mc.c
上传用户:hjq518
上传日期:2021-12-09
资源大小:5084k
文件大小:14k
源码类别:

Audio

开发平台:

Visual C++

  1. /*****************************************************************************
  2.  * mc.c: h264 encoder library (Motion Compensation)
  3.  *****************************************************************************
  4.  * Copyright (C) 2003-2008 x264 project
  5.  *
  6.  * Authors: Laurent Aimar <fenrir@via.ecp.fr>
  7.  *          Loren Merritt <lorenm@u.washington.edu>
  8.  *
  9.  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  10.  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  11.  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  12.  * (at your option) any later version.
  13.  *
  14.  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  15.  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16.  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  17.  * GNU General Public License for more details.
  18.  *
  19.  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  20.  * along with this program; if not, write to the Free Software
  21.  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02111, USA.
  22.  *****************************************************************************/
  23. #include "common.h"
  24. #ifdef HAVE_MMX
  25. #include "x86/mc.h"
  26. #endif
  27. #ifdef ARCH_PPC
  28. #include "ppc/mc.h"
  29. #endif
  30. static inline void pixel_avg( uint8_t *dst,  int i_dst_stride,
  31.                               uint8_t *src1, int i_src1_stride,
  32.                               uint8_t *src2, int i_src2_stride,
  33.                               int i_width, int i_height )
  34. {
  35.     int x, y;
  36.     for( y = 0; y < i_height; y++ )
  37.     {
  38.         for( x = 0; x < i_width; x++ )
  39.         {
  40.             dst[x] = ( src1[x] + src2[x] + 1 ) >> 1;
  41.         }
  42.         dst  += i_dst_stride;
  43.         src1 += i_src1_stride;
  44.         src2 += i_src2_stride;
  45.     }
  46. }
  47. static inline void pixel_avg_wxh( uint8_t *dst, int i_dst, uint8_t *src, int i_src, int width, int height )
  48. {
  49.     int x, y;
  50.     for( y = 0; y < height; y++ )
  51.     {
  52.         for( x = 0; x < width; x++ )
  53.         {
  54.             dst[x] = ( dst[x] + src[x] + 1 ) >> 1;
  55.         }
  56.         dst += i_dst;
  57.         src += i_src;
  58.     }
  59. }
  60. #define PIXEL_AVG_C( name, width, height ) 
  61. static void name( uint8_t *pix1, int i_stride_pix1, 
  62.                   uint8_t *pix2, int i_stride_pix2 ) 
  63.     pixel_avg_wxh( pix1, i_stride_pix1, pix2, i_stride_pix2, width, height ); 
  64. }
  65. PIXEL_AVG_C( pixel_avg_16x16, 16, 16 )
  66. PIXEL_AVG_C( pixel_avg_16x8,  16, 8 )
  67. PIXEL_AVG_C( pixel_avg_8x16,  8, 16 )
  68. PIXEL_AVG_C( pixel_avg_8x8,   8, 8 )
  69. PIXEL_AVG_C( pixel_avg_8x4,   8, 4 )
  70. PIXEL_AVG_C( pixel_avg_4x8,   4, 8 )
  71. PIXEL_AVG_C( pixel_avg_4x4,   4, 4 )
  72. PIXEL_AVG_C( pixel_avg_4x2,   4, 2 )
  73. PIXEL_AVG_C( pixel_avg_2x4,   2, 4 )
  74. PIXEL_AVG_C( pixel_avg_2x2,   2, 2 )
  75. /* Implicit weighted bipred only:
  76.  * assumes log2_denom = 5, offset = 0, weight1 + weight2 = 64 */
  77. #define op_scale2(x) dst[x] = x264_clip_uint8( (dst[x]*i_weight1 + src[x]*i_weight2 + (1<<5)) >> 6 )
  78. static inline void pixel_avg_weight_wxh( uint8_t *dst, int i_dst, uint8_t *src, int i_src, int width, int height, int i_weight1 ){
  79.     int y;
  80.     const int i_weight2 = 64 - i_weight1;
  81.     for(y=0; y<height; y++, dst += i_dst, src += i_src){
  82.         op_scale2(0);
  83.         op_scale2(1);
  84.         if(width==2) continue;
  85.         op_scale2(2);
  86.         op_scale2(3);
  87.         if(width==4) continue;
  88.         op_scale2(4);
  89.         op_scale2(5);
  90.         op_scale2(6);
  91.         op_scale2(7);
  92.         if(width==8) continue;
  93.         op_scale2(8);
  94.         op_scale2(9);
  95.         op_scale2(10);
  96.         op_scale2(11);
  97.         op_scale2(12);
  98.         op_scale2(13);
  99.         op_scale2(14);
  100.         op_scale2(15);
  101.     }
  102. }
  103. #define PIXEL_AVG_WEIGHT_C( width, height ) 
  104. static void pixel_avg_weight_##width##x##height( 
  105.                 uint8_t *pix1, int i_stride_pix1, 
  106.                 uint8_t *pix2, int i_stride_pix2, int i_weight1 ) 
  107.     pixel_avg_weight_wxh( pix1, i_stride_pix1, pix2, i_stride_pix2, width, height, i_weight1 ); 
  108. }
  109. PIXEL_AVG_WEIGHT_C(16,16)
  110. PIXEL_AVG_WEIGHT_C(16,8)
  111. PIXEL_AVG_WEIGHT_C(8,16)
  112. PIXEL_AVG_WEIGHT_C(8,8)
  113. PIXEL_AVG_WEIGHT_C(8,4)
  114. PIXEL_AVG_WEIGHT_C(4,8)
  115. PIXEL_AVG_WEIGHT_C(4,4)
  116. PIXEL_AVG_WEIGHT_C(4,2)
  117. PIXEL_AVG_WEIGHT_C(2,4)
  118. PIXEL_AVG_WEIGHT_C(2,2)
  119. #undef op_scale2
  120. #undef PIXEL_AVG_WEIGHT_C
  121. static void mc_copy( uint8_t *src, int i_src_stride, uint8_t *dst, int i_dst_stride, int i_width, int i_height )
  122. {
  123.     int y;
  124.     for( y = 0; y < i_height; y++ )
  125.     {
  126.         memcpy( dst, src, i_width );
  127.         src += i_src_stride;
  128.         dst += i_dst_stride;
  129.     }
  130. }
  131. #define TAPFILTER(pix, d) ((pix)[x-2*d] + (pix)[x+3*d] - 5*((pix)[x-d] + (pix)[x+2*d]) + 20*((pix)[x] + (pix)[x+d]))
  132. static void hpel_filter( uint8_t *dsth, uint8_t *dstv, uint8_t *dstc, uint8_t *src,
  133.                          int stride, int width, int height )
  134. {
  135.     int16_t *buf = x264_malloc((width+5)*sizeof(int16_t));
  136.     int x, y;
  137.     for( y=0; y<height; y++ )
  138.     {
  139.         for( x=-2; x<width+3; x++ )
  140.         {
  141.             int v = TAPFILTER(src,stride);
  142.             dstv[x] = x264_clip_uint8((v + 16) >> 5);
  143.             buf[x+2] = v;
  144.         }
  145.         for( x=0; x<width; x++ )
  146.             dstc[x] = x264_clip_uint8((TAPFILTER(buf+2,1) + 512) >> 10);
  147.         for( x=0; x<width; x++ )
  148.             dsth[x] = x264_clip_uint8((TAPFILTER(src,1) + 16) >> 5);
  149.         dsth += stride;
  150.         dstv += stride;
  151.         dstc += stride;
  152.         src += stride;
  153.     }
  154.     x264_free(buf);
  155. }
  156. static const int hpel_ref0[16] = {0,1,1,1,0,1,1,1,2,3,3,3,0,1,1,1};
  157. static const int hpel_ref1[16] = {0,0,0,0,2,2,3,2,2,2,3,2,2,2,3,2};
  158. static void mc_luma( uint8_t *dst,    int i_dst_stride,
  159.                      uint8_t *src[4], int i_src_stride,
  160.                      int mvx, int mvy,
  161.                      int i_width, int i_height )
  162. {
  163.     int qpel_idx = ((mvy&3)<<2) + (mvx&3);
  164.     int offset = (mvy>>2)*i_src_stride + (mvx>>2);
  165.     uint8_t *src1 = src[hpel_ref0[qpel_idx]] + offset + ((mvy&3) == 3) * i_src_stride;
  166.     if( qpel_idx & 5 ) /* qpel interpolation needed */
  167.     {
  168.         uint8_t *src2 = src[hpel_ref1[qpel_idx]] + offset + ((mvx&3) == 3);
  169.         pixel_avg( dst, i_dst_stride, src1, i_src_stride,
  170.                    src2, i_src_stride, i_width, i_height );
  171.     }
  172.     else
  173.     {
  174.         mc_copy( src1, i_src_stride, dst, i_dst_stride, i_width, i_height );
  175.     }
  176. }
  177. static uint8_t *get_ref( uint8_t *dst,   int *i_dst_stride,
  178.                          uint8_t *src[4], int i_src_stride,
  179.                          int mvx, int mvy,
  180.                          int i_width, int i_height )
  181. {
  182.     int qpel_idx = ((mvy&3)<<2) + (mvx&3);
  183.     int offset = (mvy>>2)*i_src_stride + (mvx>>2);
  184.     uint8_t *src1 = src[hpel_ref0[qpel_idx]] + offset + ((mvy&3) == 3) * i_src_stride;
  185.     if( qpel_idx & 5 ) /* qpel interpolation needed */
  186.     {
  187.         uint8_t *src2 = src[hpel_ref1[qpel_idx]] + offset + ((mvx&3) == 3);
  188.         pixel_avg( dst, *i_dst_stride, src1, i_src_stride,
  189.                    src2, i_src_stride, i_width, i_height );
  190.         return dst;
  191.     }
  192.     else
  193.     {
  194.         *i_dst_stride = i_src_stride;
  195.         return src1;
  196.     }
  197. }
  198. /* full chroma mc (ie until 1/8 pixel)*/
  199. static void mc_chroma( uint8_t *dst, int i_dst_stride,
  200.                        uint8_t *src, int i_src_stride,
  201.                        int mvx, int mvy,
  202.                        int i_width, int i_height )
  203. {
  204.     uint8_t *srcp;
  205.     int x, y;
  206.     const int d8x = mvx&0x07;
  207.     const int d8y = mvy&0x07;
  208.     const int cA = (8-d8x)*(8-d8y);
  209.     const int cB = d8x    *(8-d8y);
  210.     const int cC = (8-d8x)*d8y;
  211.     const int cD = d8x    *d8y;
  212.     src  += (mvy >> 3) * i_src_stride + (mvx >> 3);
  213.     srcp = &src[i_src_stride];
  214.     for( y = 0; y < i_height; y++ )
  215.     {
  216.         for( x = 0; x < i_width; x++ )
  217.         {
  218.             dst[x] = ( cA*src[x]  + cB*src[x+1] +
  219.                        cC*srcp[x] + cD*srcp[x+1] + 32 ) >> 6;
  220.         }
  221.         dst  += i_dst_stride;
  222.         src   = srcp;
  223.         srcp += i_src_stride;
  224.     }
  225. }
  226. #define MC_COPY(W) 
  227. static void mc_copy_w##W( uint8_t *dst, int i_dst, uint8_t *src, int i_src, int i_height ) 
  228.     mc_copy( src, i_src, dst, i_dst, W, i_height ); 
  229. }
  230. MC_COPY( 16 )
  231. MC_COPY( 8 )
  232. MC_COPY( 4 )
  233. static void plane_copy( uint8_t *dst, int i_dst,
  234.                         uint8_t *src, int i_src, int w, int h)
  235. {
  236.     while( h-- )
  237.     {
  238.         memcpy( dst, src, w );
  239.         dst += i_dst;
  240.         src += i_src;
  241.     }
  242. }
  243. static void prefetch_fenc_null( uint8_t *pix_y, int stride_y,
  244.                                 uint8_t *pix_uv, int stride_uv, int mb_x )
  245. {}
  246. static void prefetch_ref_null( uint8_t *pix, int stride, int parity )
  247. {}
  248. static void memzero_aligned( void * dst, int n )
  249. {
  250.     memset( dst, 0, n );
  251. }
  252. void x264_frame_init_lowres( x264_t *h, x264_frame_t *frame )
  253. {
  254.     uint8_t *src = frame->plane[0];
  255.     int i_stride = frame->i_stride[0];
  256.     int i_height = frame->i_lines[0];
  257.     int i_width  = frame->i_width[0];
  258.     int x, y;
  259.     // duplicate last row and column so that their interpolation doesn't have to be special-cased
  260.     for( y=0; y<i_height; y++ )
  261.         src[i_width+y*i_stride] = src[i_width-1+y*i_stride];
  262.     h->mc.memcpy_aligned( src+i_stride*i_height, src+i_stride*(i_height-1), i_width );
  263.     h->mc.frame_init_lowres_core( src, frame->lowres[0], frame->lowres[1], frame->lowres[2], frame->lowres[3],
  264.                                   i_stride, frame->i_stride_lowres, frame->i_width_lowres, frame->i_lines_lowres );
  265.     x264_frame_expand_border_lowres( frame );
  266.     memset( frame->i_cost_est, -1, sizeof(frame->i_cost_est) );
  267.     for( x = 0; x < h->param.i_bframe + 2; x++ )
  268.         for( y = 0; y < h->param.i_bframe + 2; y++ )
  269.             frame->i_row_satds[y][x][0] = -1;
  270. }
  271. static void frame_init_lowres_core( uint8_t *src0, uint8_t *dst0, uint8_t *dsth, uint8_t *dstv, uint8_t *dstc,
  272.                                     int src_stride, int dst_stride, int width, int height )
  273. {
  274.     int x,y;
  275.     for( y=0; y<height; y++ )
  276.     {
  277.         uint8_t *src1 = src0+src_stride;
  278.         uint8_t *src2 = src1+src_stride;
  279.         for( x=0; x<width; x++ )
  280.         {
  281.             // slower than naive bilinear, but matches asm
  282. #define FILTER(a,b,c,d) ((((a+b+1)>>1)+((c+d+1)>>1)+1)>>1)
  283.             dst0[x] = FILTER(src0[2*x  ], src1[2*x  ], src0[2*x+1], src1[2*x+1]);
  284.             dsth[x] = FILTER(src0[2*x+1], src1[2*x+1], src0[2*x+2], src1[2*x+2]);
  285.             dstv[x] = FILTER(src1[2*x  ], src2[2*x  ], src1[2*x+1], src2[2*x+1]);
  286.             dstc[x] = FILTER(src1[2*x+1], src2[2*x+1], src1[2*x+2], src2[2*x+2]);
  287. #undef FILTER
  288.         }
  289.         src0 += src_stride*2;
  290.         dst0 += dst_stride;
  291.         dsth += dst_stride;
  292.         dstv += dst_stride;
  293.         dstc += dst_stride;
  294.     }
  295. }
  296. void x264_mc_init( int cpu, x264_mc_functions_t *pf )
  297. {
  298.     pf->mc_luma   = mc_luma;
  299.     pf->get_ref   = get_ref;
  300.     pf->mc_chroma = mc_chroma;
  301.     pf->avg[PIXEL_16x16]= pixel_avg_16x16;
  302.     pf->avg[PIXEL_16x8] = pixel_avg_16x8;
  303.     pf->avg[PIXEL_8x16] = pixel_avg_8x16;
  304.     pf->avg[PIXEL_8x8]  = pixel_avg_8x8;
  305.     pf->avg[PIXEL_8x4]  = pixel_avg_8x4;
  306.     pf->avg[PIXEL_4x8]  = pixel_avg_4x8;
  307.     pf->avg[PIXEL_4x4]  = pixel_avg_4x4;
  308.     pf->avg[PIXEL_4x2]  = pixel_avg_4x2;
  309.     pf->avg[PIXEL_2x4]  = pixel_avg_2x4;
  310.     pf->avg[PIXEL_2x2]  = pixel_avg_2x2;
  311.     pf->avg_weight[PIXEL_16x16]= pixel_avg_weight_16x16;
  312.     pf->avg_weight[PIXEL_16x8] = pixel_avg_weight_16x8;
  313.     pf->avg_weight[PIXEL_8x16] = pixel_avg_weight_8x16;
  314.     pf->avg_weight[PIXEL_8x8]  = pixel_avg_weight_8x8;
  315.     pf->avg_weight[PIXEL_8x4]  = pixel_avg_weight_8x4;
  316.     pf->avg_weight[PIXEL_4x8]  = pixel_avg_weight_4x8;
  317.     pf->avg_weight[PIXEL_4x4]  = pixel_avg_weight_4x4;
  318.     pf->avg_weight[PIXEL_4x2]  = pixel_avg_weight_4x2;
  319.     pf->avg_weight[PIXEL_2x4]  = pixel_avg_weight_2x4;
  320.     pf->avg_weight[PIXEL_2x2]  = pixel_avg_weight_2x2;
  321.     pf->copy[PIXEL_16x16] = mc_copy_w16;
  322.     pf->copy[PIXEL_8x8]   = mc_copy_w8;
  323.     pf->copy[PIXEL_4x4]   = mc_copy_w4;
  324.     pf->plane_copy = plane_copy;
  325.     pf->hpel_filter = hpel_filter;
  326.     pf->prefetch_fenc = prefetch_fenc_null;
  327.     pf->prefetch_ref  = prefetch_ref_null;
  328.     pf->memcpy_aligned = memcpy;
  329.     pf->memzero_aligned = memzero_aligned;
  330.     pf->frame_init_lowres_core = frame_init_lowres_core;
  331. #ifdef HAVE_MMX
  332.     x264_mc_init_mmx( cpu, pf );
  333. #endif
  334. #ifdef ARCH_PPC
  335.     if( cpu&X264_CPU_ALTIVEC )
  336.         x264_mc_altivec_init( pf );
  337. #endif
  338. }
  339. void x264_frame_filter( x264_t *h, x264_frame_t *frame, int mb_y, int b_end )
  340. {
  341.     const int b_interlaced = h->sh.b_mbaff;
  342.     const int stride = frame->i_stride[0] << b_interlaced;
  343.     const int width = frame->i_width[0];
  344.     int start = (mb_y*16 >> b_interlaced) - 8; // buffer = 4 for deblock + 3 for 6tap, rounded to 8
  345.     int height = ((b_end ? frame->i_lines[0] : mb_y*16) >> b_interlaced) + 8;
  346.     int offs = start*stride - 8; // buffer = 3 for 6tap, aligned to 8 for simd
  347.     int x, y;
  348.     if( mb_y & b_interlaced )
  349.         return;
  350.     for( y=0; y<=b_interlaced; y++, offs+=frame->i_stride[0] )
  351.     {
  352.         h->mc.hpel_filter(
  353.             frame->filtered[1] + offs,
  354.             frame->filtered[2] + offs,
  355.             frame->filtered[3] + offs,
  356.             frame->plane[0] + offs,
  357.             stride, width + 16, height - start );
  358.     }
  359.     /* generate integral image:
  360.      * frame->integral contains 2 planes. in the upper plane, each element is
  361.      * the sum of an 8x8 pixel region with top-left corner on that point.
  362.      * in the lower plane, 4x4 sums (needed only with --partitions p4x4). */
  363.     if( frame->integral )
  364.     {
  365.         if( start < 0 )
  366.         {
  367.             memset( frame->integral - PADV * stride - PADH, 0, stride * sizeof(uint16_t) );
  368.             start = -PADV;
  369.         }
  370.         if( b_end )
  371.             height += PADV-8;
  372.         for( y = start; y < height; y++ )
  373.         {
  374.             uint8_t  *ref  = frame->plane[0] + y * stride - PADH;
  375.             uint16_t *line = frame->integral + (y+1) * stride - PADH + 1;
  376.             uint16_t v = line[0] = 0;
  377.             for( x = 1; x < stride-1; x++ )
  378.                 line[x] = v += ref[x] + line[x-stride] - line[x-stride-1];
  379.             line -= 8*stride;
  380.             if( y >= 9-PADV )
  381.             {
  382.                 uint16_t *sum4 = line + stride * (frame->i_lines[0] + PADV*2);
  383.                 for( x = 1; x < stride-8; x++, line++, sum4++ )
  384.                 {
  385.                     sum4[0] =  line[4+4*stride] - line[4] - line[4*stride] + line[0];
  386.                     line[0] += line[8+8*stride] - line[8] - line[8*stride];
  387.                 }
  388.             }
  389.         }
  390.     }
  391. }