 */
 static const uint8_t mod6m1[8] = {5,0,1,2,3,4,5,0};
 /* radius 2 hexagon. repeated entries are to avoid having to compute mod6 every time. */
-static const int hex2[8][2] = {{-1,-2}, {-2,0}, {-1,2}, {1,2}, {2,0}, {1,-2}, {-1,-2}, {-2,0}};
-static const int square1[9][2] = {{0,0}, {0,-1}, {0,1}, {-1,0}, {1,0}, {-1,-1}, {-1,1}, {1,-1}, {1,1}};
+static const int8_t hex2[8][2] = {{-1,-2}, {-2,0}, {-1,2}, {1,2}, {2,0}, {1,-2}, {-1,-2}, {-2,0}};
+static const int8_t square1[9][2] = {{0,0}, {0,-1}, {0,1}, {-1,0}, {1,0}, {-1,-1}, {-1,1}, {1,-1}, {1,1}};
 
 static void refine_subpel( x264_t *h, x264_me_t *m, int hpel_iters, int qpel_iters, int *p_halfpel_thresh, int b_refine_qpel );
 
@@ -67,7 +71,7 @@ static void refine_subpel( x264_t *h, x264_me_t *m, int hpel_iters, int qpel_ite
 #define COST_MV_HPEL( mx, my ) \
 { \
     int stride2 = 16; \
-    uint8_t *src = h->mc.get_ref( pix, &stride2, m->p_fref, stride, mx, my, bw, bh, &m->weight[0] ); \
+    pixel *src = h->mc.get_ref( pix, &stride2, m->p_fref, stride, mx, my, bw, bh, &m->weight[0] ); \
     int cost = h->pixf.fpelcmp[i_pixel]( p_fenc, FENC_STRIDE, src, stride2 ) \
              + p_cost_mvx[ mx ] + p_cost_mvy[ my ]; \
     COPY3_IF_LT( bpred_cost, cost, bpred_mx, mx, bpred_my, my ); \
@@ -75,7 +79,7 @@ static void refine_subpel( x264_t *h, x264_me_t *m, int hpel_iters, int qpel_ite
 
 #define COST_MV_X3_DIR( m0x, m0y, m1x, m1y, m2x, m2y, costs )\
 {\
-    uint8_t *pix_base = p_fref_w + bmx + bmy*stride;\
+    pixel *pix_base = p_fref_w + bmx + bmy*stride;\
     h->pixf.fpelcmp_x3[i_pixel]( p_fenc,\
         pix_base + (m0x) + (m0y)*stride,\
         pix_base + (m1x) + (m1y)*stride,\
@@ -88,7 +92,7 @@ static void refine_subpel( x264_t *h, x264_me_t *m, int hpel_iters, int qpel_ite
 
 #define COST_MV_X4_DIR( m0x, m0y, m1x, m1y, m2x, m2y, m3x, m3y, costs )\
 {\
-    uint8_t *pix_base = p_fref_w + bmx + bmy*stride;\
+    pixel *pix_base = p_fref_w + bmx + bmy*stride;\
     h->pixf.fpelcmp_x4[i_pixel]( p_fenc,\
         pix_base + (m0x) + (m0y)*stride,\
         pix_base + (m1x) + (m1y)*stride,\
@@ -103,7 +107,7 @@ static void refine_subpel( x264_t *h, x264_me_t *m, int hpel_iters, int qpel_ite
 
 #define COST_MV_X4( m0x, m0y, m1x, m1y, m2x, m2y, m3x, m3y )\
 {\
-    uint8_t *pix_base = p_fref_w + omx + omy*stride;\
+    pixel *pix_base = p_fref_w + omx + omy*stride;\
     h->pixf.fpelcmp_x4[i_pixel]( p_fenc,\
         pix_base + (m0x) + (m0y)*stride,\
         pix_base + (m1x) + (m1y)*stride,\
@@ -180,9 +184,9 @@ void x264_me_search_ref( x264_t *h, x264_me_t *m, int16_t (*mvc)[2], int i_mvc,
     int bmx, bmy, bcost;
     int bpred_mx = 0, bpred_my = 0, bpred_cost = COST_MAX;
     int omx, omy, pmx, pmy;
-    uint8_t *p_fenc = m->p_fenc[0];
-    uint8_t *p_fref_w = m->p_fref_w;
-    ALIGNED_ARRAY_16( uint8_t, pix,[16*16] );
+    pixel *p_fenc = m->p_fenc[0];
+    pixel *p_fref_w = m->p_fref_w;
+    ALIGNED_ARRAY_16( pixel, pix,[16*16] );
 
     int costs[16];
 
@@ -204,6 +208,7 @@ void x264_me_search_ref( x264_t *h, x264_me_t *m, int16_t (*mvc)[2], int i_mvc,
     const uint16_t *p_cost_mvx = m->p_cost_mv - m->mvp[0];
     const uint16_t *p_cost_mvy = m->p_cost_mv - m->mvp[1];
 
+    uint32_t pmv;
     bmx = x264_clip3( m->mvp[0], mv_x_min_qpel, mv_x_max_qpel );
     bmy = x264_clip3( m->mvp[1], mv_y_min_qpel, mv_y_max_qpel );
     pmx = ( bmx + 2 ) >> 2;
@@ -213,12 +218,12 @@ void x264_me_search_ref( x264_t *h, x264_me_t *m, int16_t (*mvc)[2], int i_mvc,
     /* try extra predictors if provided */
     if( h->mb.i_subpel_refine >= 3 )
     {
-        uint32_t bmv = pack16to32_mask(bmx,bmy);
+        pmv = pack16to32_mask(bmx,bmy);
         if( i_mvc )
             COST_MV_HPEL( bmx, bmy );
         for( int i = 0; i < i_mvc; i++ )
         {
-            if( M32( mvc[i] ) && (bmv - M32( mvc[i] )) )
+            if( M32( mvc[i] ) && (pmv != M32( mvc[i] )) )
             {
                 int mx = x264_clip3( mvc[i][0], mv_x_min_qpel, mv_x_max_qpel );
                 int my = x264_clip3( mvc[i][1], mv_y_min_qpel, mv_y_max_qpel );
@@ -232,27 +237,43 @@ void x264_me_search_ref( x264_t *h, x264_me_t *m, int16_t (*mvc)[2], int i_mvc,
     else
     {
         /* check the MVP */
-        COST_MV( pmx, pmy );
+        bmx = pmx;
+        bmy = pmy;
         /* Because we are rounding the predicted motion vector to fullpel, there will be
          * an extra MV cost in 15 out of 16 cases.  However, when the predicted MV is
          * chosen as the best predictor, it is often the case that the subpel search will
          * result in a vector at or next to the predicted motion vector.  Therefore, it is
-         * sensible to remove the cost of the MV from the rounded MVP to avoid unfairly
+         * sensible to omit the cost of the MV from the rounded MVP to avoid unfairly
          * biasing against use of the predicted motion vector. */
-        bcost -= BITS_MVD( pmx, pmy );
-        for( int i = 0; i < i_mvc; i++ )
+        bcost = h->pixf.fpelcmp[i_pixel]( p_fenc, FENC_STRIDE, &p_fref_w[bmy*stride+bmx], stride );
+        pmv = pack16to32_mask( bmx, bmy );
+        if( i_mvc > 0 )
         {
-            int mx = (mvc[i][0] + 2) >> 2;
-            int my = (mvc[i][1] + 2) >> 2;
-            if( (mx | my) && ((mx-bmx) | (my-bmy)) )
+            ALIGNED_ARRAY_8( int16_t, mvc_fpel,[16],[2] );
+            x264_predictor_roundclip( mvc_fpel, mvc, i_mvc, mv_x_min, mv_x_max, mv_y_min, mv_y_max );
+            bcost <<= 4;
+            for( int i = 1; i <= i_mvc; i++ )
+            {
+                if( M32( mvc_fpel[i-1] ) && (pmv != M32( mvc[i-1] )) )
+                {
+                    int mx = mvc_fpel[i-1][0];
+                    int my = mvc_fpel[i-1][1];
+                    int cost = h->pixf.fpelcmp[i_pixel]( p_fenc, FENC_STRIDE, &p_fref_w[my*stride+mx], stride ) + BITS_MVD( mx, my );
+                    cost = (cost << 4) + i;
+                    COPY1_IF_LT( bcost, cost );
+                }
+            }
+            if( bcost&15 )
             {
-                mx = x264_clip3( mx, mv_x_min, mv_x_max );
-                my = x264_clip3( my, mv_y_min, mv_y_max );
-                COST_MV( mx, my );
+                bmx = mvc_fpel[(bcost&15)-1][0];
+                bmy = mvc_fpel[(bcost&15)-1][1];
             }
+            bcost >>= 4;
         }
     }
-    COST_MV( 0, 0 );
+
+    if( pmv )
+        COST_MV( 0, 0 );
 
     switch( h->mb.i_me_method )
     {
@@ -260,7 +281,7 @@ void x264_me_search_ref( x264_t *h, x264_me_t *m, int16_t (*mvc)[2], int i_mvc,
         {
             /* diamond search, radius 1 */
             bcost <<= 4;
-            int i = 0;
+            int i = i_me_range;
             do
             {
                 COST_MV_X4_DIR( 0,-1, 0,1, -1,0, 1,0, costs );
@@ -273,15 +294,13 @@ void x264_me_search_ref( x264_t *h, x264_me_t *m, int16_t (*mvc)[2], int i_mvc,
                 bmx -= (bcost<<28)>>30;
                 bmy -= (bcost<<30)>>30;
                 bcost &= ~15;
-                if( !CHECK_MVRANGE(bmx, bmy) )
-                    break;
-            } while( ++i < i_me_range );
+            } while( --i && CHECK_MVRANGE(bmx, bmy) );
             bcost >>= 4;
             break;
         }
 
         case X264_ME_HEX:
-            {
+        {
     me_hex2:
             /* hexagon search, radius 2 */
     #if 0
@@ -320,7 +339,7 @@ void x264_me_search_ref( x264_t *h, x264_me_t *m, int16_t (*mvc)[2], int i_mvc,
                 bmy += hex2[dir+1][1];
 
                 /* half hexagon, not overlapping the previous iteration */
-                for( int i = 1; i < i_me_range>>1 && CHECK_MVRANGE(bmx, bmy); i++ )
+                for( int i = (i_me_range>>1) - 1; i > 0 && CHECK_MVRANGE(bmx, bmy); i-- )
                 {
                     COST_MV_X3_DIR( hex2[dir+0][0], hex2[dir+0][1],
                                     hex2[dir+1][0], hex2[dir+1][1],
@@ -362,7 +381,7 @@ void x264_me_search_ref( x264_t *h, x264_me_t *m, int16_t (*mvc)[2], int i_mvc,
             /* Uneven-cross Multi-Hexagon-grid Search
              * as in JM, except with different early termination */
 
-            static const int x264_pixel_size_shift[7] = { 0, 1, 1, 2, 3, 3, 4 };
+            static const uint8_t x264_pixel_size_shift[7] = { 0, 1, 1, 2, 3, 3, 4 };
 
             int ucost1, ucost2;
             int cross_start = 1;
@@ -409,7 +428,7 @@ void x264_me_search_ref( x264_t *h, x264_me_t *m, int16_t (*mvc)[2], int i_mvc,
                 /* range multipliers based on casual inspection of some statistics of
                  * average distance between current predictor and final mv found by ESA.
                  * these have not been tuned much by actual encoding. */
-                static const int range_mul[4][4] =
+                static const uint8_t range_mul[4][4] =
                 {
                     { 3, 3, 4, 4 },
                     { 3, 4, 4, 4 },
@@ -453,7 +472,7 @@ void x264_me_search_ref( x264_t *h, x264_me_t *m, int16_t (*mvc)[2], int i_mvc,
                         : mvd < 20*denom ? 1
                         : mvd < 40*denom ? 2 : 3;
 
-                i_me_range = i_me_range * range_mul[mvd_ctx][sad_ctx] / 4;
+                i_me_range = i_me_range * range_mul[mvd_ctx][sad_ctx] >> 2;
             }
 
             /* FIXME if the above DIA2/OCT2/CROSS found a new mv, it has not updated omx/omy.
@@ -469,7 +488,7 @@ void x264_me_search_ref( x264_t *h, x264_me_t *m, int16_t (*mvc)[2], int i_mvc,
             int i = 1;
             do
             {
-                static const int hex4[16][2] = {
+                static const int8_t hex4[16][2] = {
                     { 0,-4}, { 0, 4}, {-2,-3}, { 2,-3},
                     {-4,-2}, { 4,-2}, {-4,-1}, { 4,-1},
                     {-4, 0}, { 4, 0}, {-4, 1}, { 4, 1},
@@ -490,7 +509,7 @@ void x264_me_search_ref( x264_t *h, x264_me_t *m, int16_t (*mvc)[2], int i_mvc,
                 else
                 {
                     int dir = 0;
-                    uint8_t *pix_base = p_fref_w + omx + (omy-4*i)*stride;
+                    pixel *pix_base = p_fref_w + omx + (omy-4*i)*stride;
                     int dy = i*stride;
 #define SADS(k,x0,y0,x1,y1,x2,y2,x3,y3)\
                     h->pixf.fpelcmp_x4[i_pixel]( p_fenc,\
@@ -565,21 +584,19 @@ void x264_me_search_ref( x264_t *h, x264_me_t *m, int16_t (*mvc)[2], int i_mvc,
 #if 0
             /* plain old exhaustive search */
             for( int my = min_y; my <= max_y; my++ )
-                for( int mx = min_x; mx <= max_x; mx++ )
+                for( int mx = min_x; mx < min_x + width; mx++ )
                     COST_MV( mx, my );
 #else
             /* successive elimination by comparing DC before a full SAD,
              * because sum(abs(diff)) >= abs(diff(sum)). */
             uint16_t *sums_base = m->integral;
-            /* due to a GCC bug on some platforms (win32?), zero[] may not actually be aligned.
-             * this is not a problem because it is not used for any SSE instructions. */
-            ALIGNED_16( static uint8_t zero[8*FENC_STRIDE] );
+            ALIGNED_16( static pixel zero[8*FENC_STRIDE] ) = {0};
             ALIGNED_ARRAY_16( int, enc_dc,[4] );
             int sad_size = i_pixel <= PIXEL_8x8 ? PIXEL_8x8 : PIXEL_4x4;
             int delta = x264_pixel_size[sad_size].w;
             int16_t *xs = h->scratch_buffer;
             int xn;
-            uint16_t *cost_fpel_mvx = h->cost_mv_fpel[x264_lambda_tab[h->mb.i_qp]][-m->mvp[0]&3] + (-m->mvp[0]>>2);
+            uint16_t *cost_fpel_mvx = h->cost_mv_fpel[h->mb.i_qp][-m->mvp[0]&3] + (-m->mvp[0]>>2);
 
             h->pixf.sad_x4[sad_size]( zero, p_fenc, p_fenc+delta,
                 p_fenc+delta*FENC_STRIDE, p_fenc+delta+delta*FENC_STRIDE,
@@ -594,7 +611,7 @@ void x264_me_search_ref( x264_t *h, x264_me_t *m, int16_t (*mvc)[2], int i_mvc,
             if( h->mb.i_me_method == X264_ME_TESA )
             {
                 // ADS threshold, then SAD threshold, then keep the best few SADs, then SATD
-                mvsad_t *mvsads = (mvsad_t *)(xs + ((width+15)&~15));
+                mvsad_t *mvsads = (mvsad_t *)(xs + ((width+15)&~15) + 4);
                 int nmvsad = 0, limit;
                 int sad_thresh = i_me_range <= 16 ? 10 : i_me_range <= 24 ? 11 : 12;
                 int bsad = h->pixf.sad[i_pixel]( p_fenc, FENC_STRIDE, p_fref_w+bmy*stride+bmx, stride )
@@ -607,10 +624,10 @@ void x264_me_search_ref( x264_t *h, x264_me_t *m, int16_t (*mvc)[2], int i_mvc,
                         continue;
                     bsad -= ycost;
                     xn = h->pixf.ads[i_pixel]( enc_dc, sums_base + min_x + my * stride, delta,
-                                               cost_fpel_mvx+min_x, xs, width, bsad*17/16 );
+                                               cost_fpel_mvx+min_x, xs, width, bsad * 17 >> 4 );
                     for( i = 0; i < xn-2; i += 3 )
                     {
-                        uint8_t *ref = p_fref_w+min_x+my*stride;
+                        pixel *ref = p_fref_w+min_x+my*stride;
                         int sads[3];
                         h->pixf.sad_x3[i_pixel]( p_fenc, ref+xs[i], ref+xs[i+1], ref+xs[i+2], stride, sads );
                         for( int j = 0; j < 3; j++ )
@@ -643,7 +660,7 @@ void x264_me_search_ref( x264_t *h, x264_me_t *m, int16_t (*mvc)[2], int i_mvc,
                     bsad += ycost;
                 }
 
-                limit = i_me_range / 2;
+                limit = i_me_range >> 1;
                 sad_thresh = bsad*sad_thresh>>3;
                 while( nmvsad > limit*2 && sad_thresh > bsad )
                 {
@@ -657,7 +674,7 @@ void x264_me_search_ref( x264_t *h, x264_me_t *m, int16_t (*mvc)[2], int i_mvc,
                         if( WORD_SIZE == 8 && sizeof(mvsad_t) == 8 )
                         {
                             uint64_t mvsad = M64( &mvsads[i] ) = M64( &mvsads[j] );
-#ifdef WORDS_BIGENDIAN
+#if WORDS_BIGENDIAN
                             mvsad >>= 32;
 #endif
                             sad = mvsad;
@@ -759,7 +776,7 @@ void x264_me_refine_qpel_refdupe( x264_t *h, x264_me_t *m, int *p_halfpel_thresh
 #define COST_MV_SAD( mx, my ) \
 { \
     int stride = 16; \
-    uint8_t *src = h->mc.get_ref( pix[0], &stride, m->p_fref, m->i_stride[0], mx, my, bw, bh, &m->weight[0] ); \
+    pixel *src = h->mc.get_ref( pix, &stride, m->p_fref, m->i_stride[0], mx, my, bw, bh, &m->weight[0] ); \
     int cost = h->pixf.fpelcmp[i_pixel]( m->p_fenc[0], FENC_STRIDE, src, stride ) \
              + p_cost_mvx[ mx ] + p_cost_mvy[ my ]; \
     COPY3_IF_LT( bcost, cost, bmx, mx, bmy, my ); \
@@ -769,23 +786,36 @@ void x264_me_refine_qpel_refdupe( x264_t *h, x264_me_t *m, int *p_halfpel_thresh
 if( b_refine_qpel || (dir^1) != odir ) \
 { \
     int stride = 16; \
-    uint8_t *src = h->mc.get_ref( pix[0], &stride, m->p_fref, m->i_stride[0], mx, my, bw, bh, &m->weight[0] ); \
+    pixel *src = h->mc.get_ref( pix, &stride, &m->p_fref[0], m->i_stride[0], mx, my, bw, bh, &m->weight[0] ); \
     int cost = h->pixf.mbcmp_unaligned[i_pixel]( m->p_fenc[0], FENC_STRIDE, src, stride ) \
              + p_cost_mvx[ mx ] + p_cost_mvy[ my ]; \
     if( b_chroma_me && cost < bcost ) \
     { \
-        h->mc.mc_chroma( pix[0], 8, m->p_fref[4], m->i_stride[1], mx, my + mvy_offset, bw/2, bh/2 ); \
-        if( m->weight[1].weightfn ) \
-            m->weight[1].weightfn[x264_pixel_size[i_pixel].w>>3]( pix[0], 8, pix[0], 8, \
-                                                                  &m->weight[1], x264_pixel_size[i_pixel].h>>1 ); \
-        cost += h->pixf.mbcmp[i_pixel+3]( m->p_fenc[1], FENC_STRIDE, pix[0], 8 ); \
-        if( cost < bcost ) \
+        if( CHROMA444 ) \
         { \
-            h->mc.mc_chroma( pix[0], 8, m->p_fref[5], m->i_stride[1], mx, my + mvy_offset, bw/2, bh/2 ); \
-            if( m->weight[2].weightfn ) \
-                m->weight[2].weightfn[x264_pixel_size[i_pixel].w>>3]( pix[0], 8, pix[0], 8, \
-                                                                      &m->weight[2], x264_pixel_size[i_pixel].h>>1 ); \
-            cost += h->pixf.mbcmp[i_pixel+3]( m->p_fenc[2], FENC_STRIDE, pix[0], 8 ); \
+            stride = 16; \
+            src = h->mc.get_ref( pix, &stride, &m->p_fref[4], m->i_stride[1], mx, my, bw, bh, &m->weight[1] ); \
+            cost += h->pixf.mbcmp_unaligned[i_pixel]( m->p_fenc[1], FENC_STRIDE, src, stride ); \
+            if( cost < bcost ) \
+            { \
+                stride = 16; \
+                src = h->mc.get_ref( pix, &stride, &m->p_fref[8], m->i_stride[2], mx, my, bw, bh, &m->weight[2] ); \
+                cost += h->pixf.mbcmp_unaligned[i_pixel]( m->p_fenc[2], FENC_STRIDE, src, stride ); \
+            } \
+        } \
+        else \
+        { \
+            h->mc.mc_chroma( pix, pix+8, 16, m->p_fref[4], m->i_stride[1], \
+                             mx, 2*(my+mvy_offset)>>chroma_v_shift, bw>>1, bh>>chroma_v_shift ); \
+            if( m->weight[1].weightfn ) \
+                m->weight[1].weightfn[bw>>3]( pix, 16, pix, 16, &m->weight[1], bh>>chroma_v_shift ); \
+            cost += h->pixf.mbcmp[chromapix]( m->p_fenc[1], FENC_STRIDE, pix, 16 ); \
+            if( cost < bcost ) \
+            { \
+                if( m->weight[2].weightfn ) \
+                    m->weight[2].weightfn[bw>>3]( pix+8, 16, pix+8, 16, &m->weight[2], bh>>chroma_v_shift ); \
+                cost += h->pixf.mbcmp[chromapix]( m->p_fenc[2], FENC_STRIDE, pix+8, 16 ); \
+            } \
         } \
     } \
     COPY4_IF_LT( bcost, cost, bmx, mx, bmy, my, bdir, dir ); \
@@ -798,10 +828,12 @@ static void refine_subpel( x264_t *h, x264_me_t *m, int hpel_iters, int qpel_ite
     const uint16_t *p_cost_mvx = m->p_cost_mv - m->mvp[0];
     const uint16_t *p_cost_mvy = m->p_cost_mv - m->mvp[1];
     const int i_pixel = m->i_pixel;
-    const int b_chroma_me = h->mb.b_chroma_me && i_pixel <= PIXEL_8x8;
-    const int mvy_offset = h->mb.b_interlaced & m->i_ref ? (h->mb.i_mb_y & 1)*4 - 2 : 0;
+    const int b_chroma_me = h->mb.b_chroma_me && (i_pixel <= PIXEL_8x8 || CHROMA444);
+    int chromapix = h->luma2chroma_pixel[i_pixel];
+    int chroma_v_shift = CHROMA_V_SHIFT;
+    int mvy_offset = chroma_v_shift & MB_INTERLACED & m->i_ref ? (h->mb.i_mb_y & 1)*4 - 2 : 0;
 
-    ALIGNED_ARRAY_16( uint8_t, pix,[2],[32*18] );   // really 17x17, but round up for alignment
+    ALIGNED_ARRAY_16( pixel, pix,[64*18] ); // really 17x17x2, but round up for alignment
 
     int bmx = m->mv[0];
     int bmy = m->mv[1];
@@ -822,10 +854,10 @@ static void refine_subpel( x264_t *h, x264_me_t *m, int hpel_iters, int qpel_ite
     {
         int omx = bmx, omy = bmy;
         int costs[4];
-        int stride = 32; // candidates are either all hpel or all qpel, so one stride is enough
-        uint8_t *src0, *src1, *src2, *src3;
-        src0 = h->mc.get_ref( pix[0], &stride, m->p_fref, m->i_stride[0], omx, omy-2, bw, bh+1, &m->weight[0] );
-        src2 = h->mc.get_ref( pix[1], &stride, m->p_fref, m->i_stride[0], omx-2, omy, bw+4, bh, &m->weight[0] );
+        int stride = 64; // candidates are either all hpel or all qpel, so one stride is enough
+        pixel *src0, *src1, *src2, *src3;
+        src0 = h->mc.get_ref( pix,    &stride, m->p_fref, m->i_stride[0], omx, omy-2, bw, bh+1, &m->weight[0] );
+        src2 = h->mc.get_ref( pix+32, &stride, m->p_fref, m->i_stride[0], omx-2, omy, bw+4, bh, &m->weight[0] );
         src1 = src0 + stride;
         src3 = src2 + 1;
         h->pixf.fpelcmp_x4[i_pixel]( m->p_fenc[0], src0, src1, src2, src3, stride, costs );
@@ -837,7 +869,7 @@ static void refine_subpel( x264_t *h, x264_me_t *m, int hpel_iters, int qpel_ite
             break;
     }
 
-    if( !b_refine_qpel )
+    if( !b_refine_qpel && (h->pixf.mbcmp_unaligned[0] != h->pixf.fpelcmp[0] || b_chroma_me) )
     {
         bcost = COST_MAX;
         COST_MV_SATD( bmx, bmy, -1 );
@@ -859,7 +891,7 @@ static void refine_subpel( x264_t *h, x264_me_t *m, int hpel_iters, int qpel_ite
     }
 
     /* quarterpel diamond search */
-    if( h->mb.i_subpel_refine > 1 )
+    if( h->mb.i_subpel_refine != 1 )
     {
         bdir = -1;
         for( int i = qpel_iters; i > 0; i-- )
@@ -882,11 +914,11 @@ static void refine_subpel( x264_t *h, x264_me_t *m, int hpel_iters, int qpel_ite
         int costs[4];
         int omx = bmx, omy = bmy;
         /* We have to use mc_luma because all strides must be the same to use fpelcmp_x4 */
-        h->mc.mc_luma( pix[0]   , 32, m->p_fref, m->i_stride[0], omx, omy-1, bw, bh, &m->weight[0] );
-        h->mc.mc_luma( pix[0]+16, 32, m->p_fref, m->i_stride[0], omx, omy+1, bw, bh, &m->weight[0] );
-        h->mc.mc_luma( pix[1]   , 32, m->p_fref, m->i_stride[0], omx-1, omy, bw, bh, &m->weight[0] );
-        h->mc.mc_luma( pix[1]+16, 32, m->p_fref, m->i_stride[0], omx+1, omy, bw, bh, &m->weight[0] );
-        h->pixf.fpelcmp_x4[i_pixel]( m->p_fenc[0], pix[0], pix[0]+16, pix[1], pix[1]+16, 32, costs );
+        h->mc.mc_luma( pix   , 64, m->p_fref, m->i_stride[0], omx, omy-1, bw, bh, &m->weight[0] );
+        h->mc.mc_luma( pix+16, 64, m->p_fref, m->i_stride[0], omx, omy+1, bw, bh, &m->weight[0] );
+        h->mc.mc_luma( pix+32, 64, m->p_fref, m->i_stride[0], omx-1, omy, bw, bh, &m->weight[0] );
+        h->mc.mc_luma( pix+48, 64, m->p_fref, m->i_stride[0], omx+1, omy, bw, bh, &m->weight[0] );
+        h->pixf.fpelcmp_x4[i_pixel]( m->p_fenc[0], pix, pix+16, pix+32, pix+48, 64, costs );
         COPY2_IF_LT( bcost, costs[0] + p_cost_mvx[omx  ] + p_cost_mvy[omy-1], bmy, omy-1 );
         COPY2_IF_LT( bcost, costs[1] + p_cost_mvx[omx  ] + p_cost_mvy[omy+1], bmy, omy+1 );
         COPY3_IF_LT( bcost, costs[2] + p_cost_mvx[omx-1] + p_cost_mvy[omy  ], bmx, omx-1, bmy, omy );
@@ -896,25 +928,36 @@ static void refine_subpel( x264_t *h, x264_me_t *m, int hpel_iters, int qpel_ite
     m->cost = bcost;
     m->mv[0] = bmx;
     m->mv[1] = bmy;
-    m->cost_mv = p_cost_mvx[ bmx ] + p_cost_mvy[ bmy ];
+    m->cost_mv = p_cost_mvx[bmx] + p_cost_mvy[bmy];
 }
 
-#define BIME_CACHE( dx, dy, list ) \
-{ \
+#define BIME_CACHE( dx, dy, list )\
+{\
     x264_me_t *m = m##list;\
-    int i = 4 + 3*dx + dy; \
+    int i = 4 + 3*dx + dy;\
     int mvx = bm##list##x+dx;\
     int mvy = bm##list##y+dy;\
-    stride[list][i] = bw;\
-    src[list][i] = h->mc.get_ref( pixy_buf[list][i], &stride[list][i], m->p_fref, m->i_stride[0], mvx, mvy, bw, bh, weight_none ); \
+    stride[0][list][i] = bw;\
+    src[0][list][i] = h->mc.get_ref( pixy_buf[list][i], &stride[0][list][i], &m->p_fref[0],\
+                                     m->i_stride[0], mvx, mvy, bw, bh, x264_weight_none );\
     if( rd )\
     {\
-        h->mc.mc_chroma( pixu_buf[list][i], 8, m->p_fref[4], m->i_stride[1], mvx, mvy + mv##list##y_offset, bw>>1, bh>>1 );\
-        h->mc.mc_chroma( pixv_buf[list][i], 8, m->p_fref[5], m->i_stride[1], mvx, mvy + mv##list##y_offset, bw>>1, bh>>1 );\
+        if( CHROMA444 )\
+        {\
+            stride[1][list][i] = bw;\
+            src[1][list][i] = h->mc.get_ref( pixu_buf[list][i], &stride[1][list][i], &m->p_fref[4],\
+                                             m->i_stride[1], mvx, mvy, bw, bh, x264_weight_none );\
+            stride[2][list][i] = bw;\
+            src[2][list][i] = h->mc.get_ref( pixv_buf[list][i], &stride[2][list][i], &m->p_fref[8],\
+                                             m->i_stride[2], mvx, mvy, bw, bh, x264_weight_none );\
+        }\
+        else\
+            h->mc.mc_chroma( pixu_buf[list][i], pixv_buf[list][i], 8, m->p_fref[4], m->i_stride[1],\
+                             mvx, 2*(mvy+mv##list##y_offset)>>chroma_v_shift, bw>>1, bh>>chroma_v_shift );\
     }\
 }
 
-#define SATD_THRESH 17/16
+#define SATD_THRESH(cost) (cost+(cost>>4))
 
 /* Don't unroll the BIME_CACHE loop. I couldn't find any way to force this
  * other than making its iteration count not a compile-time constant. */
@@ -922,23 +965,30 @@ int x264_iter_kludge = 0;
 
 static void ALWAYS_INLINE x264_me_refine_bidir( x264_t *h, x264_me_t *m0, x264_me_t *m1, int i_weight, int i8, int i_lambda2, int rd )
 {
-    int16_t *cache0_mv = h->mb.cache.mv[0][x264_scan8[i8*4]];
-    int16_t *cache1_mv = h->mb.cache.mv[1][x264_scan8[i8*4]];
+    int x = i8&1;
+    int y = i8>>1;
+    int s8 = X264_SCAN8_0 + 2*x + 16*y;
+    int16_t *cache0_mv = h->mb.cache.mv[0][s8];
+    int16_t *cache1_mv = h->mb.cache.mv[1][s8];
     const int i_pixel = m0->i_pixel;
     const int bw = x264_pixel_size[i_pixel].w;
     const int bh = x264_pixel_size[i_pixel].h;
-    ALIGNED_ARRAY_16( uint8_t, pixy_buf,[2],[9][16*16] );
-    ALIGNED_ARRAY_8( uint8_t, pixu_buf,[2],[9][8*8] );
-    ALIGNED_ARRAY_8( uint8_t, pixv_buf,[2],[9][8*8] );
-    uint8_t *src[2][9];
-    uint8_t *pix  = &h->mb.pic.p_fdec[0][(i8>>1)*8*FDEC_STRIDE+(i8&1)*8];
-    uint8_t *pixu = &h->mb.pic.p_fdec[1][(i8>>1)*4*FDEC_STRIDE+(i8&1)*4];
-    uint8_t *pixv = &h->mb.pic.p_fdec[2][(i8>>1)*4*FDEC_STRIDE+(i8&1)*4];
-    const int ref0 = h->mb.cache.ref[0][x264_scan8[i8*4]];
-    const int ref1 = h->mb.cache.ref[1][x264_scan8[i8*4]];
-    const int mv0y_offset = h->mb.b_interlaced & ref0 ? (h->mb.i_mb_y & 1)*4 - 2 : 0;
-    const int mv1y_offset = h->mb.b_interlaced & ref1 ? (h->mb.i_mb_y & 1)*4 - 2 : 0;
-    int stride[2][9];
+    ALIGNED_ARRAY_16( pixel, pixy_buf,[2],[9][16*16] );
+    ALIGNED_ARRAY_16( pixel, pixu_buf,[2],[9][16*16] );
+    ALIGNED_ARRAY_16( pixel, pixv_buf,[2],[9][16*16] );
+    pixel *src[3][2][9];
+    int chromapix = h->luma2chroma_pixel[i_pixel];
+    int chroma_v_shift = CHROMA_V_SHIFT;
+    int chroma_x = (8 >> CHROMA_H_SHIFT) * x;
+    int chroma_y = (8 >> chroma_v_shift) * y;
+    pixel *pix  = &h->mb.pic.p_fdec[0][8*x + 8*y*FDEC_STRIDE];
+    pixel *pixu = &h->mb.pic.p_fdec[1][chroma_x + chroma_y*FDEC_STRIDE];
+    pixel *pixv = &h->mb.pic.p_fdec[2][chroma_x + chroma_y*FDEC_STRIDE];
+    int ref0 = h->mb.cache.ref[0][s8];
+    int ref1 = h->mb.cache.ref[1][s8];
+    const int mv0y_offset = chroma_v_shift & MB_INTERLACED & ref0 ? (h->mb.i_mb_y & 1)*4 - 2 : 0;
+    const int mv1y_offset = chroma_v_shift & MB_INTERLACED & ref1 ? (h->mb.i_mb_y & 1)*4 - 2 : 0;
+    int stride[3][2][9];
     int bm0x = m0->mv[0];
     int bm0y = m0->mv[1];
     int bm1x = m1->mv[0];
@@ -950,7 +1000,7 @@ static void ALWAYS_INLINE x264_me_refine_bidir( x264_t *h, x264_me_t *m0, x264_m
     /* each byte of visited represents 8 possible m1y positions, so a 4D array isn't needed */
     ALIGNED_ARRAY_16( uint8_t, visited,[8],[8][8] );
     /* all permutations of an offset in up to 2 of the dimensions */
-    static const int8_t dia4d[33][4] =
+    ALIGNED_4( static const int8_t dia4d[33][4] ) =
     {
         {0,0,0,0},
         {0,0,0,1}, {0,0,0,-1}, {0,0,1,0}, {0,0,-1,0},
@@ -1008,18 +1058,26 @@ static void ALWAYS_INLINE x264_me_refine_bidir( x264_t *h, x264_me_t *m0, x264_m
                 int i0 = 4 + 3*dia4d[j][0] + dia4d[j][1];
                 int i1 = 4 + 3*dia4d[j][2] + dia4d[j][3];
                 visited[(m0x)&7][(m0y)&7][(m1x)&7] |= (1<<((m1y)&7));
-                h->mc.avg[i_pixel]( pix, FDEC_STRIDE, src[0][i0], stride[0][i0], src[1][i1], stride[1][i1], i_weight );
+                h->mc.avg[i_pixel]( pix, FDEC_STRIDE, src[0][0][i0], stride[0][0][i0], src[0][1][i1], stride[0][1][i1], i_weight );
                 int cost = h->pixf.mbcmp[i_pixel]( m0->p_fenc[0], FENC_STRIDE, pix, FDEC_STRIDE )
                          + p_cost_m0x[m0x] + p_cost_m0y[m0y] + p_cost_m1x[m1x] + p_cost_m1y[m1y];
                 if( rd )
                 {
-                    if( cost < bcost * SATD_THRESH )
+                    if( cost < SATD_THRESH(bcost) )
                     {
                         bcost = X264_MIN( cost, bcost );
                         M32( cache0_mv ) = pack16to32_mask(m0x,m0y);
                         M32( cache1_mv ) = pack16to32_mask(m1x,m1y);
-                        h->mc.avg[i_pixel+3]( pixu, FDEC_STRIDE, pixu_buf[0][i0], 8, pixu_buf[1][i1], 8, i_weight );
-                        h->mc.avg[i_pixel+3]( pixv, FDEC_STRIDE, pixv_buf[0][i0], 8, pixv_buf[1][i1], 8, i_weight );
+                        if( CHROMA444 )
+                        {
+                            h->mc.avg[i_pixel]( pixu, FDEC_STRIDE, src[1][0][i0], stride[1][0][i0], src[1][1][i1], stride[1][1][i1], i_weight );
+                            h->mc.avg[i_pixel]( pixv, FDEC_STRIDE, src[2][0][i0], stride[2][0][i0], src[2][1][i1], stride[2][1][i1], i_weight );
+                        }
+                        else
+                        {
+                            h->mc.avg[chromapix]( pixu, FDEC_STRIDE, pixu_buf[0][i0], 8, pixu_buf[1][i1], 8, i_weight );
+                            h->mc.avg[chromapix]( pixv, FDEC_STRIDE, pixv_buf[0][i0], 8, pixv_buf[1][i1], 8, i_weight );
+                        }
                         uint64_t costrd = x264_rd_cost_part( h, i_lambda2, i8*4, m0->i_pixel );
                         COPY2_IF_LT( bcostrd, costrd, bestj, j );
                     }
@@ -1043,13 +1101,13 @@ static void ALWAYS_INLINE x264_me_refine_bidir( x264_t *h, x264_me_t *m0, x264_m
 
     if( rd )
     {
-        x264_macroblock_cache_mv ( h, (i8&1)*2, (i8>>1)*2, bw>>2, bh>>2, 0, pack16to32_mask(bm0x, bm0y) );
+        x264_macroblock_cache_mv ( h, 2*x, 2*y, bw>>2, bh>>2, 0, pack16to32_mask(bm0x, bm0y) );
         amvd = pack8to16( X264_MIN(abs(bm0x - m0->mvp[0]),33), X264_MIN(abs(bm0y - m0->mvp[1]),33) );
-        x264_macroblock_cache_mvd( h, (i8&1)*2, (i8>>1)*2, bw>>2, bh>>2, 0, amvd );
+        x264_macroblock_cache_mvd( h, 2*x, 2*y, bw>>2, bh>>2, 0, amvd );
 
-        x264_macroblock_cache_mv ( h, (i8&1)*2, (i8>>1)*2, bw>>2, bh>>2, 1, pack16to32_mask(bm1x, bm1y) );
+        x264_macroblock_cache_mv ( h, 2*x, 2*y, bw>>2, bh>>2, 1, pack16to32_mask(bm1x, bm1y) );
         amvd = pack8to16( X264_MIN(abs(bm1x - m1->mvp[0]),33), X264_MIN(abs(bm1y - m1->mvp[1]),33) );
-        x264_macroblock_cache_mvd( h, (i8&1)*2, (i8>>1)*2, bw>>2, bh>>2, 1, amvd );
+        x264_macroblock_cache_mvd( h, 2*x, 2*y, bw>>2, bh>>2, 1, amvd );
     }
 
     m0->mv[0] = bm0x;
@@ -1088,15 +1146,24 @@ void x264_me_refine_bidir_rd( x264_t *h, x264_me_t *m0, x264_me_t *m1, int i_wei
 
 #define COST_MV_RD( mx, my, satd, do_dir, mdir ) \
 { \
-    if( satd <= bsatd * SATD_THRESH ) \
+    if( satd <= SATD_THRESH(bsatd) ) \
     { \
         uint64_t cost; \
         M32( cache_mv ) = pack16to32_mask(mx,my); \
-        if( m->i_pixel <= PIXEL_8x8 )\
-        {\
-            h->mc.mc_chroma( pixu, FDEC_STRIDE, m->p_fref[4], m->i_stride[1], mx, my + mvy_offset, bw>>1, bh>>1 );\
-            h->mc.mc_chroma( pixv, FDEC_STRIDE, m->p_fref[5], m->i_stride[1], mx, my + mvy_offset, bw>>1, bh>>1 );\
-        }\
+        if( CHROMA444 ) \
+        { \
+            h->mc.mc_luma( pixu, FDEC_STRIDE, &m->p_fref[4], m->i_stride[1], mx, my, bw, bh, &m->weight[1] ); \
+            h->mc.mc_luma( pixv, FDEC_STRIDE, &m->p_fref[8], m->i_stride[2], mx, my, bw, bh, &m->weight[2] ); \
+        } \
+        else if( m->i_pixel <= PIXEL_8x8 ) \
+        { \
+            h->mc.mc_chroma( pixu, pixv, FDEC_STRIDE, m->p_fref[4], m->i_stride[1], \
+                             mx, 2*(my+mvy_offset)>>chroma_v_shift, bw>>1, bh>>chroma_v_shift ); \
+            if( m->weight[1].weightfn ) \
+                m->weight[1].weightfn[bw>>3]( pixu, FDEC_STRIDE, pixu, FDEC_STRIDE, &m->weight[1], bh>>chroma_v_shift ); \
+            if( m->weight[2].weightfn ) \
+                m->weight[2].weightfn[bw>>3]( pixv, FDEC_STRIDE, pixv, FDEC_STRIDE, &m->weight[2], bh>>chroma_v_shift ); \
+        } \
         cost = x264_rd_cost_part( h, i_lambda2, i4, m->i_pixel ); \
         COPY4_IF_LT( bcost, cost, bmx, mx, bmy, my, dir, do_dir?mdir:dir ); \
     } \
@@ -1109,21 +1176,30 @@ void x264_me_refine_qpel_rd( x264_t *h, x264_me_t *m, int i_lambda2, int i4, int
     const int bw = x264_pixel_size[m->i_pixel].w;
     const int bh = x264_pixel_size[m->i_pixel].h;
     const int i_pixel = m->i_pixel;
-    const int mvy_offset = h->mb.b_interlaced & m->i_ref ? (h->mb.i_mb_y & 1)*4 - 2 : 0;
+    int chroma_v_shift = CHROMA_V_SHIFT;
+    int mvy_offset = chroma_v_shift & MB_INTERLACED & m->i_ref ? (h->mb.i_mb_y & 1)*4 - 2 : 0;
 
     uint64_t bcost = COST_MAX64;
     int bmx = m->mv[0];
     int bmy = m->mv[1];
     int omx, omy, pmx, pmy;
-    unsigned bsatd;
-    int satd;
+    int satd, bsatd;
     int dir = -2;
     int i8 = i4>>2;
     uint16_t amvd;
 
-    uint8_t *pix  = &h->mb.pic.p_fdec[0][block_idx_xy_fdec[i4]];
-    uint8_t *pixu = &h->mb.pic.p_fdec[1][(i8>>1)*4*FDEC_STRIDE+(i8&1)*4];
-    uint8_t *pixv = &h->mb.pic.p_fdec[2][(i8>>1)*4*FDEC_STRIDE+(i8&1)*4];
+    pixel *pix  = &h->mb.pic.p_fdec[0][block_idx_xy_fdec[i4]];
+    pixel *pixu, *pixv;
+    if( CHROMA444 )
+    {
+        pixu = &h->mb.pic.p_fdec[1][block_idx_xy_fdec[i4]];
+        pixv = &h->mb.pic.p_fdec[2][block_idx_xy_fdec[i4]];
+    }
+    else
+    {
+        pixu = &h->mb.pic.p_fdec[1][(i8>>1)*(8*FDEC_STRIDE>>chroma_v_shift)+(i8&1)*4];
+        pixv = &h->mb.pic.p_fdec[2][(i8>>1)*(8*FDEC_STRIDE>>chroma_v_shift)+(i8&1)*4];
+    }
 
     h->mb.b_skip_mc = 1;
 
@@ -1207,7 +1283,7 @@ void x264_me_refine_qpel_rd( x264_t *h, x264_me_t *m, int i_lambda2, int i4, int
     m->mv[0] = bmx;
     m->mv[1] = bmy;
     x264_macroblock_cache_mv ( h, block_idx_x[i4], block_idx_y[i4], bw>>2, bh>>2, i_list, pack16to32_mask(bmx, bmy) );
-    amvd = pack8to16( X264_MIN(abs(bmx - m->mvp[0]),33), X264_MIN(abs(bmy - m->mvp[1]),33) );
+    amvd = pack8to16( X264_MIN(abs(bmx - m->mvp[0]),66), X264_MIN(abs(bmy - m->mvp[1]),66) );
     x264_macroblock_cache_mvd( h, block_idx_x[i4], block_idx_y[i4], bw>>2, bh>>2, i_list, amvd );
     h->mb.b_skip_mc = 0;
 }