libavcodec/motion_est.c

   1 /*
   2  * Motion estimation
   3  * Copyright (c) 2000,2001 Fabrice Bellard
   4  * Copyright (c) 2002-2004 Michael Niedermayer
   5  *
   6  * new motion estimation (X1/EPZS) by Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
   7  *
   8  * This file is part of FFmpeg.
   9  *
  10  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
  11  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  12  * License as published by the Free Software Foundation; either
  13  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  14  *
  15  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  16  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  17  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  18  * Lesser General Public License for more details.
  19  *
  20  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  21  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  22  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  23  */
  24
  25 /**
  26  * @file
  27  * Motion estimation.
  28  */
  29
  30 #include <stdlib.h>
  31 #include <stdio.h>
  32 #include <limits.h>
  33
  34 #include "avcodec.h"
  35 #include "mathops.h"
  36 #include "motion_est.h"
  37 #include "mpegutils.h"
  38 #include "mpegvideoenc.h"
  39
  40 #define P_LEFT P[1]
  41 #define P_TOP P[2]
  42 #define P_TOPRIGHT P[3]
  43 #define P_MEDIAN P[4]
  44 #define P_MV1 P[9]
  45
  46 #define ME_MAP_SHIFT 3
  47 #define ME_MAP_MV_BITS 11
  48
  49 static int sad_hpel_motion_search(MpegEncContext * s,
  50                                   int *mx_ptr, int *my_ptr, int dmin,
  51                                   int src_index, int ref_index,
  52                                   int size, int h);
  53
  54 static inline unsigned update_map_generation(MotionEstContext *c)
  55 {
  56     c->map_generation+= 1<<(ME_MAP_MV_BITS*2);
  57     if(c->map_generation==0){
  58         c->map_generation= 1<<(ME_MAP_MV_BITS*2);
  59         memset(c->map, 0, sizeof(uint32_t)*ME_MAP_SIZE);
  60     }
  61     return c->map_generation;
  62 }
  63
  64 /* shape adaptive search stuff */
  65 typedef struct Minima{
  66     int height;
  67     int x, y;
  68     int checked;
  69 }Minima;
  70
  71 static int minima_cmp(const void *a, const void *b){
  72     const Minima *da = (const Minima *) a;
  73     const Minima *db = (const Minima *) b;
  74
  75     return da->height - db->height;
  76 }
  77
  78 #define FLAG_QPEL   1 //must be 1
  79 #define FLAG_CHROMA 2
  80 #define FLAG_DIRECT 4
  81
  82 static inline void init_ref(MotionEstContext *c, uint8_t *src[3], uint8_t *ref[3], uint8_t *ref2[3], int x, int y, int ref_index){
  83     const int offset[3]= {
  84           y*c->  stride + x,
  85         ((y*c->uvstride + x)>>1),
  86         ((y*c->uvstride + x)>>1),
  87     };
  88     int i;
  89     for(i=0; i<3; i++){
  90         c->src[0][i]= src [i] + offset[i];
  91         c->ref[0][i]= ref [i] + offset[i];
  92     }
  93     if(ref_index){
  94         for(i=0; i<3; i++){
  95             c->ref[ref_index][i]= ref2[i] + offset[i];
  96         }
  97     }
  98 }
  99
 100 static int get_flags(MotionEstContext *c, int direct, int chroma){
 101     return   ((c->avctx->flags&AV_CODEC_FLAG_QPEL) ? FLAG_QPEL : 0)
 102            + (direct ? FLAG_DIRECT : 0)
 103            + (chroma ? FLAG_CHROMA : 0);
 104 }
 105
 106 static av_always_inline int cmp_direct_inline(MpegEncContext *s, const int x, const int y, const int subx, const int suby,
 107                       const int size, const int h, int ref_index, int src_index,
 108                       me_cmp_func cmp_func, me_cmp_func chroma_cmp_func, int qpel){
 109     MotionEstContext * const c= &s->me;
 110     const int stride= c->stride;
 111     const int hx = subx + x * (1 << (1 + qpel));
 112     const int hy = suby + y * (1 << (1 + qpel));
 113     uint8_t * const * const ref= c->ref[ref_index];
 114     uint8_t * const * const src= c->src[src_index];
 115     int d;
 116     //FIXME check chroma 4mv, (no crashes ...)
 117         av_assert2(x >= c->xmin && hx <= c->xmax<<(qpel+1) && y >= c->ymin && hy <= c->ymax<<(qpel+1));
 118         if(x >= c->xmin && hx <= c->xmax<<(qpel+1) && y >= c->ymin && hy <= c->ymax<<(qpel+1)){
 119             const int time_pp= s->pp_time;
 120             const int time_pb= s->pb_time;
 121             const int mask= 2*qpel+1;
 122             if(s->mv_type==MV_TYPE_8X8){
 123                 int i;
 124                 for(i=0; i<4; i++){
 125                     int fx = c->direct_basis_mv[i][0] + hx;
 126                     int fy = c->direct_basis_mv[i][1] + hy;
 127                     int bx = hx ? fx - c->co_located_mv[i][0] : c->co_located_mv[i][0]*(time_pb - time_pp)/time_pp + ((i &1)<<(qpel+4));
 128                     int by = hy ? fy - c->co_located_mv[i][1] : c->co_located_mv[i][1]*(time_pb - time_pp)/time_pp + ((i>>1)<<(qpel+4));
 129                     int fxy= (fx&mask) + ((fy&mask)<<(qpel+1));
 130                     int bxy= (bx&mask) + ((by&mask)<<(qpel+1));
 131
 132                     uint8_t *dst= c->temp + 8*(i&1) + 8*stride*(i>>1);
 133                     if(qpel){
 134                         c->qpel_put[1][fxy](dst, ref[0] + (fx>>2) + (fy>>2)*stride, stride);
 135                         c->qpel_avg[1][bxy](dst, ref[8] + (bx>>2) + (by>>2)*stride, stride);
 136                     }else{
 137                         c->hpel_put[1][fxy](dst, ref[0] + (fx>>1) + (fy>>1)*stride, stride, 8);
 138                         c->hpel_avg[1][bxy](dst, ref[8] + (bx>>1) + (by>>1)*stride, stride, 8);
 139                     }
 140                 }
 141             }else{
 142                 int fx = c->direct_basis_mv[0][0] + hx;
 143                 int fy = c->direct_basis_mv[0][1] + hy;
 144                 int bx = hx ? fx - c->co_located_mv[0][0] : (c->co_located_mv[0][0]*(time_pb - time_pp)/time_pp);
 145                 int by = hy ? fy - c->co_located_mv[0][1] : (c->co_located_mv[0][1]*(time_pb - time_pp)/time_pp);
 146                 int fxy= (fx&mask) + ((fy&mask)<<(qpel+1));
 147                 int bxy= (bx&mask) + ((by&mask)<<(qpel+1));
 148
 149                 if(qpel){
 150                     c->qpel_put[1][fxy](c->temp               , ref[0] + (fx>>2) + (fy>>2)*stride               , stride);
 151                     c->qpel_put[1][fxy](c->temp + 8           , ref[0] + (fx>>2) + (fy>>2)*stride + 8           , stride);
 152                     c->qpel_put[1][fxy](c->temp     + 8*stride, ref[0] + (fx>>2) + (fy>>2)*stride     + 8*stride, stride);
 153                     c->qpel_put[1][fxy](c->temp + 8 + 8*stride, ref[0] + (fx>>2) + (fy>>2)*stride + 8 + 8*stride, stride);
 154                     c->qpel_avg[1][bxy](c->temp               , ref[8] + (bx>>2) + (by>>2)*stride               , stride);
 155                     c->qpel_avg[1][bxy](c->temp + 8           , ref[8] + (bx>>2) + (by>>2)*stride + 8           , stride);
 156                     c->qpel_avg[1][bxy](c->temp     + 8*stride, ref[8] + (bx>>2) + (by>>2)*stride     + 8*stride, stride);
 157                     c->qpel_avg[1][bxy](c->temp + 8 + 8*stride, ref[8] + (bx>>2) + (by>>2)*stride + 8 + 8*stride, stride);
 158                 }else{
 159                     av_assert2((fx>>1) + 16*s->mb_x >= -16);
 160                     av_assert2((fy>>1) + 16*s->mb_y >= -16);
 161                     av_assert2((fx>>1) + 16*s->mb_x <= s->width);
 162                     av_assert2((fy>>1) + 16*s->mb_y <= s->height);
 163                     av_assert2((bx>>1) + 16*s->mb_x >= -16);
 164                     av_assert2((by>>1) + 16*s->mb_y >= -16);
 165                     av_assert2((bx>>1) + 16*s->mb_x <= s->width);
 166                     av_assert2((by>>1) + 16*s->mb_y <= s->height);
 167
 168                     c->hpel_put[0][fxy](c->temp, ref[0] + (fx>>1) + (fy>>1)*stride, stride, 16);
 169                     c->hpel_avg[0][bxy](c->temp, ref[8] + (bx>>1) + (by>>1)*stride, stride, 16);
 170                 }
 171             }
 172             d = cmp_func(s, c->temp, src[0], stride, 16);
 173         }else
 174             d= 256*256*256*32;
 175     return d;
 176 }
 177
 178 static av_always_inline int cmp_inline(MpegEncContext *s, const int x, const int y, const int subx, const int suby,
 179                       const int size, const int h, int ref_index, int src_index,
 180                       me_cmp_func cmp_func, me_cmp_func chroma_cmp_func, int qpel, int chroma){
 181     MotionEstContext * const c= &s->me;
 182     const int stride= c->stride;
 183     const int uvstride= c->uvstride;
 184     const int dxy= subx + (suby<<(1+qpel)); //FIXME log2_subpel?
 185     const int hx= subx + x*(1<<(1+qpel));
 186     const int hy= suby + y*(1<<(1+qpel));
 187     uint8_t * const * const ref= c->ref[ref_index];
 188     uint8_t * const * const src= c->src[src_index];
 189     int d;
 190     //FIXME check chroma 4mv, (no crashes ...)
 191         int uvdxy;              /* no, it might not be used uninitialized */
 192         if(dxy){
 193             if(qpel){
 194                 if (h << size == 16) {
 195                     c->qpel_put[size][dxy](c->temp, ref[0] + x + y*stride, stride); //FIXME prototype (add h)
 196                 } else if (size == 0 && h == 8) {
 197                     c->qpel_put[1][dxy](c->temp    , ref[0] + x + y*stride    , stride);
 198                     c->qpel_put[1][dxy](c->temp + 8, ref[0] + x + y*stride + 8, stride);
 199                 } else
 200                     av_assert2(0);
 201                 if(chroma){
 202                     int cx= hx/2;
 203                     int cy= hy/2;
 204                     cx= (cx>>1)|(cx&1);
 205                     cy= (cy>>1)|(cy&1);
 206                     uvdxy= (cx&1) + 2*(cy&1);
 207                     // FIXME x/y wrong, but MPEG-4 qpel is sick anyway, we should drop as much of it as possible in favor for H.264
 208                 }
 209             }else{
 210                 c->hpel_put[size][dxy](c->temp, ref[0] + x + y*stride, stride, h);
 211                 if(chroma)
 212                     uvdxy= dxy | (x&1) | (2*(y&1));
 213             }
 214             d = cmp_func(s, c->temp, src[0], stride, h);
 215         }else{
 216             d = cmp_func(s, src[0], ref[0] + x + y*stride, stride, h);
 217             if(chroma)
 218                 uvdxy= (x&1) + 2*(y&1);
 219         }
 220         if(chroma){
 221             uint8_t * const uvtemp= c->temp + 16*stride;
 222             c->hpel_put[size+1][uvdxy](uvtemp  , ref[1] + (x>>1) + (y>>1)*uvstride, uvstride, h>>1);
 223             c->hpel_put[size+1][uvdxy](uvtemp+8, ref[2] + (x>>1) + (y>>1)*uvstride, uvstride, h>>1);
 224             d += chroma_cmp_func(s, uvtemp  , src[1], uvstride, h>>1);
 225             d += chroma_cmp_func(s, uvtemp+8, src[2], uvstride, h>>1);
 226         }
 227     return d;
 228 }
 229
 230 static int cmp_simple(MpegEncContext *s, const int x, const int y,
 231                       int ref_index, int src_index,
 232                       me_cmp_func cmp_func, me_cmp_func chroma_cmp_func){
 233     return cmp_inline(s,x,y,0,0,0,16,ref_index,src_index, cmp_func, chroma_cmp_func, 0, 0);
 234 }
 235
 236 static int cmp_fpel_internal(MpegEncContext *s, const int x, const int y,
 237                       const int size, const int h, int ref_index, int src_index,
 238                       me_cmp_func cmp_func, me_cmp_func chroma_cmp_func, const int flags){
 239     if(flags&FLAG_DIRECT){
 240         return cmp_direct_inline(s,x,y,0,0,size,h,ref_index,src_index, cmp_func, chroma_cmp_func, flags&FLAG_QPEL);
 241     }else{
 242         return cmp_inline(s,x,y,0,0,size,h,ref_index,src_index, cmp_func, chroma_cmp_func, 0, flags&FLAG_CHROMA);
 243     }
 244 }
 245
 246 static int cmp_internal(MpegEncContext *s, const int x, const int y, const int subx, const int suby,
 247                       const int size, const int h, int ref_index, int src_index,
 248                       me_cmp_func cmp_func, me_cmp_func chroma_cmp_func, const int flags){
 249     if(flags&FLAG_DIRECT){
 250         return cmp_direct_inline(s,x,y,subx,suby,size,h,ref_index,src_index, cmp_func, chroma_cmp_func, flags&FLAG_QPEL);
 251     }else{
 252         return cmp_inline(s,x,y,subx,suby,size,h,ref_index,src_index, cmp_func, chroma_cmp_func, flags&FLAG_QPEL, flags&FLAG_CHROMA);
 253     }
 254 }
 255
 256 /** @brief compares a block (either a full macroblock or a partition thereof)
 257     against a proposed motion-compensated prediction of that block
 258  */
 259 static av_always_inline int cmp(MpegEncContext *s, const int x, const int y, const int subx, const int suby,
 260                       const int size, const int h, int ref_index, int src_index,
 261                       me_cmp_func cmp_func, me_cmp_func chroma_cmp_func, const int flags){
 262     if(av_builtin_constant_p(flags) && av_builtin_constant_p(h) && av_builtin_constant_p(size)
 263        && av_builtin_constant_p(subx) && av_builtin_constant_p(suby)
 264        && flags==0 && h==16 && size==0 && subx==0 && suby==0){
 265         return cmp_simple(s,x,y,ref_index,src_index, cmp_func, chroma_cmp_func);
 266     }else if(av_builtin_constant_p(subx) && av_builtin_constant_p(suby)
 267        && subx==0 && suby==0){
 268         return cmp_fpel_internal(s,x,y,size,h,ref_index,src_index, cmp_func, chroma_cmp_func,flags);
 269     }else{
 270         return cmp_internal(s,x,y,subx,suby,size,h,ref_index,src_index, cmp_func, chroma_cmp_func, flags);
 271     }
 272 }
 273
 274 static int cmp_hpel(MpegEncContext *s, const int x, const int y, const int subx, const int suby,
 275                       const int size, const int h, int ref_index, int src_index,
 276                       me_cmp_func cmp_func, me_cmp_func chroma_cmp_func, const int flags){
 277     if(flags&FLAG_DIRECT){
 278         return cmp_direct_inline(s,x,y,subx,suby,size,h,ref_index,src_index, cmp_func, chroma_cmp_func, 0);
 279     }else{
 280         return cmp_inline(s,x,y,subx,suby,size,h,ref_index,src_index, cmp_func, chroma_cmp_func, 0, flags&FLAG_CHROMA);
 281     }
 282 }
 283
 284 static int cmp_qpel(MpegEncContext *s, const int x, const int y, const int subx, const int suby,
 285                       const int size, const int h, int ref_index, int src_index,
 286                       me_cmp_func cmp_func, me_cmp_func chroma_cmp_func, const int flags){
 287     if(flags&FLAG_DIRECT){
 288         return cmp_direct_inline(s,x,y,subx,suby,size,h,ref_index,src_index, cmp_func, chroma_cmp_func, 1);
 289     }else{
 290         return cmp_inline(s,x,y,subx,suby,size,h,ref_index,src_index, cmp_func, chroma_cmp_func, 1, flags&FLAG_CHROMA);
 291     }
 292 }
 293
 294 #include "motion_est_template.c"
 295
 296 static int zero_cmp(MpegEncContext *s, uint8_t *a, uint8_t *b,
 297                     ptrdiff_t stride, int h)
 298 {
 299     return 0;
 300 }
 301
 302 static void zero_hpel(uint8_t *a, const uint8_t *b, ptrdiff_t stride, int h){
 303 }
 304
 305 int ff_init_me(MpegEncContext *s){
 306     MotionEstContext * const c= &s->me;
 307     int cache_size= FFMIN(ME_MAP_SIZE>>ME_MAP_SHIFT, 1<<ME_MAP_SHIFT);
 308     int dia_size= FFMAX(FFABS(s->avctx->dia_size)&255, FFABS(s->avctx->pre_dia_size)&255);
 309
 310     if(FFMIN(s->avctx->dia_size, s->avctx->pre_dia_size) < -FFMIN(ME_MAP_SIZE, MAX_SAB_SIZE)){
 311         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "ME_MAP size is too small for SAB diamond\n");
 312         return -1;
 313     }
 314
 315     c->avctx= s->avctx;
 316
 317     if(s->codec_id == AV_CODEC_ID_H261)
 318         c->avctx->me_sub_cmp = c->avctx->me_cmp;
 319
 320     if(cache_size < 2*dia_size && !c->stride){
 321         av_log(s->avctx, AV_LOG_INFO, "ME_MAP size may be a little small for the selected diamond size\n");
 322     }
 323
 324     ff_set_cmp(&s->mecc, s->mecc.me_pre_cmp, c->avctx->me_pre_cmp);
 325     ff_set_cmp(&s->mecc, s->mecc.me_cmp,     c->avctx->me_cmp);
 326     ff_set_cmp(&s->mecc, s->mecc.me_sub_cmp, c->avctx->me_sub_cmp);
 327     ff_set_cmp(&s->mecc, s->mecc.mb_cmp,     c->avctx->mb_cmp);
 328
 329     c->flags    = get_flags(c, 0, c->avctx->me_cmp    &FF_CMP_CHROMA);
 330     c->sub_flags= get_flags(c, 0, c->avctx->me_sub_cmp&FF_CMP_CHROMA);
 331     c->mb_flags = get_flags(c, 0, c->avctx->mb_cmp    &FF_CMP_CHROMA);
 332
 333 /*FIXME s->no_rounding b_type*/
 334     if (s->avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_QPEL) {
 335         c->sub_motion_search= qpel_motion_search;
 336         c->qpel_avg = s->qdsp.avg_qpel_pixels_tab;
 337         if (s->no_rounding)
 338             c->qpel_put = s->qdsp.put_no_rnd_qpel_pixels_tab;
 339         else
 340             c->qpel_put = s->qdsp.put_qpel_pixels_tab;
 341     }else{
 342         if(c->avctx->me_sub_cmp&FF_CMP_CHROMA)
 343             c->sub_motion_search= hpel_motion_search;
 344         else if(   c->avctx->me_sub_cmp == FF_CMP_SAD
 345                 && c->avctx->    me_cmp == FF_CMP_SAD
 346                 && c->avctx->    mb_cmp == FF_CMP_SAD)
 347             c->sub_motion_search= sad_hpel_motion_search; // 2050 vs. 2450 cycles
 348         else
 349             c->sub_motion_search= hpel_motion_search;
 350     }
 351     c->hpel_avg = s->hdsp.avg_pixels_tab;
 352     if (s->no_rounding)
 353         c->hpel_put = s->hdsp.put_no_rnd_pixels_tab;
 354     else
 355         c->hpel_put = s->hdsp.put_pixels_tab;
 356
 357     if(s->linesize){
 358         c->stride  = s->linesize;
 359         c->uvstride= s->uvlinesize;
 360     }else{
 361         c->stride  = 16*s->mb_width + 32;
 362         c->uvstride=  8*s->mb_width + 16;
 363     }
 364
 365     /* 8x8 fullpel search would need a 4x4 chroma compare, which we do
 366      * not have yet, and even if we had, the motion estimation code
 367      * does not expect it. */
 368     if (s->codec_id != AV_CODEC_ID_SNOW) {
 369         if ((c->avctx->me_cmp & FF_CMP_CHROMA) /* && !s->mecc.me_cmp[2] */)
 370             s->mecc.me_cmp[2] = zero_cmp;
 371         if ((c->avctx->me_sub_cmp & FF_CMP_CHROMA) && !s->mecc.me_sub_cmp[2])
 372             s->mecc.me_sub_cmp[2] = zero_cmp;
 373         c->hpel_put[2][0]= c->hpel_put[2][1]=
 374         c->hpel_put[2][2]= c->hpel_put[2][3]= zero_hpel;
 375     }
 376
 377     if(s->codec_id == AV_CODEC_ID_H261){
 378         c->sub_motion_search= no_sub_motion_search;
 379     }
 380
 381     return 0;
 382 }
 383
 384 #define CHECK_SAD_HALF_MV(suffix, x, y) \
 385 {\
 386     d  = s->mecc.pix_abs[size][(x ? 1 : 0) + (y ? 2 : 0)](NULL, pix, ptr + ((x) >> 1), stride, h); \
 387     d += (mv_penalty[pen_x + x] + mv_penalty[pen_y + y])*penalty_factor;\
 388     COPY3_IF_LT(dminh, d, dx, x, dy, y)\
 389 }
 390
 391 static int sad_hpel_motion_search(MpegEncContext * s,
 392                                   int *mx_ptr, int *my_ptr, int dmin,
 393                                   int src_index, int ref_index,
 394                                   int size, int h)
 395 {
 396     MotionEstContext * const c= &s->me;
 397     const int penalty_factor= c->sub_penalty_factor;
 398     int mx, my, dminh;
 399     uint8_t *pix, *ptr;
 400     int stride= c->stride;
 401     LOAD_COMMON
 402
 403     av_assert2(c->sub_flags == 0);
 404
 405     if(c->skip){
 406         *mx_ptr = 0;
 407         *my_ptr = 0;
 408         return dmin;
 409     }
 410
 411     pix = c->src[src_index][0];
 412
 413     mx = *mx_ptr;
 414     my = *my_ptr;
 415     ptr = c->ref[ref_index][0] + (my * stride) + mx;
 416
 417     dminh = dmin;
 418
 419     if (mx > xmin && mx < xmax &&
 420         my > ymin && my < ymax) {
 421         int dx=0, dy=0;
 422         int d, pen_x, pen_y;
 423         const int index= my*(1<<ME_MAP_SHIFT) + mx;
 424         const int t= score_map[(index-(1<<ME_MAP_SHIFT))&(ME_MAP_SIZE-1)];
 425         const int l= score_map[(index- 1               )&(ME_MAP_SIZE-1)];
 426         const int r= score_map[(index+ 1               )&(ME_MAP_SIZE-1)];
 427         const int b= score_map[(index+(1<<ME_MAP_SHIFT))&(ME_MAP_SIZE-1)];
 428         mx += mx;
 429         my += my;
 430
 431
 432         pen_x= pred_x + mx;
 433         pen_y= pred_y + my;
 434
 435         ptr-= stride;
 436         if(t<=b){
 437             CHECK_SAD_HALF_MV(y2 , 0, -1)
 438             if(l<=r){
 439                 CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, -1, -1)
 440                 if(t+r<=b+l){
 441                     CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, +1, -1)
 442                     ptr+= stride;
 443                 }else{
 444                     ptr+= stride;
 445                     CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, -1, +1)
 446                 }
 447                 CHECK_SAD_HALF_MV(x2 , -1,  0)
 448             }else{
 449                 CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, +1, -1)
 450                 if(t+l<=b+r){
 451                     CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, -1, -1)
 452                     ptr+= stride;
 453                 }else{
 454                     ptr+= stride;
 455                     CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, +1, +1)
 456                 }
 457                 CHECK_SAD_HALF_MV(x2 , +1,  0)
 458             }
 459         }else{
 460             if(l<=r){
 461                 if(t+l<=b+r){
 462                     CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, -1, -1)
 463                     ptr+= stride;
 464                 }else{
 465                     ptr+= stride;
 466                     CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, +1, +1)
 467                 }
 468                 CHECK_SAD_HALF_MV(x2 , -1,  0)
 469                 CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, -1, +1)
 470             }else{
 471                 if(t+r<=b+l){
 472                     CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, +1, -1)
 473                     ptr+= stride;
 474                 }else{
 475                     ptr+= stride;
 476                     CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, -1, +1)
 477                 }
 478                 CHECK_SAD_HALF_MV(x2 , +1,  0)
 479                 CHECK_SAD_HALF_MV(xy2, +1, +1)
 480             }
 481             CHECK_SAD_HALF_MV(y2 ,  0, +1)
 482         }
 483         mx+=dx;
 484         my+=dy;
 485
 486     }else{
 487         mx += mx;
 488         my += my;
 489     }
 490
 491     *mx_ptr = mx;
 492     *my_ptr = my;
 493     return dminh;
 494 }
 495
 496 static inline void set_p_mv_tables(MpegEncContext * s, int mx, int my, int mv4)
 497 {
 498     const int xy= s->mb_x + s->mb_y*s->mb_stride;
 499
 500     s->p_mv_table[xy][0] = mx;
 501     s->p_mv_table[xy][1] = my;
 502
 503     /* has already been set to the 4 MV if 4MV is done */
 504     if(mv4){
 505         int mot_xy= s->block_index[0];
 506
 507         s->current_picture.motion_val[0][mot_xy    ][0] = mx;
 508         s->current_picture.motion_val[0][mot_xy    ][1] = my;
 509         s->current_picture.motion_val[0][mot_xy + 1][0] = mx;
 510         s->current_picture.motion_val[0][mot_xy + 1][1] = my;
 511
 512         mot_xy += s->b8_stride;
 513         s->current_picture.motion_val[0][mot_xy    ][0] = mx;
 514         s->current_picture.motion_val[0][mot_xy    ][1] = my;
 515         s->current_picture.motion_val[0][mot_xy + 1][0] = mx;
 516         s->current_picture.motion_val[0][mot_xy + 1][1] = my;
 517     }
 518 }
 519
 520 /**
 521  * get fullpel ME search limits.
 522  */
 523 static inline void get_limits(MpegEncContext *s, int x, int y)
 524 {
 525     MotionEstContext * const c= &s->me;
 526     int range= c->avctx->me_range >> (1 + !!(c->flags&FLAG_QPEL));
 527     int max_range = MAX_MV >> (1 + !!(c->flags&FLAG_QPEL));
 528 /*
 529     if(c->avctx->me_range) c->range= c->avctx->me_range >> 1;
 530     else                   c->range= 16;
 531 */
 532     if (s->unrestricted_mv) {
 533         c->xmin = - x - 16;
 534         c->ymin = - y - 16;
 535         c->xmax = - x + s->width;
 536         c->ymax = - y + s->height;
 537     } else if (s->out_format == FMT_H261){
 538         // Search range of H.261 is different from other codec standards
 539         c->xmin = (x > 15) ? - 15 : 0;
 540         c->ymin = (y > 15) ? - 15 : 0;
 541         c->xmax = (x < s->mb_width * 16 - 16) ? 15 : 0;
 542         c->ymax = (y < s->mb_height * 16 - 16) ? 15 : 0;
 543     } else {
 544         c->xmin = - x;
 545         c->ymin = - y;
 546         c->xmax = - x + s->mb_width *16 - 16;
 547         c->ymax = - y + s->mb_height*16 - 16;
 548     }
 549     if(!range || range > max_range)
 550         range = max_range;
 551     if(range){
 552         c->xmin = FFMAX(c->xmin,-range);
 553         c->xmax = FFMIN(c->xmax, range);
 554         c->ymin = FFMAX(c->ymin,-range);
 555         c->ymax = FFMIN(c->ymax, range);
 556     }
 557 }
 558
 559 static inline void init_mv4_ref(MotionEstContext *c){
 560     const int stride= c->stride;
 561
 562     c->ref[1][0] = c->ref[0][0] + 8;
 563     c->ref[2][0] = c->ref[0][0] + 8*stride;
 564     c->ref[3][0] = c->ref[2][0] + 8;
 565     c->src[1][0] = c->src[0][0] + 8;
 566     c->src[2][0] = c->src[0][0] + 8*stride;
 567     c->src[3][0] = c->src[2][0] + 8;
 568 }
 569
 570 static inline int h263_mv4_search(MpegEncContext *s, int mx, int my, int shift)
 571 {
 572     MotionEstContext * const c= &s->me;
 573     const int size= 1;
 574     const int h=8;
 575     int block;
 576     int P[10][2];
 577     int dmin_sum=0, mx4_sum=0, my4_sum=0, i;
 578     int same=1;
 579     const int stride= c->stride;
 580     const uint8_t *mv_penalty = c->current_mv_penalty;
 581     int safety_clipping= s->unrestricted_mv && (s->width&15) && (s->height&15);
 582
 583     init_mv4_ref(c);
 584
 585     for(block=0; block<4; block++){
 586         int mx4, my4;
 587         int pred_x4, pred_y4;
 588         int dmin4;
 589         static const int off[4]= {2, 1, 1, -1};
 590         const int mot_stride = s->b8_stride;
 591         const int mot_xy = s->block_index[block];
 592
 593         if(safety_clipping){
 594             c->xmax = - 16*s->mb_x + s->width  - 8*(block &1);
 595             c->ymax = - 16*s->mb_y + s->height - 8*(block>>1);
 596         }
 597
 598         P_LEFT[0] = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - 1][0];
 599         P_LEFT[1] = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - 1][1];
 600
 601         if (P_LEFT[0] > c->xmax * (1 << shift)) P_LEFT[0] = c->xmax * (1 << shift);
 602
 603         /* special case for first line */
 604         if (s->first_slice_line && block<2) {
 605             c->pred_x= pred_x4= P_LEFT[0];
 606             c->pred_y= pred_y4= P_LEFT[1];
 607         } else {
 608             P_TOP[0]      = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - mot_stride             ][0];
 609             P_TOP[1]      = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - mot_stride             ][1];
 610             P_TOPRIGHT[0] = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - mot_stride + off[block]][0];
 611             P_TOPRIGHT[1] = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - mot_stride + off[block]][1];
 612             if (P_TOP[1]      > c->ymax * (1 << shift)) P_TOP[1]      = c->ymax * (1 << shift);
 613             if (P_TOPRIGHT[0] < c->xmin * (1 << shift)) P_TOPRIGHT[0] = c->xmin * (1 << shift);
 614             if (P_TOPRIGHT[0] > c->xmax * (1 << shift)) P_TOPRIGHT[0] = c->xmax * (1 << shift);
 615             if (P_TOPRIGHT[1] > c->ymax * (1 << shift)) P_TOPRIGHT[1] = c->ymax * (1 << shift);
 616
 617             P_MEDIAN[0]= mid_pred(P_LEFT[0], P_TOP[0], P_TOPRIGHT[0]);
 618             P_MEDIAN[1]= mid_pred(P_LEFT[1], P_TOP[1], P_TOPRIGHT[1]);
 619
 620             c->pred_x= pred_x4 = P_MEDIAN[0];
 621             c->pred_y= pred_y4 = P_MEDIAN[1];
 622         }
 623         P_MV1[0]= mx;
 624         P_MV1[1]= my;
 625         if(safety_clipping)
 626             for(i=1; i<10; i++){
 627                 if (s->first_slice_line && block<2 && i>1 && i<9)
 628                     continue;
 629                 if (i>4 && i<9)
 630                     continue;
 631                 if (P[i][0] > c->xmax * (1 << shift)) P[i][0] = c->xmax * (1 << shift);
 632                 if (P[i][1] > c->ymax * (1 << shift)) P[i][1] = c->ymax * (1 <<shift );
 633             }
 634
 635         dmin4 = epzs_motion_search2(s, &mx4, &my4, P, block, block, s->p_mv_table, (1<<16)>>shift, 1);
 636
 637         dmin4= c->sub_motion_search(s, &mx4, &my4, dmin4, block, block, size, h);
 638
 639         if (s->mecc.me_sub_cmp[0] != s->mecc.mb_cmp[0]) {
 640             int dxy;
 641             const int offset= ((block&1) + (block>>1)*stride)*8;
 642             uint8_t *dest_y = c->scratchpad + offset;
 643             if(s->quarter_sample){
 644                 uint8_t *ref= c->ref[block][0] + (mx4>>2) + (my4>>2)*stride;
 645                 dxy = ((my4 & 3) << 2) | (mx4 & 3);
 646
 647                 if(s->no_rounding)
 648                     s->qdsp.put_no_rnd_qpel_pixels_tab[1][dxy](dest_y, ref, stride);
 649                 else
 650                     s->qdsp.put_qpel_pixels_tab[1][dxy](dest_y, ref, stride);
 651             }else{
 652                 uint8_t *ref= c->ref[block][0] + (mx4>>1) + (my4>>1)*stride;
 653                 dxy = ((my4 & 1) << 1) | (mx4 & 1);
 654
 655                 if(s->no_rounding)
 656                     s->hdsp.put_no_rnd_pixels_tab[1][dxy](dest_y    , ref    , stride, h);
 657                 else
 658                     s->hdsp.put_pixels_tab       [1][dxy](dest_y    , ref    , stride, h);
 659             }
 660             dmin_sum+= (mv_penalty[mx4-pred_x4] + mv_penalty[my4-pred_y4])*c->mb_penalty_factor;
 661         }else
 662             dmin_sum+= dmin4;
 663
 664         if(s->quarter_sample){
 665             mx4_sum+= mx4/2;
 666             my4_sum+= my4/2;
 667         }else{
 668             mx4_sum+= mx4;
 669             my4_sum+= my4;
 670         }
 671
 672         s->current_picture.motion_val[0][s->block_index[block]][0] = mx4;
 673         s->current_picture.motion_val[0][s->block_index[block]][1] = my4;
 674
 675         if(mx4 != mx || my4 != my) same=0;
 676     }
 677
 678     if(same)
 679         return INT_MAX;
 680
 681     if (s->mecc.me_sub_cmp[0] != s->mecc.mb_cmp[0]) {
 682         dmin_sum += s->mecc.mb_cmp[0](s,
 683                                       s->new_picture->data[0] +
 684                                       s->mb_x * 16 + s->mb_y * 16 * stride,
 685                                       c->scratchpad, stride, 16);
 686     }
 687
 688     if(c->avctx->mb_cmp&FF_CMP_CHROMA){
 689         int dxy;
 690         int mx, my;
 691         int offset;
 692
 693         mx= ff_h263_round_chroma(mx4_sum);
 694         my= ff_h263_round_chroma(my4_sum);
 695         dxy = ((my & 1) << 1) | (mx & 1);
 696
 697         offset= (s->mb_x*8 + (mx>>1)) + (s->mb_y*8 + (my>>1))*s->uvlinesize;
 698
 699         if(s->no_rounding){
 700             s->hdsp.put_no_rnd_pixels_tab[1][dxy](c->scratchpad    , s->last_picture.f->data[1] + offset, s->uvlinesize, 8);
 701             s->hdsp.put_no_rnd_pixels_tab[1][dxy](c->scratchpad + 8, s->last_picture.f->data[2] + offset, s->uvlinesize, 8);
 702         }else{
 703             s->hdsp.put_pixels_tab       [1][dxy](c->scratchpad    , s->last_picture.f->data[1] + offset, s->uvlinesize, 8);
 704             s->hdsp.put_pixels_tab       [1][dxy](c->scratchpad + 8, s->last_picture.f->data[2] + offset, s->uvlinesize, 8);
 705         }
 706
 707         dmin_sum += s->mecc.mb_cmp[1](s, s->new_picture->data[1] + s->mb_x * 8 + s->mb_y * 8 * s->uvlinesize, c->scratchpad,     s->uvlinesize, 8);
 708         dmin_sum += s->mecc.mb_cmp[1](s, s->new_picture->data[2] + s->mb_x * 8 + s->mb_y * 8 * s->uvlinesize, c->scratchpad + 8, s->uvlinesize, 8);
 709     }
 710
 711     c->pred_x= mx;
 712     c->pred_y= my;
 713
 714     switch(c->avctx->mb_cmp&0xFF){
 715     /*case FF_CMP_SSE:
 716         return dmin_sum+ 32*s->qscale*s->qscale;*/
 717     case FF_CMP_RD:
 718         return dmin_sum;
 719     default:
 720         return dmin_sum+ 11*c->mb_penalty_factor;
 721     }
 722 }
 723
 724 static inline void init_interlaced_ref(MpegEncContext *s, int ref_index){
 725     MotionEstContext * const c= &s->me;
 726
 727     c->ref[1+ref_index][0] = c->ref[0+ref_index][0] + s->linesize;
 728     c->src[1][0] = c->src[0][0] + s->linesize;
 729     if(c->flags & FLAG_CHROMA){
 730         c->ref[1+ref_index][1] = c->ref[0+ref_index][1] + s->uvlinesize;
 731         c->ref[1+ref_index][2] = c->ref[0+ref_index][2] + s->uvlinesize;
 732         c->src[1][1] = c->src[0][1] + s->uvlinesize;
 733         c->src[1][2] = c->src[0][2] + s->uvlinesize;
 734     }
 735 }
 736
 737 static int interlaced_search(MpegEncContext *s, int ref_index,
 738                              int16_t (*mv_tables[2][2])[2], uint8_t *field_select_tables[2], int mx, int my, int user_field_select)
 739 {
 740     MotionEstContext * const c= &s->me;
 741     const int size=0;
 742     const int h=8;
 743     int block;
 744     int P[10][2];
 745     const uint8_t * const mv_penalty = c->current_mv_penalty;
 746     int same=1;
 747     const int stride= 2*s->linesize;
 748     int dmin_sum= 0;
 749     const int mot_stride= s->mb_stride;
 750     const int xy= s->mb_x + s->mb_y*mot_stride;
 751
 752     c->ymin>>=1;
 753     c->ymax>>=1;
 754     c->stride<<=1;
 755     c->uvstride<<=1;
 756     init_interlaced_ref(s, ref_index);
 757
 758     for(block=0; block<2; block++){
 759         int field_select;
 760         int best_dmin= INT_MAX;
 761         int best_field= -1;
 762
 763         for(field_select=0; field_select<2; field_select++){
 764             int dmin, mx_i, my_i;
 765             int16_t (*mv_table)[2]= mv_tables[block][field_select];
 766
 767             if(user_field_select){
 768                 av_assert1(field_select==0 || field_select==1);
 769                 av_assert1(field_select_tables[block][xy]==0 || field_select_tables[block][xy]==1);
 770                 if(field_select_tables[block][xy] != field_select)
 771                     continue;
 772             }
 773
 774             P_LEFT[0] = mv_table[xy - 1][0];
 775             P_LEFT[1] = mv_table[xy - 1][1];
 776             if(P_LEFT[0]       > (c->xmax<<1)) P_LEFT[0]       = (c->xmax<<1);
 777
 778             c->pred_x= P_LEFT[0];
 779             c->pred_y= P_LEFT[1];
 780
 781             if(!s->first_slice_line){
 782                 P_TOP[0]      = mv_table[xy - mot_stride][0];
 783                 P_TOP[1]      = mv_table[xy - mot_stride][1];
 784                 P_TOPRIGHT[0] = mv_table[xy - mot_stride + 1][0];
 785                 P_TOPRIGHT[1] = mv_table[xy - mot_stride + 1][1];
 786                 if(P_TOP[1]      > (c->ymax<<1)) P_TOP[1]     = (c->ymax<<1);
 787                 if (P_TOPRIGHT[0] < c->xmin * (1 << 1)) P_TOPRIGHT[0] = c->xmin * (1 << 1);
 788                 if(P_TOPRIGHT[0] > (c->xmax<<1)) P_TOPRIGHT[0]= (c->xmax<<1);
 789                 if(P_TOPRIGHT[1] > (c->ymax<<1)) P_TOPRIGHT[1]= (c->ymax<<1);
 790
 791                 P_MEDIAN[0]= mid_pred(P_LEFT[0], P_TOP[0], P_TOPRIGHT[0]);
 792                 P_MEDIAN[1]= mid_pred(P_LEFT[1], P_TOP[1], P_TOPRIGHT[1]);
 793             }
 794             P_MV1[0]= mx; //FIXME not correct if block != field_select
 795             P_MV1[1]= my / 2;
 796
 797             dmin = epzs_motion_search2(s, &mx_i, &my_i, P, block, field_select+ref_index, mv_table, (1<<16)>>1, 0);
 798
 799             dmin= c->sub_motion_search(s, &mx_i, &my_i, dmin, block, field_select+ref_index, size, h);
 800
 801             mv_table[xy][0]= mx_i;
 802             mv_table[xy][1]= my_i;
 803
 804             if (s->mecc.me_sub_cmp[0] != s->mecc.mb_cmp[0]) {
 805                 int dxy;
 806
 807                 //FIXME chroma ME
 808                 uint8_t *ref= c->ref[field_select+ref_index][0] + (mx_i>>1) + (my_i>>1)*stride;
 809                 dxy = ((my_i & 1) << 1) | (mx_i & 1);
 810
 811                 if(s->no_rounding){
 812                     s->hdsp.put_no_rnd_pixels_tab[size][dxy](c->scratchpad, ref    , stride, h);
 813                 }else{
 814                     s->hdsp.put_pixels_tab       [size][dxy](c->scratchpad, ref    , stride, h);
 815                 }
 816                 dmin = s->mecc.mb_cmp[size](s, c->src[block][0], c->scratchpad, stride, h);
 817                 dmin+= (mv_penalty[mx_i-c->pred_x] + mv_penalty[my_i-c->pred_y] + 1)*c->mb_penalty_factor;
 818             }else
 819                 dmin+= c->mb_penalty_factor; //field_select bits
 820
 821             dmin += field_select != block; //slightly prefer same field
 822
 823             if(dmin < best_dmin){
 824                 best_dmin= dmin;
 825                 best_field= field_select;
 826             }
 827         }
 828         {
 829             int16_t (*mv_table)[2]= mv_tables[block][best_field];
 830
 831             if(mv_table[xy][0] != mx) same=0; //FIXME check if these checks work and are any good at all
 832             if(mv_table[xy][1]&1) same=0;
 833             if(mv_table[xy][1]*2 != my) same=0;
 834             if(best_field != block) same=0;
 835         }
 836
 837         field_select_tables[block][xy]= best_field;
 838         dmin_sum += best_dmin;
 839     }
 840
 841     c->ymin *= 2;
 842     c->ymax<<=1;
 843     c->stride>>=1;
 844     c->uvstride>>=1;
 845
 846     if(same)
 847         return INT_MAX;
 848
 849     switch(c->avctx->mb_cmp&0xFF){
 850     /*case FF_CMP_SSE:
 851         return dmin_sum+ 32*s->qscale*s->qscale;*/
 852     case FF_CMP_RD:
 853         return dmin_sum;
 854     default:
 855         return dmin_sum+ 11*c->mb_penalty_factor;
 856     }
 857 }
 858
 859 static inline int get_penalty_factor(int lambda, int lambda2, int type){
 860     switch(type&0xFF){
 861     default:
 862     case FF_CMP_SAD:
 863         return lambda>>FF_LAMBDA_SHIFT;
 864     case FF_CMP_DCT:
 865         return (3*lambda)>>(FF_LAMBDA_SHIFT+1);
 866     case FF_CMP_W53:
 867         return (4*lambda)>>(FF_LAMBDA_SHIFT);
 868     case FF_CMP_W97:
 869         return (2*lambda)>>(FF_LAMBDA_SHIFT);
 870     case FF_CMP_SATD:
 871     case FF_CMP_DCT264:
 872         return (2*lambda)>>FF_LAMBDA_SHIFT;
 873     case FF_CMP_RD:
 874     case FF_CMP_PSNR:
 875     case FF_CMP_SSE:
 876     case FF_CMP_NSSE:
 877         return lambda2>>FF_LAMBDA_SHIFT;
 878     case FF_CMP_BIT:
 879     case FF_CMP_MEDIAN_SAD:
 880         return 1;
 881     }
 882 }
 883
 884 void ff_estimate_p_frame_motion(MpegEncContext * s,
 885                                 int mb_x, int mb_y)
 886 {
 887     MotionEstContext * const c= &s->me;
 888     uint8_t *pix, *ppix;
 889     int sum, mx = 0, my = 0, dmin = 0;
 890     int varc;            ///< the variance of the block (sum of squared (p[y][x]-average))
 891     int vard;            ///< sum of squared differences with the estimated motion vector
 892     int P[10][2];
 893     const int shift= 1+s->quarter_sample;
 894     int mb_type=0;
 895     Picture * const pic= &s->current_picture;
 896
 897     init_ref(c, s->new_picture->data, s->last_picture.f->data, NULL, 16*mb_x, 16*mb_y, 0);
 898
 899     av_assert0(s->quarter_sample==0 || s->quarter_sample==1);
 900     av_assert0(s->linesize == c->stride);
 901     av_assert0(s->uvlinesize == c->uvstride);
 902
 903     c->penalty_factor    = get_penalty_factor(s->lambda, s->lambda2, c->avctx->me_cmp);
 904     c->sub_penalty_factor= get_penalty_factor(s->lambda, s->lambda2, c->avctx->me_sub_cmp);
 905     c->mb_penalty_factor = get_penalty_factor(s->lambda, s->lambda2, c->avctx->mb_cmp);
 906     c->current_mv_penalty= c->mv_penalty[s->f_code] + MAX_DMV;
 907
 908     get_limits(s, 16*mb_x, 16*mb_y);
 909     c->skip=0;
 910
 911     /* intra / predictive decision */
 912     pix = c->src[0][0];
 913     sum  = s->mpvencdsp.pix_sum(pix, s->linesize);
 914     varc = s->mpvencdsp.pix_norm1(pix, s->linesize) -
 915            (((unsigned) sum * sum) >> 8) + 500;
 916
 917     pic->mb_mean[s->mb_stride * mb_y + mb_x] = (sum+128)>>8;
 918     pic->mb_var [s->mb_stride * mb_y + mb_x] = (varc+128)>>8;
 919     c->mb_var_sum_temp += (varc+128)>>8;
 920
 921     if (s->motion_est != FF_ME_ZERO) {
 922         const int mot_stride = s->b8_stride;
 923         const int mot_xy = s->block_index[0];
 924
 925         P_LEFT[0] = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - 1][0];
 926         P_LEFT[1] = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - 1][1];
 927
 928         if (P_LEFT[0] > (c->xmax << shift))
 929             P_LEFT[0] =  c->xmax << shift;
 930
 931         if (!s->first_slice_line) {
 932             P_TOP[0]      = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - mot_stride    ][0];
 933             P_TOP[1]      = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - mot_stride    ][1];
 934             P_TOPRIGHT[0] = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - mot_stride + 2][0];
 935             P_TOPRIGHT[1] = s->current_picture.motion_val[0][mot_xy - mot_stride + 2][1];
 936             if (P_TOP[1] > (c->ymax << shift))
 937                 P_TOP[1] =  c->ymax << shift;
 938             if (P_TOPRIGHT[0] < (c->xmin * (1 << shift)))
 939                 P_TOPRIGHT[0] =  c->xmin * (1 << shift);
 940             if (P_TOPRIGHT[1] > (c->ymax * (1 << shift)))
 941                 P_TOPRIGHT[1] =  c->ymax * (1 << shift);
 942
 943             P_MEDIAN[0] = mid_pred(P_LEFT[0], P_TOP[0], P_TOPRIGHT[0]);
 944             P_MEDIAN[1] = mid_pred(P_LEFT[1], P_TOP[1], P_TOPRIGHT[1]);
 945
 946             if (s->out_format == FMT_H263) {
 947                 c->pred_x = P_MEDIAN[0];
 948                 c->pred_y = P_MEDIAN[1];
 949             } else { /* MPEG-1 at least */
 950                 c->pred_x = P_LEFT[0];
 951                 c->pred_y = P_LEFT[1];
 952             }
 953         } else {
 954             c->pred_x = P_LEFT[0];
 955             c->pred_y = P_LEFT[1];
 956         }
 957         dmin = ff_epzs_motion_search(s, &mx, &my, P, 0, 0, s->p_mv_table, (1<<16)>>shift, 0, 16);
 958     }
 959
 960     /* At this point (mx,my) are full-pell and the relative displacement */
 961     ppix = c->ref[0][0] + (my * s->linesize) + mx;
 962
 963     vard = s->mecc.sse[0](NULL, pix, ppix, s->linesize, 16);
 964
 965     pic->mc_mb_var[s->mb_stride * mb_y + mb_x] = (vard+128)>>8;
 966     c->mc_mb_var_sum_temp += (vard+128)>>8;
 967
 968     if (c->avctx->mb_decision > FF_MB_DECISION_SIMPLE) {
 969         int p_score= FFMIN(vard, varc-500+(s->lambda2>>FF_LAMBDA_SHIFT)*100);
 970         int i_score= varc-500+(s->lambda2>>FF_LAMBDA_SHIFT)*20;
 971         c->scene_change_score+= ff_sqrt(p_score) - ff_sqrt(i_score);
 972
 973         if (vard*2 + 200*256 > varc && !s->intra_penalty)
 974             mb_type|= CANDIDATE_MB_TYPE_INTRA;
 975         if (varc*2 + 200*256 > vard || s->qscale > 24){
 976 //        if (varc*2 + 200*256 + 50*(s->lambda2>>FF_LAMBDA_SHIFT) > vard){
 977             mb_type|= CANDIDATE_MB_TYPE_INTER;
 978             c->sub_motion_search(s, &mx, &my, dmin, 0, 0, 0, 16);
 979             if (s->mpv_flags & FF_MPV_FLAG_MV0)
 980                 if(mx || my)
 981                     mb_type |= CANDIDATE_MB_TYPE_SKIPPED; //FIXME check difference
 982         }else{
 983             mx *= 1 << shift;
 984             my *= 1 << shift;
 985         }
 986         if ((s->avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_4MV)
 987            && !c->skip && varc>50<<8 && vard>10<<8){
 988             if(h263_mv4_search(s, mx, my, shift) < INT_MAX)
 989                 mb_type|=CANDIDATE_MB_TYPE_INTER4V;
 990
 991             set_p_mv_tables(s, mx, my, 0);
 992         }else
 993             set_p_mv_tables(s, mx, my, 1);
 994         if ((s->avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_INTERLACED_ME)
 995            && !c->skip){ //FIXME varc/d checks
 996             if(interlaced_search(s, 0, s->p_field_mv_table, s->p_field_select_table, mx, my, 0) < INT_MAX)
 997                 mb_type |= CANDIDATE_MB_TYPE_INTER_I;
 998         }
 999     }else{
1000         int intra_score, i;
1001         mb_type= CANDIDATE_MB_TYPE_INTER;
1002
1003         dmin= c->sub_motion_search(s, &mx, &my, dmin, 0, 0, 0, 16);
1004         if(c->avctx->me_sub_cmp != c->avctx->mb_cmp && !c->skip)
1005             dmin= get_mb_score(s, mx, my, 0, 0, 0, 16, 1);
1006
1007         if ((s->avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_4MV)
1008            && !c->skip && varc>50<<8 && vard>10<<8){
1009             int dmin4= h263_mv4_search(s, mx, my, shift);
1010             if(dmin4 < dmin){
1011                 mb_type= CANDIDATE_MB_TYPE_INTER4V;
1012                 dmin=dmin4;
1013             }
1014         }
1015         if ((s->avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_INTERLACED_ME)
1016            && !c->skip){ //FIXME varc/d checks
1017             int dmin_i= interlaced_search(s, 0, s->p_field_mv_table, s->p_field_select_table, mx, my, 0);
1018             if(dmin_i < dmin){
1019                 mb_type = CANDIDATE_MB_TYPE_INTER_I;
1020                 dmin= dmin_i;
1021             }
1022         }
1023
1024         set_p_mv_tables(s, mx, my, mb_type!=CANDIDATE_MB_TYPE_INTER4V);
1025
1026         /* get intra luma score */
1027         if((c->avctx->mb_cmp&0xFF)==FF_CMP_SSE){
1028             intra_score= varc - 500;
1029         }else{
1030             unsigned mean = (sum+128)>>8;
1031             mean*= 0x01010101;
1032
1033             for(i=0; i<16; i++){
1034                 *(uint32_t*)(&c->scratchpad[i*s->linesize+ 0]) = mean;
1035                 *(uint32_t*)(&c->scratchpad[i*s->linesize+ 4]) = mean;
1036                 *(uint32_t*)(&c->scratchpad[i*s->linesize+ 8]) = mean;
1037                 *(uint32_t*)(&c->scratchpad[i*s->linesize+12]) = mean;
1038             }
1039
1040             intra_score= s->mecc.mb_cmp[0](s, c->scratchpad, pix, s->linesize, 16);
1041         }
1042         intra_score += c->mb_penalty_factor*16 + s->intra_penalty;
1043
1044         if(intra_score < dmin){
1045             mb_type= CANDIDATE_MB_TYPE_INTRA;
1046             s->current_picture.mb_type[mb_y*s->mb_stride + mb_x] = CANDIDATE_MB_TYPE_INTRA; //FIXME cleanup
1047         }else
1048             s->current_picture.mb_type[mb_y*s->mb_stride + mb_x] = 0;
1049
1050         {
1051             int p_score= FFMIN(vard, varc-500+(s->lambda2>>FF_LAMBDA_SHIFT)*100);
1052             int i_score= varc-500+(s->lambda2>>FF_LAMBDA_SHIFT)*20;
1053             c->scene_change_score+= ff_sqrt(p_score) - ff_sqrt(i_score);
1054         }
1055     }
1056
1057     s->mb_type[mb_y*s->mb_stride + mb_x]= mb_type;
1058 }
1059
1060 int ff_pre_estimate_p_frame_motion(MpegEncContext * s,
1061                                     int mb_x, int mb_y)
1062 {
1063     MotionEstContext * const c= &s->me;
1064     int mx, my, dmin;
1065     int P[10][2];
1066     const int shift= 1+s->quarter_sample;
1067     const int xy= mb_x + mb_y*s->mb_stride;
1068     init_ref(c, s->new_picture->data, s->last_picture.f->data, NULL, 16*mb_x, 16*mb_y, 0);
1069
1070     av_assert0(s->quarter_sample==0 || s->quarter_sample==1);
1071
1072     c->pre_penalty_factor    = get_penalty_factor(s->lambda, s->lambda2, c->avctx->me_pre_cmp);
1073     c->current_mv_penalty= c->mv_penalty[s->f_code] + MAX_DMV;
1074
1075     get_limits(s, 16*mb_x, 16*mb_y);
1076     c->skip=0;
1077
1078     P_LEFT[0]       = s->p_mv_table[xy + 1][0];
1079     P_LEFT[1]       = s->p_mv_table[xy + 1][1];
1080
1081     if(P_LEFT[0]       < (c->xmin<<shift)) P_LEFT[0]       = (c->xmin<<shift);
1082
1083     /* special case for first line */
1084     if (s->first_slice_line) {
1085         c->pred_x= P_LEFT[0];
1086         c->pred_y= P_LEFT[1];
1087         P_TOP[0]= P_TOPRIGHT[0]= P_MEDIAN[0]=
1088         P_TOP[1]= P_TOPRIGHT[1]= P_MEDIAN[1]= 0; //FIXME
1089     } else {
1090         P_TOP[0]      = s->p_mv_table[xy + s->mb_stride    ][0];
1091         P_TOP[1]      = s->p_mv_table[xy + s->mb_stride    ][1];
1092         P_TOPRIGHT[0] = s->p_mv_table[xy + s->mb_stride - 1][0];
1093         P_TOPRIGHT[1] = s->p_mv_table[xy + s->mb_stride - 1][1];
1094         if(P_TOP[1]      < (c->ymin<<shift)) P_TOP[1]     = (c->ymin<<shift);
1095         if(P_TOPRIGHT[0] > (c->xmax<<shift)) P_TOPRIGHT[0]= (c->xmax<<shift);
1096         if(P_TOPRIGHT[1] < (c->ymin<<shift)) P_TOPRIGHT[1]= (c->ymin<<shift);
1097
1098         P_MEDIAN[0]= mid_pred(P_LEFT[0], P_TOP[0], P_TOPRIGHT[0]);
1099         P_MEDIAN[1]= mid_pred(P_LEFT[1], P_TOP[1], P_TOPRIGHT[1]);
1100
1101         c->pred_x = P_MEDIAN[0];
1102         c->pred_y = P_MEDIAN[1];
1103     }
1104
1105     dmin = ff_epzs_motion_search(s, &mx, &my, P, 0, 0, s->p_mv_table, (1<<16)>>shift, 0, 16);
1106
1107     s->p_mv_table[xy][0] = mx<<shift;
1108     s->p_mv_table[xy][1] = my<<shift;
1109
1110     return dmin;
1111 }
1112
1113 static int estimate_motion_b(MpegEncContext *s, int mb_x, int mb_y,
1114                              int16_t (*mv_table)[2], int ref_index, int f_code)
1115 {
1116     MotionEstContext * const c= &s->me;
1117     int mx = 0, my = 0, dmin = 0;
1118     int P[10][2];
1119     const int shift= 1+s->quarter_sample;
1120     const int mot_stride = s->mb_stride;
1121     const int mot_xy = mb_y*mot_stride + mb_x;
1122     const uint8_t * const mv_penalty = c->mv_penalty[f_code] + MAX_DMV;
1123     int mv_scale;
1124
1125     c->penalty_factor    = get_penalty_factor(s->lambda, s->lambda2, c->avctx->me_cmp);
1126     c->sub_penalty_factor= get_penalty_factor(s->lambda, s->lambda2, c->avctx->me_sub_cmp);
1127     c->mb_penalty_factor = get_penalty_factor(s->lambda, s->lambda2, c->avctx->mb_cmp);
1128     c->current_mv_penalty= mv_penalty;
1129
1130     get_limits(s, 16*mb_x, 16*mb_y);
1131
1132     if (s->motion_est != FF_ME_ZERO) {
1133         P_LEFT[0] = mv_table[mot_xy - 1][0];
1134         P_LEFT[1] = mv_table[mot_xy - 1][1];
1135
1136         if (P_LEFT[0] > (c->xmax << shift)) P_LEFT[0] = (c->xmax << shift);
1137
1138         /* special case for first line */
1139         if (!s->first_slice_line) {
1140             P_TOP[0]      = mv_table[mot_xy - mot_stride    ][0];
1141             P_TOP[1]      = mv_table[mot_xy - mot_stride    ][1];
1142             P_TOPRIGHT[0] = mv_table[mot_xy - mot_stride + 1][0];
1143             P_TOPRIGHT[1] = mv_table[mot_xy - mot_stride + 1][1];
1144             if (P_TOP[1] > (c->ymax << shift)) P_TOP[1] = (c->ymax << shift);
1145             if (P_TOPRIGHT[0] < c->xmin * (1 << shift)) P_TOPRIGHT[0] = c->xmin * (1 << shift);
1146             if (P_TOPRIGHT[1] > (c->ymax << shift)) P_TOPRIGHT[1] = (c->ymax << shift);
1147
1148             P_MEDIAN[0] = mid_pred(P_LEFT[0], P_TOP[0], P_TOPRIGHT[0]);
1149             P_MEDIAN[1] = mid_pred(P_LEFT[1], P_TOP[1], P_TOPRIGHT[1]);
1150         }
1151         c->pred_x = P_LEFT[0];
1152         c->pred_y = P_LEFT[1];
1153
1154         if(mv_table == s->b_forw_mv_table){
1155             mv_scale= (s->pb_time<<16) / (s->pp_time<<shift);
1156         }else{
1157             mv_scale = ((s->pb_time - s->pp_time) * (1 << 16)) / (s->pp_time<<shift);
1158         }
1159
1160         dmin = ff_epzs_motion_search(s, &mx, &my, P, 0, ref_index, s->p_mv_table, mv_scale, 0, 16);
1161     }
1162
1163     dmin= c->sub_motion_search(s, &mx, &my, dmin, 0, ref_index, 0, 16);
1164
1165     if(c->avctx->me_sub_cmp != c->avctx->mb_cmp && !c->skip)
1166         dmin= get_mb_score(s, mx, my, 0, ref_index, 0, 16, 1);
1167
1168 //    s->mb_type[mb_y*s->mb_width + mb_x]= mb_type;
1169     mv_table[mot_xy][0]= mx;
1170     mv_table[mot_xy][1]= my;
1171
1172     return dmin;
1173 }
1174
1175 static inline int check_bidir_mv(MpegEncContext * s,
1176                    int motion_fx, int motion_fy,
1177                    int motion_bx, int motion_by,
1178                    int pred_fx, int pred_fy,
1179                    int pred_bx, int pred_by,
1180                    int size, int h)
1181 {
1182     //FIXME optimize?
1183     //FIXME better f_code prediction (max mv & distance)
1184     //FIXME pointers
1185     MotionEstContext * const c= &s->me;
1186     const uint8_t * const mv_penalty_f = c->mv_penalty[s->f_code] + MAX_DMV; // f_code of the prev frame
1187     const uint8_t * const mv_penalty_b = c->mv_penalty[s->b_code] + MAX_DMV; // f_code of the prev frame
1188     int stride= c->stride;
1189     uint8_t *dest_y = c->scratchpad;
1190     uint8_t *ptr;
1191     int dxy;
1192     int src_x, src_y;
1193     int fbmin;
1194     uint8_t **src_data= c->src[0];
1195     uint8_t **ref_data= c->ref[0];
1196     uint8_t **ref2_data= c->ref[2];
1197
1198     if(s->quarter_sample){
1199         dxy = ((motion_fy & 3) << 2) | (motion_fx & 3);
1200         src_x = motion_fx >> 2;
1201         src_y = motion_fy >> 2;
1202
1203         ptr = ref_data[0] + (src_y * stride) + src_x;
1204         s->qdsp.put_qpel_pixels_tab[0][dxy](dest_y, ptr, stride);
1205
1206         dxy = ((motion_by & 3) << 2) | (motion_bx & 3);
1207         src_x = motion_bx >> 2;
1208         src_y = motion_by >> 2;
1209
1210         ptr = ref2_data[0] + (src_y * stride) + src_x;
1211         s->qdsp.avg_qpel_pixels_tab[size][dxy](dest_y, ptr, stride);
1212     }else{
1213         dxy = ((motion_fy & 1) << 1) | (motion_fx & 1);
1214         src_x = motion_fx >> 1;
1215         src_y = motion_fy >> 1;
1216
1217         ptr = ref_data[0] + (src_y * stride) + src_x;
1218         s->hdsp.put_pixels_tab[size][dxy](dest_y    , ptr    , stride, h);
1219
1220         dxy = ((motion_by & 1) << 1) | (motion_bx & 1);
1221         src_x = motion_bx >> 1;
1222         src_y = motion_by >> 1;
1223
1224         ptr = ref2_data[0] + (src_y * stride) + src_x;
1225         s->hdsp.avg_pixels_tab[size][dxy](dest_y    , ptr    , stride, h);
1226     }
1227
1228     fbmin = (mv_penalty_f[motion_fx-pred_fx] + mv_penalty_f[motion_fy-pred_fy])*c->mb_penalty_factor
1229            +(mv_penalty_b[motion_bx-pred_bx] + mv_penalty_b[motion_by-pred_by])*c->mb_penalty_factor
1230            + s->mecc.mb_cmp[size](s, src_data[0], dest_y, stride, h); // FIXME new_pic
1231
1232     if(c->avctx->mb_cmp&FF_CMP_CHROMA){
1233     }
1234     //FIXME CHROMA !!!
1235
1236     return fbmin;
1237 }
1238
1239 /* refine the bidir vectors in hq mode and return the score in both lq & hq mode*/
1240 static inline int bidir_refine(MpegEncContext * s, int mb_x, int mb_y)
1241 {
1242     MotionEstContext * const c= &s->me;
1243     const int mot_stride = s->mb_stride;
1244     const int xy = mb_y *mot_stride + mb_x;
1245     int fbmin;
1246     int pred_fx= s->b_bidir_forw_mv_table[xy-1][0];
1247     int pred_fy= s->b_bidir_forw_mv_table[xy-1][1];
1248     int pred_bx= s->b_bidir_back_mv_table[xy-1][0];
1249     int pred_by= s->b_bidir_back_mv_table[xy-1][1];
1250     int motion_fx= s->b_bidir_forw_mv_table[xy][0]= s->b_forw_mv_table[xy][0];
1251     int motion_fy= s->b_bidir_forw_mv_table[xy][1]= s->b_forw_mv_table[xy][1];
1252     int motion_bx= s->b_bidir_back_mv_table[xy][0]= s->b_back_mv_table[xy][0];
1253     int motion_by= s->b_bidir_back_mv_table[xy][1]= s->b_back_mv_table[xy][1];
1254     const int flags= c->sub_flags;
1255     const int qpel= flags&FLAG_QPEL;
1256     const int shift= 1+qpel;
1257     const int xmin= c->xmin * (1 << shift);
1258     const int ymin= c->ymin * (1 << shift);
1259     const int xmax= c->xmax<<shift;
1260     const int ymax= c->ymax<<shift;
1261 #define HASH(fx,fy,bx,by) ((fx)+17*(fy)+63*(bx)+117*(by))
1262 #define HASH8(fx,fy,bx,by) ((uint8_t)HASH(fx,fy,bx,by))
1263     int hashidx= HASH(motion_fx,motion_fy, motion_bx, motion_by);
1264     uint8_t map[256] = { 0 };
1265
1266     map[hashidx&255] = 1;
1267
1268     fbmin= check_bidir_mv(s, motion_fx, motion_fy,
1269                           motion_bx, motion_by,
1270                           pred_fx, pred_fy,
1271                           pred_bx, pred_by,
1272                           0, 16);
1273
1274     if(s->avctx->bidir_refine){
1275         int end;
1276         static const uint8_t limittab[5]={0,8,32,64,80};
1277         const int limit= limittab[s->avctx->bidir_refine];
1278         static const int8_t vect[][4]={
1279 { 0, 0, 0, 1}, { 0, 0, 0,-1}, { 0, 0, 1, 0}, { 0, 0,-1, 0}, { 0, 1, 0, 0}, { 0,-1, 0, 0}, { 1, 0, 0, 0}, {-1, 0, 0, 0},
1280
1281 { 0, 0, 1, 1}, { 0, 0,-1,-1}, { 0, 1, 1, 0}, { 0,-1,-1, 0}, { 1, 1, 0, 0}, {-1,-1, 0, 0}, { 1, 0, 0, 1}, {-1, 0, 0,-1},
1282 { 0, 1, 0, 1}, { 0,-1, 0,-1}, { 1, 0, 1, 0}, {-1, 0,-1, 0},
1283 { 0, 0,-1, 1}, { 0, 0, 1,-1}, { 0,-1, 1, 0}, { 0, 1,-1, 0}, {-1, 1, 0, 0}, { 1,-1, 0, 0}, { 1, 0, 0,-1}, {-1, 0, 0, 1},
1284 { 0,-1, 0, 1}, { 0, 1, 0,-1}, {-1, 0, 1, 0}, { 1, 0,-1, 0},
1285
1286 { 0, 1, 1, 1}, { 0,-1,-1,-1}, { 1, 1, 1, 0}, {-1,-1,-1, 0}, { 1, 1, 0, 1}, {-1,-1, 0,-1}, { 1, 0, 1, 1}, {-1, 0,-1,-1},
1287 { 0,-1, 1, 1}, { 0, 1,-1,-1}, {-1, 1, 1, 0}, { 1,-1,-1, 0}, { 1, 1, 0,-1}, {-1,-1, 0, 1}, { 1, 0,-1, 1}, {-1, 0, 1,-1},
1288 { 0, 1,-1, 1}, { 0,-1, 1,-1}, { 1,-1, 1, 0}, {-1, 1,-1, 0}, {-1, 1, 0, 1}, { 1,-1, 0,-1}, { 1, 0, 1,-1}, {-1, 0,-1, 1},
1289 { 0, 1, 1,-1}, { 0,-1,-1, 1}, { 1, 1,-1, 0}, {-1,-1, 1, 0}, { 1,-1, 0, 1}, {-1, 1, 0,-1}, {-1, 0, 1, 1}, { 1, 0,-1,-1},
1290
1291 { 1, 1, 1, 1}, {-1,-1,-1,-1},
1292 { 1, 1, 1,-1}, {-1,-1,-1, 1}, { 1, 1,-1, 1}, {-1,-1, 1,-1}, { 1,-1, 1, 1}, {-1, 1,-1,-1}, {-1, 1, 1, 1}, { 1,-1,-1,-1},
1293 { 1, 1,-1,-1}, {-1,-1, 1, 1}, { 1,-1,-1, 1}, {-1, 1, 1,-1}, { 1,-1, 1,-1}, {-1, 1,-1, 1},
1294         };
1295         static const uint8_t hash[]={
1296 HASH8( 0, 0, 0, 1), HASH8( 0, 0, 0,-1), HASH8( 0, 0, 1, 0), HASH8( 0, 0,-1, 0), HASH8( 0, 1, 0, 0), HASH8( 0,-1, 0, 0), HASH8( 1, 0, 0, 0), HASH8(-1, 0, 0, 0),
1297
1298 HASH8( 0, 0, 1, 1), HASH8( 0, 0,-1,-1), HASH8( 0, 1, 1, 0), HASH8( 0,-1,-1, 0), HASH8( 1, 1, 0, 0), HASH8(-1,-1, 0, 0), HASH8( 1, 0, 0, 1), HASH8(-1, 0, 0,-1),
1299 HASH8( 0, 1, 0, 1), HASH8( 0,-1, 0,-1), HASH8( 1, 0, 1, 0), HASH8(-1, 0,-1, 0),
1300 HASH8( 0, 0,-1, 1), HASH8( 0, 0, 1,-1), HASH8( 0,-1, 1, 0), HASH8( 0, 1,-1, 0), HASH8(-1, 1, 0, 0), HASH8( 1,-1, 0, 0), HASH8( 1, 0, 0,-1), HASH8(-1, 0, 0, 1),
1301 HASH8( 0,-1, 0, 1), HASH8( 0, 1, 0,-1), HASH8(-1, 0, 1, 0), HASH8( 1, 0,-1, 0),
1302
1303 HASH8( 0, 1, 1, 1), HASH8( 0,-1,-1,-1), HASH8( 1, 1, 1, 0), HASH8(-1,-1,-1, 0), HASH8( 1, 1, 0, 1), HASH8(-1,-1, 0,-1), HASH8( 1, 0, 1, 1), HASH8(-1, 0,-1,-1),
1304 HASH8( 0,-1, 1, 1), HASH8( 0, 1,-1,-1), HASH8(-1, 1, 1, 0), HASH8( 1,-1,-1, 0), HASH8( 1, 1, 0,-1), HASH8(-1,-1, 0, 1), HASH8( 1, 0,-1, 1), HASH8(-1, 0, 1,-1),
1305 HASH8( 0, 1,-1, 1), HASH8( 0,-1, 1,-1), HASH8( 1,-1, 1, 0), HASH8(-1, 1,-1, 0), HASH8(-1, 1, 0, 1), HASH8( 1,-1, 0,-1), HASH8( 1, 0, 1,-1), HASH8(-1, 0,-1, 1),
1306 HASH8( 0, 1, 1,-1), HASH8( 0,-1,-1, 1), HASH8( 1, 1,-1, 0), HASH8(-1,-1, 1, 0), HASH8( 1,-1, 0, 1), HASH8(-1, 1, 0,-1), HASH8(-1, 0, 1, 1), HASH8( 1, 0,-1,-1),
1307
1308 HASH8( 1, 1, 1, 1), HASH8(-1,-1,-1,-1),
1309 HASH8( 1, 1, 1,-1), HASH8(-1,-1,-1, 1), HASH8( 1, 1,-1, 1), HASH8(-1,-1, 1,-1), HASH8( 1,-1, 1, 1), HASH8(-1, 1,-1,-1), HASH8(-1, 1, 1, 1), HASH8( 1,-1,-1,-1),
1310 HASH8( 1, 1,-1,-1), HASH8(-1,-1, 1, 1), HASH8( 1,-1,-1, 1), HASH8(-1, 1, 1,-1), HASH8( 1,-1, 1,-1), HASH8(-1, 1,-1, 1),
1311 };
1312
1313 #define CHECK_BIDIR(fx,fy,bx,by)\
1314     if( !map[(hashidx+HASH(fx,fy,bx,by))&255]\
1315        &&(fx<=0 || motion_fx+fx<=xmax) && (fy<=0 || motion_fy+fy<=ymax) && (bx<=0 || motion_bx+bx<=xmax) && (by<=0 || motion_by+by<=ymax)\
1316        &&(fx>=0 || motion_fx+fx>=xmin) && (fy>=0 || motion_fy+fy>=ymin) && (bx>=0 || motion_bx+bx>=xmin) && (by>=0 || motion_by+by>=ymin)){\
1317         int score;\
1318         map[(hashidx+HASH(fx,fy,bx,by))&255] = 1;\
1319         score= check_bidir_mv(s, motion_fx+fx, motion_fy+fy, motion_bx+bx, motion_by+by, pred_fx, pred_fy, pred_bx, pred_by, 0, 16);\
1320         if(score < fbmin){\
1321             hashidx += HASH(fx,fy,bx,by);\
1322             fbmin= score;\
1323             motion_fx+=fx;\
1324             motion_fy+=fy;\
1325             motion_bx+=bx;\
1326             motion_by+=by;\
1327             end=0;\
1328         }\
1329     }
1330 #define CHECK_BIDIR2(a,b,c,d)\
1331 CHECK_BIDIR(a,b,c,d)\
1332 CHECK_BIDIR(-(a),-(b),-(c),-(d))
1333
1334         do{
1335             int i;
1336             int borderdist=0;
1337             end=1;
1338
1339             CHECK_BIDIR2(0,0,0,1)
1340             CHECK_BIDIR2(0,0,1,0)
1341             CHECK_BIDIR2(0,1,0,0)
1342             CHECK_BIDIR2(1,0,0,0)
1343
1344             for(i=8; i<limit; i++){
1345                 int fx= motion_fx+vect[i][0];
1346                 int fy= motion_fy+vect[i][1];
1347                 int bx= motion_bx+vect[i][2];
1348                 int by= motion_by+vect[i][3];
1349                 if(borderdist<=0){
1350                     int a= (xmax - FFMAX(fx,bx))|(FFMIN(fx,bx) - xmin);
1351                     int b= (ymax - FFMAX(fy,by))|(FFMIN(fy,by) - ymin);
1352                     if((a|b) < 0)
1353                         map[(hashidx+hash[i])&255] = 1;
1354                 }
1355                 if(!map[(hashidx+hash[i])&255]){
1356                     int score;
1357                     map[(hashidx+hash[i])&255] = 1;
1358                     score= check_bidir_mv(s, fx, fy, bx, by, pred_fx, pred_fy, pred_bx, pred_by, 0, 16);
1359                     if(score < fbmin){
1360                         hashidx += hash[i];
1361                         fbmin= score;
1362                         motion_fx=fx;
1363                         motion_fy=fy;
1364                         motion_bx=bx;
1365                         motion_by=by;
1366                         end=0;
1367                         borderdist--;
1368                         if(borderdist<=0){
1369                             int a= FFMIN(xmax - FFMAX(fx,bx), FFMIN(fx,bx) - xmin);
1370                             int b= FFMIN(ymax - FFMAX(fy,by), FFMIN(fy,by) - ymin);
1371                             borderdist= FFMIN(a,b);
1372                         }
1373                     }
1374                 }
1375             }
1376         }while(!end);
1377     }
1378
1379     s->b_bidir_forw_mv_table[xy][0]= motion_fx;
1380     s->b_bidir_forw_mv_table[xy][1]= motion_fy;
1381     s->b_bidir_back_mv_table[xy][0]= motion_bx;
1382     s->b_bidir_back_mv_table[xy][1]= motion_by;
1383
1384     return fbmin;
1385 }
1386
1387 static inline int direct_search(MpegEncContext * s, int mb_x, int mb_y)
1388 {
1389     MotionEstContext * const c= &s->me;
1390     int P[10][2];
1391     const int mot_stride = s->mb_stride;
1392     const int mot_xy = mb_y*mot_stride + mb_x;
1393     const int shift= 1+s->quarter_sample;
1394     int dmin, i;
1395     const int time_pp= s->pp_time;
1396     const int time_pb= s->pb_time;
1397     int mx, my, xmin, xmax, ymin, ymax;
1398     int16_t (*mv_table)[2]= s->b_direct_mv_table;
1399
1400     c->current_mv_penalty= c->mv_penalty[1] + MAX_DMV;
1401     ymin= xmin=(-32)>>shift;
1402     ymax= xmax=   31>>shift;
1403
1404     if (IS_8X8(s->next_picture.mb_type[mot_xy])) {
1405         s->mv_type= MV_TYPE_8X8;
1406     }else{
1407         s->mv_type= MV_TYPE_16X16;
1408     }
1409
1410     for(i=0; i<4; i++){
1411         int index= s->block_index[i];
1412         int min, max;
1413
1414         c->co_located_mv[i][0] = s->next_picture.motion_val[0][index][0];
1415         c->co_located_mv[i][1] = s->next_picture.motion_val[0][index][1];
1416         c->direct_basis_mv[i][0]= c->co_located_mv[i][0]*time_pb/time_pp + ((i& 1)<<(shift+3));
1417         c->direct_basis_mv[i][1]= c->co_located_mv[i][1]*time_pb/time_pp + ((i>>1)<<(shift+3));
1418 //        c->direct_basis_mv[1][i][0]= c->co_located_mv[i][0]*(time_pb - time_pp)/time_pp + ((i &1)<<(shift+3);
1419 //        c->direct_basis_mv[1][i][1]= c->co_located_mv[i][1]*(time_pb - time_pp)/time_pp + ((i>>1)<<(shift+3);
1420
1421         max= FFMAX(c->direct_basis_mv[i][0], c->direct_basis_mv[i][0] - c->co_located_mv[i][0])>>shift;
1422         min= FFMIN(c->direct_basis_mv[i][0], c->direct_basis_mv[i][0] - c->co_located_mv[i][0])>>shift;
1423         max+= 16*mb_x + 1; // +-1 is for the simpler rounding
1424         min+= 16*mb_x - 1;
1425         xmax= FFMIN(xmax, s->width - max);
1426         xmin= FFMAX(xmin, - 16     - min);
1427
1428         max= FFMAX(c->direct_basis_mv[i][1], c->direct_basis_mv[i][1] - c->co_located_mv[i][1])>>shift;
1429         min= FFMIN(c->direct_basis_mv[i][1], c->direct_basis_mv[i][1] - c->co_located_mv[i][1])>>shift;
1430         max+= 16*mb_y + 1; // +-1 is for the simpler rounding
1431         min+= 16*mb_y - 1;
1432         ymax= FFMIN(ymax, s->height - max);
1433         ymin= FFMAX(ymin, - 16      - min);
1434
1435         if(s->mv_type == MV_TYPE_16X16) break;
1436     }
1437
1438     av_assert2(xmax <= 15 && ymax <= 15 && xmin >= -16 && ymin >= -16);
1439
1440     if(xmax < 0 || xmin >0 || ymax < 0 || ymin > 0){
1441         s->b_direct_mv_table[mot_xy][0]= 0;
1442         s->b_direct_mv_table[mot_xy][1]= 0;
1443
1444         return 256*256*256*64;
1445     }
1446
1447     c->xmin= xmin;
1448     c->ymin= ymin;
1449     c->xmax= xmax;
1450     c->ymax= ymax;
1451     c->flags     |= FLAG_DIRECT;
1452     c->sub_flags |= FLAG_DIRECT;
1453     c->pred_x=0;
1454     c->pred_y=0;
1455
1456     P_LEFT[0] = av_clip(mv_table[mot_xy - 1][0], xmin * (1 << shift), xmax << shift);
1457     P_LEFT[1] = av_clip(mv_table[mot_xy - 1][1], ymin * (1 << shift), ymax << shift);
1458
1459     /* special case for first line */
1460     if (!s->first_slice_line) { //FIXME maybe allow this over thread boundary as it is clipped
1461         P_TOP[0]      = av_clip(mv_table[mot_xy - mot_stride    ][0], xmin * (1 << shift), xmax << shift);
1462         P_TOP[1]      = av_clip(mv_table[mot_xy - mot_stride    ][1], ymin * (1 << shift), ymax << shift);
1463         P_TOPRIGHT[0] = av_clip(mv_table[mot_xy - mot_stride + 1][0], xmin * (1 << shift), xmax << shift);
1464         P_TOPRIGHT[1] = av_clip(mv_table[mot_xy - mot_stride + 1][1], ymin * (1 << shift), ymax << shift);
1465
1466         P_MEDIAN[0]= mid_pred(P_LEFT[0], P_TOP[0], P_TOPRIGHT[0]);
1467         P_MEDIAN[1]= mid_pred(P_LEFT[1], P_TOP[1], P_TOPRIGHT[1]);
1468     }
1469
1470     dmin = ff_epzs_motion_search(s, &mx, &my, P, 0, 0, mv_table, 1<<(16-shift), 0, 16);
1471     if(c->sub_flags&FLAG_QPEL)
1472         dmin = qpel_motion_search(s, &mx, &my, dmin, 0, 0, 0, 16);
1473     else
1474         dmin = hpel_motion_search(s, &mx, &my, dmin, 0, 0, 0, 16);
1475
1476     if(c->avctx->me_sub_cmp != c->avctx->mb_cmp && !c->skip)
1477         dmin= get_mb_score(s, mx, my, 0, 0, 0, 16, 1);
1478
1479     get_limits(s, 16*mb_x, 16*mb_y); //restore c->?min/max, maybe not needed
1480
1481     mv_table[mot_xy][0]= mx;
1482     mv_table[mot_xy][1]= my;
1483     c->flags     &= ~FLAG_DIRECT;
1484     c->sub_flags &= ~FLAG_DIRECT;
1485
1486     return dmin;
1487 }
1488
1489 void ff_estimate_b_frame_motion(MpegEncContext * s,
1490                              int mb_x, int mb_y)
1491 {
1492     MotionEstContext * const c= &s->me;
1493     const int penalty_factor= c->mb_penalty_factor;
1494     int fmin, bmin, dmin, fbmin, bimin, fimin;
1495     int type=0;
1496     const int xy = mb_y*s->mb_stride + mb_x;
1497     init_ref(c, s->new_picture->data, s->last_picture.f->data,
1498              s->next_picture.f->data, 16 * mb_x, 16 * mb_y, 2);
1499
1500     get_limits(s, 16*mb_x, 16*mb_y);
1501
1502     c->skip=0;
1503
1504     if (s->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG4 && s->next_picture.mbskip_table[xy]) {
1505         int score= direct_search(s, mb_x, mb_y); //FIXME just check 0,0
1506
1507         score= ((unsigned)(score*score + 128*256))>>16;
1508         c->mc_mb_var_sum_temp += score;
1509         s->current_picture.mc_mb_var[mb_y*s->mb_stride + mb_x] = score; //FIXME use SSE
1510         s->mb_type[mb_y*s->mb_stride + mb_x]= CANDIDATE_MB_TYPE_DIRECT0;
1511
1512         return;
1513     }
1514
1515     if (s->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG4)
1516         dmin= direct_search(s, mb_x, mb_y);
1517     else
1518         dmin= INT_MAX;
1519 // FIXME penalty stuff for non-MPEG-4
1520     c->skip=0;
1521     fmin = estimate_motion_b(s, mb_x, mb_y, s->b_forw_mv_table, 0, s->f_code) +
1522            3 * penalty_factor;
1523
1524     c->skip=0;
1525     bmin = estimate_motion_b(s, mb_x, mb_y, s->b_back_mv_table, 2, s->b_code) +
1526            2 * penalty_factor;
1527     ff_dlog(s, " %d %d ", s->b_forw_mv_table[xy][0], s->b_forw_mv_table[xy][1]);
1528
1529     c->skip=0;
1530     fbmin= bidir_refine(s, mb_x, mb_y) + penalty_factor;
1531     ff_dlog(s, "%d %d %d %d\n", dmin, fmin, bmin, fbmin);
1532
1533     if (s->avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_INTERLACED_ME) {
1534 //FIXME mb type penalty
1535         c->skip=0;
1536         c->current_mv_penalty= c->mv_penalty[s->f_code] + MAX_DMV;
1537         fimin= interlaced_search(s, 0,
1538                                  s->b_field_mv_table[0], s->b_field_select_table[0],
1539                                  s->b_forw_mv_table[xy][0], s->b_forw_mv_table[xy][1], 0);
1540         c->current_mv_penalty= c->mv_penalty[s->b_code] + MAX_DMV;
1541         bimin= interlaced_search(s, 2,
1542                                  s->b_field_mv_table[1], s->b_field_select_table[1],
1543                                  s->b_back_mv_table[xy][0], s->b_back_mv_table[xy][1], 0);
1544     }else
1545         fimin= bimin= INT_MAX;
1546
1547     {
1548         int score= fmin;
1549         type = CANDIDATE_MB_TYPE_FORWARD;
1550
1551         if (dmin <= score){
1552             score = dmin;
1553             type = CANDIDATE_MB_TYPE_DIRECT;
1554         }
1555         if(bmin<score){
1556             score=bmin;
1557             type= CANDIDATE_MB_TYPE_BACKWARD;
1558         }
1559         if(fbmin<score){
1560             score=fbmin;
1561             type= CANDIDATE_MB_TYPE_BIDIR;
1562         }
1563         if(fimin<score){
1564             score=fimin;
1565             type= CANDIDATE_MB_TYPE_FORWARD_I;
1566         }
1567         if(bimin<score){
1568             score=bimin;
1569             type= CANDIDATE_MB_TYPE_BACKWARD_I;
1570         }
1571
1572         score= ((unsigned)(score*score + 128*256))>>16;
1573         c->mc_mb_var_sum_temp += score;
1574         s->current_picture.mc_mb_var[mb_y*s->mb_stride + mb_x] = score; //FIXME use SSE
1575     }
1576
1577     if(c->avctx->mb_decision > FF_MB_DECISION_SIMPLE){
1578         type= CANDIDATE_MB_TYPE_FORWARD | CANDIDATE_MB_TYPE_BACKWARD | CANDIDATE_MB_TYPE_BIDIR | CANDIDATE_MB_TYPE_DIRECT;
1579         if(fimin < INT_MAX)
1580             type |= CANDIDATE_MB_TYPE_FORWARD_I;
1581         if(bimin < INT_MAX)
1582             type |= CANDIDATE_MB_TYPE_BACKWARD_I;
1583         if(fimin < INT_MAX && bimin < INT_MAX){
1584             type |= CANDIDATE_MB_TYPE_BIDIR_I;
1585         }
1586          //FIXME something smarter
1587         if(dmin>256*256*16) type&= ~CANDIDATE_MB_TYPE_DIRECT; //do not try direct mode if it is invalid for this MB
1588         if (s->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG4 && type&CANDIDATE_MB_TYPE_DIRECT &&
1589             s->mpv_flags & FF_MPV_FLAG_MV0 && *(uint32_t*)s->b_direct_mv_table[xy])
1590             type |= CANDIDATE_MB_TYPE_DIRECT0;
1591     }
1592
1593     s->mb_type[mb_y*s->mb_stride + mb_x]= type;
1594 }
1595
1596 /* find best f_code for ME which do unlimited searches */
1597 int ff_get_best_fcode(MpegEncContext * s, const int16_t (*mv_table)[2], int type)
1598 {
1599     if (s->motion_est != FF_ME_ZERO) {
1600         int score[8];
1601         int i, y, range= s->avctx->me_range ? s->avctx->me_range : (INT_MAX/2);
1602         const uint8_t * fcode_tab = s->fcode_tab;
1603         int best_fcode=-1;
1604         int best_score=-10000000;
1605
1606         if(s->msmpeg4_version)
1607             range= FFMIN(range, 16);
1608         else if(s->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO && s->avctx->strict_std_compliance >= FF_COMPLIANCE_NORMAL)
1609             range= FFMIN(range, 256);
1610
1611         for(i=0; i<8; i++) score[i]= s->mb_num*(8-i);
1612
1613         for(y=0; y<s->mb_height; y++){
1614             int x;
1615             int xy= y*s->mb_stride;
1616             for(x=0; x<s->mb_width; x++, xy++){
1617                 if(s->mb_type[xy] & type){
1618                     int mx= mv_table[xy][0];
1619                     int my= mv_table[xy][1];
1620                     int fcode= FFMAX(fcode_tab[mx + MAX_MV],
1621                                      fcode_tab[my + MAX_MV]);
1622                     int j;
1623
1624                     if (mx >= range || mx < -range ||
1625                         my >= range || my < -range)
1626                         continue;
1627
1628                     for(j=0; j<fcode && j<8; j++){
1629                         if(s->pict_type==AV_PICTURE_TYPE_B || s->current_picture.mc_mb_var[xy] < s->current_picture.mb_var[xy])
1630                             score[j]-= 170;
1631                     }
1632                 }
1633             }
1634         }
1635
1636         for(i=1; i<8; i++){
1637             if(score[i] > best_score){
1638                 best_score= score[i];
1639                 best_fcode= i;
1640             }
1641         }
1642
1643         return best_fcode;
1644     }else{
1645         return 1;
1646     }
1647 }
1648
1649 void ff_fix_long_p_mvs(MpegEncContext * s, int type)
1650 {
1651     MotionEstContext * const c= &s->me;
1652     const int f_code= s->f_code;
1653     int y, range;
1654     av_assert0(s->pict_type==AV_PICTURE_TYPE_P);
1655
1656     range = (((s->out_format == FMT_MPEG1 || s->msmpeg4_version) ? 8 : 16) << f_code);
1657
1658     av_assert0(range <= 16 || !s->msmpeg4_version);
1659     av_assert0(range <=256 || !(s->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO && s->avctx->strict_std_compliance >= FF_COMPLIANCE_NORMAL));
1660
1661     if(c->avctx->me_range && range > c->avctx->me_range) range= c->avctx->me_range;
1662
1663     if (s->avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_4MV) {
1664         const int wrap= s->b8_stride;
1665
1666         /* clip / convert to intra 8x8 type MVs */
1667         for(y=0; y<s->mb_height; y++){
1668             int xy= y*2*wrap;
1669             int i= y*s->mb_stride;
1670             int x;
1671
1672             for(x=0; x<s->mb_width; x++){
1673                 if(s->mb_type[i]&CANDIDATE_MB_TYPE_INTER4V){
1674                     int block;
1675                     for(block=0; block<4; block++){
1676                         int off= (block& 1) + (block>>1)*wrap;
1677                         int mx = s->current_picture.motion_val[0][ xy + off ][0];
1678                         int my = s->current_picture.motion_val[0][ xy + off ][1];
1679
1680                         if(   mx >=range || mx <-range
1681                            || my >=range || my <-range){
1682                             s->mb_type[i] &= ~CANDIDATE_MB_TYPE_INTER4V;
1683                             s->mb_type[i] |= type;
1684                             s->current_picture.mb_type[i] = type;
1685                         }
1686                     }
1687                 }
1688                 xy+=2;
1689                 i++;
1690             }
1691         }
1692     }
1693 }
1694
1695 /**
1696  * @param truncate 1 for truncation, 0 for using intra
1697  */
1698 void ff_fix_long_mvs(MpegEncContext * s, uint8_t *field_select_table, int field_select,
1699                      int16_t (*mv_table)[2], int f_code, int type, int truncate)
1700 {
1701     MotionEstContext * const c= &s->me;
1702     int y, h_range, v_range;
1703
1704     // RAL: 8 in MPEG-1, 16 in MPEG-4
1705     int range = (((s->out_format == FMT_MPEG1 || s->msmpeg4_version) ? 8 : 16) << f_code);
1706
1707     if(c->avctx->me_range && range > c->avctx->me_range) range= c->avctx->me_range;
1708
1709     h_range= range;
1710     v_range= field_select_table ? range>>1 : range;
1711
1712     /* clip / convert to intra 16x16 type MVs */
1713     for(y=0; y<s->mb_height; y++){
1714         int x;
1715         int xy= y*s->mb_stride;
1716         for(x=0; x<s->mb_width; x++){
1717             if (s->mb_type[xy] & type){    // RAL: "type" test added...
1718                 if (!field_select_table || field_select_table[xy] == field_select) {
1719                     if(   mv_table[xy][0] >=h_range || mv_table[xy][0] <-h_range
1720                        || mv_table[xy][1] >=v_range || mv_table[xy][1] <-v_range){
1721
1722                         if(truncate){
1723                             if     (mv_table[xy][0] > h_range-1) mv_table[xy][0]=  h_range-1;
1724                             else if(mv_table[xy][0] < -h_range ) mv_table[xy][0]= -h_range;
1725                             if     (mv_table[xy][1] > v_range-1) mv_table[xy][1]=  v_range-1;
1726                             else if(mv_table[xy][1] < -v_range ) mv_table[xy][1]= -v_range;
1727                         }else{
1728                             s->mb_type[xy] &= ~type;
1729                             s->mb_type[xy] |= CANDIDATE_MB_TYPE_INTRA;
1730                             mv_table[xy][0]=
1731                             mv_table[xy][1]= 0;
1732                         }
1733                     }
1734                 }
1735             }
1736             xy++;
1737         }
1738     }
1739 }