granicus.if.org Git - libvpx/blob - vp9/encoder/vp9_encodeframe.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 <limits.h>
  12 #include <math.h>
  13 #include <stdio.h>
  14
  15 #include "./vp9_rtcd.h"
  16 #include "./vpx_config.h"
  17
  18 #include "vpx_ports/vpx_timer.h"
  19
  20 #include "vp9/common/vp9_common.h"
  21 #include "vp9/common/vp9_entropy.h"
  22 #include "vp9/common/vp9_entropymode.h"
  23 #include "vp9/common/vp9_idct.h"
  24 #include "vp9/common/vp9_mvref_common.h"
  25 #include "vp9/common/vp9_pred_common.h"
  26 #include "vp9/common/vp9_quant_common.h"
  27 #include "vp9/common/vp9_reconintra.h"
  28 #include "vp9/common/vp9_reconinter.h"
  29 #include "vp9/common/vp9_seg_common.h"
  30 #include "vp9/common/vp9_systemdependent.h"
  31 #include "vp9/common/vp9_tile_common.h"
  32
  33 #include "vp9/encoder/vp9_aq_complexity.h"
  34 #include "vp9/encoder/vp9_aq_cyclicrefresh.h"
  35 #include "vp9/encoder/vp9_aq_variance.h"
  36 #include "vp9/encoder/vp9_encodeframe.h"
  37 #include "vp9/encoder/vp9_encodemb.h"
  38 #include "vp9/encoder/vp9_encodemv.h"
  39 #include "vp9/encoder/vp9_ethread.h"
  40 #include "vp9/encoder/vp9_extend.h"
  41 #include "vp9/encoder/vp9_pickmode.h"
  42 #include "vp9/encoder/vp9_rd.h"
  43 #include "vp9/encoder/vp9_rdopt.h"
  44 #include "vp9/encoder/vp9_segmentation.h"
  45 #include "vp9/encoder/vp9_tokenize.h"
  46
  47 static void encode_superblock(VP9_COMP *cpi, ThreadData * td,
  48                               TOKENEXTRA **t, int output_enabled,
  49                               int mi_row, int mi_col, BLOCK_SIZE bsize,
  50                               PICK_MODE_CONTEXT *ctx);
  51
  52 // This is used as a reference when computing the source variance for the
  53 //  purposes of activity masking.
  54 // Eventually this should be replaced by custom no-reference routines,
  55 //  which will be faster.
  56 static const uint8_t VP9_VAR_OFFS[64] = {
  57     128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128,
  58     128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128,
  59     128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128,
  60     128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128,
  61     128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128,
  62     128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128,
  63     128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128,
  64     128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128
  65 };
  66
  67 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
  68 static const uint16_t VP9_HIGH_VAR_OFFS_8[64] = {
  69     128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128,
  70     128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128,
  71     128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128,
  72     128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128,
  73     128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128,
  74     128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128,
  75     128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128,
  76     128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128
  77 };
  78
  79 static const uint16_t VP9_HIGH_VAR_OFFS_10[64] = {
  80     128*4, 128*4, 128*4, 128*4, 128*4, 128*4, 128*4, 128*4,
  81     128*4, 128*4, 128*4, 128*4, 128*4, 128*4, 128*4, 128*4,
  82     128*4, 128*4, 128*4, 128*4, 128*4, 128*4, 128*4, 128*4,
  83     128*4, 128*4, 128*4, 128*4, 128*4, 128*4, 128*4, 128*4,
  84     128*4, 128*4, 128*4, 128*4, 128*4, 128*4, 128*4, 128*4,
  85     128*4, 128*4, 128*4, 128*4, 128*4, 128*4, 128*4, 128*4,
  86     128*4, 128*4, 128*4, 128*4, 128*4, 128*4, 128*4, 128*4,
  87     128*4, 128*4, 128*4, 128*4, 128*4, 128*4, 128*4, 128*4
  88 };
  89
  90 static const uint16_t VP9_HIGH_VAR_OFFS_12[64] = {
  91     128*16, 128*16, 128*16, 128*16, 128*16, 128*16, 128*16, 128*16,
  92     128*16, 128*16, 128*16, 128*16, 128*16, 128*16, 128*16, 128*16,
  93     128*16, 128*16, 128*16, 128*16, 128*16, 128*16, 128*16, 128*16,
  94     128*16, 128*16, 128*16, 128*16, 128*16, 128*16, 128*16, 128*16,
  95     128*16, 128*16, 128*16, 128*16, 128*16, 128*16, 128*16, 128*16,
  96     128*16, 128*16, 128*16, 128*16, 128*16, 128*16, 128*16, 128*16,
  97     128*16, 128*16, 128*16, 128*16, 128*16, 128*16, 128*16, 128*16,
  98     128*16, 128*16, 128*16, 128*16, 128*16, 128*16, 128*16, 128*16
  99 };
 100 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 101
 102 unsigned int vp9_get_sby_perpixel_variance(VP9_COMP *cpi,
 103                                            const struct buf_2d *ref,
 104                                            BLOCK_SIZE bs) {
 105   unsigned int sse;
 106   const unsigned int var = cpi->fn_ptr[bs].vf(ref->buf, ref->stride,
 107                                               VP9_VAR_OFFS, 0, &sse);
 108   return ROUND_POWER_OF_TWO(var, num_pels_log2_lookup[bs]);
 109 }
 110
 111 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 112 unsigned int vp9_high_get_sby_perpixel_variance(
 113     VP9_COMP *cpi, const struct buf_2d *ref, BLOCK_SIZE bs, int bd) {
 114   unsigned int var, sse;
 115   switch (bd) {
 116     case 10:
 117       var = cpi->fn_ptr[bs].vf(ref->buf, ref->stride,
 118                                CONVERT_TO_BYTEPTR(VP9_HIGH_VAR_OFFS_10),
 119                                0, &sse);
 120       break;
 121     case 12:
 122       var = cpi->fn_ptr[bs].vf(ref->buf, ref->stride,
 123                                CONVERT_TO_BYTEPTR(VP9_HIGH_VAR_OFFS_12),
 124                                0, &sse);
 125       break;
 126     case 8:
 127     default:
 128       var = cpi->fn_ptr[bs].vf(ref->buf, ref->stride,
 129                                CONVERT_TO_BYTEPTR(VP9_HIGH_VAR_OFFS_8),
 130                                0, &sse);
 131       break;
 132   }
 133   return ROUND_POWER_OF_TWO(var, num_pels_log2_lookup[bs]);
 134 }
 135 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 136
 137 static unsigned int get_sby_perpixel_diff_variance(VP9_COMP *cpi,
 138                                                    const struct buf_2d *ref,
 139                                                    int mi_row, int mi_col,
 140                                                    BLOCK_SIZE bs) {
 141   unsigned int sse, var;
 142   uint8_t *last_y;
 143   const YV12_BUFFER_CONFIG *last = get_ref_frame_buffer(cpi, LAST_FRAME);
 144
 145   assert(last != NULL);
 146   last_y =
 147       &last->y_buffer[mi_row * MI_SIZE * last->y_stride + mi_col * MI_SIZE];
 148   var = cpi->fn_ptr[bs].vf(ref->buf, ref->stride, last_y, last->y_stride, &sse);
 149   return ROUND_POWER_OF_TWO(var, num_pels_log2_lookup[bs]);
 150 }
 151
 152 static BLOCK_SIZE get_rd_var_based_fixed_partition(VP9_COMP *cpi, MACROBLOCK *x,
 153                                                    int mi_row,
 154                                                    int mi_col) {
 155   unsigned int var = get_sby_perpixel_diff_variance(cpi, &x->plane[0].src,
 156                                                     mi_row, mi_col,
 157                                                     BLOCK_64X64);
 158   if (var < 8)
 159     return BLOCK_64X64;
 160   else if (var < 128)
 161     return BLOCK_32X32;
 162   else if (var < 2048)
 163     return BLOCK_16X16;
 164   else
 165     return BLOCK_8X8;
 166 }
 167
 168 static BLOCK_SIZE get_nonrd_var_based_fixed_partition(VP9_COMP *cpi,
 169                                                       MACROBLOCK *x,
 170                                                       int mi_row,
 171                                                       int mi_col) {
 172   unsigned int var = get_sby_perpixel_diff_variance(cpi, &x->plane[0].src,
 173                                                     mi_row, mi_col,
 174                                                     BLOCK_64X64);
 175   if (var < 4)
 176     return BLOCK_64X64;
 177   else if (var < 10)
 178     return BLOCK_32X32;
 179   else
 180     return BLOCK_16X16;
 181 }
 182
 183 // Lighter version of set_offsets that only sets the mode info
 184 // pointers.
 185 static INLINE void set_mode_info_offsets(VP9_COMMON *const cm,
 186                                          MACROBLOCKD *const xd,
 187                                          int mi_row,
 188                                          int mi_col) {
 189   const int idx_str = xd->mi_stride * mi_row + mi_col;
 190   xd->mi = cm->mi + idx_str;
 191   xd->mi[0].src_mi = &xd->mi[0];
 192 }
 193
 194 static void set_offsets(VP9_COMP *cpi, const TileInfo *const tile,
 195                         MACROBLOCK *const x, int mi_row, int mi_col,
 196                         BLOCK_SIZE bsize) {
 197   VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
 198   MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
 199   MB_MODE_INFO *mbmi;
 200   const int mi_width = num_8x8_blocks_wide_lookup[bsize];
 201   const int mi_height = num_8x8_blocks_high_lookup[bsize];
 202   const struct segmentation *const seg = &cm->seg;
 203
 204   set_skip_context(xd, mi_row, mi_col);
 205
 206   set_mode_info_offsets(cm, xd, mi_row, mi_col);
 207
 208   mbmi = &xd->mi[0].src_mi->mbmi;
 209
 210   // Set up destination pointers.
 211   vp9_setup_dst_planes(xd->plane, get_frame_new_buffer(cm), mi_row, mi_col);
 212
 213   // Set up limit values for MV components.
 214   // Mv beyond the range do not produce new/different prediction block.
 215   x->mv_row_min = -(((mi_row + mi_height) * MI_SIZE) + VP9_INTERP_EXTEND);
 216   x->mv_col_min = -(((mi_col + mi_width) * MI_SIZE) + VP9_INTERP_EXTEND);
 217   x->mv_row_max = (cm->mi_rows - mi_row) * MI_SIZE + VP9_INTERP_EXTEND;
 218   x->mv_col_max = (cm->mi_cols - mi_col) * MI_SIZE + VP9_INTERP_EXTEND;
 219
 220   // Set up distance of MB to edge of frame in 1/8th pel units.
 221   assert(!(mi_col & (mi_width - 1)) && !(mi_row & (mi_height - 1)));
 222   set_mi_row_col(xd, tile, mi_row, mi_height, mi_col, mi_width,
 223                  cm->mi_rows, cm->mi_cols);
 224
 225   // Set up source buffers.
 226   vp9_setup_src_planes(x, cpi->Source, mi_row, mi_col);
 227
 228   // R/D setup.
 229   x->rddiv = cpi->rd.RDDIV;
 230   x->rdmult = cpi->rd.RDMULT;
 231
 232   // Setup segment ID.
 233   if (seg->enabled) {
 234     if (cpi->oxcf.aq_mode != VARIANCE_AQ) {
 235       const uint8_t *const map = seg->update_map ? cpi->segmentation_map
 236                                                  : cm->last_frame_seg_map;
 237       mbmi->segment_id = vp9_get_segment_id(cm, map, bsize, mi_row, mi_col);
 238     }
 239     vp9_init_plane_quantizers(cpi, x);
 240
 241     x->encode_breakout = cpi->segment_encode_breakout[mbmi->segment_id];
 242   } else {
 243     mbmi->segment_id = 0;
 244     x->encode_breakout = cpi->encode_breakout;
 245   }
 246 }
 247
 248 static void duplicate_mode_info_in_sb(VP9_COMMON *cm, MACROBLOCKD *xd,
 249                                       int mi_row, int mi_col,
 250                                       BLOCK_SIZE bsize) {
 251   const int block_width = num_8x8_blocks_wide_lookup[bsize];
 252   const int block_height = num_8x8_blocks_high_lookup[bsize];
 253   int i, j;
 254   for (j = 0; j < block_height; ++j)
 255     for (i = 0; i < block_width; ++i) {
 256       if (mi_row + j < cm->mi_rows && mi_col + i < cm->mi_cols)
 257         xd->mi[j * xd->mi_stride + i].src_mi = &xd->mi[0];
 258     }
 259 }
 260
 261 static void set_block_size(VP9_COMP * const cpi,
 262                            MACROBLOCKD *const xd,
 263                            int mi_row, int mi_col,
 264                            BLOCK_SIZE bsize) {
 265   if (cpi->common.mi_cols > mi_col && cpi->common.mi_rows > mi_row) {
 266     set_mode_info_offsets(&cpi->common, xd, mi_row, mi_col);
 267     xd->mi[0].src_mi->mbmi.sb_type = bsize;
 268   }
 269 }
 270
 271 typedef struct {
 272   int64_t sum_square_error;
 273   int64_t sum_error;
 274   int log2_count;
 275   int variance;
 276 } var;
 277
 278 typedef struct {
 279   var none;
 280   var horz[2];
 281   var vert[2];
 282 } partition_variance;
 283
 284 typedef struct {
 285   partition_variance part_variances;
 286   var split[4];
 287 } v4x4;
 288
 289 typedef struct {
 290   partition_variance part_variances;
 291   v4x4 split[4];
 292 } v8x8;
 293
 294 typedef struct {
 295   partition_variance part_variances;
 296   v8x8 split[4];
 297 } v16x16;
 298
 299 typedef struct {
 300   partition_variance part_variances;
 301   v16x16 split[4];
 302 } v32x32;
 303
 304 typedef struct {
 305   partition_variance part_variances;
 306   v32x32 split[4];
 307 } v64x64;
 308
 309 typedef struct {
 310   partition_variance *part_variances;
 311   var *split[4];
 312 } variance_node;
 313
 314 typedef enum {
 315   V16X16,
 316   V32X32,
 317   V64X64,
 318 } TREE_LEVEL;
 319
 320 static void tree_to_node(void *data, BLOCK_SIZE bsize, variance_node *node) {
 321   int i;
 322   node->part_variances = NULL;
 323   switch (bsize) {
 324     case BLOCK_64X64: {
 325       v64x64 *vt = (v64x64 *) data;
 326       node->part_variances = &vt->part_variances;
 327       for (i = 0; i < 4; i++)
 328         node->split[i] = &vt->split[i].part_variances.none;
 329       break;
 330     }
 331     case BLOCK_32X32: {
 332       v32x32 *vt = (v32x32 *) data;
 333       node->part_variances = &vt->part_variances;
 334       for (i = 0; i < 4; i++)
 335         node->split[i] = &vt->split[i].part_variances.none;
 336       break;
 337     }
 338     case BLOCK_16X16: {
 339       v16x16 *vt = (v16x16 *) data;
 340       node->part_variances = &vt->part_variances;
 341       for (i = 0; i < 4; i++)
 342         node->split[i] = &vt->split[i].part_variances.none;
 343       break;
 344     }
 345     case BLOCK_8X8: {
 346       v8x8 *vt = (v8x8 *) data;
 347       node->part_variances = &vt->part_variances;
 348       for (i = 0; i < 4; i++)
 349         node->split[i] = &vt->split[i].part_variances.none;
 350       break;
 351     }
 352     case BLOCK_4X4: {
 353       v4x4 *vt = (v4x4 *) data;
 354       node->part_variances = &vt->part_variances;
 355       for (i = 0; i < 4; i++)
 356         node->split[i] = &vt->split[i];
 357       break;
 358     }
 359     default: {
 360       assert(0);
 361       break;
 362     }
 363   }
 364 }
 365
 366 // Set variance values given sum square error, sum error, count.
 367 static void fill_variance(int64_t s2, int64_t s, int c, var *v) {
 368   v->sum_square_error = s2;
 369   v->sum_error = s;
 370   v->log2_count = c;
 371 }
 372
 373 static void get_variance(var *v) {
 374   v->variance = (int)(256 * (v->sum_square_error -
 375       ((v->sum_error * v->sum_error) >> v->log2_count)) >> v->log2_count);
 376 }
 377
 378 void sum_2_variances(const var *a, const var *b, var *r) {
 379   assert(a->log2_count == b->log2_count);
 380   fill_variance(a->sum_square_error + b->sum_square_error,
 381                 a->sum_error + b->sum_error, a->log2_count + 1, r);
 382 }
 383
 384 static void fill_variance_tree(void *data, BLOCK_SIZE bsize) {
 385   variance_node node;
 386   tree_to_node(data, bsize, &node);
 387   sum_2_variances(node.split[0], node.split[1], &node.part_variances->horz[0]);
 388   sum_2_variances(node.split[2], node.split[3], &node.part_variances->horz[1]);
 389   sum_2_variances(node.split[0], node.split[2], &node.part_variances->vert[0]);
 390   sum_2_variances(node.split[1], node.split[3], &node.part_variances->vert[1]);
 391   sum_2_variances(&node.part_variances->vert[0], &node.part_variances->vert[1],
 392                   &node.part_variances->none);
 393 }
 394
 395 static int set_vt_partitioning(VP9_COMP *cpi,
 396                                MACROBLOCKD *const xd,
 397                                void *data,
 398                                BLOCK_SIZE bsize,
 399                                int mi_row,
 400                                int mi_col,
 401                                int64_t threshold,
 402                                BLOCK_SIZE bsize_min,
 403                                int force_split) {
 404   VP9_COMMON * const cm = &cpi->common;
 405   variance_node vt;
 406   const int block_width = num_8x8_blocks_wide_lookup[bsize];
 407   const int block_height = num_8x8_blocks_high_lookup[bsize];
 408
 409   assert(block_height == block_width);
 410   tree_to_node(data, bsize, &vt);
 411
 412   if (force_split)
 413     return 0;
 414
 415   // For bsize=bsize_min (16x16/8x8 for 8x8/4x4 downsampling), select if
 416   // variance is below threshold, otherwise split will be selected.
 417   // No check for vert/horiz split as too few samples for variance.
 418   if (bsize == bsize_min) {
 419     get_variance(&vt.part_variances->none);
 420     if (mi_col + block_width / 2 < cm->mi_cols &&
 421         mi_row + block_height / 2 < cm->mi_rows &&
 422         vt.part_variances->none.variance < threshold) {
 423       set_block_size(cpi, xd, mi_row, mi_col, bsize);
 424       return 1;
 425     }
 426     return 0;
 427   } else if (bsize > bsize_min) {
 428     // Variance is already computed for 32x32 blocks to set the force_split.
 429     if (bsize != BLOCK_32X32)
 430       get_variance(&vt.part_variances->none);
 431     // For key frame or low_res: for bsize above 32X32 or very high variance,
 432     // take split.
 433     if (cm->frame_type == KEY_FRAME &&
 434         (bsize > BLOCK_32X32 ||
 435         vt.part_variances->none.variance > (threshold << 4))) {
 436       return 0;
 437     }
 438     // If variance is low, take the bsize (no split).
 439     if (mi_col + block_width / 2 < cm->mi_cols &&
 440         mi_row + block_height / 2 < cm->mi_rows &&
 441         vt.part_variances->none.variance < threshold) {
 442       set_block_size(cpi, xd, mi_row, mi_col, bsize);
 443       return 1;
 444     }
 445
 446     // Check vertical split.
 447     if (mi_row + block_height / 2 < cm->mi_rows) {
 448       get_variance(&vt.part_variances->vert[0]);
 449       get_variance(&vt.part_variances->vert[1]);
 450       if (vt.part_variances->vert[0].variance < threshold &&
 451           vt.part_variances->vert[1].variance < threshold) {
 452         BLOCK_SIZE subsize = get_subsize(bsize, PARTITION_VERT);
 453         set_block_size(cpi, xd, mi_row, mi_col, subsize);
 454         set_block_size(cpi, xd, mi_row, mi_col + block_width / 2, subsize);
 455         return 1;
 456       }
 457     }
 458     // Check horizontal split.
 459     if (mi_col + block_width / 2 < cm->mi_cols) {
 460       get_variance(&vt.part_variances->horz[0]);
 461       get_variance(&vt.part_variances->horz[1]);
 462       if (vt.part_variances->horz[0].variance < threshold &&
 463           vt.part_variances->horz[1].variance < threshold) {
 464         BLOCK_SIZE subsize = get_subsize(bsize, PARTITION_HORZ);
 465         set_block_size(cpi, xd, mi_row, mi_col, subsize);
 466         set_block_size(cpi, xd, mi_row + block_height / 2, mi_col, subsize);
 467         return 1;
 468       }
 469     }
 470
 471     return 0;
 472   }
 473   return 0;
 474 }
 475
 476
 477 void vp9_set_vbp_thresholds(VP9_COMP *cpi, int64_t thresholds[], int q) {
 478   SPEED_FEATURES *const sf = &cpi->sf;
 479   if (sf->partition_search_type != VAR_BASED_PARTITION &&
 480       sf->partition_search_type != REFERENCE_PARTITION) {
 481     return;
 482   } else {
 483     VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
 484     const int is_key_frame = (cm->frame_type == KEY_FRAME);
 485     const int threshold_multiplier = is_key_frame ? 20 : 1;
 486     const int64_t threshold_base = (int64_t)(threshold_multiplier *
 487         cpi->y_dequant[q][1]);
 488
 489     // TODO(marpan): Allow 4x4 partitions for inter-frames.
 490     // use_4x4_partition = (variance4x4downsample[i2 + j] == 1);
 491     // If 4x4 partition is not used, then 8x8 partition will be selected
 492     // if variance of 16x16 block is very high, so use larger threshold
 493     // for 16x16 (threshold_bsize_min) in that case.
 494
 495     // Array index: 0 - threshold_64x64; 1 - threshold_32x32;
 496     // 2 - threshold_16x16; 3 - vbp_threshold_8x8;
 497     if (is_key_frame) {
 498       thresholds[0] = threshold_base;
 499       thresholds[1] = threshold_base >> 2;
 500       thresholds[2] = threshold_base >> 2;
 501       thresholds[3] = threshold_base << 2;
 502       cpi->vbp_bsize_min = BLOCK_8X8;
 503     } else {
 504       thresholds[1] = threshold_base;
 505       if (cm->width <= 352 && cm->height <= 288) {
 506         thresholds[0] = threshold_base >> 2;
 507         thresholds[2] = threshold_base << 3;
 508       } else {
 509         thresholds[0] = threshold_base;
 510         thresholds[2] = threshold_base << cpi->oxcf.speed;
 511       }
 512       cpi->vbp_bsize_min = BLOCK_16X16;
 513     }
 514   }
 515 }
 516
 517 static void fill_variance_4x4avg(const uint8_t *s, int sp, const uint8_t *d,
 518                                  int dp, int x8_idx, int y8_idx, v8x8 *vst,
 519 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 520                                  int highbd_flag,
 521 #endif
 522                                  int pixels_wide,
 523                                  int pixels_high,
 524                                  int is_key_frame) {
 525   int k;
 526   for (k = 0; k < 4; k++) {
 527     int x4_idx = x8_idx + ((k & 1) << 2);
 528     int y4_idx = y8_idx + ((k >> 1) << 2);
 529     unsigned int sse = 0;
 530     int sum = 0;
 531     if (x4_idx < pixels_wide && y4_idx < pixels_high) {
 532       int s_avg;
 533       int d_avg = 128;
 534 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 535       if (highbd_flag & YV12_FLAG_HIGHBITDEPTH) {
 536         s_avg = vp9_highbd_avg_4x4(s + y4_idx * sp + x4_idx, sp);
 537         if (!is_key_frame)
 538           d_avg = vp9_highbd_avg_4x4(d + y4_idx * dp + x4_idx, dp);
 539       } else {
 540         s_avg = vp9_avg_4x4(s + y4_idx * sp + x4_idx, sp);
 541         if (!is_key_frame)
 542           d_avg = vp9_avg_4x4(d + y4_idx * dp + x4_idx, dp);
 543       }
 544 #else
 545       s_avg = vp9_avg_4x4(s + y4_idx * sp + x4_idx, sp);
 546       if (!is_key_frame)
 547         d_avg = vp9_avg_4x4(d + y4_idx * dp + x4_idx, dp);
 548 #endif
 549       sum = s_avg - d_avg;
 550       sse = sum * sum;
 551     }
 552     fill_variance(sse, sum, 0, &vst->split[k].part_variances.none);
 553   }
 554 }
 555
 556 static void fill_variance_8x8avg(const uint8_t *s, int sp, const uint8_t *d,
 557                                  int dp, int x16_idx, int y16_idx, v16x16 *vst,
 558 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 559                                  int highbd_flag,
 560 #endif
 561                                  int pixels_wide,
 562                                  int pixels_high,
 563                                  int is_key_frame) {
 564   int k;
 565   for (k = 0; k < 4; k++) {
 566     int x8_idx = x16_idx + ((k & 1) << 3);
 567     int y8_idx = y16_idx + ((k >> 1) << 3);
 568     unsigned int sse = 0;
 569     int sum = 0;
 570     if (x8_idx < pixels_wide && y8_idx < pixels_high) {
 571       int s_avg;
 572       int d_avg = 128;
 573 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 574       if (highbd_flag & YV12_FLAG_HIGHBITDEPTH) {
 575         s_avg = vp9_highbd_avg_8x8(s + y8_idx * sp + x8_idx, sp);
 576         if (!is_key_frame)
 577           d_avg = vp9_highbd_avg_8x8(d + y8_idx * dp + x8_idx, dp);
 578       } else {
 579         s_avg = vp9_avg_8x8(s + y8_idx * sp + x8_idx, sp);
 580         if (!is_key_frame)
 581           d_avg = vp9_avg_8x8(d + y8_idx * dp + x8_idx, dp);
 582       }
 583 #else
 584       s_avg = vp9_avg_8x8(s + y8_idx * sp + x8_idx, sp);
 585       if (!is_key_frame)
 586         d_avg = vp9_avg_8x8(d + y8_idx * dp + x8_idx, dp);
 587 #endif
 588       sum = s_avg - d_avg;
 589       sse = sum * sum;
 590     }
 591     fill_variance(sse, sum, 0, &vst->split[k].part_variances.none);
 592   }
 593 }
 594
 595 // This function chooses partitioning based on the variance between source and
 596 // reconstructed last, where variance is computed for down-sampled inputs.
 597 static void choose_partitioning(VP9_COMP *cpi,
 598                                 const TileInfo *const tile,
 599                                 MACROBLOCK *x,
 600                                 int mi_row, int mi_col) {
 601   VP9_COMMON * const cm = &cpi->common;
 602   MACROBLOCKD *xd = &x->e_mbd;
 603   int i, j, k, m;
 604   v64x64 vt;
 605   v16x16 vt2[16];
 606   int force_split[5];
 607   uint8_t *s;
 608   const uint8_t *d;
 609   int sp;
 610   int dp;
 611   int pixels_wide = 64, pixels_high = 64;
 612   int64_t thresholds[4] = {cpi->vbp_thresholds[0], cpi->vbp_thresholds[1],
 613       cpi->vbp_thresholds[2], cpi->vbp_thresholds[3]};
 614
 615   // Always use 4x4 partition for key frame.
 616   const int is_key_frame = (cm->frame_type == KEY_FRAME);
 617   const int use_4x4_partition = is_key_frame;
 618   const int low_res = (cm->width <= 352 && cm->height <= 288);
 619   int variance4x4downsample[16];
 620
 621   int segment_id = CR_SEGMENT_ID_BASE;
 622   if (cpi->oxcf.aq_mode == CYCLIC_REFRESH_AQ && cm->seg.enabled) {
 623     const uint8_t *const map = cm->seg.update_map ? cpi->segmentation_map :
 624                                                     cm->last_frame_seg_map;
 625     segment_id = vp9_get_segment_id(cm, map, BLOCK_64X64, mi_row, mi_col);
 626
 627     if (cyclic_refresh_segment_id_boosted(segment_id)) {
 628       int q = vp9_get_qindex(&cm->seg, segment_id, cm->base_qindex);
 629       vp9_set_vbp_thresholds(cpi, thresholds, q);
 630     }
 631   }
 632
 633   set_offsets(cpi, tile, x, mi_row, mi_col, BLOCK_64X64);
 634
 635   if (xd->mb_to_right_edge < 0)
 636     pixels_wide += (xd->mb_to_right_edge >> 3);
 637   if (xd->mb_to_bottom_edge < 0)
 638     pixels_high += (xd->mb_to_bottom_edge >> 3);
 639
 640   s = x->plane[0].src.buf;
 641   sp = x->plane[0].src.stride;
 642
 643   if (!is_key_frame) {
 644     MB_MODE_INFO *mbmi = &xd->mi[0].src_mi->mbmi;
 645     unsigned int uv_sad;
 646     const YV12_BUFFER_CONFIG *yv12 = get_ref_frame_buffer(cpi, LAST_FRAME);
 647
 648     const YV12_BUFFER_CONFIG *yv12_g = get_ref_frame_buffer(cpi, GOLDEN_FRAME);
 649     unsigned int y_sad, y_sad_g;
 650     const BLOCK_SIZE bsize = BLOCK_32X32
 651         + (mi_col + 4 < cm->mi_cols) * 2 + (mi_row + 4 < cm->mi_rows);
 652
 653     assert(yv12 != NULL);
 654     if (yv12_g && yv12_g != yv12) {
 655       vp9_setup_pre_planes(xd, 0, yv12_g, mi_row, mi_col,
 656                            &cm->frame_refs[GOLDEN_FRAME - 1].sf);
 657       y_sad_g = cpi->fn_ptr[bsize].sdf(x->plane[0].src.buf,
 658                                        x->plane[0].src.stride,
 659                                        xd->plane[0].pre[0].buf,
 660                                        xd->plane[0].pre[0].stride);
 661     } else {
 662       y_sad_g = UINT_MAX;
 663     }
 664
 665     vp9_setup_pre_planes(xd, 0, yv12, mi_row, mi_col,
 666                          &cm->frame_refs[LAST_FRAME - 1].sf);
 667     mbmi->ref_frame[0] = LAST_FRAME;
 668     mbmi->ref_frame[1] = NONE;
 669     mbmi->sb_type = BLOCK_64X64;
 670     mbmi->mv[0].as_int = 0;
 671     mbmi->interp_filter = BILINEAR;
 672
 673     y_sad = vp9_int_pro_motion_estimation(cpi, x, bsize);
 674     if (y_sad_g < y_sad) {
 675       vp9_setup_pre_planes(xd, 0, yv12_g, mi_row, mi_col,
 676                            &cm->frame_refs[GOLDEN_FRAME - 1].sf);
 677       mbmi->ref_frame[0] = GOLDEN_FRAME;
 678       mbmi->mv[0].as_int = 0;
 679       y_sad = y_sad_g;
 680     } else {
 681       x->pred_mv[LAST_FRAME] = mbmi->mv[0].as_mv;
 682     }
 683
 684     vp9_build_inter_predictors_sb(xd, mi_row, mi_col, BLOCK_64X64);
 685
 686     for (i = 1; i <= 2; ++i) {
 687       struct macroblock_plane  *p = &x->plane[i];
 688       struct macroblockd_plane *pd = &xd->plane[i];
 689       const BLOCK_SIZE bs = get_plane_block_size(bsize, pd);
 690
 691       if (bs == BLOCK_INVALID)
 692         uv_sad = UINT_MAX;
 693       else
 694         uv_sad = cpi->fn_ptr[bs].sdf(p->src.buf, p->src.stride,
 695                                      pd->dst.buf, pd->dst.stride);
 696
 697       x->color_sensitivity[i - 1] = uv_sad > (y_sad >> 2);
 698     }
 699
 700     d = xd->plane[0].dst.buf;
 701     dp = xd->plane[0].dst.stride;
 702   } else {
 703     d = VP9_VAR_OFFS;
 704     dp = 0;
 705 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 706     if (xd->cur_buf->flags & YV12_FLAG_HIGHBITDEPTH) {
 707       switch (xd->bd) {
 708         case 10:
 709           d = CONVERT_TO_BYTEPTR(VP9_HIGH_VAR_OFFS_10);
 710           break;
 711         case 12:
 712           d = CONVERT_TO_BYTEPTR(VP9_HIGH_VAR_OFFS_12);
 713           break;
 714         case 8:
 715         default:
 716           d = CONVERT_TO_BYTEPTR(VP9_HIGH_VAR_OFFS_8);
 717           break;
 718       }
 719     }
 720 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 721   }
 722
 723   // Index for force_split: 0 for 64x64, 1-4 for 32x32 blocks,
 724   force_split[0] = 0;
 725   // Fill in the entire tree of 8x8 (or 4x4 under some conditions) variances
 726   // for splits.
 727   for (i = 0; i < 4; i++) {
 728     const int x32_idx = ((i & 1) << 5);
 729     const int y32_idx = ((i >> 1) << 5);
 730     const int i2 = i << 2;
 731     force_split[i + 1] = 0;
 732     for (j = 0; j < 4; j++) {
 733       const int x16_idx = x32_idx + ((j & 1) << 4);
 734       const int y16_idx = y32_idx + ((j >> 1) << 4);
 735       v16x16 *vst = &vt.split[i].split[j];
 736       variance4x4downsample[i2 + j] = 0;
 737       if (!is_key_frame) {
 738         fill_variance_8x8avg(s, sp, d, dp, x16_idx, y16_idx, vst,
 739 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 740                             xd->cur_buf->flags,
 741 #endif
 742                             pixels_wide,
 743                             pixels_high,
 744                             is_key_frame);
 745         fill_variance_tree(&vt.split[i].split[j], BLOCK_16X16);
 746         // For low-resolution, compute the variance based on 8x8 down-sampling,
 747         // and if it is large (above the threshold) we go down for 4x4.
 748         // For key frame we always go down to 4x4.
 749         if (low_res)
 750           get_variance(&vt.split[i].split[j].part_variances.none);
 751       }
 752       if (is_key_frame || (low_res &&
 753           vt.split[i].split[j].part_variances.none.variance >
 754           (thresholds[1] << 1))) {
 755         // Go down to 4x4 down-sampling for variance.
 756         variance4x4downsample[i2 + j] = 1;
 757         for (k = 0; k < 4; k++) {
 758           int x8_idx = x16_idx + ((k & 1) << 3);
 759           int y8_idx = y16_idx + ((k >> 1) << 3);
 760           v8x8 *vst2 = is_key_frame ? &vst->split[k] :
 761               &vt2[i2 + j].split[k];
 762           fill_variance_4x4avg(s, sp, d, dp, x8_idx, y8_idx, vst2,
 763 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 764                                xd->cur_buf->flags,
 765 #endif
 766                                pixels_wide,
 767                                pixels_high,
 768                                is_key_frame);
 769         }
 770       }
 771     }
 772   }
 773
 774   // Fill the rest of the variance tree by summing split partition values.
 775   for (i = 0; i < 4; i++) {
 776     const int i2 = i << 2;
 777     for (j = 0; j < 4; j++) {
 778       if (variance4x4downsample[i2 + j] == 1) {
 779         v16x16 *vtemp = (!is_key_frame) ? &vt2[i2 + j] :
 780             &vt.split[i].split[j];
 781         for (m = 0; m < 4; m++)
 782           fill_variance_tree(&vtemp->split[m], BLOCK_8X8);
 783         fill_variance_tree(vtemp, BLOCK_16X16);
 784       }
 785     }
 786     fill_variance_tree(&vt.split[i], BLOCK_32X32);
 787     // If variance of this 32x32 block is above the threshold, force the block
 788     // to split. This also forces a split on the upper (64x64) level.
 789     get_variance(&vt.split[i].part_variances.none);
 790     if (vt.split[i].part_variances.none.variance > thresholds[1]) {
 791       force_split[i + 1] = 1;
 792       force_split[0] = 1;
 793     }
 794   }
 795   if (!force_split[0])
 796     fill_variance_tree(&vt, BLOCK_64X64);
 797
 798   // Now go through the entire structure,  splitting every block size until
 799   // we get to one that's got a variance lower than our threshold.
 800   if ( mi_col + 8 > cm->mi_cols || mi_row + 8 > cm->mi_rows ||
 801       !set_vt_partitioning(cpi, xd, &vt, BLOCK_64X64, mi_row, mi_col,
 802                            thresholds[0], BLOCK_16X16, force_split[0])) {
 803     for (i = 0; i < 4; ++i) {
 804       const int x32_idx = ((i & 1) << 2);
 805       const int y32_idx = ((i >> 1) << 2);
 806       const int i2 = i << 2;
 807       if (!set_vt_partitioning(cpi, xd, &vt.split[i], BLOCK_32X32,
 808                                (mi_row + y32_idx), (mi_col + x32_idx),
 809                                thresholds[1], BLOCK_16X16,
 810                                force_split[i + 1])) {
 811         for (j = 0; j < 4; ++j) {
 812           const int x16_idx = ((j & 1) << 1);
 813           const int y16_idx = ((j >> 1) << 1);
 814           // For inter frames: if variance4x4downsample[] == 1 for this 16x16
 815           // block, then the variance is based on 4x4 down-sampling, so use vt2
 816           // in set_vt_partioning(), otherwise use vt.
 817           v16x16 *vtemp = (!is_key_frame &&
 818                            variance4x4downsample[i2 + j] == 1) ?
 819                            &vt2[i2 + j] : &vt.split[i].split[j];
 820           if (!set_vt_partitioning(cpi, xd, vtemp, BLOCK_16X16,
 821                                    mi_row + y32_idx + y16_idx,
 822                                    mi_col + x32_idx + x16_idx,
 823                                    thresholds[2], cpi->vbp_bsize_min, 0)) {
 824             for (k = 0; k < 4; ++k) {
 825               const int x8_idx = (k & 1);
 826               const int y8_idx = (k >> 1);
 827               if (use_4x4_partition) {
 828                 if (!set_vt_partitioning(cpi, xd, &vtemp->split[k],
 829                                          BLOCK_8X8,
 830                                          mi_row + y32_idx + y16_idx + y8_idx,
 831                                          mi_col + x32_idx + x16_idx + x8_idx,
 832                                          thresholds[3], BLOCK_8X8, 0)) {
 833                   set_block_size(cpi, xd,
 834                                  (mi_row + y32_idx + y16_idx + y8_idx),
 835                                  (mi_col + x32_idx + x16_idx + x8_idx),
 836                                  BLOCK_4X4);
 837                 }
 838               } else {
 839                 set_block_size(cpi, xd,
 840                                (mi_row + y32_idx + y16_idx + y8_idx),
 841                                (mi_col + x32_idx + x16_idx + x8_idx),
 842                                BLOCK_8X8);
 843               }
 844             }
 845           }
 846         }
 847       }
 848     }
 849   }
 850 }
 851
 852 static void update_state(VP9_COMP *cpi, ThreadData *td,
 853                          PICK_MODE_CONTEXT *ctx,
 854                          int mi_row, int mi_col, BLOCK_SIZE bsize,
 855                          int output_enabled) {
 856   int i, x_idx, y;
 857   VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
 858   RD_COUNTS *const rdc = &td->rd_counts;
 859   MACROBLOCK *const x = &td->mb;
 860   MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
 861   struct macroblock_plane *const p = x->plane;
 862   struct macroblockd_plane *const pd = xd->plane;
 863   MODE_INFO *mi = &ctx->mic;
 864   MB_MODE_INFO *const mbmi = &xd->mi[0].src_mi->mbmi;
 865   MODE_INFO *mi_addr = &xd->mi[0];
 866   const struct segmentation *const seg = &cm->seg;
 867   const int bw = num_8x8_blocks_wide_lookup[mi->mbmi.sb_type];
 868   const int bh = num_8x8_blocks_high_lookup[mi->mbmi.sb_type];
 869   const int x_mis = MIN(bw, cm->mi_cols - mi_col);
 870   const int y_mis = MIN(bh, cm->mi_rows - mi_row);
 871   MV_REF *const frame_mvs =
 872       cm->cur_frame->mvs + mi_row * cm->mi_cols + mi_col;
 873   int w, h;
 874
 875   const int mis = cm->mi_stride;
 876   const int mi_width = num_8x8_blocks_wide_lookup[bsize];
 877   const int mi_height = num_8x8_blocks_high_lookup[bsize];
 878   int max_plane;
 879
 880   assert(mi->mbmi.sb_type == bsize);
 881
 882   *mi_addr = *mi;
 883   mi_addr->src_mi = mi_addr;
 884
 885   // If segmentation in use
 886   if (seg->enabled) {
 887     // For in frame complexity AQ copy the segment id from the segment map.
 888     if (cpi->oxcf.aq_mode == COMPLEXITY_AQ) {
 889       const uint8_t *const map = seg->update_map ? cpi->segmentation_map
 890                                                  : cm->last_frame_seg_map;
 891       mi_addr->mbmi.segment_id =
 892         vp9_get_segment_id(cm, map, bsize, mi_row, mi_col);
 893     }
 894     // Else for cyclic refresh mode update the segment map, set the segment id
 895     // and then update the quantizer.
 896     if (cpi->oxcf.aq_mode == CYCLIC_REFRESH_AQ) {
 897       vp9_cyclic_refresh_update_segment(cpi, &xd->mi[0].src_mi->mbmi, mi_row,
 898                                         mi_col, bsize, ctx->rate, ctx->dist,
 899                                         x->skip);
 900     }
 901   }
 902
 903   max_plane = is_inter_block(mbmi) ? MAX_MB_PLANE : 1;
 904   for (i = 0; i < max_plane; ++i) {
 905     p[i].coeff = ctx->coeff_pbuf[i][1];
 906     p[i].qcoeff = ctx->qcoeff_pbuf[i][1];
 907     pd[i].dqcoeff = ctx->dqcoeff_pbuf[i][1];
 908     p[i].eobs = ctx->eobs_pbuf[i][1];
 909   }
 910
 911   for (i = max_plane; i < MAX_MB_PLANE; ++i) {
 912     p[i].coeff = ctx->coeff_pbuf[i][2];
 913     p[i].qcoeff = ctx->qcoeff_pbuf[i][2];
 914     pd[i].dqcoeff = ctx->dqcoeff_pbuf[i][2];
 915     p[i].eobs = ctx->eobs_pbuf[i][2];
 916   }
 917
 918   // Restore the coding context of the MB to that that was in place
 919   // when the mode was picked for it
 920   for (y = 0; y < mi_height; y++)
 921     for (x_idx = 0; x_idx < mi_width; x_idx++)
 922       if ((xd->mb_to_right_edge >> (3 + MI_SIZE_LOG2)) + mi_width > x_idx
 923         && (xd->mb_to_bottom_edge >> (3 + MI_SIZE_LOG2)) + mi_height > y) {
 924         xd->mi[x_idx + y * mis].src_mi = mi_addr;
 925       }
 926
 927   if (cpi->oxcf.aq_mode)
 928     vp9_init_plane_quantizers(cpi, x);
 929
 930   // FIXME(rbultje) I'm pretty sure this should go to the end of this block
 931   // (i.e. after the output_enabled)
 932   if (bsize < BLOCK_32X32) {
 933     if (bsize < BLOCK_16X16)
 934       ctx->tx_rd_diff[ALLOW_16X16] = ctx->tx_rd_diff[ALLOW_8X8];
 935     ctx->tx_rd_diff[ALLOW_32X32] = ctx->tx_rd_diff[ALLOW_16X16];
 936   }
 937
 938   if (is_inter_block(mbmi) && mbmi->sb_type < BLOCK_8X8) {
 939     mbmi->mv[0].as_int = mi->bmi[3].as_mv[0].as_int;
 940     mbmi->mv[1].as_int = mi->bmi[3].as_mv[1].as_int;
 941   }
 942
 943   x->skip = ctx->skip;
 944   vpx_memcpy(x->zcoeff_blk[mbmi->tx_size], ctx->zcoeff_blk,
 945              sizeof(uint8_t) * ctx->num_4x4_blk);
 946
 947   if (!output_enabled)
 948     return;
 949
 950   if (!vp9_segfeature_active(&cm->seg, mbmi->segment_id, SEG_LVL_SKIP)) {
 951     for (i = 0; i < TX_MODES; i++)
 952       rdc->tx_select_diff[i] += ctx->tx_rd_diff[i];
 953   }
 954
 955 #if CONFIG_INTERNAL_STATS
 956   if (frame_is_intra_only(cm)) {
 957     static const int kf_mode_index[] = {
 958       THR_DC        /*DC_PRED*/,
 959       THR_V_PRED    /*V_PRED*/,
 960       THR_H_PRED    /*H_PRED*/,
 961       THR_D45_PRED  /*D45_PRED*/,
 962       THR_D135_PRED /*D135_PRED*/,
 963       THR_D117_PRED /*D117_PRED*/,
 964       THR_D153_PRED /*D153_PRED*/,
 965       THR_D207_PRED /*D207_PRED*/,
 966       THR_D63_PRED  /*D63_PRED*/,
 967       THR_TM        /*TM_PRED*/,
 968     };
 969     ++cpi->mode_chosen_counts[kf_mode_index[mbmi->mode]];
 970   } else {
 971     // Note how often each mode chosen as best
 972     ++cpi->mode_chosen_counts[ctx->best_mode_index];
 973   }
 974 #endif
 975   if (!frame_is_intra_only(cm)) {
 976     if (is_inter_block(mbmi)) {
 977       vp9_update_mv_count(td);
 978
 979       if (cm->interp_filter == SWITCHABLE) {
 980         const int ctx = vp9_get_pred_context_switchable_interp(xd);
 981         ++td->counts->switchable_interp[ctx][mbmi->interp_filter];
 982       }
 983     }
 984
 985     rdc->comp_pred_diff[SINGLE_REFERENCE] += ctx->single_pred_diff;
 986     rdc->comp_pred_diff[COMPOUND_REFERENCE] += ctx->comp_pred_diff;
 987     rdc->comp_pred_diff[REFERENCE_MODE_SELECT] += ctx->hybrid_pred_diff;
 988
 989     for (i = 0; i < SWITCHABLE_FILTER_CONTEXTS; ++i)
 990       rdc->filter_diff[i] += ctx->best_filter_diff[i];
 991   }
 992
 993   for (h = 0; h < y_mis; ++h) {
 994     MV_REF *const frame_mv = frame_mvs + h * cm->mi_cols;
 995     for (w = 0; w < x_mis; ++w) {
 996       MV_REF *const mv = frame_mv + w;
 997       mv->ref_frame[0] = mi->src_mi->mbmi.ref_frame[0];
 998       mv->ref_frame[1] = mi->src_mi->mbmi.ref_frame[1];
 999       mv->mv[0].as_int = mi->src_mi->mbmi.mv[0].as_int;
1000       mv->mv[1].as_int = mi->src_mi->mbmi.mv[1].as_int;
1001     }
1002   }
1003 }
1004
1005 void vp9_setup_src_planes(MACROBLOCK *x, const YV12_BUFFER_CONFIG *src,
1006                           int mi_row, int mi_col) {
1007   uint8_t *const buffers[3] = {src->y_buffer, src->u_buffer, src->v_buffer };
1008   const int strides[3] = {src->y_stride, src->uv_stride, src->uv_stride };
1009   int i;
1010
1011   // Set current frame pointer.
1012   x->e_mbd.cur_buf = src;
1013
1014   for (i = 0; i < MAX_MB_PLANE; i++)
1015     setup_pred_plane(&x->plane[i].src, buffers[i], strides[i], mi_row, mi_col,
1016                      NULL, x->e_mbd.plane[i].subsampling_x,
1017                      x->e_mbd.plane[i].subsampling_y);
1018 }
1019
1020 static void set_mode_info_seg_skip(MACROBLOCK *x, TX_MODE tx_mode,
1021                                    RD_COST *rd_cost, BLOCK_SIZE bsize) {
1022   MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
1023   MB_MODE_INFO *const mbmi = &xd->mi[0].src_mi->mbmi;
1024   INTERP_FILTER filter_ref;
1025
1026   if (xd->up_available)
1027     filter_ref = xd->mi[-xd->mi_stride].src_mi->mbmi.interp_filter;
1028   else if (xd->left_available)
1029     filter_ref = xd->mi[-1].src_mi->mbmi.interp_filter;
1030   else
1031     filter_ref = EIGHTTAP;
1032
1033   mbmi->sb_type = bsize;
1034   mbmi->mode = ZEROMV;
1035   mbmi->tx_size = MIN(max_txsize_lookup[bsize],
1036                       tx_mode_to_biggest_tx_size[tx_mode]);
1037   mbmi->skip = 1;
1038   mbmi->uv_mode = DC_PRED;
1039   mbmi->ref_frame[0] = LAST_FRAME;
1040   mbmi->ref_frame[1] = NONE;
1041   mbmi->mv[0].as_int = 0;
1042   mbmi->interp_filter = filter_ref;
1043
1044   xd->mi[0].src_mi->bmi[0].as_mv[0].as_int = 0;
1045   x->skip = 1;
1046
1047   vp9_rd_cost_init(rd_cost);
1048 }
1049
1050 static int set_segment_rdmult(VP9_COMP *const cpi,
1051                                MACROBLOCK *const x,
1052                                int8_t segment_id) {
1053   int segment_qindex;
1054   VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
1055   vp9_init_plane_quantizers(cpi, x);
1056   vp9_clear_system_state();
1057   segment_qindex = vp9_get_qindex(&cm->seg, segment_id,
1058                                   cm->base_qindex);
1059   return vp9_compute_rd_mult(cpi, segment_qindex + cm->y_dc_delta_q);
1060 }
1061
1062 static void rd_pick_sb_modes(VP9_COMP *cpi,
1063                              TileDataEnc *tile_data,
1064                              MACROBLOCK *const x,
1065                              int mi_row, int mi_col, RD_COST *rd_cost,
1066                              BLOCK_SIZE bsize, PICK_MODE_CONTEXT *ctx,
1067                              int64_t best_rd) {
1068   VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
1069   TileInfo *const tile_info = &tile_data->tile_info;
1070   MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
1071   MB_MODE_INFO *mbmi;
1072   struct macroblock_plane *const p = x->plane;
1073   struct macroblockd_plane *const pd = xd->plane;
1074   const AQ_MODE aq_mode = cpi->oxcf.aq_mode;
1075   int i, orig_rdmult;
1076
1077   vp9_clear_system_state();
1078
1079   // Use the lower precision, but faster, 32x32 fdct for mode selection.
1080   x->use_lp32x32fdct = 1;
1081
1082   set_offsets(cpi, tile_info, x, mi_row, mi_col, bsize);
1083   mbmi = &xd->mi[0].src_mi->mbmi;
1084   mbmi->sb_type = bsize;
1085
1086   for (i = 0; i < MAX_MB_PLANE; ++i) {
1087     p[i].coeff = ctx->coeff_pbuf[i][0];
1088     p[i].qcoeff = ctx->qcoeff_pbuf[i][0];
1089     pd[i].dqcoeff = ctx->dqcoeff_pbuf[i][0];
1090     p[i].eobs = ctx->eobs_pbuf[i][0];
1091   }
1092   ctx->is_coded = 0;
1093   ctx->skippable = 0;
1094   ctx->pred_pixel_ready = 0;
1095   x->skip_recode = 0;
1096
1097   // Set to zero to make sure we do not use the previous encoded frame stats
1098   mbmi->skip = 0;
1099
1100 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
1101   if (xd->cur_buf->flags & YV12_FLAG_HIGHBITDEPTH) {
1102     x->source_variance =
1103         vp9_high_get_sby_perpixel_variance(cpi, &x->plane[0].src,
1104                                            bsize, xd->bd);
1105   } else {
1106     x->source_variance =
1107       vp9_get_sby_perpixel_variance(cpi, &x->plane[0].src, bsize);
1108   }
1109 #else
1110   x->source_variance =
1111     vp9_get_sby_perpixel_variance(cpi, &x->plane[0].src, bsize);
1112 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
1113
1114   // Save rdmult before it might be changed, so it can be restored later.
1115   orig_rdmult = x->rdmult;
1116
1117   if (aq_mode == VARIANCE_AQ) {
1118     const int energy = bsize <= BLOCK_16X16 ? x->mb_energy
1119                                             : vp9_block_energy(cpi, x, bsize);
1120     if (cm->frame_type == KEY_FRAME ||
1121         cpi->refresh_alt_ref_frame ||
1122         (cpi->refresh_golden_frame && !cpi->rc.is_src_frame_alt_ref)) {
1123       mbmi->segment_id = vp9_vaq_segment_id(energy);
1124     } else {
1125       const uint8_t *const map = cm->seg.update_map ? cpi->segmentation_map
1126                                                     : cm->last_frame_seg_map;
1127       mbmi->segment_id = vp9_get_segment_id(cm, map, bsize, mi_row, mi_col);
1128     }
1129     x->rdmult = set_segment_rdmult(cpi, x, mbmi->segment_id);
1130   } else if (aq_mode == COMPLEXITY_AQ) {
1131     x->rdmult = set_segment_rdmult(cpi, x, mbmi->segment_id);
1132   } else if (aq_mode == CYCLIC_REFRESH_AQ) {
1133     const uint8_t *const map = cm->seg.update_map ? cpi->segmentation_map
1134                                                   : cm->last_frame_seg_map;
1135     // If segment is boosted, use rdmult for that segment.
1136     if (cyclic_refresh_segment_id_boosted(
1137             vp9_get_segment_id(cm, map, bsize, mi_row, mi_col)))
1138       x->rdmult = vp9_cyclic_refresh_get_rdmult(cpi->cyclic_refresh);
1139   }
1140
1141   // Find best coding mode & reconstruct the MB so it is available
1142   // as a predictor for MBs that follow in the SB
1143   if (frame_is_intra_only(cm)) {
1144     vp9_rd_pick_intra_mode_sb(cpi, x, rd_cost, bsize, ctx, best_rd);
1145   } else {
1146     if (bsize >= BLOCK_8X8) {
1147       if (vp9_segfeature_active(&cm->seg, mbmi->segment_id, SEG_LVL_SKIP))
1148         vp9_rd_pick_inter_mode_sb_seg_skip(cpi, tile_data, x, rd_cost, bsize,
1149                                            ctx, best_rd);
1150       else
1151         vp9_rd_pick_inter_mode_sb(cpi, tile_data, x, mi_row, mi_col,
1152                                   rd_cost, bsize, ctx, best_rd);
1153     } else {
1154       vp9_rd_pick_inter_mode_sub8x8(cpi, tile_data, x, mi_row, mi_col,
1155                                     rd_cost, bsize, ctx, best_rd);
1156     }
1157   }
1158
1159
1160   // Examine the resulting rate and for AQ mode 2 make a segment choice.
1161   if ((rd_cost->rate != INT_MAX) &&
1162       (aq_mode == COMPLEXITY_AQ) && (bsize >= BLOCK_16X16) &&
1163       (cm->frame_type == KEY_FRAME ||
1164        cpi->refresh_alt_ref_frame ||
1165        (cpi->refresh_golden_frame && !cpi->rc.is_src_frame_alt_ref))) {
1166     vp9_caq_select_segment(cpi, x, bsize, mi_row, mi_col, rd_cost->rate);
1167   }
1168
1169   x->rdmult = orig_rdmult;
1170
1171   // TODO(jingning) The rate-distortion optimization flow needs to be
1172   // refactored to provide proper exit/return handle.
1173   if (rd_cost->rate == INT_MAX)
1174     rd_cost->rdcost = INT64_MAX;
1175
1176   ctx->rate = rd_cost->rate;
1177   ctx->dist = rd_cost->dist;
1178 }
1179
1180 static void update_stats(VP9_COMMON *cm, ThreadData *td) {
1181   const MACROBLOCK *x = &td->mb;
1182   const MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
1183   const MODE_INFO *const mi = xd->mi[0].src_mi;
1184   const MB_MODE_INFO *const mbmi = &mi->mbmi;
1185   const BLOCK_SIZE bsize = mbmi->sb_type;
1186
1187   if (!frame_is_intra_only(cm)) {
1188     FRAME_COUNTS *const counts = td->counts;
1189     const int inter_block = is_inter_block(mbmi);
1190     const int seg_ref_active = vp9_segfeature_active(&cm->seg, mbmi->segment_id,
1191                                                      SEG_LVL_REF_FRAME);
1192     if (!seg_ref_active) {
1193       counts->intra_inter[vp9_get_intra_inter_context(xd)][inter_block]++;
1194       // If the segment reference feature is enabled we have only a single
1195       // reference frame allowed for the segment so exclude it from
1196       // the reference frame counts used to work out probabilities.
1197       if (inter_block) {
1198         const MV_REFERENCE_FRAME ref0 = mbmi->ref_frame[0];
1199         if (cm->reference_mode == REFERENCE_MODE_SELECT)
1200           counts->comp_inter[vp9_get_reference_mode_context(cm, xd)]
1201                             [has_second_ref(mbmi)]++;
1202
1203         if (has_second_ref(mbmi)) {
1204           counts->comp_ref[vp9_get_pred_context_comp_ref_p(cm, xd)]
1205                           [ref0 == GOLDEN_FRAME]++;
1206         } else {
1207           counts->single_ref[vp9_get_pred_context_single_ref_p1(xd)][0]
1208                             [ref0 != LAST_FRAME]++;
1209           if (ref0 != LAST_FRAME)
1210             counts->single_ref[vp9_get_pred_context_single_ref_p2(xd)][1]
1211                               [ref0 != GOLDEN_FRAME]++;
1212         }
1213       }
1214     }
1215     if (inter_block &&
1216         !vp9_segfeature_active(&cm->seg, mbmi->segment_id, SEG_LVL_SKIP)) {
1217       const int mode_ctx = mbmi->mode_context[mbmi->ref_frame[0]];
1218       if (bsize >= BLOCK_8X8) {
1219         const PREDICTION_MODE mode = mbmi->mode;
1220         ++counts->inter_mode[mode_ctx][INTER_OFFSET(mode)];
1221       } else {
1222         const int num_4x4_w = num_4x4_blocks_wide_lookup[bsize];
1223         const int num_4x4_h = num_4x4_blocks_high_lookup[bsize];
1224         int idx, idy;
1225         for (idy = 0; idy < 2; idy += num_4x4_h) {
1226           for (idx = 0; idx < 2; idx += num_4x4_w) {
1227             const int j = idy * 2 + idx;
1228             const PREDICTION_MODE b_mode = mi->bmi[j].as_mode;
1229             ++counts->inter_mode[mode_ctx][INTER_OFFSET(b_mode)];
1230           }
1231         }
1232       }
1233     }
1234   }
1235 }
1236
1237 static void restore_context(MACROBLOCK *const x, int mi_row, int mi_col,
1238                             ENTROPY_CONTEXT a[16 * MAX_MB_PLANE],
1239                             ENTROPY_CONTEXT l[16 * MAX_MB_PLANE],
1240                             PARTITION_CONTEXT sa[8], PARTITION_CONTEXT sl[8],
1241                             BLOCK_SIZE bsize) {
1242   MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
1243   int p;
1244   const int num_4x4_blocks_wide = num_4x4_blocks_wide_lookup[bsize];
1245   const int num_4x4_blocks_high = num_4x4_blocks_high_lookup[bsize];
1246   int mi_width = num_8x8_blocks_wide_lookup[bsize];
1247   int mi_height = num_8x8_blocks_high_lookup[bsize];
1248   for (p = 0; p < MAX_MB_PLANE; p++) {
1249     vpx_memcpy(
1250         xd->above_context[p] + ((mi_col * 2) >> xd->plane[p].subsampling_x),
1251         a + num_4x4_blocks_wide * p,
1252         (sizeof(ENTROPY_CONTEXT) * num_4x4_blocks_wide) >>
1253         xd->plane[p].subsampling_x);
1254     vpx_memcpy(
1255         xd->left_context[p]
1256             + ((mi_row & MI_MASK) * 2 >> xd->plane[p].subsampling_y),
1257         l + num_4x4_blocks_high * p,
1258         (sizeof(ENTROPY_CONTEXT) * num_4x4_blocks_high) >>
1259         xd->plane[p].subsampling_y);
1260   }
1261   vpx_memcpy(xd->above_seg_context + mi_col, sa,
1262              sizeof(*xd->above_seg_context) * mi_width);
1263   vpx_memcpy(xd->left_seg_context + (mi_row & MI_MASK), sl,
1264              sizeof(xd->left_seg_context[0]) * mi_height);
1265 }
1266
1267 static void save_context(MACROBLOCK *const x, int mi_row, int mi_col,
1268                          ENTROPY_CONTEXT a[16 * MAX_MB_PLANE],
1269                          ENTROPY_CONTEXT l[16 * MAX_MB_PLANE],
1270                          PARTITION_CONTEXT sa[8], PARTITION_CONTEXT sl[8],
1271                          BLOCK_SIZE bsize) {
1272   const MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
1273   int p;
1274   const int num_4x4_blocks_wide = num_4x4_blocks_wide_lookup[bsize];
1275   const int num_4x4_blocks_high = num_4x4_blocks_high_lookup[bsize];
1276   int mi_width = num_8x8_blocks_wide_lookup[bsize];
1277   int mi_height = num_8x8_blocks_high_lookup[bsize];
1278
1279   // buffer the above/left context information of the block in search.
1280   for (p = 0; p < MAX_MB_PLANE; ++p) {
1281     vpx_memcpy(
1282         a + num_4x4_blocks_wide * p,
1283         xd->above_context[p] + (mi_col * 2 >> xd->plane[p].subsampling_x),
1284         (sizeof(ENTROPY_CONTEXT) * num_4x4_blocks_wide) >>
1285         xd->plane[p].subsampling_x);
1286     vpx_memcpy(
1287         l + num_4x4_blocks_high * p,
1288         xd->left_context[p]
1289             + ((mi_row & MI_MASK) * 2 >> xd->plane[p].subsampling_y),
1290         (sizeof(ENTROPY_CONTEXT) * num_4x4_blocks_high) >>
1291         xd->plane[p].subsampling_y);
1292   }
1293   vpx_memcpy(sa, xd->above_seg_context + mi_col,
1294              sizeof(*xd->above_seg_context) * mi_width);
1295   vpx_memcpy(sl, xd->left_seg_context + (mi_row & MI_MASK),
1296              sizeof(xd->left_seg_context[0]) * mi_height);
1297 }
1298
1299 static void encode_b(VP9_COMP *cpi, const TileInfo *const tile,
1300                      ThreadData *td,
1301                      TOKENEXTRA **tp, int mi_row, int mi_col,
1302                      int output_enabled, BLOCK_SIZE bsize,
1303                      PICK_MODE_CONTEXT *ctx) {
1304   MACROBLOCK *const x = &td->mb;
1305   set_offsets(cpi, tile, x, mi_row, mi_col, bsize);
1306   update_state(cpi, td, ctx, mi_row, mi_col, bsize, output_enabled);
1307   encode_superblock(cpi, td, tp, output_enabled, mi_row, mi_col, bsize, ctx);
1308
1309   if (output_enabled) {
1310     update_stats(&cpi->common, td);
1311
1312     (*tp)->token = EOSB_TOKEN;
1313     (*tp)++;
1314   }
1315 }
1316
1317 static void encode_sb(VP9_COMP *cpi, ThreadData *td,
1318                       const TileInfo *const tile,
1319                       TOKENEXTRA **tp, int mi_row, int mi_col,
1320                       int output_enabled, BLOCK_SIZE bsize,
1321                       PC_TREE *pc_tree) {
1322   VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
1323   MACROBLOCK *const x = &td->mb;
1324   MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
1325
1326   const int bsl = b_width_log2_lookup[bsize], hbs = (1 << bsl) / 4;
1327   int ctx;
1328   PARTITION_TYPE partition;
1329   BLOCK_SIZE subsize = bsize;
1330
1331   if (mi_row >= cm->mi_rows || mi_col >= cm->mi_cols)
1332     return;
1333
1334   if (bsize >= BLOCK_8X8) {
1335     ctx = partition_plane_context(xd, mi_row, mi_col, bsize);
1336     subsize = get_subsize(bsize, pc_tree->partitioning);
1337   } else {
1338     ctx = 0;
1339     subsize = BLOCK_4X4;
1340   }
1341
1342   partition = partition_lookup[bsl][subsize];
1343   if (output_enabled && bsize != BLOCK_4X4)
1344     td->counts->partition[ctx][partition]++;
1345
1346   switch (partition) {
1347     case PARTITION_NONE:
1348       encode_b(cpi, tile, td, tp, mi_row, mi_col, output_enabled, subsize,
1349                &pc_tree->none);
1350       break;
1351     case PARTITION_VERT:
1352       encode_b(cpi, tile, td, tp, mi_row, mi_col, output_enabled, subsize,
1353                &pc_tree->vertical[0]);
1354       if (mi_col + hbs < cm->mi_cols && bsize > BLOCK_8X8) {
1355         encode_b(cpi, tile, td, tp, mi_row, mi_col + hbs, output_enabled,
1356                  subsize, &pc_tree->vertical[1]);
1357       }
1358       break;
1359     case PARTITION_HORZ:
1360       encode_b(cpi, tile, td, tp, mi_row, mi_col, output_enabled, subsize,
1361                &pc_tree->horizontal[0]);
1362       if (mi_row + hbs < cm->mi_rows && bsize > BLOCK_8X8) {
1363         encode_b(cpi, tile, td, tp, mi_row + hbs, mi_col, output_enabled,
1364                  subsize, &pc_tree->horizontal[1]);
1365       }
1366       break;
1367     case PARTITION_SPLIT:
1368       if (bsize == BLOCK_8X8) {
1369         encode_b(cpi, tile, td, tp, mi_row, mi_col, output_enabled, subsize,
1370                  pc_tree->leaf_split[0]);
1371       } else {
1372         encode_sb(cpi, td, tile, tp, mi_row, mi_col, output_enabled, subsize,
1373                   pc_tree->split[0]);
1374         encode_sb(cpi, td, tile, tp, mi_row, mi_col + hbs, output_enabled,
1375                   subsize, pc_tree->split[1]);
1376         encode_sb(cpi, td, tile, tp, mi_row + hbs, mi_col, output_enabled,
1377                   subsize, pc_tree->split[2]);
1378         encode_sb(cpi, td, tile, tp, mi_row + hbs, mi_col + hbs, output_enabled,
1379                   subsize, pc_tree->split[3]);
1380       }
1381       break;
1382     default:
1383       assert(0 && "Invalid partition type.");
1384       break;
1385   }
1386
1387   if (partition != PARTITION_SPLIT || bsize == BLOCK_8X8)
1388     update_partition_context(xd, mi_row, mi_col, subsize, bsize);
1389 }
1390
1391 // Check to see if the given partition size is allowed for a specified number
1392 // of 8x8 block rows and columns remaining in the image.
1393 // If not then return the largest allowed partition size
1394 static BLOCK_SIZE find_partition_size(BLOCK_SIZE bsize,
1395                                       int rows_left, int cols_left,
1396                                       int *bh, int *bw) {
1397   if (rows_left <= 0 || cols_left <= 0) {
1398     return MIN(bsize, BLOCK_8X8);
1399   } else {
1400     for (; bsize > 0; bsize -= 3) {
1401       *bh = num_8x8_blocks_high_lookup[bsize];
1402       *bw = num_8x8_blocks_wide_lookup[bsize];
1403       if ((*bh <= rows_left) && (*bw <= cols_left)) {
1404         break;
1405       }
1406     }
1407   }
1408   return bsize;
1409 }
1410
1411 static void set_partial_b64x64_partition(MODE_INFO *mi, int mis,
1412     int bh_in, int bw_in, int row8x8_remaining, int col8x8_remaining,
1413     BLOCK_SIZE bsize, MODE_INFO *mi_8x8) {
1414   int bh = bh_in;
1415   int r, c;
1416   for (r = 0; r < MI_BLOCK_SIZE; r += bh) {
1417     int bw = bw_in;
1418     for (c = 0; c < MI_BLOCK_SIZE; c += bw) {
1419       const int index = r * mis + c;
1420       mi_8x8[index].src_mi = mi + index;
1421       mi_8x8[index].src_mi->mbmi.sb_type = find_partition_size(bsize,
1422           row8x8_remaining - r, col8x8_remaining - c, &bh, &bw);
1423     }
1424   }
1425 }
1426
1427 // This function attempts to set all mode info entries in a given SB64
1428 // to the same block partition size.
1429 // However, at the bottom and right borders of the image the requested size
1430 // may not be allowed in which case this code attempts to choose the largest
1431 // allowable partition.
1432 static void set_fixed_partitioning(VP9_COMP *cpi, const TileInfo *const tile,
1433                                    MODE_INFO *mi_8x8, int mi_row, int mi_col,
1434                                    BLOCK_SIZE bsize) {
1435   VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
1436   const int mis = cm->mi_stride;
1437   const int row8x8_remaining = tile->mi_row_end - mi_row;
1438   const int col8x8_remaining = tile->mi_col_end - mi_col;
1439   int block_row, block_col;
1440   MODE_INFO *mi_upper_left = cm->mi + mi_row * mis + mi_col;
1441   int bh = num_8x8_blocks_high_lookup[bsize];
1442   int bw = num_8x8_blocks_wide_lookup[bsize];
1443
1444   assert((row8x8_remaining > 0) && (col8x8_remaining > 0));
1445
1446   // Apply the requested partition size to the SB64 if it is all "in image"
1447   if ((col8x8_remaining >= MI_BLOCK_SIZE) &&
1448       (row8x8_remaining >= MI_BLOCK_SIZE)) {
1449     for (block_row = 0; block_row < MI_BLOCK_SIZE; block_row += bh) {
1450       for (block_col = 0; block_col < MI_BLOCK_SIZE; block_col += bw) {
1451         int index = block_row * mis + block_col;
1452         mi_8x8[index].src_mi = mi_upper_left + index;
1453         mi_8x8[index].src_mi->mbmi.sb_type = bsize;
1454       }
1455     }
1456   } else {
1457     // Else this is a partial SB64.
1458     set_partial_b64x64_partition(mi_upper_left, mis, bh, bw, row8x8_remaining,
1459         col8x8_remaining, bsize, mi_8x8);
1460   }
1461 }
1462
1463 const struct {
1464   int row;
1465   int col;
1466 } coord_lookup[16] = {
1467     // 32x32 index = 0
1468     {0, 0}, {0, 2}, {2, 0}, {2, 2},
1469     // 32x32 index = 1
1470     {0, 4}, {0, 6}, {2, 4}, {2, 6},
1471     // 32x32 index = 2
1472     {4, 0}, {4, 2}, {6, 0}, {6, 2},
1473     // 32x32 index = 3
1474     {4, 4}, {4, 6}, {6, 4}, {6, 6},
1475 };
1476
1477 static void set_source_var_based_partition(VP9_COMP *cpi,
1478                                            const TileInfo *const tile,
1479                                            MACROBLOCK *const x,
1480                                            MODE_INFO *mi_8x8,
1481                                            int mi_row, int mi_col) {
1482   VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
1483   const int mis = cm->mi_stride;
1484   const int row8x8_remaining = tile->mi_row_end - mi_row;
1485   const int col8x8_remaining = tile->mi_col_end - mi_col;
1486   MODE_INFO *mi_upper_left = cm->mi + mi_row * mis + mi_col;
1487
1488   vp9_setup_src_planes(x, cpi->Source, mi_row, mi_col);
1489
1490   assert((row8x8_remaining > 0) && (col8x8_remaining > 0));
1491
1492   // In-image SB64
1493   if ((col8x8_remaining >= MI_BLOCK_SIZE) &&
1494       (row8x8_remaining >= MI_BLOCK_SIZE)) {
1495     int i, j;
1496     int index;
1497     diff d32[4];
1498     const int offset = (mi_row >> 1) * cm->mb_cols + (mi_col >> 1);
1499     int is_larger_better = 0;
1500     int use32x32 = 0;
1501     unsigned int thr = cpi->source_var_thresh;
1502
1503     vpx_memset(d32, 0, 4 * sizeof(diff));
1504
1505     for (i = 0; i < 4; i++) {
1506       diff *d16[4];
1507
1508       for (j = 0; j < 4; j++) {
1509         int b_mi_row = coord_lookup[i * 4 + j].row;
1510         int b_mi_col = coord_lookup[i * 4 + j].col;
1511         int boffset = b_mi_row / 2 * cm->mb_cols +
1512                       b_mi_col / 2;
1513
1514         d16[j] = cpi->source_diff_var + offset + boffset;
1515
1516         index = b_mi_row * mis + b_mi_col;
1517         mi_8x8[index].src_mi = mi_upper_left + index;
1518         mi_8x8[index].src_mi->mbmi.sb_type = BLOCK_16X16;
1519
1520         // TODO(yunqingwang): If d16[j].var is very large, use 8x8 partition
1521         // size to further improve quality.
1522       }
1523
1524       is_larger_better = (d16[0]->var < thr) && (d16[1]->var < thr) &&
1525           (d16[2]->var < thr) && (d16[3]->var < thr);
1526
1527       // Use 32x32 partition
1528       if (is_larger_better) {
1529         use32x32 += 1;
1530
1531         for (j = 0; j < 4; j++) {
1532           d32[i].sse += d16[j]->sse;
1533           d32[i].sum += d16[j]->sum;
1534         }
1535
1536         d32[i].var = d32[i].sse - (((int64_t)d32[i].sum * d32[i].sum) >> 10);
1537
1538         index = coord_lookup[i*4].row * mis + coord_lookup[i*4].col;
1539         mi_8x8[index].src_mi = mi_upper_left + index;
1540         mi_8x8[index].src_mi->mbmi.sb_type = BLOCK_32X32;
1541       }
1542     }
1543
1544     if (use32x32 == 4) {
1545       thr <<= 1;
1546       is_larger_better = (d32[0].var < thr) && (d32[1].var < thr) &&
1547           (d32[2].var < thr) && (d32[3].var < thr);
1548
1549       // Use 64x64 partition
1550       if (is_larger_better) {
1551         mi_8x8[0].src_mi = mi_upper_left;
1552         mi_8x8[0].src_mi->mbmi.sb_type = BLOCK_64X64;
1553       }
1554     }
1555   } else {   // partial in-image SB64
1556     int bh = num_8x8_blocks_high_lookup[BLOCK_16X16];
1557     int bw = num_8x8_blocks_wide_lookup[BLOCK_16X16];
1558     set_partial_b64x64_partition(mi_upper_left, mis, bh, bw,
1559         row8x8_remaining, col8x8_remaining, BLOCK_16X16, mi_8x8);
1560   }
1561 }
1562
1563 static void update_state_rt(VP9_COMP *cpi, ThreadData *td,
1564                             PICK_MODE_CONTEXT *ctx,
1565                             int mi_row, int mi_col, int bsize) {
1566   VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
1567   MACROBLOCK *const x = &td->mb;
1568   MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
1569   MODE_INFO *const mi = xd->mi[0].src_mi;
1570   MB_MODE_INFO *const mbmi = &xd->mi[0].src_mi->mbmi;
1571   const struct segmentation *const seg = &cm->seg;
1572   const int bw = num_8x8_blocks_wide_lookup[mi->mbmi.sb_type];
1573   const int bh = num_8x8_blocks_high_lookup[mi->mbmi.sb_type];
1574   const int x_mis = MIN(bw, cm->mi_cols - mi_col);
1575   const int y_mis = MIN(bh, cm->mi_rows - mi_row);
1576
1577   xd->mi[0] = ctx->mic;
1578   xd->mi[0].src_mi = &xd->mi[0];
1579
1580   if (seg->enabled && cpi->oxcf.aq_mode) {
1581     // For in frame complexity AQ or variance AQ, copy segment_id from
1582     // segmentation_map.
1583     if (cpi->oxcf.aq_mode == COMPLEXITY_AQ ||
1584         cpi->oxcf.aq_mode == VARIANCE_AQ ) {
1585       const uint8_t *const map = seg->update_map ? cpi->segmentation_map
1586                                                  : cm->last_frame_seg_map;
1587       mbmi->segment_id = vp9_get_segment_id(cm, map, bsize, mi_row, mi_col);
1588     } else {
1589     // Setting segmentation map for cyclic_refresh.
1590       vp9_cyclic_refresh_update_segment(cpi, mbmi, mi_row, mi_col, bsize,
1591                                         ctx->rate, ctx->dist, x->skip);
1592     }
1593     vp9_init_plane_quantizers(cpi, x);
1594   }
1595
1596   if (is_inter_block(mbmi)) {
1597     vp9_update_mv_count(td);
1598     if (cm->interp_filter == SWITCHABLE) {
1599       const int pred_ctx = vp9_get_pred_context_switchable_interp(xd);
1600       ++td->counts->switchable_interp[pred_ctx][mbmi->interp_filter];
1601     }
1602
1603     if (mbmi->sb_type < BLOCK_8X8) {
1604       mbmi->mv[0].as_int = mi->bmi[3].as_mv[0].as_int;
1605       mbmi->mv[1].as_int = mi->bmi[3].as_mv[1].as_int;
1606     }
1607   }
1608
1609   if (cm->use_prev_frame_mvs) {
1610     MV_REF *const frame_mvs =
1611         cm->cur_frame->mvs + mi_row * cm->mi_cols + mi_col;
1612     int w, h;
1613
1614     for (h = 0; h < y_mis; ++h) {
1615       MV_REF *const frame_mv = frame_mvs + h * cm->mi_cols;
1616       for (w = 0; w < x_mis; ++w) {
1617         MV_REF *const mv = frame_mv + w;
1618         mv->ref_frame[0] = mi->src_mi->mbmi.ref_frame[0];
1619         mv->ref_frame[1] = mi->src_mi->mbmi.ref_frame[1];
1620         mv->mv[0].as_int = mi->src_mi->mbmi.mv[0].as_int;
1621         mv->mv[1].as_int = mi->src_mi->mbmi.mv[1].as_int;
1622       }
1623     }
1624   }
1625
1626   x->skip = ctx->skip;
1627   x->skip_txfm[0] = mbmi->segment_id ? 0 : ctx->skip_txfm[0];
1628 }
1629
1630 static void encode_b_rt(VP9_COMP *cpi, ThreadData *td,
1631                         const TileInfo *const tile,
1632                         TOKENEXTRA **tp, int mi_row, int mi_col,
1633                         int output_enabled, BLOCK_SIZE bsize,
1634                         PICK_MODE_CONTEXT *ctx) {
1635   MACROBLOCK *const x = &td->mb;
1636   set_offsets(cpi, tile, x, mi_row, mi_col, bsize);
1637   update_state_rt(cpi, td, ctx, mi_row, mi_col, bsize);
1638
1639 #if CONFIG_VP9_TEMPORAL_DENOISING
1640   if (cpi->oxcf.noise_sensitivity > 0 && output_enabled &&
1641       cpi->common.frame_type != KEY_FRAME) {
1642     vp9_denoiser_denoise(&cpi->denoiser, x, mi_row, mi_col,
1643                          MAX(BLOCK_8X8, bsize), ctx);
1644   }
1645 #endif
1646
1647   encode_superblock(cpi, td, tp, output_enabled, mi_row, mi_col, bsize, ctx);
1648   update_stats(&cpi->common, td);
1649
1650   (*tp)->token = EOSB_TOKEN;
1651   (*tp)++;
1652 }
1653
1654 static void encode_sb_rt(VP9_COMP *cpi, ThreadData *td,
1655                          const TileInfo *const tile,
1656                          TOKENEXTRA **tp, int mi_row, int mi_col,
1657                          int output_enabled, BLOCK_SIZE bsize,
1658                          PC_TREE *pc_tree) {
1659   VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
1660   MACROBLOCK *const x = &td->mb;
1661   MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
1662
1663   const int bsl = b_width_log2_lookup[bsize], hbs = (1 << bsl) / 4;
1664   int ctx;
1665   PARTITION_TYPE partition;
1666   BLOCK_SIZE subsize;
1667
1668   if (mi_row >= cm->mi_rows || mi_col >= cm->mi_cols)
1669     return;
1670
1671   if (bsize >= BLOCK_8X8) {
1672     const int idx_str = xd->mi_stride * mi_row + mi_col;
1673     MODE_INFO *mi_8x8 = cm->mi[idx_str].src_mi;
1674     ctx = partition_plane_context(xd, mi_row, mi_col, bsize);
1675     subsize = mi_8x8[0].src_mi->mbmi.sb_type;
1676   } else {
1677     ctx = 0;
1678     subsize = BLOCK_4X4;
1679   }
1680
1681   partition = partition_lookup[bsl][subsize];
1682   if (output_enabled && bsize != BLOCK_4X4)
1683     td->counts->partition[ctx][partition]++;
1684
1685   switch (partition) {
1686     case PARTITION_NONE:
1687       encode_b_rt(cpi, td, tile, tp, mi_row, mi_col, output_enabled, subsize,
1688                   &pc_tree->none);
1689       break;
1690     case PARTITION_VERT:
1691       encode_b_rt(cpi, td, tile, tp, mi_row, mi_col, output_enabled, subsize,
1692                   &pc_tree->vertical[0]);
1693       if (mi_col + hbs < cm->mi_cols && bsize > BLOCK_8X8) {
1694         encode_b_rt(cpi, td, tile, tp, mi_row, mi_col + hbs, output_enabled,
1695                     subsize, &pc_tree->vertical[1]);
1696       }
1697       break;
1698     case PARTITION_HORZ:
1699       encode_b_rt(cpi, td, tile, tp, mi_row, mi_col, output_enabled, subsize,
1700                   &pc_tree->horizontal[0]);
1701       if (mi_row + hbs < cm->mi_rows && bsize > BLOCK_8X8) {
1702         encode_b_rt(cpi, td, tile, tp, mi_row + hbs, mi_col, output_enabled,
1703                     subsize, &pc_tree->horizontal[1]);
1704       }
1705       break;
1706     case PARTITION_SPLIT:
1707       subsize = get_subsize(bsize, PARTITION_SPLIT);
1708       encode_sb_rt(cpi, td, tile, tp, mi_row, mi_col, output_enabled, subsize,
1709                    pc_tree->split[0]);
1710       encode_sb_rt(cpi, td, tile, tp, mi_row, mi_col + hbs, output_enabled,
1711                    subsize, pc_tree->split[1]);
1712       encode_sb_rt(cpi, td, tile, tp, mi_row + hbs, mi_col, output_enabled,
1713                    subsize, pc_tree->split[2]);
1714       encode_sb_rt(cpi, td, tile, tp, mi_row + hbs, mi_col + hbs,
1715                    output_enabled, subsize, pc_tree->split[3]);
1716       break;
1717     default:
1718       assert(0 && "Invalid partition type.");
1719       break;
1720   }
1721
1722   if (partition != PARTITION_SPLIT || bsize == BLOCK_8X8)
1723     update_partition_context(xd, mi_row, mi_col, subsize, bsize);
1724 }
1725
1726 static void rd_use_partition(VP9_COMP *cpi,
1727                              ThreadData *td,
1728                              TileDataEnc *tile_data,
1729                              MODE_INFO *mi_8x8, TOKENEXTRA **tp,
1730                              int mi_row, int mi_col,
1731                              BLOCK_SIZE bsize,
1732                              int *rate, int64_t *dist,
1733                              int do_recon, PC_TREE *pc_tree) {
1734   VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
1735   TileInfo *const tile_info = &tile_data->tile_info;
1736   MACROBLOCK *const x = &td->mb;
1737   MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
1738   const int mis = cm->mi_stride;
1739   const int bsl = b_width_log2_lookup[bsize];
1740   const int mi_step = num_4x4_blocks_wide_lookup[bsize] / 2;
1741   const int bss = (1 << bsl) / 4;
1742   int i, pl;
1743   PARTITION_TYPE partition = PARTITION_NONE;
1744   BLOCK_SIZE subsize;
1745   ENTROPY_CONTEXT l[16 * MAX_MB_PLANE], a[16 * MAX_MB_PLANE];
1746   PARTITION_CONTEXT sl[8], sa[8];
1747   RD_COST last_part_rdc, none_rdc, chosen_rdc;
1748   BLOCK_SIZE sub_subsize = BLOCK_4X4;
1749   int splits_below = 0;
1750   BLOCK_SIZE bs_type = mi_8x8[0].src_mi->mbmi.sb_type;
1751   int do_partition_search = 1;
1752   PICK_MODE_CONTEXT *ctx = &pc_tree->none;
1753
1754   if (mi_row >= cm->mi_rows || mi_col >= cm->mi_cols)
1755     return;
1756
1757   assert(num_4x4_blocks_wide_lookup[bsize] ==
1758          num_4x4_blocks_high_lookup[bsize]);
1759
1760   vp9_rd_cost_reset(&last_part_rdc);
1761   vp9_rd_cost_reset(&none_rdc);
1762   vp9_rd_cost_reset(&chosen_rdc);
1763
1764   partition = partition_lookup[bsl][bs_type];
1765   subsize = get_subsize(bsize, partition);
1766
1767   pc_tree->partitioning = partition;
1768   save_context(x, mi_row, mi_col, a, l, sa, sl, bsize);
1769
1770   if (bsize == BLOCK_16X16 && cpi->oxcf.aq_mode) {
1771     set_offsets(cpi, tile_info, x, mi_row, mi_col, bsize);
1772     x->mb_energy = vp9_block_energy(cpi, x, bsize);
1773   }
1774
1775   if (do_partition_search &&
1776       cpi->sf.partition_search_type == SEARCH_PARTITION &&
1777       cpi->sf.adjust_partitioning_from_last_frame) {
1778     // Check if any of the sub blocks are further split.
1779     if (partition == PARTITION_SPLIT && subsize > BLOCK_8X8) {
1780       sub_subsize = get_subsize(subsize, PARTITION_SPLIT);
1781       splits_below = 1;
1782       for (i = 0; i < 4; i++) {
1783         int jj = i >> 1, ii = i & 0x01;
1784         MODE_INFO *this_mi = mi_8x8[jj * bss * mis + ii * bss].src_mi;
1785         if (this_mi && this_mi->mbmi.sb_type >= sub_subsize) {
1786           splits_below = 0;
1787         }
1788       }
1789     }
1790
1791     // If partition is not none try none unless each of the 4 splits are split
1792     // even further..
1793     if (partition != PARTITION_NONE && !splits_below &&
1794         mi_row + (mi_step >> 1) < cm->mi_rows &&
1795         mi_col + (mi_step >> 1) < cm->mi_cols) {
1796       pc_tree->partitioning = PARTITION_NONE;
1797       rd_pick_sb_modes(cpi, tile_data, x, mi_row, mi_col, &none_rdc, bsize,
1798                        ctx, INT64_MAX);
1799
1800       pl = partition_plane_context(xd, mi_row, mi_col, bsize);
1801
1802       if (none_rdc.rate < INT_MAX) {
1803         none_rdc.rate += cpi->partition_cost[pl][PARTITION_NONE];
1804         none_rdc.rdcost = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, none_rdc.rate,
1805                                  none_rdc.dist);
1806       }
1807
1808       restore_context(x, mi_row, mi_col, a, l, sa, sl, bsize);
1809       mi_8x8[0].src_mi->mbmi.sb_type = bs_type;
1810       pc_tree->partitioning = partition;
1811     }
1812   }
1813
1814   switch (partition) {
1815     case PARTITION_NONE:
1816       rd_pick_sb_modes(cpi, tile_data, x, mi_row, mi_col, &last_part_rdc,
1817                        bsize, ctx, INT64_MAX);
1818       break;
1819     case PARTITION_HORZ:
1820       rd_pick_sb_modes(cpi, tile_data, x, mi_row, mi_col, &last_part_rdc,
1821                        subsize, &pc_tree->horizontal[0],
1822                        INT64_MAX);
1823       if (last_part_rdc.rate != INT_MAX &&
1824           bsize >= BLOCK_8X8 && mi_row + (mi_step >> 1) < cm->mi_rows) {
1825         RD_COST tmp_rdc;
1826         PICK_MODE_CONTEXT *ctx = &pc_tree->horizontal[0];
1827         vp9_rd_cost_init(&tmp_rdc);
1828         update_state(cpi, td, ctx, mi_row, mi_col, subsize, 0);
1829         encode_superblock(cpi, td, tp, 0, mi_row, mi_col, subsize, ctx);
1830         rd_pick_sb_modes(cpi, tile_data, x,
1831                          mi_row + (mi_step >> 1), mi_col, &tmp_rdc,
1832                          subsize, &pc_tree->horizontal[1], INT64_MAX);
1833         if (tmp_rdc.rate == INT_MAX || tmp_rdc.dist == INT64_MAX) {
1834           vp9_rd_cost_reset(&last_part_rdc);
1835           break;
1836         }
1837         last_part_rdc.rate += tmp_rdc.rate;
1838         last_part_rdc.dist += tmp_rdc.dist;
1839         last_part_rdc.rdcost += tmp_rdc.rdcost;
1840       }
1841       break;
1842     case PARTITION_VERT:
1843       rd_pick_sb_modes(cpi, tile_data, x, mi_row, mi_col, &last_part_rdc,
1844                        subsize, &pc_tree->vertical[0], INT64_MAX);
1845       if (last_part_rdc.rate != INT_MAX &&
1846           bsize >= BLOCK_8X8 && mi_col + (mi_step >> 1) < cm->mi_cols) {
1847         RD_COST tmp_rdc;
1848         PICK_MODE_CONTEXT *ctx = &pc_tree->vertical[0];
1849         vp9_rd_cost_init(&tmp_rdc);
1850         update_state(cpi, td, ctx, mi_row, mi_col, subsize, 0);
1851         encode_superblock(cpi, td, tp, 0, mi_row, mi_col, subsize, ctx);
1852         rd_pick_sb_modes(cpi, tile_data, x,
1853                          mi_row, mi_col + (mi_step >> 1), &tmp_rdc,
1854                          subsize, &pc_tree->vertical[bsize > BLOCK_8X8],
1855                          INT64_MAX);
1856         if (tmp_rdc.rate == INT_MAX || tmp_rdc.dist == INT64_MAX) {
1857           vp9_rd_cost_reset(&last_part_rdc);
1858           break;
1859         }
1860         last_part_rdc.rate += tmp_rdc.rate;
1861         last_part_rdc.dist += tmp_rdc.dist;
1862         last_part_rdc.rdcost += tmp_rdc.rdcost;
1863       }
1864       break;
1865     case PARTITION_SPLIT:
1866       if (bsize == BLOCK_8X8) {
1867         rd_pick_sb_modes(cpi, tile_data, x, mi_row, mi_col, &last_part_rdc,
1868                          subsize, pc_tree->leaf_split[0], INT64_MAX);
1869         break;
1870       }
1871       last_part_rdc.rate = 0;
1872       last_part_rdc.dist = 0;
1873       last_part_rdc.rdcost = 0;
1874       for (i = 0; i < 4; i++) {
1875         int x_idx = (i & 1) * (mi_step >> 1);
1876         int y_idx = (i >> 1) * (mi_step >> 1);
1877         int jj = i >> 1, ii = i & 0x01;
1878         RD_COST tmp_rdc;
1879         if ((mi_row + y_idx >= cm->mi_rows) || (mi_col + x_idx >= cm->mi_cols))
1880           continue;
1881
1882         vp9_rd_cost_init(&tmp_rdc);
1883         rd_use_partition(cpi, td, tile_data,
1884                          mi_8x8 + jj * bss * mis + ii * bss, tp,
1885                          mi_row + y_idx, mi_col + x_idx, subsize,
1886                          &tmp_rdc.rate, &tmp_rdc.dist,
1887                          i != 3, pc_tree->split[i]);
1888         if (tmp_rdc.rate == INT_MAX || tmp_rdc.dist == INT64_MAX) {
1889           vp9_rd_cost_reset(&last_part_rdc);
1890           break;
1891         }
1892         last_part_rdc.rate += tmp_rdc.rate;
1893         last_part_rdc.dist += tmp_rdc.dist;
1894       }
1895       break;
1896     default:
1897       assert(0);
1898       break;
1899   }
1900
1901   pl = partition_plane_context(xd, mi_row, mi_col, bsize);
1902   if (last_part_rdc.rate < INT_MAX) {
1903     last_part_rdc.rate += cpi->partition_cost[pl][partition];
1904     last_part_rdc.rdcost = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv,
1905                                   last_part_rdc.rate, last_part_rdc.dist);
1906   }
1907
1908   if (do_partition_search
1909       && cpi->sf.adjust_partitioning_from_last_frame
1910       && cpi->sf.partition_search_type == SEARCH_PARTITION
1911       && partition != PARTITION_SPLIT && bsize > BLOCK_8X8
1912       && (mi_row + mi_step < cm->mi_rows ||
1913           mi_row + (mi_step >> 1) == cm->mi_rows)
1914       && (mi_col + mi_step < cm->mi_cols ||
1915           mi_col + (mi_step >> 1) == cm->mi_cols)) {
1916     BLOCK_SIZE split_subsize = get_subsize(bsize, PARTITION_SPLIT);
1917     chosen_rdc.rate = 0;
1918     chosen_rdc.dist = 0;
1919     restore_context(x, mi_row, mi_col, a, l, sa, sl, bsize);
1920     pc_tree->partitioning = PARTITION_SPLIT;
1921
1922     // Split partition.
1923     for (i = 0; i < 4; i++) {
1924       int x_idx = (i & 1) * (mi_step >> 1);
1925       int y_idx = (i >> 1) * (mi_step >> 1);
1926       RD_COST tmp_rdc;
1927       ENTROPY_CONTEXT l[16 * MAX_MB_PLANE], a[16 * MAX_MB_PLANE];
1928       PARTITION_CONTEXT sl[8], sa[8];
1929
1930       if ((mi_row + y_idx >= cm->mi_rows) || (mi_col + x_idx >= cm->mi_cols))
1931         continue;
1932
1933       save_context(x, mi_row, mi_col, a, l, sa, sl, bsize);
1934       pc_tree->split[i]->partitioning = PARTITION_NONE;
1935       rd_pick_sb_modes(cpi, tile_data, x,
1936                        mi_row + y_idx, mi_col + x_idx, &tmp_rdc,
1937                        split_subsize, &pc_tree->split[i]->none, INT64_MAX);
1938
1939       restore_context(x, mi_row, mi_col, a, l, sa, sl, bsize);
1940
1941       if (tmp_rdc.rate == INT_MAX || tmp_rdc.dist == INT64_MAX) {
1942         vp9_rd_cost_reset(&chosen_rdc);
1943         break;
1944       }
1945
1946       chosen_rdc.rate += tmp_rdc.rate;
1947       chosen_rdc.dist += tmp_rdc.dist;
1948
1949       if (i != 3)
1950         encode_sb(cpi, td, tile_info, tp,  mi_row + y_idx, mi_col + x_idx, 0,
1951                   split_subsize, pc_tree->split[i]);
1952
1953       pl = partition_plane_context(xd, mi_row + y_idx, mi_col + x_idx,
1954                                    split_subsize);
1955       chosen_rdc.rate += cpi->partition_cost[pl][PARTITION_NONE];
1956     }
1957     pl = partition_plane_context(xd, mi_row, mi_col, bsize);
1958     if (chosen_rdc.rate < INT_MAX) {
1959       chosen_rdc.rate += cpi->partition_cost[pl][PARTITION_SPLIT];
1960       chosen_rdc.rdcost = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv,
1961                                  chosen_rdc.rate, chosen_rdc.dist);
1962     }
1963   }
1964
1965   // If last_part is better set the partitioning to that.
1966   if (last_part_rdc.rdcost < chosen_rdc.rdcost) {
1967     mi_8x8[0].src_mi->mbmi.sb_type = bsize;
1968     if (bsize >= BLOCK_8X8)
1969       pc_tree->partitioning = partition;
1970     chosen_rdc = last_part_rdc;
1971   }
1972   // If none was better set the partitioning to that.
1973   if (none_rdc.rdcost < chosen_rdc.rdcost) {
1974     if (bsize >= BLOCK_8X8)
1975       pc_tree->partitioning = PARTITION_NONE;
1976     chosen_rdc = none_rdc;
1977   }
1978
1979   restore_context(x, mi_row, mi_col, a, l, sa, sl, bsize);
1980
1981   // We must have chosen a partitioning and encoding or we'll fail later on.
1982   // No other opportunities for success.
1983   if (bsize == BLOCK_64X64)
1984     assert(chosen_rdc.rate < INT_MAX && chosen_rdc.dist < INT64_MAX);
1985
1986   if (do_recon) {
1987     int output_enabled = (bsize == BLOCK_64X64);
1988     encode_sb(cpi, td, tile_info, tp, mi_row, mi_col, output_enabled, bsize,
1989               pc_tree);
1990   }
1991
1992   *rate = chosen_rdc.rate;
1993   *dist = chosen_rdc.dist;
1994 }
1995
1996 static const BLOCK_SIZE min_partition_size[BLOCK_SIZES] = {
1997   BLOCK_4X4,   BLOCK_4X4,   BLOCK_4X4,
1998   BLOCK_4X4,   BLOCK_4X4,   BLOCK_4X4,
1999   BLOCK_8X8,   BLOCK_8X8,   BLOCK_8X8,
2000   BLOCK_16X16, BLOCK_16X16, BLOCK_16X16,
2001   BLOCK_16X16
2002 };
2003
2004 static const BLOCK_SIZE max_partition_size[BLOCK_SIZES] = {
2005   BLOCK_8X8,   BLOCK_16X16, BLOCK_16X16,
2006   BLOCK_16X16, BLOCK_32X32, BLOCK_32X32,
2007   BLOCK_32X32, BLOCK_64X64, BLOCK_64X64,
2008   BLOCK_64X64, BLOCK_64X64, BLOCK_64X64,
2009   BLOCK_64X64
2010 };
2011
2012 // Look at all the mode_info entries for blocks that are part of this
2013 // partition and find the min and max values for sb_type.
2014 // At the moment this is designed to work on a 64x64 SB but could be
2015 // adjusted to use a size parameter.
2016 //
2017 // The min and max are assumed to have been initialized prior to calling this
2018 // function so repeat calls can accumulate a min and max of more than one sb64.
2019 static void get_sb_partition_size_range(MACROBLOCKD *xd, MODE_INFO *mi_8x8,
2020                                         BLOCK_SIZE *min_block_size,
2021                                         BLOCK_SIZE *max_block_size,
2022                                         int bs_hist[BLOCK_SIZES]) {
2023   int sb_width_in_blocks = MI_BLOCK_SIZE;
2024   int sb_height_in_blocks  = MI_BLOCK_SIZE;
2025   int i, j;
2026   int index = 0;
2027
2028   // Check the sb_type for each block that belongs to this region.
2029   for (i = 0; i < sb_height_in_blocks; ++i) {
2030     for (j = 0; j < sb_width_in_blocks; ++j) {
2031       MODE_INFO *mi = mi_8x8[index+j].src_mi;
2032       BLOCK_SIZE sb_type = mi ? mi->mbmi.sb_type : 0;
2033       bs_hist[sb_type]++;
2034       *min_block_size = MIN(*min_block_size, sb_type);
2035       *max_block_size = MAX(*max_block_size, sb_type);
2036     }
2037     index += xd->mi_stride;
2038   }
2039 }
2040
2041 // Next square block size less or equal than current block size.
2042 static const BLOCK_SIZE next_square_size[BLOCK_SIZES] = {
2043   BLOCK_4X4, BLOCK_4X4, BLOCK_4X4,
2044   BLOCK_8X8, BLOCK_8X8, BLOCK_8X8,
2045   BLOCK_16X16, BLOCK_16X16, BLOCK_16X16,
2046   BLOCK_32X32, BLOCK_32X32, BLOCK_32X32,
2047   BLOCK_64X64
2048 };
2049
2050 // Look at neighboring blocks and set a min and max partition size based on
2051 // what they chose.
2052 static void rd_auto_partition_range(VP9_COMP *cpi, const TileInfo *const tile,
2053                                     MACROBLOCKD *const xd,
2054                                     int mi_row, int mi_col,
2055                                     BLOCK_SIZE *min_block_size,
2056                                     BLOCK_SIZE *max_block_size) {
2057   VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
2058   MODE_INFO *mi = xd->mi[0].src_mi;
2059   const int left_in_image = xd->left_available && mi[-1].src_mi;
2060   const int above_in_image = xd->up_available && mi[-xd->mi_stride].src_mi;
2061   const int row8x8_remaining = tile->mi_row_end - mi_row;
2062   const int col8x8_remaining = tile->mi_col_end - mi_col;
2063   int bh, bw;
2064   BLOCK_SIZE min_size = BLOCK_4X4;
2065   BLOCK_SIZE max_size = BLOCK_64X64;
2066   int i = 0;
2067   int bs_hist[BLOCK_SIZES] = {0};
2068
2069   // Trap case where we do not have a prediction.
2070   if (left_in_image || above_in_image || cm->frame_type != KEY_FRAME) {
2071     // Default "min to max" and "max to min"
2072     min_size = BLOCK_64X64;
2073     max_size = BLOCK_4X4;
2074
2075     // NOTE: each call to get_sb_partition_size_range() uses the previous
2076     // passed in values for min and max as a starting point.
2077     // Find the min and max partition used in previous frame at this location
2078     if (cm->frame_type != KEY_FRAME) {
2079       MODE_INFO *prev_mi =
2080           cm->prev_mip + cm->mi_stride + 1 + mi_row * xd->mi_stride + mi_col;
2081
2082       get_sb_partition_size_range(xd, prev_mi, &min_size, &max_size, bs_hist);
2083     }
2084     // Find the min and max partition sizes used in the left SB64
2085     if (left_in_image) {
2086       MODE_INFO *left_sb64_mi = mi[-MI_BLOCK_SIZE].src_mi;
2087       get_sb_partition_size_range(xd, left_sb64_mi, &min_size, &max_size,
2088                                   bs_hist);
2089     }
2090     // Find the min and max partition sizes used in the above SB64.
2091     if (above_in_image) {
2092       MODE_INFO *above_sb64_mi = mi[-xd->mi_stride * MI_BLOCK_SIZE].src_mi;
2093       get_sb_partition_size_range(xd, above_sb64_mi, &min_size, &max_size,
2094                                   bs_hist);
2095     }
2096
2097     // adjust observed min and max
2098     if (cpi->sf.auto_min_max_partition_size == RELAXED_NEIGHBORING_MIN_MAX) {
2099       min_size = min_partition_size[min_size];
2100       max_size = max_partition_size[max_size];
2101     } else if (cpi->sf.auto_min_max_partition_size ==
2102                CONSTRAIN_NEIGHBORING_MIN_MAX) {
2103       // adjust the search range based on the histogram of the observed
2104       // partition sizes from left, above the previous co-located blocks
2105       int sum = 0;
2106       int first_moment = 0;
2107       int second_moment = 0;
2108       int var_unnormalized = 0;
2109
2110       for (i = 0; i < BLOCK_SIZES; i++) {
2111         sum += bs_hist[i];
2112         first_moment += bs_hist[i] * i;
2113         second_moment += bs_hist[i] * i * i;
2114       }
2115
2116       // if variance is small enough,
2117       // adjust the range around its mean size, which gives a tighter range
2118       var_unnormalized = second_moment - first_moment * first_moment / sum;
2119       if (var_unnormalized <= 4 * sum) {
2120         int mean = first_moment / sum;
2121         min_size = min_partition_size[mean];
2122         max_size = max_partition_size[mean];
2123       } else {
2124         min_size = min_partition_size[min_size];
2125         max_size = max_partition_size[max_size];
2126       }
2127     }
2128   }
2129
2130   // Check border cases where max and min from neighbors may not be legal.
2131   max_size = find_partition_size(max_size,
2132                                  row8x8_remaining, col8x8_remaining,
2133                                  &bh, &bw);
2134   min_size = MIN(min_size, max_size);
2135
2136   // When use_square_partition_only is true, make sure at least one square
2137   // partition is allowed by selecting the next smaller square size as
2138   // *min_block_size.
2139   if (cpi->sf.use_square_partition_only &&
2140       next_square_size[max_size] < min_size) {
2141      min_size = next_square_size[max_size];
2142   }
2143
2144   *min_block_size = min_size;
2145   *max_block_size = max_size;
2146 }
2147
2148 static void auto_partition_range(VP9_COMP *cpi, const TileInfo *const tile,
2149                                  MACROBLOCKD *const xd,
2150                                  int mi_row, int mi_col,
2151                                  BLOCK_SIZE *min_block_size,
2152                                  BLOCK_SIZE *max_block_size) {
2153   VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
2154   MODE_INFO *mi_8x8 = xd->mi;
2155   const int left_in_image = xd->left_available && mi_8x8[-1].src_mi;
2156   const int above_in_image = xd->up_available &&
2157                              mi_8x8[-xd->mi_stride].src_mi;
2158   int row8x8_remaining = tile->mi_row_end - mi_row;
2159   int col8x8_remaining = tile->mi_col_end - mi_col;
2160   int bh, bw;
2161   BLOCK_SIZE min_size = BLOCK_32X32;
2162   BLOCK_SIZE max_size = BLOCK_8X8;
2163   int bsl = mi_width_log2_lookup[BLOCK_64X64];
2164   const int search_range_ctrl = (((mi_row + mi_col) >> bsl) +
2165                        get_chessboard_index(cm->current_video_frame)) & 0x1;
2166   // Trap case where we do not have a prediction.
2167   if (search_range_ctrl &&
2168       (left_in_image || above_in_image || cm->frame_type != KEY_FRAME)) {
2169     int block;
2170     MODE_INFO *mi;
2171     BLOCK_SIZE sb_type;
2172
2173     // Find the min and max partition sizes used in the left SB64.
2174     if (left_in_image) {
2175       MODE_INFO *cur_mi;
2176       mi = mi_8x8[-1].src_mi;
2177       for (block = 0; block < MI_BLOCK_SIZE; ++block) {
2178         cur_mi = mi[block * xd->mi_stride].src_mi;
2179         sb_type = cur_mi ? cur_mi->mbmi.sb_type : 0;
2180         min_size = MIN(min_size, sb_type);
2181         max_size = MAX(max_size, sb_type);
2182       }
2183     }
2184     // Find the min and max partition sizes used in the above SB64.
2185     if (above_in_image) {
2186       mi = mi_8x8[-xd->mi_stride * MI_BLOCK_SIZE].src_mi;
2187       for (block = 0; block < MI_BLOCK_SIZE; ++block) {
2188         sb_type = mi[block].src_mi ? mi[block].src_mi->mbmi.sb_type : 0;
2189         min_size = MIN(min_size, sb_type);
2190         max_size = MAX(max_size, sb_type);
2191       }
2192     }
2193
2194     min_size = min_partition_size[min_size];
2195     max_size = find_partition_size(max_size, row8x8_remaining, col8x8_remaining,
2196                                    &bh, &bw);
2197     min_size = MIN(min_size, max_size);
2198     min_size = MAX(min_size, BLOCK_8X8);
2199     max_size = MIN(max_size, BLOCK_32X32);
2200   } else {
2201     min_size = BLOCK_8X8;
2202     max_size = BLOCK_32X32;
2203   }
2204
2205   *min_block_size = min_size;
2206   *max_block_size = max_size;
2207 }
2208
2209 // TODO(jingning) refactor functions setting partition search range
2210 static void set_partition_range(VP9_COMMON *cm, MACROBLOCKD *xd,
2211                                 int mi_row, int mi_col, BLOCK_SIZE bsize,
2212                                 BLOCK_SIZE *min_bs, BLOCK_SIZE *max_bs) {
2213   int mi_width  = num_8x8_blocks_wide_lookup[bsize];
2214   int mi_height = num_8x8_blocks_high_lookup[bsize];
2215   int idx, idy;
2216
2217   MODE_INFO *mi;
2218   const int idx_str = cm->mi_stride * mi_row + mi_col;
2219   MODE_INFO *prev_mi = (cm->prev_mip + cm->mi_stride + 1 + idx_str)->src_mi;
2220
2221
2222   BLOCK_SIZE bs, min_size, max_size;
2223
2224   min_size = BLOCK_64X64;
2225   max_size = BLOCK_4X4;
2226
2227   if (prev_mi) {
2228     for (idy = 0; idy < mi_height; ++idy) {
2229       for (idx = 0; idx < mi_width; ++idx) {
2230         mi = prev_mi[idy * cm->mi_stride + idx].src_mi;
2231         bs = mi ? mi->mbmi.sb_type : bsize;
2232         min_size = MIN(min_size, bs);
2233         max_size = MAX(max_size, bs);
2234       }
2235     }
2236   }
2237
2238   if (xd->left_available) {
2239     for (idy = 0; idy < mi_height; ++idy) {
2240       mi = xd->mi[idy * cm->mi_stride - 1].src_mi;
2241       bs = mi ? mi->mbmi.sb_type : bsize;
2242       min_size = MIN(min_size, bs);
2243       max_size = MAX(max_size, bs);
2244     }
2245   }
2246
2247   if (xd->up_available) {
2248     for (idx = 0; idx < mi_width; ++idx) {
2249       mi = xd->mi[idx - cm->mi_stride].src_mi;
2250       bs = mi ? mi->mbmi.sb_type : bsize;
2251       min_size = MIN(min_size, bs);
2252       max_size = MAX(max_size, bs);
2253     }
2254   }
2255
2256   if (min_size == max_size) {
2257     min_size = min_partition_size[min_size];
2258     max_size = max_partition_size[max_size];
2259   }
2260
2261   *min_bs = min_size;
2262   *max_bs = max_size;
2263 }
2264
2265 static INLINE void store_pred_mv(MACROBLOCK *x, PICK_MODE_CONTEXT *ctx) {
2266   vpx_memcpy(ctx->pred_mv, x->pred_mv, sizeof(x->pred_mv));
2267 }
2268
2269 static INLINE void load_pred_mv(MACROBLOCK *x, PICK_MODE_CONTEXT *ctx) {
2270   vpx_memcpy(x->pred_mv, ctx->pred_mv, sizeof(x->pred_mv));
2271 }
2272
2273 #if CONFIG_FP_MB_STATS
2274 const int num_16x16_blocks_wide_lookup[BLOCK_SIZES] =
2275   {1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 4, 4};
2276 const int num_16x16_blocks_high_lookup[BLOCK_SIZES] =
2277   {1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 1, 2, 4, 2, 4};
2278 const int qindex_skip_threshold_lookup[BLOCK_SIZES] =
2279   {0, 10, 10, 30, 40, 40, 60, 80, 80, 90, 100, 100, 120};
2280 const int qindex_split_threshold_lookup[BLOCK_SIZES] =
2281   {0, 3, 3, 7, 15, 15, 30, 40, 40, 60, 80, 80, 120};
2282 const int complexity_16x16_blocks_threshold[BLOCK_SIZES] =
2283   {1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 4, 4, 6};
2284
2285 typedef enum {
2286   MV_ZERO = 0,
2287   MV_LEFT = 1,
2288   MV_UP = 2,
2289   MV_RIGHT = 3,
2290   MV_DOWN = 4,
2291   MV_INVALID
2292 } MOTION_DIRECTION;
2293
2294 static INLINE MOTION_DIRECTION get_motion_direction_fp(uint8_t fp_byte) {
2295   if (fp_byte & FPMB_MOTION_ZERO_MASK) {
2296     return MV_ZERO;
2297   } else if (fp_byte & FPMB_MOTION_LEFT_MASK) {
2298     return MV_LEFT;
2299   } else if (fp_byte & FPMB_MOTION_RIGHT_MASK) {
2300     return MV_RIGHT;
2301   } else if (fp_byte & FPMB_MOTION_UP_MASK) {
2302     return MV_UP;
2303   } else {
2304     return MV_DOWN;
2305   }
2306 }
2307
2308 static INLINE int get_motion_inconsistency(MOTION_DIRECTION this_mv,
2309                                            MOTION_DIRECTION that_mv) {
2310   if (this_mv == that_mv) {
2311     return 0;
2312   } else {
2313     return abs(this_mv - that_mv) == 2 ? 2 : 1;
2314   }
2315 }
2316 #endif
2317
2318 // TODO(jingning,jimbankoski,rbultje): properly skip partition types that are
2319 // unlikely to be selected depending on previous rate-distortion optimization
2320 // results, for encoding speed-up.
2321 static void rd_pick_partition(VP9_COMP *cpi, ThreadData *td,
2322                               TileDataEnc *tile_data,
2323                               TOKENEXTRA **tp, int mi_row, int mi_col,
2324                               BLOCK_SIZE bsize, RD_COST *rd_cost,
2325                               int64_t best_rd, PC_TREE *pc_tree) {
2326   VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
2327   TileInfo *const tile_info = &tile_data->tile_info;
2328   MACROBLOCK *const x = &td->mb;
2329   MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
2330   const int mi_step = num_8x8_blocks_wide_lookup[bsize] / 2;
2331   ENTROPY_CONTEXT l[16 * MAX_MB_PLANE], a[16 * MAX_MB_PLANE];
2332   PARTITION_CONTEXT sl[8], sa[8];
2333   TOKENEXTRA *tp_orig = *tp;
2334   PICK_MODE_CONTEXT *ctx = &pc_tree->none;
2335   int i, pl;
2336   BLOCK_SIZE subsize;
2337   RD_COST this_rdc, sum_rdc, best_rdc;
2338   int do_split = bsize >= BLOCK_8X8;
2339   int do_rect = 1;
2340
2341   // Override skipping rectangular partition operations for edge blocks
2342   const int force_horz_split = (mi_row + mi_step >= cm->mi_rows);
2343   const int force_vert_split = (mi_col + mi_step >= cm->mi_cols);
2344   const int xss = x->e_mbd.plane[1].subsampling_x;
2345   const int yss = x->e_mbd.plane[1].subsampling_y;
2346
2347   BLOCK_SIZE min_size = x->min_partition_size;
2348   BLOCK_SIZE max_size = x->max_partition_size;
2349
2350 #if CONFIG_FP_MB_STATS
2351   unsigned int src_diff_var = UINT_MAX;
2352   int none_complexity = 0;
2353 #endif
2354
2355   int partition_none_allowed = !force_horz_split && !force_vert_split;
2356   int partition_horz_allowed = !force_vert_split && yss <= xss &&
2357                                bsize >= BLOCK_8X8;
2358   int partition_vert_allowed = !force_horz_split && xss <= yss &&
2359                                bsize >= BLOCK_8X8;
2360   (void) *tp_orig;
2361
2362   assert(num_8x8_blocks_wide_lookup[bsize] ==
2363              num_8x8_blocks_high_lookup[bsize]);
2364
2365   vp9_rd_cost_init(&this_rdc);
2366   vp9_rd_cost_init(&sum_rdc);
2367   vp9_rd_cost_reset(&best_rdc);
2368   best_rdc.rdcost = best_rd;
2369
2370   set_offsets(cpi, tile_info, x, mi_row, mi_col, bsize);
2371
2372   if (bsize == BLOCK_16X16 && cpi->oxcf.aq_mode)
2373     x->mb_energy = vp9_block_energy(cpi, x, bsize);
2374
2375   if (cpi->sf.cb_partition_search && bsize == BLOCK_16X16) {
2376     int cb_partition_search_ctrl = ((pc_tree->index == 0 || pc_tree->index == 3)
2377         + get_chessboard_index(cm->current_video_frame)) & 0x1;
2378
2379     if (cb_partition_search_ctrl && bsize > min_size && bsize < max_size)
2380       set_partition_range(cm, xd, mi_row, mi_col, bsize, &min_size, &max_size);
2381   }
2382
2383   // Determine partition types in search according to the speed features.
2384   // The threshold set here has to be of square block size.
2385   if (cpi->sf.auto_min_max_partition_size) {
2386     partition_none_allowed &= (bsize <= max_size && bsize >= min_size);
2387     partition_horz_allowed &= ((bsize <= max_size && bsize > min_size) ||
2388                                 force_horz_split);
2389     partition_vert_allowed &= ((bsize <= max_size && bsize > min_size) ||
2390                                 force_vert_split);
2391     do_split &= bsize > min_size;
2392   }
2393   if (cpi->sf.use_square_partition_only) {
2394     partition_horz_allowed &= force_horz_split;
2395     partition_vert_allowed &= force_vert_split;
2396   }
2397
2398   save_context(x, mi_row, mi_col, a, l, sa, sl, bsize);
2399
2400 #if CONFIG_FP_MB_STATS
2401   if (cpi->use_fp_mb_stats) {
2402     set_offsets(cpi, tile_info, x, mi_row, mi_col, bsize);
2403     src_diff_var = get_sby_perpixel_diff_variance(cpi, &x->plane[0].src,
2404                                                   mi_row, mi_col, bsize);
2405   }
2406 #endif
2407
2408 #if CONFIG_FP_MB_STATS
2409   // Decide whether we shall split directly and skip searching NONE by using
2410   // the first pass block statistics
2411   if (cpi->use_fp_mb_stats && bsize >= BLOCK_32X32 && do_split &&
2412       partition_none_allowed && src_diff_var > 4 &&
2413       cm->base_qindex < qindex_split_threshold_lookup[bsize]) {
2414     int mb_row = mi_row >> 1;
2415     int mb_col = mi_col >> 1;
2416     int mb_row_end =
2417         MIN(mb_row + num_16x16_blocks_high_lookup[bsize], cm->mb_rows);
2418     int mb_col_end =
2419         MIN(mb_col + num_16x16_blocks_wide_lookup[bsize], cm->mb_cols);
2420     int r, c;
2421
2422     // compute a complexity measure, basically measure inconsistency of motion
2423     // vectors obtained from the first pass in the current block
2424     for (r = mb_row; r < mb_row_end ; r++) {
2425       for (c = mb_col; c < mb_col_end; c++) {
2426         const int mb_index = r * cm->mb_cols + c;
2427
2428         MOTION_DIRECTION this_mv;
2429         MOTION_DIRECTION right_mv;
2430         MOTION_DIRECTION bottom_mv;
2431
2432         this_mv =
2433             get_motion_direction_fp(cpi->twopass.this_frame_mb_stats[mb_index]);
2434
2435         // to its right
2436         if (c != mb_col_end - 1) {
2437           right_mv = get_motion_direction_fp(
2438               cpi->twopass.this_frame_mb_stats[mb_index + 1]);
2439           none_complexity += get_motion_inconsistency(this_mv, right_mv);
2440         }
2441
2442         // to its bottom
2443         if (r != mb_row_end - 1) {
2444           bottom_mv = get_motion_direction_fp(
2445               cpi->twopass.this_frame_mb_stats[mb_index + cm->mb_cols]);
2446           none_complexity += get_motion_inconsistency(this_mv, bottom_mv);
2447         }
2448
2449         // do not count its left and top neighbors to avoid double counting
2450       }
2451     }
2452
2453     if (none_complexity > complexity_16x16_blocks_threshold[bsize]) {
2454       partition_none_allowed = 0;
2455     }
2456   }
2457 #endif
2458
2459   // PARTITION_NONE
2460   if (partition_none_allowed) {
2461     rd_pick_sb_modes(cpi, tile_data, x, mi_row, mi_col,
2462                      &this_rdc, bsize, ctx, best_rdc.rdcost);
2463     if (this_rdc.rate != INT_MAX) {
2464       if (bsize >= BLOCK_8X8) {
2465         pl = partition_plane_context(xd, mi_row, mi_col, bsize);
2466         this_rdc.rate += cpi->partition_cost[pl][PARTITION_NONE];
2467         this_rdc.rdcost = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv,
2468                                  this_rdc.rate, this_rdc.dist);
2469       }
2470
2471       if (this_rdc.rdcost < best_rdc.rdcost) {
2472         int64_t dist_breakout_thr = cpi->sf.partition_search_breakout_dist_thr;
2473         int rate_breakout_thr = cpi->sf.partition_search_breakout_rate_thr;
2474
2475         best_rdc = this_rdc;
2476         if (bsize >= BLOCK_8X8)
2477           pc_tree->partitioning = PARTITION_NONE;
2478
2479         // Adjust dist breakout threshold according to the partition size.
2480         dist_breakout_thr >>= 8 - (b_width_log2_lookup[bsize] +
2481             b_height_log2_lookup[bsize]);
2482
2483         rate_breakout_thr *= num_pels_log2_lookup[bsize];
2484
2485         // If all y, u, v transform blocks in this partition are skippable, and
2486         // the dist & rate are within the thresholds, the partition search is
2487         // terminated for current branch of the partition search tree.
2488         // The dist & rate thresholds are set to 0 at speed 0 to disable the
2489         // early termination at that speed.
2490         if (!x->e_mbd.lossless &&
2491             (ctx->skippable && best_rdc.dist < dist_breakout_thr &&
2492             best_rdc.rate < rate_breakout_thr)) {
2493           do_split = 0;
2494           do_rect = 0;
2495         }
2496
2497 #if CONFIG_FP_MB_STATS
2498         // Check if every 16x16 first pass block statistics has zero
2499         // motion and the corresponding first pass residue is small enough.
2500         // If that is the case, check the difference variance between the
2501         // current frame and the last frame. If the variance is small enough,
2502         // stop further splitting in RD optimization
2503         if (cpi->use_fp_mb_stats && do_split != 0 &&
2504             cm->base_qindex > qindex_skip_threshold_lookup[bsize]) {
2505           int mb_row = mi_row >> 1;
2506           int mb_col = mi_col >> 1;
2507           int mb_row_end =
2508               MIN(mb_row + num_16x16_blocks_high_lookup[bsize], cm->mb_rows);
2509           int mb_col_end =
2510               MIN(mb_col + num_16x16_blocks_wide_lookup[bsize], cm->mb_cols);
2511           int r, c;
2512
2513           int skip = 1;
2514           for (r = mb_row; r < mb_row_end; r++) {
2515             for (c = mb_col; c < mb_col_end; c++) {
2516               const int mb_index = r * cm->mb_cols + c;
2517               if (!(cpi->twopass.this_frame_mb_stats[mb_index] &
2518                     FPMB_MOTION_ZERO_MASK) ||
2519                   !(cpi->twopass.this_frame_mb_stats[mb_index] &
2520                     FPMB_ERROR_SMALL_MASK)) {
2521                 skip = 0;
2522                 break;
2523               }
2524             }
2525             if (skip == 0) {
2526               break;
2527             }
2528           }
2529           if (skip) {
2530             if (src_diff_var == UINT_MAX) {
2531               set_offsets(cpi, tile_info, x, mi_row, mi_col, bsize);
2532               src_diff_var = get_sby_perpixel_diff_variance(
2533                   cpi, &x->plane[0].src, mi_row, mi_col, bsize);
2534             }
2535             if (src_diff_var < 8) {
2536               do_split = 0;
2537               do_rect = 0;
2538             }
2539           }
2540         }
2541 #endif
2542       }
2543     }
2544     restore_context(x, mi_row, mi_col, a, l, sa, sl, bsize);
2545   }
2546
2547   // store estimated motion vector
2548   if (cpi->sf.adaptive_motion_search)
2549     store_pred_mv(x, ctx);
2550
2551   // PARTITION_SPLIT
2552   // TODO(jingning): use the motion vectors given by the above search as
2553   // the starting point of motion search in the following partition type check.
2554   if (do_split) {
2555     subsize = get_subsize(bsize, PARTITION_SPLIT);
2556     if (bsize == BLOCK_8X8) {
2557       i = 4;
2558       if (cpi->sf.adaptive_pred_interp_filter && partition_none_allowed)
2559         pc_tree->leaf_split[0]->pred_interp_filter =
2560             ctx->mic.mbmi.interp_filter;
2561       rd_pick_sb_modes(cpi, tile_data, x, mi_row, mi_col, &sum_rdc, subsize,
2562                        pc_tree->leaf_split[0], best_rdc.rdcost);
2563       if (sum_rdc.rate == INT_MAX)
2564         sum_rdc.rdcost = INT64_MAX;
2565     } else {
2566       for (i = 0; i < 4 && sum_rdc.rdcost < best_rdc.rdcost; ++i) {
2567       const int x_idx = (i & 1) * mi_step;
2568       const int y_idx = (i >> 1) * mi_step;
2569
2570         if (mi_row + y_idx >= cm->mi_rows || mi_col + x_idx >= cm->mi_cols)
2571           continue;
2572
2573         if (cpi->sf.adaptive_motion_search)
2574           load_pred_mv(x, ctx);
2575
2576         pc_tree->split[i]->index = i;
2577         rd_pick_partition(cpi, td, tile_data, tp,
2578                           mi_row + y_idx, mi_col + x_idx,
2579                           subsize, &this_rdc,
2580                           best_rdc.rdcost - sum_rdc.rdcost, pc_tree->split[i]);
2581
2582         if (this_rdc.rate == INT_MAX) {
2583           sum_rdc.rdcost = INT64_MAX;
2584           break;
2585         } else {
2586           sum_rdc.rate += this_rdc.rate;
2587           sum_rdc.dist += this_rdc.dist;
2588           sum_rdc.rdcost += this_rdc.rdcost;
2589         }
2590       }
2591     }
2592
2593     if (sum_rdc.rdcost < best_rdc.rdcost && i == 4) {
2594       pl = partition_plane_context(xd, mi_row, mi_col, bsize);
2595       sum_rdc.rate += cpi->partition_cost[pl][PARTITION_SPLIT];
2596       sum_rdc.rdcost = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv,
2597                               sum_rdc.rate, sum_rdc.dist);
2598
2599       if (sum_rdc.rdcost < best_rdc.rdcost) {
2600         best_rdc = sum_rdc;
2601         pc_tree->partitioning = PARTITION_SPLIT;
2602       }
2603     } else {
2604       // skip rectangular partition test when larger block size
2605       // gives better rd cost
2606       if (cpi->sf.less_rectangular_check)
2607         do_rect &= !partition_none_allowed;
2608     }
2609     restore_context(x, mi_row, mi_col, a, l, sa, sl, bsize);
2610   }
2611
2612   // PARTITION_HORZ
2613   if (partition_horz_allowed && do_rect) {
2614     subsize = get_subsize(bsize, PARTITION_HORZ);
2615     if (cpi->sf.adaptive_motion_search)
2616       load_pred_mv(x, ctx);
2617     if (cpi->sf.adaptive_pred_interp_filter && bsize == BLOCK_8X8 &&
2618         partition_none_allowed)
2619       pc_tree->horizontal[0].pred_interp_filter =
2620           ctx->mic.mbmi.interp_filter;
2621     rd_pick_sb_modes(cpi, tile_data, x, mi_row, mi_col, &sum_rdc, subsize,
2622                      &pc_tree->horizontal[0], best_rdc.rdcost);
2623
2624     if (sum_rdc.rdcost < best_rdc.rdcost && mi_row + mi_step < cm->mi_rows &&
2625         bsize > BLOCK_8X8) {
2626       PICK_MODE_CONTEXT *ctx = &pc_tree->horizontal[0];
2627       update_state(cpi, td, ctx, mi_row, mi_col, subsize, 0);
2628       encode_superblock(cpi, td, tp, 0, mi_row, mi_col, subsize, ctx);
2629
2630       if (cpi->sf.adaptive_motion_search)
2631         load_pred_mv(x, ctx);
2632       if (cpi->sf.adaptive_pred_interp_filter && bsize == BLOCK_8X8 &&
2633           partition_none_allowed)
2634         pc_tree->horizontal[1].pred_interp_filter =
2635             ctx->mic.mbmi.interp_filter;
2636       rd_pick_sb_modes(cpi, tile_data, x, mi_row + mi_step, mi_col,
2637                        &this_rdc, subsize, &pc_tree->horizontal[1],
2638                        best_rdc.rdcost - sum_rdc.rdcost);
2639       if (this_rdc.rate == INT_MAX) {
2640         sum_rdc.rdcost = INT64_MAX;
2641       } else {
2642         sum_rdc.rate += this_rdc.rate;
2643         sum_rdc.dist += this_rdc.dist;
2644         sum_rdc.rdcost += this_rdc.rdcost;
2645       }
2646     }
2647
2648     if (sum_rdc.rdcost < best_rdc.rdcost) {
2649       pl = partition_plane_context(xd, mi_row, mi_col, bsize);
2650       sum_rdc.rate += cpi->partition_cost[pl][PARTITION_HORZ];
2651       sum_rdc.rdcost = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, sum_rdc.rate, sum_rdc.dist);
2652       if (sum_rdc.rdcost < best_rdc.rdcost) {
2653         best_rdc = sum_rdc;
2654         pc_tree->partitioning = PARTITION_HORZ;
2655       }
2656     }
2657     restore_context(x, mi_row, mi_col, a, l, sa, sl, bsize);
2658   }
2659   // PARTITION_VERT
2660   if (partition_vert_allowed && do_rect) {
2661     subsize = get_subsize(bsize, PARTITION_VERT);
2662
2663     if (cpi->sf.adaptive_motion_search)
2664       load_pred_mv(x, ctx);
2665     if (cpi->sf.adaptive_pred_interp_filter && bsize == BLOCK_8X8 &&
2666         partition_none_allowed)
2667       pc_tree->vertical[0].pred_interp_filter =
2668           ctx->mic.mbmi.interp_filter;
2669     rd_pick_sb_modes(cpi, tile_data, x, mi_row, mi_col, &sum_rdc, subsize,
2670                      &pc_tree->vertical[0], best_rdc.rdcost);
2671     if (sum_rdc.rdcost < best_rdc.rdcost && mi_col + mi_step < cm->mi_cols &&
2672         bsize > BLOCK_8X8) {
2673       update_state(cpi, td, &pc_tree->vertical[0], mi_row, mi_col, subsize, 0);
2674       encode_superblock(cpi, td, tp, 0, mi_row, mi_col, subsize,
2675                         &pc_tree->vertical[0]);
2676
2677       if (cpi->sf.adaptive_motion_search)
2678         load_pred_mv(x, ctx);
2679       if (cpi->sf.adaptive_pred_interp_filter && bsize == BLOCK_8X8 &&
2680           partition_none_allowed)
2681         pc_tree->vertical[1].pred_interp_filter =
2682             ctx->mic.mbmi.interp_filter;
2683       rd_pick_sb_modes(cpi, tile_data, x, mi_row, mi_col + mi_step,
2684                        &this_rdc, subsize,
2685                        &pc_tree->vertical[1], best_rdc.rdcost - sum_rdc.rdcost);
2686       if (this_rdc.rate == INT_MAX) {
2687         sum_rdc.rdcost = INT64_MAX;
2688       } else {
2689         sum_rdc.rate += this_rdc.rate;
2690         sum_rdc.dist += this_rdc.dist;
2691         sum_rdc.rdcost += this_rdc.rdcost;
2692       }
2693     }
2694
2695     if (sum_rdc.rdcost < best_rdc.rdcost) {
2696       pl = partition_plane_context(xd, mi_row, mi_col, bsize);
2697       sum_rdc.rate += cpi->partition_cost[pl][PARTITION_VERT];
2698       sum_rdc.rdcost = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv,
2699                               sum_rdc.rate, sum_rdc.dist);
2700       if (sum_rdc.rdcost < best_rdc.rdcost) {
2701         best_rdc = sum_rdc;
2702         pc_tree->partitioning = PARTITION_VERT;
2703       }
2704     }
2705     restore_context(x, mi_row, mi_col, a, l, sa, sl, bsize);
2706   }
2707
2708   // TODO(jbb): This code added so that we avoid static analysis
2709   // warning related to the fact that best_rd isn't used after this
2710   // point.  This code should be refactored so that the duplicate
2711   // checks occur in some sub function and thus are used...
2712   (void) best_rd;
2713   *rd_cost = best_rdc;
2714
2715
2716   if (best_rdc.rate < INT_MAX && best_rdc.dist < INT64_MAX &&
2717       pc_tree->index != 3) {
2718     int output_enabled = (bsize == BLOCK_64X64);
2719     encode_sb(cpi, td, tile_info, tp, mi_row, mi_col, output_enabled,
2720               bsize, pc_tree);
2721   }
2722
2723   if (bsize == BLOCK_64X64) {
2724     assert(tp_orig < *tp);
2725     assert(best_rdc.rate < INT_MAX);
2726     assert(best_rdc.dist < INT64_MAX);
2727   } else {
2728     assert(tp_orig == *tp);
2729   }
2730 }
2731
2732 static void encode_rd_sb_row(VP9_COMP *cpi,
2733                              ThreadData *td,
2734                              TileDataEnc *tile_data,
2735                              int mi_row,
2736                              TOKENEXTRA **tp) {
2737   VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
2738   TileInfo *const tile_info = &tile_data->tile_info;
2739   MACROBLOCK *const x = &td->mb;
2740   MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
2741   SPEED_FEATURES *const sf = &cpi->sf;
2742   int mi_col;
2743
2744   // Initialize the left context for the new SB row
2745   vpx_memset(&xd->left_context, 0, sizeof(xd->left_context));
2746   vpx_memset(xd->left_seg_context, 0, sizeof(xd->left_seg_context));
2747
2748   // Code each SB in the row
2749   for (mi_col = tile_info->mi_col_start; mi_col < tile_info->mi_col_end;
2750        mi_col += MI_BLOCK_SIZE) {
2751     const struct segmentation *const seg = &cm->seg;
2752     int dummy_rate;
2753     int64_t dummy_dist;
2754     RD_COST dummy_rdc;
2755     int i;
2756     int seg_skip = 0;
2757
2758     const int idx_str = cm->mi_stride * mi_row + mi_col;
2759     MODE_INFO *mi = cm->mi + idx_str;
2760
2761     if (sf->adaptive_pred_interp_filter) {
2762       for (i = 0; i < 64; ++i)
2763         td->leaf_tree[i].pred_interp_filter = SWITCHABLE;
2764
2765       for (i = 0; i < 64; ++i) {
2766         td->pc_tree[i].vertical[0].pred_interp_filter = SWITCHABLE;
2767         td->pc_tree[i].vertical[1].pred_interp_filter = SWITCHABLE;
2768         td->pc_tree[i].horizontal[0].pred_interp_filter = SWITCHABLE;
2769         td->pc_tree[i].horizontal[1].pred_interp_filter = SWITCHABLE;
2770       }
2771     }
2772
2773     vp9_zero(x->pred_mv);
2774     td->pc_root->index = 0;
2775
2776     if (seg->enabled) {
2777       const uint8_t *const map = seg->update_map ? cpi->segmentation_map
2778                                                  : cm->last_frame_seg_map;
2779       int segment_id = vp9_get_segment_id(cm, map, BLOCK_64X64, mi_row, mi_col);
2780       seg_skip = vp9_segfeature_active(seg, segment_id, SEG_LVL_SKIP);
2781     }
2782
2783     x->source_variance = UINT_MAX;
2784     if (sf->partition_search_type == FIXED_PARTITION || seg_skip) {
2785       const BLOCK_SIZE bsize =
2786           seg_skip ? BLOCK_64X64 : sf->always_this_block_size;
2787       set_offsets(cpi, tile_info, x, mi_row, mi_col, BLOCK_64X64);
2788       set_fixed_partitioning(cpi, tile_info, mi, mi_row, mi_col, bsize);
2789       rd_use_partition(cpi, td, tile_data, mi, tp, mi_row, mi_col,
2790                        BLOCK_64X64, &dummy_rate, &dummy_dist, 1, td->pc_root);
2791     } else if (cpi->partition_search_skippable_frame) {
2792       BLOCK_SIZE bsize;
2793       set_offsets(cpi, tile_info, x, mi_row, mi_col, BLOCK_64X64);
2794       bsize = get_rd_var_based_fixed_partition(cpi, x, mi_row, mi_col);
2795       set_fixed_partitioning(cpi, tile_info, mi, mi_row, mi_col, bsize);
2796       rd_use_partition(cpi, td, tile_data, mi, tp, mi_row, mi_col,
2797                        BLOCK_64X64, &dummy_rate, &dummy_dist, 1, td->pc_root);
2798     } else if (sf->partition_search_type == VAR_BASED_PARTITION &&
2799                cm->frame_type != KEY_FRAME) {
2800       choose_partitioning(cpi, tile_info, x, mi_row, mi_col);
2801       rd_use_partition(cpi, td, tile_data, mi, tp, mi_row, mi_col,
2802                        BLOCK_64X64, &dummy_rate, &dummy_dist, 1, td->pc_root);
2803     } else {
2804       // If required set upper and lower partition size limits
2805       if (sf->auto_min_max_partition_size) {
2806         set_offsets(cpi, tile_info, x, mi_row, mi_col, BLOCK_64X64);
2807         rd_auto_partition_range(cpi, tile_info, xd, mi_row, mi_col,
2808                                 &x->min_partition_size,
2809                                 &x->max_partition_size);
2810       }
2811       rd_pick_partition(cpi, td, tile_data, tp, mi_row, mi_col, BLOCK_64X64,
2812                         &dummy_rdc, INT64_MAX, td->pc_root);
2813     }
2814   }
2815 }
2816
2817 static void init_encode_frame_mb_context(VP9_COMP *cpi) {
2818   MACROBLOCK *const x = &cpi->td.mb;
2819   VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
2820   MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
2821   const int aligned_mi_cols = mi_cols_aligned_to_sb(cm->mi_cols);
2822
2823   // Copy data over into macro block data structures.
2824   vp9_setup_src_planes(x, cpi->Source, 0, 0);
2825
2826   vp9_setup_block_planes(&x->e_mbd, cm->subsampling_x, cm->subsampling_y);
2827
2828   // Note: this memset assumes above_context[0], [1] and [2]
2829   // are allocated as part of the same buffer.
2830   vpx_memset(xd->above_context[0], 0,
2831              sizeof(*xd->above_context[0]) *
2832              2 * aligned_mi_cols * MAX_MB_PLANE);
2833   vpx_memset(xd->above_seg_context, 0,
2834              sizeof(*xd->above_seg_context) * aligned_mi_cols);
2835 }
2836
2837 static int check_dual_ref_flags(VP9_COMP *cpi) {
2838   const int ref_flags = cpi->ref_frame_flags;
2839
2840   if (vp9_segfeature_active(&cpi->common.seg, 1, SEG_LVL_REF_FRAME)) {
2841     return 0;
2842   } else {
2843     return (!!(ref_flags & VP9_GOLD_FLAG) + !!(ref_flags & VP9_LAST_FLAG)
2844         + !!(ref_flags & VP9_ALT_FLAG)) >= 2;
2845   }
2846 }
2847
2848 static void reset_skip_tx_size(VP9_COMMON *cm, TX_SIZE max_tx_size) {
2849   int mi_row, mi_col;
2850   const int mis = cm->mi_stride;
2851   MODE_INFO *mi_ptr = cm->mi;
2852
2853   for (mi_row = 0; mi_row < cm->mi_rows; ++mi_row, mi_ptr += mis) {
2854     for (mi_col = 0; mi_col < cm->mi_cols; ++mi_col) {
2855       if (mi_ptr[mi_col].src_mi->mbmi.tx_size > max_tx_size)
2856         mi_ptr[mi_col].src_mi->mbmi.tx_size = max_tx_size;
2857     }
2858   }
2859 }
2860
2861 static MV_REFERENCE_FRAME get_frame_type(const VP9_COMP *cpi) {
2862   if (frame_is_intra_only(&cpi->common))
2863     return INTRA_FRAME;
2864   else if (cpi->rc.is_src_frame_alt_ref && cpi->refresh_golden_frame)
2865     return ALTREF_FRAME;
2866   else if (cpi->refresh_golden_frame || cpi->refresh_alt_ref_frame)
2867     return GOLDEN_FRAME;
2868   else
2869     return LAST_FRAME;
2870 }
2871
2872 static TX_MODE select_tx_mode(const VP9_COMP *cpi, MACROBLOCKD *const xd) {
2873   if (xd->lossless)
2874     return ONLY_4X4;
2875   if (cpi->common.frame_type == KEY_FRAME &&
2876       cpi->sf.use_nonrd_pick_mode &&
2877       cpi->sf.partition_search_type == VAR_BASED_PARTITION)
2878     return ALLOW_16X16;
2879   if (cpi->sf.tx_size_search_method == USE_LARGESTALL)
2880     return ALLOW_32X32;
2881   else if (cpi->sf.tx_size_search_method == USE_FULL_RD||
2882            cpi->sf.tx_size_search_method == USE_TX_8X8)
2883     return TX_MODE_SELECT;
2884   else
2885     return cpi->common.tx_mode;
2886 }
2887
2888 static void hybrid_intra_mode_search(VP9_COMP *cpi, MACROBLOCK *const x,
2889                                      RD_COST *rd_cost, BLOCK_SIZE bsize,
2890                                      PICK_MODE_CONTEXT *ctx) {
2891   if (bsize < BLOCK_16X16)
2892     vp9_rd_pick_intra_mode_sb(cpi, x, rd_cost, bsize, ctx, INT64_MAX);
2893   else
2894     vp9_pick_intra_mode(cpi, x, rd_cost, bsize, ctx);
2895 }
2896
2897 static void nonrd_pick_sb_modes(VP9_COMP *cpi,
2898                                 TileDataEnc *tile_data, MACROBLOCK *const x,
2899                                 int mi_row, int mi_col, RD_COST *rd_cost,
2900                                 BLOCK_SIZE bsize, PICK_MODE_CONTEXT *ctx) {
2901   VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
2902   TileInfo *const tile_info = &tile_data->tile_info;
2903   MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
2904   MB_MODE_INFO *mbmi;
2905   set_offsets(cpi, tile_info, x, mi_row, mi_col, bsize);
2906   mbmi = &xd->mi[0].src_mi->mbmi;
2907   mbmi->sb_type = bsize;
2908
2909   if (cpi->oxcf.aq_mode == CYCLIC_REFRESH_AQ && cm->seg.enabled)
2910     if (cyclic_refresh_segment_id_boosted(mbmi->segment_id))
2911       x->rdmult = vp9_cyclic_refresh_get_rdmult(cpi->cyclic_refresh);
2912
2913   if (cm->frame_type == KEY_FRAME)
2914     hybrid_intra_mode_search(cpi, x, rd_cost, bsize, ctx);
2915   else if (vp9_segfeature_active(&cm->seg, mbmi->segment_id, SEG_LVL_SKIP))
2916     set_mode_info_seg_skip(x, cm->tx_mode, rd_cost, bsize);
2917   else if (bsize >= BLOCK_8X8)
2918     vp9_pick_inter_mode(cpi, x, tile_data, mi_row, mi_col,
2919                         rd_cost, bsize, ctx);
2920   else
2921     vp9_pick_inter_mode_sub8x8(cpi, x, tile_data, mi_row, mi_col,
2922                                rd_cost, bsize, ctx);
2923
2924   duplicate_mode_info_in_sb(cm, xd, mi_row, mi_col, bsize);
2925
2926   if (rd_cost->rate == INT_MAX)
2927     vp9_rd_cost_reset(rd_cost);
2928
2929   ctx->rate = rd_cost->rate;
2930   ctx->dist = rd_cost->dist;
2931 }
2932
2933 static void fill_mode_info_sb(VP9_COMMON *cm, MACROBLOCK *x,
2934                               int mi_row, int mi_col,
2935                               BLOCK_SIZE bsize,
2936                               PC_TREE *pc_tree) {
2937   MACROBLOCKD *xd = &x->e_mbd;
2938   int bsl = b_width_log2_lookup[bsize], hbs = (1 << bsl) / 4;
2939   PARTITION_TYPE partition = pc_tree->partitioning;
2940   BLOCK_SIZE subsize = get_subsize(bsize, partition);
2941
2942   assert(bsize >= BLOCK_8X8);
2943
2944   if (mi_row >= cm->mi_rows || mi_col >= cm->mi_cols)
2945     return;
2946
2947   switch (partition) {
2948     case PARTITION_NONE:
2949       set_mode_info_offsets(cm, xd, mi_row, mi_col);
2950       *(xd->mi[0].src_mi) = pc_tree->none.mic;
2951       duplicate_mode_info_in_sb(cm, xd, mi_row, mi_col, bsize);
2952       break;
2953     case PARTITION_VERT:
2954       set_mode_info_offsets(cm, xd, mi_row, mi_col);
2955       *(xd->mi[0].src_mi) = pc_tree->vertical[0].mic;
2956       duplicate_mode_info_in_sb(cm, xd, mi_row, mi_col, subsize);
2957
2958       if (mi_col + hbs < cm->mi_cols) {
2959         set_mode_info_offsets(cm, xd, mi_row, mi_col + hbs);
2960         *(xd->mi[0].src_mi) = pc_tree->vertical[1].mic;
2961         duplicate_mode_info_in_sb(cm, xd, mi_row, mi_col + hbs, subsize);
2962       }
2963       break;
2964     case PARTITION_HORZ:
2965       set_mode_info_offsets(cm, xd, mi_row, mi_col);
2966       *(xd->mi[0].src_mi) = pc_tree->horizontal[0].mic;
2967       duplicate_mode_info_in_sb(cm, xd, mi_row, mi_col, subsize);
2968       if (mi_row + hbs < cm->mi_rows) {
2969         set_mode_info_offsets(cm, xd, mi_row + hbs, mi_col);
2970         *(xd->mi[0].src_mi) = pc_tree->horizontal[1].mic;
2971         duplicate_mode_info_in_sb(cm, xd, mi_row + hbs, mi_col, subsize);
2972       }
2973       break;
2974     case PARTITION_SPLIT: {
2975       fill_mode_info_sb(cm, x, mi_row, mi_col, subsize, pc_tree->split[0]);
2976       fill_mode_info_sb(cm, x, mi_row, mi_col + hbs, subsize,
2977                         pc_tree->split[1]);
2978       fill_mode_info_sb(cm, x, mi_row + hbs, mi_col, subsize,
2979                         pc_tree->split[2]);
2980       fill_mode_info_sb(cm, x, mi_row + hbs, mi_col + hbs, subsize,
2981                         pc_tree->split[3]);
2982       break;
2983     }
2984     default:
2985       break;
2986   }
2987 }
2988
2989 // Reset the prediction pixel ready flag recursively.
2990 static void pred_pixel_ready_reset(PC_TREE *pc_tree, BLOCK_SIZE bsize) {
2991   pc_tree->none.pred_pixel_ready = 0;
2992   pc_tree->horizontal[0].pred_pixel_ready = 0;
2993   pc_tree->horizontal[1].pred_pixel_ready = 0;
2994   pc_tree->vertical[0].pred_pixel_ready = 0;
2995   pc_tree->vertical[1].pred_pixel_ready = 0;
2996
2997   if (bsize > BLOCK_8X8) {
2998     BLOCK_SIZE subsize = get_subsize(bsize, PARTITION_SPLIT);
2999     int i;
3000     for (i = 0; i < 4; ++i)
3001       pred_pixel_ready_reset(pc_tree->split[i], subsize);
3002   }
3003 }
3004
3005 static void nonrd_pick_partition(VP9_COMP *cpi, ThreadData *td,
3006                                  TileDataEnc *tile_data,
3007                                  TOKENEXTRA **tp, int mi_row,
3008                                  int mi_col, BLOCK_SIZE bsize, RD_COST *rd_cost,
3009                                  int do_recon, int64_t best_rd,
3010                                  PC_TREE *pc_tree) {
3011   const SPEED_FEATURES *const sf = &cpi->sf;
3012   VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
3013   TileInfo *const tile_info = &tile_data->tile_info;
3014   MACROBLOCK *const x = &td->mb;
3015   MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
3016   const int ms = num_8x8_blocks_wide_lookup[bsize] / 2;
3017   TOKENEXTRA *tp_orig = *tp;
3018   PICK_MODE_CONTEXT *ctx = &pc_tree->none;
3019   int i;
3020   BLOCK_SIZE subsize = bsize;
3021   RD_COST this_rdc, sum_rdc, best_rdc;
3022   int do_split = bsize >= BLOCK_8X8;
3023   int do_rect = 1;
3024   // Override skipping rectangular partition operations for edge blocks
3025   const int force_horz_split = (mi_row + ms >= cm->mi_rows);
3026   const int force_vert_split = (mi_col + ms >= cm->mi_cols);
3027   const int xss = x->e_mbd.plane[1].subsampling_x;
3028   const int yss = x->e_mbd.plane[1].subsampling_y;
3029
3030   int partition_none_allowed = !force_horz_split && !force_vert_split;
3031   int partition_horz_allowed = !force_vert_split && yss <= xss &&
3032                                bsize >= BLOCK_8X8;
3033   int partition_vert_allowed = !force_horz_split && xss <= yss &&
3034                                bsize >= BLOCK_8X8;
3035   (void) *tp_orig;
3036
3037   assert(num_8x8_blocks_wide_lookup[bsize] ==
3038              num_8x8_blocks_high_lookup[bsize]);
3039
3040   vp9_rd_cost_init(&sum_rdc);
3041   vp9_rd_cost_reset(&best_rdc);
3042   best_rdc.rdcost = best_rd;
3043
3044   // Determine partition types in search according to the speed features.
3045   // The threshold set here has to be of square block size.
3046   if (sf->auto_min_max_partition_size) {
3047     partition_none_allowed &= (bsize <= x->max_partition_size &&
3048                                bsize >= x->min_partition_size);
3049     partition_horz_allowed &= ((bsize <= x->max_partition_size &&
3050                                 bsize > x->min_partition_size) ||
3051                                 force_horz_split);
3052     partition_vert_allowed &= ((bsize <= x->max_partition_size &&
3053                                 bsize > x->min_partition_size) ||
3054                                 force_vert_split);
3055     do_split &= bsize > x->min_partition_size;
3056   }
3057   if (sf->use_square_partition_only) {
3058     partition_horz_allowed &= force_horz_split;
3059     partition_vert_allowed &= force_vert_split;
3060   }
3061
3062   ctx->pred_pixel_ready = !(partition_vert_allowed ||
3063                             partition_horz_allowed ||
3064                             do_split);
3065
3066   // PARTITION_NONE
3067   if (partition_none_allowed) {
3068     nonrd_pick_sb_modes(cpi, tile_data, x, mi_row, mi_col,
3069                         &this_rdc, bsize, ctx);
3070     ctx->mic.mbmi = xd->mi[0].src_mi->mbmi;
3071     ctx->skip_txfm[0] = x->skip_txfm[0];
3072     ctx->skip = x->skip;
3073
3074     if (this_rdc.rate != INT_MAX) {
3075       int pl = partition_plane_context(xd, mi_row, mi_col, bsize);
3076       this_rdc.rate += cpi->partition_cost[pl][PARTITION_NONE];
3077       this_rdc.rdcost = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv,
3078                               this_rdc.rate, this_rdc.dist);
3079       if (this_rdc.rdcost < best_rdc.rdcost) {
3080         int64_t dist_breakout_thr = sf->partition_search_breakout_dist_thr;
3081         int64_t rate_breakout_thr = sf->partition_search_breakout_rate_thr;
3082
3083         dist_breakout_thr >>= 8 - (b_width_log2_lookup[bsize] +
3084             b_height_log2_lookup[bsize]);
3085
3086         rate_breakout_thr *= num_pels_log2_lookup[bsize];
3087
3088         best_rdc = this_rdc;
3089         if (bsize >= BLOCK_8X8)
3090           pc_tree->partitioning = PARTITION_NONE;
3091
3092         if (!x->e_mbd.lossless &&
3093             this_rdc.rate < rate_breakout_thr &&
3094             this_rdc.dist < dist_breakout_thr) {
3095           do_split = 0;
3096           do_rect = 0;
3097         }
3098       }
3099     }
3100   }
3101
3102   // store estimated motion vector
3103   store_pred_mv(x, ctx);
3104
3105   // PARTITION_SPLIT
3106   if (do_split) {
3107     int pl = partition_plane_context(xd, mi_row, mi_col, bsize);
3108     sum_rdc.rate += cpi->partition_cost[pl][PARTITION_SPLIT];
3109     sum_rdc.rdcost = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, sum_rdc.rate, sum_rdc.dist);
3110     subsize = get_subsize(bsize, PARTITION_SPLIT);
3111     for (i = 0; i < 4 && sum_rdc.rdcost < best_rdc.rdcost; ++i) {
3112       const int x_idx = (i & 1) * ms;
3113       const int y_idx = (i >> 1) * ms;
3114
3115       if (mi_row + y_idx >= cm->mi_rows || mi_col + x_idx >= cm->mi_cols)
3116         continue;
3117       load_pred_mv(x, ctx);
3118       nonrd_pick_partition(cpi, td, tile_data, tp,
3119                            mi_row + y_idx, mi_col + x_idx,
3120                            subsize, &this_rdc, 0,
3121                            best_rdc.rdcost - sum_rdc.rdcost, pc_tree->split[i]);
3122
3123       if (this_rdc.rate == INT_MAX) {
3124         vp9_rd_cost_reset(&sum_rdc);
3125       } else {
3126         sum_rdc.rate += this_rdc.rate;
3127         sum_rdc.dist += this_rdc.dist;
3128         sum_rdc.rdcost += this_rdc.rdcost;
3129       }
3130     }
3131
3132     if (sum_rdc.rdcost < best_rdc.rdcost) {
3133       best_rdc = sum_rdc;
3134       pc_tree->partitioning = PARTITION_SPLIT;
3135     } else {
3136       // skip rectangular partition test when larger block size
3137       // gives better rd cost
3138       if (sf->less_rectangular_check)
3139         do_rect &= !partition_none_allowed;
3140     }
3141   }
3142
3143   // PARTITION_HORZ
3144   if (partition_horz_allowed && do_rect) {
3145     subsize = get_subsize(bsize, PARTITION_HORZ);
3146     if (sf->adaptive_motion_search)
3147       load_pred_mv(x, ctx);
3148     pc_tree->horizontal[0].pred_pixel_ready = 1;
3149     nonrd_pick_sb_modes(cpi, tile_data, x, mi_row, mi_col, &sum_rdc, subsize,
3150                         &pc_tree->horizontal[0]);
3151
3152     pc_tree->horizontal[0].mic.mbmi = xd->mi[0].src_mi->mbmi;
3153     pc_tree->horizontal[0].skip_txfm[0] = x->skip_txfm[0];
3154     pc_tree->horizontal[0].skip = x->skip;
3155
3156     if (sum_rdc.rdcost < best_rdc.rdcost && mi_row + ms < cm->mi_rows) {
3157       load_pred_mv(x, ctx);
3158       pc_tree->horizontal[1].pred_pixel_ready = 1;
3159       nonrd_pick_sb_modes(cpi, tile_data, x, mi_row + ms, mi_col,
3160                           &this_rdc, subsize,
3161                           &pc_tree->horizontal[1]);
3162
3163       pc_tree->horizontal[1].mic.mbmi = xd->mi[0].src_mi->mbmi;
3164       pc_tree->horizontal[1].skip_txfm[0] = x->skip_txfm[0];
3165       pc_tree->horizontal[1].skip = x->skip;
3166
3167       if (this_rdc.rate == INT_MAX) {
3168         vp9_rd_cost_reset(&sum_rdc);
3169       } else {
3170         int pl = partition_plane_context(xd, mi_row, mi_col, bsize);
3171         this_rdc.rate += cpi->partition_cost[pl][PARTITION_HORZ];
3172         sum_rdc.rate += this_rdc.rate;
3173         sum_rdc.dist += this_rdc.dist;
3174         sum_rdc.rdcost = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv,
3175                                 sum_rdc.rate, sum_rdc.dist);
3176       }
3177     }
3178
3179     if (sum_rdc.rdcost < best_rdc.rdcost) {
3180       best_rdc = sum_rdc;
3181       pc_tree->partitioning = PARTITION_HORZ;
3182     } else {
3183       pred_pixel_ready_reset(pc_tree, bsize);
3184     }
3185   }
3186
3187   // PARTITION_VERT
3188   if (partition_vert_allowed && do_rect) {
3189     subsize = get_subsize(bsize, PARTITION_VERT);
3190     if (sf->adaptive_motion_search)
3191       load_pred_mv(x, ctx);
3192     pc_tree->vertical[0].pred_pixel_ready = 1;
3193     nonrd_pick_sb_modes(cpi, tile_data, x, mi_row, mi_col, &sum_rdc, subsize,
3194                         &pc_tree->vertical[0]);
3195     pc_tree->vertical[0].mic.mbmi = xd->mi[0].src_mi->mbmi;
3196     pc_tree->vertical[0].skip_txfm[0] = x->skip_txfm[0];
3197     pc_tree->vertical[0].skip = x->skip;
3198
3199     if (sum_rdc.rdcost < best_rdc.rdcost && mi_col + ms < cm->mi_cols) {
3200       load_pred_mv(x, ctx);
3201       pc_tree->vertical[1].pred_pixel_ready = 1;
3202       nonrd_pick_sb_modes(cpi, tile_data, x, mi_row, mi_col + ms,
3203                           &this_rdc, subsize,
3204                           &pc_tree->vertical[1]);
3205       pc_tree->vertical[1].mic.mbmi = xd->mi[0].src_mi->mbmi;
3206       pc_tree->vertical[1].skip_txfm[0] = x->skip_txfm[0];
3207       pc_tree->vertical[1].skip = x->skip;
3208
3209       if (this_rdc.rate == INT_MAX) {
3210         vp9_rd_cost_reset(&sum_rdc);
3211       } else {
3212         int pl = partition_plane_context(xd, mi_row, mi_col, bsize);
3213         sum_rdc.rate += cpi->partition_cost[pl][PARTITION_VERT];
3214         sum_rdc.rate += this_rdc.rate;
3215         sum_rdc.dist += this_rdc.dist;
3216         sum_rdc.rdcost = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv,
3217                                 sum_rdc.rate, sum_rdc.dist);
3218       }
3219     }
3220
3221     if (sum_rdc.rdcost < best_rdc.rdcost) {
3222       best_rdc = sum_rdc;
3223       pc_tree->partitioning = PARTITION_VERT;
3224     } else {
3225       pred_pixel_ready_reset(pc_tree, bsize);
3226     }
3227   }
3228
3229   *rd_cost = best_rdc;
3230
3231   if (best_rdc.rate == INT_MAX) {
3232     vp9_rd_cost_reset(rd_cost);
3233     return;
3234   }
3235
3236   // update mode info array
3237   fill_mode_info_sb(cm, x, mi_row, mi_col, bsize, pc_tree);
3238
3239   if (best_rdc.rate < INT_MAX && best_rdc.dist < INT64_MAX && do_recon) {
3240     int output_enabled = (bsize == BLOCK_64X64);
3241     encode_sb_rt(cpi, td, tile_info, tp, mi_row, mi_col, output_enabled,
3242                  bsize, pc_tree);
3243   }
3244
3245   if (bsize == BLOCK_64X64 && do_recon) {
3246     assert(tp_orig < *tp);
3247     assert(best_rdc.rate < INT_MAX);
3248     assert(best_rdc.dist < INT64_MAX);
3249   } else {
3250     assert(tp_orig == *tp);
3251   }
3252 }
3253
3254 static void nonrd_select_partition(VP9_COMP *cpi,
3255                                    ThreadData *td,
3256                                    TileDataEnc *tile_data,
3257                                    MODE_INFO *mi,
3258                                    TOKENEXTRA **tp,
3259                                    int mi_row, int mi_col,
3260                                    BLOCK_SIZE bsize, int output_enabled,
3261                                    RD_COST *rd_cost, PC_TREE *pc_tree) {
3262   VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
3263   TileInfo *const tile_info = &tile_data->tile_info;
3264   MACROBLOCK *const x = &td->mb;
3265   MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
3266   const int bsl = b_width_log2_lookup[bsize], hbs = (1 << bsl) / 4;
3267   const int mis = cm->mi_stride;
3268   PARTITION_TYPE partition;
3269   BLOCK_SIZE subsize;
3270   RD_COST this_rdc;
3271
3272   vp9_rd_cost_reset(&this_rdc);
3273   if (mi_row >= cm->mi_rows || mi_col >= cm->mi_cols)
3274     return;
3275
3276   subsize = (bsize >= BLOCK_8X8) ? mi[0].src_mi->mbmi.sb_type : BLOCK_4X4;
3277   partition = partition_lookup[bsl][subsize];
3278
3279   if (bsize == BLOCK_32X32 && partition != PARTITION_NONE &&
3280       subsize >= BLOCK_16X16) {
3281     x->max_partition_size = BLOCK_32X32;
3282     x->min_partition_size = BLOCK_8X8;
3283     nonrd_pick_partition(cpi, td, tile_data, tp, mi_row, mi_col, bsize,
3284                          rd_cost, 0, INT64_MAX, pc_tree);
3285   } else if (bsize == BLOCK_16X16 && partition != PARTITION_NONE) {
3286     x->max_partition_size = BLOCK_16X16;
3287     x->min_partition_size = BLOCK_8X8;
3288     nonrd_pick_partition(cpi, td, tile_data, tp, mi_row, mi_col, bsize,
3289                          rd_cost, 0, INT64_MAX, pc_tree);
3290   } else {
3291     switch (partition) {
3292       case PARTITION_NONE:
3293         pc_tree->none.pred_pixel_ready = 1;
3294         nonrd_pick_sb_modes(cpi, tile_data, x, mi_row, mi_col, rd_cost,
3295                             subsize, &pc_tree->none);
3296         pc_tree->none.mic.mbmi = xd->mi[0].src_mi->mbmi;
3297         pc_tree->none.skip_txfm[0] = x->skip_txfm[0];
3298         pc_tree->none.skip = x->skip;
3299         break;
3300       case PARTITION_VERT:
3301         pc_tree->vertical[0].pred_pixel_ready = 1;
3302         nonrd_pick_sb_modes(cpi, tile_data, x, mi_row, mi_col, rd_cost,
3303                             subsize, &pc_tree->vertical[0]);
3304         pc_tree->vertical[0].mic.mbmi = xd->mi[0].src_mi->mbmi;
3305         pc_tree->vertical[0].skip_txfm[0] = x->skip_txfm[0];
3306         pc_tree->vertical[0].skip = x->skip;
3307         if (mi_col + hbs < cm->mi_cols) {
3308           pc_tree->vertical[1].pred_pixel_ready = 1;
3309           nonrd_pick_sb_modes(cpi, tile_data, x, mi_row, mi_col + hbs,
3310                               &this_rdc, subsize, &pc_tree->vertical[1]);
3311           pc_tree->vertical[1].mic.mbmi = xd->mi[0].src_mi->mbmi;
3312           pc_tree->vertical[1].skip_txfm[0] = x->skip_txfm[0];
3313           pc_tree->vertical[1].skip = x->skip;
3314           if (this_rdc.rate != INT_MAX && this_rdc.dist != INT64_MAX &&
3315               rd_cost->rate != INT_MAX && rd_cost->dist != INT64_MAX) {
3316             rd_cost->rate += this_rdc.rate;
3317             rd_cost->dist += this_rdc.dist;
3318           }
3319         }
3320         break;
3321       case PARTITION_HORZ:
3322         pc_tree->horizontal[0].pred_pixel_ready = 1;
3323         nonrd_pick_sb_modes(cpi, tile_data, x, mi_row, mi_col, rd_cost,
3324                             subsize, &pc_tree->horizontal[0]);
3325         pc_tree->horizontal[0].mic.mbmi = xd->mi[0].src_mi->mbmi;
3326         pc_tree->horizontal[0].skip_txfm[0] = x->skip_txfm[0];
3327         pc_tree->horizontal[0].skip = x->skip;
3328         if (mi_row + hbs < cm->mi_rows) {
3329           pc_tree->horizontal[1].pred_pixel_ready = 1;
3330           nonrd_pick_sb_modes(cpi, tile_data, x, mi_row + hbs, mi_col,
3331                               &this_rdc, subsize, &pc_tree->horizontal[1]);
3332           pc_tree->horizontal[1].mic.mbmi = xd->mi[0].src_mi->mbmi;
3333           pc_tree->horizontal[1].skip_txfm[0] = x->skip_txfm[0];
3334           pc_tree->horizontal[1].skip = x->skip;
3335           if (this_rdc.rate != INT_MAX && this_rdc.dist != INT64_MAX &&
3336               rd_cost->rate != INT_MAX && rd_cost->dist != INT64_MAX) {
3337             rd_cost->rate += this_rdc.rate;
3338             rd_cost->dist += this_rdc.dist;
3339           }
3340         }
3341         break;
3342       case PARTITION_SPLIT:
3343         subsize = get_subsize(bsize, PARTITION_SPLIT);
3344         nonrd_select_partition(cpi, td, tile_data, mi, tp, mi_row, mi_col,
3345                                subsize, output_enabled, rd_cost,
3346                                pc_tree->split[0]);
3347         nonrd_select_partition(cpi, td, tile_data, mi + hbs, tp,
3348                                mi_row, mi_col + hbs, subsize, output_enabled,
3349                                &this_rdc, pc_tree->split[1]);
3350         if (this_rdc.rate != INT_MAX && this_rdc.dist != INT64_MAX &&
3351             rd_cost->rate != INT_MAX && rd_cost->dist != INT64_MAX) {
3352           rd_cost->rate += this_rdc.rate;
3353           rd_cost->dist += this_rdc.dist;
3354         }
3355         nonrd_select_partition(cpi, td, tile_data, mi + hbs * mis, tp,
3356                                mi_row + hbs, mi_col, subsize, output_enabled,
3357                                &this_rdc, pc_tree->split[2]);
3358         if (this_rdc.rate != INT_MAX && this_rdc.dist != INT64_MAX &&
3359             rd_cost->rate != INT_MAX && rd_cost->dist != INT64_MAX) {
3360           rd_cost->rate += this_rdc.rate;
3361           rd_cost->dist += this_rdc.dist;
3362         }
3363         nonrd_select_partition(cpi, td, tile_data, mi + hbs * mis + hbs, tp,
3364                                mi_row + hbs, mi_col + hbs, subsize,
3365                                output_enabled, &this_rdc, pc_tree->split[3]);
3366         if (this_rdc.rate != INT_MAX && this_rdc.dist != INT64_MAX &&
3367             rd_cost->rate != INT_MAX && rd_cost->dist != INT64_MAX) {
3368           rd_cost->rate += this_rdc.rate;
3369           rd_cost->dist += this_rdc.dist;
3370         }
3371         break;
3372       default:
3373         assert(0 && "Invalid partition type.");
3374         break;
3375     }
3376   }
3377
3378   if (bsize == BLOCK_64X64 && output_enabled)
3379     encode_sb_rt(cpi, td, tile_info, tp, mi_row, mi_col, 1, bsize, pc_tree);
3380 }
3381
3382
3383 static void nonrd_use_partition(VP9_COMP *cpi,
3384                                 ThreadData *td,
3385                                 TileDataEnc *tile_data,
3386                                 MODE_INFO *mi,
3387                                 TOKENEXTRA **tp,
3388                                 int mi_row, int mi_col,
3389                                 BLOCK_SIZE bsize, int output_enabled,
3390                                 RD_COST *dummy_cost, PC_TREE *pc_tree) {
3391   VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
3392   TileInfo *tile_info = &tile_data->tile_info;
3393   MACROBLOCK *const x = &td->mb;
3394   MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
3395   const int bsl = b_width_log2_lookup[bsize], hbs = (1 << bsl) / 4;
3396   const int mis = cm->mi_stride;
3397   PARTITION_TYPE partition;
3398   BLOCK_SIZE subsize;
3399
3400   if (mi_row >= cm->mi_rows || mi_col >= cm->mi_cols)
3401     return;
3402
3403   subsize = (bsize >= BLOCK_8X8) ? mi[0].src_mi->mbmi.sb_type : BLOCK_4X4;
3404   partition = partition_lookup[bsl][subsize];
3405
3406   if (output_enabled && bsize != BLOCK_4X4) {
3407     int ctx = partition_plane_context(xd, mi_row, mi_col, bsize);
3408     td->counts->partition[ctx][partition]++;
3409   }
3410
3411   switch (partition) {
3412     case PARTITION_NONE:
3413       pc_tree->none.pred_pixel_ready = 1;
3414       nonrd_pick_sb_modes(cpi, tile_data, x, mi_row, mi_col, dummy_cost,
3415                           subsize, &pc_tree->none);
3416       pc_tree->none.mic.mbmi = xd->mi[0].src_mi->mbmi;
3417       pc_tree->none.skip_txfm[0] = x->skip_txfm[0];
3418       pc_tree->none.skip = x->skip;
3419       encode_b_rt(cpi, td, tile_info, tp, mi_row, mi_col, output_enabled,
3420                   subsize, &pc_tree->none);
3421       break;
3422     case PARTITION_VERT:
3423       pc_tree->vertical[0].pred_pixel_ready = 1;
3424       nonrd_pick_sb_modes(cpi, tile_data, x, mi_row, mi_col, dummy_cost,
3425                           subsize, &pc_tree->vertical[0]);
3426       pc_tree->vertical[0].mic.mbmi = xd->mi[0].src_mi->mbmi;
3427       pc_tree->vertical[0].skip_txfm[0] = x->skip_txfm[0];
3428       pc_tree->vertical[0].skip = x->skip;
3429       encode_b_rt(cpi, td, tile_info, tp, mi_row, mi_col, output_enabled,
3430                   subsize, &pc_tree->vertical[0]);
3431       if (mi_col + hbs < cm->mi_cols && bsize > BLOCK_8X8) {
3432         pc_tree->vertical[1].pred_pixel_ready = 1;
3433         nonrd_pick_sb_modes(cpi, tile_data, x, mi_row, mi_col + hbs,
3434                             dummy_cost, subsize, &pc_tree->vertical[1]);
3435         pc_tree->vertical[1].mic.mbmi = xd->mi[0].src_mi->mbmi;
3436         pc_tree->vertical[1].skip_txfm[0] = x->skip_txfm[0];
3437         pc_tree->vertical[1].skip = x->skip;
3438         encode_b_rt(cpi, td, tile_info, tp, mi_row, mi_col + hbs,
3439                     output_enabled, subsize, &pc_tree->vertical[1]);
3440       }
3441       break;
3442     case PARTITION_HORZ:
3443       pc_tree->horizontal[0].pred_pixel_ready = 1;
3444       nonrd_pick_sb_modes(cpi, tile_data, x, mi_row, mi_col, dummy_cost,
3445                           subsize, &pc_tree->horizontal[0]);
3446       pc_tree->horizontal[0].mic.mbmi = xd->mi[0].src_mi->mbmi;
3447       pc_tree->horizontal[0].skip_txfm[0] = x->skip_txfm[0];
3448       pc_tree->horizontal[0].skip = x->skip;
3449       encode_b_rt(cpi, td, tile_info, tp, mi_row, mi_col, output_enabled,
3450                   subsize, &pc_tree->horizontal[0]);
3451
3452       if (mi_row + hbs < cm->mi_rows && bsize > BLOCK_8X8) {
3453         pc_tree->horizontal[1].pred_pixel_ready = 1;
3454         nonrd_pick_sb_modes(cpi, tile_data, x, mi_row + hbs, mi_col,
3455                             dummy_cost, subsize, &pc_tree->horizontal[1]);
3456         pc_tree->horizontal[1].mic.mbmi = xd->mi[0].src_mi->mbmi;
3457         pc_tree->horizontal[1].skip_txfm[0] = x->skip_txfm[0];
3458         pc_tree->horizontal[1].skip = x->skip;
3459         encode_b_rt(cpi, td, tile_info, tp, mi_row + hbs, mi_col,
3460                     output_enabled, subsize, &pc_tree->horizontal[1]);
3461       }
3462       break;
3463     case PARTITION_SPLIT:
3464       subsize = get_subsize(bsize, PARTITION_SPLIT);
3465       if (bsize == BLOCK_8X8) {
3466         nonrd_pick_sb_modes(cpi, tile_data, x, mi_row, mi_col, dummy_cost,
3467                             subsize, pc_tree->leaf_split[0]);
3468         encode_b_rt(cpi, td, tile_info, tp, mi_row, mi_col,
3469                     output_enabled, subsize, pc_tree->leaf_split[0]);
3470       } else {
3471         nonrd_use_partition(cpi, td, tile_data, mi, tp, mi_row, mi_col,
3472                             subsize, output_enabled, dummy_cost,
3473                             pc_tree->split[0]);
3474         nonrd_use_partition(cpi, td, tile_data, mi + hbs, tp,
3475                             mi_row, mi_col + hbs, subsize, output_enabled,
3476                             dummy_cost, pc_tree->split[1]);
3477         nonrd_use_partition(cpi, td, tile_data, mi + hbs * mis, tp,
3478                             mi_row + hbs, mi_col, subsize, output_enabled,
3479                             dummy_cost, pc_tree->split[2]);
3480         nonrd_use_partition(cpi, td, tile_data, mi + hbs * mis + hbs, tp,
3481                             mi_row + hbs, mi_col + hbs, subsize, output_enabled,
3482                             dummy_cost, pc_tree->split[3]);
3483       }
3484       break;
3485     default:
3486       assert(0 && "Invalid partition type.");
3487       break;
3488   }
3489
3490   if (partition != PARTITION_SPLIT || bsize == BLOCK_8X8)
3491     update_partition_context(xd, mi_row, mi_col, subsize, bsize);
3492 }
3493
3494 static void encode_nonrd_sb_row(VP9_COMP *cpi,
3495                                 ThreadData *td,
3496                                 TileDataEnc *tile_data,
3497                                 int mi_row,
3498                                 TOKENEXTRA **tp) {
3499   SPEED_FEATURES *const sf = &cpi->sf;
3500   VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
3501   TileInfo *const tile_info = &tile_data->tile_info;
3502   MACROBLOCK *const x = &td->mb;
3503   MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
3504   int mi_col;
3505
3506   // Initialize the left context for the new SB row
3507   vpx_memset(&xd->left_context, 0, sizeof(xd->left_context));
3508   vpx_memset(xd->left_seg_context, 0, sizeof(xd->left_seg_context));
3509
3510   // Code each SB in the row
3511   for (mi_col = tile_info->mi_col_start; mi_col < tile_info->mi_col_end;
3512        mi_col += MI_BLOCK_SIZE) {
3513     const struct segmentation *const seg = &cm->seg;
3514     RD_COST dummy_rdc;
3515     const int idx_str = cm->mi_stride * mi_row + mi_col;
3516     MODE_INFO *mi = cm->mi + idx_str;
3517     PARTITION_SEARCH_TYPE partition_search_type = sf->partition_search_type;
3518     BLOCK_SIZE bsize = BLOCK_64X64;
3519     int seg_skip = 0;
3520     x->source_variance = UINT_MAX;
3521     vp9_zero(x->pred_mv);
3522     vp9_rd_cost_init(&dummy_rdc);
3523     x->color_sensitivity[0] = 0;
3524     x->color_sensitivity[1] = 0;
3525
3526     if (seg->enabled) {
3527       const uint8_t *const map = seg->update_map ? cpi->segmentation_map
3528                                                  : cm->last_frame_seg_map;
3529       int segment_id = vp9_get_segment_id(cm, map, BLOCK_64X64, mi_row, mi_col);
3530       seg_skip = vp9_segfeature_active(seg, segment_id, SEG_LVL_SKIP);
3531       if (seg_skip) {
3532         partition_search_type = FIXED_PARTITION;
3533       }
3534     }
3535
3536     // Set the partition type of the 64X64 block
3537     switch (partition_search_type) {
3538       case VAR_BASED_PARTITION:
3539         // TODO(jingning, marpan): The mode decision and encoding process
3540         // support both intra and inter sub8x8 block coding for RTC mode.
3541         // Tune the thresholds accordingly to use sub8x8 block coding for
3542         // coding performance improvement.
3543         choose_partitioning(cpi, tile_info, x, mi_row, mi_col);
3544         nonrd_use_partition(cpi, td, tile_data, mi, tp, mi_row, mi_col,
3545                             BLOCK_64X64, 1, &dummy_rdc, td->pc_root);
3546         break;
3547       case SOURCE_VAR_BASED_PARTITION:
3548         set_source_var_based_partition(cpi, tile_info, x, mi, mi_row, mi_col);
3549         nonrd_use_partition(cpi, td, tile_data, mi, tp, mi_row, mi_col,
3550                             BLOCK_64X64, 1, &dummy_rdc, td->pc_root);
3551         break;
3552       case FIXED_PARTITION:
3553         if (!seg_skip)
3554           bsize = sf->always_this_block_size;
3555         set_fixed_partitioning(cpi, tile_info, mi, mi_row, mi_col, bsize);
3556         nonrd_use_partition(cpi, td, tile_data, mi, tp, mi_row, mi_col,
3557                             BLOCK_64X64, 1, &dummy_rdc, td->pc_root);
3558         break;
3559       case REFERENCE_PARTITION:
3560         set_offsets(cpi, tile_info, x, mi_row, mi_col, BLOCK_64X64);
3561         if (cpi->oxcf.aq_mode == CYCLIC_REFRESH_AQ && cm->seg.enabled &&
3562             xd->mi[0].src_mi->mbmi.segment_id) {
3563           x->max_partition_size = BLOCK_64X64;
3564           x->min_partition_size = BLOCK_8X8;
3565           nonrd_pick_partition(cpi, td, tile_data, tp, mi_row, mi_col,
3566                                BLOCK_64X64, &dummy_rdc, 1,
3567                                INT64_MAX, td->pc_root);
3568         } else {
3569           choose_partitioning(cpi, tile_info, x, mi_row, mi_col);
3570           nonrd_select_partition(cpi, td, tile_data, mi, tp, mi_row, mi_col,
3571                                  BLOCK_64X64, 1, &dummy_rdc, td->pc_root);
3572         }
3573
3574         break;
3575       default:
3576         assert(0);
3577         break;
3578     }
3579   }
3580 }
3581 // end RTC play code
3582
3583 static int set_var_thresh_from_histogram(VP9_COMP *cpi) {
3584   const SPEED_FEATURES *const sf = &cpi->sf;
3585   const VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
3586
3587   const uint8_t *src = cpi->Source->y_buffer;
3588   const uint8_t *last_src = cpi->Last_Source->y_buffer;
3589   const int src_stride = cpi->Source->y_stride;
3590   const int last_stride = cpi->Last_Source->y_stride;
3591
3592   // Pick cutoff threshold
3593   const int cutoff = (MIN(cm->width, cm->height) >= 720) ?
3594       (cm->MBs * VAR_HIST_LARGE_CUT_OFF / 100) :
3595       (cm->MBs * VAR_HIST_SMALL_CUT_OFF / 100);
3596   DECLARE_ALIGNED_ARRAY(16, int, hist, VAR_HIST_BINS);
3597   diff *var16 = cpi->source_diff_var;
3598
3599   int sum = 0;
3600   int i, j;
3601
3602   vpx_memset(hist, 0, VAR_HIST_BINS * sizeof(hist[0]));
3603
3604   for (i = 0; i < cm->mb_rows; i++) {
3605     for (j = 0; j < cm->mb_cols; j++) {
3606 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
3607       if (cm->use_highbitdepth) {
3608         switch (cm->bit_depth) {
3609           case VPX_BITS_8:
3610             vp9_highbd_get16x16var(src, src_stride, last_src, last_stride,
3611                                    &var16->sse, &var16->sum);
3612             break;
3613           case VPX_BITS_10:
3614             vp9_highbd_10_get16x16var(src, src_stride, last_src, last_stride,
3615                                     &var16->sse, &var16->sum);
3616             break;
3617           case VPX_BITS_12:
3618             vp9_highbd_12_get16x16var(src, src_stride, last_src, last_stride,
3619                                       &var16->sse, &var16->sum);
3620             break;
3621           default:
3622             assert(0 && "cm->bit_depth should be VPX_BITS_8, VPX_BITS_10"
3623                    " or VPX_BITS_12");
3624             return -1;
3625         }
3626       } else {
3627         vp9_get16x16var(src, src_stride, last_src, last_stride,
3628                         &var16->sse, &var16->sum);
3629       }
3630 #else
3631       vp9_get16x16var(src, src_stride, last_src, last_stride,
3632                       &var16->sse, &var16->sum);
3633 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
3634       var16->var = var16->sse -
3635           (((uint32_t)var16->sum * var16->sum) >> 8);
3636
3637       if (var16->var >= VAR_HIST_MAX_BG_VAR)
3638         hist[VAR_HIST_BINS - 1]++;
3639       else
3640         hist[var16->var / VAR_HIST_FACTOR]++;
3641
3642       src += 16;
3643       last_src += 16;
3644       var16++;
3645     }
3646
3647     src = src - cm->mb_cols * 16 + 16 * src_stride;
3648     last_src = last_src - cm->mb_cols * 16 + 16 * last_stride;
3649   }
3650
3651   cpi->source_var_thresh = 0;
3652
3653   if (hist[VAR_HIST_BINS - 1] < cutoff) {
3654     for (i = 0; i < VAR_HIST_BINS - 1; i++) {
3655       sum += hist[i];
3656
3657       if (sum > cutoff) {
3658         cpi->source_var_thresh = (i + 1) * VAR_HIST_FACTOR;
3659         return 0;
3660       }
3661     }
3662   }
3663
3664   return sf->search_type_check_frequency;
3665 }
3666
3667 static void source_var_based_partition_search_method(VP9_COMP *cpi) {
3668   VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
3669   SPEED_FEATURES *const sf = &cpi->sf;
3670
3671   if (cm->frame_type == KEY_FRAME) {
3672     // For key frame, use SEARCH_PARTITION.
3673     sf->partition_search_type = SEARCH_PARTITION;
3674   } else if (cm->intra_only) {
3675     sf->partition_search_type = FIXED_PARTITION;
3676   } else {
3677     if (cm->last_width != cm->width || cm->last_height != cm->height) {
3678       if (cpi->source_diff_var)
3679         vpx_free(cpi->source_diff_var);
3680
3681       CHECK_MEM_ERROR(cm, cpi->source_diff_var,
3682                       vpx_calloc(cm->MBs, sizeof(diff)));
3683     }
3684
3685     if (!cpi->frames_till_next_var_check)
3686       cpi->frames_till_next_var_check = set_var_thresh_from_histogram(cpi);
3687
3688     if (cpi->frames_till_next_var_check > 0) {
3689       sf->partition_search_type = FIXED_PARTITION;
3690       cpi->frames_till_next_var_check--;
3691     }
3692   }
3693 }
3694
3695 static int get_skip_encode_frame(const VP9_COMMON *cm, ThreadData *const td) {
3696   unsigned int intra_count = 0, inter_count = 0;
3697   int j;
3698
3699   for (j = 0; j < INTRA_INTER_CONTEXTS; ++j) {
3700     intra_count += td->counts->intra_inter[j][0];
3701     inter_count += td->counts->intra_inter[j][1];
3702   }
3703
3704   return (intra_count << 2) < inter_count &&
3705          cm->frame_type != KEY_FRAME &&
3706          cm->show_frame;
3707 }
3708
3709 void vp9_init_tile_data(VP9_COMP *cpi) {
3710   VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
3711   const int tile_cols = 1 << cm->log2_tile_cols;
3712   const int tile_rows = 1 << cm->log2_tile_rows;
3713   int tile_col, tile_row;
3714   TOKENEXTRA *pre_tok = cpi->tile_tok[0][0];
3715   int tile_tok = 0;
3716
3717   if (cpi->tile_data == NULL) {
3718     CHECK_MEM_ERROR(cm, cpi->tile_data,
3719         vpx_malloc(tile_cols * tile_rows * sizeof(*cpi->tile_data)));
3720     for (tile_row = 0; tile_row < tile_rows; ++tile_row)
3721       for (tile_col = 0; tile_col < tile_cols; ++tile_col) {
3722         TileDataEnc *tile_data =
3723             &cpi->tile_data[tile_row * tile_cols + tile_col];
3724         int i, j;
3725         for (i = 0; i < BLOCK_SIZES; ++i) {
3726           for (j = 0; j < MAX_MODES; ++j) {
3727             tile_data->thresh_freq_fact[i][j] = 32;
3728             tile_data->mode_map[i][j] = j;
3729           }
3730         }
3731       }
3732   }
3733
3734   for (tile_row = 0; tile_row < tile_rows; ++tile_row) {
3735     for (tile_col = 0; tile_col < tile_cols; ++tile_col) {
3736       TileInfo *tile_info =
3737           &cpi->tile_data[tile_row * tile_cols + tile_col].tile_info;
3738       vp9_tile_init(tile_info, cm, tile_row, tile_col);
3739
3740       cpi->tile_tok[tile_row][tile_col] = pre_tok + tile_tok;
3741       pre_tok = cpi->tile_tok[tile_row][tile_col];
3742       tile_tok = allocated_tokens(*tile_info);
3743     }
3744   }
3745 }
3746
3747 void vp9_encode_tile(VP9_COMP *cpi, ThreadData *td,
3748                      int tile_row, int tile_col) {
3749   VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
3750   const int tile_cols = 1 << cm->log2_tile_cols;
3751   TileDataEnc *this_tile =
3752       &cpi->tile_data[tile_row * tile_cols + tile_col];
3753   const TileInfo * const tile_info = &this_tile->tile_info;
3754   TOKENEXTRA *tok = cpi->tile_tok[tile_row][tile_col];
3755   int mi_row;
3756
3757   for (mi_row = tile_info->mi_row_start; mi_row < tile_info->mi_row_end;
3758        mi_row += MI_BLOCK_SIZE) {
3759     if (cpi->sf.use_nonrd_pick_mode)
3760       encode_nonrd_sb_row(cpi, td, this_tile, mi_row, &tok);
3761     else
3762       encode_rd_sb_row(cpi, td, this_tile, mi_row, &tok);
3763   }
3764   cpi->tok_count[tile_row][tile_col] =
3765       (unsigned int)(tok - cpi->tile_tok[tile_row][tile_col]);
3766   assert(tok - cpi->tile_tok[tile_row][tile_col] <=
3767       allocated_tokens(*tile_info));
3768 }
3769
3770 static void encode_tiles(VP9_COMP *cpi) {
3771   VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
3772   const int tile_cols = 1 << cm->log2_tile_cols;
3773   const int tile_rows = 1 << cm->log2_tile_rows;
3774   int tile_col, tile_row;
3775
3776   vp9_init_tile_data(cpi);
3777
3778   for (tile_row = 0; tile_row < tile_rows; ++tile_row)
3779     for (tile_col = 0; tile_col < tile_cols; ++tile_col)
3780       vp9_encode_tile(cpi, &cpi->td, tile_row, tile_col);
3781 }
3782
3783 #if CONFIG_FP_MB_STATS
3784 static int input_fpmb_stats(FIRSTPASS_MB_STATS *firstpass_mb_stats,
3785                             VP9_COMMON *cm, uint8_t **this_frame_mb_stats) {
3786   uint8_t *mb_stats_in = firstpass_mb_stats->mb_stats_start +
3787       cm->current_video_frame * cm->MBs * sizeof(uint8_t);
3788
3789   if (mb_stats_in > firstpass_mb_stats->mb_stats_end)
3790     return EOF;
3791
3792   *this_frame_mb_stats = mb_stats_in;
3793
3794   return 1;
3795 }
3796 #endif
3797
3798 static void encode_frame_internal(VP9_COMP *cpi) {
3799   SPEED_FEATURES *const sf = &cpi->sf;
3800   RD_OPT *const rd_opt = &cpi->rd;
3801   ThreadData *const td = &cpi->td;
3802   MACROBLOCK *const x = &td->mb;
3803   VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
3804   MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
3805   RD_COUNTS *const rdc = &cpi->td.rd_counts;
3806
3807   xd->mi = cm->mi;
3808   xd->mi[0].src_mi = &xd->mi[0];
3809
3810   vp9_zero(*td->counts);
3811   vp9_zero(rdc->coef_counts);
3812   vp9_zero(rdc->comp_pred_diff);
3813   vp9_zero(rdc->filter_diff);
3814   vp9_zero(rdc->tx_select_diff);
3815   vp9_zero(rd_opt->tx_select_threshes);
3816
3817   xd->lossless = cm->base_qindex == 0 &&
3818                  cm->y_dc_delta_q == 0 &&
3819                  cm->uv_dc_delta_q == 0 &&
3820                  cm->uv_ac_delta_q == 0;
3821
3822 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
3823   if (cm->use_highbitdepth)
3824     x->fwd_txm4x4 = xd->lossless ? vp9_highbd_fwht4x4 : vp9_highbd_fdct4x4;
3825   else
3826     x->fwd_txm4x4 = xd->lossless ? vp9_fwht4x4 : vp9_fdct4x4;
3827   x->highbd_itxm_add = xd->lossless ? vp9_highbd_iwht4x4_add :
3828                                       vp9_highbd_idct4x4_add;
3829 #else
3830   x->fwd_txm4x4 = xd->lossless ? vp9_fwht4x4 : vp9_fdct4x4;
3831 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
3832   x->itxm_add = xd->lossless ? vp9_iwht4x4_add : vp9_idct4x4_add;
3833
3834   if (xd->lossless)
3835     x->optimize = 0;
3836
3837   cm->tx_mode = select_tx_mode(cpi, xd);
3838
3839   vp9_frame_init_quantizer(cpi);
3840
3841   vp9_initialize_rd_consts(cpi);
3842   vp9_initialize_me_consts(cpi, x, cm->base_qindex);
3843   init_encode_frame_mb_context(cpi);
3844   cm->use_prev_frame_mvs = !cm->error_resilient_mode &&
3845                            cm->width == cm->last_width &&
3846                            cm->height == cm->last_height &&
3847                            !cm->intra_only &&
3848                            cm->last_show_frame;
3849   // Special case: set prev_mi to NULL when the previous mode info
3850   // context cannot be used.
3851   cm->prev_mi = cm->use_prev_frame_mvs ?
3852                 cm->prev_mip + cm->mi_stride + 1 : NULL;
3853
3854   x->quant_fp = cpi->sf.use_quant_fp;
3855   vp9_zero(x->skip_txfm);
3856   if (sf->use_nonrd_pick_mode) {
3857     // Initialize internal buffer pointers for rtc coding, where non-RD
3858     // mode decision is used and hence no buffer pointer swap needed.
3859     int i;
3860     struct macroblock_plane *const p = x->plane;
3861     struct macroblockd_plane *const pd = xd->plane;
3862     PICK_MODE_CONTEXT *ctx = &cpi->td.pc_root->none;
3863
3864     for (i = 0; i < MAX_MB_PLANE; ++i) {
3865       p[i].coeff = ctx->coeff_pbuf[i][0];
3866       p[i].qcoeff = ctx->qcoeff_pbuf[i][0];
3867       pd[i].dqcoeff = ctx->dqcoeff_pbuf[i][0];
3868       p[i].eobs = ctx->eobs_pbuf[i][0];
3869     }
3870     vp9_zero(x->zcoeff_blk);
3871
3872     if (sf->partition_search_type == SOURCE_VAR_BASED_PARTITION)
3873       source_var_based_partition_search_method(cpi);
3874   }
3875
3876   {
3877     struct vpx_usec_timer emr_timer;
3878     vpx_usec_timer_start(&emr_timer);
3879
3880 #if CONFIG_FP_MB_STATS
3881   if (cpi->use_fp_mb_stats) {
3882     input_fpmb_stats(&cpi->twopass.firstpass_mb_stats, cm,
3883                      &cpi->twopass.this_frame_mb_stats);
3884   }
3885 #endif
3886
3887     // If allowed, encoding tiles in parallel with one thread handling one tile.
3888     if (MIN(cpi->oxcf.max_threads, 1 << cm->log2_tile_cols) > 1)
3889       vp9_encode_tiles_mt(cpi);
3890     else
3891       encode_tiles(cpi);
3892
3893     vpx_usec_timer_mark(&emr_timer);
3894     cpi->time_encode_sb_row += vpx_usec_timer_elapsed(&emr_timer);
3895   }
3896
3897   sf->skip_encode_frame = sf->skip_encode_sb ?
3898       get_skip_encode_frame(cm, td) : 0;
3899
3900 #if 0
3901   // Keep record of the total distortion this time around for future use
3902   cpi->last_frame_distortion = cpi->frame_distortion;
3903 #endif
3904 }
3905
3906 static INTERP_FILTER get_interp_filter(
3907     const int64_t threshes[SWITCHABLE_FILTER_CONTEXTS], int is_alt_ref) {
3908   if (!is_alt_ref &&
3909       threshes[EIGHTTAP_SMOOTH] > threshes[EIGHTTAP] &&
3910       threshes[EIGHTTAP_SMOOTH] > threshes[EIGHTTAP_SHARP] &&
3911       threshes[EIGHTTAP_SMOOTH] > threshes[SWITCHABLE - 1]) {
3912     return EIGHTTAP_SMOOTH;
3913   } else if (threshes[EIGHTTAP_SHARP] > threshes[EIGHTTAP] &&
3914              threshes[EIGHTTAP_SHARP] > threshes[SWITCHABLE - 1]) {
3915     return EIGHTTAP_SHARP;
3916   } else if (threshes[EIGHTTAP] > threshes[SWITCHABLE - 1]) {
3917     return EIGHTTAP;
3918   } else {
3919     return SWITCHABLE;
3920   }
3921 }
3922
3923 void vp9_encode_frame(VP9_COMP *cpi) {
3924   VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
3925
3926   // In the longer term the encoder should be generalized to match the
3927   // decoder such that we allow compound where one of the 3 buffers has a
3928   // different sign bias and that buffer is then the fixed ref. However, this
3929   // requires further work in the rd loop. For now the only supported encoder
3930   // side behavior is where the ALT ref buffer has opposite sign bias to
3931   // the other two.
3932   if (!frame_is_intra_only(cm)) {
3933     if ((cm->ref_frame_sign_bias[ALTREF_FRAME] ==
3934              cm->ref_frame_sign_bias[GOLDEN_FRAME]) ||
3935         (cm->ref_frame_sign_bias[ALTREF_FRAME] ==
3936              cm->ref_frame_sign_bias[LAST_FRAME])) {
3937       cpi->allow_comp_inter_inter = 0;
3938     } else {
3939       cpi->allow_comp_inter_inter = 1;
3940       cm->comp_fixed_ref = ALTREF_FRAME;
3941       cm->comp_var_ref[0] = LAST_FRAME;
3942       cm->comp_var_ref[1] = GOLDEN_FRAME;
3943     }
3944   }
3945
3946   if (cpi->sf.frame_parameter_update) {
3947     int i;
3948     RD_OPT *const rd_opt = &cpi->rd;
3949     FRAME_COUNTS *counts = cpi->td.counts;
3950     RD_COUNTS *const rdc = &cpi->td.rd_counts;
3951
3952     // This code does a single RD pass over the whole frame assuming
3953     // either compound, single or hybrid prediction as per whatever has
3954     // worked best for that type of frame in the past.
3955     // It also predicts whether another coding mode would have worked
3956     // better that this coding mode. If that is the case, it remembers
3957     // that for subsequent frames.
3958     // It does the same analysis for transform size selection also.
3959     const MV_REFERENCE_FRAME frame_type = get_frame_type(cpi);
3960     int64_t *const mode_thrs = rd_opt->prediction_type_threshes[frame_type];
3961     int64_t *const filter_thrs = rd_opt->filter_threshes[frame_type];
3962     int *const tx_thrs = rd_opt->tx_select_threshes[frame_type];
3963     const int is_alt_ref = frame_type == ALTREF_FRAME;
3964
3965     /* prediction (compound, single or hybrid) mode selection */
3966     if (is_alt_ref || !cpi->allow_comp_inter_inter)
3967       cm->reference_mode = SINGLE_REFERENCE;
3968     else if (mode_thrs[COMPOUND_REFERENCE] > mode_thrs[SINGLE_REFERENCE] &&
3969              mode_thrs[COMPOUND_REFERENCE] >
3970                  mode_thrs[REFERENCE_MODE_SELECT] &&
3971              check_dual_ref_flags(cpi) &&
3972              cpi->static_mb_pct == 100)
3973       cm->reference_mode = COMPOUND_REFERENCE;
3974     else if (mode_thrs[SINGLE_REFERENCE] > mode_thrs[REFERENCE_MODE_SELECT])
3975       cm->reference_mode = SINGLE_REFERENCE;
3976     else
3977       cm->reference_mode = REFERENCE_MODE_SELECT;
3978
3979     if (cm->interp_filter == SWITCHABLE)
3980       cm->interp_filter = get_interp_filter(filter_thrs, is_alt_ref);
3981
3982     encode_frame_internal(cpi);
3983
3984     for (i = 0; i < REFERENCE_MODES; ++i)
3985       mode_thrs[i] = (mode_thrs[i] + rdc->comp_pred_diff[i] / cm->MBs) / 2;
3986
3987     for (i = 0; i < SWITCHABLE_FILTER_CONTEXTS; ++i)
3988       filter_thrs[i] = (filter_thrs[i] + rdc->filter_diff[i] / cm->MBs) / 2;
3989
3990     for (i = 0; i < TX_MODES; ++i) {
3991       int64_t pd = rdc->tx_select_diff[i];
3992       if (i == TX_MODE_SELECT)
3993         pd -= RDCOST(cpi->td.mb.rdmult, cpi->td.mb.rddiv, 2048 * (TX_SIZES - 1),
3994                      0);
3995       tx_thrs[i] = (tx_thrs[i] + (int)(pd / cm->MBs)) / 2;
3996     }
3997
3998     if (cm->reference_mode == REFERENCE_MODE_SELECT) {
3999       int single_count_zero = 0;
4000       int comp_count_zero = 0;
4001
4002       for (i = 0; i < COMP_INTER_CONTEXTS; i++) {
4003         single_count_zero += counts->comp_inter[i][0];
4004         comp_count_zero += counts->comp_inter[i][1];
4005       }
4006
4007       if (comp_count_zero == 0) {
4008         cm->reference_mode = SINGLE_REFERENCE;
4009         vp9_zero(counts->comp_inter);
4010       } else if (single_count_zero == 0) {
4011         cm->reference_mode = COMPOUND_REFERENCE;
4012         vp9_zero(counts->comp_inter);
4013       }
4014     }
4015
4016     if (cm->tx_mode == TX_MODE_SELECT) {
4017       int count4x4 = 0;
4018       int count8x8_lp = 0, count8x8_8x8p = 0;
4019       int count16x16_16x16p = 0, count16x16_lp = 0;
4020       int count32x32 = 0;
4021
4022       for (i = 0; i < TX_SIZE_CONTEXTS; ++i) {
4023         count4x4 += counts->tx.p32x32[i][TX_4X4];
4024         count4x4 += counts->tx.p16x16[i][TX_4X4];
4025         count4x4 += counts->tx.p8x8[i][TX_4X4];
4026
4027         count8x8_lp += counts->tx.p32x32[i][TX_8X8];
4028         count8x8_lp += counts->tx.p16x16[i][TX_8X8];
4029         count8x8_8x8p += counts->tx.p8x8[i][TX_8X8];
4030
4031         count16x16_16x16p += counts->tx.p16x16[i][TX_16X16];
4032         count16x16_lp += counts->tx.p32x32[i][TX_16X16];
4033         count32x32 += counts->tx.p32x32[i][TX_32X32];
4034       }
4035       if (count4x4 == 0 && count16x16_lp == 0 && count16x16_16x16p == 0 &&
4036           count32x32 == 0) {
4037         cm->tx_mode = ALLOW_8X8;
4038         reset_skip_tx_size(cm, TX_8X8);
4039       } else if (count8x8_8x8p == 0 && count16x16_16x16p == 0 &&
4040                  count8x8_lp == 0 && count16x16_lp == 0 && count32x32 == 0) {
4041         cm->tx_mode = ONLY_4X4;
4042         reset_skip_tx_size(cm, TX_4X4);
4043       } else if (count8x8_lp == 0 && count16x16_lp == 0 && count4x4 == 0) {
4044         cm->tx_mode = ALLOW_32X32;
4045       } else if (count32x32 == 0 && count8x8_lp == 0 && count4x4 == 0) {
4046         cm->tx_mode = ALLOW_16X16;
4047         reset_skip_tx_size(cm, TX_16X16);
4048       }
4049     }
4050   } else {
4051     cm->reference_mode = SINGLE_REFERENCE;
4052     encode_frame_internal(cpi);
4053   }
4054 }
4055
4056 static void sum_intra_stats(FRAME_COUNTS *counts, const MODE_INFO *mi) {
4057   const PREDICTION_MODE y_mode = mi->mbmi.mode;
4058   const PREDICTION_MODE uv_mode = mi->mbmi.uv_mode;
4059   const BLOCK_SIZE bsize = mi->mbmi.sb_type;
4060
4061   if (bsize < BLOCK_8X8) {
4062     int idx, idy;
4063     const int num_4x4_w = num_4x4_blocks_wide_lookup[bsize];
4064     const int num_4x4_h = num_4x4_blocks_high_lookup[bsize];
4065     for (idy = 0; idy < 2; idy += num_4x4_h)
4066       for (idx = 0; idx < 2; idx += num_4x4_w)
4067         ++counts->y_mode[0][mi->bmi[idy * 2 + idx].as_mode];
4068   } else {
4069     ++counts->y_mode[size_group_lookup[bsize]][y_mode];
4070   }
4071
4072   ++counts->uv_mode[y_mode][uv_mode];
4073 }
4074
4075 static void encode_superblock(VP9_COMP *cpi, ThreadData *td,
4076                               TOKENEXTRA **t, int output_enabled,
4077                               int mi_row, int mi_col, BLOCK_SIZE bsize,
4078                               PICK_MODE_CONTEXT *ctx) {
4079   VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
4080   MACROBLOCK *const x = &td->mb;
4081   MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
4082   MODE_INFO *mi_8x8 = xd->mi;
4083   MODE_INFO *mi = mi_8x8;
4084   MB_MODE_INFO *mbmi = &mi->mbmi;
4085   const int seg_skip = vp9_segfeature_active(&cm->seg, mbmi->segment_id,
4086                                              SEG_LVL_SKIP);
4087   const int mis = cm->mi_stride;
4088   const int mi_width = num_8x8_blocks_wide_lookup[bsize];
4089   const int mi_height = num_8x8_blocks_high_lookup[bsize];
4090
4091   x->skip_recode = !x->select_tx_size && mbmi->sb_type >= BLOCK_8X8 &&
4092                    cpi->oxcf.aq_mode != COMPLEXITY_AQ &&
4093                    cpi->oxcf.aq_mode != CYCLIC_REFRESH_AQ &&
4094                    cpi->sf.allow_skip_recode;
4095
4096   if (!x->skip_recode && !cpi->sf.use_nonrd_pick_mode)
4097     vpx_memset(x->skip_txfm, 0, sizeof(x->skip_txfm));
4098
4099   x->skip_optimize = ctx->is_coded;
4100   ctx->is_coded = 1;
4101   x->use_lp32x32fdct = cpi->sf.use_lp32x32fdct;
4102   x->skip_encode = (!output_enabled && cpi->sf.skip_encode_frame &&
4103                     x->q_index < QIDX_SKIP_THRESH);
4104
4105   if (x->skip_encode)
4106     return;
4107
4108   set_ref_ptrs(cm, xd, mbmi->ref_frame[0], mbmi->ref_frame[1]);
4109
4110   if (!is_inter_block(mbmi)) {
4111     int plane;
4112     mbmi->skip = 1;
4113     for (plane = 0; plane < MAX_MB_PLANE; ++plane)
4114       vp9_encode_intra_block_plane(x, MAX(bsize, BLOCK_8X8), plane);
4115     if (output_enabled)
4116       sum_intra_stats(td->counts, mi);
4117     vp9_tokenize_sb(cpi, td, t, !output_enabled, MAX(bsize, BLOCK_8X8));
4118   } else {
4119     int ref;
4120     const int is_compound = has_second_ref(mbmi);
4121     for (ref = 0; ref < 1 + is_compound; ++ref) {
4122       YV12_BUFFER_CONFIG *cfg = get_ref_frame_buffer(cpi,
4123                                                      mbmi->ref_frame[ref]);
4124       assert(cfg != NULL);
4125       vp9_setup_pre_planes(xd, ref, cfg, mi_row, mi_col,
4126                            &xd->block_refs[ref]->sf);
4127     }
4128     if (!(cpi->sf.reuse_inter_pred_sby && ctx->pred_pixel_ready) || seg_skip)
4129       vp9_build_inter_predictors_sby(xd, mi_row, mi_col, MAX(bsize, BLOCK_8X8));
4130
4131     vp9_build_inter_predictors_sbuv(xd, mi_row, mi_col, MAX(bsize, BLOCK_8X8));
4132
4133     vp9_encode_sb(x, MAX(bsize, BLOCK_8X8));
4134     vp9_tokenize_sb(cpi, td, t, !output_enabled, MAX(bsize, BLOCK_8X8));
4135   }
4136
4137   if (output_enabled) {
4138     if (cm->tx_mode == TX_MODE_SELECT &&
4139         mbmi->sb_type >= BLOCK_8X8  &&
4140         !(is_inter_block(mbmi) && (mbmi->skip || seg_skip))) {
4141       ++get_tx_counts(max_txsize_lookup[bsize], vp9_get_tx_size_context(xd),
4142                       &td->counts->tx)[mbmi->tx_size];
4143     } else {
4144       int x, y;
4145       TX_SIZE tx_size;
4146       // The new intra coding scheme requires no change of transform size
4147       if (is_inter_block(&mi->mbmi)) {
4148         tx_size = MIN(tx_mode_to_biggest_tx_size[cm->tx_mode],
4149                       max_txsize_lookup[bsize]);
4150       } else {
4151         tx_size = (bsize >= BLOCK_8X8) ? mbmi->tx_size : TX_4X4;
4152       }
4153
4154       for (y = 0; y < mi_height; y++)
4155         for (x = 0; x < mi_width; x++)
4156           if (mi_col + x < cm->mi_cols && mi_row + y < cm->mi_rows)
4157             mi_8x8[mis * y + x].src_mi->mbmi.tx_size = tx_size;
4158     }
4159     ++td->counts->tx.tx_totals[mbmi->tx_size];
4160     ++td->counts->tx.tx_totals[get_uv_tx_size(mbmi, &xd->plane[1])];
4161   }
4162 }