statistic generator and motion vector prediction added.
[swftools.git] / lib / h.263 / mkvideo.c
index fb7a1d9..8fc554d 100644 (file)
@@ -9,16 +9,9 @@
 #include <stdio.h>
 #include <assert.h>
 #include <math.h>
-#include "../lib/rfxswf.h"
-#include "png.h"
+#include "../rfxswf.h"
 #include "h263tables.c"
-
-typedef struct _VIDEOSTREAM
-{
-    int width;
-    int height;
-    RGBA*oldpic;
-} VIDEOSTREAM;
+#include "swfvideo.h"
 
 void swf_SetVideoStreamDefine(TAG*tag, VIDEOSTREAM*stream, U16 frames, U16 width, U16 height)
 {
@@ -29,9 +22,30 @@ void swf_SetVideoStreamDefine(TAG*tag, VIDEOSTREAM*stream, U16 frames, U16 width
     swf_SetU8(tag, 1); /* smoothing on */
     swf_SetU8(tag, 2); /* codec = h.263 sorenson spark */
 
+    memset(stream, 0, sizeof(VIDEOSTREAM));
+    stream->olinex = width;
+    width+=15;width&=~15;
+    height+=15;height&=~15;
+    stream->linex = width;
     stream->width = width;
     stream->height = height;
-    stream->oldpic = 0;
+    stream->bbx = width/16;
+    stream->bby = height/16;
+    stream->current = (YUV*)malloc(width*height*sizeof(YUV));
+    stream->oldpic = (YUV*)malloc(width*height*sizeof(YUV));
+    stream->mvdx = (int*)malloc(stream->bbx*stream->bby*sizeof(int));
+    stream->mvdy = (int*)malloc(stream->bbx*stream->bby*sizeof(int));
+    stream->do_motion = 0;
+
+    memset(stream->oldpic, 0, width*height*sizeof(YUV));
+    memset(stream->current, 0, width*height*sizeof(YUV));
+}
+void swf_VideoStreamClear(VIDEOSTREAM*stream)
+{
+    free(stream->oldpic);stream->oldpic = 0;
+    free(stream->current);stream->current = 0;
+    free(stream->mvdx);stream->mvdx=0;
+    free(stream->mvdy);stream->mvdy=0;
 }
 
 typedef struct _block_t
@@ -54,22 +68,23 @@ typedef struct _fblock_t
     double v[64];
 } fblock_t;
 
+static int zigzagtable[64] = {
+    0, 1, 5, 6, 14, 15, 27, 28, 
+    2, 4, 7, 13, 16, 26, 29, 42, 
+    3, 8, 12, 17, 25, 30, 41, 43, 
+    9, 11, 18, 24, 31, 40, 44, 53, 
+    10, 19, 23, 32, 39, 45, 52, 54, 
+    20, 22, 33, 38, 46, 51, 55, 60, 
+    21, 34, 37, 47, 50, 56, 59, 61, 
+    35, 36, 48, 49, 57, 58, 62, 63};
+
 static void fzigzag(double*src) 
 {
-    int table[64] = {
-       0, 1, 5, 6, 14, 15, 27, 28, 
-       2, 4, 7, 13, 16, 26, 29, 42, 
-       3, 8, 12, 17, 25, 30, 41, 43, 
-       9, 11, 18, 24, 31, 40, 44, 53, 
-       10, 19, 23, 32, 39, 45, 52, 54, 
-       20, 22, 33, 38, 46, 51, 55, 60, 
-       21, 34, 37, 47, 50, 56, 59, 61, 
-       35, 36, 48, 49, 57, 58, 62, 63};
     double tmp[64];
     int t;
     for(t=0;t<64;t++) {
-       ((int*)&tmp[table[t]])[0] = ((int*)&src[t])[0];
-       ((int*)&tmp[table[t]])[1] = ((int*)&src[t])[1];
+       ((int*)&tmp[zigzagtable[t]])[0] = ((int*)&src[t])[0];
+       ((int*)&tmp[zigzagtable[t]])[1] = ((int*)&src[t])[1];
     }
     memcpy(src, tmp, sizeof(double)*64);
 }
@@ -143,44 +158,132 @@ static void idct(double*src)
     }
 }
 
-static void getregion(fblock_t* bb, RGBA*pic, int bx, int by, int width, int height)
+static inline int truncate256(int a)
 {
-    RGBA*p1 = &pic[by*width*16+bx*16];
-    RGBA*p2 = p1;
-    int linex = width;
+    if(a>255) return 255;
+    if(a<0) return 0;
+    return a;
+}
+
+static void getregion(fblock_t* bb, YUV*pic, int posx, int posy, int linex)
+{
+    YUV*p1 = &pic[posy*linex+posx];
+    YUV*p2 = p1;
     int y1=0, y2=0, y3=0, y4=0;
     int u=0,v=0;
     int x,y;
     for(y=0;y<8;y++) {
        for(x=0;x<8;x++) {
-           double r,g,b;
-           r = (p2[x*2].r + p2[x*2+1].r + p2[linex+x*2].r + p2[linex+x*2+1].r)/4.0;
-           g = (p2[x*2].g + p2[x*2+1].g + p2[linex+x*2].g + p2[linex+x*2+1].g)/4.0;
-           b = (p2[x*2].b + p2[x*2+1].b + p2[linex+x*2].b + p2[linex+x*2+1].b)/4.0;
-           bb->u[u++] = (r*-0.169 + g*-0.332 + b*0.500 + 128.0);
-           bb->v[v++] = (r*0.500 + g*-0.419 + b*-0.0813 + 128.0);
-
-           r = p1[x].r; g = p1[x].g; b = p1[x].b;
-           bb->y1[y1++] = (r*0.299 + g*0.587 + b*0.114);
-           r = p1[x+8].r; g = p1[x+8].g; b = p1[x+8].b;
-           bb->y2[y2++] = (r*0.299 + g*0.587 + b*0.114);
-           r = p1[linex*8+x].r; g = p1[linex*8+x].g; b = p1[linex*8+x].b;
-           bb->y3[y3++] = (r*0.299 + g*0.587 + b*0.114);
-           r = p1[linex*8+x+8].r; g = p1[linex*8+x+8].g; b = p1[linex*8+x+8].b;
-           bb->y4[y4++] = (r*0.299 + g*0.587 + b*0.114);
+           bb->u[u++] = (p2[x*2].u + p2[x*2+1].u + p2[linex+x*2].u + p2[linex+x*2+1].u)/4;
+           bb->v[v++] = (p2[x*2].v + p2[x*2+1].v + p2[linex+x*2].v + p2[linex+x*2+1].v)/4;
+           bb->y1[y1++] = p1[x].y;
+           bb->y2[y2++] = p1[x+8].y;
+           bb->y3[y3++] = p1[linex*8+x].y;
+           bb->y4[y4++] = p1[linex*8+x+8].y;
        }
        p1+=linex;
        p2+=linex*2;
     }
 }
+static void rgb2yuv(YUV*dest, RGBA*src, int dlinex, int slinex, int width, int height)
+{
+    int x,y;
+    for(y=0;y<height;y++) {
+       for(x=0;x<width;x++) {
+           int r,g,b;
+           r = src[y*slinex+x].r;
+           g = src[y*slinex+x].g;
+           b = src[y*slinex+x].b;
+           /*dest[y*dlinex+x].y = (r*0.299 + g*0.587 + b*0.114);
+           dest[y*dlinex+x].u = (r*-0.169 + g*-0.332 + b*0.500 + 128.0);
+           dest[y*dlinex+x].v = (r*0.500 + g*-0.419 + b*-0.0813 + 128.0);*/
+           dest[y*dlinex+x].y = (r*((int)( 0.299*256)) + g*((int)( 0.587*256)) + b*((int)( 0.114 *256)))>>8;
+           dest[y*dlinex+x].u = (r*((int)(-0.169*256)) + g*((int)(-0.332*256)) + b*((int)( 0.500 *256))+ 128*256)>>8;
+           dest[y*dlinex+x].v = (r*((int)( 0.500*256)) + g*((int)(-0.419*256)) + b*((int)(-0.0813*256))+ 128*256)>>8;
+       }
+    }
+}
+static void copyregion(VIDEOSTREAM*s, YUV*dest, YUV*src, int bx, int by)
+{
+    YUV*p1 = &src[by*s->linex*16+bx*16];
+    YUV*p2 = &dest[by*s->linex*16+bx*16];
+    int y;
+    for(y=0;y<16;y++) {
+       memcpy(p1, p2, 16*sizeof(YUV));
+       p1+=s->linex;p2+=s->linex;
+    }
+}
+
+static void yuv2rgb(RGBA*dest, YUV*src, int linex, int width, int height)
+{
+    int x,y;
+    for(y=0;y<height;y++) {
+       for(x=0;x<width;x++) {
+           int u,v,yy;
+           u = src[y*linex+x].u;
+           v = src[y*linex+x].v;
+           yy = src[y*linex+x].y;
+           dest[y*linex+x].r = truncate256(yy + ((360*(v-128))>>8));
+           dest[y*linex+x].g = truncate256(yy - ((88*(u-128)+183*(v-128))>>8));
+           dest[y*linex+x].b = truncate256(yy + ((455 * (u-128))>>8));
+       }
+    }
+}
+static void copyblock(VIDEOSTREAM*s, YUV*dest, block_t*b, int bx, int by)
+{
+    YUV*p1 = &dest[(by*16)*s->linex+bx*16];
+    YUV*p2 = &dest[(by*16+8)*s->linex+bx*16];
+    int x,y;
+    for(y=0;y<8;y++) {
+       for(x=0;x<8;x++) {
+           int u,v,yy;
+           p1[x+0].u = b->u[(y/2)*8+(x/2)];
+           p1[x+0].v = b->v[(y/2)*8+(x/2)]; 
+           p1[x+0].y = b->y1[y*8+x];
+           p1[x+8].u = b->u[(y/2)*8+(x/2)+4];
+           p1[x+8].v = b->v[(y/2)*8+(x/2)+4]; 
+           p1[x+8].y = b->y2[y*8+x];
+           p2[x+0].u = b->u[(y/2+4)*8+(x/2)];
+           p2[x+0].v = b->v[(y/2+4)*8+(x/2)]; 
+           p2[x+0].y = b->y3[y*8+x];
+           p2[x+8].u = b->u[(y/2+4)*8+(x/2)+4];
+           p2[x+8].v = b->v[(y/2+4)*8+(x/2)+4]; 
+           p2[x+8].y = b->y4[y*8+x];
+       }
+       p1+=s->linex;
+       p2+=s->linex;
+    }
+}
 
-static int valtodc(int val)
+static int compareregions(VIDEOSTREAM*s, int bx, int by)
+{
+    int linex = s->width;
+    YUV*p1 = &s->current[by*linex*16+bx*16];
+    YUV*p2 = &s->oldpic[by*linex*16+bx*16];
+    int diff = 0;
+    int x,y;
+    for(y=0;y<16;y++) {
+       for(x=0;x<16;x++) {
+           YUV*m = &p1[x];
+           YUV*n = &p2[x];
+           int y = m->y - n->y;
+           int u = m->u - n->u;
+           int v = m->v - n->v;
+           diff += y*y+(u*u+v*v)/4;
+       }
+       p1+=linex;
+       p2+=linex;
+    }
+    return diff/256;
+}
+
+static inline int valtodc(int val)
 {
     assert(val>=0);
 
     /* table 12/h.263 */
 
-    val+=4; //round
+    //val+=4; //round
     val/=8;
     /* TODO: what to do for zero values? skip the block? */
     if(val==0)
@@ -191,8 +294,20 @@ static int valtodc(int val)
        return 254;
     return val;
 }
+static int dctoval(int dc)
+{
+    int val;
+    assert(dc>0);
+    assert(dc!=128);
+    assert(dc<256);
+    /* table 12/h.263 */
+    val = dc*8;
+    if(val == 255*8)
+       val = 128*8;
+    return val;
+}
 
-static void codehuffman(TAG*tag, struct huffcode*table, int index)
+static int codehuffman(TAG*tag, struct huffcode*table, int index)
 {
     /* TODO: !optimize! */
     int i=0;
@@ -203,26 +318,58 @@ static void codehuffman(TAG*tag, struct huffcode*table, int index)
            swf_SetBits(tag, 1, 1);
        i++;
     }
+    return i;
 }
 
 static void quantize8x8(double*src, int*dest, int has_dc, int quant)
 {
     int t,pos=0;
+    double q = 1.0/(quant*2);
     if(has_dc) {
        dest[0] = valtodc((int)src[0]); /*DC*/
        pos++;
     }
     for(t=pos;t<64;t++)
     {
-       dest[t] = (int)src[t];
-       //val = (quant*(2*level+1)-1)+quant&1
-/*     if(quant&1) {
-           dest[t] = (dest[t]/quant - 1)/2;
-       } else {
-           dest[t] = ((dest[t]+1)/quant - 1)/2;
-       }*/
-       //dest[t] = (dest[t]/quant-1)/2;
-       dest[t] = dest[t]/(quant*2);
+       //dest[t] = (int)src[t];
+    /* exact: if(quant&1){dest[t] = (dest[t]/quant - 1)/2;}else{dest[t] = ((dest[t]+1)/quant - 1)/2;} */
+        //if(quant&1){dest[t] = (dest[t]/quant - 1)/2;}else{dest[t] = ((dest[t]+1)/quant - 1)/2;}
+       //dest[t] = dest[t]/(quant*2);
+       dest[t] = (int)(src[t]*q);
+       /* TODO: warn if this happens- the video will be buggy */
+       if(dest[t]>127) dest[t]=127;
+       if(dest[t]<-127) dest[t]=-127;
+    }
+}
+
+static void dequantize8x8(int*b, int has_dc, int quant)
+{
+    int t,pos=0;
+    if(has_dc) {
+       b[0] = dctoval(b[0]); //DC
+       pos++;
+    }
+    for(t=pos;t<64;t++) {
+       if(b[t]) {
+           int sign = 0;
+           if(b[t]<0) {
+               b[t] = -b[t];
+               sign = 1;
+           }
+
+           if(quant&1) {
+               b[t] = quant*(2*b[t]+1); //-7,8,24,40
+           } else {
+               b[t] = quant*(2*b[t]+1)-1; //-8,7,23,39
+           }
+
+           if(sign)
+               b[t] = -b[t];
+       }
+
+       /* paragraph 6.2.2, "clipping of reconstruction levels": */
+       if(b[t]>2047) b[t]=2047;
+       if(b[t]<-2048) b[t]=-2048;
     }
 }
 
@@ -230,20 +377,66 @@ static int hascoef(int*b, int has_dc)
 {
     int t;
     int pos=0;
-    int range=2; /*TODO: should be a global parameter */
     if(has_dc)
        pos++;
     for(t=pos;t<64;t++) {
-       if(b[t]<=-range || b[t]>=range)
+       if(b[t])
            return 1;
     }
     return 0;
 }
 
+static int coefbits8x8(int*bb, int has_dc)
+{
+    int t;
+    int pos=0;
+    int bits=0;
+    int last;
+
+    if(has_dc) {
+       bits+=8;
+       pos++;
+    }
+    for(last=63;last>=pos;last--) {
+       if(bb[last])
+           break;
+    }
+    if(last < pos)
+       return bits;
+    while(1) {
+       int run=0, level=0, islast=0,t;
+       while(!bb[pos] && pos<last) {
+           pos++;
+           run++;
+       }
+       if(pos==last)
+           islast=1;
+       level=bb[pos];
+       if(level<0) level=-level;
+       assert(level);
+       for(t=0;t<RLE_ESCAPE;t++) {
+           if(rle_params[t].run == run &&
+              rle_params[t].level == level &&
+              rle_params[t].last == islast) {
+               bits += rle[t].len + 1;
+               break;
+           }
+       }
+       if(t==RLE_ESCAPE) {
+           bits += rle[RLE_ESCAPE].len + 1 + 6 + 8;
+       }
+       if(islast)
+           break;
+       pos++;
+    }
+    return bits;
+}
+
 static void encode8x8(TAG*tag, int*bb, int has_dc, int has_tcoef)
 {
     int t;
     int pos=0;
+    int bits=0;
 
     if(has_dc) {
        swf_SetBits(tag, bb[0], 8);
@@ -282,6 +475,7 @@ static void encode8x8(TAG*tag, int*bb, int has_dc, int has_tcoef)
                sign = 1;
            }
            for(t=0;t<RLE_ESCAPE;t++) {
+               /* TODO: lookup table */
                if(rle_params[t].run == run &&
                   rle_params[t].level == level &&
                   rle_params[t].last == islast) {
@@ -295,26 +489,24 @@ static void encode8x8(TAG*tag, int*bb, int has_dc, int has_tcoef)
                level=bb[pos];
                /* table 14/h.263 */
                assert(level);
-               if(level<-127) level = -127;
-               if(level>127) level = 127;
+               assert(level>=-127);
+               assert(level<=127);
 
                swf_SetBits(tag, islast, 1);
                swf_SetBits(tag, run, 6);
-               swf_SetBits(tag, level, 8); //fixme
+               swf_SetBits(tag, level, 8); //FIXME: fixme??
            }
 
            if(islast)
                break;
            pos++;
        }
-
-       //codehuffman(tag, rle, 58);
-       //swf_SetBits(tag, 1, 1); //sign
     }
 }
 
 static void dodct(fblock_t*fb)
 {
+    int t;
     dct(fb->y1); dct(fb->y2); dct(fb->y3); dct(fb->y4); 
     dct(fb->u);  dct(fb->v);  
     fzigzag(fb->y1);
@@ -325,14 +517,59 @@ static void dodct(fblock_t*fb)
     fzigzag(fb->v); 
 }
 
+static void doidct(block_t*b)
+{
+    fblock_t fb;
+    int t;
+    for(t=0;t<64;t++) {
+       fb.y1[t] = b->y1[zigzagtable[t]];
+       fb.y2[t] = b->y2[zigzagtable[t]];
+       fb.y3[t] = b->y3[zigzagtable[t]];
+       fb.y4[t] = b->y4[zigzagtable[t]];
+       fb.u[t] = b->u[zigzagtable[t]];
+       fb.v[t] = b->v[zigzagtable[t]];
+    }
+    idct(fb.y1); idct(fb.y2); idct(fb.y3); idct(fb.y4); 
+    idct(fb.u);  idct(fb.v);  
+    for(t=0;t<64;t++) {
+       b->y1[t] = fb.y1[t];
+       b->y2[t] = fb.y2[t];
+       b->y3[t] = fb.y3[t];
+       b->y4[t] = fb.y4[t];
+       b->u[t] = fb.u[t];
+       b->v[t] = fb.v[t];
+    }
+}
+static void truncateblock(block_t*b)
+{
+    int t;
+    for(t=0;t<64;t++) {
+       b->y1[t] = truncate256(b->y1[t]);
+       b->y2[t] = truncate256(b->y2[t]);
+       b->y3[t] = truncate256(b->y3[t]);
+       b->y4[t] = truncate256(b->y4[t]);
+       b->u[t] = truncate256(b->u[t]);
+       b->v[t] = truncate256(b->v[t]);
+    }
+}
+
 static void quantize(fblock_t*fb, block_t*b, int has_dc, int quant)
 {
-    quantize8x8(fb->y1,b->y1,has_dc,quant); 
-    quantize8x8(fb->y2,b->y2,has_dc,quant); 
-    quantize8x8(fb->y3,b->y3,has_dc,quant); 
-    quantize8x8(fb->y4,b->y4,has_dc,quant); 
-    quantize8x8(fb->u,b->u,has_dc,quant);   
-    quantize8x8(fb->v,b->v,has_dc,quant);   
+    quantize8x8(fb->y1, b->y1, has_dc, quant); 
+    quantize8x8(fb->y2, b->y2, has_dc, quant); 
+    quantize8x8(fb->y3, b->y3, has_dc, quant); 
+    quantize8x8(fb->y4, b->y4, has_dc, quant); 
+    quantize8x8(fb->u, b->u, has_dc, quant);   
+    quantize8x8(fb->v, b->v, has_dc, quant);   
+}
+static void dequantize(block_t*b, int has_dc, int quant)
+{
+    dequantize8x8(b->y1, has_dc, quant); 
+    dequantize8x8(b->y2, has_dc, quant); 
+    dequantize8x8(b->y3, has_dc, quant); 
+    dequantize8x8(b->y4, has_dc, quant); 
+    dequantize8x8(b->u, has_dc, quant);   
+    dequantize8x8(b->v, has_dc, quant);   
 }
 
 static void getblockpatterns(block_t*b, int*cbpybits,int*cbpcbits, int has_dc)
@@ -374,20 +611,22 @@ static void change_quant(int quant, int*dquant)
     *dquant = 0;
 }
 
-void encode_blockI(TAG*tag, RGBA*pic, int bx, int by, int width, int height, int*quant)
+static void encode_blockI(TAG*tag, VIDEOSTREAM*s, int bx, int by, int*quant)
 {
     fblock_t fb;
     block_t b;
     int dquant=0;
     int cbpcbits = 0, cbpybits=0;
 
-    getregion(&fb, pic, bx, by, width, height);
+    getregion(&fb, s->current, bx*16, by*16, s->width);
     dodct(&fb);
     
     change_quant(*quant, &dquant);
     *quant+=dquant;
-
     quantize(&fb, &b, 1, *quant);
+
+    //decode_blockI(s, &b, bx, by);
+
     getblockpatterns(&b, &cbpybits, &cbpcbits, 1);
 
     if(dquant) {
@@ -411,9 +650,98 @@ void encode_blockI(TAG*tag, RGBA*pic, int bx, int by, int width, int height, int
     /* chrominance */
     encode8x8(tag, b.u, 1, cbpcbits&2);
     encode8x8(tag, b.v, 1, cbpcbits&1);
+
+    /* reconstruct */
+    dequantize(&b, 1, *quant);
+    doidct(&b);
+    truncateblock(&b);
+    copyblock(s, s->current, &b, bx, by);
 }
 
-void encode_blockP(TAG*tag, RGBA*pic, int bx, int by, int width, int height, int*quant)
+static void yuvdiff(fblock_t*a, fblock_t*b)
+{
+    int t;
+    for(t=0;t<64;t++) {
+       a->y1[t] = (a->y1[t] - b->y1[t]);
+       a->y2[t] = (a->y2[t] - b->y2[t]);
+       a->y3[t] = (a->y3[t] - b->y3[t]);
+       a->y4[t] = (a->y4[t] - b->y4[t]);
+       a->u[t]  = (a->u[t] - b->u[t]);
+       a->v[t]  = (a->v[t] - b->v[t]);
+    }
+}
+
+static void predictmvd(VIDEOSTREAM*s, int bx, int by, int*px, int*py)
+{
+    int i1,i2;
+    int x1,y1,x2,y2,x3,y3;
+    int x4,y4,p;
+    if(bx) {x1=s->mvdx[by*s->bbx+bx-1];
+           y1=s->mvdy[by*s->bbx+bx-1];
+    } else {x1=y1=0;}
+
+    if(by) {x2=s->mvdx[(by-1)*s->bbx+bx];
+           y2=s->mvdy[(by-1)*s->bbx+bx];
+           if(bx<s->bbx-1) {
+               x3=s->mvdx[(by-1)*s->bbx+bx+1];
+               y3=s->mvdy[(by-1)*s->bbx+bx+1];         
+           } else {
+               x3=y3=0;
+           }
+           }
+    else   {x2=x3=x1;y2=y3=y1;}
+
+          if((x1 <= x2 && x2 <= x3) || 
+             (x3 <= x2 && x2 <= x1)) {
+       x4=x2;
+    } else if((x2 <= x1 && x1 <= x3) ||
+             (x3 <= x1 && x1 <= x2)) {
+       x4=x1;
+    } else if((x1 <= x3 && x3 <= x2) ||
+             (x2 <= x3 && x3 <= x1)) {
+       x4=x3;
+    }
+
+          if((y1 <= y2 && y2 <= y3) || 
+             (y3 <= y2 && y2 <= y1)) {
+       y4=y2;
+    } else if((y2 <= y1 && y1 <= y3) ||
+             (y3 <= y1 && y1 <= y2)) {
+       y4=y1;
+    } else if((y1 <= y3 && y3 <= y2) ||
+             (y2 <= y3 && y3 <= y1)) {
+       y4=y3;
+    }
+
+    *px = x4;
+    *py = y4;
+    assert((x4>=-32 && x4<=31) && (y4>=-32 && y4<=31));
+}
+
+static inline int mvd2index(int px, int py, int x, int y, int xy)
+{
+    assert((x>=-32 && x<=31) && (y>=-32 && y<=31));
+    assert((x&1)==0 && (y&1)==0);//for now
+    assert((x&2)==0 && (y&2)==0);//for now(2)
+    
+    x-=px;
+    y-=py;
+
+    if(xy)
+       x=y;
+    x+=32;
+
+    /* (x&63) */
+    if(x>63)
+       x-=64;
+    if(x<0)
+       x+=64;
+
+    assert(x>=0 && x<64);
+    return x;
+}
+
+static int encode_blockP(TAG*tag, VIDEOSTREAM*s, int bx, int by, int*quant)
 {
     fblock_t fb;
     block_t b;
@@ -423,15 +751,181 @@ void encode_blockP(TAG*tag, RGBA*pic, int bx, int by, int width, int height, int
     int has_dc=1;
     int mode = 0;
     int cbpcbits = 0, cbpybits=0;
+    int diff;
+    int predictmvdx;
+    int predictmvdy;
+
+    block_t b_i;
+    int bits_i;
+
+    fblock_t fbold_v00;
+    block_t b_v00;
+    int bits_v00 = 65535;
+    int x_v00=0;
+    int y_v00=0;
+
+    diff = compareregions(s, bx, by);
+    if(diff < 20 /*TODO: should be a parameter- good values are between 32 and 48 */) {
+       swf_SetBits(tag, 1,1); /* cod=1, block skipped */
+       /* copy the region from the last frame so that we have a complete reconstruction */
+       copyregion(s, s->current, s->oldpic, bx, by);
+       return 1;
+    }
 
-    getregion(&fb, pic, bx, by, width, height);
-    dodct(&fb);
+    predictmvd(s,bx,by,&predictmvdx,&predictmvdy);
+    getregion(&fb, s->current, bx*16, by*16, s->width);
+
+    { /* consider I-block */
+       fblock_t fb_i;
+       int y,c;
+       memcpy(&fb_i, &fb, sizeof(fblock_t));
+       dodct(&fb_i);
+       quantize(&fb_i, &b_i, 1, *quant);
+       getblockpatterns(&b_i, &y, &c, 1);
+       bits_i = 1; //cod
+       bits_i += mcbpc_inter[3*4+c].len;
+       bits_i += cbpy[y].len;
+       bits_i += coefbits8x8(b_i.y1, 1);
+       bits_i += coefbits8x8(b_i.y2, 1);
+       bits_i += coefbits8x8(b_i.y3, 1);
+       bits_i += coefbits8x8(b_i.y4, 1);
+       bits_i += coefbits8x8(b_i.u, 1);
+       bits_i += coefbits8x8(b_i.v, 1);
+    }
 
-    change_quant(*quant, &dquant);
-    *quant += dquant;
+    if(bx&&by&&(bx<s->bbx-1)&&(by<s->bby-1))
+    { /* consider mvd(x,y)-block */
+       fblock_t fbdiff;
+       int y,c;
+
+       x_v00=0;
+       y_v00=0;
+
+       if(s->do_motion) {
+           int hx,hy;
+           int bestx=0,besty=0,bestbits=65536;
+
+           for(hx=-8;hx<8;hx+=4)
+           for(hy=-8;hy<8;hy+=4)
+           {
+               block_t b;
+               fblock_t fbold;
+               int bits = 0;
+               memcpy(&fbdiff, &fb, sizeof(fblock_t));
+               getregion(&fbold, s->oldpic, bx*16+hx/2, by*16+hy/2, s->linex);
+               yuvdiff(&fbdiff, &fbold);
+               dodct(&fbdiff);
+               quantize(&fbdiff, &b, 0, *quant);
+               bits += coefbits8x8(b.y1, 0);
+               bits += coefbits8x8(b.y2, 0);
+               bits += coefbits8x8(b.y3, 0);
+               bits += coefbits8x8(b.y4, 0);
+               bits += coefbits8x8(b.u, 0);
+               bits += coefbits8x8(b.v, 0);
+               if(bits<bestbits) {
+                   bestbits = bits;
+                   bestx = hx;
+                   besty = hy;
+               }
+           }
+           x_v00 = bestx;
+           y_v00 = besty;
+       }
 
-    quantize(&fb, &b, has_dc, *quant);
+       memcpy(&fbdiff, &fb, sizeof(fblock_t));
+       getregion(&fbold_v00, s->oldpic, bx*16+x_v00/2, by*16+y_v00/2, s->linex);
+       yuvdiff(&fbdiff, &fbold_v00);
+       dodct(&fbdiff);
+       quantize(&fbdiff, &b_v00, 0, *quant);
+       getblockpatterns(&b_v00, &y, &c, 0);
+
+       bits_v00 = 1; //cod
+       bits_v00 += mcbpc_inter[0*4+c].len;
+       bits_v00 += cbpy[y^15].len;
+       bits_v00 += mvd[mvd2index(predictmvdx, predictmvdy, x_v00, y_v00, 0)].len; // (0,0)
+       bits_v00 += mvd[mvd2index(predictmvdx, predictmvdy, x_v00, y_v00, 1)].len;
+       bits_v00 += coefbits8x8(b_v00.y1, 0);
+       bits_v00 += coefbits8x8(b_v00.y2, 0);
+       bits_v00 += coefbits8x8(b_v00.y3, 0);
+       bits_v00 += coefbits8x8(b_v00.y4, 0);
+       bits_v00 += coefbits8x8(b_v00.u, 0);
+       bits_v00 += coefbits8x8(b_v00.v, 0);
+    }
+
+    if(bits_i > bits_v00)
+    { 
+       /* mvd (0,0) block (mode=0) */
+       int t;
+       mode = 0; // mvd w/o mvd24
+       has_dc = 0;
+       memcpy(&b, &b_v00, sizeof(block_t));
+
+       getblockpatterns(&b, &cbpybits, &cbpcbits, has_dc);
+       swf_SetBits(tag,0,1); // COD
+       codehuffman(tag, mcbpc_inter, mode*4+cbpcbits);
+       codehuffman(tag, cbpy, cbpybits^15);
+
+       /* vector */
+       codehuffman(tag, mvd, mvd2index(predictmvdx, predictmvdy, x_v00, y_v00, 0));
+       codehuffman(tag, mvd, mvd2index(predictmvdx, predictmvdy, x_v00, y_v00, 1)); 
+       s->mvdx[by*s->bbx+bx] = x_v00;
+       s->mvdy[by*s->bbx+bx] = y_v00;
+
+       /* luminance */
+       encode8x8(tag, b.y1, has_dc, cbpybits&8);
+       encode8x8(tag, b.y2, has_dc, cbpybits&4);
+       encode8x8(tag, b.y3, has_dc, cbpybits&2);
+       encode8x8(tag, b.y4, has_dc, cbpybits&1);
+
+       /* chrominance */
+       encode8x8(tag, b.u, has_dc, cbpcbits&2);
+       encode8x8(tag, b.v, has_dc, cbpcbits&1);
+       
+       /* -- reconstruction -- */
+       dequantize(&b, 0, *quant);
+       doidct(&b);
+       for(t=0;t<64;t++) {
+           b.y1[t] = truncate256(b.y1[t] + (int)fbold_v00.y1[t]);
+           b.y2[t] = truncate256(b.y2[t] + (int)fbold_v00.y2[t]);
+           b.y3[t] = truncate256(b.y3[t] + (int)fbold_v00.y3[t]);
+           b.y4[t] = truncate256(b.y4[t] + (int)fbold_v00.y4[t]);
+           b.u[t] = truncate256(b.u[t] + (int)fbold_v00.u[t]);
+           b.v[t] = truncate256(b.v[t] + (int)fbold_v00.v[t]);
+       }
+       copyblock(s, s->current, &b, bx, by);
+       return bits_v00;
+    } else {
+       /* i block (mode=3) */
+       mode = 3;
+       has_dc = 1;
+       memcpy(&b, &b_i, sizeof(block_t));
+       getblockpatterns(&b, &cbpybits, &cbpcbits, has_dc);
+       swf_SetBits(tag,0,1); // COD
+       codehuffman(tag, mcbpc_inter, mode*4+cbpcbits);
+       codehuffman(tag, cbpy, cbpybits);
+
+       /* luminance */
+       encode8x8(tag, b.y1, has_dc, cbpybits&8);
+       encode8x8(tag, b.y2, has_dc, cbpybits&4);
+       encode8x8(tag, b.y3, has_dc, cbpybits&2);
+       encode8x8(tag, b.y4, has_dc, cbpybits&1);
+
+       /* chrominance */
+       encode8x8(tag, b.u, has_dc, cbpcbits&2);
+       encode8x8(tag, b.v, has_dc, cbpcbits&1);
+
+       /* -- reconstruction -- */
+       dequantize(&b, 1, *quant);
+       doidct(&b);
+       truncateblock(&b);
+       copyblock(s, s->current, &b, bx, by);
+       return bits_i;
+    }
 
+    exit(1);
+#if 0
+    dodct(&fb);
+    quantize(&fb, &b, has_dc, *quant);
     getblockpatterns(&b, &cbpybits, &cbpcbits, has_dc);
 
     if(!dquant && has_mvd && !has_mvd24 && !has_dc) mode = 0;
@@ -446,16 +940,14 @@ void encode_blockP(TAG*tag, RGBA*pic, int bx, int by, int width, int height, int
     codehuffman(tag, mcbpc_inter, mode*4+cbpcbits);
     codehuffman(tag, cbpy, (mode==3 || mode==4)?cbpybits:cbpybits^15);
 
-    if(!bx&&!by) {
-       printf("cbpcbits: %d\n", cbpcbits);
-       printf("cbpybits: %d\n", cbpybits);
-    }
-
     if(dquant) {
        setQuant(tag, dquant);
     }
 
     if(has_mvd) {
+       /* 0,0 */
+       codehuffman(tag, mvd, 32);
+       codehuffman(tag, mvd, 32);
     }
     if(has_mvd24) {
     }
@@ -469,6 +961,7 @@ void encode_blockP(TAG*tag, RGBA*pic, int bx, int by, int width, int height, int
     /* chrominance */
     encode8x8(tag, b.u, has_dc, cbpcbits&2);
     encode8x8(tag, b.v, has_dc, cbpcbits&1);
+#endif
 }
 
 #define TYPE_IFRAME 0
@@ -506,73 +999,292 @@ static void writeHeader(TAG*tag, int width, int height, int frame, int quant, in
 
     swf_SetBits(tag, type, 2); /* I-Frame or P-Frame */
     swf_SetBits(tag, 0, 1); /* No deblock filter */
+    assert(quant>0);
     swf_SetBits(tag, quant, 5); /* quantizer (1-31), may be updated later on*/
     swf_SetBits(tag, 0, 1); /* No extra info */
 }
 
-void swf_SetVideoStreamIFrame(TAG*tag, VIDEOSTREAM*s, RGBA*pic, U16 width, U16 height, int frame)
+int stat_qdiff(double*b1, double*b2)
 {
-    int bx, by, bbx, bby;
-    int quant = 7;
+    int x;
+    double diff=0;
+    for(x=0;x<64;x++) {
+       double y1 = b1[x] - b2[x];
+       diff += y1*y1;
+    }
+    return (int)(diff/64);
+}
 
-    /* TODO: width not divisible by 16 will get us in trouble */
-    width=width&~15; height=height&~15;
+int stat_absdiff(double*b1, double*b2)
+{
+    int x;
+    double diff=0;
+    for(x=0;x<64;x++) {
+       double y1 = b1[x] - b2[x];
+       diff += fabs(y1);
+    }
+    return (int)(diff/64);
+}
+
+int stat_absfreq(double*b1, double*b2)
+{
+    int x;
+    double diff=0;
+    double d1[64],d2[64];
+    memcpy(&d1, b1, 64*sizeof(double));
+    dct(d1);
+    memcpy(&d2, b2, 64*sizeof(double));
+    dct(d2);
+    for(x=0;x<64;x++) {
+       double y1 = d1[x] - d2[x];
+       diff += fabs(y1);
+    }
+    return (int)(diff/64);
+}
+
+int stat_qfreq(double*b1, double*b2)
+{
+    int x;
+    double diff=0;
+    double d1[64],d2[64];
+    memcpy(&d1, b1, 64*sizeof(double));
+    dct(d1);
+    memcpy(&d2, b2, 64*sizeof(double));
+    dct(d2);
+    for(x=0;x<64;x++) {
+       double y1 = d1[x] - d2[x];
+       diff += y1*y1;
+    }
+    return (int)(diff/64);
+}
 
-    writeHeader(tag, width, height, frame, quant, TYPE_IFRAME);
+int stat_nonnull(double*b1, double*b2)
+{
+    int x;
+    int diff=0;
+    double d1[64],d2[64];
+    memcpy(&d1, b1, 64*sizeof(double));
+    dct(d1);
+    memcpy(&d2, b2, 64*sizeof(double));
+    dct(d2);
+    for(x=0;x<64;x++) {
+       int y1 = (int)((d1[x] - d2[x])/9);
+       if(y1)
+           diff++;
+    }
+    return diff;
+}
+
+void stat_filter(FILE*fi, double*d1, double*d2)
+{
+    int x,y,xx,yy,b;
+    for(b=3;b>=0;b--) {
+       int d = 1<<b;
+       double diff=0;
+       for(x=0;x<8;x+=d)
+       for(y=0;y<8;y+=d)
+       {
+           double add1=0,add2=0;
+           for(xx=x;xx<x+d;xx++)
+           for(yy=y;yy<y+d;yy++)
+           {
+               add1 += d1[yy*8+xx];
+               add2 += d2[yy*8+xx];
+           }
+           diff += fabs(add1-add2);
+       }
+       fprintf(fi, "\t%d",(int)(diff/64));
+    }
+}
+
+void qstat_filter(FILE*fi, double*d1, double*d2)
+{
+    int x,y,xx,yy,b;
+    for(b=3;b>=0;b--) {
+       int d = 1<<b;
+       double diff=0;
+       for(x=0;x<8;x+=d)
+       for(y=0;y<8;y+=d)
+       {
+           double add1=0,add2=0;
+           for(xx=x;xx<x+d;xx++)
+           for(yy=y;yy<y+d;yy++)
+           {
+               add1 += d1[yy*8+xx];
+               add2 += d2[yy*8+xx];
+           }
+           diff += (add1-add2)*(add1-add2);
+       }
+       fprintf(fi, "\t%d",(int)(diff/64));
+    }
+}
 
-    bbx = (width+15)/16;
-    bby = (height+15)/16;
+void qqstat_filter(FILE*fi, double*d1, double*d2)
+{
+    int x,y,xx,yy,b;
+    for(b=3;b>=0;b--) {
+       int d = 1<<b;
+       double diff=0;
+       for(x=0;x<8;x+=d)
+       for(y=0;y<8;y+=d)
+       {
+           double add1=0,add2=0;
+           for(xx=x;xx<x+d;xx++)
+           for(yy=y;yy<y+d;yy++)
+           {
+               add1 += d1[yy*8+xx]*d1[yy*8+xx];
+               add2 += d2[yy*8+xx]*d2[yy*8+xx];
+           }
+           diff += fabs(add1-add2);
+       }
+       fprintf(fi, "\t%d",(int)(diff/64));
+    }
+}
 
-    for(by=0;by<bby;by++)
+void stat(FILE*fi, int*vals, double*yold, double*ynew)
+{
+    int t;
+    int bits = coefbits8x8(vals, 0);
+    fprintf(fi, "%d\t%d\t%d\t%d\t%d\t%d", bits, 
+            stat_nonnull(ynew, yold),
+            stat_qdiff(ynew,yold), 
+            stat_absdiff(ynew,yold),
+            stat_absfreq(ynew,yold),
+            stat_qfreq(ynew,yold));
+    stat_filter(fi, ynew, yold);
+    qqstat_filter(fi, ynew, yold);
+    fprintf(fi, "\n");
+}
+
+void dostat(VIDEOSTREAM*s)
+{
+    int bx,by,bx2,by2;
+    int quant = 9;
+    int num = 0;
+    FILE*fi = fopen("mvd.dat", "wb");
+    fprintf(fi, "bits\tnonnull\tqdiff\tabsdiff\tabsfreq\tqfreq\tf1\tf2\tf4\tf8\tqf1\tqf2\tqf4\tqf8\n");
+    for(by=0;by<s->bby;by++)
+    for(bx=0;bx<s->bbx;bx++)
     {
-       for(bx=0;bx<bbx;bx++)
+       for(by2=0;by2<s->bby;by2++)
+       for(bx2=0;bx2<bx;bx2++)
        {
-           encode_blockI(tag, pic, bx, by, width, height, &quant);
+           fblock_t fbnew,fbdiff,fbold;
+           block_t b;
+           int t, y,c,bits;
+           getregion(&fbnew, s->current, bx*16, by*16, s->linex);
+           memcpy(&fbdiff, &fbnew, sizeof(fblock_t));
+           getregion(&fbold, s->current, bx2*16, by2*16, s->linex);
+           yuvdiff(&fbdiff, &fbold);
+           dodct(&fbdiff);
+           quantize(&fbdiff, &b, 0, quant);
+
+           stat(fi, b.y1, fbnew.y1, fbold.y1);
+           stat(fi, b.y2, fbnew.y2, fbold.y2);
+           stat(fi, b.y3, fbnew.y3, fbold.y3);
+           stat(fi, b.y4, fbnew.y4, fbold.y4);
+           stat(fi, b.u, fbnew.u, fbold.u);
+           stat(fi, b.v, fbnew.v, fbold.v);
+
+           num++;
+           if(num==1000) {
+               fclose(fi);
+               exit(7);
+           }
        }
+       printf("%d\n", num);fflush(stdout);
     }
+    fclose(fi);
+    exit(7);
 }
 
-void swf_SetVideoStreamPFrame(TAG*tag, VIDEOSTREAM*s, RGBA*pic, U16 width, U16 height, int frame)
+void swf_SetVideoStreamIFrame(TAG*tag, VIDEOSTREAM*s, RGBA*pic, int quant)
 {
-    int bx, by, bbx, bby;
-    int quant = 7;
+    int bx, by;
 
-    /* TODO: width not divisible by 16 will get us in trouble */
-    width=width&~15; height=height&~15;
+    if(quant<1) quant=1;
+    if(quant>31) quant=31;
 
-    writeHeader(tag, width, height, frame, quant, TYPE_PFRAME);
+    writeHeader(tag, s->width, s->height, s->frame, quant, TYPE_IFRAME);
 
-    bbx = (width+15)/16;
-    bby = (height+15)/16;
+    rgb2yuv(s->current, pic, s->linex, s->olinex, s->width, s->height);
 
-    for(by=0;by<bby;by++)
+    //dostat(s);
+
+    for(by=0;by<s->bby;by++)
     {
-       for(bx=0;bx<bbx;bx++)
+       for(bx=0;bx<s->bbx;bx++)
        {
-           encode_blockP(tag, pic, bx, by, width, height, &quant);
+           encode_blockI(tag, s, bx, by, &quant);
        }
     }
+    s->frame++;
+    memcpy(s->oldpic, s->current, s->width*s->height*sizeof(YUV));
 }
 
+void swf_SetVideoStreamPFrame(TAG*tag, VIDEOSTREAM*s, RGBA*pic, int quant)
+{
+    int bx, by;
+
+    if(quant<1) quant=1;
+    if(quant>31) quant=31;
+
+    writeHeader(tag, s->width, s->height, s->frame, quant, TYPE_PFRAME);
+
+    rgb2yuv(s->current, pic, s->linex, s->olinex, s->width, s->height);
+    memset(s->mvdx, 0, s->bbx*s->bby*sizeof(int));
+    memset(s->mvdy, 0, s->bbx*s->bby*sizeof(int));
+
+    for(by=0;by<s->bby;by++)
+    {
+       for(bx=0;bx<s->bbx;bx++)
+       {
+           encode_blockP(tag, s, bx, by, &quant);
+       }
+    }
+    s->frame++;
+    memcpy(s->oldpic, s->current, s->width*s->height*sizeof(YUV));
+#ifdef MAIN
+    {
+       int t;
+       FILE*fi = fopen("test.ppm", "wb");
+       yuv2rgb(pic, s->current, s->linex, s->width, s->height);
+       fprintf(fi, "P6\n%d %d\n255\n", s->width, s->height);
+       for(t=0;t<s->width*s->height;t++)
+       {
+           fwrite(&pic[t].r, 1, 1, fi);
+           fwrite(&pic[t].g, 1, 1, fi);
+           fwrite(&pic[t].b, 1, 1, fi);
+       }
+       fclose(fi);
+    }
+#endif
+}
+
+#ifdef MAIN
+#include "png.h"
 int main(int argn, char*argv[])
 {
     int fi;
     int t;
     SWF swf;
     TAG * tag;
-    RGBA* pic, rgb;
+    RGBA* pic, *pic2, rgb;
     SWFPLACEOBJECT obj;
     int width = 0;
     int height = 0;
-    int frames = 2;
+    int frames = 50;
+    int framerate = 29;
     unsigned char*data;
     char* fname = "/home/kramm/pics/peppers.png";
     VIDEOSTREAM stream;
+    double d = 1.0;
 
     memset(&stream, 0, sizeof(stream));
 
     getPNG(fname, &width, &height, &data);
     pic = (RGBA*)malloc(width*height*sizeof(RGBA));
+    pic2 = (RGBA*)malloc(width*height*sizeof(RGBA));
     memcpy(pic, data, width*height*sizeof(RGBA));
     free(data);
 
@@ -582,7 +1294,7 @@ int main(int argn, char*argv[])
     memset(&obj,0,sizeof(obj));
 
     swf.fileVersion    = 6;
-    swf.frameRate      = 29*256;
+    swf.frameRate      = framerate*256;
     swf.movieSize.xmax = 20*width;
     swf.movieSize.ymax = 20*height;
 
@@ -594,15 +1306,26 @@ int main(int argn, char*argv[])
     tag = swf_InsertTag(tag, ST_DEFINEVIDEOSTREAM);
     swf_SetU16(tag, 33);
     swf_SetVideoStreamDefine(tag, &stream, frames, width, height);
+    stream.do_motion = 1;
     
     for(t=0;t<frames;t++)
     {
+       int x,y;
+       double xx,yy;
+       for(y=0,yy=0;y<height;y++,yy+=d)  {
+           RGBA*line = &pic[((int)yy)*width];
+           for(x=0,xx=0;x<width;x++,xx+=d) {
+               pic2[y*width+x] = line[((int)xx)];
+           }
+       }
+       printf("frame:%d\n", t);fflush(stdout);
+
        tag = swf_InsertTag(tag, ST_VIDEOFRAME);
        swf_SetU16(tag, 33);
        if(t==0)
-           swf_SetVideoStreamIFrame(tag, &stream, pic, width, height, t);
+           swf_SetVideoStreamIFrame(tag, &stream, pic2, 9);
        else
-           swf_SetVideoStreamPFrame(tag, &stream, pic, width, height, t);
+           swf_SetVideoStreamPFrame(tag, &stream, pic2, 9);
 
        tag = swf_InsertTag(tag, ST_PLACEOBJECT2);
        swf_GetPlaceObject(0, &obj);
@@ -617,14 +1340,19 @@ int main(int argn, char*argv[])
        swf_SetPlaceObject(tag,&obj);
 
        tag = swf_InsertTag(tag, ST_SHOWFRAME);
+       d-=0.005;
     }
+
+    swf_VideoStreamClear(&stream);
    
     tag = swf_InsertTag(tag, ST_END);
 
     fi = open("video3.swf", O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC, 0644);
-    if(swf_WriteSWF(fi,&swf)<0) {
+    if(swf_WriteSWC(fi,&swf)<0) {
        fprintf(stderr,"WriteSWF() failed.\n");
     }
     close(fi);
     swf_FreeTags(&swf);
 }
+#undef MAIN
+#endif