granicus.if.org Git - libvpx/blob - vp10/encoder/pickmode.c

   1 /*
   2  *  Copyright (c) 2014 The WebM project authors. All Rights Reserved.
   3  *
   4  *  Use of this source code is governed by a BSD-style license
   5  *  that can be found in the LICENSE file in the root of the source
   6  *  tree. An additional intellectual property rights grant can be found
   7  *  in the file PATENTS.  All contributing project authors may
   8  *  be found in the AUTHORS file in the root of the source tree.
   9  */
  10
  11 #include <assert.h>
  12 #include <limits.h>
  13 #include <math.h>
  14 #include <stdio.h>
  15
  16 #include "./vp10_rtcd.h"
  17 #include "./vpx_dsp_rtcd.h"
  18
  19 #include "vpx_mem/vpx_mem.h"
  20 #include "vpx_ports/mem.h"
  21
  22 #include "vp10/common/blockd.h"
  23 #include "vp10/common/common.h"
  24 #include "vp10/common/mvref_common.h"
  25 #include "vp10/common/pred_common.h"
  26 #include "vp10/common/reconinter.h"
  27 #include "vp10/common/reconintra.h"
  28 #include "vp10/common/scan.h"
  29
  30 #include "vp10/encoder/cost.h"
  31 #include "vp10/encoder/encoder.h"
  32 #include "vp10/encoder/pickmode.h"
  33 #include "vp10/encoder/ratectrl.h"
  34 #include "vp10/encoder/rd.h"
  35
  36 typedef struct {
  37   uint8_t *data;
  38   int stride;
  39   int in_use;
  40 } PRED_BUFFER;
  41
  42 static int mv_refs_rt(const VP10_COMMON *cm, const MACROBLOCK *x,
  43                       const MACROBLOCKD *xd,
  44                       const TileInfo *const tile,
  45                       MODE_INFO *mi, MV_REFERENCE_FRAME ref_frame,
  46                       int_mv *mv_ref_list,
  47                       int mi_row, int mi_col) {
  48   const int *ref_sign_bias = cm->ref_frame_sign_bias;
  49   int i, refmv_count = 0;
  50
  51   const POSITION *const mv_ref_search = mv_ref_blocks[mi->mbmi.sb_type];
  52
  53   int different_ref_found = 0;
  54   int context_counter = 0;
  55   int const_motion = 0;
  56
  57   // Blank the reference vector list
  58   memset(mv_ref_list, 0, sizeof(*mv_ref_list) * MAX_MV_REF_CANDIDATES);
  59
  60   // The nearest 2 blocks are treated differently
  61   // if the size < 8x8 we get the mv from the bmi substructure,
  62   // and we also need to keep a mode count.
  63   for (i = 0; i < 2; ++i) {
  64     const POSITION *const mv_ref = &mv_ref_search[i];
  65     if (is_inside(tile, mi_col, mi_row, cm->mi_rows, mv_ref)) {
  66       const MODE_INFO *const candidate_mi = xd->mi[mv_ref->col + mv_ref->row *
  67                                                    xd->mi_stride];
  68       const MB_MODE_INFO *const candidate = &candidate_mi->mbmi;
  69       // Keep counts for entropy encoding.
  70       context_counter += mode_2_counter[candidate->mode];
  71       different_ref_found = 1;
  72
  73       if (candidate->ref_frame[0] == ref_frame)
  74         ADD_MV_REF_LIST(get_sub_block_mv(candidate_mi, 0, mv_ref->col, -1),
  75                         refmv_count, mv_ref_list, Done);
  76     }
  77   }
  78
  79   const_motion = 1;
  80
  81   // Check the rest of the neighbors in much the same way
  82   // as before except we don't need to keep track of sub blocks or
  83   // mode counts.
  84   for (; i < MVREF_NEIGHBOURS && !refmv_count; ++i) {
  85     const POSITION *const mv_ref = &mv_ref_search[i];
  86     if (is_inside(tile, mi_col, mi_row, cm->mi_rows, mv_ref)) {
  87       const MB_MODE_INFO *const candidate = &xd->mi[mv_ref->col + mv_ref->row *
  88                                                     xd->mi_stride]->mbmi;
  89       different_ref_found = 1;
  90
  91       if (candidate->ref_frame[0] == ref_frame)
  92         ADD_MV_REF_LIST(candidate->mv[0], refmv_count, mv_ref_list, Done);
  93     }
  94   }
  95
  96   // Since we couldn't find 2 mvs from the same reference frame
  97   // go back through the neighbors and find motion vectors from
  98   // different reference frames.
  99   if (different_ref_found && !refmv_count) {
 100     for (i = 0; i < MVREF_NEIGHBOURS; ++i) {
 101       const POSITION *mv_ref = &mv_ref_search[i];
 102       if (is_inside(tile, mi_col, mi_row, cm->mi_rows, mv_ref)) {
 103         const MB_MODE_INFO *const candidate = &xd->mi[mv_ref->col + mv_ref->row
 104                                               * xd->mi_stride]->mbmi;
 105
 106         // If the candidate is INTRA we don't want to consider its mv.
 107         IF_DIFF_REF_FRAME_ADD_MV(candidate, ref_frame, ref_sign_bias,
 108                                  refmv_count, mv_ref_list, Done);
 109       }
 110     }
 111   }
 112
 113  Done:
 114
 115   x->mbmi_ext->mode_context[ref_frame] = counter_to_context[context_counter];
 116
 117   // Clamp vectors
 118   for (i = 0; i < MAX_MV_REF_CANDIDATES; ++i)
 119     clamp_mv_ref(&mv_ref_list[i].as_mv, xd);
 120
 121   return const_motion;
 122 }
 123
 124 static int combined_motion_search(VP10_COMP *cpi, MACROBLOCK *x,
 125                                   BLOCK_SIZE bsize, int mi_row, int mi_col,
 126                                   int_mv *tmp_mv, int *rate_mv,
 127                                   int64_t best_rd_sofar) {
 128   MACROBLOCKD *xd = &x->e_mbd;
 129   MB_MODE_INFO *mbmi = &xd->mi[0]->mbmi;
 130   struct buf_2d backup_yv12[MAX_MB_PLANE] = {{0, 0}};
 131   const int step_param = cpi->sf.mv.fullpel_search_step_param;
 132   const int sadpb = x->sadperbit16;
 133   MV mvp_full;
 134   const int ref = mbmi->ref_frame[0];
 135   const MV ref_mv = x->mbmi_ext->ref_mvs[ref][0].as_mv;
 136   int dis;
 137   int rate_mode;
 138   const int tmp_col_min = x->mv_col_min;
 139   const int tmp_col_max = x->mv_col_max;
 140   const int tmp_row_min = x->mv_row_min;
 141   const int tmp_row_max = x->mv_row_max;
 142   int rv = 0;
 143   int cost_list[5];
 144   const YV12_BUFFER_CONFIG *scaled_ref_frame = vp10_get_scaled_ref_frame(cpi,
 145                                                                         ref);
 146   if (scaled_ref_frame) {
 147     int i;
 148     // Swap out the reference frame for a version that's been scaled to
 149     // match the resolution of the current frame, allowing the existing
 150     // motion search code to be used without additional modifications.
 151     for (i = 0; i < MAX_MB_PLANE; i++)
 152       backup_yv12[i] = xd->plane[i].pre[0];
 153     vp10_setup_pre_planes(xd, 0, scaled_ref_frame, mi_row, mi_col, NULL);
 154   }
 155   vp10_set_mv_search_range(x, &ref_mv);
 156
 157   assert(x->mv_best_ref_index[ref] <= 2);
 158   if (x->mv_best_ref_index[ref] < 2)
 159     mvp_full = x->mbmi_ext->ref_mvs[ref][x->mv_best_ref_index[ref]].as_mv;
 160   else
 161     mvp_full = x->pred_mv[ref];
 162
 163   mvp_full.col >>= 3;
 164   mvp_full.row >>= 3;
 165
 166   vp10_full_pixel_search(cpi, x, bsize, &mvp_full, step_param, sadpb,
 167                         cond_cost_list(cpi, cost_list),
 168                         &ref_mv, &tmp_mv->as_mv, INT_MAX, 0);
 169
 170   x->mv_col_min = tmp_col_min;
 171   x->mv_col_max = tmp_col_max;
 172   x->mv_row_min = tmp_row_min;
 173   x->mv_row_max = tmp_row_max;
 174
 175   // calculate the bit cost on motion vector
 176   mvp_full.row = tmp_mv->as_mv.row * 8;
 177   mvp_full.col = tmp_mv->as_mv.col * 8;
 178
 179   *rate_mv = vp10_mv_bit_cost(&mvp_full, &ref_mv,
 180                              x->nmvjointcost, x->mvcost, MV_COST_WEIGHT);
 181
 182   rate_mode = cpi->inter_mode_cost[x->mbmi_ext->mode_context[ref]]
 183                                   [INTER_OFFSET(NEWMV)];
 184   rv = !(RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, (*rate_mv + rate_mode), 0) >
 185          best_rd_sofar);
 186
 187   if (rv) {
 188     cpi->find_fractional_mv_step(x, &tmp_mv->as_mv, &ref_mv,
 189                                  cpi->common.allow_high_precision_mv,
 190                                  x->errorperbit,
 191                                  &cpi->fn_ptr[bsize],
 192                                  cpi->sf.mv.subpel_force_stop,
 193                                  cpi->sf.mv.subpel_iters_per_step,
 194                                  cond_cost_list(cpi, cost_list),
 195                                  x->nmvjointcost, x->mvcost,
 196                                  &dis, &x->pred_sse[ref], NULL, 0, 0);
 197     *rate_mv = vp10_mv_bit_cost(&tmp_mv->as_mv, &ref_mv,
 198                                x->nmvjointcost, x->mvcost, MV_COST_WEIGHT);
 199   }
 200
 201   if (scaled_ref_frame) {
 202     int i;
 203     for (i = 0; i < MAX_MB_PLANE; i++)
 204       xd->plane[i].pre[0] = backup_yv12[i];
 205   }
 206   return rv;
 207 }
 208
 209 static void block_variance(const uint8_t *src, int src_stride,
 210                            const uint8_t *ref, int ref_stride,
 211                            int w, int h, unsigned int *sse, int *sum,
 212                            int block_size, unsigned int *sse8x8,
 213                            int *sum8x8, unsigned int *var8x8) {
 214   int i, j, k = 0;
 215
 216   *sse = 0;
 217   *sum = 0;
 218
 219   for (i = 0; i < h; i += block_size) {
 220     for (j = 0; j < w; j += block_size) {
 221       vpx_get8x8var(src + src_stride * i + j, src_stride,
 222                     ref + ref_stride * i + j, ref_stride,
 223                     &sse8x8[k], &sum8x8[k]);
 224       *sse += sse8x8[k];
 225       *sum += sum8x8[k];
 226       var8x8[k] = sse8x8[k] - (((unsigned int)sum8x8[k] * sum8x8[k]) >> 6);
 227       k++;
 228     }
 229   }
 230 }
 231
 232 static void calculate_variance(int bw, int bh, TX_SIZE tx_size,
 233                                unsigned int *sse_i, int *sum_i,
 234                                unsigned int *var_o, unsigned int *sse_o,
 235                                int *sum_o) {
 236   const BLOCK_SIZE unit_size = txsize_to_bsize[tx_size];
 237   const int nw = 1 << (bw - b_width_log2_lookup[unit_size]);
 238   const int nh = 1 << (bh - b_height_log2_lookup[unit_size]);
 239   int i, j, k = 0;
 240
 241   for (i = 0; i < nh; i += 2) {
 242     for (j = 0; j < nw; j += 2) {
 243       sse_o[k] = sse_i[i * nw + j] + sse_i[i * nw + j + 1] +
 244           sse_i[(i + 1) * nw + j] + sse_i[(i + 1) * nw + j + 1];
 245       sum_o[k] = sum_i[i * nw + j] + sum_i[i * nw + j + 1] +
 246           sum_i[(i + 1) * nw + j] + sum_i[(i + 1) * nw + j + 1];
 247       var_o[k] = sse_o[k] - (((unsigned int)sum_o[k] * sum_o[k]) >>
 248           (b_width_log2_lookup[unit_size] +
 249               b_height_log2_lookup[unit_size] + 6));
 250       k++;
 251     }
 252   }
 253 }
 254
 255 static void model_rd_for_sb_y_large(VP10_COMP *cpi, BLOCK_SIZE bsize,
 256                                     MACROBLOCK *x, MACROBLOCKD *xd,
 257                                     int *out_rate_sum, int64_t *out_dist_sum,
 258                                     unsigned int *var_y, unsigned int *sse_y,
 259                                     int mi_row, int mi_col, int *early_term) {
 260   // Note our transform coeffs are 8 times an orthogonal transform.
 261   // Hence quantizer step is also 8 times. To get effective quantizer
 262   // we need to divide by 8 before sending to modeling function.
 263   unsigned int sse;
 264   int rate;
 265   int64_t dist;
 266   struct macroblock_plane *const p = &x->plane[0];
 267   struct macroblockd_plane *const pd = &xd->plane[0];
 268   const uint32_t dc_quant = pd->dequant[0];
 269   const uint32_t ac_quant = pd->dequant[1];
 270   const int64_t dc_thr = dc_quant * dc_quant >> 6;
 271   const int64_t ac_thr = ac_quant * ac_quant >> 6;
 272   unsigned int var;
 273   int sum;
 274   int skip_dc = 0;
 275
 276   const int bw = b_width_log2_lookup[bsize];
 277   const int bh = b_height_log2_lookup[bsize];
 278   const int num8x8 = 1 << (bw + bh - 2);
 279   unsigned int sse8x8[64] = {0};
 280   int sum8x8[64] = {0};
 281   unsigned int var8x8[64] = {0};
 282   TX_SIZE tx_size;
 283   int i, k;
 284
 285   // Calculate variance for whole partition, and also save 8x8 blocks' variance
 286   // to be used in following transform skipping test.
 287   block_variance(p->src.buf, p->src.stride, pd->dst.buf, pd->dst.stride,
 288                  4 << bw, 4 << bh, &sse, &sum, 8, sse8x8, sum8x8, var8x8);
 289   var = sse - (((int64_t)sum * sum) >> (bw + bh + 4));
 290
 291   *var_y = var;
 292   *sse_y = sse;
 293
 294   if (cpi->common.tx_mode == TX_MODE_SELECT) {
 295     if (sse > (var << 2))
 296       tx_size = MIN(max_txsize_lookup[bsize],
 297                     tx_mode_to_biggest_tx_size[cpi->common.tx_mode]);
 298     else
 299       tx_size = TX_8X8;
 300
 301     if (cpi->oxcf.aq_mode == CYCLIC_REFRESH_AQ &&
 302         cyclic_refresh_segment_id_boosted(xd->mi[0]->mbmi.segment_id))
 303       tx_size = TX_8X8;
 304     else if (tx_size > TX_16X16)
 305       tx_size = TX_16X16;
 306   } else {
 307     tx_size = MIN(max_txsize_lookup[bsize],
 308                   tx_mode_to_biggest_tx_size[cpi->common.tx_mode]);
 309   }
 310
 311   assert(tx_size >= TX_8X8);
 312   xd->mi[0]->mbmi.tx_size = tx_size;
 313
 314   // Evaluate if the partition block is a skippable block in Y plane.
 315   {
 316     unsigned int sse16x16[16] = {0};
 317     int sum16x16[16] = {0};
 318     unsigned int var16x16[16] = {0};
 319     const int num16x16 = num8x8 >> 2;
 320
 321     unsigned int sse32x32[4] = {0};
 322     int sum32x32[4] = {0};
 323     unsigned int var32x32[4] = {0};
 324     const int num32x32 = num8x8 >> 4;
 325
 326     int ac_test = 1;
 327     int dc_test = 1;
 328     const int num = (tx_size == TX_8X8) ? num8x8 :
 329         ((tx_size == TX_16X16) ? num16x16 : num32x32);
 330     const unsigned int *sse_tx = (tx_size == TX_8X8) ? sse8x8 :
 331         ((tx_size == TX_16X16) ? sse16x16 : sse32x32);
 332     const unsigned int *var_tx = (tx_size == TX_8X8) ? var8x8 :
 333         ((tx_size == TX_16X16) ? var16x16 : var32x32);
 334
 335     // Calculate variance if tx_size > TX_8X8
 336     if (tx_size >= TX_16X16)
 337       calculate_variance(bw, bh, TX_8X8, sse8x8, sum8x8, var16x16, sse16x16,
 338                          sum16x16);
 339     if (tx_size == TX_32X32)
 340       calculate_variance(bw, bh, TX_16X16, sse16x16, sum16x16, var32x32,
 341                          sse32x32, sum32x32);
 342
 343     // Skipping test
 344     x->skip_txfm[0] = SKIP_TXFM_NONE;
 345     for (k = 0; k < num; k++)
 346       // Check if all ac coefficients can be quantized to zero.
 347       if (!(var_tx[k] < ac_thr || var == 0)) {
 348         ac_test = 0;
 349         break;
 350       }
 351
 352     for (k = 0; k < num; k++)
 353       // Check if dc coefficient can be quantized to zero.
 354       if (!(sse_tx[k] - var_tx[k] < dc_thr || sse == var)) {
 355         dc_test = 0;
 356         break;
 357       }
 358
 359     if (ac_test) {
 360       x->skip_txfm[0] = SKIP_TXFM_AC_ONLY;
 361
 362       if (dc_test)
 363         x->skip_txfm[0] = SKIP_TXFM_AC_DC;
 364     } else if (dc_test) {
 365       skip_dc = 1;
 366     }
 367   }
 368
 369   if (x->skip_txfm[0] == SKIP_TXFM_AC_DC) {
 370     int skip_uv[2] = {0};
 371     unsigned int var_uv[2];
 372     unsigned int sse_uv[2];
 373
 374     *out_rate_sum = 0;
 375     *out_dist_sum = sse << 4;
 376
 377     // Transform skipping test in UV planes.
 378     for (i = 1; i <= 2; i++) {
 379       struct macroblock_plane *const p = &x->plane[i];
 380       struct macroblockd_plane *const pd = &xd->plane[i];
 381       const TX_SIZE uv_tx_size = get_uv_tx_size(&xd->mi[0]->mbmi, pd);
 382       const BLOCK_SIZE unit_size = txsize_to_bsize[uv_tx_size];
 383       const BLOCK_SIZE uv_bsize = get_plane_block_size(bsize, pd);
 384       const int uv_bw = b_width_log2_lookup[uv_bsize];
 385       const int uv_bh = b_height_log2_lookup[uv_bsize];
 386       const int sf = (uv_bw - b_width_log2_lookup[unit_size]) +
 387           (uv_bh - b_height_log2_lookup[unit_size]);
 388       const uint32_t uv_dc_thr = pd->dequant[0] * pd->dequant[0] >> (6 - sf);
 389       const uint32_t uv_ac_thr = pd->dequant[1] * pd->dequant[1] >> (6 - sf);
 390       int j = i - 1;
 391
 392       vp10_build_inter_predictors_sbp(xd, mi_row, mi_col, bsize, i);
 393       var_uv[j] = cpi->fn_ptr[uv_bsize].vf(p->src.buf, p->src.stride,
 394           pd->dst.buf, pd->dst.stride, &sse_uv[j]);
 395
 396       if ((var_uv[j] < uv_ac_thr || var_uv[j] == 0) &&
 397           (sse_uv[j] - var_uv[j] < uv_dc_thr || sse_uv[j] == var_uv[j]))
 398         skip_uv[j] = 1;
 399       else
 400         break;
 401     }
 402
 403     // If the transform in YUV planes are skippable, the mode search checks
 404     // fewer inter modes and doesn't check intra modes.
 405     if (skip_uv[0] & skip_uv[1]) {
 406       *early_term = 1;
 407     }
 408
 409     return;
 410   }
 411
 412   if (!skip_dc) {
 413 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 414     if (xd->cur_buf->flags & YV12_FLAG_HIGHBITDEPTH) {
 415       vp10_model_rd_from_var_lapndz(sse - var, num_pels_log2_lookup[bsize],
 416                                    dc_quant >> (xd->bd - 5), &rate, &dist);
 417     } else {
 418       vp10_model_rd_from_var_lapndz(sse - var, num_pels_log2_lookup[bsize],
 419                                    dc_quant >> 3, &rate, &dist);
 420     }
 421 #else
 422     vp10_model_rd_from_var_lapndz(sse - var, num_pels_log2_lookup[bsize],
 423                                  dc_quant >> 3, &rate, &dist);
 424 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 425   }
 426
 427   if (!skip_dc) {
 428     *out_rate_sum = rate >> 1;
 429     *out_dist_sum = dist << 3;
 430   } else {
 431     *out_rate_sum = 0;
 432     *out_dist_sum = (sse - var) << 4;
 433   }
 434
 435 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 436   if (xd->cur_buf->flags & YV12_FLAG_HIGHBITDEPTH) {
 437     vp10_model_rd_from_var_lapndz(var, num_pels_log2_lookup[bsize],
 438                                  ac_quant >> (xd->bd - 5), &rate, &dist);
 439   } else {
 440     vp10_model_rd_from_var_lapndz(var, num_pels_log2_lookup[bsize],
 441                                  ac_quant >> 3, &rate, &dist);
 442   }
 443 #else
 444   vp10_model_rd_from_var_lapndz(var, num_pels_log2_lookup[bsize],
 445                                ac_quant >> 3, &rate, &dist);
 446 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 447
 448   *out_rate_sum += rate;
 449   *out_dist_sum += dist << 4;
 450 }
 451
 452 static void model_rd_for_sb_y(VP10_COMP *cpi, BLOCK_SIZE bsize,
 453                               MACROBLOCK *x, MACROBLOCKD *xd,
 454                               int *out_rate_sum, int64_t *out_dist_sum,
 455                               unsigned int *var_y, unsigned int *sse_y) {
 456   // Note our transform coeffs are 8 times an orthogonal transform.
 457   // Hence quantizer step is also 8 times. To get effective quantizer
 458   // we need to divide by 8 before sending to modeling function.
 459   unsigned int sse;
 460   int rate;
 461   int64_t dist;
 462   struct macroblock_plane *const p = &x->plane[0];
 463   struct macroblockd_plane *const pd = &xd->plane[0];
 464   const int64_t dc_thr = p->quant_thred[0] >> 6;
 465   const int64_t ac_thr = p->quant_thred[1] >> 6;
 466   const uint32_t dc_quant = pd->dequant[0];
 467   const uint32_t ac_quant = pd->dequant[1];
 468   unsigned int var = cpi->fn_ptr[bsize].vf(p->src.buf, p->src.stride,
 469                                            pd->dst.buf, pd->dst.stride, &sse);
 470   int skip_dc = 0;
 471
 472   *var_y = var;
 473   *sse_y = sse;
 474
 475   if (cpi->common.tx_mode == TX_MODE_SELECT) {
 476     if (sse > (var << 2))
 477       xd->mi[0]->mbmi.tx_size =
 478           MIN(max_txsize_lookup[bsize],
 479               tx_mode_to_biggest_tx_size[cpi->common.tx_mode]);
 480     else
 481       xd->mi[0]->mbmi.tx_size = TX_8X8;
 482
 483     if (cpi->oxcf.aq_mode == CYCLIC_REFRESH_AQ &&
 484         cyclic_refresh_segment_id_boosted(xd->mi[0]->mbmi.segment_id))
 485       xd->mi[0]->mbmi.tx_size = TX_8X8;
 486     else if (xd->mi[0]->mbmi.tx_size > TX_16X16)
 487       xd->mi[0]->mbmi.tx_size = TX_16X16;
 488   } else {
 489     xd->mi[0]->mbmi.tx_size =
 490         MIN(max_txsize_lookup[bsize],
 491             tx_mode_to_biggest_tx_size[cpi->common.tx_mode]);
 492   }
 493
 494   // Evaluate if the partition block is a skippable block in Y plane.
 495   {
 496     const BLOCK_SIZE unit_size =
 497         txsize_to_bsize[xd->mi[0]->mbmi.tx_size];
 498     const unsigned int num_blk_log2 =
 499         (b_width_log2_lookup[bsize] - b_width_log2_lookup[unit_size]) +
 500         (b_height_log2_lookup[bsize] - b_height_log2_lookup[unit_size]);
 501     const unsigned int sse_tx = sse >> num_blk_log2;
 502     const unsigned int var_tx = var >> num_blk_log2;
 503
 504     x->skip_txfm[0] = SKIP_TXFM_NONE;
 505     // Check if all ac coefficients can be quantized to zero.
 506     if (var_tx < ac_thr || var == 0) {
 507       x->skip_txfm[0] = SKIP_TXFM_AC_ONLY;
 508       // Check if dc coefficient can be quantized to zero.
 509       if (sse_tx - var_tx < dc_thr || sse == var)
 510         x->skip_txfm[0] = SKIP_TXFM_AC_DC;
 511     } else {
 512       if (sse_tx - var_tx < dc_thr || sse == var)
 513         skip_dc = 1;
 514     }
 515   }
 516
 517   if (x->skip_txfm[0] == SKIP_TXFM_AC_DC) {
 518     *out_rate_sum = 0;
 519     *out_dist_sum = sse << 4;
 520     return;
 521   }
 522
 523   if (!skip_dc) {
 524 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 525     if (xd->cur_buf->flags & YV12_FLAG_HIGHBITDEPTH) {
 526       vp10_model_rd_from_var_lapndz(sse - var, num_pels_log2_lookup[bsize],
 527                                    dc_quant >> (xd->bd - 5), &rate, &dist);
 528     } else {
 529       vp10_model_rd_from_var_lapndz(sse - var, num_pels_log2_lookup[bsize],
 530                                    dc_quant >> 3, &rate, &dist);
 531     }
 532 #else
 533     vp10_model_rd_from_var_lapndz(sse - var, num_pels_log2_lookup[bsize],
 534                                  dc_quant >> 3, &rate, &dist);
 535 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 536   }
 537
 538   if (!skip_dc) {
 539     *out_rate_sum = rate >> 1;
 540     *out_dist_sum = dist << 3;
 541   } else {
 542     *out_rate_sum = 0;
 543     *out_dist_sum = (sse - var) << 4;
 544   }
 545
 546 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 547   if (xd->cur_buf->flags & YV12_FLAG_HIGHBITDEPTH) {
 548     vp10_model_rd_from_var_lapndz(var, num_pels_log2_lookup[bsize],
 549                                  ac_quant >> (xd->bd - 5), &rate, &dist);
 550   } else {
 551     vp10_model_rd_from_var_lapndz(var, num_pels_log2_lookup[bsize],
 552                                  ac_quant >> 3, &rate, &dist);
 553   }
 554 #else
 555   vp10_model_rd_from_var_lapndz(var, num_pels_log2_lookup[bsize],
 556                                ac_quant >> 3, &rate, &dist);
 557 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 558
 559   *out_rate_sum += rate;
 560   *out_dist_sum += dist << 4;
 561 }
 562
 563 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 564 static void block_yrd(VP10_COMP *cpi, MACROBLOCK *x, int *rate, int64_t *dist,
 565                       int *skippable, int64_t *sse, int plane,
 566                       BLOCK_SIZE bsize, TX_SIZE tx_size) {
 567   MACROBLOCKD *xd = &x->e_mbd;
 568   unsigned int var_y, sse_y;
 569   (void)plane;
 570   (void)tx_size;
 571   model_rd_for_sb_y(cpi, bsize, x, xd, rate, dist, &var_y, &sse_y);
 572   *sse = INT_MAX;
 573   *skippable = 0;
 574   return;
 575 }
 576 #else
 577 static void block_yrd(VP10_COMP *cpi, MACROBLOCK *x, int *rate, int64_t *dist,
 578                       int *skippable, int64_t *sse, int plane,
 579                       BLOCK_SIZE bsize, TX_SIZE tx_size) {
 580   MACROBLOCKD *xd = &x->e_mbd;
 581   const struct macroblockd_plane *pd = &xd->plane[plane];
 582   const struct macroblock_plane *const p = &x->plane[plane];
 583   const int num_4x4_w = num_4x4_blocks_wide_lookup[bsize];
 584   const int num_4x4_h = num_4x4_blocks_high_lookup[bsize];
 585   const int step = 1 << (tx_size << 1);
 586   const int block_step = (1 << tx_size);
 587   int block = 0, r, c;
 588   int shift = tx_size == TX_32X32 ? 0 : 2;
 589   const int max_blocks_wide = num_4x4_w + (xd->mb_to_right_edge >= 0 ? 0 :
 590       xd->mb_to_right_edge >> (5 + pd->subsampling_x));
 591   const int max_blocks_high = num_4x4_h + (xd->mb_to_bottom_edge >= 0 ? 0 :
 592       xd->mb_to_bottom_edge >> (5 + pd->subsampling_y));
 593   int eob_cost = 0;
 594
 595   (void)cpi;
 596   vp10_subtract_plane(x, bsize, plane);
 597   *skippable = 1;
 598   // Keep track of the row and column of the blocks we use so that we know
 599   // if we are in the unrestricted motion border.
 600   for (r = 0; r < max_blocks_high; r += block_step) {
 601     for (c = 0; c < num_4x4_w; c += block_step) {
 602       if (c < max_blocks_wide) {
 603         const scan_order *const scan_order = &vp10_default_scan_orders[tx_size];
 604         tran_low_t *const coeff = BLOCK_OFFSET(p->coeff, block);
 605         tran_low_t *const qcoeff = BLOCK_OFFSET(p->qcoeff, block);
 606         tran_low_t *const dqcoeff = BLOCK_OFFSET(pd->dqcoeff, block);
 607         uint16_t *const eob = &p->eobs[block];
 608         const int diff_stride = 4 * num_4x4_blocks_wide_lookup[bsize];
 609         const int16_t *src_diff;
 610         src_diff = &p->src_diff[(r * diff_stride + c) << 2];
 611
 612         switch (tx_size) {
 613           case TX_32X32:
 614             vpx_fdct32x32_rd(src_diff, coeff, diff_stride);
 615             vp10_quantize_fp_32x32(coeff, 1024, x->skip_block, p->zbin,
 616                                   p->round_fp, p->quant_fp, p->quant_shift,
 617                                   qcoeff, dqcoeff, pd->dequant, eob,
 618                                   scan_order->scan, scan_order->iscan);
 619             break;
 620           case TX_16X16:
 621             vp10_hadamard_16x16(src_diff, diff_stride, (int16_t *)coeff);
 622             vp10_quantize_fp(coeff, 256, x->skip_block, p->zbin, p->round_fp,
 623                             p->quant_fp, p->quant_shift, qcoeff, dqcoeff,
 624                             pd->dequant, eob,
 625                             scan_order->scan, scan_order->iscan);
 626             break;
 627           case TX_8X8:
 628             vp10_hadamard_8x8(src_diff, diff_stride, (int16_t *)coeff);
 629             vp10_quantize_fp(coeff, 64, x->skip_block, p->zbin, p->round_fp,
 630                             p->quant_fp, p->quant_shift, qcoeff, dqcoeff,
 631                             pd->dequant, eob,
 632                             scan_order->scan, scan_order->iscan);
 633             break;
 634           case TX_4X4:
 635             x->fwd_txm4x4(src_diff, coeff, diff_stride);
 636             vp10_quantize_fp(coeff, 16, x->skip_block, p->zbin, p->round_fp,
 637                             p->quant_fp, p->quant_shift, qcoeff, dqcoeff,
 638                             pd->dequant, eob,
 639                             scan_order->scan, scan_order->iscan);
 640             break;
 641           default:
 642             assert(0);
 643             break;
 644         }
 645         *skippable &= (*eob == 0);
 646         eob_cost += 1;
 647       }
 648       block += step;
 649     }
 650   }
 651
 652   if (*skippable && *sse < INT64_MAX) {
 653     *rate = 0;
 654     *dist = (*sse << 6) >> shift;
 655     *sse = *dist;
 656     return;
 657   }
 658
 659   block = 0;
 660   *rate = 0;
 661   *dist = 0;
 662   if (*sse < INT64_MAX)
 663     *sse = (*sse << 6) >> shift;
 664   for (r = 0; r < max_blocks_high; r += block_step) {
 665     for (c = 0; c < num_4x4_w; c += block_step) {
 666       if (c < max_blocks_wide) {
 667         tran_low_t *const coeff = BLOCK_OFFSET(p->coeff, block);
 668         tran_low_t *const qcoeff = BLOCK_OFFSET(p->qcoeff, block);
 669         tran_low_t *const dqcoeff = BLOCK_OFFSET(pd->dqcoeff, block);
 670         uint16_t *const eob = &p->eobs[block];
 671
 672         if (*eob == 1)
 673           *rate += (int)abs(qcoeff[0]);
 674         else if (*eob > 1)
 675           *rate += (int)vp10_satd((const int16_t *)qcoeff, step << 4);
 676
 677         *dist += vp10_block_error_fp(coeff, dqcoeff, step << 4) >> shift;
 678       }
 679       block += step;
 680     }
 681   }
 682
 683   if (*skippable == 0) {
 684     *rate <<= 10;
 685     *rate += (eob_cost << 8);
 686   }
 687 }
 688 #endif
 689
 690 static void model_rd_for_sb_uv(VP10_COMP *cpi, BLOCK_SIZE bsize,
 691                                MACROBLOCK *x, MACROBLOCKD *xd,
 692                                int *out_rate_sum, int64_t *out_dist_sum,
 693                                unsigned int *var_y, unsigned int *sse_y) {
 694   // Note our transform coeffs are 8 times an orthogonal transform.
 695   // Hence quantizer step is also 8 times. To get effective quantizer
 696   // we need to divide by 8 before sending to modeling function.
 697   unsigned int sse;
 698   int rate;
 699   int64_t dist;
 700   int i;
 701
 702   *out_rate_sum = 0;
 703   *out_dist_sum = 0;
 704
 705   for (i = 1; i <= 2; ++i) {
 706     struct macroblock_plane *const p = &x->plane[i];
 707     struct macroblockd_plane *const pd = &xd->plane[i];
 708     const uint32_t dc_quant = pd->dequant[0];
 709     const uint32_t ac_quant = pd->dequant[1];
 710     const BLOCK_SIZE bs = get_plane_block_size(bsize, pd);
 711     unsigned int var;
 712
 713     if (!x->color_sensitivity[i - 1])
 714       continue;
 715
 716     var = cpi->fn_ptr[bs].vf(p->src.buf, p->src.stride,
 717                              pd->dst.buf, pd->dst.stride, &sse);
 718     *var_y += var;
 719     *sse_y += sse;
 720
 721   #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 722     if (xd->cur_buf->flags & YV12_FLAG_HIGHBITDEPTH) {
 723       vp10_model_rd_from_var_lapndz(sse - var, num_pels_log2_lookup[bs],
 724                                    dc_quant >> (xd->bd - 5), &rate, &dist);
 725     } else {
 726       vp10_model_rd_from_var_lapndz(sse - var, num_pels_log2_lookup[bs],
 727                                    dc_quant >> 3, &rate, &dist);
 728     }
 729   #else
 730     vp10_model_rd_from_var_lapndz(sse - var, num_pels_log2_lookup[bs],
 731                                  dc_quant >> 3, &rate, &dist);
 732   #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 733
 734     *out_rate_sum += rate >> 1;
 735     *out_dist_sum += dist << 3;
 736
 737   #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 738     if (xd->cur_buf->flags & YV12_FLAG_HIGHBITDEPTH) {
 739       vp10_model_rd_from_var_lapndz(var, num_pels_log2_lookup[bs],
 740                                    ac_quant >> (xd->bd - 5), &rate, &dist);
 741     } else {
 742       vp10_model_rd_from_var_lapndz(var, num_pels_log2_lookup[bs],
 743                                    ac_quant >> 3, &rate, &dist);
 744     }
 745   #else
 746     vp10_model_rd_from_var_lapndz(var, num_pels_log2_lookup[bs],
 747                                  ac_quant >> 3, &rate, &dist);
 748   #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 749
 750     *out_rate_sum += rate;
 751     *out_dist_sum += dist << 4;
 752   }
 753 }
 754
 755 static int get_pred_buffer(PRED_BUFFER *p, int len) {
 756   int i;
 757
 758   for (i = 0; i < len; i++) {
 759     if (!p[i].in_use) {
 760       p[i].in_use = 1;
 761       return i;
 762     }
 763   }
 764   return -1;
 765 }
 766
 767 static void free_pred_buffer(PRED_BUFFER *p) {
 768   if (p != NULL)
 769     p->in_use = 0;
 770 }
 771
 772 static void encode_breakout_test(VP10_COMP *cpi, MACROBLOCK *x,
 773                                  BLOCK_SIZE bsize, int mi_row, int mi_col,
 774                                  MV_REFERENCE_FRAME ref_frame,
 775                                  PREDICTION_MODE this_mode,
 776                                  unsigned int var_y, unsigned int sse_y,
 777                                  struct buf_2d yv12_mb[][MAX_MB_PLANE],
 778                                  int *rate, int64_t *dist) {
 779   MACROBLOCKD *xd = &x->e_mbd;
 780
 781   const BLOCK_SIZE uv_size = get_plane_block_size(bsize, &xd->plane[1]);
 782   unsigned int var = var_y, sse = sse_y;
 783   // Skipping threshold for ac.
 784   unsigned int thresh_ac;
 785   // Skipping threshold for dc.
 786   unsigned int thresh_dc;
 787   if (x->encode_breakout > 0) {
 788     // Set a maximum for threshold to avoid big PSNR loss in low bit rate
 789     // case. Use extreme low threshold for static frames to limit
 790     // skipping.
 791     const unsigned int max_thresh = 36000;
 792     // The encode_breakout input
 793     const unsigned int min_thresh =
 794         MIN(((unsigned int)x->encode_breakout << 4), max_thresh);
 795 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 796     const int shift = (xd->bd << 1) - 16;
 797 #endif
 798
 799     // Calculate threshold according to dequant value.
 800     thresh_ac = (xd->plane[0].dequant[1] * xd->plane[0].dequant[1]) >> 3;
 801 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 802     if ((xd->cur_buf->flags & YV12_FLAG_HIGHBITDEPTH) && shift > 0) {
 803       thresh_ac = ROUND_POWER_OF_TWO(thresh_ac, shift);
 804     }
 805 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 806     thresh_ac = clamp(thresh_ac, min_thresh, max_thresh);
 807
 808     // Adjust ac threshold according to partition size.
 809     thresh_ac >>=
 810         8 - (b_width_log2_lookup[bsize] + b_height_log2_lookup[bsize]);
 811
 812     thresh_dc = (xd->plane[0].dequant[0] * xd->plane[0].dequant[0] >> 6);
 813 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 814     if ((xd->cur_buf->flags & YV12_FLAG_HIGHBITDEPTH) && shift > 0) {
 815       thresh_dc = ROUND_POWER_OF_TWO(thresh_dc, shift);
 816     }
 817 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 818   } else {
 819     thresh_ac = 0;
 820     thresh_dc = 0;
 821   }
 822
 823   // Y skipping condition checking for ac and dc.
 824   if (var <= thresh_ac && (sse - var) <= thresh_dc) {
 825     unsigned int sse_u, sse_v;
 826     unsigned int var_u, var_v;
 827
 828     // Skip UV prediction unless breakout is zero (lossless) to save
 829     // computation with low impact on the result
 830     if (x->encode_breakout == 0) {
 831       xd->plane[1].pre[0] = yv12_mb[ref_frame][1];
 832       xd->plane[2].pre[0] = yv12_mb[ref_frame][2];
 833       vp10_build_inter_predictors_sbuv(xd, mi_row, mi_col, bsize);
 834     }
 835
 836     var_u = cpi->fn_ptr[uv_size].vf(x->plane[1].src.buf,
 837                                     x->plane[1].src.stride,
 838                                     xd->plane[1].dst.buf,
 839                                     xd->plane[1].dst.stride, &sse_u);
 840
 841     // U skipping condition checking
 842     if (((var_u << 2) <= thresh_ac) && (sse_u - var_u <= thresh_dc)) {
 843       var_v = cpi->fn_ptr[uv_size].vf(x->plane[2].src.buf,
 844                                       x->plane[2].src.stride,
 845                                       xd->plane[2].dst.buf,
 846                                       xd->plane[2].dst.stride, &sse_v);
 847
 848       // V skipping condition checking
 849       if (((var_v << 2) <= thresh_ac) && (sse_v - var_v <= thresh_dc)) {
 850         x->skip = 1;
 851
 852         // The cost of skip bit needs to be added.
 853         *rate = cpi->inter_mode_cost[x->mbmi_ext->mode_context[ref_frame]]
 854                                     [INTER_OFFSET(this_mode)];
 855
 856         // More on this part of rate
 857         // rate += vp10_cost_bit(vp10_get_skip_prob(cm, xd), 1);
 858
 859         // Scaling factor for SSE from spatial domain to frequency
 860         // domain is 16. Adjust distortion accordingly.
 861         // TODO(yunqingwang): In this function, only y-plane dist is
 862         // calculated.
 863         *dist = (sse << 4);  // + ((sse_u + sse_v) << 4);
 864
 865         // *disable_skip = 1;
 866       }
 867     }
 868   }
 869 }
 870
 871 struct estimate_block_intra_args {
 872   VP10_COMP *cpi;
 873   MACROBLOCK *x;
 874   PREDICTION_MODE mode;
 875   int rate;
 876   int64_t dist;
 877 };
 878
 879 static void estimate_block_intra(int plane, int block, BLOCK_SIZE plane_bsize,
 880                                  TX_SIZE tx_size, void *arg) {
 881   struct estimate_block_intra_args* const args = arg;
 882   VP10_COMP *const cpi = args->cpi;
 883   MACROBLOCK *const x = args->x;
 884   MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
 885   struct macroblock_plane *const p = &x->plane[0];
 886   struct macroblockd_plane *const pd = &xd->plane[0];
 887   const BLOCK_SIZE bsize_tx = txsize_to_bsize[tx_size];
 888   uint8_t *const src_buf_base = p->src.buf;
 889   uint8_t *const dst_buf_base = pd->dst.buf;
 890   const int src_stride = p->src.stride;
 891   const int dst_stride = pd->dst.stride;
 892   int i, j;
 893   int rate;
 894   int64_t dist;
 895   int64_t this_sse = INT64_MAX;
 896   int is_skippable;
 897
 898   txfrm_block_to_raster_xy(plane_bsize, tx_size, block, &i, &j);
 899   assert(plane == 0);
 900   (void) plane;
 901
 902   p->src.buf = &src_buf_base[4 * (j * src_stride + i)];
 903   pd->dst.buf = &dst_buf_base[4 * (j * dst_stride + i)];
 904   // Use source buffer as an approximation for the fully reconstructed buffer.
 905   vp10_predict_intra_block(xd, b_width_log2_lookup[plane_bsize],
 906                           tx_size, args->mode,
 907                           x->skip_encode ? p->src.buf : pd->dst.buf,
 908                           x->skip_encode ? src_stride : dst_stride,
 909                           pd->dst.buf, dst_stride,
 910                           i, j, 0);
 911
 912   // TODO(jingning): This needs further refactoring.
 913   block_yrd(cpi, x, &rate, &dist, &is_skippable, &this_sse, 0,
 914             bsize_tx, MIN(tx_size, TX_16X16));
 915   x->skip_txfm[0] = is_skippable;
 916   rate += vp10_cost_bit(vp10_get_skip_prob(&cpi->common, xd), is_skippable);
 917
 918   p->src.buf = src_buf_base;
 919   pd->dst.buf = dst_buf_base;
 920   args->rate += rate;
 921   args->dist += dist;
 922 }
 923
 924 static const THR_MODES mode_idx[MAX_REF_FRAMES - 1][4] = {
 925   {THR_DC, THR_V_PRED, THR_H_PRED, THR_TM},
 926   {THR_NEARESTMV, THR_NEARMV, THR_ZEROMV, THR_NEWMV},
 927   {THR_NEARESTG, THR_NEARG, THR_ZEROG, THR_NEWG},
 928 };
 929
 930 static const PREDICTION_MODE intra_mode_list[] = {
 931   DC_PRED, V_PRED, H_PRED, TM_PRED
 932 };
 933
 934 static int mode_offset(const PREDICTION_MODE mode) {
 935   if (mode >= NEARESTMV) {
 936     return INTER_OFFSET(mode);
 937   } else {
 938     switch (mode) {
 939       case DC_PRED:
 940         return 0;
 941       case V_PRED:
 942         return 1;
 943       case H_PRED:
 944         return 2;
 945       case TM_PRED:
 946         return 3;
 947       default:
 948         return -1;
 949     }
 950   }
 951 }
 952
 953 static INLINE void update_thresh_freq_fact(VP10_COMP *cpi,
 954                                            TileDataEnc *tile_data,
 955                                            BLOCK_SIZE bsize,
 956                                            MV_REFERENCE_FRAME ref_frame,
 957                                            THR_MODES best_mode_idx,
 958                                            PREDICTION_MODE mode) {
 959   THR_MODES thr_mode_idx = mode_idx[ref_frame][mode_offset(mode)];
 960   int *freq_fact = &tile_data->thresh_freq_fact[bsize][thr_mode_idx];
 961   if (thr_mode_idx == best_mode_idx)
 962     *freq_fact -= (*freq_fact >> 4);
 963   else
 964     *freq_fact = MIN(*freq_fact + RD_THRESH_INC,
 965         cpi->sf.adaptive_rd_thresh * RD_THRESH_MAX_FACT);
 966 }
 967
 968 void vp10_pick_intra_mode(VP10_COMP *cpi, MACROBLOCK *x, RD_COST *rd_cost,
 969                          BLOCK_SIZE bsize, PICK_MODE_CONTEXT *ctx) {
 970   MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
 971   MB_MODE_INFO *const mbmi = &xd->mi[0]->mbmi;
 972   RD_COST this_rdc, best_rdc;
 973   PREDICTION_MODE this_mode;
 974   struct estimate_block_intra_args args = { cpi, x, DC_PRED, 0, 0 };
 975   const TX_SIZE intra_tx_size =
 976       MIN(max_txsize_lookup[bsize],
 977           tx_mode_to_biggest_tx_size[cpi->common.tx_mode]);
 978   MODE_INFO *const mic = xd->mi[0];
 979   int *bmode_costs;
 980   const MODE_INFO *above_mi = xd->mi[-xd->mi_stride];
 981   const MODE_INFO *left_mi = xd->left_available ? xd->mi[-1] : NULL;
 982   const PREDICTION_MODE A = vp10_above_block_mode(mic, above_mi, 0);
 983   const PREDICTION_MODE L = vp10_left_block_mode(mic, left_mi, 0);
 984   bmode_costs = cpi->y_mode_costs[A][L];
 985
 986   (void) ctx;
 987   vp10_rd_cost_reset(&best_rdc);
 988   vp10_rd_cost_reset(&this_rdc);
 989
 990   mbmi->ref_frame[0] = INTRA_FRAME;
 991   mbmi->mv[0].as_int = INVALID_MV;
 992   mbmi->uv_mode = DC_PRED;
 993   memset(x->skip_txfm, 0, sizeof(x->skip_txfm));
 994
 995   // Change the limit of this loop to add other intra prediction
 996   // mode tests.
 997   for (this_mode = DC_PRED; this_mode <= H_PRED; ++this_mode) {
 998     args.mode = this_mode;
 999     args.rate = 0;
1000     args.dist = 0;
1001     mbmi->tx_size = intra_tx_size;
1002     vp10_foreach_transformed_block_in_plane(xd, bsize, 0,
1003                                            estimate_block_intra, &args);
1004     this_rdc.rate = args.rate;
1005     this_rdc.dist = args.dist;
1006     this_rdc.rate += bmode_costs[this_mode];
1007     this_rdc.rdcost = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv,
1008                              this_rdc.rate, this_rdc.dist);
1009
1010     if (this_rdc.rdcost < best_rdc.rdcost) {
1011       best_rdc = this_rdc;
1012       mbmi->mode = this_mode;
1013     }
1014   }
1015
1016   *rd_cost = best_rdc;
1017 }
1018
1019 static void init_ref_frame_cost(VP10_COMMON *const cm,
1020                                 MACROBLOCKD *const xd,
1021                                 int ref_frame_cost[MAX_REF_FRAMES]) {
1022   vpx_prob intra_inter_p = vp10_get_intra_inter_prob(cm, xd);
1023   vpx_prob ref_single_p1 = vp10_get_pred_prob_single_ref_p1(cm, xd);
1024   vpx_prob ref_single_p2 = vp10_get_pred_prob_single_ref_p2(cm, xd);
1025
1026   ref_frame_cost[INTRA_FRAME] = vp10_cost_bit(intra_inter_p, 0);
1027   ref_frame_cost[LAST_FRAME] = ref_frame_cost[GOLDEN_FRAME] =
1028     ref_frame_cost[ALTREF_FRAME] = vp10_cost_bit(intra_inter_p, 1);
1029
1030   ref_frame_cost[LAST_FRAME] += vp10_cost_bit(ref_single_p1, 0);
1031   ref_frame_cost[GOLDEN_FRAME] += vp10_cost_bit(ref_single_p1, 1);
1032   ref_frame_cost[ALTREF_FRAME] += vp10_cost_bit(ref_single_p1, 1);
1033   ref_frame_cost[GOLDEN_FRAME] += vp10_cost_bit(ref_single_p2, 0);
1034   ref_frame_cost[ALTREF_FRAME] += vp10_cost_bit(ref_single_p2, 1);
1035 }
1036
1037 typedef struct {
1038   MV_REFERENCE_FRAME ref_frame;
1039   PREDICTION_MODE pred_mode;
1040 } REF_MODE;
1041
1042 #define RT_INTER_MODES 8
1043 static const REF_MODE ref_mode_set[RT_INTER_MODES] = {
1044     {LAST_FRAME, ZEROMV},
1045     {LAST_FRAME, NEARESTMV},
1046     {GOLDEN_FRAME, ZEROMV},
1047     {LAST_FRAME, NEARMV},
1048     {LAST_FRAME, NEWMV},
1049     {GOLDEN_FRAME, NEARESTMV},
1050     {GOLDEN_FRAME, NEARMV},
1051     {GOLDEN_FRAME, NEWMV}
1052 };
1053
1054 // TODO(jingning) placeholder for inter-frame non-RD mode decision.
1055 // this needs various further optimizations. to be continued..
1056 void vp10_pick_inter_mode(VP10_COMP *cpi, MACROBLOCK *x,
1057                          TileDataEnc *tile_data,
1058                          int mi_row, int mi_col, RD_COST *rd_cost,
1059                          BLOCK_SIZE bsize, PICK_MODE_CONTEXT *ctx) {
1060   VP10_COMMON *const cm = &cpi->common;
1061   SPEED_FEATURES *const sf = &cpi->sf;
1062   TileInfo *const tile_info = &tile_data->tile_info;
1063   MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
1064   MB_MODE_INFO *const mbmi = &xd->mi[0]->mbmi;
1065   struct macroblockd_plane *const pd = &xd->plane[0];
1066   PREDICTION_MODE best_mode = ZEROMV;
1067   MV_REFERENCE_FRAME ref_frame, best_ref_frame = LAST_FRAME;
1068   MV_REFERENCE_FRAME usable_ref_frame;
1069   TX_SIZE best_tx_size = TX_SIZES;
1070   INTERP_FILTER best_pred_filter = EIGHTTAP;
1071   int_mv frame_mv[MB_MODE_COUNT][MAX_REF_FRAMES];
1072   struct buf_2d yv12_mb[4][MAX_MB_PLANE];
1073   static const int flag_list[4] = { 0, VP9_LAST_FLAG, VP9_GOLD_FLAG,
1074                                     VP9_ALT_FLAG };
1075   RD_COST this_rdc, best_rdc;
1076   uint8_t skip_txfm = SKIP_TXFM_NONE, best_mode_skip_txfm = SKIP_TXFM_NONE;
1077   // var_y and sse_y are saved to be used in skipping checking
1078   unsigned int var_y = UINT_MAX;
1079   unsigned int sse_y = UINT_MAX;
1080   // Reduce the intra cost penalty for small blocks (<=16x16).
1081   const int reduction_fac = (bsize <= BLOCK_16X16) ?
1082       ((bsize <= BLOCK_8X8) ? 4 : 2) : 0;
1083   const int intra_cost_penalty = vp10_get_intra_cost_penalty(
1084       cm->base_qindex, cm->y_dc_delta_q, cm->bit_depth) >> reduction_fac;
1085   const int64_t inter_mode_thresh = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv,
1086                                            intra_cost_penalty, 0);
1087   const int *const rd_threshes = cpi->rd.threshes[mbmi->segment_id][bsize];
1088   const int *const rd_thresh_freq_fact = tile_data->thresh_freq_fact[bsize];
1089   INTERP_FILTER filter_ref;
1090   const int bsl = mi_width_log2_lookup[bsize];
1091   const int pred_filter_search = cm->interp_filter == SWITCHABLE ?
1092       (((mi_row + mi_col) >> bsl) +
1093        get_chessboard_index(cm->current_video_frame)) & 0x1 : 0;
1094   int const_motion[MAX_REF_FRAMES] = { 0 };
1095   const int bh = num_4x4_blocks_high_lookup[bsize] << 2;
1096   const int bw = num_4x4_blocks_wide_lookup[bsize] << 2;
1097   // For speed 6, the result of interp filter is reused later in actual encoding
1098   // process.
1099   // tmp[3] points to dst buffer, and the other 3 point to allocated buffers.
1100   PRED_BUFFER tmp[4];
1101   DECLARE_ALIGNED(16, uint8_t, pred_buf[3 * 64 * 64]);
1102 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
1103   DECLARE_ALIGNED(16, uint16_t, pred_buf_16[3 * 64 * 64]);
1104 #endif
1105   struct buf_2d orig_dst = pd->dst;
1106   PRED_BUFFER *best_pred = NULL;
1107   PRED_BUFFER *this_mode_pred = NULL;
1108   const int pixels_in_block = bh * bw;
1109   int reuse_inter_pred = cpi->sf.reuse_inter_pred_sby && ctx->pred_pixel_ready;
1110   int ref_frame_skip_mask = 0;
1111   int idx;
1112   int best_pred_sad = INT_MAX;
1113   int best_early_term = 0;
1114   int ref_frame_cost[MAX_REF_FRAMES];
1115
1116   init_ref_frame_cost(cm, xd, ref_frame_cost);
1117
1118   if (reuse_inter_pred) {
1119     int i;
1120     for (i = 0; i < 3; i++) {
1121 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
1122       if (cm->use_highbitdepth)
1123         tmp[i].data = CONVERT_TO_BYTEPTR(&pred_buf_16[pixels_in_block * i]);
1124       else
1125         tmp[i].data = &pred_buf[pixels_in_block * i];
1126 #else
1127       tmp[i].data = &pred_buf[pixels_in_block * i];
1128 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
1129       tmp[i].stride = bw;
1130       tmp[i].in_use = 0;
1131     }
1132     tmp[3].data = pd->dst.buf;
1133     tmp[3].stride = pd->dst.stride;
1134     tmp[3].in_use = 0;
1135   }
1136
1137   x->skip_encode = cpi->sf.skip_encode_frame && x->q_index < QIDX_SKIP_THRESH;
1138   x->skip = 0;
1139
1140   if (xd->up_available)
1141     filter_ref = xd->mi[-xd->mi_stride]->mbmi.interp_filter;
1142   else if (xd->left_available)
1143     filter_ref = xd->mi[-1]->mbmi.interp_filter;
1144   else
1145     filter_ref = cm->interp_filter;
1146
1147   // initialize mode decisions
1148   vp10_rd_cost_reset(&best_rdc);
1149   vp10_rd_cost_reset(rd_cost);
1150   mbmi->sb_type = bsize;
1151   mbmi->ref_frame[0] = NONE;
1152   mbmi->ref_frame[1] = NONE;
1153   mbmi->tx_size = MIN(max_txsize_lookup[bsize],
1154                       tx_mode_to_biggest_tx_size[cm->tx_mode]);
1155
1156 #if CONFIG_VP9_TEMPORAL_DENOISING
1157   vp10_denoiser_reset_frame_stats(ctx);
1158 #endif
1159
1160   if (cpi->rc.frames_since_golden == 0) {
1161     usable_ref_frame = LAST_FRAME;
1162   } else {
1163     usable_ref_frame = GOLDEN_FRAME;
1164   }
1165
1166   for (ref_frame = LAST_FRAME; ref_frame <= usable_ref_frame; ++ref_frame) {
1167     const YV12_BUFFER_CONFIG *yv12 = get_ref_frame_buffer(cpi, ref_frame);
1168
1169     x->pred_mv_sad[ref_frame] = INT_MAX;
1170     frame_mv[NEWMV][ref_frame].as_int = INVALID_MV;
1171     frame_mv[ZEROMV][ref_frame].as_int = 0;
1172
1173     if ((cpi->ref_frame_flags & flag_list[ref_frame]) && (yv12 != NULL)) {
1174       int_mv *const candidates = x->mbmi_ext->ref_mvs[ref_frame];
1175       const struct scale_factors *const sf = &cm->frame_refs[ref_frame - 1].sf;
1176
1177       vp10_setup_pred_block(xd, yv12_mb[ref_frame], yv12, mi_row, mi_col,
1178                            sf, sf);
1179
1180       if (cm->use_prev_frame_mvs)
1181         vp10_find_mv_refs(cm, xd, xd->mi[0], ref_frame,
1182                          candidates, mi_row, mi_col, NULL, NULL,
1183                          x->mbmi_ext->mode_context);
1184       else
1185         const_motion[ref_frame] = mv_refs_rt(cm, x, xd, tile_info,
1186                                              xd->mi[0],
1187                                              ref_frame, candidates,
1188                                              mi_row, mi_col);
1189
1190       vp10_find_best_ref_mvs(xd, cm->allow_high_precision_mv, candidates,
1191                             &frame_mv[NEARESTMV][ref_frame],
1192                             &frame_mv[NEARMV][ref_frame]);
1193
1194       if (!vp10_is_scaled(sf) && bsize >= BLOCK_8X8)
1195         vp10_mv_pred(cpi, x, yv12_mb[ref_frame][0].buf, yv12->y_stride,
1196                     ref_frame, bsize);
1197     } else {
1198       ref_frame_skip_mask |= (1 << ref_frame);
1199     }
1200   }
1201
1202   for (idx = 0; idx < RT_INTER_MODES; ++idx) {
1203     int rate_mv = 0;
1204     int mode_rd_thresh;
1205     int mode_index;
1206     int i;
1207     PREDICTION_MODE this_mode = ref_mode_set[idx].pred_mode;
1208     int64_t this_sse;
1209     int is_skippable;
1210     int this_early_term = 0;
1211
1212     if (!(cpi->sf.inter_mode_mask[bsize] & (1 << this_mode)))
1213       continue;
1214
1215     ref_frame = ref_mode_set[idx].ref_frame;
1216     if (!(cpi->ref_frame_flags & flag_list[ref_frame]))
1217       continue;
1218     if (const_motion[ref_frame] && this_mode == NEARMV)
1219       continue;
1220
1221     i = (ref_frame == LAST_FRAME) ? GOLDEN_FRAME : LAST_FRAME;
1222     if ((cpi->ref_frame_flags & flag_list[i]) && sf->reference_masking)
1223       if (x->pred_mv_sad[ref_frame] > (x->pred_mv_sad[i] << 1))
1224         ref_frame_skip_mask |= (1 << ref_frame);
1225     if (ref_frame_skip_mask & (1 << ref_frame))
1226       continue;
1227
1228     // Select prediction reference frames.
1229     for (i = 0; i < MAX_MB_PLANE; i++)
1230       xd->plane[i].pre[0] = yv12_mb[ref_frame][i];
1231
1232     mbmi->ref_frame[0] = ref_frame;
1233     set_ref_ptrs(cm, xd, ref_frame, NONE);
1234
1235     mode_index = mode_idx[ref_frame][INTER_OFFSET(this_mode)];
1236     mode_rd_thresh = best_mode_skip_txfm ?
1237             rd_threshes[mode_index] << 1 : rd_threshes[mode_index];
1238     if (rd_less_than_thresh(best_rdc.rdcost, mode_rd_thresh,
1239                             rd_thresh_freq_fact[mode_index]))
1240       continue;
1241
1242     if (this_mode == NEWMV) {
1243       if (ref_frame > LAST_FRAME) {
1244         int tmp_sad;
1245         int dis, cost_list[5];
1246
1247         if (bsize < BLOCK_16X16)
1248           continue;
1249
1250         tmp_sad = vp10_int_pro_motion_estimation(cpi, x, bsize, mi_row, mi_col);
1251
1252         if (tmp_sad > x->pred_mv_sad[LAST_FRAME])
1253           continue;
1254         if (tmp_sad + (num_pels_log2_lookup[bsize] << 4) > best_pred_sad)
1255           continue;
1256
1257         frame_mv[NEWMV][ref_frame].as_int = mbmi->mv[0].as_int;
1258         rate_mv = vp10_mv_bit_cost(&frame_mv[NEWMV][ref_frame].as_mv,
1259           &x->mbmi_ext->ref_mvs[ref_frame][0].as_mv,
1260           x->nmvjointcost, x->mvcost, MV_COST_WEIGHT);
1261         frame_mv[NEWMV][ref_frame].as_mv.row >>= 3;
1262         frame_mv[NEWMV][ref_frame].as_mv.col >>= 3;
1263
1264         cpi->find_fractional_mv_step(x, &frame_mv[NEWMV][ref_frame].as_mv,
1265           &x->mbmi_ext->ref_mvs[ref_frame][0].as_mv,
1266           cpi->common.allow_high_precision_mv,
1267           x->errorperbit,
1268           &cpi->fn_ptr[bsize],
1269           cpi->sf.mv.subpel_force_stop,
1270           cpi->sf.mv.subpel_iters_per_step,
1271           cond_cost_list(cpi, cost_list),
1272           x->nmvjointcost, x->mvcost, &dis,
1273           &x->pred_sse[ref_frame], NULL, 0, 0);
1274       } else if (!combined_motion_search(cpi, x, bsize, mi_row, mi_col,
1275         &frame_mv[NEWMV][ref_frame], &rate_mv, best_rdc.rdcost)) {
1276         continue;
1277       }
1278     }
1279
1280     if (this_mode == NEWMV && ref_frame == LAST_FRAME &&
1281         frame_mv[NEWMV][LAST_FRAME].as_int != INVALID_MV) {
1282       const int pre_stride = xd->plane[0].pre[0].stride;
1283       const uint8_t * const pre_buf = xd->plane[0].pre[0].buf +
1284           (frame_mv[NEWMV][LAST_FRAME].as_mv.row >> 3) * pre_stride +
1285           (frame_mv[NEWMV][LAST_FRAME].as_mv.col >> 3);
1286       best_pred_sad = cpi->fn_ptr[bsize].sdf(x->plane[0].src.buf,
1287                                    x->plane[0].src.stride,
1288                                    pre_buf, pre_stride);
1289       x->pred_mv_sad[LAST_FRAME] = best_pred_sad;
1290     }
1291
1292     if (this_mode != NEARESTMV &&
1293         frame_mv[this_mode][ref_frame].as_int ==
1294             frame_mv[NEARESTMV][ref_frame].as_int)
1295       continue;
1296
1297     mbmi->mode = this_mode;
1298     mbmi->mv[0].as_int = frame_mv[this_mode][ref_frame].as_int;
1299
1300     // Search for the best prediction filter type, when the resulting
1301     // motion vector is at sub-pixel accuracy level for luma component, i.e.,
1302     // the last three bits are all zeros.
1303     if (reuse_inter_pred) {
1304       if (!this_mode_pred) {
1305         this_mode_pred = &tmp[3];
1306       } else {
1307         this_mode_pred = &tmp[get_pred_buffer(tmp, 3)];
1308         pd->dst.buf = this_mode_pred->data;
1309         pd->dst.stride = bw;
1310       }
1311     }
1312
1313     if ((this_mode == NEWMV || filter_ref == SWITCHABLE) && pred_filter_search
1314         && (ref_frame == LAST_FRAME)
1315         && (((mbmi->mv[0].as_mv.row | mbmi->mv[0].as_mv.col) & 0x07) != 0)) {
1316       int pf_rate[3];
1317       int64_t pf_dist[3];
1318       unsigned int pf_var[3];
1319       unsigned int pf_sse[3];
1320       TX_SIZE pf_tx_size[3];
1321       int64_t best_cost = INT64_MAX;
1322       INTERP_FILTER best_filter = SWITCHABLE, filter;
1323       PRED_BUFFER *current_pred = this_mode_pred;
1324
1325       for (filter = EIGHTTAP; filter <= EIGHTTAP_SMOOTH; ++filter) {
1326         int64_t cost;
1327         mbmi->interp_filter = filter;
1328         vp10_build_inter_predictors_sby(xd, mi_row, mi_col, bsize);
1329         model_rd_for_sb_y(cpi, bsize, x, xd, &pf_rate[filter], &pf_dist[filter],
1330                           &pf_var[filter], &pf_sse[filter]);
1331         pf_rate[filter] += vp10_get_switchable_rate(cpi, xd);
1332         cost = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, pf_rate[filter], pf_dist[filter]);
1333         pf_tx_size[filter] = mbmi->tx_size;
1334         if (cost < best_cost) {
1335           best_filter = filter;
1336           best_cost = cost;
1337           skip_txfm = x->skip_txfm[0];
1338
1339           if (reuse_inter_pred) {
1340             if (this_mode_pred != current_pred) {
1341               free_pred_buffer(this_mode_pred);
1342               this_mode_pred = current_pred;
1343             }
1344
1345             if (filter < EIGHTTAP_SHARP) {
1346               current_pred = &tmp[get_pred_buffer(tmp, 3)];
1347               pd->dst.buf = current_pred->data;
1348               pd->dst.stride = bw;
1349             }
1350           }
1351         }
1352       }
1353
1354       if (reuse_inter_pred && this_mode_pred != current_pred)
1355         free_pred_buffer(current_pred);
1356
1357       mbmi->interp_filter = best_filter;
1358       mbmi->tx_size = pf_tx_size[best_filter];
1359       this_rdc.rate = pf_rate[best_filter];
1360       this_rdc.dist = pf_dist[best_filter];
1361       var_y = pf_var[best_filter];
1362       sse_y = pf_sse[best_filter];
1363       x->skip_txfm[0] = skip_txfm;
1364       if (reuse_inter_pred) {
1365         pd->dst.buf = this_mode_pred->data;
1366         pd->dst.stride = this_mode_pred->stride;
1367       }
1368     } else {
1369       mbmi->interp_filter = (filter_ref == SWITCHABLE) ? EIGHTTAP : filter_ref;
1370       vp10_build_inter_predictors_sby(xd, mi_row, mi_col, bsize);
1371
1372       // For large partition blocks, extra testing is done.
1373       if (bsize > BLOCK_32X32 &&
1374         !cyclic_refresh_segment_id_boosted(xd->mi[0]->mbmi.segment_id) &&
1375         cm->base_qindex) {
1376         model_rd_for_sb_y_large(cpi, bsize, x, xd, &this_rdc.rate,
1377                                 &this_rdc.dist, &var_y, &sse_y, mi_row, mi_col,
1378                                 &this_early_term);
1379       } else {
1380         model_rd_for_sb_y(cpi, bsize, x, xd, &this_rdc.rate, &this_rdc.dist,
1381                           &var_y, &sse_y);
1382       }
1383     }
1384
1385     if (!this_early_term) {
1386       this_sse = (int64_t)sse_y;
1387       block_yrd(cpi, x, &this_rdc.rate, &this_rdc.dist, &is_skippable,
1388                 &this_sse, 0, bsize, MIN(mbmi->tx_size, TX_16X16));
1389       x->skip_txfm[0] = is_skippable;
1390       if (is_skippable) {
1391         this_rdc.rate = vp10_cost_bit(vp10_get_skip_prob(cm, xd), 1);
1392       } else {
1393         if (RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, this_rdc.rate, this_rdc.dist) <
1394             RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, 0, this_sse)) {
1395           this_rdc.rate += vp10_cost_bit(vp10_get_skip_prob(cm, xd), 0);
1396         } else {
1397           this_rdc.rate = vp10_cost_bit(vp10_get_skip_prob(cm, xd), 1);
1398           this_rdc.dist = this_sse;
1399           x->skip_txfm[0] = SKIP_TXFM_AC_DC;
1400         }
1401       }
1402
1403       if (cm->interp_filter == SWITCHABLE) {
1404         if ((mbmi->mv[0].as_mv.row | mbmi->mv[0].as_mv.col) & 0x07)
1405           this_rdc.rate += vp10_get_switchable_rate(cpi, xd);
1406       }
1407     } else {
1408       this_rdc.rate += cm->interp_filter == SWITCHABLE ?
1409           vp10_get_switchable_rate(cpi, xd) : 0;
1410       this_rdc.rate += vp10_cost_bit(vp10_get_skip_prob(cm, xd), 1);
1411     }
1412
1413     if (x->color_sensitivity[0] || x->color_sensitivity[1]) {
1414       int uv_rate = 0;
1415       int64_t uv_dist = 0;
1416       if (x->color_sensitivity[0])
1417         vp10_build_inter_predictors_sbp(xd, mi_row, mi_col, bsize, 1);
1418       if (x->color_sensitivity[1])
1419         vp10_build_inter_predictors_sbp(xd, mi_row, mi_col, bsize, 2);
1420       model_rd_for_sb_uv(cpi, bsize, x, xd, &uv_rate, &uv_dist,
1421                          &var_y, &sse_y);
1422       this_rdc.rate += uv_rate;
1423       this_rdc.dist += uv_dist;
1424     }
1425
1426     this_rdc.rate += rate_mv;
1427     this_rdc.rate +=
1428         cpi->inter_mode_cost[x->mbmi_ext->mode_context[ref_frame]][INTER_OFFSET(
1429             this_mode)];
1430     this_rdc.rate += ref_frame_cost[ref_frame];
1431     this_rdc.rdcost = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, this_rdc.rate, this_rdc.dist);
1432
1433     // Skipping checking: test to see if this block can be reconstructed by
1434     // prediction only.
1435     if (cpi->allow_encode_breakout) {
1436       encode_breakout_test(cpi, x, bsize, mi_row, mi_col, ref_frame, this_mode,
1437                            var_y, sse_y, yv12_mb, &this_rdc.rate,
1438                            &this_rdc.dist);
1439       if (x->skip) {
1440         this_rdc.rate += rate_mv;
1441         this_rdc.rdcost = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, this_rdc.rate,
1442                                  this_rdc.dist);
1443       }
1444     }
1445
1446 #if CONFIG_VP9_TEMPORAL_DENOISING
1447     if (cpi->oxcf.noise_sensitivity > 0)
1448       vp10_denoiser_update_frame_stats(mbmi, sse_y, this_mode, ctx);
1449 #else
1450     (void)ctx;
1451 #endif
1452
1453     if (this_rdc.rdcost < best_rdc.rdcost || x->skip) {
1454       best_rdc = this_rdc;
1455       best_mode = this_mode;
1456       best_pred_filter = mbmi->interp_filter;
1457       best_tx_size = mbmi->tx_size;
1458       best_ref_frame = ref_frame;
1459       best_mode_skip_txfm = x->skip_txfm[0];
1460       best_early_term = this_early_term;
1461
1462       if (reuse_inter_pred) {
1463         free_pred_buffer(best_pred);
1464         best_pred = this_mode_pred;
1465       }
1466     } else {
1467       if (reuse_inter_pred)
1468         free_pred_buffer(this_mode_pred);
1469     }
1470
1471     if (x->skip)
1472       break;
1473
1474     // If early termination flag is 1 and at least 2 modes are checked,
1475     // the mode search is terminated.
1476     if (best_early_term && idx > 0) {
1477       x->skip = 1;
1478       break;
1479     }
1480   }
1481
1482   mbmi->mode          = best_mode;
1483   mbmi->interp_filter = best_pred_filter;
1484   mbmi->tx_size       = best_tx_size;
1485   mbmi->ref_frame[0]  = best_ref_frame;
1486   mbmi->mv[0].as_int  = frame_mv[best_mode][best_ref_frame].as_int;
1487   xd->mi[0]->bmi[0].as_mv[0].as_int = mbmi->mv[0].as_int;
1488   x->skip_txfm[0] = best_mode_skip_txfm;
1489
1490   // Perform intra prediction search, if the best SAD is above a certain
1491   // threshold.
1492   if (best_rdc.rdcost == INT64_MAX ||
1493       (!x->skip && best_rdc.rdcost > inter_mode_thresh &&
1494        bsize <= cpi->sf.max_intra_bsize)) {
1495     struct estimate_block_intra_args args = { cpi, x, DC_PRED, 0, 0 };
1496     const TX_SIZE intra_tx_size =
1497         MIN(max_txsize_lookup[bsize],
1498             tx_mode_to_biggest_tx_size[cpi->common.tx_mode]);
1499     int i;
1500     TX_SIZE best_intra_tx_size = TX_SIZES;
1501
1502     if (reuse_inter_pred && best_pred != NULL) {
1503       if (best_pred->data == orig_dst.buf) {
1504         this_mode_pred = &tmp[get_pred_buffer(tmp, 3)];
1505 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
1506         if (cm->use_highbitdepth)
1507           vpx_highbd_convolve_copy(best_pred->data, best_pred->stride,
1508                                    this_mode_pred->data, this_mode_pred->stride,
1509                                    NULL, 0, NULL, 0, bw, bh, xd->bd);
1510         else
1511           vpx_convolve_copy(best_pred->data, best_pred->stride,
1512                           this_mode_pred->data, this_mode_pred->stride,
1513                           NULL, 0, NULL, 0, bw, bh);
1514 #else
1515         vpx_convolve_copy(best_pred->data, best_pred->stride,
1516                           this_mode_pred->data, this_mode_pred->stride,
1517                           NULL, 0, NULL, 0, bw, bh);
1518 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
1519         best_pred = this_mode_pred;
1520       }
1521     }
1522     pd->dst = orig_dst;
1523
1524     for (i = 0; i < 4; ++i) {
1525       const PREDICTION_MODE this_mode = intra_mode_list[i];
1526       THR_MODES mode_index = mode_idx[INTRA_FRAME][mode_offset(this_mode)];
1527       int mode_rd_thresh = rd_threshes[mode_index];
1528
1529       if (!((1 << this_mode) & cpi->sf.intra_y_mode_bsize_mask[bsize]))
1530         continue;
1531
1532       if (rd_less_than_thresh(best_rdc.rdcost, mode_rd_thresh,
1533                               rd_thresh_freq_fact[mode_index]))
1534         continue;
1535
1536       mbmi->mode = this_mode;
1537       mbmi->ref_frame[0] = INTRA_FRAME;
1538       args.mode = this_mode;
1539       args.rate = 0;
1540       args.dist = 0;
1541       mbmi->tx_size = intra_tx_size;
1542       vp10_foreach_transformed_block_in_plane(xd, bsize, 0,
1543                                              estimate_block_intra, &args);
1544       this_rdc.rate = args.rate;
1545       this_rdc.dist = args.dist;
1546       this_rdc.rate += cpi->mbmode_cost[this_mode];
1547       this_rdc.rate += ref_frame_cost[INTRA_FRAME];
1548       this_rdc.rate += intra_cost_penalty;
1549       this_rdc.rdcost = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv,
1550                                this_rdc.rate, this_rdc.dist);
1551
1552       if (this_rdc.rdcost < best_rdc.rdcost) {
1553         best_rdc = this_rdc;
1554         best_mode = this_mode;
1555         best_intra_tx_size = mbmi->tx_size;
1556         best_ref_frame = INTRA_FRAME;
1557         mbmi->uv_mode = this_mode;
1558         mbmi->mv[0].as_int = INVALID_MV;
1559         best_mode_skip_txfm = x->skip_txfm[0];
1560       }
1561     }
1562
1563     // Reset mb_mode_info to the best inter mode.
1564     if (best_ref_frame != INTRA_FRAME) {
1565       mbmi->tx_size = best_tx_size;
1566     } else {
1567       mbmi->tx_size = best_intra_tx_size;
1568     }
1569   }
1570
1571   pd->dst = orig_dst;
1572   mbmi->mode = best_mode;
1573   mbmi->ref_frame[0] = best_ref_frame;
1574   x->skip_txfm[0] = best_mode_skip_txfm;
1575
1576   if (reuse_inter_pred && best_pred != NULL) {
1577     if (best_pred->data != orig_dst.buf && is_inter_mode(mbmi->mode)) {
1578 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
1579       if (cm->use_highbitdepth)
1580         vpx_highbd_convolve_copy(best_pred->data, best_pred->stride,
1581                                  pd->dst.buf, pd->dst.stride, NULL, 0,
1582                                  NULL, 0, bw, bh, xd->bd);
1583       else
1584         vpx_convolve_copy(best_pred->data, best_pred->stride,
1585                           pd->dst.buf, pd->dst.stride, NULL, 0,
1586                           NULL, 0, bw, bh);
1587 #else
1588       vpx_convolve_copy(best_pred->data, best_pred->stride,
1589                         pd->dst.buf, pd->dst.stride, NULL, 0,
1590                         NULL, 0, bw, bh);
1591 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
1592     }
1593   }
1594
1595   if (cpi->sf.adaptive_rd_thresh) {
1596     THR_MODES best_mode_idx = mode_idx[best_ref_frame][mode_offset(mbmi->mode)];
1597
1598     if (best_ref_frame == INTRA_FRAME) {
1599       // Only consider the modes that are included in the intra_mode_list.
1600       int intra_modes = sizeof(intra_mode_list)/sizeof(PREDICTION_MODE);
1601       int i;
1602
1603       // TODO(yunqingwang): Check intra mode mask and only update freq_fact
1604       // for those valid modes.
1605       for (i = 0; i < intra_modes; i++) {
1606         update_thresh_freq_fact(cpi, tile_data, bsize, INTRA_FRAME,
1607                                 best_mode_idx, intra_mode_list[i]);
1608       }
1609     } else {
1610       for (ref_frame = LAST_FRAME; ref_frame <= GOLDEN_FRAME; ++ref_frame) {
1611         PREDICTION_MODE this_mode;
1612         if (best_ref_frame != ref_frame) continue;
1613         for (this_mode = NEARESTMV; this_mode <= NEWMV; ++this_mode) {
1614           update_thresh_freq_fact(cpi, tile_data, bsize, ref_frame,
1615                                   best_mode_idx, this_mode);
1616         }
1617       }
1618     }
1619   }
1620
1621   *rd_cost = best_rdc;
1622 }
1623
1624 void vp10_pick_inter_mode_sub8x8(VP10_COMP *cpi, MACROBLOCK *x,
1625                                 int mi_row, int mi_col, RD_COST *rd_cost,
1626                                 BLOCK_SIZE bsize, PICK_MODE_CONTEXT *ctx) {
1627   VP10_COMMON *const cm = &cpi->common;
1628   SPEED_FEATURES *const sf = &cpi->sf;
1629   MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
1630   MB_MODE_INFO *const mbmi = &xd->mi[0]->mbmi;
1631   MB_MODE_INFO_EXT *const mbmi_ext = x->mbmi_ext;
1632   const struct segmentation *const seg = &cm->seg;
1633   MV_REFERENCE_FRAME ref_frame, second_ref_frame = NONE;
1634   MV_REFERENCE_FRAME best_ref_frame = NONE;
1635   unsigned char segment_id = mbmi->segment_id;
1636   struct buf_2d yv12_mb[4][MAX_MB_PLANE];
1637   static const int flag_list[4] = { 0, VP9_LAST_FLAG, VP9_GOLD_FLAG,
1638                                     VP9_ALT_FLAG };
1639   int64_t best_rd = INT64_MAX;
1640   b_mode_info bsi[MAX_REF_FRAMES][4];
1641   int ref_frame_skip_mask = 0;
1642   const int num_4x4_blocks_wide = num_4x4_blocks_wide_lookup[bsize];
1643   const int num_4x4_blocks_high = num_4x4_blocks_high_lookup[bsize];
1644   int idx, idy;
1645
1646   x->skip_encode = sf->skip_encode_frame && x->q_index < QIDX_SKIP_THRESH;
1647   ctx->pred_pixel_ready = 0;
1648
1649   for (ref_frame = LAST_FRAME; ref_frame <= GOLDEN_FRAME; ++ref_frame) {
1650     const YV12_BUFFER_CONFIG *yv12 = get_ref_frame_buffer(cpi, ref_frame);
1651     int_mv dummy_mv[2];
1652     x->pred_mv_sad[ref_frame] = INT_MAX;
1653
1654     if ((cpi->ref_frame_flags & flag_list[ref_frame]) && (yv12 != NULL)) {
1655       int_mv *const candidates = mbmi_ext->ref_mvs[ref_frame];
1656       const struct scale_factors *const sf =
1657                              &cm->frame_refs[ref_frame - 1].sf;
1658       vp10_setup_pred_block(xd, yv12_mb[ref_frame], yv12, mi_row, mi_col,
1659                            sf, sf);
1660       vp10_find_mv_refs(cm, xd, xd->mi[0], ref_frame,
1661                        candidates, mi_row, mi_col, NULL, NULL,
1662                        mbmi_ext->mode_context);
1663
1664       vp10_find_best_ref_mvs(xd, cm->allow_high_precision_mv, candidates,
1665                             &dummy_mv[0], &dummy_mv[1]);
1666     } else {
1667       ref_frame_skip_mask |= (1 << ref_frame);
1668     }
1669   }
1670
1671   mbmi->sb_type = bsize;
1672   mbmi->tx_size = TX_4X4;
1673   mbmi->uv_mode = DC_PRED;
1674   mbmi->ref_frame[0] = LAST_FRAME;
1675   mbmi->ref_frame[1] = NONE;
1676   mbmi->interp_filter = cm->interp_filter == SWITCHABLE ? EIGHTTAP
1677                                                         : cm->interp_filter;
1678
1679   for (ref_frame = LAST_FRAME; ref_frame <= GOLDEN_FRAME; ++ref_frame) {
1680     int64_t this_rd = 0;
1681     int plane;
1682
1683     if (ref_frame_skip_mask & (1 << ref_frame))
1684       continue;
1685
1686     // TODO(jingning, agrange): Scaling reference frame not supported for
1687     // sub8x8 blocks. Is this supported now?
1688     if (ref_frame > INTRA_FRAME &&
1689         vp10_is_scaled(&cm->frame_refs[ref_frame - 1].sf))
1690       continue;
1691
1692     // If the segment reference frame feature is enabled....
1693     // then do nothing if the current ref frame is not allowed..
1694     if (segfeature_active(seg, segment_id, SEG_LVL_REF_FRAME) &&
1695         get_segdata(seg, segment_id, SEG_LVL_REF_FRAME) != (int)ref_frame)
1696       continue;
1697
1698     mbmi->ref_frame[0] = ref_frame;
1699     x->skip = 0;
1700     set_ref_ptrs(cm, xd, ref_frame, second_ref_frame);
1701
1702     // Select prediction reference frames.
1703     for (plane = 0; plane < MAX_MB_PLANE; plane++)
1704       xd->plane[plane].pre[0] = yv12_mb[ref_frame][plane];
1705
1706     for (idy = 0; idy < 2; idy += num_4x4_blocks_high) {
1707       for (idx = 0; idx < 2; idx += num_4x4_blocks_wide) {
1708         int_mv b_mv[MB_MODE_COUNT];
1709         int64_t b_best_rd = INT64_MAX;
1710         const int i = idy * 2 + idx;
1711         PREDICTION_MODE this_mode;
1712         RD_COST this_rdc;
1713         unsigned int var_y, sse_y;
1714
1715         struct macroblock_plane *p = &x->plane[0];
1716         struct macroblockd_plane *pd = &xd->plane[0];
1717
1718         const struct buf_2d orig_src = p->src;
1719         const struct buf_2d orig_dst = pd->dst;
1720         struct buf_2d orig_pre[2];
1721         memcpy(orig_pre, xd->plane[0].pre, sizeof(orig_pre));
1722
1723         // set buffer pointers for sub8x8 motion search.
1724         p->src.buf =
1725             &p->src.buf[vp10_raster_block_offset(BLOCK_8X8, i, p->src.stride)];
1726         pd->dst.buf =
1727             &pd->dst.buf[vp10_raster_block_offset(BLOCK_8X8, i, pd->dst.stride)];
1728         pd->pre[0].buf =
1729             &pd->pre[0].buf[vp10_raster_block_offset(BLOCK_8X8,
1730                                                     i, pd->pre[0].stride)];
1731
1732         b_mv[ZEROMV].as_int = 0;
1733         b_mv[NEWMV].as_int = INVALID_MV;
1734         vp10_append_sub8x8_mvs_for_idx(cm, xd, i, 0, mi_row, mi_col,
1735                                       &b_mv[NEARESTMV],
1736                                       &b_mv[NEARMV],
1737                                       mbmi_ext->mode_context);
1738
1739         for (this_mode = NEARESTMV; this_mode <= NEWMV; ++this_mode) {
1740           int b_rate = 0;
1741           xd->mi[0]->bmi[i].as_mv[0].as_int = b_mv[this_mode].as_int;
1742
1743           if (this_mode == NEWMV) {
1744             const int step_param = cpi->sf.mv.fullpel_search_step_param;
1745             MV mvp_full;
1746             MV tmp_mv;
1747             int cost_list[5];
1748             const int tmp_col_min = x->mv_col_min;
1749             const int tmp_col_max = x->mv_col_max;
1750             const int tmp_row_min = x->mv_row_min;
1751             const int tmp_row_max = x->mv_row_max;
1752             int dummy_dist;
1753
1754             if (i == 0) {
1755               mvp_full.row = b_mv[NEARESTMV].as_mv.row >> 3;
1756               mvp_full.col = b_mv[NEARESTMV].as_mv.col >> 3;
1757             } else {
1758               mvp_full.row = xd->mi[0]->bmi[0].as_mv[0].as_mv.row >> 3;
1759               mvp_full.col = xd->mi[0]->bmi[0].as_mv[0].as_mv.col >> 3;
1760             }
1761
1762             vp10_set_mv_search_range(x, &mbmi_ext->ref_mvs[0]->as_mv);
1763
1764             vp10_full_pixel_search(
1765                 cpi, x, bsize, &mvp_full, step_param, x->sadperbit4,
1766                 cond_cost_list(cpi, cost_list),
1767                 &mbmi_ext->ref_mvs[ref_frame][0].as_mv, &tmp_mv,
1768                 INT_MAX, 0);
1769
1770             x->mv_col_min = tmp_col_min;
1771             x->mv_col_max = tmp_col_max;
1772             x->mv_row_min = tmp_row_min;
1773             x->mv_row_max = tmp_row_max;
1774
1775             // calculate the bit cost on motion vector
1776             mvp_full.row = tmp_mv.row * 8;
1777             mvp_full.col = tmp_mv.col * 8;
1778
1779             b_rate += vp10_mv_bit_cost(&mvp_full,
1780                                       &mbmi_ext->ref_mvs[ref_frame][0].as_mv,
1781                                       x->nmvjointcost, x->mvcost,
1782                                       MV_COST_WEIGHT);
1783
1784             b_rate += cpi->inter_mode_cost[x->mbmi_ext->mode_context[ref_frame]]
1785                                           [INTER_OFFSET(NEWMV)];
1786             if (RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, b_rate, 0) > b_best_rd)
1787               continue;
1788
1789             cpi->find_fractional_mv_step(x, &tmp_mv,
1790                                          &mbmi_ext->ref_mvs[ref_frame][0].as_mv,
1791                                          cpi->common.allow_high_precision_mv,
1792                                          x->errorperbit,
1793                                          &cpi->fn_ptr[bsize],
1794                                          cpi->sf.mv.subpel_force_stop,
1795                                          cpi->sf.mv.subpel_iters_per_step,
1796                                          cond_cost_list(cpi, cost_list),
1797                                          x->nmvjointcost, x->mvcost,
1798                                          &dummy_dist,
1799                                          &x->pred_sse[ref_frame], NULL, 0, 0);
1800
1801             xd->mi[0]->bmi[i].as_mv[0].as_mv = tmp_mv;
1802           } else {
1803             b_rate += cpi->inter_mode_cost[x->mbmi_ext->mode_context[ref_frame]]
1804                                           [INTER_OFFSET(this_mode)];
1805           }
1806
1807 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
1808           if (xd->cur_buf->flags & YV12_FLAG_HIGHBITDEPTH) {
1809             vp10_highbd_build_inter_predictor(pd->pre[0].buf, pd->pre[0].stride,
1810                                     pd->dst.buf, pd->dst.stride,
1811                                     &xd->mi[0]->bmi[i].as_mv[0].as_mv,
1812                                     &xd->block_refs[0]->sf,
1813                                     4 * num_4x4_blocks_wide,
1814                                     4 * num_4x4_blocks_high, 0,
1815                                     vp10_filter_kernels[mbmi->interp_filter],
1816                                     MV_PRECISION_Q3,
1817                                     mi_col * MI_SIZE + 4 * (i & 0x01),
1818                                     mi_row * MI_SIZE + 4 * (i >> 1), xd->bd);
1819           } else {
1820 #endif
1821             vp10_build_inter_predictor(pd->pre[0].buf, pd->pre[0].stride,
1822                                      pd->dst.buf, pd->dst.stride,
1823                                      &xd->mi[0]->bmi[i].as_mv[0].as_mv,
1824                                      &xd->block_refs[0]->sf,
1825                                      4 * num_4x4_blocks_wide,
1826                                      4 * num_4x4_blocks_high, 0,
1827                                      vp10_filter_kernels[mbmi->interp_filter],
1828                                      MV_PRECISION_Q3,
1829                                      mi_col * MI_SIZE + 4 * (i & 0x01),
1830                                      mi_row * MI_SIZE + 4 * (i >> 1));
1831
1832 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
1833           }
1834 #endif
1835
1836           model_rd_for_sb_y(cpi, bsize, x, xd, &this_rdc.rate, &this_rdc.dist,
1837                             &var_y, &sse_y);
1838
1839           this_rdc.rate += b_rate;
1840           this_rdc.rdcost = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv,
1841                                    this_rdc.rate, this_rdc.dist);
1842           if (this_rdc.rdcost < b_best_rd) {
1843             b_best_rd = this_rdc.rdcost;
1844             bsi[ref_frame][i].as_mode = this_mode;
1845             bsi[ref_frame][i].as_mv[0].as_mv = xd->mi[0]->bmi[i].as_mv[0].as_mv;
1846           }
1847         }  // mode search
1848
1849         // restore source and prediction buffer pointers.
1850         p->src = orig_src;
1851         pd->pre[0] = orig_pre[0];
1852         pd->dst = orig_dst;
1853         this_rd += b_best_rd;
1854
1855         xd->mi[0]->bmi[i] = bsi[ref_frame][i];
1856         if (num_4x4_blocks_wide > 1)
1857           xd->mi[0]->bmi[i + 1] = xd->mi[0]->bmi[i];
1858         if (num_4x4_blocks_high > 1)
1859           xd->mi[0]->bmi[i + 2] = xd->mi[0]->bmi[i];
1860       }
1861     }  // loop through sub8x8 blocks
1862
1863     if (this_rd < best_rd) {
1864       best_rd = this_rd;
1865       best_ref_frame = ref_frame;
1866     }
1867   }  // reference frames
1868
1869   mbmi->tx_size = TX_4X4;
1870   mbmi->ref_frame[0] = best_ref_frame;
1871   for (idy = 0; idy < 2; idy += num_4x4_blocks_high) {
1872     for (idx = 0; idx < 2; idx += num_4x4_blocks_wide) {
1873       const int block = idy * 2 + idx;
1874       xd->mi[0]->bmi[block] = bsi[best_ref_frame][block];
1875       if (num_4x4_blocks_wide > 1)
1876         xd->mi[0]->bmi[block + 1] = bsi[best_ref_frame][block];
1877       if (num_4x4_blocks_high > 1)
1878         xd->mi[0]->bmi[block + 2] = bsi[best_ref_frame][block];
1879     }
1880   }
1881   mbmi->mode = xd->mi[0]->bmi[3].as_mode;
1882   ctx->mic = *(xd->mi[0]);
1883   ctx->mbmi_ext = *x->mbmi_ext;
1884   ctx->skip_txfm[0] = SKIP_TXFM_NONE;
1885   ctx->skip = 0;
1886   // Dummy assignment for speed -5. No effect in speed -6.
1887   rd_cost->rdcost = best_rd;
1888 }