]> granicus.if.org Git - libvpx/blob - vp10/encoder/speed_features.h
VP9_COMP -> VP10_COMP
[libvpx] / vp10 / encoder / speed_features.h
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 #ifndef VP10_ENCODER_SPEED_FEATURES_H_
12 #define VP10_ENCODER_SPEED_FEATURES_H_
13
14 #include "vp10/common/enums.h"
15
16 #ifdef __cplusplus
17 extern "C" {
18 #endif
19
20 enum {
21   INTRA_ALL       = (1 << DC_PRED) |
22                     (1 << V_PRED) | (1 << H_PRED) |
23                     (1 << D45_PRED) | (1 << D135_PRED) |
24                     (1 << D117_PRED) | (1 << D153_PRED) |
25                     (1 << D207_PRED) | (1 << D63_PRED) |
26                     (1 << TM_PRED),
27   INTRA_DC        = (1 << DC_PRED),
28   INTRA_DC_TM     = (1 << DC_PRED) | (1 << TM_PRED),
29   INTRA_DC_H_V    = (1 << DC_PRED) | (1 << V_PRED) | (1 << H_PRED),
30   INTRA_DC_TM_H_V = (1 << DC_PRED) | (1 << TM_PRED) | (1 << V_PRED) |
31                     (1 << H_PRED)
32 };
33
34 enum {
35   INTER_ALL = (1 << NEARESTMV) | (1 << NEARMV) | (1 << ZEROMV) | (1 << NEWMV),
36   INTER_NEAREST = (1 << NEARESTMV),
37   INTER_NEAREST_NEW = (1 << NEARESTMV) | (1 << NEWMV),
38   INTER_NEAREST_ZERO = (1 << NEARESTMV) | (1 << ZEROMV),
39   INTER_NEAREST_NEW_ZERO = (1 << NEARESTMV) | (1 << ZEROMV) | (1 << NEWMV),
40   INTER_NEAREST_NEAR_NEW = (1 << NEARESTMV) | (1 << NEARMV) | (1 << NEWMV),
41   INTER_NEAREST_NEAR_ZERO = (1 << NEARESTMV) | (1 << NEARMV) | (1 << ZEROMV),
42 };
43
44 enum {
45   DISABLE_ALL_INTER_SPLIT   = (1 << THR_COMP_GA) |
46                               (1 << THR_COMP_LA) |
47                               (1 << THR_ALTR) |
48                               (1 << THR_GOLD) |
49                               (1 << THR_LAST),
50
51   DISABLE_ALL_SPLIT         = (1 << THR_INTRA) | DISABLE_ALL_INTER_SPLIT,
52
53   DISABLE_COMPOUND_SPLIT    = (1 << THR_COMP_GA) | (1 << THR_COMP_LA),
54
55   LAST_AND_INTRA_SPLIT_ONLY = (1 << THR_COMP_GA) |
56                               (1 << THR_COMP_LA) |
57                               (1 << THR_ALTR) |
58                               (1 << THR_GOLD)
59 };
60
61 typedef enum {
62   DIAMOND = 0,
63   NSTEP = 1,
64   HEX = 2,
65   BIGDIA = 3,
66   SQUARE = 4,
67   FAST_HEX = 5,
68   FAST_DIAMOND = 6
69 } SEARCH_METHODS;
70
71 typedef enum {
72   // No recode.
73   DISALLOW_RECODE = 0,
74   // Allow recode for KF and exceeding maximum frame bandwidth.
75   ALLOW_RECODE_KFMAXBW = 1,
76   // Allow recode only for KF/ARF/GF frames.
77   ALLOW_RECODE_KFARFGF = 2,
78   // Allow recode for all frames based on bitrate constraints.
79   ALLOW_RECODE = 3,
80 } RECODE_LOOP_TYPE;
81
82 typedef enum {
83   SUBPEL_TREE = 0,
84   SUBPEL_TREE_PRUNED = 1,           // Prunes 1/2-pel searches
85   SUBPEL_TREE_PRUNED_MORE = 2,      // Prunes 1/2-pel searches more aggressively
86   SUBPEL_TREE_PRUNED_EVENMORE = 3,  // Prunes 1/2- and 1/4-pel searches
87   // Other methods to come
88 } SUBPEL_SEARCH_METHODS;
89
90 typedef enum {
91   NO_MOTION_THRESHOLD = 0,
92   LOW_MOTION_THRESHOLD = 7
93 } MOTION_THRESHOLD;
94
95 typedef enum {
96   USE_FULL_RD = 0,
97   USE_LARGESTALL,
98   USE_TX_8X8
99 } TX_SIZE_SEARCH_METHOD;
100
101 typedef enum {
102   NOT_IN_USE = 0,
103   RELAXED_NEIGHBORING_MIN_MAX = 1,
104   STRICT_NEIGHBORING_MIN_MAX = 2
105 } AUTO_MIN_MAX_MODE;
106
107 typedef enum {
108   // Try the full image with different values.
109   LPF_PICK_FROM_FULL_IMAGE,
110   // Try a small portion of the image with different values.
111   LPF_PICK_FROM_SUBIMAGE,
112   // Estimate the level based on quantizer and frame type
113   LPF_PICK_FROM_Q,
114   // Pick 0 to disable LPF if LPF was enabled last frame
115   LPF_PICK_MINIMAL_LPF
116 } LPF_PICK_METHOD;
117
118 typedef enum {
119   // Terminate search early based on distortion so far compared to
120   // qp step, distortion in the neighborhood of the frame, etc.
121   FLAG_EARLY_TERMINATE = 1 << 0,
122
123   // Skips comp inter modes if the best so far is an intra mode.
124   FLAG_SKIP_COMP_BESTINTRA = 1 << 1,
125
126   // Skips oblique intra modes if the best so far is an inter mode.
127   FLAG_SKIP_INTRA_BESTINTER = 1 << 3,
128
129   // Skips oblique intra modes  at angles 27, 63, 117, 153 if the best
130   // intra so far is not one of the neighboring directions.
131   FLAG_SKIP_INTRA_DIRMISMATCH = 1 << 4,
132
133   // Skips intra modes other than DC_PRED if the source variance is small
134   FLAG_SKIP_INTRA_LOWVAR = 1 << 5,
135 } MODE_SEARCH_SKIP_LOGIC;
136
137 typedef enum {
138   FLAG_SKIP_EIGHTTAP = 1 << EIGHTTAP,
139   FLAG_SKIP_EIGHTTAP_SMOOTH = 1 << EIGHTTAP_SMOOTH,
140   FLAG_SKIP_EIGHTTAP_SHARP = 1 << EIGHTTAP_SHARP,
141 } INTERP_FILTER_MASK;
142
143 typedef enum {
144   // Search partitions using RD/NONRD criterion
145   SEARCH_PARTITION,
146
147   // Always use a fixed size partition
148   FIXED_PARTITION,
149
150   REFERENCE_PARTITION,
151
152   // Use an arbitrary partitioning scheme based on source variance within
153   // a 64X64 SB
154   VAR_BASED_PARTITION,
155
156   // Use non-fixed partitions based on source variance
157   SOURCE_VAR_BASED_PARTITION
158 } PARTITION_SEARCH_TYPE;
159
160 typedef enum {
161   // Does a dry run to see if any of the contexts need to be updated or not,
162   // before the final run.
163   TWO_LOOP = 0,
164
165   // No dry run, also only half the coef contexts and bands are updated.
166   // The rest are not updated at all.
167   ONE_LOOP_REDUCED = 1
168 } FAST_COEFF_UPDATE;
169
170 typedef struct MV_SPEED_FEATURES {
171   // Motion search method (Diamond, NSTEP, Hex, Big Diamond, Square, etc).
172   SEARCH_METHODS search_method;
173
174   // This parameter controls which step in the n-step process we start at.
175   // It's changed adaptively based on circumstances.
176   int reduce_first_step_size;
177
178   // If this is set to 1, we limit the motion search range to 2 times the
179   // largest motion vector found in the last frame.
180   int auto_mv_step_size;
181
182   // Subpel_search_method can only be subpel_tree which does a subpixel
183   // logarithmic search that keeps stepping at 1/2 pixel units until
184   // you stop getting a gain, and then goes on to 1/4 and repeats
185   // the same process. Along the way it skips many diagonals.
186   SUBPEL_SEARCH_METHODS subpel_search_method;
187
188   // Maximum number of steps in logarithmic subpel search before giving up.
189   int subpel_iters_per_step;
190
191   // Control when to stop subpel search
192   int subpel_force_stop;
193
194   // This variable sets the step_param used in full pel motion search.
195   int fullpel_search_step_param;
196 } MV_SPEED_FEATURES;
197
198 typedef struct SPEED_FEATURES {
199   MV_SPEED_FEATURES mv;
200
201   // Frame level coding parameter update
202   int frame_parameter_update;
203
204   RECODE_LOOP_TYPE recode_loop;
205
206   // Trellis (dynamic programming) optimization of quantized values (+1, 0).
207   int optimize_coefficients;
208
209   // Always set to 0. If on it enables 0 cost background transmission
210   // (except for the initial transmission of the segmentation). The feature is
211   // disabled because the addition of very large block sizes make the
212   // backgrounds very to cheap to encode, and the segmentation we have
213   // adds overhead.
214   int static_segmentation;
215
216   // If 1 we iterate finding a best reference for 2 ref frames together - via
217   // a log search that iterates 4 times (check around mv for last for best
218   // error of combined predictor then check around mv for alt). If 0 we
219   // we just use the best motion vector found for each frame by itself.
220   BLOCK_SIZE comp_inter_joint_search_thresh;
221
222   // This variable is used to cap the maximum number of times we skip testing a
223   // mode to be evaluated. A high value means we will be faster.
224   int adaptive_rd_thresh;
225
226   // Enables skipping the reconstruction step (idct, recon) in the
227   // intermediate steps assuming the last frame didn't have too many intra
228   // blocks and the q is less than a threshold.
229   int skip_encode_sb;
230   int skip_encode_frame;
231   // Speed feature to allow or disallow skipping of recode at block
232   // level within a frame.
233   int allow_skip_recode;
234
235   // Coefficient probability model approximation step size
236   int coeff_prob_appx_step;
237
238   // The threshold is to determine how slow the motino is, it is used when
239   // use_lastframe_partitioning is set to LAST_FRAME_PARTITION_LOW_MOTION
240   MOTION_THRESHOLD lf_motion_threshold;
241
242   // Determine which method we use to determine transform size. We can choose
243   // between options like full rd, largest for prediction size, largest
244   // for intra and model coefs for the rest.
245   TX_SIZE_SEARCH_METHOD tx_size_search_method;
246
247   // Low precision 32x32 fdct keeps everything in 16 bits and thus is less
248   // precise but significantly faster than the non lp version.
249   int use_lp32x32fdct;
250
251   // After looking at the first set of modes (set by index here), skip
252   // checking modes for reference frames that don't match the reference frame
253   // of the best so far.
254   int mode_skip_start;
255
256   // TODO(JBB): Remove this.
257   int reference_masking;
258
259   PARTITION_SEARCH_TYPE partition_search_type;
260
261   // Used if partition_search_type = FIXED_SIZE_PARTITION
262   BLOCK_SIZE always_this_block_size;
263
264   // Skip rectangular partition test when partition type none gives better
265   // rd than partition type split.
266   int less_rectangular_check;
267
268   // Disable testing non square partitions. (eg 16x32)
269   int use_square_partition_only;
270
271   // Sets min and max partition sizes for this 64x64 region based on the
272   // same 64x64 in last encoded frame, and the left and above neighbor.
273   AUTO_MIN_MAX_MODE auto_min_max_partition_size;
274   // Ensures the rd based auto partition search will always
275   // go down at least to the specified level.
276   BLOCK_SIZE rd_auto_partition_min_limit;
277
278   // Min and max partition size we enable (block_size) as per auto
279   // min max, but also used by adjust partitioning, and pick_partitioning.
280   BLOCK_SIZE default_min_partition_size;
281   BLOCK_SIZE default_max_partition_size;
282
283   // Whether or not we allow partitions one smaller or one greater than the last
284   // frame's partitioning. Only used if use_lastframe_partitioning is set.
285   int adjust_partitioning_from_last_frame;
286
287   // How frequently we re do the partitioning from scratch. Only used if
288   // use_lastframe_partitioning is set.
289   int last_partitioning_redo_frequency;
290
291   // Disables sub 8x8 blocksizes in different scenarios: Choices are to disable
292   // it always, to allow it for only Last frame and Intra, disable it for all
293   // inter modes or to enable it always.
294   int disable_split_mask;
295
296   // TODO(jingning): combine the related motion search speed features
297   // This allows us to use motion search at other sizes as a starting
298   // point for this motion search and limits the search range around it.
299   int adaptive_motion_search;
300
301   int schedule_mode_search;
302
303   // Allows sub 8x8 modes to use the prediction filter that was determined
304   // best for 8x8 mode. If set to 0 we always re check all the filters for
305   // sizes less than 8x8, 1 means we check all filter modes if no 8x8 filter
306   // was selected, and 2 means we use 8 tap if no 8x8 filter mode was selected.
307   int adaptive_pred_interp_filter;
308
309   // Adaptive prediction mode search
310   int adaptive_mode_search;
311
312   // Chessboard pattern prediction filter type search
313   int cb_pred_filter_search;
314
315   int cb_partition_search;
316
317   int motion_field_mode_search;
318
319   int alt_ref_search_fp;
320
321   // Fast quantization process path
322   int use_quant_fp;
323
324   // Use finer quantizer in every other few frames that run variable block
325   // partition type search.
326   int force_frame_boost;
327
328   // Maximally allowed base quantization index fluctuation.
329   int max_delta_qindex;
330
331   // Implements various heuristics to skip searching modes
332   // The heuristics selected are based on  flags
333   // defined in the MODE_SEARCH_SKIP_HEURISTICS enum
334   unsigned int mode_search_skip_flags;
335
336   // A source variance threshold below which filter search is disabled
337   // Choose a very large value (UINT_MAX) to use 8-tap always
338   unsigned int disable_filter_search_var_thresh;
339
340   // These bit masks allow you to enable or disable intra modes for each
341   // transform size separately.
342   int intra_y_mode_mask[TX_SIZES];
343   int intra_uv_mode_mask[TX_SIZES];
344
345   // These bit masks allow you to enable or disable intra modes for each
346   // prediction block size separately.
347   int intra_y_mode_bsize_mask[BLOCK_SIZES];
348
349   // This variable enables an early break out of mode testing if the model for
350   // rd built from the prediction signal indicates a value that's much
351   // higher than the best rd we've seen so far.
352   int use_rd_breakout;
353
354   // This enables us to use an estimate for intra rd based on dc mode rather
355   // than choosing an actual uv mode in the stage of encoding before the actual
356   // final encode.
357   int use_uv_intra_rd_estimate;
358
359   // This feature controls how the loop filter level is determined.
360   LPF_PICK_METHOD lpf_pick;
361
362   // This feature limits the number of coefficients updates we actually do
363   // by only looking at counts from 1/2 the bands.
364   FAST_COEFF_UPDATE use_fast_coef_updates;
365
366   // This flag controls the use of non-RD mode decision.
367   int use_nonrd_pick_mode;
368
369   // A binary mask indicating if NEARESTMV, NEARMV, ZEROMV, NEWMV
370   // modes are used in order from LSB to MSB for each BLOCK_SIZE.
371   int inter_mode_mask[BLOCK_SIZES];
372
373   // This feature controls whether we do the expensive context update and
374   // calculation in the rd coefficient costing loop.
375   int use_fast_coef_costing;
376
377   // This feature controls the tolerence vs target used in deciding whether to
378   // recode a frame. It has no meaning if recode is disabled.
379   int recode_tolerance;
380
381   // This variable controls the maximum block size where intra blocks can be
382   // used in inter frames.
383   // TODO(aconverse): Fold this into one of the other many mode skips
384   BLOCK_SIZE max_intra_bsize;
385
386   // The frequency that we check if SOURCE_VAR_BASED_PARTITION or
387   // FIXED_PARTITION search type should be used.
388   int search_type_check_frequency;
389
390   // When partition is pre-set, the inter prediction result from pick_inter_mode
391   // can be reused in final block encoding process. It is enabled only for real-
392   // time mode speed 6.
393   int reuse_inter_pred_sby;
394
395   // This variable sets the encode_breakout threshold. Currently, it is only
396   // enabled in real time mode.
397   int encode_breakout_thresh;
398
399   // default interp filter choice
400   INTERP_FILTER default_interp_filter;
401
402   // Early termination in transform size search, which only applies while
403   // tx_size_search_method is USE_FULL_RD.
404   int tx_size_search_breakout;
405
406   // adaptive interp_filter search to allow skip of certain filter types.
407   int adaptive_interp_filter_search;
408
409   // mask for skip evaluation of certain interp_filter type.
410   INTERP_FILTER_MASK interp_filter_search_mask;
411
412   // Partition search early breakout thresholds.
413   int64_t partition_search_breakout_dist_thr;
414   int partition_search_breakout_rate_thr;
415
416   // Allow skipping partition search for still image frame
417   int allow_partition_search_skip;
418
419   // Fast approximation of vp10_model_rd_from_var_lapndz
420   int simple_model_rd_from_var;
421 } SPEED_FEATURES;
422
423 struct VP10_COMP;
424
425 void vp10_set_speed_features_framesize_independent(struct VP10_COMP *cpi);
426 void vp10_set_speed_features_framesize_dependent(struct VP10_COMP *cpi);
427
428 #ifdef __cplusplus
429 }  // extern "C"
430 #endif
431
432 #endif  // VP10_ENCODER_SPEED_FEATURES_H_