src/gdcmmpeg2/src/mpeg2dec/motion.c

   1 /* motion.c, motion vector decoding                                         */
   2
   3 /* Copyright (C) 1996, MPEG Software Simulation Group. All Rights Reserved. */
   4
   5 /*
   6  * Disclaimer of Warranty
   7  *
   8  * These software programs are available to the user without any license fee or
   9  * royalty on an "as is" basis.  The MPEG Software Simulation Group disclaims
  10  * any and all warranties, whether express, implied, or statuary, including any
  11  * implied warranties or merchantability or of fitness for a particular
  12  * purpose.  In no event shall the copyright-holder be liable for any
  13  * incidental, punitive, or consequential damages of any kind whatsoever
  14  * arising from the use of these programs.
  15  *
  16  * This disclaimer of warranty extends to the user of these programs and user's
  17  * customers, employees, agents, transferees, successors, and assigns.
  18  *
  19  * The MPEG Software Simulation Group does not represent or warrant that the
  20  * programs furnished hereunder are free of infringement of any third-party
  21  * patents.
  22  *
  23  * Commercial implementations of MPEG-1 and MPEG-2 video, including shareware,
  24  * are subject to royalty fees to patent holders.  Many of these patents are
  25  * general enough such that they are unavoidable regardless of implementation
  26  * design.
  27  *
  28  */
  29
  30 #include <stdio.h>
  31
  32 #include "config.h"
  33 #include "global.h"
  34
  35 /* private prototypes */
  36 static void decode_motion_vector _ANSI_ARGS_((int *pred, int r_size, int motion_code,
  37   int motion_residualesidual, int full_pel_vector));
  38
  39 /* ISO/IEC 13818-2 sections 6.2.5.2, 6.3.17.2, and 7.6.3: Motion vectors */
  40 void motion_vectors(PMV,dmvector,
  41   motion_vertical_field_select,s,motion_vector_count,mv_format,h_r_size,v_r_size,dmv,mvscale)
  42 int PMV[2][2][2];
  43 int dmvector[2];
  44 int motion_vertical_field_select[2][2];
  45 int s, motion_vector_count, mv_format, h_r_size, v_r_size, dmv, mvscale;
  46 {
  47   if (motion_vector_count==1)
  48   {
  49     if (mv_format==MV_FIELD && !dmv)
  50     {
  51       motion_vertical_field_select[1][s] = motion_vertical_field_select[0][s] = Get_Bits(1);
  52 #ifdef TRACE
  53       if (Trace_Flag)
  54       {
  55         printf("motion_vertical_field_select[][%d] (%d): %d\n",s,
  56           motion_vertical_field_select[0][s],motion_vertical_field_select[0][s]);
  57       }
  58 #endif /* TRACE */
  59     }
  60
  61     motion_vector(PMV[0][s],dmvector,h_r_size,v_r_size,dmv,mvscale,0);
  62
  63     /* update other motion vector predictors */
  64     PMV[1][s][0] = PMV[0][s][0];
  65     PMV[1][s][1] = PMV[0][s][1];
  66   }
  67   else
  68   {
  69     motion_vertical_field_select[0][s] = Get_Bits(1);
  70 #ifdef TRACE
  71     if (Trace_Flag)
  72     {
  73       printf("motion_vertical_field_select[0][%d] (%d): %d\n",s,
  74         motion_vertical_field_select[0][s],motion_vertical_field_select[0][s]);
  75     }
  76 #endif /* TRACE */
  77     motion_vector(PMV[0][s],dmvector,h_r_size,v_r_size,dmv,mvscale,0);
  78
  79     motion_vertical_field_select[1][s] = Get_Bits(1);
  80 #ifdef TRACE
  81     if (Trace_Flag)
  82     {
  83       printf("motion_vertical_field_select[1][%d] (%d): %d\n",s,
  84         motion_vertical_field_select[1][s],motion_vertical_field_select[1][s]);
  85     }
  86 #endif /* TRACE */
  87     motion_vector(PMV[1][s],dmvector,h_r_size,v_r_size,dmv,mvscale,0);
  88   }
  89 }
  90
  91 /* get and decode motion vector and differential motion vector
  92    for one prediction */
  93 void motion_vector(PMV,dmvector,
  94   h_r_size,v_r_size,dmv,mvscale,full_pel_vector)
  95 int *PMV;
  96 int *dmvector;
  97 int h_r_size;
  98 int v_r_size;
  99 int dmv; /* MPEG-2 only: get differential motion vectors */
 100 int mvscale; /* MPEG-2 only: field vector in frame pic */
 101 int full_pel_vector; /* MPEG-1 only */
 102 {
 103   int motion_code, motion_residual;
 104
 105   /* horizontal component */
 106   /* ISO/IEC 13818-2 Table B-10 */
 107   motion_code = Get_motion_code();
 108
 109   motion_residual = (h_r_size!=0 && motion_code!=0) ? Get_Bits(h_r_size) : 0;
 110
 111 #ifdef TRACE
 112   if (Trace_Flag)
 113   {
 114     if (h_r_size!=0 && motion_code!=0)
 115     {
 116       printf("motion_residual (");
 117       Print_Bits(motion_residual,h_r_size,h_r_size);
 118       printf("): %d\n",motion_residual);
 119     }
 120   }
 121 #endif /* TRACE */
 122
 123
 124   decode_motion_vector(&PMV[0],h_r_size,motion_code,motion_residual,full_pel_vector);
 125
 126   if (dmv)
 127     dmvector[0] = Get_dmvector();
 128
 129
 130   /* vertical component */
 131   motion_code     = Get_motion_code();
 132   motion_residual = (v_r_size!=0 && motion_code!=0) ? Get_Bits(v_r_size) : 0;
 133
 134 #ifdef TRACE
 135   if (Trace_Flag)
 136   {
 137     if (v_r_size!=0 && motion_code!=0)
 138     {
 139       printf("motion_residual (");
 140       Print_Bits(motion_residual,v_r_size,v_r_size);
 141       printf("): %d\n",motion_residual);
 142     }
 143   }
 144 #endif /* TRACE */
 145
 146   if (mvscale)
 147     PMV[1] >>= 1; /* DIV 2 */
 148
 149   decode_motion_vector(&PMV[1],v_r_size,motion_code,motion_residual,full_pel_vector);
 150
 151   if (mvscale)
 152     PMV[1] <<= 1;
 153
 154   if (dmv)
 155     dmvector[1] = Get_dmvector();
 156
 157 #ifdef TRACE
 158   if (Trace_Flag)
 159     printf("PMV = %d,%d\n",PMV[0],PMV[1]);
 160 #endif /* TRACE */
 161 }
 162
 163 /* calculate motion vector component */
 164 /* ISO/IEC 13818-2 section 7.6.3.1: Decoding the motion vectors */
 165 /* Note: the arithmetic here is more elegant than that which is shown
 166    in 7.6.3.1.  The end results (PMV[][][]) should, however, be the same.  */
 167
 168 static void decode_motion_vector(pred,r_size,motion_code,motion_residual,full_pel_vector)
 169 int *pred;
 170 int r_size, motion_code, motion_residual;
 171 int full_pel_vector; /* MPEG-1 (ISO/IEC 11172-1) support */
 172 {
 173   int lim, vec;
 174
 175   lim = 16<<r_size;
 176   vec = full_pel_vector ? (*pred >> 1) : (*pred);
 177
 178   if (motion_code>0)
 179   {
 180     vec+= ((motion_code-1)<<r_size) + motion_residual + 1;
 181     if (vec>=lim)
 182       vec-= lim + lim;
 183   }
 184   else if (motion_code<0)
 185   {
 186     vec-= ((-motion_code-1)<<r_size) + motion_residual + 1;
 187     if (vec<-lim)
 188       vec+= lim + lim;
 189   }
 190   *pred = full_pel_vector ? (vec<<1) : vec;
 191 }
 192
 193
 194 /* ISO/IEC 13818-2 section 7.6.3.6: Dual prime additional arithmetic */
 195 void Dual_Prime_Arithmetic(DMV,dmvector,mvx,mvy)
 196 int DMV[][2];
 197 int *dmvector; /* differential motion vector */
 198 int mvx, mvy;  /* decoded mv components (always in field format) */
 199 {
 200   if (picture_structure==FRAME_PICTURE)
 201   {
 202     if (top_field_first)
 203     {
 204       /* vector for prediction of top field from bottom field */
 205       DMV[0][0] = ((mvx  +(mvx>0))>>1) + dmvector[0];
 206       DMV[0][1] = ((mvy  +(mvy>0))>>1) + dmvector[1] - 1;
 207
 208       /* vector for prediction of bottom field from top field */
 209       DMV[1][0] = ((3*mvx+(mvx>0))>>1) + dmvector[0];
 210       DMV[1][1] = ((3*mvy+(mvy>0))>>1) + dmvector[1] + 1;
 211     }
 212     else
 213     {
 214       /* vector for prediction of top field from bottom field */
 215       DMV[0][0] = ((3*mvx+(mvx>0))>>1) + dmvector[0];
 216       DMV[0][1] = ((3*mvy+(mvy>0))>>1) + dmvector[1] - 1;
 217
 218       /* vector for prediction of bottom field from top field */
 219       DMV[1][0] = ((mvx  +(mvx>0))>>1) + dmvector[0];
 220       DMV[1][1] = ((mvy  +(mvy>0))>>1) + dmvector[1] + 1;
 221     }
 222   }
 223   else
 224   {
 225     /* vector for prediction from field of opposite 'parity' */
 226     DMV[0][0] = ((mvx+(mvx>0))>>1) + dmvector[0];
 227     DMV[0][1] = ((mvy+(mvy>0))>>1) + dmvector[1];
 228
 229     /* correct for vertical field shift */
 230     if (picture_structure==TOP_FIELD)
 231       DMV[0][1]--;
 232     else
 233       DMV[0][1]++;
 234   }
 235 }
 236