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

   1 /*
   2  *  Copyright (c) 2010 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 <math.h>
  13
  14 #include "./vp10_rtcd.h"
  15 #include "./vpx_dsp_rtcd.h"
  16
  17 #include "vpx_mem/vpx_mem.h"
  18 #include "vpx_ports/mem.h"
  19 #include "vpx_ports/system_state.h"
  20
  21 #include "vp10/common/common.h"
  22 #include "vp10/common/entropy.h"
  23 #include "vp10/common/entropymode.h"
  24 #include "vp10/common/idct.h"
  25 #include "vp10/common/mvref_common.h"
  26 #include "vp10/common/pred_common.h"
  27 #include "vp10/common/quant_common.h"
  28 #include "vp10/common/reconinter.h"
  29 #include "vp10/common/reconintra.h"
  30 #include "vp10/common/scan.h"
  31 #include "vp10/common/seg_common.h"
  32
  33 #include "vp10/encoder/cost.h"
  34 #include "vp10/encoder/encodemb.h"
  35 #include "vp10/encoder/encodemv.h"
  36 #include "vp10/encoder/encoder.h"
  37 #include "vp10/encoder/mcomp.h"
  38 #include "vp10/encoder/quantize.h"
  39 #include "vp10/encoder/ratectrl.h"
  40 #include "vp10/encoder/rd.h"
  41 #include "vp10/encoder/rdopt.h"
  42 #include "vp10/encoder/aq_variance.h"
  43
  44 #define LAST_FRAME_MODE_MASK    ((1 << GOLDEN_FRAME) | (1 << ALTREF_FRAME) | \
  45                                  (1 << INTRA_FRAME))
  46 #define GOLDEN_FRAME_MODE_MASK  ((1 << LAST_FRAME) | (1 << ALTREF_FRAME) | \
  47                                  (1 << INTRA_FRAME))
  48 #define ALT_REF_MODE_MASK       ((1 << LAST_FRAME) | (1 << GOLDEN_FRAME) | \
  49                                  (1 << INTRA_FRAME))
  50
  51 #define SECOND_REF_FRAME_MASK   ((1 << ALTREF_FRAME) | 0x01)
  52
  53 #define MIN_EARLY_TERM_INDEX    3
  54 #define NEW_MV_DISCOUNT_FACTOR  8
  55
  56 typedef struct {
  57   PREDICTION_MODE mode;
  58   MV_REFERENCE_FRAME ref_frame[2];
  59 } MODE_DEFINITION;
  60
  61 typedef struct {
  62   MV_REFERENCE_FRAME ref_frame[2];
  63 } REF_DEFINITION;
  64
  65 struct rdcost_block_args {
  66   MACROBLOCK *x;
  67   ENTROPY_CONTEXT t_above[16];
  68   ENTROPY_CONTEXT t_left[16];
  69   int this_rate;
  70   int64_t this_dist;
  71   int64_t this_sse;
  72   int64_t this_rd;
  73   int64_t best_rd;
  74   int exit_early;
  75   int use_fast_coef_costing;
  76   const scan_order *so;
  77   uint8_t skippable;
  78 };
  79
  80 #define LAST_NEW_MV_INDEX 6
  81 static const MODE_DEFINITION vp10_mode_order[MAX_MODES] = {
  82   {NEARESTMV, {LAST_FRAME,   NONE}},
  83   {NEARESTMV, {ALTREF_FRAME, NONE}},
  84   {NEARESTMV, {GOLDEN_FRAME, NONE}},
  85
  86   {DC_PRED,   {INTRA_FRAME,  NONE}},
  87
  88   {NEWMV,     {LAST_FRAME,   NONE}},
  89   {NEWMV,     {ALTREF_FRAME, NONE}},
  90   {NEWMV,     {GOLDEN_FRAME, NONE}},
  91
  92   {NEARMV,    {LAST_FRAME,   NONE}},
  93   {NEARMV,    {ALTREF_FRAME, NONE}},
  94   {NEARMV,    {GOLDEN_FRAME, NONE}},
  95
  96   {ZEROMV,    {LAST_FRAME,   NONE}},
  97   {ZEROMV,    {GOLDEN_FRAME, NONE}},
  98   {ZEROMV,    {ALTREF_FRAME, NONE}},
  99
 100   {NEARESTMV, {LAST_FRAME,   ALTREF_FRAME}},
 101   {NEARESTMV, {GOLDEN_FRAME, ALTREF_FRAME}},
 102
 103   {TM_PRED,   {INTRA_FRAME,  NONE}},
 104
 105   {NEARMV,    {LAST_FRAME,   ALTREF_FRAME}},
 106   {NEWMV,     {LAST_FRAME,   ALTREF_FRAME}},
 107   {NEARMV,    {GOLDEN_FRAME, ALTREF_FRAME}},
 108   {NEWMV,     {GOLDEN_FRAME, ALTREF_FRAME}},
 109
 110   {ZEROMV,    {LAST_FRAME,   ALTREF_FRAME}},
 111   {ZEROMV,    {GOLDEN_FRAME, ALTREF_FRAME}},
 112
 113   {H_PRED,    {INTRA_FRAME,  NONE}},
 114   {V_PRED,    {INTRA_FRAME,  NONE}},
 115   {D135_PRED, {INTRA_FRAME,  NONE}},
 116   {D207_PRED, {INTRA_FRAME,  NONE}},
 117   {D153_PRED, {INTRA_FRAME,  NONE}},
 118   {D63_PRED,  {INTRA_FRAME,  NONE}},
 119   {D117_PRED, {INTRA_FRAME,  NONE}},
 120   {D45_PRED,  {INTRA_FRAME,  NONE}},
 121 };
 122
 123 static const REF_DEFINITION vp10_ref_order[MAX_REFS] = {
 124   {{LAST_FRAME,   NONE}},
 125   {{GOLDEN_FRAME, NONE}},
 126   {{ALTREF_FRAME, NONE}},
 127   {{LAST_FRAME,   ALTREF_FRAME}},
 128   {{GOLDEN_FRAME, ALTREF_FRAME}},
 129   {{INTRA_FRAME,  NONE}},
 130 };
 131
 132 static void swap_block_ptr(MACROBLOCK *x, PICK_MODE_CONTEXT *ctx,
 133                            int m, int n, int min_plane, int max_plane) {
 134   int i;
 135
 136   for (i = min_plane; i < max_plane; ++i) {
 137     struct macroblock_plane *const p = &x->plane[i];
 138     struct macroblockd_plane *const pd = &x->e_mbd.plane[i];
 139
 140     p->coeff    = ctx->coeff_pbuf[i][m];
 141     p->qcoeff   = ctx->qcoeff_pbuf[i][m];
 142     pd->dqcoeff = ctx->dqcoeff_pbuf[i][m];
 143     p->eobs     = ctx->eobs_pbuf[i][m];
 144
 145     ctx->coeff_pbuf[i][m]   = ctx->coeff_pbuf[i][n];
 146     ctx->qcoeff_pbuf[i][m]  = ctx->qcoeff_pbuf[i][n];
 147     ctx->dqcoeff_pbuf[i][m] = ctx->dqcoeff_pbuf[i][n];
 148     ctx->eobs_pbuf[i][m]    = ctx->eobs_pbuf[i][n];
 149
 150     ctx->coeff_pbuf[i][n]   = p->coeff;
 151     ctx->qcoeff_pbuf[i][n]  = p->qcoeff;
 152     ctx->dqcoeff_pbuf[i][n] = pd->dqcoeff;
 153     ctx->eobs_pbuf[i][n]    = p->eobs;
 154   }
 155 }
 156
 157 static void model_rd_for_sb(VP10_COMP *cpi, BLOCK_SIZE bsize,
 158                             MACROBLOCK *x, MACROBLOCKD *xd,
 159                             int *out_rate_sum, int64_t *out_dist_sum,
 160                             int *skip_txfm_sb, int64_t *skip_sse_sb) {
 161   // Note our transform coeffs are 8 times an orthogonal transform.
 162   // Hence quantizer step is also 8 times. To get effective quantizer
 163   // we need to divide by 8 before sending to modeling function.
 164   int i;
 165   int64_t rate_sum = 0;
 166   int64_t dist_sum = 0;
 167   const int ref = xd->mi[0]->mbmi.ref_frame[0];
 168   unsigned int sse;
 169   unsigned int var = 0;
 170   unsigned int sum_sse = 0;
 171   int64_t total_sse = 0;
 172   int skip_flag = 1;
 173   const int shift = 6;
 174   int rate;
 175   int64_t dist;
 176   const int dequant_shift =
 177 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 178       (xd->cur_buf->flags & YV12_FLAG_HIGHBITDEPTH) ?
 179           xd->bd - 5 :
 180 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 181           3;
 182
 183   x->pred_sse[ref] = 0;
 184
 185   for (i = 0; i < MAX_MB_PLANE; ++i) {
 186     struct macroblock_plane *const p = &x->plane[i];
 187     struct macroblockd_plane *const pd = &xd->plane[i];
 188     const BLOCK_SIZE bs = get_plane_block_size(bsize, pd);
 189     const TX_SIZE max_tx_size = max_txsize_lookup[bs];
 190     const BLOCK_SIZE unit_size = txsize_to_bsize[max_tx_size];
 191     const int64_t dc_thr = p->quant_thred[0] >> shift;
 192     const int64_t ac_thr = p->quant_thred[1] >> shift;
 193     // The low thresholds are used to measure if the prediction errors are
 194     // low enough so that we can skip the mode search.
 195     const int64_t low_dc_thr = MIN(50, dc_thr >> 2);
 196     const int64_t low_ac_thr = MIN(80, ac_thr >> 2);
 197     int bw = 1 << (b_width_log2_lookup[bs] - b_width_log2_lookup[unit_size]);
 198     int bh = 1 << (b_height_log2_lookup[bs] - b_width_log2_lookup[unit_size]);
 199     int idx, idy;
 200     int lw = b_width_log2_lookup[unit_size] + 2;
 201     int lh = b_height_log2_lookup[unit_size] + 2;
 202
 203     sum_sse = 0;
 204
 205     for (idy = 0; idy < bh; ++idy) {
 206       for (idx = 0; idx < bw; ++idx) {
 207         uint8_t *src = p->src.buf + (idy * p->src.stride << lh) + (idx << lw);
 208         uint8_t *dst = pd->dst.buf + (idy * pd->dst.stride << lh) + (idx << lh);
 209         int block_idx = (idy << 1) + idx;
 210         int low_err_skip = 0;
 211
 212         var = cpi->fn_ptr[unit_size].vf(src, p->src.stride,
 213                                         dst, pd->dst.stride, &sse);
 214         x->bsse[(i << 2) + block_idx] = sse;
 215         sum_sse += sse;
 216
 217         x->skip_txfm[(i << 2) + block_idx] = SKIP_TXFM_NONE;
 218         if (!x->select_tx_size) {
 219           // Check if all ac coefficients can be quantized to zero.
 220           if (var < ac_thr || var == 0) {
 221             x->skip_txfm[(i << 2) + block_idx] = SKIP_TXFM_AC_ONLY;
 222
 223             // Check if dc coefficient can be quantized to zero.
 224             if (sse - var < dc_thr || sse == var) {
 225               x->skip_txfm[(i << 2) + block_idx] = SKIP_TXFM_AC_DC;
 226
 227               if (!sse || (var < low_ac_thr && sse - var < low_dc_thr))
 228                 low_err_skip = 1;
 229             }
 230           }
 231         }
 232
 233         if (skip_flag && !low_err_skip)
 234           skip_flag = 0;
 235
 236         if (i == 0)
 237           x->pred_sse[ref] += sse;
 238       }
 239     }
 240
 241     total_sse += sum_sse;
 242
 243     // Fast approximate the modelling function.
 244     if (cpi->sf.simple_model_rd_from_var) {
 245       int64_t rate;
 246       const int64_t square_error = sum_sse;
 247       int quantizer = (pd->dequant[1] >> dequant_shift);
 248
 249       if (quantizer < 120)
 250         rate = (square_error * (280 - quantizer)) >> 8;
 251       else
 252         rate = 0;
 253       dist = (square_error * quantizer) >> 8;
 254       rate_sum += rate;
 255       dist_sum += dist;
 256     } else {
 257       vp10_model_rd_from_var_lapndz(sum_sse, num_pels_log2_lookup[bs],
 258                                    pd->dequant[1] >> dequant_shift,
 259                                    &rate, &dist);
 260       rate_sum += rate;
 261       dist_sum += dist;
 262     }
 263   }
 264
 265   *skip_txfm_sb = skip_flag;
 266   *skip_sse_sb = total_sse << 4;
 267   *out_rate_sum = (int)rate_sum;
 268   *out_dist_sum = dist_sum << 4;
 269 }
 270
 271 int64_t vp10_block_error_c(const tran_low_t *coeff, const tran_low_t *dqcoeff,
 272                           intptr_t block_size, int64_t *ssz) {
 273   int i;
 274   int64_t error = 0, sqcoeff = 0;
 275
 276   for (i = 0; i < block_size; i++) {
 277     const int diff = coeff[i] - dqcoeff[i];
 278     error +=  diff * diff;
 279     sqcoeff += coeff[i] * coeff[i];
 280   }
 281
 282   *ssz = sqcoeff;
 283   return error;
 284 }
 285
 286 int64_t vp10_block_error_fp_c(const int16_t *coeff, const int16_t *dqcoeff,
 287                              int block_size) {
 288   int i;
 289   int64_t error = 0;
 290
 291   for (i = 0; i < block_size; i++) {
 292     const int diff = coeff[i] - dqcoeff[i];
 293     error +=  diff * diff;
 294   }
 295
 296   return error;
 297 }
 298
 299 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 300 int64_t vp10_highbd_block_error_c(const tran_low_t *coeff,
 301                                  const tran_low_t *dqcoeff,
 302                                  intptr_t block_size,
 303                                  int64_t *ssz, int bd) {
 304   int i;
 305   int64_t error = 0, sqcoeff = 0;
 306   int shift = 2 * (bd - 8);
 307   int rounding = shift > 0 ? 1 << (shift - 1) : 0;
 308
 309   for (i = 0; i < block_size; i++) {
 310     const int64_t diff = coeff[i] - dqcoeff[i];
 311     error +=  diff * diff;
 312     sqcoeff += (int64_t)coeff[i] * (int64_t)coeff[i];
 313   }
 314   assert(error >= 0 && sqcoeff >= 0);
 315   error = (error + rounding) >> shift;
 316   sqcoeff = (sqcoeff + rounding) >> shift;
 317
 318   *ssz = sqcoeff;
 319   return error;
 320 }
 321 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 322
 323 /* The trailing '0' is a terminator which is used inside cost_coeffs() to
 324  * decide whether to include cost of a trailing EOB node or not (i.e. we
 325  * can skip this if the last coefficient in this transform block, e.g. the
 326  * 16th coefficient in a 4x4 block or the 64th coefficient in a 8x8 block,
 327  * were non-zero). */
 328 static const int16_t band_counts[TX_SIZES][8] = {
 329   { 1, 2, 3, 4,  3,   16 - 13, 0 },
 330   { 1, 2, 3, 4, 11,   64 - 21, 0 },
 331   { 1, 2, 3, 4, 11,  256 - 21, 0 },
 332   { 1, 2, 3, 4, 11, 1024 - 21, 0 },
 333 };
 334 static int cost_coeffs(MACROBLOCK *x,
 335                        int plane, int block,
 336                        ENTROPY_CONTEXT *A, ENTROPY_CONTEXT *L,
 337                        TX_SIZE tx_size,
 338                        const int16_t *scan, const int16_t *nb,
 339                        int use_fast_coef_costing) {
 340   MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
 341   MB_MODE_INFO *mbmi = &xd->mi[0]->mbmi;
 342   const struct macroblock_plane *p = &x->plane[plane];
 343   const struct macroblockd_plane *pd = &xd->plane[plane];
 344   const PLANE_TYPE type = pd->plane_type;
 345   const int16_t *band_count = &band_counts[tx_size][1];
 346   const int eob = p->eobs[block];
 347   const tran_low_t *const qcoeff = BLOCK_OFFSET(p->qcoeff, block);
 348   unsigned int (*token_costs)[2][COEFF_CONTEXTS][ENTROPY_TOKENS] =
 349                    x->token_costs[tx_size][type][is_inter_block(mbmi)];
 350   uint8_t token_cache[32 * 32];
 351   int pt = combine_entropy_contexts(*A, *L);
 352   int c, cost;
 353 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 354   const int16_t *cat6_high_cost = vp10_get_high_cost_table(xd->bd);
 355 #else
 356   const int16_t *cat6_high_cost = vp10_get_high_cost_table(8);
 357 #endif
 358
 359   // Check for consistency of tx_size with mode info
 360   assert(type == PLANE_TYPE_Y ? mbmi->tx_size == tx_size
 361                               : get_uv_tx_size(mbmi, pd) == tx_size);
 362
 363   if (eob == 0) {
 364     // single eob token
 365     cost = token_costs[0][0][pt][EOB_TOKEN];
 366     c = 0;
 367   } else {
 368     int band_left = *band_count++;
 369
 370     // dc token
 371     int v = qcoeff[0];
 372     int16_t prev_t;
 373     EXTRABIT e;
 374     vp10_get_token_extra(v, &prev_t, &e);
 375     cost = (*token_costs)[0][pt][prev_t] +
 376         vp10_get_cost(prev_t, e, cat6_high_cost);
 377
 378     token_cache[0] = vp10_pt_energy_class[prev_t];
 379     ++token_costs;
 380
 381     // ac tokens
 382     for (c = 1; c < eob; c++) {
 383       const int rc = scan[c];
 384       int16_t t;
 385
 386       v = qcoeff[rc];
 387       vp10_get_token_extra(v, &t, &e);
 388       if (use_fast_coef_costing) {
 389         cost += (*token_costs)[!prev_t][!prev_t][t] +
 390             vp10_get_cost(t, e, cat6_high_cost);
 391       } else {
 392         pt = get_coef_context(nb, token_cache, c);
 393         cost += (*token_costs)[!prev_t][pt][t] +
 394             vp10_get_cost(t, e, cat6_high_cost);
 395         token_cache[rc] = vp10_pt_energy_class[t];
 396       }
 397       prev_t = t;
 398       if (!--band_left) {
 399         band_left = *band_count++;
 400         ++token_costs;
 401       }
 402     }
 403
 404     // eob token
 405     if (band_left) {
 406       if (use_fast_coef_costing) {
 407         cost += (*token_costs)[0][!prev_t][EOB_TOKEN];
 408       } else {
 409         pt = get_coef_context(nb, token_cache, c);
 410         cost += (*token_costs)[0][pt][EOB_TOKEN];
 411       }
 412     }
 413   }
 414
 415   // is eob first coefficient;
 416   *A = *L = (c > 0);
 417
 418   return cost;
 419 }
 420
 421 static void dist_block(MACROBLOCK *x, int plane, int block, TX_SIZE tx_size,
 422                        int64_t *out_dist, int64_t *out_sse) {
 423   const int ss_txfrm_size = tx_size << 1;
 424   MACROBLOCKD* const xd = &x->e_mbd;
 425   const struct macroblock_plane *const p = &x->plane[plane];
 426   const struct macroblockd_plane *const pd = &xd->plane[plane];
 427   int64_t this_sse;
 428   int shift = tx_size == TX_32X32 ? 0 : 2;
 429   tran_low_t *const coeff = BLOCK_OFFSET(p->coeff, block);
 430   tran_low_t *const dqcoeff = BLOCK_OFFSET(pd->dqcoeff, block);
 431 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 432   const int bd = (xd->cur_buf->flags & YV12_FLAG_HIGHBITDEPTH) ? xd->bd : 8;
 433   *out_dist = vp10_highbd_block_error(coeff, dqcoeff, 16 << ss_txfrm_size,
 434                                      &this_sse, bd) >> shift;
 435 #else
 436   *out_dist = vp10_block_error(coeff, dqcoeff, 16 << ss_txfrm_size,
 437                               &this_sse) >> shift;
 438 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 439   *out_sse = this_sse >> shift;
 440
 441   if (x->skip_encode && !is_inter_block(&xd->mi[0]->mbmi)) {
 442     // TODO(jingning): tune the model to better capture the distortion.
 443     int64_t p = (pd->dequant[1] * pd->dequant[1] *
 444                     (1 << ss_txfrm_size)) >>
 445 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 446                         (shift + 2 + (bd - 8) * 2);
 447 #else
 448                         (shift + 2);
 449 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 450     *out_dist += (p >> 4);
 451     *out_sse  += p;
 452   }
 453 }
 454
 455 static int rate_block(int plane, int block, BLOCK_SIZE plane_bsize,
 456                       TX_SIZE tx_size, struct rdcost_block_args* args) {
 457   int x_idx, y_idx;
 458   txfrm_block_to_raster_xy(plane_bsize, tx_size, block, &x_idx, &y_idx);
 459
 460   return cost_coeffs(args->x, plane, block, args->t_above + x_idx,
 461                      args->t_left + y_idx, tx_size,
 462                      args->so->scan, args->so->neighbors,
 463                      args->use_fast_coef_costing);
 464 }
 465
 466 static void block_rd_txfm(int plane, int block, BLOCK_SIZE plane_bsize,
 467                           TX_SIZE tx_size, void *arg) {
 468   struct rdcost_block_args *args = arg;
 469   MACROBLOCK *const x = args->x;
 470   MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
 471   MB_MODE_INFO *const mbmi = &xd->mi[0]->mbmi;
 472   int64_t rd1, rd2, rd;
 473   int rate;
 474   int64_t dist;
 475   int64_t sse;
 476
 477   if (args->exit_early)
 478     return;
 479
 480   if (!is_inter_block(mbmi)) {
 481     struct encode_b_args arg = {x, NULL, &mbmi->skip};
 482     vp10_encode_block_intra(plane, block, plane_bsize, tx_size, &arg);
 483     dist_block(x, plane, block, tx_size, &dist, &sse);
 484   } else if (max_txsize_lookup[plane_bsize] == tx_size) {
 485     if (x->skip_txfm[(plane << 2) + (block >> (tx_size << 1))] ==
 486         SKIP_TXFM_NONE) {
 487       // full forward transform and quantization
 488       vp10_xform_quant(x, plane, block, plane_bsize, tx_size);
 489       dist_block(x, plane, block, tx_size, &dist, &sse);
 490     } else if (x->skip_txfm[(plane << 2) + (block >> (tx_size << 1))] ==
 491                SKIP_TXFM_AC_ONLY) {
 492       // compute DC coefficient
 493       tran_low_t *const coeff   = BLOCK_OFFSET(x->plane[plane].coeff, block);
 494       tran_low_t *const dqcoeff = BLOCK_OFFSET(xd->plane[plane].dqcoeff, block);
 495       vp10_xform_quant_dc(x, plane, block, plane_bsize, tx_size);
 496       sse  = x->bsse[(plane << 2) + (block >> (tx_size << 1))] << 4;
 497       dist = sse;
 498       if (x->plane[plane].eobs[block]) {
 499         const int64_t orig_sse = (int64_t)coeff[0] * coeff[0];
 500         const int64_t resd_sse = coeff[0] - dqcoeff[0];
 501         int64_t dc_correct = orig_sse - resd_sse * resd_sse;
 502 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 503         dc_correct >>= ((xd->bd - 8) * 2);
 504 #endif
 505         if (tx_size != TX_32X32)
 506           dc_correct >>= 2;
 507
 508         dist = MAX(0, sse - dc_correct);
 509       }
 510     } else {
 511       // SKIP_TXFM_AC_DC
 512       // skip forward transform
 513       x->plane[plane].eobs[block] = 0;
 514       sse  = x->bsse[(plane << 2) + (block >> (tx_size << 1))] << 4;
 515       dist = sse;
 516     }
 517   } else {
 518     // full forward transform and quantization
 519     vp10_xform_quant(x, plane, block, plane_bsize, tx_size);
 520     dist_block(x, plane, block, tx_size, &dist, &sse);
 521   }
 522
 523   rd = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, 0, dist);
 524   if (args->this_rd + rd > args->best_rd) {
 525     args->exit_early = 1;
 526     return;
 527   }
 528
 529   rate = rate_block(plane, block, plane_bsize, tx_size, args);
 530   rd1 = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, rate, dist);
 531   rd2 = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, 0, sse);
 532
 533   // TODO(jingning): temporarily enabled only for luma component
 534   rd = MIN(rd1, rd2);
 535   if (plane == 0)
 536     x->zcoeff_blk[tx_size][block] = !x->plane[plane].eobs[block] ||
 537                                     (rd1 > rd2 && !xd->lossless);
 538
 539   args->this_rate += rate;
 540   args->this_dist += dist;
 541   args->this_sse += sse;
 542   args->this_rd += rd;
 543
 544   if (args->this_rd > args->best_rd) {
 545     args->exit_early = 1;
 546     return;
 547   }
 548
 549   args->skippable &= !x->plane[plane].eobs[block];
 550 }
 551
 552 static void txfm_rd_in_plane(MACROBLOCK *x,
 553                              int *rate, int64_t *distortion,
 554                              int *skippable, int64_t *sse,
 555                              int64_t ref_best_rd, int plane,
 556                              BLOCK_SIZE bsize, TX_SIZE tx_size,
 557                              int use_fast_coef_casting) {
 558   MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
 559   const struct macroblockd_plane *const pd = &xd->plane[plane];
 560   TX_TYPE tx_type;
 561   struct rdcost_block_args args;
 562   vp10_zero(args);
 563   args.x = x;
 564   args.best_rd = ref_best_rd;
 565   args.use_fast_coef_costing = use_fast_coef_casting;
 566   args.skippable = 1;
 567
 568   if (plane == 0)
 569     xd->mi[0]->mbmi.tx_size = tx_size;
 570
 571   vp10_get_entropy_contexts(bsize, tx_size, pd, args.t_above, args.t_left);
 572
 573   tx_type = get_tx_type(pd->plane_type, xd, 0);
 574   args.so = get_scan(tx_size, tx_type);
 575
 576   vp10_foreach_transformed_block_in_plane(xd, bsize, plane,
 577                                          block_rd_txfm, &args);
 578   if (args.exit_early) {
 579     *rate       = INT_MAX;
 580     *distortion = INT64_MAX;
 581     *sse        = INT64_MAX;
 582     *skippable  = 0;
 583   } else {
 584     *distortion = args.this_dist;
 585     *rate       = args.this_rate;
 586     *sse        = args.this_sse;
 587     *skippable  = args.skippable;
 588   }
 589 }
 590
 591 static void choose_largest_tx_size(VP10_COMP *cpi, MACROBLOCK *x,
 592                                    int *rate, int64_t *distortion,
 593                                    int *skip, int64_t *sse,
 594                                    int64_t ref_best_rd,
 595                                    BLOCK_SIZE bs) {
 596   const TX_SIZE max_tx_size = max_txsize_lookup[bs];
 597   VP10_COMMON *const cm = &cpi->common;
 598   const TX_SIZE largest_tx_size = tx_mode_to_biggest_tx_size[cm->tx_mode];
 599   MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
 600   MB_MODE_INFO *const mbmi = &xd->mi[0]->mbmi;
 601
 602   mbmi->tx_size = MIN(max_tx_size, largest_tx_size);
 603
 604   txfm_rd_in_plane(x, rate, distortion, skip,
 605                    sse, ref_best_rd, 0, bs,
 606                    mbmi->tx_size, cpi->sf.use_fast_coef_costing);
 607 }
 608
 609 static void choose_tx_size_from_rd(VP10_COMP *cpi, MACROBLOCK *x,
 610                                    int *rate,
 611                                    int64_t *distortion,
 612                                    int *skip,
 613                                    int64_t *psse,
 614                                    int64_t ref_best_rd,
 615                                    BLOCK_SIZE bs) {
 616   const TX_SIZE max_tx_size = max_txsize_lookup[bs];
 617   VP10_COMMON *const cm = &cpi->common;
 618   MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
 619   MB_MODE_INFO *const mbmi = &xd->mi[0]->mbmi;
 620   vpx_prob skip_prob = vp10_get_skip_prob(cm, xd);
 621   int r[TX_SIZES][2], s[TX_SIZES];
 622   int64_t d[TX_SIZES], sse[TX_SIZES];
 623   int64_t rd[TX_SIZES][2] = {{INT64_MAX, INT64_MAX},
 624                              {INT64_MAX, INT64_MAX},
 625                              {INT64_MAX, INT64_MAX},
 626                              {INT64_MAX, INT64_MAX}};
 627   int n, m;
 628   int s0, s1;
 629   int64_t best_rd = INT64_MAX;
 630   TX_SIZE best_tx = max_tx_size;
 631   int start_tx, end_tx;
 632
 633   const vpx_prob *tx_probs = get_tx_probs2(max_tx_size, xd, &cm->fc->tx_probs);
 634   assert(skip_prob > 0);
 635   s0 = vp10_cost_bit(skip_prob, 0);
 636   s1 = vp10_cost_bit(skip_prob, 1);
 637
 638   if (cm->tx_mode == TX_MODE_SELECT) {
 639     start_tx = max_tx_size;
 640     end_tx = 0;
 641   } else {
 642     TX_SIZE chosen_tx_size = MIN(max_tx_size,
 643                                  tx_mode_to_biggest_tx_size[cm->tx_mode]);
 644     start_tx = chosen_tx_size;
 645     end_tx = chosen_tx_size;
 646   }
 647
 648   for (n = start_tx; n >= end_tx; n--) {
 649     int r_tx_size = 0;
 650     for (m = 0; m <= n - (n == (int) max_tx_size); m++) {
 651       if (m == n)
 652         r_tx_size += vp10_cost_zero(tx_probs[m]);
 653       else
 654         r_tx_size += vp10_cost_one(tx_probs[m]);
 655     }
 656     txfm_rd_in_plane(x, &r[n][0], &d[n], &s[n],
 657                      &sse[n], ref_best_rd, 0, bs, n,
 658                      cpi->sf.use_fast_coef_costing);
 659     r[n][1] = r[n][0];
 660     if (r[n][0] < INT_MAX) {
 661       r[n][1] += r_tx_size;
 662     }
 663     if (d[n] == INT64_MAX || r[n][0] == INT_MAX) {
 664       rd[n][0] = rd[n][1] = INT64_MAX;
 665     } else if (s[n]) {
 666       if (is_inter_block(mbmi)) {
 667         rd[n][0] = rd[n][1] = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, s1, sse[n]);
 668       } else {
 669         rd[n][0] = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, s1, sse[n]);
 670         rd[n][1] = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, s1 + r_tx_size, sse[n]);
 671       }
 672     } else {
 673       rd[n][0] = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, r[n][0] + s0, d[n]);
 674       rd[n][1] = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, r[n][1] + s0, d[n]);
 675     }
 676
 677     // Early termination in transform size search.
 678     if (cpi->sf.tx_size_search_breakout &&
 679         (rd[n][1] == INT64_MAX ||
 680         (n < (int) max_tx_size && rd[n][1] > rd[n + 1][1]) ||
 681         s[n] == 1))
 682       break;
 683
 684     if (rd[n][1] < best_rd) {
 685       best_tx = n;
 686       best_rd = rd[n][1];
 687     }
 688   }
 689   mbmi->tx_size = best_tx;
 690
 691   *distortion = d[mbmi->tx_size];
 692   *rate       = r[mbmi->tx_size][cm->tx_mode == TX_MODE_SELECT];
 693   *skip       = s[mbmi->tx_size];
 694   *psse       = sse[mbmi->tx_size];
 695 }
 696
 697 static void super_block_yrd(VP10_COMP *cpi, MACROBLOCK *x, int *rate,
 698                             int64_t *distortion, int *skip,
 699                             int64_t *psse, BLOCK_SIZE bs,
 700                             int64_t ref_best_rd) {
 701   MACROBLOCKD *xd = &x->e_mbd;
 702   int64_t sse;
 703   int64_t *ret_sse = psse ? psse : &sse;
 704
 705   assert(bs == xd->mi[0]->mbmi.sb_type);
 706
 707   if (cpi->sf.tx_size_search_method == USE_LARGESTALL || xd->lossless) {
 708     choose_largest_tx_size(cpi, x, rate, distortion, skip, ret_sse, ref_best_rd,
 709                            bs);
 710   } else {
 711     choose_tx_size_from_rd(cpi, x, rate, distortion, skip, ret_sse,
 712                            ref_best_rd, bs);
 713   }
 714 }
 715
 716 static int conditional_skipintra(PREDICTION_MODE mode,
 717                                  PREDICTION_MODE best_intra_mode) {
 718   if (mode == D117_PRED &&
 719       best_intra_mode != V_PRED &&
 720       best_intra_mode != D135_PRED)
 721     return 1;
 722   if (mode == D63_PRED &&
 723       best_intra_mode != V_PRED &&
 724       best_intra_mode != D45_PRED)
 725     return 1;
 726   if (mode == D207_PRED &&
 727       best_intra_mode != H_PRED &&
 728       best_intra_mode != D45_PRED)
 729     return 1;
 730   if (mode == D153_PRED &&
 731       best_intra_mode != H_PRED &&
 732       best_intra_mode != D135_PRED)
 733     return 1;
 734   return 0;
 735 }
 736
 737 static int64_t rd_pick_intra4x4block(VP10_COMP *cpi, MACROBLOCK *x,
 738                                      int row, int col,
 739                                      PREDICTION_MODE *best_mode,
 740                                      const int *bmode_costs,
 741                                      ENTROPY_CONTEXT *a, ENTROPY_CONTEXT *l,
 742                                      int *bestrate, int *bestratey,
 743                                      int64_t *bestdistortion,
 744                                      BLOCK_SIZE bsize, int64_t rd_thresh) {
 745   PREDICTION_MODE mode;
 746   MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
 747   int64_t best_rd = rd_thresh;
 748   struct macroblock_plane *p = &x->plane[0];
 749   struct macroblockd_plane *pd = &xd->plane[0];
 750   const int src_stride = p->src.stride;
 751   const int dst_stride = pd->dst.stride;
 752   const uint8_t *src_init = &p->src.buf[row * 4 * src_stride + col * 4];
 753   uint8_t *dst_init = &pd->dst.buf[row * 4 * src_stride + col * 4];
 754   ENTROPY_CONTEXT ta[2], tempa[2];
 755   ENTROPY_CONTEXT tl[2], templ[2];
 756   const int num_4x4_blocks_wide = num_4x4_blocks_wide_lookup[bsize];
 757   const int num_4x4_blocks_high = num_4x4_blocks_high_lookup[bsize];
 758   int idx, idy;
 759   uint8_t best_dst[8 * 8];
 760 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 761   uint16_t best_dst16[8 * 8];
 762 #endif
 763
 764   memcpy(ta, a, sizeof(ta));
 765   memcpy(tl, l, sizeof(tl));
 766   xd->mi[0]->mbmi.tx_size = TX_4X4;
 767
 768 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 769   if (xd->cur_buf->flags & YV12_FLAG_HIGHBITDEPTH) {
 770     for (mode = DC_PRED; mode <= TM_PRED; ++mode) {
 771       int64_t this_rd;
 772       int ratey = 0;
 773       int64_t distortion = 0;
 774       int rate = bmode_costs[mode];
 775
 776       if (!(cpi->sf.intra_y_mode_mask[TX_4X4] & (1 << mode)))
 777         continue;
 778
 779       // Only do the oblique modes if the best so far is
 780       // one of the neighboring directional modes
 781       if (cpi->sf.mode_search_skip_flags & FLAG_SKIP_INTRA_DIRMISMATCH) {
 782         if (conditional_skipintra(mode, *best_mode))
 783             continue;
 784       }
 785
 786       memcpy(tempa, ta, sizeof(ta));
 787       memcpy(templ, tl, sizeof(tl));
 788
 789       for (idy = 0; idy < num_4x4_blocks_high; ++idy) {
 790         for (idx = 0; idx < num_4x4_blocks_wide; ++idx) {
 791           const int block = (row + idy) * 2 + (col + idx);
 792           const uint8_t *const src = &src_init[idx * 4 + idy * 4 * src_stride];
 793           uint8_t *const dst = &dst_init[idx * 4 + idy * 4 * dst_stride];
 794           int16_t *const src_diff = vp10_raster_block_offset_int16(BLOCK_8X8,
 795                                                                   block,
 796                                                                   p->src_diff);
 797           tran_low_t *const coeff = BLOCK_OFFSET(x->plane[0].coeff, block);
 798           xd->mi[0]->bmi[block].as_mode = mode;
 799           vp10_predict_intra_block(xd, 1, TX_4X4, mode,
 800                                   x->skip_encode ? src : dst,
 801                                   x->skip_encode ? src_stride : dst_stride,
 802                                   dst, dst_stride,
 803                                   col + idx, row + idy, 0);
 804           vpx_highbd_subtract_block(4, 4, src_diff, 8, src, src_stride,
 805                                     dst, dst_stride, xd->bd);
 806           if (xd->lossless) {
 807             TX_TYPE tx_type = get_tx_type(PLANE_TYPE_Y, xd, block);
 808             const scan_order *so = get_scan(TX_4X4, tx_type);
 809             vp10_highbd_fwd_txfm_4x4(src_diff, coeff, 8, DCT_DCT,
 810                                      vp10_highbd_fwht4x4);
 811             vp10_regular_quantize_b_4x4(x, 0, block, so->scan, so->iscan);
 812             ratey += cost_coeffs(x, 0, block, tempa + idx, templ + idy, TX_4X4,
 813                                  so->scan, so->neighbors,
 814                                  cpi->sf.use_fast_coef_costing);
 815             if (RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, ratey, distortion) >= best_rd)
 816               goto next_highbd;
 817             vp10_highbd_inv_txfm_add_4x4(BLOCK_OFFSET(pd->dqcoeff, block),
 818                                          dst, dst_stride, p->eobs[block],
 819                                          xd->bd, DCT_DCT,
 820                                          vp10_highbd_iwht4x4_add);
 821           } else {
 822             int64_t unused;
 823             TX_TYPE tx_type = get_tx_type(PLANE_TYPE_Y, xd, block);
 824             const scan_order *so = get_scan(TX_4X4, tx_type);
 825             vp10_highbd_fwd_txfm_4x4(src_diff, coeff, 8, tx_type,
 826                                      vpx_highbd_fdct4x4);
 827             vp10_regular_quantize_b_4x4(x, 0, block, so->scan, so->iscan);
 828             ratey += cost_coeffs(x, 0, block, tempa + idx, templ + idy, TX_4X4,
 829                                  so->scan, so->neighbors,
 830                                  cpi->sf.use_fast_coef_costing);
 831             distortion += vp10_highbd_block_error(
 832                 coeff, BLOCK_OFFSET(pd->dqcoeff, block),
 833                 16, &unused, xd->bd) >> 2;
 834             if (RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, ratey, distortion) >= best_rd)
 835               goto next_highbd;
 836             vp10_highbd_inv_txfm_add_4x4(BLOCK_OFFSET(pd->dqcoeff, block),
 837                                          dst, dst_stride, p->eobs[block],
 838                                          xd->bd, tx_type,
 839                                          vp10_highbd_idct4x4_add);
 840           }
 841         }
 842       }
 843
 844       rate += ratey;
 845       this_rd = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, rate, distortion);
 846
 847       if (this_rd < best_rd) {
 848         *bestrate = rate;
 849         *bestratey = ratey;
 850         *bestdistortion = distortion;
 851         best_rd = this_rd;
 852         *best_mode = mode;
 853         memcpy(a, tempa, sizeof(tempa));
 854         memcpy(l, templ, sizeof(templ));
 855         for (idy = 0; idy < num_4x4_blocks_high * 4; ++idy) {
 856           memcpy(best_dst16 + idy * 8,
 857                  CONVERT_TO_SHORTPTR(dst_init + idy * dst_stride),
 858                  num_4x4_blocks_wide * 4 * sizeof(uint16_t));
 859         }
 860       }
 861     next_highbd:
 862       {}
 863     }
 864     if (best_rd >= rd_thresh || x->skip_encode)
 865       return best_rd;
 866
 867     for (idy = 0; idy < num_4x4_blocks_high * 4; ++idy) {
 868       memcpy(CONVERT_TO_SHORTPTR(dst_init + idy * dst_stride),
 869              best_dst16 + idy * 8,
 870              num_4x4_blocks_wide * 4 * sizeof(uint16_t));
 871     }
 872
 873     return best_rd;
 874   }
 875 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 876
 877   for (mode = DC_PRED; mode <= TM_PRED; ++mode) {
 878     int64_t this_rd;
 879     int ratey = 0;
 880     int64_t distortion = 0;
 881     int rate = bmode_costs[mode];
 882
 883     if (!(cpi->sf.intra_y_mode_mask[TX_4X4] & (1 << mode)))
 884       continue;
 885
 886     // Only do the oblique modes if the best so far is
 887     // one of the neighboring directional modes
 888     if (cpi->sf.mode_search_skip_flags & FLAG_SKIP_INTRA_DIRMISMATCH) {
 889       if (conditional_skipintra(mode, *best_mode))
 890           continue;
 891     }
 892
 893     memcpy(tempa, ta, sizeof(ta));
 894     memcpy(templ, tl, sizeof(tl));
 895
 896     for (idy = 0; idy < num_4x4_blocks_high; ++idy) {
 897       for (idx = 0; idx < num_4x4_blocks_wide; ++idx) {
 898         const int block = (row + idy) * 2 + (col + idx);
 899         const uint8_t *const src = &src_init[idx * 4 + idy * 4 * src_stride];
 900         uint8_t *const dst = &dst_init[idx * 4 + idy * 4 * dst_stride];
 901         int16_t *const src_diff =
 902             vp10_raster_block_offset_int16(BLOCK_8X8, block, p->src_diff);
 903         tran_low_t *const coeff = BLOCK_OFFSET(x->plane[0].coeff, block);
 904         xd->mi[0]->bmi[block].as_mode = mode;
 905         vp10_predict_intra_block(xd, 1, TX_4X4, mode,
 906                                 x->skip_encode ? src : dst,
 907                                 x->skip_encode ? src_stride : dst_stride,
 908                                 dst, dst_stride, col + idx, row + idy, 0);
 909         vpx_subtract_block(4, 4, src_diff, 8, src, src_stride, dst, dst_stride);
 910
 911         if (xd->lossless) {
 912           TX_TYPE tx_type = get_tx_type(PLANE_TYPE_Y, xd, block);
 913           const scan_order *so = get_scan(TX_4X4, tx_type);
 914           vp10_fwd_txfm_4x4(src_diff, coeff, 8, DCT_DCT, vp10_fwht4x4);
 915           vp10_regular_quantize_b_4x4(x, 0, block, so->scan, so->iscan);
 916           ratey += cost_coeffs(x, 0, block, tempa + idx, templ + idy, TX_4X4,
 917                                so->scan, so->neighbors,
 918                                cpi->sf.use_fast_coef_costing);
 919           if (RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, ratey, distortion) >= best_rd)
 920             goto next;
 921           vp10_inv_txfm_add_4x4(BLOCK_OFFSET(pd->dqcoeff, block),
 922                                 dst, dst_stride, p->eobs[block], DCT_DCT,
 923                                 vp10_iwht4x4_add);
 924         } else {
 925           int64_t unused;
 926           TX_TYPE tx_type = get_tx_type(PLANE_TYPE_Y, xd, block);
 927           const scan_order *so = get_scan(TX_4X4, tx_type);
 928           vp10_fwd_txfm_4x4(src_diff, coeff, 8, tx_type, vpx_fdct4x4);
 929           vp10_regular_quantize_b_4x4(x, 0, block, so->scan, so->iscan);
 930           ratey += cost_coeffs(x, 0, block, tempa + idx, templ + idy, TX_4X4,
 931                              so->scan, so->neighbors,
 932                              cpi->sf.use_fast_coef_costing);
 933           distortion += vp10_block_error(coeff, BLOCK_OFFSET(pd->dqcoeff, block),
 934                                         16, &unused) >> 2;
 935           if (RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, ratey, distortion) >= best_rd)
 936             goto next;
 937           vp10_inv_txfm_add_4x4(BLOCK_OFFSET(pd->dqcoeff, block),
 938                                 dst, dst_stride, p->eobs[block], tx_type,
 939                                 vp10_idct4x4_add);
 940         }
 941       }
 942     }
 943
 944     rate += ratey;
 945     this_rd = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, rate, distortion);
 946
 947     if (this_rd < best_rd) {
 948       *bestrate = rate;
 949       *bestratey = ratey;
 950       *bestdistortion = distortion;
 951       best_rd = this_rd;
 952       *best_mode = mode;
 953       memcpy(a, tempa, sizeof(tempa));
 954       memcpy(l, templ, sizeof(templ));
 955       for (idy = 0; idy < num_4x4_blocks_high * 4; ++idy)
 956         memcpy(best_dst + idy * 8, dst_init + idy * dst_stride,
 957                num_4x4_blocks_wide * 4);
 958     }
 959   next:
 960     {}
 961   }
 962
 963   if (best_rd >= rd_thresh || x->skip_encode)
 964     return best_rd;
 965
 966   for (idy = 0; idy < num_4x4_blocks_high * 4; ++idy)
 967     memcpy(dst_init + idy * dst_stride, best_dst + idy * 8,
 968            num_4x4_blocks_wide * 4);
 969
 970   return best_rd;
 971 }
 972
 973 static int64_t rd_pick_intra_sub_8x8_y_mode(VP10_COMP *cpi, MACROBLOCK *mb,
 974                                             int *rate, int *rate_y,
 975                                             int64_t *distortion,
 976                                             int64_t best_rd) {
 977   int i, j;
 978   const MACROBLOCKD *const xd = &mb->e_mbd;
 979   MODE_INFO *const mic = xd->mi[0];
 980   const MODE_INFO *above_mi = xd->above_mi;
 981   const MODE_INFO *left_mi = xd->left_mi;
 982   const BLOCK_SIZE bsize = xd->mi[0]->mbmi.sb_type;
 983   const int num_4x4_blocks_wide = num_4x4_blocks_wide_lookup[bsize];
 984   const int num_4x4_blocks_high = num_4x4_blocks_high_lookup[bsize];
 985   int idx, idy;
 986   int cost = 0;
 987   int64_t total_distortion = 0;
 988   int tot_rate_y = 0;
 989   int64_t total_rd = 0;
 990   ENTROPY_CONTEXT t_above[4], t_left[4];
 991   const int *bmode_costs = cpi->mbmode_cost;
 992
 993   memcpy(t_above, xd->plane[0].above_context, sizeof(t_above));
 994   memcpy(t_left, xd->plane[0].left_context, sizeof(t_left));
 995
 996   // Pick modes for each sub-block (of size 4x4, 4x8, or 8x4) in an 8x8 block.
 997   for (idy = 0; idy < 2; idy += num_4x4_blocks_high) {
 998     for (idx = 0; idx < 2; idx += num_4x4_blocks_wide) {
 999       PREDICTION_MODE best_mode = DC_PRED;
1000       int r = INT_MAX, ry = INT_MAX;
1001       int64_t d = INT64_MAX, this_rd = INT64_MAX;
1002       i = idy * 2 + idx;
1003       if (cpi->common.frame_type == KEY_FRAME) {
1004         const PREDICTION_MODE A = vp10_above_block_mode(mic, above_mi, i);
1005         const PREDICTION_MODE L = vp10_left_block_mode(mic, left_mi, i);
1006
1007         bmode_costs  = cpi->y_mode_costs[A][L];
1008       }
1009
1010       this_rd = rd_pick_intra4x4block(cpi, mb, idy, idx, &best_mode,
1011                                       bmode_costs, t_above + idx, t_left + idy,
1012                                       &r, &ry, &d, bsize, best_rd - total_rd);
1013       if (this_rd >= best_rd - total_rd)
1014         return INT64_MAX;
1015
1016       total_rd += this_rd;
1017       cost += r;
1018       total_distortion += d;
1019       tot_rate_y += ry;
1020
1021       mic->bmi[i].as_mode = best_mode;
1022       for (j = 1; j < num_4x4_blocks_high; ++j)
1023         mic->bmi[i + j * 2].as_mode = best_mode;
1024       for (j = 1; j < num_4x4_blocks_wide; ++j)
1025         mic->bmi[i + j].as_mode = best_mode;
1026
1027       if (total_rd >= best_rd)
1028         return INT64_MAX;
1029     }
1030   }
1031
1032   *rate = cost;
1033   *rate_y = tot_rate_y;
1034   *distortion = total_distortion;
1035   mic->mbmi.mode = mic->bmi[3].as_mode;
1036
1037   return RDCOST(mb->rdmult, mb->rddiv, cost, total_distortion);
1038 }
1039
1040 // This function is used only for intra_only frames
1041 static int64_t rd_pick_intra_sby_mode(VP10_COMP *cpi, MACROBLOCK *x,
1042                                       int *rate, int *rate_tokenonly,
1043                                       int64_t *distortion, int *skippable,
1044                                       BLOCK_SIZE bsize,
1045                                       int64_t best_rd) {
1046   PREDICTION_MODE mode;
1047   PREDICTION_MODE mode_selected = DC_PRED;
1048   MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
1049   MODE_INFO *const mic = xd->mi[0];
1050   int this_rate, this_rate_tokenonly, s;
1051   int64_t this_distortion, this_rd;
1052   TX_SIZE best_tx = TX_4X4;
1053   int *bmode_costs;
1054   const MODE_INFO *above_mi = xd->above_mi;
1055   const MODE_INFO *left_mi = xd->left_mi;
1056   const PREDICTION_MODE A = vp10_above_block_mode(mic, above_mi, 0);
1057   const PREDICTION_MODE L = vp10_left_block_mode(mic, left_mi, 0);
1058   bmode_costs = cpi->y_mode_costs[A][L];
1059
1060   memset(x->skip_txfm, SKIP_TXFM_NONE, sizeof(x->skip_txfm));
1061   /* Y Search for intra prediction mode */
1062   for (mode = DC_PRED; mode <= TM_PRED; mode++) {
1063     mic->mbmi.mode = mode;
1064
1065     super_block_yrd(cpi, x, &this_rate_tokenonly, &this_distortion,
1066         &s, NULL, bsize, best_rd);
1067
1068     if (this_rate_tokenonly == INT_MAX)
1069       continue;
1070
1071     this_rate = this_rate_tokenonly + bmode_costs[mode];
1072     this_rd = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, this_rate, this_distortion);
1073
1074     if (this_rd < best_rd) {
1075       mode_selected   = mode;
1076       best_rd         = this_rd;
1077       best_tx         = mic->mbmi.tx_size;
1078       *rate           = this_rate;
1079       *rate_tokenonly = this_rate_tokenonly;
1080       *distortion     = this_distortion;
1081       *skippable      = s;
1082     }
1083   }
1084
1085   mic->mbmi.mode = mode_selected;
1086   mic->mbmi.tx_size = best_tx;
1087
1088   return best_rd;
1089 }
1090
1091 // Return value 0: early termination triggered, no valid rd cost available;
1092 //              1: rd cost values are valid.
1093 static int super_block_uvrd(const VP10_COMP *cpi, MACROBLOCK *x,
1094                             int *rate, int64_t *distortion, int *skippable,
1095                             int64_t *sse, BLOCK_SIZE bsize,
1096                             int64_t ref_best_rd) {
1097   MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
1098   MB_MODE_INFO *const mbmi = &xd->mi[0]->mbmi;
1099   const TX_SIZE uv_tx_size = get_uv_tx_size(mbmi, &xd->plane[1]);
1100   int plane;
1101   int pnrate = 0, pnskip = 1;
1102   int64_t pndist = 0, pnsse = 0;
1103   int is_cost_valid = 1;
1104
1105   if (ref_best_rd < 0)
1106     is_cost_valid = 0;
1107
1108   if (is_inter_block(mbmi) && is_cost_valid) {
1109     int plane;
1110     for (plane = 1; plane < MAX_MB_PLANE; ++plane)
1111       vp10_subtract_plane(x, bsize, plane);
1112   }
1113
1114   *rate = 0;
1115   *distortion = 0;
1116   *sse = 0;
1117   *skippable = 1;
1118
1119   for (plane = 1; plane < MAX_MB_PLANE; ++plane) {
1120     txfm_rd_in_plane(x, &pnrate, &pndist, &pnskip, &pnsse,
1121                      ref_best_rd, plane, bsize, uv_tx_size,
1122                      cpi->sf.use_fast_coef_costing);
1123     if (pnrate == INT_MAX) {
1124       is_cost_valid = 0;
1125       break;
1126     }
1127     *rate += pnrate;
1128     *distortion += pndist;
1129     *sse += pnsse;
1130     *skippable &= pnskip;
1131   }
1132
1133   if (!is_cost_valid) {
1134     // reset cost value
1135     *rate = INT_MAX;
1136     *distortion = INT64_MAX;
1137     *sse = INT64_MAX;
1138     *skippable = 0;
1139   }
1140
1141   return is_cost_valid;
1142 }
1143
1144 static int64_t rd_pick_intra_sbuv_mode(VP10_COMP *cpi, MACROBLOCK *x,
1145                                        PICK_MODE_CONTEXT *ctx,
1146                                        int *rate, int *rate_tokenonly,
1147                                        int64_t *distortion, int *skippable,
1148                                        BLOCK_SIZE bsize, TX_SIZE max_tx_size) {
1149   MACROBLOCKD *xd = &x->e_mbd;
1150   PREDICTION_MODE mode;
1151   PREDICTION_MODE mode_selected = DC_PRED;
1152   int64_t best_rd = INT64_MAX, this_rd;
1153   int this_rate_tokenonly, this_rate, s;
1154   int64_t this_distortion, this_sse;
1155
1156   memset(x->skip_txfm, SKIP_TXFM_NONE, sizeof(x->skip_txfm));
1157   for (mode = DC_PRED; mode <= TM_PRED; ++mode) {
1158     if (!(cpi->sf.intra_uv_mode_mask[max_tx_size] & (1 << mode)))
1159       continue;
1160
1161     xd->mi[0]->mbmi.uv_mode = mode;
1162
1163     if (!super_block_uvrd(cpi, x, &this_rate_tokenonly,
1164                           &this_distortion, &s, &this_sse, bsize, best_rd))
1165       continue;
1166     this_rate = this_rate_tokenonly +
1167                 cpi->intra_uv_mode_cost[cpi->common.frame_type][mode];
1168     this_rd = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, this_rate, this_distortion);
1169
1170     if (this_rd < best_rd) {
1171       mode_selected   = mode;
1172       best_rd         = this_rd;
1173       *rate           = this_rate;
1174       *rate_tokenonly = this_rate_tokenonly;
1175       *distortion     = this_distortion;
1176       *skippable      = s;
1177       if (!x->select_tx_size)
1178         swap_block_ptr(x, ctx, 2, 0, 1, MAX_MB_PLANE);
1179     }
1180   }
1181
1182   xd->mi[0]->mbmi.uv_mode = mode_selected;
1183   return best_rd;
1184 }
1185
1186 static int64_t rd_sbuv_dcpred(const VP10_COMP *cpi, MACROBLOCK *x,
1187                               int *rate, int *rate_tokenonly,
1188                               int64_t *distortion, int *skippable,
1189                               BLOCK_SIZE bsize) {
1190   const VP10_COMMON *cm = &cpi->common;
1191   int64_t unused;
1192
1193   x->e_mbd.mi[0]->mbmi.uv_mode = DC_PRED;
1194   memset(x->skip_txfm, SKIP_TXFM_NONE, sizeof(x->skip_txfm));
1195   super_block_uvrd(cpi, x, rate_tokenonly, distortion,
1196                    skippable, &unused, bsize, INT64_MAX);
1197   *rate = *rate_tokenonly + cpi->intra_uv_mode_cost[cm->frame_type][DC_PRED];
1198   return RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, *rate, *distortion);
1199 }
1200
1201 static void choose_intra_uv_mode(VP10_COMP *cpi, MACROBLOCK *const x,
1202                                  PICK_MODE_CONTEXT *ctx,
1203                                  BLOCK_SIZE bsize, TX_SIZE max_tx_size,
1204                                  int *rate_uv, int *rate_uv_tokenonly,
1205                                  int64_t *dist_uv, int *skip_uv,
1206                                  PREDICTION_MODE *mode_uv) {
1207   // Use an estimated rd for uv_intra based on DC_PRED if the
1208   // appropriate speed flag is set.
1209   if (cpi->sf.use_uv_intra_rd_estimate) {
1210     rd_sbuv_dcpred(cpi, x, rate_uv, rate_uv_tokenonly, dist_uv,
1211                    skip_uv, bsize < BLOCK_8X8 ? BLOCK_8X8 : bsize);
1212   // Else do a proper rd search for each possible transform size that may
1213   // be considered in the main rd loop.
1214   } else {
1215     rd_pick_intra_sbuv_mode(cpi, x, ctx,
1216                             rate_uv, rate_uv_tokenonly, dist_uv, skip_uv,
1217                             bsize < BLOCK_8X8 ? BLOCK_8X8 : bsize, max_tx_size);
1218   }
1219   *mode_uv = x->e_mbd.mi[0]->mbmi.uv_mode;
1220 }
1221
1222 static int cost_mv_ref(const VP10_COMP *cpi, PREDICTION_MODE mode,
1223                        int mode_context) {
1224   assert(is_inter_mode(mode));
1225   return cpi->inter_mode_cost[mode_context][INTER_OFFSET(mode)];
1226 }
1227
1228 static int set_and_cost_bmi_mvs(VP10_COMP *cpi, MACROBLOCK *x, MACROBLOCKD *xd,
1229                                 int i,
1230                                 PREDICTION_MODE mode, int_mv this_mv[2],
1231                                 int_mv frame_mv[MB_MODE_COUNT][MAX_REF_FRAMES],
1232                                 int_mv seg_mvs[MAX_REF_FRAMES],
1233                                 int_mv *best_ref_mv[2], const int *mvjcost,
1234                                 int *mvcost[2]) {
1235   MODE_INFO *const mic = xd->mi[0];
1236   const MB_MODE_INFO *const mbmi = &mic->mbmi;
1237   const MB_MODE_INFO_EXT *const mbmi_ext = x->mbmi_ext;
1238   int thismvcost = 0;
1239   int idx, idy;
1240   const int num_4x4_blocks_wide = num_4x4_blocks_wide_lookup[mbmi->sb_type];
1241   const int num_4x4_blocks_high = num_4x4_blocks_high_lookup[mbmi->sb_type];
1242   const int is_compound = has_second_ref(mbmi);
1243
1244   switch (mode) {
1245     case NEWMV:
1246       this_mv[0].as_int = seg_mvs[mbmi->ref_frame[0]].as_int;
1247       thismvcost += vp10_mv_bit_cost(&this_mv[0].as_mv, &best_ref_mv[0]->as_mv,
1248                                     mvjcost, mvcost, MV_COST_WEIGHT_SUB);
1249       if (is_compound) {
1250         this_mv[1].as_int = seg_mvs[mbmi->ref_frame[1]].as_int;
1251         thismvcost += vp10_mv_bit_cost(&this_mv[1].as_mv, &best_ref_mv[1]->as_mv,
1252                                       mvjcost, mvcost, MV_COST_WEIGHT_SUB);
1253       }
1254       break;
1255     case NEARMV:
1256     case NEARESTMV:
1257       this_mv[0].as_int = frame_mv[mode][mbmi->ref_frame[0]].as_int;
1258       if (is_compound)
1259         this_mv[1].as_int = frame_mv[mode][mbmi->ref_frame[1]].as_int;
1260       break;
1261     case ZEROMV:
1262       this_mv[0].as_int = 0;
1263       if (is_compound)
1264         this_mv[1].as_int = 0;
1265       break;
1266     default:
1267       break;
1268   }
1269
1270   mic->bmi[i].as_mv[0].as_int = this_mv[0].as_int;
1271   if (is_compound)
1272     mic->bmi[i].as_mv[1].as_int = this_mv[1].as_int;
1273
1274   mic->bmi[i].as_mode = mode;
1275
1276   for (idy = 0; idy < num_4x4_blocks_high; ++idy)
1277     for (idx = 0; idx < num_4x4_blocks_wide; ++idx)
1278       memmove(&mic->bmi[i + idy * 2 + idx], &mic->bmi[i], sizeof(mic->bmi[i]));
1279
1280   return cost_mv_ref(cpi, mode, mbmi_ext->mode_context[mbmi->ref_frame[0]]) +
1281             thismvcost;
1282 }
1283
1284 static int64_t encode_inter_mb_segment(VP10_COMP *cpi,
1285                                        MACROBLOCK *x,
1286                                        int64_t best_yrd,
1287                                        int i,
1288                                        int *labelyrate,
1289                                        int64_t *distortion, int64_t *sse,
1290                                        ENTROPY_CONTEXT *ta,
1291                                        ENTROPY_CONTEXT *tl,
1292                                        int mi_row, int mi_col) {
1293   int k;
1294   MACROBLOCKD *xd = &x->e_mbd;
1295   struct macroblockd_plane *const pd = &xd->plane[0];
1296   struct macroblock_plane *const p = &x->plane[0];
1297   MODE_INFO *const mi = xd->mi[0];
1298   const BLOCK_SIZE plane_bsize = get_plane_block_size(mi->mbmi.sb_type, pd);
1299   const int width = 4 * num_4x4_blocks_wide_lookup[plane_bsize];
1300   const int height = 4 * num_4x4_blocks_high_lookup[plane_bsize];
1301   int idx, idy;
1302
1303   const uint8_t *const src =
1304       &p->src.buf[vp10_raster_block_offset(BLOCK_8X8, i, p->src.stride)];
1305   uint8_t *const dst = &pd->dst.buf[vp10_raster_block_offset(BLOCK_8X8, i,
1306                                                             pd->dst.stride)];
1307   int64_t thisdistortion = 0, thissse = 0;
1308   int thisrate = 0, ref;
1309   TX_TYPE tx_type = get_tx_type(PLANE_TYPE_Y, xd, i);
1310   const scan_order *so = get_scan(TX_4X4, tx_type);
1311   const int is_compound = has_second_ref(&mi->mbmi);
1312   const InterpKernel *kernel = vp10_filter_kernels[mi->mbmi.interp_filter];
1313
1314   for (ref = 0; ref < 1 + is_compound; ++ref) {
1315     const uint8_t *pre = &pd->pre[ref].buf[vp10_raster_block_offset(BLOCK_8X8, i,
1316                                                pd->pre[ref].stride)];
1317 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
1318   if (xd->cur_buf->flags & YV12_FLAG_HIGHBITDEPTH) {
1319     vp10_highbd_build_inter_predictor(pre, pd->pre[ref].stride,
1320                                      dst, pd->dst.stride,
1321                                      &mi->bmi[i].as_mv[ref].as_mv,
1322                                      &xd->block_refs[ref]->sf, width, height,
1323                                      ref, kernel, MV_PRECISION_Q3,
1324                                      mi_col * MI_SIZE + 4 * (i % 2),
1325                                      mi_row * MI_SIZE + 4 * (i / 2), xd->bd);
1326   } else {
1327     vp10_build_inter_predictor(pre, pd->pre[ref].stride,
1328                               dst, pd->dst.stride,
1329                               &mi->bmi[i].as_mv[ref].as_mv,
1330                               &xd->block_refs[ref]->sf, width, height, ref,
1331                               kernel, MV_PRECISION_Q3,
1332                               mi_col * MI_SIZE + 4 * (i % 2),
1333                               mi_row * MI_SIZE + 4 * (i / 2));
1334   }
1335 #else
1336     vp10_build_inter_predictor(pre, pd->pre[ref].stride,
1337                               dst, pd->dst.stride,
1338                               &mi->bmi[i].as_mv[ref].as_mv,
1339                               &xd->block_refs[ref]->sf, width, height, ref,
1340                               kernel, MV_PRECISION_Q3,
1341                               mi_col * MI_SIZE + 4 * (i % 2),
1342                               mi_row * MI_SIZE + 4 * (i / 2));
1343 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
1344   }
1345
1346 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
1347   if (xd->cur_buf->flags & YV12_FLAG_HIGHBITDEPTH) {
1348     vpx_highbd_subtract_block(
1349         height, width, vp10_raster_block_offset_int16(BLOCK_8X8, i, p->src_diff),
1350         8, src, p->src.stride, dst, pd->dst.stride, xd->bd);
1351   } else {
1352     vpx_subtract_block(
1353         height, width, vp10_raster_block_offset_int16(BLOCK_8X8, i, p->src_diff),
1354         8, src, p->src.stride, dst, pd->dst.stride);
1355   }
1356 #else
1357   vpx_subtract_block(height, width,
1358                      vp10_raster_block_offset_int16(BLOCK_8X8, i, p->src_diff),
1359                      8, src, p->src.stride, dst, pd->dst.stride);
1360 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
1361
1362   k = i;
1363   for (idy = 0; idy < height / 4; ++idy) {
1364     for (idx = 0; idx < width / 4; ++idx) {
1365       int64_t ssz, rd, rd1, rd2;
1366       tran_low_t* coeff;
1367
1368       k += (idy * 2 + idx);
1369       coeff = BLOCK_OFFSET(p->coeff, k);
1370       x->fwd_txm4x4(vp10_raster_block_offset_int16(BLOCK_8X8, k, p->src_diff),
1371                     coeff, 8);
1372       vp10_regular_quantize_b_4x4(x, 0, k, so->scan, so->iscan);
1373 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
1374       if (xd->cur_buf->flags & YV12_FLAG_HIGHBITDEPTH) {
1375         thisdistortion += vp10_highbd_block_error(coeff,
1376                                                  BLOCK_OFFSET(pd->dqcoeff, k),
1377                                                  16, &ssz, xd->bd);
1378       } else {
1379         thisdistortion += vp10_block_error(coeff, BLOCK_OFFSET(pd->dqcoeff, k),
1380                                           16, &ssz);
1381       }
1382 #else
1383       thisdistortion += vp10_block_error(coeff, BLOCK_OFFSET(pd->dqcoeff, k),
1384                                         16, &ssz);
1385 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
1386       thissse += ssz;
1387       thisrate += cost_coeffs(x, 0, k, ta + (k & 1), tl + (k >> 1), TX_4X4,
1388                               so->scan, so->neighbors,
1389                               cpi->sf.use_fast_coef_costing);
1390       rd1 = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, thisrate, thisdistortion >> 2);
1391       rd2 = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, 0, thissse >> 2);
1392       rd = MIN(rd1, rd2);
1393       if (rd >= best_yrd)
1394         return INT64_MAX;
1395     }
1396   }
1397
1398   *distortion = thisdistortion >> 2;
1399   *labelyrate = thisrate;
1400   *sse = thissse >> 2;
1401
1402   return RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, *labelyrate, *distortion);
1403 }
1404
1405 typedef struct {
1406   int eobs;
1407   int brate;
1408   int byrate;
1409   int64_t bdist;
1410   int64_t bsse;
1411   int64_t brdcost;
1412   int_mv mvs[2];
1413   ENTROPY_CONTEXT ta[2];
1414   ENTROPY_CONTEXT tl[2];
1415 } SEG_RDSTAT;
1416
1417 typedef struct {
1418   int_mv *ref_mv[2];
1419   int_mv mvp;
1420
1421   int64_t segment_rd;
1422   int r;
1423   int64_t d;
1424   int64_t sse;
1425   int segment_yrate;
1426   PREDICTION_MODE modes[4];
1427   SEG_RDSTAT rdstat[4][INTER_MODES];
1428   int mvthresh;
1429 } BEST_SEG_INFO;
1430
1431 static INLINE int mv_check_bounds(const MACROBLOCK *x, const MV *mv) {
1432   return (mv->row >> 3) < x->mv_row_min ||
1433          (mv->row >> 3) > x->mv_row_max ||
1434          (mv->col >> 3) < x->mv_col_min ||
1435          (mv->col >> 3) > x->mv_col_max;
1436 }
1437
1438 static INLINE void mi_buf_shift(MACROBLOCK *x, int i) {
1439   MB_MODE_INFO *const mbmi = &x->e_mbd.mi[0]->mbmi;
1440   struct macroblock_plane *const p = &x->plane[0];
1441   struct macroblockd_plane *const pd = &x->e_mbd.plane[0];
1442
1443   p->src.buf = &p->src.buf[vp10_raster_block_offset(BLOCK_8X8, i,
1444                                                    p->src.stride)];
1445   assert(((intptr_t)pd->pre[0].buf & 0x7) == 0);
1446   pd->pre[0].buf = &pd->pre[0].buf[vp10_raster_block_offset(BLOCK_8X8, i,
1447                                                            pd->pre[0].stride)];
1448   if (has_second_ref(mbmi))
1449     pd->pre[1].buf = &pd->pre[1].buf[vp10_raster_block_offset(BLOCK_8X8, i,
1450                                                            pd->pre[1].stride)];
1451 }
1452
1453 static INLINE void mi_buf_restore(MACROBLOCK *x, struct buf_2d orig_src,
1454                                   struct buf_2d orig_pre[2]) {
1455   MB_MODE_INFO *mbmi = &x->e_mbd.mi[0]->mbmi;
1456   x->plane[0].src = orig_src;
1457   x->e_mbd.plane[0].pre[0] = orig_pre[0];
1458   if (has_second_ref(mbmi))
1459     x->e_mbd.plane[0].pre[1] = orig_pre[1];
1460 }
1461
1462 static INLINE int mv_has_subpel(const MV *mv) {
1463   return (mv->row & 0x0F) || (mv->col & 0x0F);
1464 }
1465
1466 // Check if NEARESTMV/NEARMV/ZEROMV is the cheapest way encode zero motion.
1467 // TODO(aconverse): Find out if this is still productive then clean up or remove
1468 static int check_best_zero_mv(
1469     const VP10_COMP *cpi, const uint8_t mode_context[MAX_REF_FRAMES],
1470     int_mv frame_mv[MB_MODE_COUNT][MAX_REF_FRAMES], int this_mode,
1471     const MV_REFERENCE_FRAME ref_frames[2]) {
1472   if ((this_mode == NEARMV || this_mode == NEARESTMV || this_mode == ZEROMV) &&
1473       frame_mv[this_mode][ref_frames[0]].as_int == 0 &&
1474       (ref_frames[1] == NONE ||
1475        frame_mv[this_mode][ref_frames[1]].as_int == 0)) {
1476     int rfc = mode_context[ref_frames[0]];
1477     int c1 = cost_mv_ref(cpi, NEARMV, rfc);
1478     int c2 = cost_mv_ref(cpi, NEARESTMV, rfc);
1479     int c3 = cost_mv_ref(cpi, ZEROMV, rfc);
1480
1481     if (this_mode == NEARMV) {
1482       if (c1 > c3) return 0;
1483     } else if (this_mode == NEARESTMV) {
1484       if (c2 > c3) return 0;
1485     } else {
1486       assert(this_mode == ZEROMV);
1487       if (ref_frames[1] == NONE) {
1488         if ((c3 >= c2 && frame_mv[NEARESTMV][ref_frames[0]].as_int == 0) ||
1489             (c3 >= c1 && frame_mv[NEARMV][ref_frames[0]].as_int == 0))
1490           return 0;
1491       } else {
1492         if ((c3 >= c2 && frame_mv[NEARESTMV][ref_frames[0]].as_int == 0 &&
1493              frame_mv[NEARESTMV][ref_frames[1]].as_int == 0) ||
1494             (c3 >= c1 && frame_mv[NEARMV][ref_frames[0]].as_int == 0 &&
1495              frame_mv[NEARMV][ref_frames[1]].as_int == 0))
1496           return 0;
1497       }
1498     }
1499   }
1500   return 1;
1501 }
1502
1503 static void joint_motion_search(VP10_COMP *cpi, MACROBLOCK *x,
1504                                 BLOCK_SIZE bsize,
1505                                 int_mv *frame_mv,
1506                                 int mi_row, int mi_col,
1507                                 int_mv single_newmv[MAX_REF_FRAMES],
1508                                 int *rate_mv) {
1509   const VP10_COMMON *const cm = &cpi->common;
1510   const int pw = 4 * num_4x4_blocks_wide_lookup[bsize];
1511   const int ph = 4 * num_4x4_blocks_high_lookup[bsize];
1512   MACROBLOCKD *xd = &x->e_mbd;
1513   MB_MODE_INFO *mbmi = &xd->mi[0]->mbmi;
1514   const int refs[2] = {mbmi->ref_frame[0],
1515                        mbmi->ref_frame[1] < 0 ? 0 : mbmi->ref_frame[1]};
1516   int_mv ref_mv[2];
1517   int ite, ref;
1518   const InterpKernel *kernel = vp10_filter_kernels[mbmi->interp_filter];
1519   struct scale_factors sf;
1520
1521   // Do joint motion search in compound mode to get more accurate mv.
1522   struct buf_2d backup_yv12[2][MAX_MB_PLANE];
1523   int last_besterr[2] = {INT_MAX, INT_MAX};
1524   const YV12_BUFFER_CONFIG *const scaled_ref_frame[2] = {
1525     vp10_get_scaled_ref_frame(cpi, mbmi->ref_frame[0]),
1526     vp10_get_scaled_ref_frame(cpi, mbmi->ref_frame[1])
1527   };
1528
1529   // Prediction buffer from second frame.
1530 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
1531   DECLARE_ALIGNED(16, uint16_t, second_pred_alloc_16[64 * 64]);
1532   uint8_t *second_pred;
1533 #else
1534   DECLARE_ALIGNED(16, uint8_t, second_pred[64 * 64]);
1535 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
1536
1537   for (ref = 0; ref < 2; ++ref) {
1538     ref_mv[ref] = x->mbmi_ext->ref_mvs[refs[ref]][0];
1539
1540     if (scaled_ref_frame[ref]) {
1541       int i;
1542       // Swap out the reference frame for a version that's been scaled to
1543       // match the resolution of the current frame, allowing the existing
1544       // motion search code to be used without additional modifications.
1545       for (i = 0; i < MAX_MB_PLANE; i++)
1546         backup_yv12[ref][i] = xd->plane[i].pre[ref];
1547       vp10_setup_pre_planes(xd, ref, scaled_ref_frame[ref], mi_row, mi_col,
1548                            NULL);
1549     }
1550
1551     frame_mv[refs[ref]].as_int = single_newmv[refs[ref]].as_int;
1552   }
1553
1554   // Since we have scaled the reference frames to match the size of the current
1555   // frame we must use a unit scaling factor during mode selection.
1556 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
1557   vp10_setup_scale_factors_for_frame(&sf, cm->width, cm->height,
1558                                     cm->width, cm->height,
1559                                     cm->use_highbitdepth);
1560 #else
1561   vp10_setup_scale_factors_for_frame(&sf, cm->width, cm->height,
1562                                     cm->width, cm->height);
1563 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
1564
1565   // Allow joint search multiple times iteratively for each reference frame
1566   // and break out of the search loop if it couldn't find a better mv.
1567   for (ite = 0; ite < 4; ite++) {
1568     struct buf_2d ref_yv12[2];
1569     int bestsme = INT_MAX;
1570     int sadpb = x->sadperbit16;
1571     MV tmp_mv;
1572     int search_range = 3;
1573
1574     int tmp_col_min = x->mv_col_min;
1575     int tmp_col_max = x->mv_col_max;
1576     int tmp_row_min = x->mv_row_min;
1577     int tmp_row_max = x->mv_row_max;
1578     int id = ite % 2;  // Even iterations search in the first reference frame,
1579                        // odd iterations search in the second. The predictor
1580                        // found for the 'other' reference frame is factored in.
1581
1582     // Initialized here because of compiler problem in Visual Studio.
1583     ref_yv12[0] = xd->plane[0].pre[0];
1584     ref_yv12[1] = xd->plane[0].pre[1];
1585
1586     // Get the prediction block from the 'other' reference frame.
1587 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
1588     if (xd->cur_buf->flags & YV12_FLAG_HIGHBITDEPTH) {
1589       second_pred = CONVERT_TO_BYTEPTR(second_pred_alloc_16);
1590       vp10_highbd_build_inter_predictor(ref_yv12[!id].buf,
1591                                        ref_yv12[!id].stride,
1592                                        second_pred, pw,
1593                                        &frame_mv[refs[!id]].as_mv,
1594                                        &sf, pw, ph, 0,
1595                                        kernel, MV_PRECISION_Q3,
1596                                        mi_col * MI_SIZE, mi_row * MI_SIZE,
1597                                        xd->bd);
1598     } else {
1599       second_pred = (uint8_t *)second_pred_alloc_16;
1600       vp10_build_inter_predictor(ref_yv12[!id].buf,
1601                                 ref_yv12[!id].stride,
1602                                 second_pred, pw,
1603                                 &frame_mv[refs[!id]].as_mv,
1604                                 &sf, pw, ph, 0,
1605                                 kernel, MV_PRECISION_Q3,
1606                                 mi_col * MI_SIZE, mi_row * MI_SIZE);
1607     }
1608 #else
1609     vp10_build_inter_predictor(ref_yv12[!id].buf,
1610                               ref_yv12[!id].stride,
1611                               second_pred, pw,
1612                               &frame_mv[refs[!id]].as_mv,
1613                               &sf, pw, ph, 0,
1614                               kernel, MV_PRECISION_Q3,
1615                               mi_col * MI_SIZE, mi_row * MI_SIZE);
1616 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
1617
1618     // Do compound motion search on the current reference frame.
1619     if (id)
1620       xd->plane[0].pre[0] = ref_yv12[id];
1621     vp10_set_mv_search_range(x, &ref_mv[id].as_mv);
1622
1623     // Use the mv result from the single mode as mv predictor.
1624     tmp_mv = frame_mv[refs[id]].as_mv;
1625
1626     tmp_mv.col >>= 3;
1627     tmp_mv.row >>= 3;
1628
1629     // Small-range full-pixel motion search.
1630     bestsme = vp10_refining_search_8p_c(x, &tmp_mv, sadpb,
1631                                        search_range,
1632                                        &cpi->fn_ptr[bsize],
1633                                        &ref_mv[id].as_mv, second_pred);
1634     if (bestsme < INT_MAX)
1635       bestsme = vp10_get_mvpred_av_var(x, &tmp_mv, &ref_mv[id].as_mv,
1636                                       second_pred, &cpi->fn_ptr[bsize], 1);
1637
1638     x->mv_col_min = tmp_col_min;
1639     x->mv_col_max = tmp_col_max;
1640     x->mv_row_min = tmp_row_min;
1641     x->mv_row_max = tmp_row_max;
1642
1643     if (bestsme < INT_MAX) {
1644       int dis; /* TODO: use dis in distortion calculation later. */
1645       unsigned int sse;
1646       bestsme = cpi->find_fractional_mv_step(
1647           x, &tmp_mv,
1648           &ref_mv[id].as_mv,
1649           cpi->common.allow_high_precision_mv,
1650           x->errorperbit,
1651           &cpi->fn_ptr[bsize],
1652           0, cpi->sf.mv.subpel_iters_per_step,
1653           NULL,
1654           x->nmvjointcost, x->mvcost,
1655           &dis, &sse, second_pred,
1656           pw, ph);
1657     }
1658
1659     // Restore the pointer to the first (possibly scaled) prediction buffer.
1660     if (id)
1661       xd->plane[0].pre[0] = ref_yv12[0];
1662
1663     if (bestsme < last_besterr[id]) {
1664       frame_mv[refs[id]].as_mv = tmp_mv;
1665       last_besterr[id] = bestsme;
1666     } else {
1667       break;
1668     }
1669   }
1670
1671   *rate_mv = 0;
1672
1673   for (ref = 0; ref < 2; ++ref) {
1674     if (scaled_ref_frame[ref]) {
1675       // Restore the prediction frame pointers to their unscaled versions.
1676       int i;
1677       for (i = 0; i < MAX_MB_PLANE; i++)
1678         xd->plane[i].pre[ref] = backup_yv12[ref][i];
1679     }
1680
1681     *rate_mv += vp10_mv_bit_cost(&frame_mv[refs[ref]].as_mv,
1682                                 &x->mbmi_ext->ref_mvs[refs[ref]][0].as_mv,
1683                                 x->nmvjointcost, x->mvcost, MV_COST_WEIGHT);
1684   }
1685 }
1686
1687 static int64_t rd_pick_best_sub8x8_mode(VP10_COMP *cpi, MACROBLOCK *x,
1688                                         int_mv *best_ref_mv,
1689                                         int_mv *second_best_ref_mv,
1690                                         int64_t best_rd, int *returntotrate,
1691                                         int *returnyrate,
1692                                         int64_t *returndistortion,
1693                                         int *skippable, int64_t *psse,
1694                                         int mvthresh,
1695                                         int_mv seg_mvs[4][MAX_REF_FRAMES],
1696                                         BEST_SEG_INFO *bsi_buf, int filter_idx,
1697                                         int mi_row, int mi_col) {
1698   int i;
1699   BEST_SEG_INFO *bsi = bsi_buf + filter_idx;
1700   MACROBLOCKD *xd = &x->e_mbd;
1701   MODE_INFO *mi = xd->mi[0];
1702   MB_MODE_INFO *mbmi = &mi->mbmi;
1703   int mode_idx;
1704   int k, br = 0, idx, idy;
1705   int64_t bd = 0, block_sse = 0;
1706   PREDICTION_MODE this_mode;
1707   VP10_COMMON *cm = &cpi->common;
1708   struct macroblock_plane *const p = &x->plane[0];
1709   struct macroblockd_plane *const pd = &xd->plane[0];
1710   const int label_count = 4;
1711   int64_t this_segment_rd = 0;
1712   int label_mv_thresh;
1713   int segmentyrate = 0;
1714   const BLOCK_SIZE bsize = mbmi->sb_type;
1715   const int num_4x4_blocks_wide = num_4x4_blocks_wide_lookup[bsize];
1716   const int num_4x4_blocks_high = num_4x4_blocks_high_lookup[bsize];
1717   ENTROPY_CONTEXT t_above[2], t_left[2];
1718   int subpelmv = 1, have_ref = 0;
1719   const int has_second_rf = has_second_ref(mbmi);
1720   const int inter_mode_mask = cpi->sf.inter_mode_mask[bsize];
1721   MB_MODE_INFO_EXT *const mbmi_ext = x->mbmi_ext;
1722
1723   vp10_zero(*bsi);
1724
1725   bsi->segment_rd = best_rd;
1726   bsi->ref_mv[0] = best_ref_mv;
1727   bsi->ref_mv[1] = second_best_ref_mv;
1728   bsi->mvp.as_int = best_ref_mv->as_int;
1729   bsi->mvthresh = mvthresh;
1730
1731   for (i = 0; i < 4; i++)
1732     bsi->modes[i] = ZEROMV;
1733
1734   memcpy(t_above, pd->above_context, sizeof(t_above));
1735   memcpy(t_left, pd->left_context, sizeof(t_left));
1736
1737   // 64 makes this threshold really big effectively
1738   // making it so that we very rarely check mvs on
1739   // segments.   setting this to 1 would make mv thresh
1740   // roughly equal to what it is for macroblocks
1741   label_mv_thresh = 1 * bsi->mvthresh / label_count;
1742
1743   // Segmentation method overheads
1744   for (idy = 0; idy < 2; idy += num_4x4_blocks_high) {
1745     for (idx = 0; idx < 2; idx += num_4x4_blocks_wide) {
1746       // TODO(jingning,rbultje): rewrite the rate-distortion optimization
1747       // loop for 4x4/4x8/8x4 block coding. to be replaced with new rd loop
1748       int_mv mode_mv[MB_MODE_COUNT][2];
1749       int_mv frame_mv[MB_MODE_COUNT][MAX_REF_FRAMES];
1750       PREDICTION_MODE mode_selected = ZEROMV;
1751       int64_t best_rd = INT64_MAX;
1752       const int i = idy * 2 + idx;
1753       int ref;
1754
1755       for (ref = 0; ref < 1 + has_second_rf; ++ref) {
1756         const MV_REFERENCE_FRAME frame = mbmi->ref_frame[ref];
1757         frame_mv[ZEROMV][frame].as_int = 0;
1758         vp10_append_sub8x8_mvs_for_idx(cm, xd, i, ref, mi_row, mi_col,
1759                                       &frame_mv[NEARESTMV][frame],
1760                                       &frame_mv[NEARMV][frame],
1761                                       mbmi_ext->mode_context);
1762       }
1763
1764       // search for the best motion vector on this segment
1765       for (this_mode = NEARESTMV; this_mode <= NEWMV; ++this_mode) {
1766         const struct buf_2d orig_src = x->plane[0].src;
1767         struct buf_2d orig_pre[2];
1768
1769         mode_idx = INTER_OFFSET(this_mode);
1770         bsi->rdstat[i][mode_idx].brdcost = INT64_MAX;
1771         if (!(inter_mode_mask & (1 << this_mode)))
1772           continue;
1773
1774         if (!check_best_zero_mv(cpi, mbmi_ext->mode_context, frame_mv,
1775                                 this_mode, mbmi->ref_frame))
1776           continue;
1777
1778         memcpy(orig_pre, pd->pre, sizeof(orig_pre));
1779         memcpy(bsi->rdstat[i][mode_idx].ta, t_above,
1780                sizeof(bsi->rdstat[i][mode_idx].ta));
1781         memcpy(bsi->rdstat[i][mode_idx].tl, t_left,
1782                sizeof(bsi->rdstat[i][mode_idx].tl));
1783
1784         // motion search for newmv (single predictor case only)
1785         if (!has_second_rf && this_mode == NEWMV &&
1786             seg_mvs[i][mbmi->ref_frame[0]].as_int == INVALID_MV) {
1787           MV *const new_mv = &mode_mv[NEWMV][0].as_mv;
1788           int step_param = 0;
1789           int thissme, bestsme = INT_MAX;
1790           int sadpb = x->sadperbit4;
1791           MV mvp_full;
1792           int max_mv;
1793           int cost_list[5];
1794
1795           /* Is the best so far sufficiently good that we cant justify doing
1796            * and new motion search. */
1797           if (best_rd < label_mv_thresh)
1798             break;
1799
1800           if (cpi->oxcf.mode != BEST) {
1801             // use previous block's result as next block's MV predictor.
1802             if (i > 0) {
1803               bsi->mvp.as_int = mi->bmi[i - 1].as_mv[0].as_int;
1804               if (i == 2)
1805                 bsi->mvp.as_int = mi->bmi[i - 2].as_mv[0].as_int;
1806             }
1807           }
1808           if (i == 0)
1809             max_mv = x->max_mv_context[mbmi->ref_frame[0]];
1810           else
1811             max_mv = MAX(abs(bsi->mvp.as_mv.row), abs(bsi->mvp.as_mv.col)) >> 3;
1812
1813           if (cpi->sf.mv.auto_mv_step_size && cm->show_frame) {
1814             // Take wtd average of the step_params based on the last frame's
1815             // max mv magnitude and the best ref mvs of the current block for
1816             // the given reference.
1817             step_param = (vp10_init_search_range(max_mv) +
1818                               cpi->mv_step_param) / 2;
1819           } else {
1820             step_param = cpi->mv_step_param;
1821           }
1822
1823           mvp_full.row = bsi->mvp.as_mv.row >> 3;
1824           mvp_full.col = bsi->mvp.as_mv.col >> 3;
1825
1826           if (cpi->sf.adaptive_motion_search) {
1827             mvp_full.row = x->pred_mv[mbmi->ref_frame[0]].row >> 3;
1828             mvp_full.col = x->pred_mv[mbmi->ref_frame[0]].col >> 3;
1829             step_param = MAX(step_param, 8);
1830           }
1831
1832           // adjust src pointer for this block
1833           mi_buf_shift(x, i);
1834
1835           vp10_set_mv_search_range(x, &bsi->ref_mv[0]->as_mv);
1836
1837           bestsme = vp10_full_pixel_search(
1838               cpi, x, bsize, &mvp_full, step_param, sadpb,
1839               cpi->sf.mv.subpel_search_method != SUBPEL_TREE ? cost_list : NULL,
1840               &bsi->ref_mv[0]->as_mv, new_mv,
1841               INT_MAX, 1);
1842
1843           // Should we do a full search (best quality only)
1844           if (cpi->oxcf.mode == BEST) {
1845             int_mv *const best_mv = &mi->bmi[i].as_mv[0];
1846             /* Check if mvp_full is within the range. */
1847             clamp_mv(&mvp_full, x->mv_col_min, x->mv_col_max,
1848                      x->mv_row_min, x->mv_row_max);
1849             thissme = cpi->full_search_sad(x, &mvp_full,
1850                                            sadpb, 16, &cpi->fn_ptr[bsize],
1851                                            &bsi->ref_mv[0]->as_mv,
1852                                            &best_mv->as_mv);
1853             cost_list[1] = cost_list[2] = cost_list[3] = cost_list[4] = INT_MAX;
1854             if (thissme < bestsme) {
1855               bestsme = thissme;
1856               *new_mv = best_mv->as_mv;
1857             } else {
1858               // The full search result is actually worse so re-instate the
1859               // previous best vector
1860               best_mv->as_mv = *new_mv;
1861             }
1862           }
1863
1864           if (bestsme < INT_MAX) {
1865             int distortion;
1866             cpi->find_fractional_mv_step(
1867                 x,
1868                 new_mv,
1869                 &bsi->ref_mv[0]->as_mv,
1870                 cm->allow_high_precision_mv,
1871                 x->errorperbit, &cpi->fn_ptr[bsize],
1872                 cpi->sf.mv.subpel_force_stop,
1873                 cpi->sf.mv.subpel_iters_per_step,
1874                 cond_cost_list(cpi, cost_list),
1875                 x->nmvjointcost, x->mvcost,
1876                 &distortion,
1877                 &x->pred_sse[mbmi->ref_frame[0]],
1878                 NULL, 0, 0);
1879
1880             // save motion search result for use in compound prediction
1881             seg_mvs[i][mbmi->ref_frame[0]].as_mv = *new_mv;
1882           }
1883
1884           if (cpi->sf.adaptive_motion_search)
1885             x->pred_mv[mbmi->ref_frame[0]] = *new_mv;
1886
1887           // restore src pointers
1888           mi_buf_restore(x, orig_src, orig_pre);
1889         }
1890
1891         if (has_second_rf) {
1892           if (seg_mvs[i][mbmi->ref_frame[1]].as_int == INVALID_MV ||
1893               seg_mvs[i][mbmi->ref_frame[0]].as_int == INVALID_MV)
1894             continue;
1895         }
1896
1897         if (has_second_rf && this_mode == NEWMV &&
1898             mbmi->interp_filter == EIGHTTAP) {
1899           // adjust src pointers
1900           mi_buf_shift(x, i);
1901           if (cpi->sf.comp_inter_joint_search_thresh <= bsize) {
1902             int rate_mv;
1903             joint_motion_search(cpi, x, bsize, frame_mv[this_mode],
1904                                 mi_row, mi_col, seg_mvs[i],
1905                                 &rate_mv);
1906             seg_mvs[i][mbmi->ref_frame[0]].as_int =
1907                 frame_mv[this_mode][mbmi->ref_frame[0]].as_int;
1908             seg_mvs[i][mbmi->ref_frame[1]].as_int =
1909                 frame_mv[this_mode][mbmi->ref_frame[1]].as_int;
1910           }
1911           // restore src pointers
1912           mi_buf_restore(x, orig_src, orig_pre);
1913         }
1914
1915         bsi->rdstat[i][mode_idx].brate =
1916             set_and_cost_bmi_mvs(cpi, x, xd, i, this_mode, mode_mv[this_mode],
1917                                  frame_mv, seg_mvs[i], bsi->ref_mv,
1918                                  x->nmvjointcost, x->mvcost);
1919
1920         for (ref = 0; ref < 1 + has_second_rf; ++ref) {
1921           bsi->rdstat[i][mode_idx].mvs[ref].as_int =
1922               mode_mv[this_mode][ref].as_int;
1923           if (num_4x4_blocks_wide > 1)
1924             bsi->rdstat[i + 1][mode_idx].mvs[ref].as_int =
1925                 mode_mv[this_mode][ref].as_int;
1926           if (num_4x4_blocks_high > 1)
1927             bsi->rdstat[i + 2][mode_idx].mvs[ref].as_int =
1928                 mode_mv[this_mode][ref].as_int;
1929         }
1930
1931         // Trap vectors that reach beyond the UMV borders
1932         if (mv_check_bounds(x, &mode_mv[this_mode][0].as_mv) ||
1933             (has_second_rf &&
1934              mv_check_bounds(x, &mode_mv[this_mode][1].as_mv)))
1935           continue;
1936
1937         if (filter_idx > 0) {
1938           BEST_SEG_INFO *ref_bsi = bsi_buf;
1939           subpelmv = 0;
1940           have_ref = 1;
1941
1942           for (ref = 0; ref < 1 + has_second_rf; ++ref) {
1943             subpelmv |= mv_has_subpel(&mode_mv[this_mode][ref].as_mv);
1944             have_ref &= mode_mv[this_mode][ref].as_int ==
1945                 ref_bsi->rdstat[i][mode_idx].mvs[ref].as_int;
1946           }
1947
1948           if (filter_idx > 1 && !subpelmv && !have_ref) {
1949             ref_bsi = bsi_buf + 1;
1950             have_ref = 1;
1951             for (ref = 0; ref < 1 + has_second_rf; ++ref)
1952               have_ref &= mode_mv[this_mode][ref].as_int ==
1953                   ref_bsi->rdstat[i][mode_idx].mvs[ref].as_int;
1954           }
1955
1956           if (!subpelmv && have_ref &&
1957               ref_bsi->rdstat[i][mode_idx].brdcost < INT64_MAX) {
1958             memcpy(&bsi->rdstat[i][mode_idx], &ref_bsi->rdstat[i][mode_idx],
1959                    sizeof(SEG_RDSTAT));
1960             if (num_4x4_blocks_wide > 1)
1961               bsi->rdstat[i + 1][mode_idx].eobs =
1962                   ref_bsi->rdstat[i + 1][mode_idx].eobs;
1963             if (num_4x4_blocks_high > 1)
1964               bsi->rdstat[i + 2][mode_idx].eobs =
1965                   ref_bsi->rdstat[i + 2][mode_idx].eobs;
1966
1967             if (bsi->rdstat[i][mode_idx].brdcost < best_rd) {
1968               mode_selected = this_mode;
1969               best_rd = bsi->rdstat[i][mode_idx].brdcost;
1970             }
1971             continue;
1972           }
1973         }
1974
1975         bsi->rdstat[i][mode_idx].brdcost =
1976             encode_inter_mb_segment(cpi, x,
1977                                     bsi->segment_rd - this_segment_rd, i,
1978                                     &bsi->rdstat[i][mode_idx].byrate,
1979                                     &bsi->rdstat[i][mode_idx].bdist,
1980                                     &bsi->rdstat[i][mode_idx].bsse,
1981                                     bsi->rdstat[i][mode_idx].ta,
1982                                     bsi->rdstat[i][mode_idx].tl,
1983                                     mi_row, mi_col);
1984         if (bsi->rdstat[i][mode_idx].brdcost < INT64_MAX) {
1985           bsi->rdstat[i][mode_idx].brdcost += RDCOST(x->rdmult, x->rddiv,
1986                                             bsi->rdstat[i][mode_idx].brate, 0);
1987           bsi->rdstat[i][mode_idx].brate += bsi->rdstat[i][mode_idx].byrate;
1988           bsi->rdstat[i][mode_idx].eobs = p->eobs[i];
1989           if (num_4x4_blocks_wide > 1)
1990             bsi->rdstat[i + 1][mode_idx].eobs = p->eobs[i + 1];
1991           if (num_4x4_blocks_high > 1)
1992             bsi->rdstat[i + 2][mode_idx].eobs = p->eobs[i + 2];
1993         }
1994
1995         if (bsi->rdstat[i][mode_idx].brdcost < best_rd) {
1996           mode_selected = this_mode;
1997           best_rd = bsi->rdstat[i][mode_idx].brdcost;
1998         }
1999       } /*for each 4x4 mode*/
2000
2001       if (best_rd == INT64_MAX) {
2002         int iy, midx;
2003         for (iy = i + 1; iy < 4; ++iy)
2004           for (midx = 0; midx < INTER_MODES; ++midx)
2005             bsi->rdstat[iy][midx].brdcost = INT64_MAX;
2006         bsi->segment_rd = INT64_MAX;
2007         return INT64_MAX;
2008       }
2009
2010       mode_idx = INTER_OFFSET(mode_selected);
2011       memcpy(t_above, bsi->rdstat[i][mode_idx].ta, sizeof(t_above));
2012       memcpy(t_left, bsi->rdstat[i][mode_idx].tl, sizeof(t_left));
2013
2014       set_and_cost_bmi_mvs(cpi, x, xd, i, mode_selected, mode_mv[mode_selected],
2015                            frame_mv, seg_mvs[i], bsi->ref_mv, x->nmvjointcost,
2016                            x->mvcost);
2017
2018       br += bsi->rdstat[i][mode_idx].brate;
2019       bd += bsi->rdstat[i][mode_idx].bdist;
2020       block_sse += bsi->rdstat[i][mode_idx].bsse;
2021       segmentyrate += bsi->rdstat[i][mode_idx].byrate;
2022       this_segment_rd += bsi->rdstat[i][mode_idx].brdcost;
2023
2024       if (this_segment_rd > bsi->segment_rd) {
2025         int iy, midx;
2026         for (iy = i + 1; iy < 4; ++iy)
2027           for (midx = 0; midx < INTER_MODES; ++midx)
2028             bsi->rdstat[iy][midx].brdcost = INT64_MAX;
2029         bsi->segment_rd = INT64_MAX;
2030         return INT64_MAX;
2031       }
2032     }
2033   } /* for each label */
2034
2035   bsi->r = br;
2036   bsi->d = bd;
2037   bsi->segment_yrate = segmentyrate;
2038   bsi->segment_rd = this_segment_rd;
2039   bsi->sse = block_sse;
2040
2041   // update the coding decisions
2042   for (k = 0; k < 4; ++k)
2043     bsi->modes[k] = mi->bmi[k].as_mode;
2044
2045   if (bsi->segment_rd > best_rd)
2046     return INT64_MAX;
2047   /* set it to the best */
2048   for (i = 0; i < 4; i++) {
2049     mode_idx = INTER_OFFSET(bsi->modes[i]);
2050     mi->bmi[i].as_mv[0].as_int = bsi->rdstat[i][mode_idx].mvs[0].as_int;
2051     if (has_second_ref(mbmi))
2052       mi->bmi[i].as_mv[1].as_int = bsi->rdstat[i][mode_idx].mvs[1].as_int;
2053     x->plane[0].eobs[i] = bsi->rdstat[i][mode_idx].eobs;
2054     mi->bmi[i].as_mode = bsi->modes[i];
2055   }
2056
2057   /*
2058    * used to set mbmi->mv.as_int
2059    */
2060   *returntotrate = bsi->r;
2061   *returndistortion = bsi->d;
2062   *returnyrate = bsi->segment_yrate;
2063   *skippable = vp10_is_skippable_in_plane(x, BLOCK_8X8, 0);
2064   *psse = bsi->sse;
2065   mbmi->mode = bsi->modes[3];
2066
2067   return bsi->segment_rd;
2068 }
2069
2070 static void estimate_ref_frame_costs(const VP10_COMMON *cm,
2071                                      const MACROBLOCKD *xd,
2072                                      int segment_id,
2073                                      unsigned int *ref_costs_single,
2074                                      unsigned int *ref_costs_comp,
2075                                      vpx_prob *comp_mode_p) {
2076   int seg_ref_active = segfeature_active(&cm->seg, segment_id,
2077                                          SEG_LVL_REF_FRAME);
2078   if (seg_ref_active) {
2079     memset(ref_costs_single, 0, MAX_REF_FRAMES * sizeof(*ref_costs_single));
2080     memset(ref_costs_comp,   0, MAX_REF_FRAMES * sizeof(*ref_costs_comp));
2081     *comp_mode_p = 128;
2082   } else {
2083     vpx_prob intra_inter_p = vp10_get_intra_inter_prob(cm, xd);
2084     vpx_prob comp_inter_p = 128;
2085
2086     if (cm->reference_mode == REFERENCE_MODE_SELECT) {
2087       comp_inter_p = vp10_get_reference_mode_prob(cm, xd);
2088       *comp_mode_p = comp_inter_p;
2089     } else {
2090       *comp_mode_p = 128;
2091     }
2092
2093     ref_costs_single[INTRA_FRAME] = vp10_cost_bit(intra_inter_p, 0);
2094
2095     if (cm->reference_mode != COMPOUND_REFERENCE) {
2096       vpx_prob ref_single_p1 = vp10_get_pred_prob_single_ref_p1(cm, xd);
2097       vpx_prob ref_single_p2 = vp10_get_pred_prob_single_ref_p2(cm, xd);
2098       unsigned int base_cost = vp10_cost_bit(intra_inter_p, 1);
2099
2100       if (cm->reference_mode == REFERENCE_MODE_SELECT)
2101         base_cost += vp10_cost_bit(comp_inter_p, 0);
2102
2103       ref_costs_single[LAST_FRAME] = ref_costs_single[GOLDEN_FRAME] =
2104           ref_costs_single[ALTREF_FRAME] = base_cost;
2105       ref_costs_single[LAST_FRAME]   += vp10_cost_bit(ref_single_p1, 0);
2106       ref_costs_single[GOLDEN_FRAME] += vp10_cost_bit(ref_single_p1, 1);
2107       ref_costs_single[ALTREF_FRAME] += vp10_cost_bit(ref_single_p1, 1);
2108       ref_costs_single[GOLDEN_FRAME] += vp10_cost_bit(ref_single_p2, 0);
2109       ref_costs_single[ALTREF_FRAME] += vp10_cost_bit(ref_single_p2, 1);
2110     } else {
2111       ref_costs_single[LAST_FRAME]   = 512;
2112       ref_costs_single[GOLDEN_FRAME] = 512;
2113       ref_costs_single[ALTREF_FRAME] = 512;
2114     }
2115     if (cm->reference_mode != SINGLE_REFERENCE) {
2116       vpx_prob ref_comp_p = vp10_get_pred_prob_comp_ref_p(cm, xd);
2117       unsigned int base_cost = vp10_cost_bit(intra_inter_p, 1);
2118
2119       if (cm->reference_mode == REFERENCE_MODE_SELECT)
2120         base_cost += vp10_cost_bit(comp_inter_p, 1);
2121
2122       ref_costs_comp[LAST_FRAME]   = base_cost + vp10_cost_bit(ref_comp_p, 0);
2123       ref_costs_comp[GOLDEN_FRAME] = base_cost + vp10_cost_bit(ref_comp_p, 1);
2124     } else {
2125       ref_costs_comp[LAST_FRAME]   = 512;
2126       ref_costs_comp[GOLDEN_FRAME] = 512;
2127     }
2128   }
2129 }
2130
2131 static void store_coding_context(MACROBLOCK *x, PICK_MODE_CONTEXT *ctx,
2132                          int mode_index,
2133                          int64_t comp_pred_diff[REFERENCE_MODES],
2134                          int64_t best_filter_diff[SWITCHABLE_FILTER_CONTEXTS],
2135                          int skippable) {
2136   MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
2137
2138   // Take a snapshot of the coding context so it can be
2139   // restored if we decide to encode this way
2140   ctx->skip = x->skip;
2141   ctx->skippable = skippable;
2142   ctx->best_mode_index = mode_index;
2143   ctx->mic = *xd->mi[0];
2144   ctx->mbmi_ext = *x->mbmi_ext;
2145   ctx->single_pred_diff = (int)comp_pred_diff[SINGLE_REFERENCE];
2146   ctx->comp_pred_diff   = (int)comp_pred_diff[COMPOUND_REFERENCE];
2147   ctx->hybrid_pred_diff = (int)comp_pred_diff[REFERENCE_MODE_SELECT];
2148
2149   memcpy(ctx->best_filter_diff, best_filter_diff,
2150          sizeof(*best_filter_diff) * SWITCHABLE_FILTER_CONTEXTS);
2151 }
2152
2153 static void setup_buffer_inter(VP10_COMP *cpi, MACROBLOCK *x,
2154                                MV_REFERENCE_FRAME ref_frame,
2155                                BLOCK_SIZE block_size,
2156                                int mi_row, int mi_col,
2157                                int_mv frame_nearest_mv[MAX_REF_FRAMES],
2158                                int_mv frame_near_mv[MAX_REF_FRAMES],
2159                                struct buf_2d yv12_mb[4][MAX_MB_PLANE]) {
2160   const VP10_COMMON *cm = &cpi->common;
2161   const YV12_BUFFER_CONFIG *yv12 = get_ref_frame_buffer(cpi, ref_frame);
2162   MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
2163   MODE_INFO *const mi = xd->mi[0];
2164   int_mv *const candidates = x->mbmi_ext->ref_mvs[ref_frame];
2165   const struct scale_factors *const sf = &cm->frame_refs[ref_frame - 1].sf;
2166   MB_MODE_INFO_EXT *const mbmi_ext = x->mbmi_ext;
2167
2168   assert(yv12 != NULL);
2169
2170   // TODO(jkoleszar): Is the UV buffer ever used here? If so, need to make this
2171   // use the UV scaling factors.
2172   vp10_setup_pred_block(xd, yv12_mb[ref_frame], yv12, mi_row, mi_col, sf, sf);
2173
2174   // Gets an initial list of candidate vectors from neighbours and orders them
2175   vp10_find_mv_refs(cm, xd, mi, ref_frame, candidates, mi_row, mi_col,
2176                    NULL, NULL, mbmi_ext->mode_context);
2177
2178   // Candidate refinement carried out at encoder and decoder
2179   vp10_find_best_ref_mvs(xd, cm->allow_high_precision_mv, candidates,
2180                         &frame_nearest_mv[ref_frame],
2181                         &frame_near_mv[ref_frame]);
2182
2183   // Further refinement that is encode side only to test the top few candidates
2184   // in full and choose the best as the centre point for subsequent searches.
2185   // The current implementation doesn't support scaling.
2186   if (!vp10_is_scaled(sf) && block_size >= BLOCK_8X8)
2187     vp10_mv_pred(cpi, x, yv12_mb[ref_frame][0].buf, yv12->y_stride,
2188                 ref_frame, block_size);
2189 }
2190
2191 static void single_motion_search(VP10_COMP *cpi, MACROBLOCK *x,
2192                                  BLOCK_SIZE bsize,
2193                                  int mi_row, int mi_col,
2194                                  int_mv *tmp_mv, int *rate_mv) {
2195   MACROBLOCKD *xd = &x->e_mbd;
2196   const VP10_COMMON *cm = &cpi->common;
2197   MB_MODE_INFO *mbmi = &xd->mi[0]->mbmi;
2198   struct buf_2d backup_yv12[MAX_MB_PLANE] = {{0, 0}};
2199   int bestsme = INT_MAX;
2200   int step_param;
2201   int sadpb = x->sadperbit16;
2202   MV mvp_full;
2203   int ref = mbmi->ref_frame[0];
2204   MV ref_mv = x->mbmi_ext->ref_mvs[ref][0].as_mv;
2205
2206   int tmp_col_min = x->mv_col_min;
2207   int tmp_col_max = x->mv_col_max;
2208   int tmp_row_min = x->mv_row_min;
2209   int tmp_row_max = x->mv_row_max;
2210   int cost_list[5];
2211
2212   const YV12_BUFFER_CONFIG *scaled_ref_frame = vp10_get_scaled_ref_frame(cpi,
2213                                                                         ref);
2214
2215   MV pred_mv[3];
2216   pred_mv[0] = x->mbmi_ext->ref_mvs[ref][0].as_mv;
2217   pred_mv[1] = x->mbmi_ext->ref_mvs[ref][1].as_mv;
2218   pred_mv[2] = x->pred_mv[ref];
2219
2220   if (scaled_ref_frame) {
2221     int i;
2222     // Swap out the reference frame for a version that's been scaled to
2223     // match the resolution of the current frame, allowing the existing
2224     // motion search code to be used without additional modifications.
2225     for (i = 0; i < MAX_MB_PLANE; i++)
2226       backup_yv12[i] = xd->plane[i].pre[0];
2227
2228     vp10_setup_pre_planes(xd, 0, scaled_ref_frame, mi_row, mi_col, NULL);
2229   }
2230
2231   vp10_set_mv_search_range(x, &ref_mv);
2232
2233   // Work out the size of the first step in the mv step search.
2234   // 0 here is maximum length first step. 1 is MAX >> 1 etc.
2235   if (cpi->sf.mv.auto_mv_step_size && cm->show_frame) {
2236     // Take wtd average of the step_params based on the last frame's
2237     // max mv magnitude and that based on the best ref mvs of the current
2238     // block for the given reference.
2239     step_param = (vp10_init_search_range(x->max_mv_context[ref]) +
2240                     cpi->mv_step_param) / 2;
2241   } else {
2242     step_param = cpi->mv_step_param;
2243   }
2244
2245   if (cpi->sf.adaptive_motion_search && bsize < BLOCK_64X64) {
2246     int boffset = 2 * (b_width_log2_lookup[BLOCK_64X64] -
2247           MIN(b_height_log2_lookup[bsize], b_width_log2_lookup[bsize]));
2248     step_param = MAX(step_param, boffset);
2249   }
2250
2251   if (cpi->sf.adaptive_motion_search) {
2252     int bwl = b_width_log2_lookup[bsize];
2253     int bhl = b_height_log2_lookup[bsize];
2254     int tlevel = x->pred_mv_sad[ref] >> (bwl + bhl + 4);
2255
2256     if (tlevel < 5)
2257       step_param += 2;
2258
2259     // prev_mv_sad is not setup for dynamically scaled frames.
2260     if (cpi->oxcf.resize_mode != RESIZE_DYNAMIC) {
2261       int i;
2262       for (i = LAST_FRAME; i <= ALTREF_FRAME && cm->show_frame; ++i) {
2263         if ((x->pred_mv_sad[ref] >> 3) > x->pred_mv_sad[i]) {
2264           x->pred_mv[ref].row = 0;
2265           x->pred_mv[ref].col = 0;
2266           tmp_mv->as_int = INVALID_MV;
2267
2268           if (scaled_ref_frame) {
2269             int i;
2270             for (i = 0; i < MAX_MB_PLANE; ++i)
2271               xd->plane[i].pre[0] = backup_yv12[i];
2272           }
2273           return;
2274         }
2275       }
2276     }
2277   }
2278
2279   mvp_full = pred_mv[x->mv_best_ref_index[ref]];
2280
2281   mvp_full.col >>= 3;
2282   mvp_full.row >>= 3;
2283
2284   bestsme = vp10_full_pixel_search(cpi, x, bsize, &mvp_full, step_param, sadpb,
2285                                   cond_cost_list(cpi, cost_list),
2286                                   &ref_mv, &tmp_mv->as_mv, INT_MAX, 1);
2287
2288   x->mv_col_min = tmp_col_min;
2289   x->mv_col_max = tmp_col_max;
2290   x->mv_row_min = tmp_row_min;
2291   x->mv_row_max = tmp_row_max;
2292
2293   if (bestsme < INT_MAX) {
2294     int dis;  /* TODO: use dis in distortion calculation later. */
2295     cpi->find_fractional_mv_step(x, &tmp_mv->as_mv, &ref_mv,
2296                                  cm->allow_high_precision_mv,
2297                                  x->errorperbit,
2298                                  &cpi->fn_ptr[bsize],
2299                                  cpi->sf.mv.subpel_force_stop,
2300                                  cpi->sf.mv.subpel_iters_per_step,
2301                                  cond_cost_list(cpi, cost_list),
2302                                  x->nmvjointcost, x->mvcost,
2303                                  &dis, &x->pred_sse[ref], NULL, 0, 0);
2304   }
2305   *rate_mv = vp10_mv_bit_cost(&tmp_mv->as_mv, &ref_mv,
2306                              x->nmvjointcost, x->mvcost, MV_COST_WEIGHT);
2307
2308   if (cpi->sf.adaptive_motion_search)
2309     x->pred_mv[ref] = tmp_mv->as_mv;
2310
2311   if (scaled_ref_frame) {
2312     int i;
2313     for (i = 0; i < MAX_MB_PLANE; i++)
2314       xd->plane[i].pre[0] = backup_yv12[i];
2315   }
2316 }
2317
2318
2319
2320 static INLINE void restore_dst_buf(MACROBLOCKD *xd,
2321                                    uint8_t *orig_dst[MAX_MB_PLANE],
2322                                    int orig_dst_stride[MAX_MB_PLANE]) {
2323   int i;
2324   for (i = 0; i < MAX_MB_PLANE; i++) {
2325     xd->plane[i].dst.buf = orig_dst[i];
2326     xd->plane[i].dst.stride = orig_dst_stride[i];
2327   }
2328 }
2329
2330 // In some situations we want to discount tha pparent cost of a new motion
2331 // vector. Where there is a subtle motion field and especially where there is
2332 // low spatial complexity then it can be hard to cover the cost of a new motion
2333 // vector in a single block, even if that motion vector reduces distortion.
2334 // However, once established that vector may be usable through the nearest and
2335 // near mv modes to reduce distortion in subsequent blocks and also improve
2336 // visual quality.
2337 static int discount_newmv_test(const VP10_COMP *cpi,
2338                                int this_mode,
2339                                int_mv this_mv,
2340                                int_mv (*mode_mv)[MAX_REF_FRAMES],
2341                                int ref_frame) {
2342   return (!cpi->rc.is_src_frame_alt_ref &&
2343           (this_mode == NEWMV) &&
2344           (this_mv.as_int != 0) &&
2345           ((mode_mv[NEARESTMV][ref_frame].as_int == 0) ||
2346            (mode_mv[NEARESTMV][ref_frame].as_int == INVALID_MV)) &&
2347           ((mode_mv[NEARMV][ref_frame].as_int == 0) ||
2348            (mode_mv[NEARMV][ref_frame].as_int == INVALID_MV)));
2349 }
2350
2351 static int64_t handle_inter_mode(VP10_COMP *cpi, MACROBLOCK *x,
2352                                  BLOCK_SIZE bsize,
2353                                  int *rate2, int64_t *distortion,
2354                                  int *skippable,
2355                                  int *rate_y, int *rate_uv,
2356                                  int *disable_skip,
2357                                  int_mv (*mode_mv)[MAX_REF_FRAMES],
2358                                  int mi_row, int mi_col,
2359                                  int_mv single_newmv[MAX_REF_FRAMES],
2360                                  INTERP_FILTER (*single_filter)[MAX_REF_FRAMES],
2361                                  int (*single_skippable)[MAX_REF_FRAMES],
2362                                  int64_t *psse,
2363                                  const int64_t ref_best_rd,
2364                                  int64_t *mask_filter,
2365                                  int64_t filter_cache[]) {
2366   VP10_COMMON *cm = &cpi->common;
2367   MACROBLOCKD *xd = &x->e_mbd;
2368   MB_MODE_INFO *mbmi = &xd->mi[0]->mbmi;
2369   MB_MODE_INFO_EXT *const mbmi_ext = x->mbmi_ext;
2370   const int is_comp_pred = has_second_ref(mbmi);
2371   const int this_mode = mbmi->mode;
2372   int_mv *frame_mv = mode_mv[this_mode];
2373   int i;
2374   int refs[2] = { mbmi->ref_frame[0],
2375     (mbmi->ref_frame[1] < 0 ? 0 : mbmi->ref_frame[1]) };
2376   int_mv cur_mv[2];
2377 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
2378   DECLARE_ALIGNED(16, uint16_t, tmp_buf16[MAX_MB_PLANE * 64 * 64]);
2379   uint8_t *tmp_buf;
2380 #else
2381   DECLARE_ALIGNED(16, uint8_t, tmp_buf[MAX_MB_PLANE * 64 * 64]);
2382 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
2383   int pred_exists = 0;
2384   int intpel_mv;
2385   int64_t rd, tmp_rd, best_rd = INT64_MAX;
2386   int best_needs_copy = 0;
2387   uint8_t *orig_dst[MAX_MB_PLANE];
2388   int orig_dst_stride[MAX_MB_PLANE];
2389   int rs = 0;
2390   INTERP_FILTER best_filter = SWITCHABLE;
2391   uint8_t skip_txfm[MAX_MB_PLANE << 2] = {0};
2392   int64_t bsse[MAX_MB_PLANE << 2] = {0};
2393
2394   int bsl = mi_width_log2_lookup[bsize];
2395   int pred_filter_search = cpi->sf.cb_pred_filter_search ?
2396       (((mi_row + mi_col) >> bsl) +
2397        get_chessboard_index(cm->current_video_frame)) & 0x1 : 0;
2398
2399   int skip_txfm_sb = 0;
2400   int64_t skip_sse_sb = INT64_MAX;
2401   int64_t distortion_y = 0, distortion_uv = 0;
2402
2403 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
2404   if (xd->cur_buf->flags & YV12_FLAG_HIGHBITDEPTH) {
2405     tmp_buf = CONVERT_TO_BYTEPTR(tmp_buf16);
2406   } else {
2407     tmp_buf = (uint8_t *)tmp_buf16;
2408   }
2409 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
2410
2411   if (pred_filter_search) {
2412     INTERP_FILTER af = SWITCHABLE, lf = SWITCHABLE;
2413     if (xd->up_available)
2414       af = xd->mi[-xd->mi_stride]->mbmi.interp_filter;
2415     if (xd->left_available)
2416       lf = xd->mi[-1]->mbmi.interp_filter;
2417
2418     if ((this_mode != NEWMV) || (af == lf))
2419       best_filter = af;
2420   }
2421
2422   if (is_comp_pred) {
2423     if (frame_mv[refs[0]].as_int == INVALID_MV ||
2424         frame_mv[refs[1]].as_int == INVALID_MV)
2425       return INT64_MAX;
2426
2427     if (cpi->sf.adaptive_mode_search) {
2428       if (single_filter[this_mode][refs[0]] ==
2429           single_filter[this_mode][refs[1]])
2430         best_filter = single_filter[this_mode][refs[0]];
2431     }
2432   }
2433
2434   if (this_mode == NEWMV) {
2435     int rate_mv;
2436     if (is_comp_pred) {
2437       // Initialize mv using single prediction mode result.
2438       frame_mv[refs[0]].as_int = single_newmv[refs[0]].as_int;
2439       frame_mv[refs[1]].as_int = single_newmv[refs[1]].as_int;
2440
2441       if (cpi->sf.comp_inter_joint_search_thresh <= bsize) {
2442         joint_motion_search(cpi, x, bsize, frame_mv,
2443                             mi_row, mi_col, single_newmv, &rate_mv);
2444       } else {
2445         rate_mv  = vp10_mv_bit_cost(&frame_mv[refs[0]].as_mv,
2446                                    &x->mbmi_ext->ref_mvs[refs[0]][0].as_mv,
2447                                    x->nmvjointcost, x->mvcost, MV_COST_WEIGHT);
2448         rate_mv += vp10_mv_bit_cost(&frame_mv[refs[1]].as_mv,
2449                                    &x->mbmi_ext->ref_mvs[refs[1]][0].as_mv,
2450                                    x->nmvjointcost, x->mvcost, MV_COST_WEIGHT);
2451       }
2452       *rate2 += rate_mv;
2453     } else {
2454       int_mv tmp_mv;
2455       single_motion_search(cpi, x, bsize, mi_row, mi_col,
2456                            &tmp_mv, &rate_mv);
2457       if (tmp_mv.as_int == INVALID_MV)
2458         return INT64_MAX;
2459
2460       frame_mv[refs[0]].as_int =
2461           xd->mi[0]->bmi[0].as_mv[0].as_int = tmp_mv.as_int;
2462       single_newmv[refs[0]].as_int = tmp_mv.as_int;
2463
2464       // Estimate the rate implications of a new mv but discount this
2465       // under certain circumstances where we want to help initiate a weak
2466       // motion field, where the distortion gain for a single block may not
2467       // be enough to overcome the cost of a new mv.
2468       if (discount_newmv_test(cpi, this_mode, tmp_mv, mode_mv, refs[0])) {
2469         *rate2 += MAX((rate_mv / NEW_MV_DISCOUNT_FACTOR), 1);
2470       } else {
2471         *rate2 += rate_mv;
2472       }
2473     }
2474   }
2475
2476   for (i = 0; i < is_comp_pred + 1; ++i) {
2477     cur_mv[i] = frame_mv[refs[i]];
2478     // Clip "next_nearest" so that it does not extend to far out of image
2479     if (this_mode != NEWMV)
2480       clamp_mv2(&cur_mv[i].as_mv, xd);
2481
2482     if (mv_check_bounds(x, &cur_mv[i].as_mv))
2483       return INT64_MAX;
2484     mbmi->mv[i].as_int = cur_mv[i].as_int;
2485   }
2486
2487   // do first prediction into the destination buffer. Do the next
2488   // prediction into a temporary buffer. Then keep track of which one
2489   // of these currently holds the best predictor, and use the other
2490   // one for future predictions. In the end, copy from tmp_buf to
2491   // dst if necessary.
2492   for (i = 0; i < MAX_MB_PLANE; i++) {
2493     orig_dst[i] = xd->plane[i].dst.buf;
2494     orig_dst_stride[i] = xd->plane[i].dst.stride;
2495   }
2496
2497   // We don't include the cost of the second reference here, because there
2498   // are only three options: Last/Golden, ARF/Last or Golden/ARF, or in other
2499   // words if you present them in that order, the second one is always known
2500   // if the first is known.
2501   //
2502   // Under some circumstances we discount the cost of new mv mode to encourage
2503   // initiation of a motion field.
2504   if (discount_newmv_test(cpi, this_mode, frame_mv[refs[0]],
2505                           mode_mv, refs[0])) {
2506     *rate2 += MIN(cost_mv_ref(cpi, this_mode,
2507                               mbmi_ext->mode_context[refs[0]]),
2508                   cost_mv_ref(cpi, NEARESTMV,
2509                               mbmi_ext->mode_context[refs[0]]));
2510   } else {
2511     *rate2 += cost_mv_ref(cpi, this_mode, mbmi_ext->mode_context[refs[0]]);
2512   }
2513
2514   if (RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, *rate2, 0) > ref_best_rd &&
2515       mbmi->mode != NEARESTMV)
2516     return INT64_MAX;
2517
2518   pred_exists = 0;
2519   // Are all MVs integer pel for Y and UV
2520   intpel_mv = !mv_has_subpel(&mbmi->mv[0].as_mv);
2521   if (is_comp_pred)
2522     intpel_mv &= !mv_has_subpel(&mbmi->mv[1].as_mv);
2523
2524   // Search for best switchable filter by checking the variance of
2525   // pred error irrespective of whether the filter will be used
2526   for (i = 0; i < SWITCHABLE_FILTER_CONTEXTS; ++i)
2527     filter_cache[i] = INT64_MAX;
2528
2529   if (cm->interp_filter != BILINEAR) {
2530     if (x->source_variance < cpi->sf.disable_filter_search_var_thresh) {
2531       best_filter = EIGHTTAP;
2532     } else if (best_filter == SWITCHABLE) {
2533       int newbest;
2534       int tmp_rate_sum = 0;
2535       int64_t tmp_dist_sum = 0;
2536
2537       for (i = 0; i < SWITCHABLE_FILTERS; ++i) {
2538         int j;
2539         int64_t rs_rd;
2540         int tmp_skip_sb = 0;
2541         int64_t tmp_skip_sse = INT64_MAX;
2542
2543         mbmi->interp_filter = i;
2544         rs = vp10_get_switchable_rate(cpi, xd);
2545         rs_rd = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, rs, 0);
2546
2547         if (i > 0 && intpel_mv) {
2548           rd = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, tmp_rate_sum, tmp_dist_sum);
2549           filter_cache[i] = rd;
2550           filter_cache[SWITCHABLE_FILTERS] =
2551               MIN(filter_cache[SWITCHABLE_FILTERS], rd + rs_rd);
2552           if (cm->interp_filter == SWITCHABLE)
2553             rd += rs_rd;
2554           *mask_filter = MAX(*mask_filter, rd);
2555         } else {
2556           int rate_sum = 0;
2557           int64_t dist_sum = 0;
2558           if (i > 0 && cpi->sf.adaptive_interp_filter_search &&
2559               (cpi->sf.interp_filter_search_mask & (1 << i))) {
2560             rate_sum = INT_MAX;
2561             dist_sum = INT64_MAX;
2562             continue;
2563           }
2564
2565           if ((cm->interp_filter == SWITCHABLE &&
2566                (!i || best_needs_copy)) ||
2567               (cm->interp_filter != SWITCHABLE &&
2568                (cm->interp_filter == mbmi->interp_filter ||
2569                 (i == 0 && intpel_mv)))) {
2570             restore_dst_buf(xd, orig_dst, orig_dst_stride);
2571           } else {
2572             for (j = 0; j < MAX_MB_PLANE; j++) {
2573               xd->plane[j].dst.buf = tmp_buf + j * 64 * 64;
2574               xd->plane[j].dst.stride = 64;
2575             }
2576           }
2577           vp10_build_inter_predictors_sb(xd, mi_row, mi_col, bsize);
2578           model_rd_for_sb(cpi, bsize, x, xd, &rate_sum, &dist_sum,
2579                           &tmp_skip_sb, &tmp_skip_sse);
2580
2581           rd = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, rate_sum, dist_sum);
2582           filter_cache[i] = rd;
2583           filter_cache[SWITCHABLE_FILTERS] =
2584               MIN(filter_cache[SWITCHABLE_FILTERS], rd + rs_rd);
2585           if (cm->interp_filter == SWITCHABLE)
2586             rd += rs_rd;
2587           *mask_filter = MAX(*mask_filter, rd);
2588
2589           if (i == 0 && intpel_mv) {
2590             tmp_rate_sum = rate_sum;
2591             tmp_dist_sum = dist_sum;
2592           }
2593         }
2594
2595         if (i == 0 && cpi->sf.use_rd_breakout && ref_best_rd < INT64_MAX) {
2596           if (rd / 2 > ref_best_rd) {
2597             restore_dst_buf(xd, orig_dst, orig_dst_stride);
2598             return INT64_MAX;
2599           }
2600         }
2601         newbest = i == 0 || rd < best_rd;
2602
2603         if (newbest) {
2604           best_rd = rd;
2605           best_filter = mbmi->interp_filter;
2606           if (cm->interp_filter == SWITCHABLE && i && !intpel_mv)
2607             best_needs_copy = !best_needs_copy;
2608         }
2609
2610         if ((cm->interp_filter == SWITCHABLE && newbest) ||
2611             (cm->interp_filter != SWITCHABLE &&
2612              cm->interp_filter == mbmi->interp_filter)) {
2613           pred_exists = 1;
2614           tmp_rd = best_rd;
2615
2616           skip_txfm_sb = tmp_skip_sb;
2617           skip_sse_sb = tmp_skip_sse;
2618           memcpy(skip_txfm, x->skip_txfm, sizeof(skip_txfm));
2619           memcpy(bsse, x->bsse, sizeof(bsse));
2620         }
2621       }
2622       restore_dst_buf(xd, orig_dst, orig_dst_stride);
2623     }
2624   }
2625   // Set the appropriate filter
2626   mbmi->interp_filter = cm->interp_filter != SWITCHABLE ?
2627       cm->interp_filter : best_filter;
2628   rs = cm->interp_filter == SWITCHABLE ? vp10_get_switchable_rate(cpi, xd) : 0;
2629
2630   if (pred_exists) {
2631     if (best_needs_copy) {
2632       // again temporarily set the buffers to local memory to prevent a memcpy
2633       for (i = 0; i < MAX_MB_PLANE; i++) {
2634         xd->plane[i].dst.buf = tmp_buf + i * 64 * 64;
2635         xd->plane[i].dst.stride = 64;
2636       }
2637     }
2638     rd = tmp_rd + RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, rs, 0);
2639   } else {
2640     int tmp_rate;
2641     int64_t tmp_dist;
2642     // Handles the special case when a filter that is not in the
2643     // switchable list (ex. bilinear) is indicated at the frame level, or
2644     // skip condition holds.
2645     vp10_build_inter_predictors_sb(xd, mi_row, mi_col, bsize);
2646     model_rd_for_sb(cpi, bsize, x, xd, &tmp_rate, &tmp_dist,
2647                     &skip_txfm_sb, &skip_sse_sb);
2648     rd = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, rs + tmp_rate, tmp_dist);
2649     memcpy(skip_txfm, x->skip_txfm, sizeof(skip_txfm));
2650     memcpy(bsse, x->bsse, sizeof(bsse));
2651   }
2652
2653   if (!is_comp_pred)
2654     single_filter[this_mode][refs[0]] = mbmi->interp_filter;
2655
2656   if (cpi->sf.adaptive_mode_search)
2657     if (is_comp_pred)
2658       if (single_skippable[this_mode][refs[0]] &&
2659           single_skippable[this_mode][refs[1]])
2660         memset(skip_txfm, SKIP_TXFM_AC_DC, sizeof(skip_txfm));
2661
2662   if (cpi->sf.use_rd_breakout && ref_best_rd < INT64_MAX) {
2663     // if current pred_error modeled rd is substantially more than the best
2664     // so far, do not bother doing full rd
2665     if (rd / 2 > ref_best_rd) {
2666       restore_dst_buf(xd, orig_dst, orig_dst_stride);
2667       return INT64_MAX;
2668     }
2669   }
2670
2671   if (cm->interp_filter == SWITCHABLE)
2672     *rate2 += rs;
2673
2674   memcpy(x->skip_txfm, skip_txfm, sizeof(skip_txfm));
2675   memcpy(x->bsse, bsse, sizeof(bsse));
2676
2677   if (!skip_txfm_sb) {
2678     int skippable_y, skippable_uv;
2679     int64_t sseuv = INT64_MAX;
2680     int64_t rdcosty = INT64_MAX;
2681
2682     // Y cost and distortion
2683     vp10_subtract_plane(x, bsize, 0);
2684     super_block_yrd(cpi, x, rate_y, &distortion_y, &skippable_y, psse,
2685                     bsize, ref_best_rd);
2686
2687     if (*rate_y == INT_MAX) {
2688       *rate2 = INT_MAX;
2689       *distortion = INT64_MAX;
2690       restore_dst_buf(xd, orig_dst, orig_dst_stride);
2691       return INT64_MAX;
2692     }
2693
2694     *rate2 += *rate_y;
2695     *distortion += distortion_y;
2696
2697     rdcosty = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, *rate2, *distortion);
2698     rdcosty = MIN(rdcosty, RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, 0, *psse));
2699
2700     if (!super_block_uvrd(cpi, x, rate_uv, &distortion_uv, &skippable_uv,
2701                           &sseuv, bsize, ref_best_rd - rdcosty)) {
2702       *rate2 = INT_MAX;
2703       *distortion = INT64_MAX;
2704       restore_dst_buf(xd, orig_dst, orig_dst_stride);
2705       return INT64_MAX;
2706     }
2707
2708     *psse += sseuv;
2709     *rate2 += *rate_uv;
2710     *distortion += distortion_uv;
2711     *skippable = skippable_y && skippable_uv;
2712   } else {
2713     x->skip = 1;
2714     *disable_skip = 1;
2715
2716     // The cost of skip bit needs to be added.
2717     *rate2 += vp10_cost_bit(vp10_get_skip_prob(cm, xd), 1);
2718
2719     *distortion = skip_sse_sb;
2720   }
2721
2722   if (!is_comp_pred)
2723     single_skippable[this_mode][refs[0]] = *skippable;
2724
2725   restore_dst_buf(xd, orig_dst, orig_dst_stride);
2726   return 0;  // The rate-distortion cost will be re-calculated by caller.
2727 }
2728
2729 void vp10_rd_pick_intra_mode_sb(VP10_COMP *cpi, MACROBLOCK *x,
2730                                RD_COST *rd_cost, BLOCK_SIZE bsize,
2731                                PICK_MODE_CONTEXT *ctx, int64_t best_rd) {
2732   VP10_COMMON *const cm = &cpi->common;
2733   MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
2734   struct macroblockd_plane *const pd = xd->plane;
2735   int rate_y = 0, rate_uv = 0, rate_y_tokenonly = 0, rate_uv_tokenonly = 0;
2736   int y_skip = 0, uv_skip = 0;
2737   int64_t dist_y = 0, dist_uv = 0;
2738   TX_SIZE max_uv_tx_size;
2739   x->skip_encode = 0;
2740   ctx->skip = 0;
2741   xd->mi[0]->mbmi.ref_frame[0] = INTRA_FRAME;
2742   xd->mi[0]->mbmi.ref_frame[1] = NONE;
2743
2744   if (bsize >= BLOCK_8X8) {
2745     if (rd_pick_intra_sby_mode(cpi, x, &rate_y, &rate_y_tokenonly,
2746                                &dist_y, &y_skip, bsize,
2747                                best_rd) >= best_rd) {
2748       rd_cost->rate = INT_MAX;
2749       return;
2750     }
2751   } else {
2752     y_skip = 0;
2753     if (rd_pick_intra_sub_8x8_y_mode(cpi, x, &rate_y, &rate_y_tokenonly,
2754                                      &dist_y, best_rd) >= best_rd) {
2755       rd_cost->rate = INT_MAX;
2756       return;
2757     }
2758   }
2759   max_uv_tx_size = get_uv_tx_size_impl(xd->mi[0]->mbmi.tx_size, bsize,
2760                                        pd[1].subsampling_x,
2761                                        pd[1].subsampling_y);
2762   rd_pick_intra_sbuv_mode(cpi, x, ctx, &rate_uv, &rate_uv_tokenonly,
2763                           &dist_uv, &uv_skip, MAX(BLOCK_8X8, bsize),
2764                           max_uv_tx_size);
2765
2766   if (y_skip && uv_skip) {
2767     rd_cost->rate = rate_y + rate_uv - rate_y_tokenonly - rate_uv_tokenonly +
2768                     vp10_cost_bit(vp10_get_skip_prob(cm, xd), 1);
2769     rd_cost->dist = dist_y + dist_uv;
2770   } else {
2771     rd_cost->rate = rate_y + rate_uv +
2772                       vp10_cost_bit(vp10_get_skip_prob(cm, xd), 0);
2773     rd_cost->dist = dist_y + dist_uv;
2774   }
2775
2776   ctx->mic = *xd->mi[0];
2777   ctx->mbmi_ext = *x->mbmi_ext;
2778   rd_cost->rdcost = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, rd_cost->rate, rd_cost->dist);
2779 }
2780
2781 // This function is designed to apply a bias or adjustment to an rd value based
2782 // on the relative variance of the source and reconstruction.
2783 #define LOW_VAR_THRESH 16
2784 #define VLOW_ADJ_MAX 25
2785 #define VHIGH_ADJ_MAX 8
2786 static void rd_variance_adjustment(VP10_COMP *cpi,
2787                                    MACROBLOCK *x,
2788                                    BLOCK_SIZE bsize,
2789                                    int64_t *this_rd,
2790                                    MV_REFERENCE_FRAME ref_frame,
2791                                    unsigned int source_variance) {
2792   MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
2793   unsigned int recon_variance;
2794   unsigned int absvar_diff = 0;
2795   int64_t var_error = 0;
2796   int64_t var_factor = 0;
2797
2798   if (*this_rd == INT64_MAX)
2799     return;
2800
2801 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
2802   if (xd->cur_buf->flags & YV12_FLAG_HIGHBITDEPTH) {
2803     recon_variance =
2804       vp10_high_get_sby_perpixel_variance(cpi, &xd->plane[0].dst, bsize, xd->bd);
2805   } else {
2806     recon_variance =
2807       vp10_get_sby_perpixel_variance(cpi, &xd->plane[0].dst, bsize);
2808   }
2809 #else
2810   recon_variance =
2811     vp10_get_sby_perpixel_variance(cpi, &xd->plane[0].dst, bsize);
2812 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
2813
2814   if ((source_variance + recon_variance) > LOW_VAR_THRESH) {
2815     absvar_diff = (source_variance > recon_variance)
2816       ? (source_variance - recon_variance)
2817       : (recon_variance - source_variance);
2818
2819     var_error = (200 * source_variance * recon_variance) /
2820       ((source_variance * source_variance) +
2821        (recon_variance * recon_variance));
2822     var_error = 100 - var_error;
2823   }
2824
2825   // Source variance above a threshold and ref frame is intra.
2826   // This case is targeted mainly at discouraging intra modes that give rise
2827   // to a predictor with a low spatial complexity compared to the source.
2828   if ((source_variance > LOW_VAR_THRESH) && (ref_frame == INTRA_FRAME) &&
2829       (source_variance > recon_variance)) {
2830     var_factor = MIN(absvar_diff, MIN(VLOW_ADJ_MAX, var_error));
2831   // A second possible case of interest is where the source variance
2832   // is very low and we wish to discourage false texture or motion trails.
2833   } else if ((source_variance < (LOW_VAR_THRESH >> 1)) &&
2834              (recon_variance > source_variance)) {
2835     var_factor = MIN(absvar_diff, MIN(VHIGH_ADJ_MAX, var_error));
2836   }
2837   *this_rd += (*this_rd * var_factor) / 100;
2838 }
2839
2840
2841 // Do we have an internal image edge (e.g. formatting bars).
2842 int vp10_internal_image_edge(VP10_COMP *cpi) {
2843   return (cpi->oxcf.pass == 2) &&
2844     ((cpi->twopass.this_frame_stats.inactive_zone_rows > 0) ||
2845     (cpi->twopass.this_frame_stats.inactive_zone_cols > 0));
2846 }
2847
2848 // Checks to see if a super block is on a horizontal image edge.
2849 // In most cases this is the "real" edge unless there are formatting
2850 // bars embedded in the stream.
2851 int vp10_active_h_edge(VP10_COMP *cpi, int mi_row, int mi_step) {
2852   int top_edge = 0;
2853   int bottom_edge = cpi->common.mi_rows;
2854   int is_active_h_edge = 0;
2855
2856   // For two pass account for any formatting bars detected.
2857   if (cpi->oxcf.pass == 2) {
2858     TWO_PASS *twopass = &cpi->twopass;
2859
2860     // The inactive region is specified in MBs not mi units.
2861     // The image edge is in the following MB row.
2862     top_edge += (int)(twopass->this_frame_stats.inactive_zone_rows * 2);
2863
2864     bottom_edge -= (int)(twopass->this_frame_stats.inactive_zone_rows * 2);
2865     bottom_edge = MAX(top_edge, bottom_edge);
2866   }
2867
2868   if (((top_edge >= mi_row) && (top_edge < (mi_row + mi_step))) ||
2869       ((bottom_edge >= mi_row) && (bottom_edge < (mi_row + mi_step)))) {
2870     is_active_h_edge = 1;
2871   }
2872   return is_active_h_edge;
2873 }
2874
2875 // Checks to see if a super block is on a vertical image edge.
2876 // In most cases this is the "real" edge unless there are formatting
2877 // bars embedded in the stream.
2878 int vp10_active_v_edge(VP10_COMP *cpi, int mi_col, int mi_step) {
2879   int left_edge = 0;
2880   int right_edge = cpi->common.mi_cols;
2881   int is_active_v_edge = 0;
2882
2883   // For two pass account for any formatting bars detected.
2884   if (cpi->oxcf.pass == 2) {
2885     TWO_PASS *twopass = &cpi->twopass;
2886
2887     // The inactive region is specified in MBs not mi units.
2888     // The image edge is in the following MB row.
2889     left_edge += (int)(twopass->this_frame_stats.inactive_zone_cols * 2);
2890
2891     right_edge -= (int)(twopass->this_frame_stats.inactive_zone_cols * 2);
2892     right_edge = MAX(left_edge, right_edge);
2893   }
2894
2895   if (((left_edge >= mi_col) && (left_edge < (mi_col + mi_step))) ||
2896       ((right_edge >= mi_col) && (right_edge < (mi_col + mi_step)))) {
2897     is_active_v_edge = 1;
2898   }
2899   return is_active_v_edge;
2900 }
2901
2902 // Checks to see if a super block is at the edge of the active image.
2903 // In most cases this is the "real" edge unless there are formatting
2904 // bars embedded in the stream.
2905 int vp10_active_edge_sb(VP10_COMP *cpi,
2906                        int mi_row, int mi_col) {
2907   return vp10_active_h_edge(cpi, mi_row, MI_BLOCK_SIZE) ||
2908          vp10_active_v_edge(cpi, mi_col, MI_BLOCK_SIZE);
2909 }
2910
2911 void vp10_rd_pick_inter_mode_sb(VP10_COMP *cpi,
2912                                TileDataEnc *tile_data,
2913                                MACROBLOCK *x,
2914                                int mi_row, int mi_col,
2915                                RD_COST *rd_cost, BLOCK_SIZE bsize,
2916                                PICK_MODE_CONTEXT *ctx,
2917                                int64_t best_rd_so_far) {
2918   VP10_COMMON *const cm = &cpi->common;
2919   TileInfo *const tile_info = &tile_data->tile_info;
2920   RD_OPT *const rd_opt = &cpi->rd;
2921   SPEED_FEATURES *const sf = &cpi->sf;
2922   MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
2923   MB_MODE_INFO *const mbmi = &xd->mi[0]->mbmi;
2924   MB_MODE_INFO_EXT *const mbmi_ext = x->mbmi_ext;
2925   const struct segmentation *const seg = &cm->seg;
2926   PREDICTION_MODE this_mode;
2927   MV_REFERENCE_FRAME ref_frame, second_ref_frame;
2928   unsigned char segment_id = mbmi->segment_id;
2929   int comp_pred, i, k;
2930   int_mv frame_mv[MB_MODE_COUNT][MAX_REF_FRAMES];
2931   struct buf_2d yv12_mb[4][MAX_MB_PLANE];
2932   int_mv single_newmv[MAX_REF_FRAMES] = { { 0 } };
2933   INTERP_FILTER single_inter_filter[MB_MODE_COUNT][MAX_REF_FRAMES];
2934   int single_skippable[MB_MODE_COUNT][MAX_REF_FRAMES];
2935   static const int flag_list[4] = { 0, VP9_LAST_FLAG, VP9_GOLD_FLAG,
2936                                     VP9_ALT_FLAG };
2937   int64_t best_rd = best_rd_so_far;
2938   int64_t best_pred_diff[REFERENCE_MODES];
2939   int64_t best_pred_rd[REFERENCE_MODES];
2940   int64_t best_filter_rd[SWITCHABLE_FILTER_CONTEXTS];
2941   int64_t best_filter_diff[SWITCHABLE_FILTER_CONTEXTS];
2942   MB_MODE_INFO best_mbmode;
2943   int best_mode_skippable = 0;
2944   int midx, best_mode_index = -1;
2945   unsigned int ref_costs_single[MAX_REF_FRAMES], ref_costs_comp[MAX_REF_FRAMES];
2946   vpx_prob comp_mode_p;
2947   int64_t best_intra_rd = INT64_MAX;
2948   unsigned int best_pred_sse = UINT_MAX;
2949   PREDICTION_MODE best_intra_mode = DC_PRED;
2950   int rate_uv_intra[TX_SIZES], rate_uv_tokenonly[TX_SIZES];
2951   int64_t dist_uv[TX_SIZES];
2952   int skip_uv[TX_SIZES];
2953   PREDICTION_MODE mode_uv[TX_SIZES];
2954   const int intra_cost_penalty = vp10_get_intra_cost_penalty(
2955       cm->base_qindex, cm->y_dc_delta_q, cm->bit_depth);
2956   int best_skip2 = 0;
2957   uint8_t ref_frame_skip_mask[2] = { 0 };
2958   uint16_t mode_skip_mask[MAX_REF_FRAMES] = { 0 };
2959   int mode_skip_start = sf->mode_skip_start + 1;
2960   const int *const rd_threshes = rd_opt->threshes[segment_id][bsize];
2961   const int *const rd_thresh_freq_fact = tile_data->thresh_freq_fact[bsize];
2962   int64_t mode_threshold[MAX_MODES];
2963   int *mode_map = tile_data->mode_map[bsize];
2964   const int mode_search_skip_flags = sf->mode_search_skip_flags;
2965   int64_t mask_filter = 0;
2966   int64_t filter_cache[SWITCHABLE_FILTER_CONTEXTS];
2967
2968   vp10_zero(best_mbmode);
2969
2970   x->skip_encode = sf->skip_encode_frame && x->q_index < QIDX_SKIP_THRESH;
2971
2972   for (i = 0; i < SWITCHABLE_FILTER_CONTEXTS; ++i)
2973     filter_cache[i] = INT64_MAX;
2974
2975   estimate_ref_frame_costs(cm, xd, segment_id, ref_costs_single, ref_costs_comp,
2976                            &comp_mode_p);
2977
2978   for (i = 0; i < REFERENCE_MODES; ++i)
2979     best_pred_rd[i] = INT64_MAX;
2980   for (i = 0; i < SWITCHABLE_FILTER_CONTEXTS; i++)
2981     best_filter_rd[i] = INT64_MAX;
2982   for (i = 0; i < TX_SIZES; i++)
2983     rate_uv_intra[i] = INT_MAX;
2984   for (i = 0; i < MAX_REF_FRAMES; ++i)
2985     x->pred_sse[i] = INT_MAX;
2986   for (i = 0; i < MB_MODE_COUNT; ++i) {
2987     for (k = 0; k < MAX_REF_FRAMES; ++k) {
2988       single_inter_filter[i][k] = SWITCHABLE;
2989       single_skippable[i][k] = 0;
2990     }
2991   }
2992
2993   rd_cost->rate = INT_MAX;
2994
2995   for (ref_frame = LAST_FRAME; ref_frame <= ALTREF_FRAME; ++ref_frame) {
2996     x->pred_mv_sad[ref_frame] = INT_MAX;
2997     if (cpi->ref_frame_flags & flag_list[ref_frame]) {
2998       assert(get_ref_frame_buffer(cpi, ref_frame) != NULL);
2999       setup_buffer_inter(cpi, x, ref_frame, bsize, mi_row, mi_col,
3000                          frame_mv[NEARESTMV], frame_mv[NEARMV], yv12_mb);
3001     }
3002     frame_mv[NEWMV][ref_frame].as_int = INVALID_MV;
3003     frame_mv[ZEROMV][ref_frame].as_int = 0;
3004   }
3005
3006   for (ref_frame = LAST_FRAME; ref_frame <= ALTREF_FRAME; ++ref_frame) {
3007     if (!(cpi->ref_frame_flags & flag_list[ref_frame])) {
3008       // Skip checking missing references in both single and compound reference
3009       // modes. Note that a mode will be skipped iff both reference frames
3010       // are masked out.
3011       ref_frame_skip_mask[0] |= (1 << ref_frame);
3012       ref_frame_skip_mask[1] |= SECOND_REF_FRAME_MASK;
3013     } else if (sf->reference_masking) {
3014       for (i = LAST_FRAME; i <= ALTREF_FRAME; ++i) {
3015         // Skip fixed mv modes for poor references
3016         if ((x->pred_mv_sad[ref_frame] >> 2) > x->pred_mv_sad[i]) {
3017           mode_skip_mask[ref_frame] |= INTER_NEAREST_NEAR_ZERO;
3018           break;
3019         }
3020       }
3021     }
3022     // If the segment reference frame feature is enabled....
3023     // then do nothing if the current ref frame is not allowed..
3024     if (segfeature_active(seg, segment_id, SEG_LVL_REF_FRAME) &&
3025         get_segdata(seg, segment_id, SEG_LVL_REF_FRAME) != (int)ref_frame) {
3026       ref_frame_skip_mask[0] |= (1 << ref_frame);
3027       ref_frame_skip_mask[1] |= SECOND_REF_FRAME_MASK;
3028     }
3029   }
3030
3031   // Disable this drop out case if the ref frame
3032   // segment level feature is enabled for this segment. This is to
3033   // prevent the possibility that we end up unable to pick any mode.
3034   if (!segfeature_active(seg, segment_id, SEG_LVL_REF_FRAME)) {
3035     // Only consider ZEROMV/ALTREF_FRAME for alt ref frame,
3036     // unless ARNR filtering is enabled in which case we want
3037     // an unfiltered alternative. We allow near/nearest as well
3038     // because they may result in zero-zero MVs but be cheaper.
3039     if (cpi->rc.is_src_frame_alt_ref && (cpi->oxcf.arnr_max_frames == 0)) {
3040       ref_frame_skip_mask[0] = (1 << LAST_FRAME) | (1 << GOLDEN_FRAME);
3041       ref_frame_skip_mask[1] = SECOND_REF_FRAME_MASK;
3042       mode_skip_mask[ALTREF_FRAME] = ~INTER_NEAREST_NEAR_ZERO;
3043       if (frame_mv[NEARMV][ALTREF_FRAME].as_int != 0)
3044         mode_skip_mask[ALTREF_FRAME] |= (1 << NEARMV);
3045       if (frame_mv[NEARESTMV][ALTREF_FRAME].as_int != 0)
3046         mode_skip_mask[ALTREF_FRAME] |= (1 << NEARESTMV);
3047     }
3048   }
3049
3050   if (cpi->rc.is_src_frame_alt_ref) {
3051     if (sf->alt_ref_search_fp) {
3052       mode_skip_mask[ALTREF_FRAME] = 0;
3053       ref_frame_skip_mask[0] = ~(1 << ALTREF_FRAME);
3054       ref_frame_skip_mask[1] = SECOND_REF_FRAME_MASK;
3055     }
3056   }
3057
3058   if (sf->alt_ref_search_fp)
3059     if (!cm->show_frame && x->pred_mv_sad[GOLDEN_FRAME] < INT_MAX)
3060       if (x->pred_mv_sad[ALTREF_FRAME] > (x->pred_mv_sad[GOLDEN_FRAME] << 1))
3061         mode_skip_mask[ALTREF_FRAME] |= INTER_ALL;
3062
3063   if (sf->adaptive_mode_search) {
3064     if (cm->show_frame && !cpi->rc.is_src_frame_alt_ref &&
3065         cpi->rc.frames_since_golden >= 3)
3066       if (x->pred_mv_sad[GOLDEN_FRAME] > (x->pred_mv_sad[LAST_FRAME] << 1))
3067         mode_skip_mask[GOLDEN_FRAME] |= INTER_ALL;
3068   }
3069
3070   if (bsize > sf->max_intra_bsize) {
3071     ref_frame_skip_mask[0] |= (1 << INTRA_FRAME);
3072     ref_frame_skip_mask[1] |= (1 << INTRA_FRAME);
3073   }
3074
3075   mode_skip_mask[INTRA_FRAME] |=
3076       ~(sf->intra_y_mode_mask[max_txsize_lookup[bsize]]);
3077
3078   for (i = 0; i <= LAST_NEW_MV_INDEX; ++i)
3079     mode_threshold[i] = 0;
3080   for (i = LAST_NEW_MV_INDEX + 1; i < MAX_MODES; ++i)
3081     mode_threshold[i] = ((int64_t)rd_threshes[i] * rd_thresh_freq_fact[i]) >> 5;
3082
3083   midx =  sf->schedule_mode_search ? mode_skip_start : 0;
3084   while (midx > 4) {
3085     uint8_t end_pos = 0;
3086     for (i = 5; i < midx; ++i) {
3087       if (mode_threshold[mode_map[i - 1]] > mode_threshold[mode_map[i]]) {
3088         uint8_t tmp = mode_map[i];
3089         mode_map[i] = mode_map[i - 1];
3090         mode_map[i - 1] = tmp;
3091         end_pos = i;
3092       }
3093     }
3094     midx = end_pos;
3095   }
3096
3097   for (midx = 0; midx < MAX_MODES; ++midx) {
3098     int mode_index = mode_map[midx];
3099     int mode_excluded = 0;
3100     int64_t this_rd = INT64_MAX;
3101     int disable_skip = 0;
3102     int compmode_cost = 0;
3103     int rate2 = 0, rate_y = 0, rate_uv = 0;
3104     int64_t distortion2 = 0, distortion_y = 0, distortion_uv = 0;
3105     int skippable = 0;
3106     int this_skip2 = 0;
3107     int64_t total_sse = INT64_MAX;
3108     int early_term = 0;
3109
3110     this_mode = vp10_mode_order[mode_index].mode;
3111     ref_frame = vp10_mode_order[mode_index].ref_frame[0];
3112     second_ref_frame = vp10_mode_order[mode_index].ref_frame[1];
3113
3114     // Look at the reference frame of the best mode so far and set the
3115     // skip mask to look at a subset of the remaining modes.
3116     if (midx == mode_skip_start && best_mode_index >= 0) {
3117       switch (best_mbmode.ref_frame[0]) {
3118         case INTRA_FRAME:
3119           break;
3120         case LAST_FRAME:
3121           ref_frame_skip_mask[0] |= LAST_FRAME_MODE_MASK;
3122           ref_frame_skip_mask[1] |= SECOND_REF_FRAME_MASK;
3123           break;
3124         case GOLDEN_FRAME:
3125           ref_frame_skip_mask[0] |= GOLDEN_FRAME_MODE_MASK;
3126           ref_frame_skip_mask[1] |= SECOND_REF_FRAME_MASK;
3127           break;
3128         case ALTREF_FRAME:
3129           ref_frame_skip_mask[0] |= ALT_REF_MODE_MASK;
3130           break;
3131         case NONE:
3132         case MAX_REF_FRAMES:
3133           assert(0 && "Invalid Reference frame");
3134           break;
3135       }
3136     }
3137
3138     if ((ref_frame_skip_mask[0] & (1 << ref_frame)) &&
3139         (ref_frame_skip_mask[1] & (1 << MAX(0, second_ref_frame))))
3140       continue;
3141
3142     if (mode_skip_mask[ref_frame] & (1 << this_mode))
3143       continue;
3144
3145     // Test best rd so far against threshold for trying this mode.
3146     if (best_mode_skippable && sf->schedule_mode_search)
3147       mode_threshold[mode_index] <<= 1;
3148
3149     if (best_rd < mode_threshold[mode_index])
3150       continue;
3151
3152     if (sf->motion_field_mode_search) {
3153       const int mi_width  = MIN(num_8x8_blocks_wide_lookup[bsize],
3154                                 tile_info->mi_col_end - mi_col);
3155       const int mi_height = MIN(num_8x8_blocks_high_lookup[bsize],
3156                                 tile_info->mi_row_end - mi_row);
3157       const int bsl = mi_width_log2_lookup[bsize];
3158       int cb_partition_search_ctrl = (((mi_row + mi_col) >> bsl)
3159           + get_chessboard_index(cm->current_video_frame)) & 0x1;
3160       MB_MODE_INFO *ref_mbmi;
3161       int const_motion = 1;
3162       int skip_ref_frame = !cb_partition_search_ctrl;
3163       MV_REFERENCE_FRAME rf = NONE;
3164       int_mv ref_mv;
3165       ref_mv.as_int = INVALID_MV;
3166
3167       if ((mi_row - 1) >= tile_info->mi_row_start) {
3168         ref_mv = xd->mi[-xd->mi_stride]->mbmi.mv[0];
3169         rf = xd->mi[-xd->mi_stride]->mbmi.ref_frame[0];
3170         for (i = 0; i < mi_width; ++i) {
3171           ref_mbmi = &xd->mi[-xd->mi_stride + i]->mbmi;
3172           const_motion &= (ref_mv.as_int == ref_mbmi->mv[0].as_int) &&
3173                           (ref_frame == ref_mbmi->ref_frame[0]);
3174           skip_ref_frame &= (rf == ref_mbmi->ref_frame[0]);
3175         }
3176       }
3177
3178       if ((mi_col - 1) >= tile_info->mi_col_start) {
3179         if (ref_mv.as_int == INVALID_MV)
3180           ref_mv = xd->mi[-1]->mbmi.mv[0];
3181         if (rf == NONE)
3182           rf = xd->mi[-1]->mbmi.ref_frame[0];
3183         for (i = 0; i < mi_height; ++i) {
3184           ref_mbmi = &xd->mi[i * xd->mi_stride - 1]->mbmi;
3185           const_motion &= (ref_mv.as_int == ref_mbmi->mv[0].as_int) &&
3186                           (ref_frame == ref_mbmi->ref_frame[0]);
3187           skip_ref_frame &= (rf == ref_mbmi->ref_frame[0]);
3188         }
3189       }
3190
3191       if (skip_ref_frame && this_mode != NEARESTMV && this_mode != NEWMV)
3192         if (rf > INTRA_FRAME)
3193           if (ref_frame != rf)
3194             continue;
3195
3196       if (const_motion)
3197         if (this_mode == NEARMV || this_mode == ZEROMV)
3198           continue;
3199     }
3200
3201     comp_pred = second_ref_frame > INTRA_FRAME;
3202     if (comp_pred) {
3203       if (!cpi->allow_comp_inter_inter)
3204         continue;
3205
3206       // Skip compound inter modes if ARF is not available.
3207       if (!(cpi->ref_frame_flags & flag_list[second_ref_frame]))
3208         continue;
3209
3210       // Do not allow compound prediction if the segment level reference frame
3211       // feature is in use as in this case there can only be one reference.
3212       if (segfeature_active(seg, segment_id, SEG_LVL_REF_FRAME))
3213         continue;
3214
3215       if ((mode_search_skip_flags & FLAG_SKIP_COMP_BESTINTRA) &&
3216           best_mode_index >= 0 && best_mbmode.ref_frame[0] == INTRA_FRAME)
3217         continue;
3218
3219       mode_excluded = cm->reference_mode == SINGLE_REFERENCE;
3220     } else {
3221       if (ref_frame != INTRA_FRAME)
3222         mode_excluded = cm->reference_mode == COMPOUND_REFERENCE;
3223     }
3224
3225     if (ref_frame == INTRA_FRAME) {
3226       if (sf->adaptive_mode_search)
3227         if ((x->source_variance << num_pels_log2_lookup[bsize]) > best_pred_sse)
3228           continue;
3229
3230       if (this_mode != DC_PRED) {
3231         // Disable intra modes other than DC_PRED for blocks with low variance
3232         // Threshold for intra skipping based on source variance
3233         // TODO(debargha): Specialize the threshold for super block sizes
3234         const unsigned int skip_intra_var_thresh = 64;
3235         if ((mode_search_skip_flags & FLAG_SKIP_INTRA_LOWVAR) &&
3236             x->source_variance < skip_intra_var_thresh)
3237           continue;
3238         // Only search the oblique modes if the best so far is
3239         // one of the neighboring directional modes
3240         if ((mode_search_skip_flags & FLAG_SKIP_INTRA_BESTINTER) &&
3241             (this_mode >= D45_PRED && this_mode <= TM_PRED)) {
3242           if (best_mode_index >= 0 &&
3243               best_mbmode.ref_frame[0] > INTRA_FRAME)
3244             continue;
3245         }
3246         if (mode_search_skip_flags & FLAG_SKIP_INTRA_DIRMISMATCH) {
3247           if (conditional_skipintra(this_mode, best_intra_mode))
3248               continue;
3249         }
3250       }
3251     } else {
3252       const MV_REFERENCE_FRAME ref_frames[2] = {ref_frame, second_ref_frame};
3253       if (!check_best_zero_mv(cpi, mbmi_ext->mode_context, frame_mv,
3254                               this_mode, ref_frames))
3255         continue;
3256     }
3257
3258     mbmi->mode = this_mode;
3259     mbmi->uv_mode = DC_PRED;
3260     mbmi->ref_frame[0] = ref_frame;
3261     mbmi->ref_frame[1] = second_ref_frame;
3262     // Evaluate all sub-pel filters irrespective of whether we can use
3263     // them for this frame.
3264     mbmi->interp_filter = cm->interp_filter == SWITCHABLE ? EIGHTTAP
3265                                                           : cm->interp_filter;
3266     mbmi->mv[0].as_int = mbmi->mv[1].as_int = 0;
3267
3268     x->skip = 0;
3269     set_ref_ptrs(cm, xd, ref_frame, second_ref_frame);
3270
3271     // Select prediction reference frames.
3272     for (i = 0; i < MAX_MB_PLANE; i++) {
3273       xd->plane[i].pre[0] = yv12_mb[ref_frame][i];
3274       if (comp_pred)
3275         xd->plane[i].pre[1] = yv12_mb[second_ref_frame][i];
3276     }
3277
3278     if (ref_frame == INTRA_FRAME) {
3279       TX_SIZE uv_tx;
3280       struct macroblockd_plane *const pd = &xd->plane[1];
3281       memset(x->skip_txfm, 0, sizeof(x->skip_txfm));
3282       super_block_yrd(cpi, x, &rate_y, &distortion_y, &skippable,
3283                       NULL, bsize, best_rd);
3284       if (rate_y == INT_MAX)
3285         continue;
3286
3287       uv_tx = get_uv_tx_size_impl(mbmi->tx_size, bsize, pd->subsampling_x,
3288                                   pd->subsampling_y);
3289       if (rate_uv_intra[uv_tx] == INT_MAX) {
3290         choose_intra_uv_mode(cpi, x, ctx, bsize, uv_tx,
3291                              &rate_uv_intra[uv_tx], &rate_uv_tokenonly[uv_tx],
3292                              &dist_uv[uv_tx], &skip_uv[uv_tx], &mode_uv[uv_tx]);
3293       }
3294
3295       rate_uv = rate_uv_tokenonly[uv_tx];
3296       distortion_uv = dist_uv[uv_tx];
3297       skippable = skippable && skip_uv[uv_tx];
3298       mbmi->uv_mode = mode_uv[uv_tx];
3299
3300       rate2 = rate_y + cpi->mbmode_cost[mbmi->mode] + rate_uv_intra[uv_tx];
3301       if (this_mode != DC_PRED && this_mode != TM_PRED)
3302         rate2 += intra_cost_penalty;
3303       distortion2 = distortion_y + distortion_uv;
3304     } else {
3305       this_rd = handle_inter_mode(cpi, x, bsize,
3306                                   &rate2, &distortion2, &skippable,
3307                                   &rate_y, &rate_uv,
3308                                   &disable_skip, frame_mv,
3309                                   mi_row, mi_col,
3310                                   single_newmv, single_inter_filter,
3311                                   single_skippable, &total_sse, best_rd,
3312                                   &mask_filter, filter_cache);
3313       if (this_rd == INT64_MAX)
3314         continue;
3315
3316       compmode_cost = vp10_cost_bit(comp_mode_p, comp_pred);
3317
3318       if (cm->reference_mode == REFERENCE_MODE_SELECT)
3319         rate2 += compmode_cost;
3320     }
3321
3322     // Estimate the reference frame signaling cost and add it
3323     // to the rolling cost variable.
3324     if (comp_pred) {
3325       rate2 += ref_costs_comp[ref_frame];
3326     } else {
3327       rate2 += ref_costs_single[ref_frame];
3328     }
3329
3330     if (!disable_skip) {
3331       if (skippable) {
3332         // Back out the coefficient coding costs
3333         rate2 -= (rate_y + rate_uv);
3334
3335         // Cost the skip mb case
3336         rate2 += vp10_cost_bit(vp10_get_skip_prob(cm, xd), 1);
3337       } else if (ref_frame != INTRA_FRAME && !xd->lossless) {
3338         if (RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, rate_y + rate_uv, distortion2) <
3339             RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, 0, total_sse)) {
3340           // Add in the cost of the no skip flag.
3341           rate2 += vp10_cost_bit(vp10_get_skip_prob(cm, xd), 0);
3342         } else {
3343           // FIXME(rbultje) make this work for splitmv also
3344           rate2 += vp10_cost_bit(vp10_get_skip_prob(cm, xd), 1);
3345           distortion2 = total_sse;
3346           assert(total_sse >= 0);
3347           rate2 -= (rate_y + rate_uv);
3348           this_skip2 = 1;
3349         }
3350       } else {
3351         // Add in the cost of the no skip flag.
3352         rate2 += vp10_cost_bit(vp10_get_skip_prob(cm, xd), 0);
3353       }
3354
3355       // Calculate the final RD estimate for this mode.
3356       this_rd = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, rate2, distortion2);
3357     }
3358
3359     // Apply an adjustment to the rd value based on the similarity of the
3360     // source variance and reconstructed variance.
3361     rd_variance_adjustment(cpi, x, bsize, &this_rd,
3362                            ref_frame, x->source_variance);
3363
3364     if (ref_frame == INTRA_FRAME) {
3365     // Keep record of best intra rd
3366       if (this_rd < best_intra_rd) {
3367         best_intra_rd = this_rd;
3368         best_intra_mode = mbmi->mode;
3369       }
3370     }
3371
3372     if (!disable_skip && ref_frame == INTRA_FRAME) {
3373       for (i = 0; i < REFERENCE_MODES; ++i)
3374         best_pred_rd[i] = MIN(best_pred_rd[i], this_rd);
3375       for (i = 0; i < SWITCHABLE_FILTER_CONTEXTS; i++)
3376         best_filter_rd[i] = MIN(best_filter_rd[i], this_rd);
3377     }
3378
3379     // Did this mode help.. i.e. is it the new best mode
3380     if (this_rd < best_rd || x->skip) {
3381       int max_plane = MAX_MB_PLANE;
3382       if (!mode_excluded) {
3383         // Note index of best mode so far
3384         best_mode_index = mode_index;
3385
3386         if (ref_frame == INTRA_FRAME) {
3387           /* required for left and above block mv */
3388           mbmi->mv[0].as_int = 0;
3389           max_plane = 1;
3390         } else {
3391           best_pred_sse = x->pred_sse[ref_frame];
3392         }
3393
3394         rd_cost->rate = rate2;
3395         rd_cost->dist = distortion2;
3396         rd_cost->rdcost = this_rd;
3397         best_rd = this_rd;
3398         best_mbmode = *mbmi;
3399         best_skip2 = this_skip2;
3400         best_mode_skippable = skippable;
3401
3402         if (!x->select_tx_size)
3403           swap_block_ptr(x, ctx, 1, 0, 0, max_plane);
3404         memcpy(ctx->zcoeff_blk, x->zcoeff_blk[mbmi->tx_size],
3405                sizeof(ctx->zcoeff_blk[0]) * ctx->num_4x4_blk);
3406
3407         // TODO(debargha): enhance this test with a better distortion prediction
3408         // based on qp, activity mask and history
3409         if ((mode_search_skip_flags & FLAG_EARLY_TERMINATE) &&
3410             (mode_index > MIN_EARLY_TERM_INDEX)) {
3411           int qstep = xd->plane[0].dequant[1];
3412           // TODO(debargha): Enhance this by specializing for each mode_index
3413           int scale = 4;
3414 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
3415           if (xd->cur_buf->flags & YV12_FLAG_HIGHBITDEPTH) {
3416             qstep >>= (xd->bd - 8);
3417           }
3418 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
3419           if (x->source_variance < UINT_MAX) {
3420             const int var_adjust = (x->source_variance < 16);
3421             scale -= var_adjust;
3422           }
3423           if (ref_frame > INTRA_FRAME &&
3424               distortion2 * scale < qstep * qstep) {
3425             early_term = 1;
3426           }
3427         }
3428       }
3429     }
3430
3431     /* keep record of best compound/single-only prediction */
3432     if (!disable_skip && ref_frame != INTRA_FRAME) {
3433       int64_t single_rd, hybrid_rd, single_rate, hybrid_rate;
3434
3435       if (cm->reference_mode == REFERENCE_MODE_SELECT) {
3436         single_rate = rate2 - compmode_cost;
3437         hybrid_rate = rate2;
3438       } else {
3439         single_rate = rate2;
3440         hybrid_rate = rate2 + compmode_cost;
3441       }
3442
3443       single_rd = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, single_rate, distortion2);
3444       hybrid_rd = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, hybrid_rate, distortion2);
3445
3446       if (!comp_pred) {
3447         if (single_rd < best_pred_rd[SINGLE_REFERENCE])
3448           best_pred_rd[SINGLE_REFERENCE] = single_rd;
3449       } else {
3450         if (single_rd < best_pred_rd[COMPOUND_REFERENCE])
3451           best_pred_rd[COMPOUND_REFERENCE] = single_rd;
3452       }
3453       if (hybrid_rd < best_pred_rd[REFERENCE_MODE_SELECT])
3454         best_pred_rd[REFERENCE_MODE_SELECT] = hybrid_rd;
3455
3456       /* keep record of best filter type */
3457       if (!mode_excluded && cm->interp_filter != BILINEAR) {
3458         int64_t ref = filter_cache[cm->interp_filter == SWITCHABLE ?
3459                               SWITCHABLE_FILTERS : cm->interp_filter];
3460
3461         for (i = 0; i < SWITCHABLE_FILTER_CONTEXTS; i++) {
3462           int64_t adj_rd;
3463           if (ref == INT64_MAX)
3464             adj_rd = 0;
3465           else if (filter_cache[i] == INT64_MAX)
3466             // when early termination is triggered, the encoder does not have
3467             // access to the rate-distortion cost. it only knows that the cost
3468             // should be above the maximum valid value. hence it takes the known
3469             // maximum plus an arbitrary constant as the rate-distortion cost.
3470             adj_rd = mask_filter - ref + 10;
3471           else
3472             adj_rd = filter_cache[i] - ref;
3473
3474           adj_rd += this_rd;
3475           best_filter_rd[i] = MIN(best_filter_rd[i], adj_rd);
3476         }
3477       }
3478     }
3479
3480     if (early_term)
3481       break;
3482
3483     if (x->skip && !comp_pred)
3484       break;
3485   }
3486
3487   // The inter modes' rate costs are not calculated precisely in some cases.
3488   // Therefore, sometimes, NEWMV is chosen instead of NEARESTMV, NEARMV, and
3489   // ZEROMV. Here, checks are added for those cases, and the mode decisions
3490   // are corrected.
3491   if (best_mbmode.mode == NEWMV) {
3492     const MV_REFERENCE_FRAME refs[2] = {best_mbmode.ref_frame[0],
3493         best_mbmode.ref_frame[1]};
3494     int comp_pred_mode = refs[1] > INTRA_FRAME;
3495
3496     if (frame_mv[NEARESTMV][refs[0]].as_int == best_mbmode.mv[0].as_int &&
3497         ((comp_pred_mode && frame_mv[NEARESTMV][refs[1]].as_int ==
3498             best_mbmode.mv[1].as_int) || !comp_pred_mode))
3499       best_mbmode.mode = NEARESTMV;
3500     else if (frame_mv[NEARMV][refs[0]].as_int == best_mbmode.mv[0].as_int &&
3501         ((comp_pred_mode && frame_mv[NEARMV][refs[1]].as_int ==
3502             best_mbmode.mv[1].as_int) || !comp_pred_mode))
3503       best_mbmode.mode = NEARMV;
3504     else if (best_mbmode.mv[0].as_int == 0 &&
3505         ((comp_pred_mode && best_mbmode.mv[1].as_int == 0) || !comp_pred_mode))
3506       best_mbmode.mode = ZEROMV;
3507   }
3508
3509   if (best_mode_index < 0 || best_rd >= best_rd_so_far) {
3510     rd_cost->rate = INT_MAX;
3511     rd_cost->rdcost = INT64_MAX;
3512     return;
3513   }
3514
3515   // If we used an estimate for the uv intra rd in the loop above...
3516   if (sf->use_uv_intra_rd_estimate) {
3517     // Do Intra UV best rd mode selection if best mode choice above was intra.
3518     if (best_mbmode.ref_frame[0] == INTRA_FRAME) {
3519       TX_SIZE uv_tx_size;
3520       *mbmi = best_mbmode;
3521       uv_tx_size = get_uv_tx_size(mbmi, &xd->plane[1]);
3522       rd_pick_intra_sbuv_mode(cpi, x, ctx, &rate_uv_intra[uv_tx_size],
3523                               &rate_uv_tokenonly[uv_tx_size],
3524                               &dist_uv[uv_tx_size],
3525                               &skip_uv[uv_tx_size],
3526                               bsize < BLOCK_8X8 ? BLOCK_8X8 : bsize,
3527                               uv_tx_size);
3528     }
3529   }
3530
3531   assert((cm->interp_filter == SWITCHABLE) ||
3532          (cm->interp_filter == best_mbmode.interp_filter) ||
3533          !is_inter_block(&best_mbmode));
3534
3535   if (!cpi->rc.is_src_frame_alt_ref)
3536     vp10_update_rd_thresh_fact(tile_data->thresh_freq_fact,
3537                               sf->adaptive_rd_thresh, bsize, best_mode_index);
3538
3539   // macroblock modes
3540   *mbmi = best_mbmode;
3541   x->skip |= best_skip2;
3542
3543   for (i = 0; i < REFERENCE_MODES; ++i) {
3544     if (best_pred_rd[i] == INT64_MAX)
3545       best_pred_diff[i] = INT_MIN;
3546     else
3547       best_pred_diff[i] = best_rd - best_pred_rd[i];
3548   }
3549
3550   if (!x->skip) {
3551     for (i = 0; i < SWITCHABLE_FILTER_CONTEXTS; i++) {
3552       if (best_filter_rd[i] == INT64_MAX)
3553         best_filter_diff[i] = 0;
3554       else
3555         best_filter_diff[i] = best_rd - best_filter_rd[i];
3556     }
3557     if (cm->interp_filter == SWITCHABLE)
3558       assert(best_filter_diff[SWITCHABLE_FILTERS] == 0);
3559   } else {
3560     vp10_zero(best_filter_diff);
3561   }
3562
3563   // TODO(yunqingwang): Moving this line in front of the above best_filter_diff
3564   // updating code causes PSNR loss. Need to figure out the confliction.
3565   x->skip |= best_mode_skippable;
3566
3567   if (!x->skip && !x->select_tx_size) {
3568     int has_high_freq_coeff = 0;
3569     int plane;
3570     int max_plane = is_inter_block(&xd->mi[0]->mbmi)
3571                         ? MAX_MB_PLANE : 1;
3572     for (plane = 0; plane < max_plane; ++plane) {
3573       x->plane[plane].eobs = ctx->eobs_pbuf[plane][1];
3574       has_high_freq_coeff |= vp10_has_high_freq_in_plane(x, bsize, plane);
3575     }
3576
3577     for (plane = max_plane; plane < MAX_MB_PLANE; ++plane) {
3578       x->plane[plane].eobs = ctx->eobs_pbuf[plane][2];
3579       has_high_freq_coeff |= vp10_has_high_freq_in_plane(x, bsize, plane);
3580     }
3581
3582     best_mode_skippable |= !has_high_freq_coeff;
3583   }
3584
3585   assert(best_mode_index >= 0);
3586
3587   store_coding_context(x, ctx, best_mode_index, best_pred_diff,
3588                        best_filter_diff, best_mode_skippable);
3589 }
3590
3591 void vp10_rd_pick_inter_mode_sb_seg_skip(VP10_COMP *cpi,
3592                                         TileDataEnc *tile_data,
3593                                         MACROBLOCK *x,
3594                                         RD_COST *rd_cost,
3595                                         BLOCK_SIZE bsize,
3596                                         PICK_MODE_CONTEXT *ctx,
3597                                         int64_t best_rd_so_far) {
3598   VP10_COMMON *const cm = &cpi->common;
3599   MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
3600   MB_MODE_INFO *const mbmi = &xd->mi[0]->mbmi;
3601   unsigned char segment_id = mbmi->segment_id;
3602   const int comp_pred = 0;
3603   int i;
3604   int64_t best_pred_diff[REFERENCE_MODES];
3605   int64_t best_filter_diff[SWITCHABLE_FILTER_CONTEXTS];
3606   unsigned int ref_costs_single[MAX_REF_FRAMES], ref_costs_comp[MAX_REF_FRAMES];
3607   vpx_prob comp_mode_p;
3608   INTERP_FILTER best_filter = SWITCHABLE;
3609   int64_t this_rd = INT64_MAX;
3610   int rate2 = 0;
3611   const int64_t distortion2 = 0;
3612
3613   x->skip_encode = cpi->sf.skip_encode_frame && x->q_index < QIDX_SKIP_THRESH;
3614
3615   estimate_ref_frame_costs(cm, xd, segment_id, ref_costs_single, ref_costs_comp,
3616                            &comp_mode_p);
3617
3618   for (i = 0; i < MAX_REF_FRAMES; ++i)
3619     x->pred_sse[i] = INT_MAX;
3620   for (i = LAST_FRAME; i < MAX_REF_FRAMES; ++i)
3621     x->pred_mv_sad[i] = INT_MAX;
3622
3623   rd_cost->rate = INT_MAX;
3624
3625   assert(segfeature_active(&cm->seg, segment_id, SEG_LVL_SKIP));
3626
3627   mbmi->mode = ZEROMV;
3628   mbmi->uv_mode = DC_PRED;
3629   mbmi->ref_frame[0] = LAST_FRAME;
3630   mbmi->ref_frame[1] = NONE;
3631   mbmi->mv[0].as_int = 0;
3632   x->skip = 1;
3633
3634   if (cm->interp_filter != BILINEAR) {
3635     best_filter = EIGHTTAP;
3636     if (cm->interp_filter == SWITCHABLE &&
3637         x->source_variance >= cpi->sf.disable_filter_search_var_thresh) {
3638       int rs;
3639       int best_rs = INT_MAX;
3640       for (i = 0; i < SWITCHABLE_FILTERS; ++i) {
3641         mbmi->interp_filter = i;
3642         rs = vp10_get_switchable_rate(cpi, xd);
3643         if (rs < best_rs) {
3644           best_rs = rs;
3645           best_filter = mbmi->interp_filter;
3646         }
3647       }
3648     }
3649   }
3650   // Set the appropriate filter
3651   if (cm->interp_filter == SWITCHABLE) {
3652     mbmi->interp_filter = best_filter;
3653     rate2 += vp10_get_switchable_rate(cpi, xd);
3654   } else {
3655     mbmi->interp_filter = cm->interp_filter;
3656   }
3657
3658   if (cm->reference_mode == REFERENCE_MODE_SELECT)
3659     rate2 += vp10_cost_bit(comp_mode_p, comp_pred);
3660
3661   // Estimate the reference frame signaling cost and add it
3662   // to the rolling cost variable.
3663   rate2 += ref_costs_single[LAST_FRAME];
3664   this_rd = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, rate2, distortion2);
3665
3666   rd_cost->rate = rate2;
3667   rd_cost->dist = distortion2;
3668   rd_cost->rdcost = this_rd;
3669
3670   if (this_rd >= best_rd_so_far) {
3671     rd_cost->rate = INT_MAX;
3672     rd_cost->rdcost = INT64_MAX;
3673     return;
3674   }
3675
3676   assert((cm->interp_filter == SWITCHABLE) ||
3677          (cm->interp_filter == mbmi->interp_filter));
3678
3679   vp10_update_rd_thresh_fact(tile_data->thresh_freq_fact,
3680                             cpi->sf.adaptive_rd_thresh, bsize, THR_ZEROMV);
3681
3682   vp10_zero(best_pred_diff);
3683   vp10_zero(best_filter_diff);
3684
3685   if (!x->select_tx_size)
3686     swap_block_ptr(x, ctx, 1, 0, 0, MAX_MB_PLANE);
3687   store_coding_context(x, ctx, THR_ZEROMV,
3688                        best_pred_diff, best_filter_diff, 0);
3689 }
3690
3691 void vp10_rd_pick_inter_mode_sub8x8(VP10_COMP *cpi,
3692                                    TileDataEnc *tile_data,
3693                                    MACROBLOCK *x,
3694                                    int mi_row, int mi_col,
3695                                    RD_COST *rd_cost,
3696                                    BLOCK_SIZE bsize,
3697                                    PICK_MODE_CONTEXT *ctx,
3698                                    int64_t best_rd_so_far) {
3699   VP10_COMMON *const cm = &cpi->common;
3700   RD_OPT *const rd_opt = &cpi->rd;
3701   SPEED_FEATURES *const sf = &cpi->sf;
3702   MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
3703   MB_MODE_INFO *const mbmi = &xd->mi[0]->mbmi;
3704   const struct segmentation *const seg = &cm->seg;
3705   MV_REFERENCE_FRAME ref_frame, second_ref_frame;
3706   unsigned char segment_id = mbmi->segment_id;
3707   int comp_pred, i;
3708   int_mv frame_mv[MB_MODE_COUNT][MAX_REF_FRAMES];
3709   struct buf_2d yv12_mb[4][MAX_MB_PLANE];
3710   static const int flag_list[4] = { 0, VP9_LAST_FLAG, VP9_GOLD_FLAG,
3711                                     VP9_ALT_FLAG };
3712   int64_t best_rd = best_rd_so_far;
3713   int64_t best_yrd = best_rd_so_far;  // FIXME(rbultje) more precise
3714   int64_t best_pred_diff[REFERENCE_MODES];
3715   int64_t best_pred_rd[REFERENCE_MODES];
3716   int64_t best_filter_rd[SWITCHABLE_FILTER_CONTEXTS];
3717   int64_t best_filter_diff[SWITCHABLE_FILTER_CONTEXTS];
3718   MB_MODE_INFO best_mbmode;
3719   int ref_index, best_ref_index = 0;
3720   unsigned int ref_costs_single[MAX_REF_FRAMES], ref_costs_comp[MAX_REF_FRAMES];
3721   vpx_prob comp_mode_p;
3722   INTERP_FILTER tmp_best_filter = SWITCHABLE;
3723   int rate_uv_intra, rate_uv_tokenonly;
3724   int64_t dist_uv;
3725   int skip_uv;
3726   PREDICTION_MODE mode_uv = DC_PRED;
3727   const int intra_cost_penalty = vp10_get_intra_cost_penalty(
3728     cm->base_qindex, cm->y_dc_delta_q, cm->bit_depth);
3729   int_mv seg_mvs[4][MAX_REF_FRAMES];
3730   b_mode_info best_bmodes[4];
3731   int best_skip2 = 0;
3732   int ref_frame_skip_mask[2] = { 0 };
3733   int64_t mask_filter = 0;
3734   int64_t filter_cache[SWITCHABLE_FILTER_CONTEXTS];
3735   int internal_active_edge =
3736     vp10_active_edge_sb(cpi, mi_row, mi_col) && vp10_internal_image_edge(cpi);
3737
3738   x->skip_encode = sf->skip_encode_frame && x->q_index < QIDX_SKIP_THRESH;
3739   memset(x->zcoeff_blk[TX_4X4], 0, 4);
3740   vp10_zero(best_mbmode);
3741
3742   for (i = 0; i < SWITCHABLE_FILTER_CONTEXTS; ++i)
3743     filter_cache[i] = INT64_MAX;
3744
3745   for (i = 0; i < 4; i++) {
3746     int j;
3747     for (j = 0; j < MAX_REF_FRAMES; j++)
3748       seg_mvs[i][j].as_int = INVALID_MV;
3749   }
3750
3751   estimate_ref_frame_costs(cm, xd, segment_id, ref_costs_single, ref_costs_comp,
3752                            &comp_mode_p);
3753
3754   for (i = 0; i < REFERENCE_MODES; ++i)
3755     best_pred_rd[i] = INT64_MAX;
3756   for (i = 0; i < SWITCHABLE_FILTER_CONTEXTS; i++)
3757     best_filter_rd[i] = INT64_MAX;
3758   rate_uv_intra = INT_MAX;
3759
3760   rd_cost->rate = INT_MAX;
3761
3762   for (ref_frame = LAST_FRAME; ref_frame <= ALTREF_FRAME; ref_frame++) {
3763     if (cpi->ref_frame_flags & flag_list[ref_frame]) {
3764       setup_buffer_inter(cpi, x, ref_frame, bsize, mi_row, mi_col,
3765                          frame_mv[NEARESTMV], frame_mv[NEARMV],
3766                          yv12_mb);
3767     } else {
3768       ref_frame_skip_mask[0] |= (1 << ref_frame);
3769       ref_frame_skip_mask[1] |= SECOND_REF_FRAME_MASK;
3770     }
3771     frame_mv[NEWMV][ref_frame].as_int = INVALID_MV;
3772     frame_mv[ZEROMV][ref_frame].as_int = 0;
3773   }
3774
3775   for (ref_index = 0; ref_index < MAX_REFS; ++ref_index) {
3776     int mode_excluded = 0;
3777     int64_t this_rd = INT64_MAX;
3778     int disable_skip = 0;
3779     int compmode_cost = 0;
3780     int rate2 = 0, rate_y = 0, rate_uv = 0;
3781     int64_t distortion2 = 0, distortion_y = 0, distortion_uv = 0;
3782     int skippable = 0;
3783     int i;
3784     int this_skip2 = 0;
3785     int64_t total_sse = INT_MAX;
3786     int early_term = 0;
3787
3788     ref_frame = vp10_ref_order[ref_index].ref_frame[0];
3789     second_ref_frame = vp10_ref_order[ref_index].ref_frame[1];
3790
3791     // Look at the reference frame of the best mode so far and set the
3792     // skip mask to look at a subset of the remaining modes.
3793     if (ref_index > 2 && sf->mode_skip_start < MAX_MODES) {
3794       if (ref_index == 3) {
3795         switch (best_mbmode.ref_frame[0]) {
3796           case INTRA_FRAME:
3797             break;
3798           case LAST_FRAME:
3799             ref_frame_skip_mask[0] |= (1 << GOLDEN_FRAME) | (1 << ALTREF_FRAME);
3800             ref_frame_skip_mask[1] |= SECOND_REF_FRAME_MASK;
3801             break;
3802           case GOLDEN_FRAME:
3803             ref_frame_skip_mask[0] |= (1 << LAST_FRAME) | (1 << ALTREF_FRAME);
3804             ref_frame_skip_mask[1] |= SECOND_REF_FRAME_MASK;
3805             break;
3806           case ALTREF_FRAME:
3807             ref_frame_skip_mask[0] |= (1 << GOLDEN_FRAME) | (1 << LAST_FRAME);
3808             break;
3809           case NONE:
3810           case MAX_REF_FRAMES:
3811             assert(0 && "Invalid Reference frame");
3812             break;
3813         }
3814       }
3815     }
3816
3817     if ((ref_frame_skip_mask[0] & (1 << ref_frame)) &&
3818         (ref_frame_skip_mask[1] & (1 << MAX(0, second_ref_frame))))
3819       continue;
3820
3821     // Test best rd so far against threshold for trying this mode.
3822     if (!internal_active_edge &&
3823         rd_less_than_thresh(best_rd,
3824                             rd_opt->threshes[segment_id][bsize][ref_index],
3825                             tile_data->thresh_freq_fact[bsize][ref_index]))
3826       continue;
3827
3828     comp_pred = second_ref_frame > INTRA_FRAME;
3829     if (comp_pred) {
3830       if (!cpi->allow_comp_inter_inter)
3831         continue;
3832       if (!(cpi->ref_frame_flags & flag_list[second_ref_frame]))
3833         continue;
3834       // Do not allow compound prediction if the segment level reference frame
3835       // feature is in use as in this case there can only be one reference.
3836       if (segfeature_active(seg, segment_id, SEG_LVL_REF_FRAME))
3837         continue;
3838
3839       if ((sf->mode_search_skip_flags & FLAG_SKIP_COMP_BESTINTRA) &&
3840           best_mbmode.ref_frame[0] == INTRA_FRAME)
3841         continue;
3842     }
3843
3844     // TODO(jingning, jkoleszar): scaling reference frame not supported for
3845     // sub8x8 blocks.
3846     if (ref_frame > INTRA_FRAME &&
3847         vp10_is_scaled(&cm->frame_refs[ref_frame - 1].sf))
3848       continue;
3849
3850     if (second_ref_frame > INTRA_FRAME &&
3851         vp10_is_scaled(&cm->frame_refs[second_ref_frame - 1].sf))
3852       continue;
3853
3854     if (comp_pred)
3855       mode_excluded = cm->reference_mode == SINGLE_REFERENCE;
3856     else if (ref_frame != INTRA_FRAME)
3857       mode_excluded = cm->reference_mode == COMPOUND_REFERENCE;
3858
3859     // If the segment reference frame feature is enabled....
3860     // then do nothing if the current ref frame is not allowed..
3861     if (segfeature_active(seg, segment_id, SEG_LVL_REF_FRAME) &&
3862         get_segdata(seg, segment_id, SEG_LVL_REF_FRAME) != (int)ref_frame) {
3863       continue;
3864     // Disable this drop out case if the ref frame
3865     // segment level feature is enabled for this segment. This is to
3866     // prevent the possibility that we end up unable to pick any mode.
3867     } else if (!segfeature_active(seg, segment_id, SEG_LVL_REF_FRAME)) {
3868       // Only consider ZEROMV/ALTREF_FRAME for alt ref frame,
3869       // unless ARNR filtering is enabled in which case we want
3870       // an unfiltered alternative. We allow near/nearest as well
3871       // because they may result in zero-zero MVs but be cheaper.
3872       if (cpi->rc.is_src_frame_alt_ref && (cpi->oxcf.arnr_max_frames == 0))
3873         continue;
3874     }
3875
3876     mbmi->tx_size = TX_4X4;
3877     mbmi->uv_mode = DC_PRED;
3878     mbmi->ref_frame[0] = ref_frame;
3879     mbmi->ref_frame[1] = second_ref_frame;
3880     // Evaluate all sub-pel filters irrespective of whether we can use
3881     // them for this frame.
3882     mbmi->interp_filter = cm->interp_filter == SWITCHABLE ? EIGHTTAP
3883                                                           : cm->interp_filter;
3884     x->skip = 0;
3885     set_ref_ptrs(cm, xd, ref_frame, second_ref_frame);
3886
3887     // Select prediction reference frames.
3888     for (i = 0; i < MAX_MB_PLANE; i++) {
3889       xd->plane[i].pre[0] = yv12_mb[ref_frame][i];
3890       if (comp_pred)
3891         xd->plane[i].pre[1] = yv12_mb[second_ref_frame][i];
3892     }
3893
3894     if (ref_frame == INTRA_FRAME) {
3895       int rate;
3896       if (rd_pick_intra_sub_8x8_y_mode(cpi, x, &rate, &rate_y,
3897                                        &distortion_y, best_rd) >= best_rd)
3898         continue;
3899       rate2 += rate;
3900       rate2 += intra_cost_penalty;
3901       distortion2 += distortion_y;
3902
3903       if (rate_uv_intra == INT_MAX) {
3904         choose_intra_uv_mode(cpi, x, ctx, bsize, TX_4X4,
3905                              &rate_uv_intra,
3906                              &rate_uv_tokenonly,
3907                              &dist_uv, &skip_uv,
3908                              &mode_uv);
3909       }
3910       rate2 += rate_uv_intra;
3911       rate_uv = rate_uv_tokenonly;
3912       distortion2 += dist_uv;
3913       distortion_uv = dist_uv;
3914       mbmi->uv_mode = mode_uv;
3915     } else {
3916       int rate;
3917       int64_t distortion;
3918       int64_t this_rd_thresh;
3919       int64_t tmp_rd, tmp_best_rd = INT64_MAX, tmp_best_rdu = INT64_MAX;
3920       int tmp_best_rate = INT_MAX, tmp_best_ratey = INT_MAX;
3921       int64_t tmp_best_distortion = INT_MAX, tmp_best_sse, uv_sse;
3922       int tmp_best_skippable = 0;
3923       int switchable_filter_index;
3924       int_mv *second_ref = comp_pred ?
3925                              &x->mbmi_ext->ref_mvs[second_ref_frame][0] : NULL;
3926       b_mode_info tmp_best_bmodes[16];
3927       MB_MODE_INFO tmp_best_mbmode;
3928       BEST_SEG_INFO bsi[SWITCHABLE_FILTERS];
3929       int pred_exists = 0;
3930       int uv_skippable;
3931
3932       this_rd_thresh = (ref_frame == LAST_FRAME) ?
3933           rd_opt->threshes[segment_id][bsize][THR_LAST] :
3934           rd_opt->threshes[segment_id][bsize][THR_ALTR];
3935       this_rd_thresh = (ref_frame == GOLDEN_FRAME) ?
3936       rd_opt->threshes[segment_id][bsize][THR_GOLD] : this_rd_thresh;
3937       for (i = 0; i < SWITCHABLE_FILTER_CONTEXTS; ++i)
3938         filter_cache[i] = INT64_MAX;
3939
3940       if (cm->interp_filter != BILINEAR) {
3941         tmp_best_filter = EIGHTTAP;
3942         if (x->source_variance < sf->disable_filter_search_var_thresh) {
3943           tmp_best_filter = EIGHTTAP;
3944         } else if (sf->adaptive_pred_interp_filter == 1 &&
3945                    ctx->pred_interp_filter < SWITCHABLE) {
3946           tmp_best_filter = ctx->pred_interp_filter;
3947         } else if (sf->adaptive_pred_interp_filter == 2) {
3948           tmp_best_filter = ctx->pred_interp_filter < SWITCHABLE ?
3949                               ctx->pred_interp_filter : 0;
3950         } else {
3951           for (switchable_filter_index = 0;
3952                switchable_filter_index < SWITCHABLE_FILTERS;
3953                ++switchable_filter_index) {
3954             int newbest, rs;
3955             int64_t rs_rd;
3956             MB_MODE_INFO_EXT *mbmi_ext = x->mbmi_ext;
3957             mbmi->interp_filter = switchable_filter_index;
3958             tmp_rd = rd_pick_best_sub8x8_mode(cpi, x,
3959                                               &mbmi_ext->ref_mvs[ref_frame][0],
3960                                               second_ref, best_yrd, &rate,
3961                                               &rate_y, &distortion,
3962                                               &skippable, &total_sse,
3963                                               (int) this_rd_thresh, seg_mvs,
3964                                               bsi, switchable_filter_index,
3965                                               mi_row, mi_col);
3966
3967             if (tmp_rd == INT64_MAX)
3968               continue;
3969             rs = vp10_get_switchable_rate(cpi, xd);
3970             rs_rd = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, rs, 0);
3971             filter_cache[switchable_filter_index] = tmp_rd;
3972             filter_cache[SWITCHABLE_FILTERS] =
3973                 MIN(filter_cache[SWITCHABLE_FILTERS],
3974                     tmp_rd + rs_rd);
3975             if (cm->interp_filter == SWITCHABLE)
3976               tmp_rd += rs_rd;
3977
3978             mask_filter = MAX(mask_filter, tmp_rd);
3979
3980             newbest = (tmp_rd < tmp_best_rd);
3981             if (newbest) {
3982               tmp_best_filter = mbmi->interp_filter;
3983               tmp_best_rd = tmp_rd;
3984             }
3985             if ((newbest && cm->interp_filter == SWITCHABLE) ||
3986                 (mbmi->interp_filter == cm->interp_filter &&
3987                  cm->interp_filter != SWITCHABLE)) {
3988               tmp_best_rdu = tmp_rd;
3989               tmp_best_rate = rate;
3990               tmp_best_ratey = rate_y;
3991               tmp_best_distortion = distortion;
3992               tmp_best_sse = total_sse;
3993               tmp_best_skippable = skippable;
3994               tmp_best_mbmode = *mbmi;
3995               for (i = 0; i < 4; i++) {
3996                 tmp_best_bmodes[i] = xd->mi[0]->bmi[i];
3997                 x->zcoeff_blk[TX_4X4][i] = !x->plane[0].eobs[i];
3998               }
3999               pred_exists = 1;
4000               if (switchable_filter_index == 0 &&
4001                   sf->use_rd_breakout &&
4002                   best_rd < INT64_MAX) {
4003                 if (tmp_best_rdu / 2 > best_rd) {
4004                   // skip searching the other filters if the first is
4005                   // already substantially larger than the best so far
4006                   tmp_best_filter = mbmi->interp_filter;
4007                   tmp_best_rdu = INT64_MAX;
4008                   break;
4009                 }
4010               }
4011             }
4012           }  // switchable_filter_index loop
4013         }
4014       }
4015
4016       if (tmp_best_rdu == INT64_MAX && pred_exists)
4017         continue;
4018
4019       mbmi->interp_filter = (cm->interp_filter == SWITCHABLE ?
4020                              tmp_best_filter : cm->interp_filter);
4021       if (!pred_exists) {
4022         // Handles the special case when a filter that is not in the
4023         // switchable list (bilinear, 6-tap) is indicated at the frame level
4024         tmp_rd = rd_pick_best_sub8x8_mode(cpi, x,
4025                                           &x->mbmi_ext->ref_mvs[ref_frame][0],
4026                                           second_ref, best_yrd, &rate, &rate_y,
4027                                           &distortion, &skippable, &total_sse,
4028                                           (int) this_rd_thresh, seg_mvs, bsi, 0,
4029                                           mi_row, mi_col);
4030         if (tmp_rd == INT64_MAX)
4031           continue;
4032       } else {
4033         total_sse = tmp_best_sse;
4034         rate = tmp_best_rate;
4035         rate_y = tmp_best_ratey;
4036         distortion = tmp_best_distortion;
4037         skippable = tmp_best_skippable;
4038         *mbmi = tmp_best_mbmode;
4039         for (i = 0; i < 4; i++)
4040           xd->mi[0]->bmi[i] = tmp_best_bmodes[i];
4041       }
4042
4043       rate2 += rate;
4044       distortion2 += distortion;
4045
4046       if (cm->interp_filter == SWITCHABLE)
4047         rate2 += vp10_get_switchable_rate(cpi, xd);
4048
4049       if (!mode_excluded)
4050         mode_excluded = comp_pred ? cm->reference_mode == SINGLE_REFERENCE
4051                                   : cm->reference_mode == COMPOUND_REFERENCE;
4052
4053       compmode_cost = vp10_cost_bit(comp_mode_p, comp_pred);
4054
4055       tmp_best_rdu = best_rd -
4056           MIN(RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, rate2, distortion2),
4057               RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, 0, total_sse));
4058
4059       if (tmp_best_rdu > 0) {
4060         // If even the 'Y' rd value of split is higher than best so far
4061         // then dont bother looking at UV
4062         vp10_build_inter_predictors_sbuv(&x->e_mbd, mi_row, mi_col,
4063                                         BLOCK_8X8);
4064         memset(x->skip_txfm, SKIP_TXFM_NONE, sizeof(x->skip_txfm));
4065         if (!super_block_uvrd(cpi, x, &rate_uv, &distortion_uv, &uv_skippable,
4066                               &uv_sse, BLOCK_8X8, tmp_best_rdu))
4067           continue;
4068
4069         rate2 += rate_uv;
4070         distortion2 += distortion_uv;
4071         skippable = skippable && uv_skippable;
4072         total_sse += uv_sse;
4073       }
4074     }
4075
4076     if (cm->reference_mode == REFERENCE_MODE_SELECT)
4077       rate2 += compmode_cost;
4078
4079     // Estimate the reference frame signaling cost and add it
4080     // to the rolling cost variable.
4081     if (second_ref_frame > INTRA_FRAME) {
4082       rate2 += ref_costs_comp[ref_frame];
4083     } else {
4084       rate2 += ref_costs_single[ref_frame];
4085     }
4086
4087     if (!disable_skip) {
4088       // Skip is never coded at the segment level for sub8x8 blocks and instead
4089       // always coded in the bitstream at the mode info level.
4090
4091       if (ref_frame != INTRA_FRAME && !xd->lossless) {
4092         if (RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, rate_y + rate_uv, distortion2) <
4093             RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, 0, total_sse)) {
4094           // Add in the cost of the no skip flag.
4095           rate2 += vp10_cost_bit(vp10_get_skip_prob(cm, xd), 0);
4096         } else {
4097           // FIXME(rbultje) make this work for splitmv also
4098           rate2 += vp10_cost_bit(vp10_get_skip_prob(cm, xd), 1);
4099           distortion2 = total_sse;
4100           assert(total_sse >= 0);
4101           rate2 -= (rate_y + rate_uv);
4102           rate_y = 0;
4103           rate_uv = 0;
4104           this_skip2 = 1;
4105         }
4106       } else {
4107         // Add in the cost of the no skip flag.
4108         rate2 += vp10_cost_bit(vp10_get_skip_prob(cm, xd), 0);
4109       }
4110
4111       // Calculate the final RD estimate for this mode.
4112       this_rd = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, rate2, distortion2);
4113     }
4114
4115     if (!disable_skip && ref_frame == INTRA_FRAME) {
4116       for (i = 0; i < REFERENCE_MODES; ++i)
4117         best_pred_rd[i] = MIN(best_pred_rd[i], this_rd);
4118       for (i = 0; i < SWITCHABLE_FILTER_CONTEXTS; i++)
4119         best_filter_rd[i] = MIN(best_filter_rd[i], this_rd);
4120     }
4121
4122     // Did this mode help.. i.e. is it the new best mode
4123     if (this_rd < best_rd || x->skip) {
4124       if (!mode_excluded) {
4125         int max_plane = MAX_MB_PLANE;
4126         // Note index of best mode so far
4127         best_ref_index = ref_index;
4128
4129         if (ref_frame == INTRA_FRAME) {
4130           /* required for left and above block mv */
4131           mbmi->mv[0].as_int = 0;
4132           max_plane = 1;
4133         }
4134
4135         rd_cost->rate = rate2;
4136         rd_cost->dist = distortion2;
4137         rd_cost->rdcost = this_rd;
4138         best_rd = this_rd;
4139         best_yrd = best_rd -
4140                    RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, rate_uv, distortion_uv);
4141         best_mbmode = *mbmi;
4142         best_skip2 = this_skip2;
4143         if (!x->select_tx_size)
4144           swap_block_ptr(x, ctx, 1, 0, 0, max_plane);
4145         memcpy(ctx->zcoeff_blk, x->zcoeff_blk[TX_4X4],
4146                sizeof(ctx->zcoeff_blk[0]) * ctx->num_4x4_blk);
4147
4148         for (i = 0; i < 4; i++)
4149           best_bmodes[i] = xd->mi[0]->bmi[i];
4150
4151         // TODO(debargha): enhance this test with a better distortion prediction
4152         // based on qp, activity mask and history
4153         if ((sf->mode_search_skip_flags & FLAG_EARLY_TERMINATE) &&
4154             (ref_index > MIN_EARLY_TERM_INDEX)) {
4155           int qstep = xd->plane[0].dequant[1];
4156           // TODO(debargha): Enhance this by specializing for each mode_index
4157           int scale = 4;
4158 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
4159           if (xd->cur_buf->flags & YV12_FLAG_HIGHBITDEPTH) {
4160             qstep >>= (xd->bd - 8);
4161           }
4162 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
4163           if (x->source_variance < UINT_MAX) {
4164             const int var_adjust = (x->source_variance < 16);
4165             scale -= var_adjust;
4166           }
4167           if (ref_frame > INTRA_FRAME &&
4168               distortion2 * scale < qstep * qstep) {
4169             early_term = 1;
4170           }
4171         }
4172       }
4173     }
4174
4175     /* keep record of best compound/single-only prediction */
4176     if (!disable_skip && ref_frame != INTRA_FRAME) {
4177       int64_t single_rd, hybrid_rd, single_rate, hybrid_rate;
4178
4179       if (cm->reference_mode == REFERENCE_MODE_SELECT) {
4180         single_rate = rate2 - compmode_cost;
4181         hybrid_rate = rate2;
4182       } else {
4183         single_rate = rate2;
4184         hybrid_rate = rate2 + compmode_cost;
4185       }
4186
4187       single_rd = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, single_rate, distortion2);
4188       hybrid_rd = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, hybrid_rate, distortion2);
4189
4190       if (!comp_pred && single_rd < best_pred_rd[SINGLE_REFERENCE])
4191         best_pred_rd[SINGLE_REFERENCE] = single_rd;
4192       else if (comp_pred && single_rd < best_pred_rd[COMPOUND_REFERENCE])
4193         best_pred_rd[COMPOUND_REFERENCE] = single_rd;
4194
4195       if (hybrid_rd < best_pred_rd[REFERENCE_MODE_SELECT])
4196         best_pred_rd[REFERENCE_MODE_SELECT] = hybrid_rd;
4197     }
4198
4199     /* keep record of best filter type */
4200     if (!mode_excluded && !disable_skip && ref_frame != INTRA_FRAME &&
4201         cm->interp_filter != BILINEAR) {
4202       int64_t ref = filter_cache[cm->interp_filter == SWITCHABLE ?
4203                               SWITCHABLE_FILTERS : cm->interp_filter];
4204       int64_t adj_rd;
4205       for (i = 0; i < SWITCHABLE_FILTER_CONTEXTS; i++) {
4206         if (ref == INT64_MAX)
4207           adj_rd = 0;
4208         else if (filter_cache[i] == INT64_MAX)
4209           // when early termination is triggered, the encoder does not have
4210           // access to the rate-distortion cost. it only knows that the cost
4211           // should be above the maximum valid value. hence it takes the known
4212           // maximum plus an arbitrary constant as the rate-distortion cost.
4213           adj_rd = mask_filter - ref + 10;
4214         else
4215           adj_rd = filter_cache[i] - ref;
4216
4217         adj_rd += this_rd;
4218         best_filter_rd[i] = MIN(best_filter_rd[i], adj_rd);
4219       }
4220     }
4221
4222     if (early_term)
4223       break;
4224
4225     if (x->skip && !comp_pred)
4226       break;
4227   }
4228
4229   if (best_rd >= best_rd_so_far) {
4230     rd_cost->rate = INT_MAX;
4231     rd_cost->rdcost = INT64_MAX;
4232     return;
4233   }
4234
4235   // If we used an estimate for the uv intra rd in the loop above...
4236   if (sf->use_uv_intra_rd_estimate) {
4237     // Do Intra UV best rd mode selection if best mode choice above was intra.
4238     if (best_mbmode.ref_frame[0] == INTRA_FRAME) {
4239       *mbmi = best_mbmode;
4240       rd_pick_intra_sbuv_mode(cpi, x, ctx, &rate_uv_intra,
4241                               &rate_uv_tokenonly,
4242                               &dist_uv,
4243                               &skip_uv,
4244                               BLOCK_8X8, TX_4X4);
4245     }
4246   }
4247
4248   if (best_rd == INT64_MAX) {
4249     rd_cost->rate = INT_MAX;
4250     rd_cost->dist = INT64_MAX;
4251     rd_cost->rdcost = INT64_MAX;
4252     return;
4253   }
4254
4255   assert((cm->interp_filter == SWITCHABLE) ||
4256          (cm->interp_filter == best_mbmode.interp_filter) ||
4257          !is_inter_block(&best_mbmode));
4258
4259   vp10_update_rd_thresh_fact(tile_data->thresh_freq_fact,
4260                             sf->adaptive_rd_thresh, bsize, best_ref_index);
4261
4262   // macroblock modes
4263   *mbmi = best_mbmode;
4264   x->skip |= best_skip2;
4265   if (!is_inter_block(&best_mbmode)) {
4266     for (i = 0; i < 4; i++)
4267       xd->mi[0]->bmi[i].as_mode = best_bmodes[i].as_mode;
4268   } else {
4269     for (i = 0; i < 4; ++i)
4270       memcpy(&xd->mi[0]->bmi[i], &best_bmodes[i], sizeof(b_mode_info));
4271
4272     mbmi->mv[0].as_int = xd->mi[0]->bmi[3].as_mv[0].as_int;
4273     mbmi->mv[1].as_int = xd->mi[0]->bmi[3].as_mv[1].as_int;
4274   }
4275
4276   for (i = 0; i < REFERENCE_MODES; ++i) {
4277     if (best_pred_rd[i] == INT64_MAX)
4278       best_pred_diff[i] = INT_MIN;
4279     else
4280       best_pred_diff[i] = best_rd - best_pred_rd[i];
4281   }
4282
4283   if (!x->skip) {
4284     for (i = 0; i < SWITCHABLE_FILTER_CONTEXTS; i++) {
4285       if (best_filter_rd[i] == INT64_MAX)
4286         best_filter_diff[i] = 0;
4287       else
4288         best_filter_diff[i] = best_rd - best_filter_rd[i];
4289     }
4290     if (cm->interp_filter == SWITCHABLE)
4291       assert(best_filter_diff[SWITCHABLE_FILTERS] == 0);
4292   } else {
4293     vp10_zero(best_filter_diff);
4294   }
4295
4296   store_coding_context(x, ctx, best_ref_index,
4297                        best_pred_diff, best_filter_diff, 0);
4298 }