// Copyright 2026 The Wuffs Authors.
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// except according to those terms.
//
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// --------

// Reconstructing YUV samples involves adding predictions (based on previous
// YUV samples, in macroblocks one column left or one column above) to
// residuals (decoded from the bitstream, dequantized and IDCT'ed).
//
// There are 16×16 = 256 luma and 2×8×8 = 128 chroma samples per macroblock.
// The decoder.yuv_cache field is a bit larger than that, being an array[26]
// array[32] base.u8. Here's the layout.
//
//  0 1 2 3 4 5 6 7  8 9 A B C D E F  0 1 2 3 4 5 6 7  8 9 A B C D E F
//  . . . . . . . a  b b b b b b b b  b b b b b b b b  c c c c . . . .    00
//  . . . . . . . d  Y Y Y Y Y Y Y Y  Y Y Y Y Y Y Y Y  . . . . . . . .    01
//  . . . . . . . d  Y Y Y Y Y Y Y Y  Y Y Y Y Y Y Y Y  . . . . . . . .    02
//  . . . . . . . d  Y Y Y Y Y Y Y Y  Y Y Y Y Y Y Y Y  . . . . . . . .    03
//  . . . . . . . d  Y Y Y Y Y Y Y Y  Y Y Y Y Y Y Y Y  c c c c . . . .    04
//  . . . . . . . d  Y Y Y Y Y Y Y Y  Y Y Y Y Y Y Y Y  . . . . . . . .    05
//  . . . . . . . d  Y Y Y Y Y Y Y Y  Y Y Y Y Y Y Y Y  . . . . . . . .    06
//  . . . . . . . d  Y Y Y Y Y Y Y Y  Y Y Y Y Y Y Y Y  . . . . . . . .    07
//  . . . . . . . d  Y Y Y Y Y Y Y Y  Y Y Y Y Y Y Y Y  c c c c . . . .    08
//  . . . . . . . d  Y Y Y Y Y Y Y Y  Y Y Y Y Y Y Y Y  . . . . . . . .    09
//  . . . . . . . d  Y Y Y Y Y Y Y Y  Y Y Y Y Y Y Y Y  . . . . . . . .    0A
//  . . . . . . . d  Y Y Y Y Y Y Y Y  Y Y Y Y Y Y Y Y  . . . . . . . .    0B
//  . . . . . . . d  Y Y Y Y Y Y Y Y  Y Y Y Y Y Y Y Y  c c c c . . . .    0C
//  . . . . . . . d  Y Y Y Y Y Y Y Y  Y Y Y Y Y Y Y Y  . . . . . . . .    0D
//  . . . . . . . d  Y Y Y Y Y Y Y Y  Y Y Y Y Y Y Y Y  . . . . . . . .    0E
//  . . . . . . . d  Y Y Y Y Y Y Y Y  Y Y Y Y Y Y Y Y  . . . . . . . .    0F
//  . . . . . . . d  Y Y Y Y Y Y Y Y  Y Y Y Y Y Y Y Y  . . . . . . . .    10
//  . . . . . . . e  f f f f f f f f  . . . . . . . g  h h h h h h h h    11
//  . . . . . . . i  U U U U U U U U  . . . . . . . j  V V V V V V V V    12
//  . . . . . . . i  U U U U U U U U  . . . . . . . j  V V V V V V V V    13
//  . . . . . . . i  U U U U U U U U  . . . . . . . j  V V V V V V V V    14
//  . . . . . . . i  U U U U U U U U  . . . . . . . j  V V V V V V V V    15
//  . . . . . . . i  U U U U U U U U  . . . . . . . j  V V V V V V V V    16
//  . . . . . . . i  U U U U U U U U  . . . . . . . j  V V V V V V V V    17
//  . . . . . . . i  U U U U U U U U  . . . . . . . j  V V V V V V V V    18
//  . . . . . . . i  U U U U U U U U  . . . . . . . j  V V V V V V V V    19
//
// Y, U and V are this macroblock's luma and chroma values.
//
// The Y predictions (per 4×4 subblock) depend on the row above's Y values
// (either abc or dYc) and the column left's Y values (ad or bY).
//
// The U predictions (per 8×8 block) depend on the row above's U values (ef)
// and the column left's U values (i).
//
// The V predictions (per 8×8 block) depend on the row above's V values (gh)
// and the column left's V values (j).
//
// For top-row (mby == 0) macroblocks, abcefgh is initialized to 0x7F. For
// other macroblocks, these are copied from the bottom-most row of the
// macroblock above (before filtering, for I-Frames), from the workbuf.
//
// The c values are then duplicated from row 0x00 to rows 0x04, 0x08 and 0x0C.
//
// For left-column (mbx == 0) macroblocks, adeigj are initialized to 0x81 (but
// aeg is 0x7F if mby is also 0). For other macroblocks, these are copied from
// the right-most column of the macroblock to the left (before filtering, for
// I-Frames), from the yuv_cache to itself, shifted by 8 or 16 columns.

pri func decoder.reconstruct!(
        workbuf: slice base.u8,
        mbx: base.u32[..= 0x3FF],
        mby: base.u32[..= 0x3FF],
        luma_mode: base.u32[..= 4],
        chroma_mode: base.u32[..= 3]) {
    var mode : base.u32[..= 12]
    var b    : base.u32
    var mask : base.u32

    this.prepare_yuv_cache!(workbuf: args.workbuf, mbx: args.mbx, mby: args.mby)

    if args.luma_mode < 4 {
        mode = this.substitute_dc_top_left(mode: args.luma_mode, mbx: args.mbx, mby: args.mby)
        this.predict_y16!(mode: mode)
    }

    b = 0
    while b < 16 {
        if args.luma_mode >= 4 {
            this.predict_y4!(b: b)
        }

        mask = (1 as base.u32) << (b + 0x00)
        if (this.mb_ac_nz & mask) <> 0 {
            this.inverse_dct_full!(
                    cachex: ((b & 0x3) * 4) + 0x08,
                    cachey: ((b & 0xC) * 1) + 0x01,
                    b: (b + 0x00))
        } else if (this.mb_dc_nz & mask) <> 0 {
            this.inverse_dct_dc_only!(
                    cachex: ((b & 0x3) * 4) + 0x08,
                    cachey: ((b & 0xC) * 1) + 0x01,
                    b: (b + 0x00))
        }
        b += 1
    }

    mode = this.substitute_dc_top_left(mode: args.chroma_mode, mbx: args.mbx, mby: args.mby)

    this.predict_uv8!(b: 0, mode: mode)

    if (this.mb_ac_nz & 0x0F_0000) <> 0 {
        b = 0
        while b < 4 {
            this.inverse_dct_full!(
                    cachex: ((b & 0x1) * 4) + 0x08,
                    cachey: ((b & 0x2) * 2) + 0x12,
                    b: (b + 0x10))
            b += 1
        }
    } else if (this.mb_dc_nz & 0x0F_0000) <> 0 {
        b = 0
        while b < 4 {
            this.inverse_dct_dc_only!(
                    cachex: ((b & 0x1) * 4) + 0x08,
                    cachey: ((b & 0x2) * 2) + 0x12,
                    b: (b + 0x10))
            b += 1
        }
    }

    this.predict_uv8!(b: 1, mode: mode)

    if (this.mb_ac_nz & 0xF0_0000) <> 0 {
        b = 0
        while b < 4 {
            this.inverse_dct_full!(
                    cachex: ((b & 0x1) * 4) + 0x18,
                    cachey: ((b & 0x2) * 2) + 0x12,
                    b: (b + 0x14))
            b += 1
        }
    } else if (this.mb_dc_nz & 0xF0_0000) <> 0 {
        b = 0
        while b < 4 {
            this.inverse_dct_dc_only!(
                    cachex: ((b & 0x1) * 4) + 0x18,
                    cachey: ((b & 0x2) * 2) + 0x12,
                    b: (b + 0x14))
            b += 1
        }
    }
}

pri func decoder.substitute_dc_top_left(
        mode: base.u32[..= 3],
        mbx: base.u32[..= 0x3FF],
        mby: base.u32[..= 0x3FF]) base.u32[..= 12] {
    if args.mode == 0 {  // DC.
        if args.mbx == 0 {
            if args.mby == 0 {
                return 12  // DCTopLeft.
            } else {
                return 11  // DCLeft.
            }
        } else if args.mby == 0 {
            return 10  // DCTop.
        }
    }
    return args.mode
}

pri func decoder.prepare_yuv_cache!(
        workbuf: roslice base.u8,
        mbx: base.u32[..= 0x3FF],
        mby: base.u32[..= 0x3FF]) {
    var i      : base.u32
    var j      : base.u32
    var offset : base.u64[..= 0x17FE_FFF8]
    var o      : base.u64

    // For abcdefghij comments, see the layout at the top of this file.

    if args.mbx <= 0 {
        // Initialize adeigj to 0x81.
        j = 0x00
        while j < 0x11 {
            this.yuv_cache[j][0x07] = 0x81
            j += 1
        }
        while j < 0x1A {
            this.yuv_cache[j][0x07] = 0x81
            this.yuv_cache[j][0x17] = 0x81
            j += 1
        }

    } else {
        // Copy from the previous (left) macroblock, in yuv_cache, to adeigj.
        j = 0x00
        while j < 0x11 {
            this.yuv_cache[j][0x07] = this.yuv_cache[j][0x17]
            j += 1
        }
        while j < 0x1A {
            this.yuv_cache[j][0x07] = this.yuv_cache[j][0x0F]
            this.yuv_cache[j][0x17] = this.yuv_cache[j][0x1F]
            j += 1
        }
    }

    if args.mby <= 0 {
        // Initialize abcefgh to 0x7F.
        i = 0x00
        while i < 0x20 {
            this.yuv_cache[0x00][i] = 0x7F
            i += 1
        }
        i = 0x00
        while i < 0x20 {
            this.yuv_cache[0x11][i] = 0x7F
            i += 1
        }

    } else {
        // Copy from the previous (above) macroblock, in args.workbuf, to bcfh.

        offset = 0 +
                (((((args.mby * 16) - 1) * this.workbuf_yuv_y_stride) + (args.mbx * 16)) as base.u64)
        i = 0x00
        while i < 0x10,
                inv args.mby > 0,
        {
            o = offset + (i as base.u64)
            if o < args.workbuf.length() {
                this.yuv_cache[0x00][0x08 + i] = args.workbuf[o]
            }
            i += 1
        }

        if (args.mbx + 1) < this.mbw {
            while i < 0x14,
                    inv args.mby > 0,
            {
                o = offset + (i as base.u64)
                if o < args.workbuf.length() {
                    this.yuv_cache[0x00][0x08 + i] = args.workbuf[o]
                }
                i += 1
            }
        } else {
            while i < 0x14,
                    inv args.mby > 0,
            {
                o = offset + (0x0F as base.u64)
                if o < args.workbuf.length() {
                    this.yuv_cache[0x00][0x08 + i] = args.workbuf[o]
                }
                i += 1
            }
        }

        offset = this.workbuf_yuv_y_end +
                (((((args.mby * 8) - 1) * this.workbuf_yuv_uv_stride) + (args.mbx * 8)) as base.u64)
        i = 0x00
        while i < 0x08,
                inv args.mby > 0,
        {
            o = offset + (i as base.u64)
            if o < args.workbuf.length() {
                this.yuv_cache[0x11][0x08 + i] = args.workbuf[o]
            }
            i += 1
        }

        offset = this.workbuf_yuv_u_end +
                (((((args.mby * 8) - 1) * this.workbuf_yuv_uv_stride) + (args.mbx * 8)) as base.u64)
        i = 0x00
        while i < 0x08,
                inv args.mby > 0,
        {
            o = offset + (i as base.u64)
            if o < args.workbuf.length() {
                this.yuv_cache[0x11][0x18 + i] = args.workbuf[o]
            }
            i += 1
        }
    }

    // Duplicate the c values.
    j = 0x04
    while j < 0x10 {
        this.yuv_cache[j][0x18] = this.yuv_cache[0][0x18]
        this.yuv_cache[j][0x19] = this.yuv_cache[0][0x19]
        this.yuv_cache[j][0x1A] = this.yuv_cache[0][0x1A]
        this.yuv_cache[j][0x1B] = this.yuv_cache[0][0x1B]
        j += 4
    }
}