granicus.if.org Git - libvpx/blob - vp9/encoder/vp9_encoder.h

   1 /*
   2  *  Copyright (c) 2010 The WebM project authors. All Rights Reserved.
   3  *
   4  *  Use of this source code is governed by a BSD-style license
   5  *  that can be found in the LICENSE file in the root of the source
   6  *  tree. An additional intellectual property rights grant can be found
   7  *  in the file PATENTS.  All contributing project authors may
   8  *  be found in the AUTHORS file in the root of the source tree.
   9  */
  10
  11 #ifndef VP9_ENCODER_VP9_ENCODER_H_
  12 #define VP9_ENCODER_VP9_ENCODER_H_
  13
  14 #include <stdio.h>
  15
  16 #include "./vpx_config.h"
  17 #include "vpx/internal/vpx_codec_internal.h"
  18 #include "vpx/vp8cx.h"
  19 #if CONFIG_INTERNAL_STATS
  20 #include "vpx_dsp/ssim.h"
  21 #endif
  22 #include "vpx_dsp/variance.h"
  23 #include "vpx_ports/system_state.h"
  24 #include "vpx_util/vpx_thread.h"
  25
  26 #include "vp9/common/vp9_alloccommon.h"
  27 #include "vp9/common/vp9_ppflags.h"
  28 #include "vp9/common/vp9_entropymode.h"
  29 #include "vp9/common/vp9_thread_common.h"
  30 #include "vp9/common/vp9_onyxc_int.h"
  31
  32 #include "vp9/encoder/vp9_alt_ref_aq.h"
  33 #include "vp9/encoder/vp9_aq_cyclicrefresh.h"
  34 #include "vp9/encoder/vp9_context_tree.h"
  35 #include "vp9/encoder/vp9_encodemb.h"
  36 #include "vp9/encoder/vp9_ethread.h"
  37 #include "vp9/encoder/vp9_firstpass.h"
  38 #include "vp9/encoder/vp9_job_queue.h"
  39 #include "vp9/encoder/vp9_lookahead.h"
  40 #include "vp9/encoder/vp9_mbgraph.h"
  41 #include "vp9/encoder/vp9_mcomp.h"
  42 #include "vp9/encoder/vp9_noise_estimate.h"
  43 #include "vp9/encoder/vp9_quantize.h"
  44 #include "vp9/encoder/vp9_ratectrl.h"
  45 #include "vp9/encoder/vp9_rd.h"
  46 #include "vp9/encoder/vp9_speed_features.h"
  47 #include "vp9/encoder/vp9_svc_layercontext.h"
  48 #include "vp9/encoder/vp9_tokenize.h"
  49
  50 #if CONFIG_VP9_TEMPORAL_DENOISING
  51 #include "vp9/encoder/vp9_denoiser.h"
  52 #endif
  53
  54 #ifdef __cplusplus
  55 extern "C" {
  56 #endif
  57
  58 // vp9 uses 10,000,000 ticks/second as time stamp
  59 #define TICKS_PER_SEC 10000000
  60
  61 typedef struct {
  62   int nmvjointcost[MV_JOINTS];
  63   int nmvcosts[2][MV_VALS];
  64   int nmvcosts_hp[2][MV_VALS];
  65
  66   vpx_prob segment_pred_probs[PREDICTION_PROBS];
  67
  68   unsigned char *last_frame_seg_map_copy;
  69
  70   // 0 = Intra, Last, GF, ARF
  71   signed char last_ref_lf_deltas[MAX_REF_LF_DELTAS];
  72   // 0 = ZERO_MV, MV
  73   signed char last_mode_lf_deltas[MAX_MODE_LF_DELTAS];
  74
  75   FRAME_CONTEXT fc;
  76 } CODING_CONTEXT;
  77
  78 typedef enum {
  79   // encode_breakout is disabled.
  80   ENCODE_BREAKOUT_DISABLED = 0,
  81   // encode_breakout is enabled.
  82   ENCODE_BREAKOUT_ENABLED = 1,
  83   // encode_breakout is enabled with small max_thresh limit.
  84   ENCODE_BREAKOUT_LIMITED = 2
  85 } ENCODE_BREAKOUT_TYPE;
  86
  87 typedef enum {
  88   NORMAL = 0,
  89   FOURFIVE = 1,
  90   THREEFIVE = 2,
  91   ONETWO = 3
  92 } VPX_SCALING;
  93
  94 typedef enum {
  95   // Good Quality Fast Encoding. The encoder balances quality with the amount of
  96   // time it takes to encode the output. Speed setting controls how fast.
  97   GOOD,
  98
  99   // The encoder places priority on the quality of the output over encoding
 100   // speed. The output is compressed at the highest possible quality. This
 101   // option takes the longest amount of time to encode. Speed setting ignored.
 102   BEST,
 103
 104   // Realtime/Live Encoding. This mode is optimized for realtime encoding (for
 105   // example, capturing a television signal or feed from a live camera). Speed
 106   // setting controls how fast.
 107   REALTIME
 108 } MODE;
 109
 110 typedef enum {
 111   FRAMEFLAGS_KEY = 1 << 0,
 112   FRAMEFLAGS_GOLDEN = 1 << 1,
 113   FRAMEFLAGS_ALTREF = 1 << 2,
 114 } FRAMETYPE_FLAGS;
 115
 116 typedef enum {
 117   NO_AQ = 0,
 118   VARIANCE_AQ = 1,
 119   COMPLEXITY_AQ = 2,
 120   CYCLIC_REFRESH_AQ = 3,
 121   EQUATOR360_AQ = 4,
 122   // AQ based on lookahead temporal
 123   // variance (only valid for altref frames)
 124   LOOKAHEAD_AQ = 5,
 125   AQ_MODE_COUNT  // This should always be the last member of the enum
 126 } AQ_MODE;
 127
 128 typedef enum {
 129   RESIZE_NONE = 0,    // No frame resizing allowed (except for SVC).
 130   RESIZE_FIXED = 1,   // All frames are coded at the specified dimension.
 131   RESIZE_DYNAMIC = 2  // Coded size of each frame is determined by the codec.
 132 } RESIZE_TYPE;
 133
 134 typedef enum {
 135   kInvalid = 0,
 136   kLowSadLowSumdiff = 1,
 137   kLowSadHighSumdiff = 2,
 138   kHighSadLowSumdiff = 3,
 139   kHighSadHighSumdiff = 4,
 140   kLowVarHighSumdiff = 5,
 141 } CONTENT_STATE_SB;
 142
 143 typedef struct VP9EncoderConfig {
 144   BITSTREAM_PROFILE profile;
 145   vpx_bit_depth_t bit_depth;     // Codec bit-depth.
 146   int width;                     // width of data passed to the compressor
 147   int height;                    // height of data passed to the compressor
 148   unsigned int input_bit_depth;  // Input bit depth.
 149   double init_framerate;         // set to passed in framerate
 150   int64_t target_bandwidth;      // bandwidth to be used in bits per second
 151
 152   int noise_sensitivity;  // pre processing blur: recommendation 0
 153   int sharpness;          // sharpening output: recommendation 0:
 154   int speed;
 155   // maximum allowed bitrate for any intra frame in % of bitrate target.
 156   unsigned int rc_max_intra_bitrate_pct;
 157   // maximum allowed bitrate for any inter frame in % of bitrate target.
 158   unsigned int rc_max_inter_bitrate_pct;
 159   // percent of rate boost for golden frame in CBR mode.
 160   unsigned int gf_cbr_boost_pct;
 161
 162   MODE mode;
 163   int pass;
 164
 165   // Key Framing Operations
 166   int auto_key;  // autodetect cut scenes and set the keyframes
 167   int key_freq;  // maximum distance to key frame.
 168
 169   int lag_in_frames;  // how many frames lag before we start encoding
 170
 171   // ----------------------------------------------------------------
 172   // DATARATE CONTROL OPTIONS
 173
 174   // vbr, cbr, constrained quality or constant quality
 175   enum vpx_rc_mode rc_mode;
 176
 177   // buffer targeting aggressiveness
 178   int under_shoot_pct;
 179   int over_shoot_pct;
 180
 181   // buffering parameters
 182   int64_t starting_buffer_level_ms;
 183   int64_t optimal_buffer_level_ms;
 184   int64_t maximum_buffer_size_ms;
 185
 186   // Frame drop threshold.
 187   int drop_frames_water_mark;
 188
 189   // controlling quality
 190   int fixed_q;
 191   int worst_allowed_q;
 192   int best_allowed_q;
 193   int cq_level;
 194   AQ_MODE aq_mode;  // Adaptive Quantization mode
 195
 196   // Special handling of Adaptive Quantization for AltRef frames
 197   int alt_ref_aq;
 198
 199   // Internal frame size scaling.
 200   RESIZE_TYPE resize_mode;
 201   int scaled_frame_width;
 202   int scaled_frame_height;
 203
 204   // Enable feature to reduce the frame quantization every x frames.
 205   int frame_periodic_boost;
 206
 207   // two pass datarate control
 208   int two_pass_vbrbias;  // two pass datarate control tweaks
 209   int two_pass_vbrmin_section;
 210   int two_pass_vbrmax_section;
 211   // END DATARATE CONTROL OPTIONS
 212   // ----------------------------------------------------------------
 213
 214   // Spatial and temporal scalability.
 215   int ss_number_layers;  // Number of spatial layers.
 216   int ts_number_layers;  // Number of temporal layers.
 217   // Bitrate allocation for spatial layers.
 218   int layer_target_bitrate[VPX_MAX_LAYERS];
 219   int ss_target_bitrate[VPX_SS_MAX_LAYERS];
 220   int ss_enable_auto_arf[VPX_SS_MAX_LAYERS];
 221   // Bitrate allocation (CBR mode) and framerate factor, for temporal layers.
 222   int ts_rate_decimator[VPX_TS_MAX_LAYERS];
 223
 224   int enable_auto_arf;
 225
 226   int encode_breakout;  // early breakout : for video conf recommend 800
 227
 228   /* Bitfield defining the error resiliency features to enable.
 229    * Can provide decodable frames after losses in previous
 230    * frames and decodable partitions after losses in the same frame.
 231    */
 232   unsigned int error_resilient_mode;
 233
 234   /* Bitfield defining the parallel decoding mode where the
 235    * decoding in successive frames may be conducted in parallel
 236    * just by decoding the frame headers.
 237    */
 238   unsigned int frame_parallel_decoding_mode;
 239
 240   int arnr_max_frames;
 241   int arnr_strength;
 242
 243   int min_gf_interval;
 244   int max_gf_interval;
 245
 246   int tile_columns;
 247   int tile_rows;
 248
 249   int max_threads;
 250
 251   unsigned int target_level;
 252
 253   vpx_fixed_buf_t two_pass_stats_in;
 254   struct vpx_codec_pkt_list *output_pkt_list;
 255
 256 #if CONFIG_FP_MB_STATS
 257   vpx_fixed_buf_t firstpass_mb_stats_in;
 258 #endif
 259
 260   vp8e_tuning tuning;
 261   vp9e_tune_content content;
 262 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 263   int use_highbitdepth;
 264 #endif
 265   vpx_color_space_t color_space;
 266   vpx_color_range_t color_range;
 267   int render_width;
 268   int render_height;
 269   VP9E_TEMPORAL_LAYERING_MODE temporal_layering_mode;
 270
 271   int row_mt;
 272   unsigned int motion_vector_unit_test;
 273 } VP9EncoderConfig;
 274
 275 static INLINE int is_lossless_requested(const VP9EncoderConfig *cfg) {
 276   return cfg->best_allowed_q == 0 && cfg->worst_allowed_q == 0;
 277 }
 278
 279 // TODO(jingning) All spatially adaptive variables should go to TileDataEnc.
 280 typedef struct TileDataEnc {
 281   TileInfo tile_info;
 282   int thresh_freq_fact[BLOCK_SIZES][MAX_MODES];
 283   int mode_map[BLOCK_SIZES][MAX_MODES];
 284   FIRSTPASS_DATA fp_data;
 285   VP9RowMTSync row_mt_sync;
 286
 287   // Used for adaptive_rd_thresh with row multithreading
 288   int *row_base_thresh_freq_fact;
 289 } TileDataEnc;
 290
 291 typedef struct RowMTInfo {
 292   JobQueueHandle job_queue_hdl;
 293 #if CONFIG_MULTITHREAD
 294   pthread_mutex_t job_mutex;
 295 #endif
 296 } RowMTInfo;
 297
 298 typedef struct {
 299   TOKENEXTRA *start;
 300   TOKENEXTRA *stop;
 301   unsigned int count;
 302 } TOKENLIST;
 303
 304 typedef struct MultiThreadHandle {
 305   int allocated_tile_rows;
 306   int allocated_tile_cols;
 307   int allocated_vert_unit_rows;
 308
 309   // Frame level params
 310   int num_tile_vert_sbs[MAX_NUM_TILE_ROWS];
 311
 312   // Job Queue structure and handles
 313   JobQueue *job_queue;
 314
 315   int jobs_per_tile_col;
 316
 317   RowMTInfo row_mt_info[MAX_NUM_TILE_COLS];
 318   int thread_id_to_tile_id[MAX_NUM_THREADS];  // Mapping of threads to tiles
 319 } MultiThreadHandle;
 320
 321 typedef struct RD_COUNTS {
 322   vp9_coeff_count coef_counts[TX_SIZES][PLANE_TYPES];
 323   int64_t comp_pred_diff[REFERENCE_MODES];
 324   int64_t filter_diff[SWITCHABLE_FILTER_CONTEXTS];
 325 } RD_COUNTS;
 326
 327 typedef struct ThreadData {
 328   MACROBLOCK mb;
 329   RD_COUNTS rd_counts;
 330   FRAME_COUNTS *counts;
 331
 332   PICK_MODE_CONTEXT *leaf_tree;
 333   PC_TREE *pc_tree;
 334   PC_TREE *pc_root;
 335 } ThreadData;
 336
 337 struct EncWorkerData;
 338
 339 typedef struct ActiveMap {
 340   int enabled;
 341   int update;
 342   unsigned char *map;
 343 } ActiveMap;
 344
 345 typedef enum { Y, U, V, ALL } STAT_TYPE;
 346
 347 typedef struct IMAGE_STAT {
 348   double stat[ALL + 1];
 349   double worst;
 350 } ImageStat;
 351
 352 // Kf noise filtering currently disabled by default in build.
 353 // #define ENABLE_KF_DENOISE 1
 354
 355 #define CPB_WINDOW_SIZE 4
 356 #define FRAME_WINDOW_SIZE 128
 357 #define SAMPLE_RATE_GRACE_P 0.015
 358 #define VP9_LEVELS 14
 359
 360 typedef enum {
 361   LEVEL_UNKNOWN = 0,
 362   LEVEL_1 = 10,
 363   LEVEL_1_1 = 11,
 364   LEVEL_2 = 20,
 365   LEVEL_2_1 = 21,
 366   LEVEL_3 = 30,
 367   LEVEL_3_1 = 31,
 368   LEVEL_4 = 40,
 369   LEVEL_4_1 = 41,
 370   LEVEL_5 = 50,
 371   LEVEL_5_1 = 51,
 372   LEVEL_5_2 = 52,
 373   LEVEL_6 = 60,
 374   LEVEL_6_1 = 61,
 375   LEVEL_6_2 = 62,
 376   LEVEL_MAX = 255
 377 } VP9_LEVEL;
 378
 379 typedef struct {
 380   VP9_LEVEL level;
 381   uint64_t max_luma_sample_rate;
 382   uint32_t max_luma_picture_size;
 383   double average_bitrate;  // in kilobits per second
 384   double max_cpb_size;     // in kilobits
 385   double compression_ratio;
 386   uint8_t max_col_tiles;
 387   uint32_t min_altref_distance;
 388   uint8_t max_ref_frame_buffers;
 389 } Vp9LevelSpec;
 390
 391 extern const Vp9LevelSpec vp9_level_defs[VP9_LEVELS];
 392
 393 typedef struct {
 394   int64_t ts;  // timestamp
 395   uint32_t luma_samples;
 396   uint32_t size;  // in bytes
 397 } FrameRecord;
 398
 399 typedef struct {
 400   FrameRecord buf[FRAME_WINDOW_SIZE];
 401   uint8_t start;
 402   uint8_t len;
 403 } FrameWindowBuffer;
 404
 405 typedef struct {
 406   uint8_t seen_first_altref;
 407   uint32_t frames_since_last_altref;
 408   uint64_t total_compressed_size;
 409   uint64_t total_uncompressed_size;
 410   double time_encoded;  // in seconds
 411   FrameWindowBuffer frame_window_buffer;
 412   int ref_refresh_map;
 413 } Vp9LevelStats;
 414
 415 typedef struct {
 416   Vp9LevelStats level_stats;
 417   Vp9LevelSpec level_spec;
 418 } Vp9LevelInfo;
 419
 420 typedef enum {
 421   BITRATE_TOO_LARGE = 0,
 422   LUMA_PIC_SIZE_TOO_LARGE = 1,
 423   LUMA_SAMPLE_RATE_TOO_LARGE = 2,
 424   CPB_TOO_LARGE = 3,
 425   COMPRESSION_RATIO_TOO_SMALL = 4,
 426   TOO_MANY_COLUMN_TILE = 5,
 427   ALTREF_DIST_TOO_SMALL = 6,
 428   TOO_MANY_REF_BUFFER = 7,
 429   TARGET_LEVEL_FAIL_IDS = 8
 430 } TARGET_LEVEL_FAIL_ID;
 431
 432 typedef struct {
 433   int8_t level_index;
 434   uint8_t rc_config_updated;
 435   uint8_t fail_flag;
 436   int max_frame_size;   // in bits
 437   double max_cpb_size;  // in bits
 438 } LevelConstraint;
 439
 440 typedef struct ARNRFilterData {
 441   YV12_BUFFER_CONFIG *frames[MAX_LAG_BUFFERS];
 442   int strength;
 443   int frame_count;
 444   int alt_ref_index;
 445   struct scale_factors sf;
 446 } ARNRFilterData;
 447
 448 typedef struct VP9_COMP {
 449   QUANTS quants;
 450   ThreadData td;
 451   MB_MODE_INFO_EXT *mbmi_ext_base;
 452   DECLARE_ALIGNED(16, int16_t, y_dequant[QINDEX_RANGE][8]);
 453   DECLARE_ALIGNED(16, int16_t, uv_dequant[QINDEX_RANGE][8]);
 454   VP9_COMMON common;
 455   VP9EncoderConfig oxcf;
 456   struct lookahead_ctx *lookahead;
 457   struct lookahead_entry *alt_ref_source;
 458
 459   YV12_BUFFER_CONFIG *Source;
 460   YV12_BUFFER_CONFIG *Last_Source;  // NULL for first frame and alt_ref frames
 461   YV12_BUFFER_CONFIG *un_scaled_source;
 462   YV12_BUFFER_CONFIG scaled_source;
 463   YV12_BUFFER_CONFIG *unscaled_last_source;
 464   YV12_BUFFER_CONFIG scaled_last_source;
 465 #ifdef ENABLE_KF_DENOISE
 466   YV12_BUFFER_CONFIG raw_unscaled_source;
 467   YV12_BUFFER_CONFIG raw_scaled_source;
 468 #endif
 469   YV12_BUFFER_CONFIG *raw_source_frame;
 470
 471   TileDataEnc *tile_data;
 472   int allocated_tiles;  // Keep track of memory allocated for tiles.
 473
 474   // For a still frame, this flag is set to 1 to skip partition search.
 475   int partition_search_skippable_frame;
 476
 477   int scaled_ref_idx[MAX_REF_FRAMES];
 478   int lst_fb_idx;
 479   int gld_fb_idx;
 480   int alt_fb_idx;
 481
 482   int refresh_last_frame;
 483   int refresh_golden_frame;
 484   int refresh_alt_ref_frame;
 485
 486   int ext_refresh_frame_flags_pending;
 487   int ext_refresh_last_frame;
 488   int ext_refresh_golden_frame;
 489   int ext_refresh_alt_ref_frame;
 490
 491   int ext_refresh_frame_context_pending;
 492   int ext_refresh_frame_context;
 493
 494   YV12_BUFFER_CONFIG last_frame_uf;
 495
 496   TOKENEXTRA *tile_tok[4][1 << 6];
 497   uint32_t tok_count[4][1 << 6];
 498   TOKENLIST *tplist[4][1 << 6];
 499
 500   // Ambient reconstruction err target for force key frames
 501   int64_t ambient_err;
 502
 503   RD_OPT rd;
 504
 505   CODING_CONTEXT coding_context;
 506
 507   int *nmvcosts[2];
 508   int *nmvcosts_hp[2];
 509   int *nmvsadcosts[2];
 510   int *nmvsadcosts_hp[2];
 511
 512   int64_t last_time_stamp_seen;
 513   int64_t last_end_time_stamp_seen;
 514   int64_t first_time_stamp_ever;
 515
 516   RATE_CONTROL rc;
 517   double framerate;
 518
 519   int interp_filter_selected[MAX_REF_FRAMES][SWITCHABLE];
 520
 521   struct vpx_codec_pkt_list *output_pkt_list;
 522
 523   MBGRAPH_FRAME_STATS mbgraph_stats[MAX_LAG_BUFFERS];
 524   int mbgraph_n_frames;  // number of frames filled in the above
 525   int static_mb_pct;     // % forced skip mbs by segmentation
 526   int ref_frame_flags;
 527
 528   SPEED_FEATURES sf;
 529
 530   uint32_t max_mv_magnitude;
 531   int mv_step_param;
 532
 533   int allow_comp_inter_inter;
 534
 535   // Default value is 1. From first pass stats, encode_breakout may be disabled.
 536   ENCODE_BREAKOUT_TYPE allow_encode_breakout;
 537
 538   // Get threshold from external input. A suggested threshold is 800 for HD
 539   // clips, and 300 for < HD clips.
 540   int encode_breakout;
 541
 542   uint8_t *segmentation_map;
 543
 544   // segment threashold for encode breakout
 545   int segment_encode_breakout[MAX_SEGMENTS];
 546
 547   CYCLIC_REFRESH *cyclic_refresh;
 548   ActiveMap active_map;
 549
 550   fractional_mv_step_fp *find_fractional_mv_step;
 551   vp9_full_search_fn_t full_search_sad;
 552   vp9_diamond_search_fn_t diamond_search_sad;
 553   vp9_variance_fn_ptr_t fn_ptr[BLOCK_SIZES];
 554   uint64_t time_receive_data;
 555   uint64_t time_compress_data;
 556   uint64_t time_pick_lpf;
 557   uint64_t time_encode_sb_row;
 558
 559 #if CONFIG_FP_MB_STATS
 560   int use_fp_mb_stats;
 561 #endif
 562
 563   TWO_PASS twopass;
 564
 565   // Force recalculation of segment_ids for each mode info
 566   uint8_t force_update_segmentation;
 567
 568   YV12_BUFFER_CONFIG alt_ref_buffer;
 569
 570   // class responsible for adaptive
 571   // quantization of altref frames
 572   struct ALT_REF_AQ *alt_ref_aq;
 573
 574 #if CONFIG_INTERNAL_STATS
 575   unsigned int mode_chosen_counts[MAX_MODES];
 576
 577   int count;
 578   uint64_t total_sq_error;
 579   uint64_t total_samples;
 580   ImageStat psnr;
 581
 582   uint64_t totalp_sq_error;
 583   uint64_t totalp_samples;
 584   ImageStat psnrp;
 585
 586   double total_blockiness;
 587   double worst_blockiness;
 588
 589   int bytes;
 590   double summed_quality;
 591   double summed_weights;
 592   double summedp_quality;
 593   double summedp_weights;
 594   unsigned int tot_recode_hits;
 595   double worst_ssim;
 596
 597   ImageStat ssimg;
 598   ImageStat fastssim;
 599   ImageStat psnrhvs;
 600
 601   int b_calculate_ssimg;
 602   int b_calculate_blockiness;
 603
 604   int b_calculate_consistency;
 605
 606   double total_inconsistency;
 607   double worst_consistency;
 608   Ssimv *ssim_vars;
 609   Metrics metrics;
 610 #endif
 611   int b_calculate_psnr;
 612
 613   int droppable;
 614
 615   int initial_width;
 616   int initial_height;
 617   int initial_mbs;  // Number of MBs in the full-size frame; to be used to
 618                     // normalize the firstpass stats. This will differ from the
 619                     // number of MBs in the current frame when the frame is
 620                     // scaled.
 621
 622   int use_svc;
 623
 624   SVC svc;
 625
 626   // Store frame variance info in SOURCE_VAR_BASED_PARTITION search type.
 627   diff *source_diff_var;
 628   // The threshold used in SOURCE_VAR_BASED_PARTITION search type.
 629   unsigned int source_var_thresh;
 630   int frames_till_next_var_check;
 631
 632   int frame_flags;
 633
 634   search_site_config ss_cfg;
 635
 636   int mbmode_cost[INTRA_MODES];
 637   unsigned int inter_mode_cost[INTER_MODE_CONTEXTS][INTER_MODES];
 638   int intra_uv_mode_cost[FRAME_TYPES][INTRA_MODES][INTRA_MODES];
 639   int y_mode_costs[INTRA_MODES][INTRA_MODES][INTRA_MODES];
 640   int switchable_interp_costs[SWITCHABLE_FILTER_CONTEXTS][SWITCHABLE_FILTERS];
 641   int partition_cost[PARTITION_CONTEXTS][PARTITION_TYPES];
 642
 643   int multi_arf_allowed;
 644   int multi_arf_enabled;
 645   int multi_arf_last_grp_enabled;
 646
 647 #if CONFIG_VP9_TEMPORAL_DENOISING
 648   VP9_DENOISER denoiser;
 649 #endif
 650
 651   int resize_pending;
 652   RESIZE_STATE resize_state;
 653   int external_resize;
 654   int resize_scale_num;
 655   int resize_scale_den;
 656   int resize_avg_qp;
 657   int resize_buffer_underflow;
 658   int resize_count;
 659
 660   int use_skin_detection;
 661
 662   int target_level;
 663
 664   NOISE_ESTIMATE noise_estimate;
 665
 666   // Count on how many consecutive times a block uses small/zeromv for encoding.
 667   uint8_t *consec_zero_mv;
 668
 669   // VAR_BASED_PARTITION thresholds
 670   // 0 - threshold_64x64; 1 - threshold_32x32;
 671   // 2 - threshold_16x16; 3 - vbp_threshold_8x8;
 672   int64_t vbp_thresholds[4];
 673   int64_t vbp_threshold_minmax;
 674   int64_t vbp_threshold_sad;
 675   // Threshold used for partition copy
 676   int64_t vbp_threshold_copy;
 677   BLOCK_SIZE vbp_bsize_min;
 678
 679   // Multi-threading
 680   int num_workers;
 681   VPxWorker *workers;
 682   struct EncWorkerData *tile_thr_data;
 683   VP9LfSync lf_row_sync;
 684   struct VP9BitstreamWorkerData *vp9_bitstream_worker_data;
 685
 686   int keep_level_stats;
 687   Vp9LevelInfo level_info;
 688   MultiThreadHandle multi_thread_ctxt;
 689   void (*row_mt_sync_read_ptr)(VP9RowMTSync *const, int, int);
 690   void (*row_mt_sync_write_ptr)(VP9RowMTSync *const, int, int, const int);
 691   ARNRFilterData arnr_filter_data;
 692
 693   int row_mt;
 694   unsigned int row_mt_bit_exact;
 695
 696   // Previous Partition Info
 697   BLOCK_SIZE *prev_partition;
 698   int8_t *prev_segment_id;
 699   // Used to save the status of whether a block has a low variance in
 700   // choose_partitioning. 0 for 64x64, 1~2 for 64x32, 3~4 for 32x64, 5~8 for
 701   // 32x32, 9~24 for 16x16.
 702   // This is for the last frame and is copied to the current frame
 703   // when partition copy happens.
 704   uint8_t *prev_variance_low;
 705   uint8_t *copied_frame_cnt;
 706   uint8_t max_copied_frame;
 707
 708   // For each superblock: keeps track of the last time (in frame distance) the
 709   // the superblock did not have low source sad.
 710   uint8_t *content_state_sb_fd;
 711
 712   int compute_source_sad_onepass;
 713
 714   LevelConstraint level_constraint;
 715 } VP9_COMP;
 716
 717 void vp9_initialize_enc(void);
 718
 719 struct VP9_COMP *vp9_create_compressor(VP9EncoderConfig *oxcf,
 720                                        BufferPool *const pool);
 721 void vp9_remove_compressor(VP9_COMP *cpi);
 722
 723 void vp9_change_config(VP9_COMP *cpi, const VP9EncoderConfig *oxcf);
 724
 725 // receive a frames worth of data. caller can assume that a copy of this
 726 // frame is made and not just a copy of the pointer..
 727 int vp9_receive_raw_frame(VP9_COMP *cpi, vpx_enc_frame_flags_t frame_flags,
 728                           YV12_BUFFER_CONFIG *sd, int64_t time_stamp,
 729                           int64_t end_time_stamp);
 730
 731 int vp9_get_compressed_data(VP9_COMP *cpi, unsigned int *frame_flags,
 732                             size_t *size, uint8_t *dest, int64_t *time_stamp,
 733                             int64_t *time_end, int flush);
 734
 735 int vp9_get_preview_raw_frame(VP9_COMP *cpi, YV12_BUFFER_CONFIG *dest,
 736                               vp9_ppflags_t *flags);
 737
 738 int vp9_use_as_reference(VP9_COMP *cpi, int ref_frame_flags);
 739
 740 void vp9_update_reference(VP9_COMP *cpi, int ref_frame_flags);
 741
 742 int vp9_copy_reference_enc(VP9_COMP *cpi, VP9_REFFRAME ref_frame_flag,
 743                            YV12_BUFFER_CONFIG *sd);
 744
 745 int vp9_set_reference_enc(VP9_COMP *cpi, VP9_REFFRAME ref_frame_flag,
 746                           YV12_BUFFER_CONFIG *sd);
 747
 748 int vp9_update_entropy(VP9_COMP *cpi, int update);
 749
 750 int vp9_set_active_map(VP9_COMP *cpi, unsigned char *map, int rows, int cols);
 751
 752 int vp9_get_active_map(VP9_COMP *cpi, unsigned char *map, int rows, int cols);
 753
 754 int vp9_set_internal_size(VP9_COMP *cpi, VPX_SCALING horiz_mode,
 755                           VPX_SCALING vert_mode);
 756
 757 int vp9_set_size_literal(VP9_COMP *cpi, unsigned int width,
 758                          unsigned int height);
 759
 760 void vp9_set_svc(VP9_COMP *cpi, int use_svc);
 761
 762 int vp9_get_quantizer(struct VP9_COMP *cpi);
 763
 764 static INLINE int frame_is_kf_gf_arf(const VP9_COMP *cpi) {
 765   return frame_is_intra_only(&cpi->common) || cpi->refresh_alt_ref_frame ||
 766          (cpi->refresh_golden_frame && !cpi->rc.is_src_frame_alt_ref);
 767 }
 768
 769 static INLINE int get_ref_frame_map_idx(const VP9_COMP *cpi,
 770                                         MV_REFERENCE_FRAME ref_frame) {
 771   if (ref_frame == LAST_FRAME) {
 772     return cpi->lst_fb_idx;
 773   } else if (ref_frame == GOLDEN_FRAME) {
 774     return cpi->gld_fb_idx;
 775   } else {
 776     return cpi->alt_fb_idx;
 777   }
 778 }
 779
 780 static INLINE int get_ref_frame_buf_idx(const VP9_COMP *const cpi,
 781                                         int ref_frame) {
 782   const VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
 783   const int map_idx = get_ref_frame_map_idx(cpi, ref_frame);
 784   return (map_idx != INVALID_IDX) ? cm->ref_frame_map[map_idx] : INVALID_IDX;
 785 }
 786
 787 static INLINE YV12_BUFFER_CONFIG *get_ref_frame_buffer(
 788     VP9_COMP *cpi, MV_REFERENCE_FRAME ref_frame) {
 789   VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
 790   const int buf_idx = get_ref_frame_buf_idx(cpi, ref_frame);
 791   return buf_idx != INVALID_IDX ? &cm->buffer_pool->frame_bufs[buf_idx].buf
 792                                 : NULL;
 793 }
 794
 795 static INLINE int get_token_alloc(int mb_rows, int mb_cols) {
 796   // TODO(JBB): double check we can't exceed this token count if we have a
 797   // 32x32 transform crossing a boundary at a multiple of 16.
 798   // mb_rows, cols are in units of 16 pixels. We assume 3 planes all at full
 799   // resolution. We assume up to 1 token per pixel, and then allow
 800   // a head room of 4.
 801   return mb_rows * mb_cols * (16 * 16 * 3 + 4);
 802 }
 803
 804 // Get the allocated token size for a tile. It does the same calculation as in
 805 // the frame token allocation.
 806 static INLINE int allocated_tokens(TileInfo tile) {
 807   int tile_mb_rows = (tile.mi_row_end - tile.mi_row_start + 1) >> 1;
 808   int tile_mb_cols = (tile.mi_col_end - tile.mi_col_start + 1) >> 1;
 809
 810   return get_token_alloc(tile_mb_rows, tile_mb_cols);
 811 }
 812
 813 static INLINE void get_start_tok(VP9_COMP *cpi, int tile_row, int tile_col,
 814                                  int mi_row, TOKENEXTRA **tok) {
 815   VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
 816   const int tile_cols = 1 << cm->log2_tile_cols;
 817   TileDataEnc *this_tile = &cpi->tile_data[tile_row * tile_cols + tile_col];
 818   const TileInfo *const tile_info = &this_tile->tile_info;
 819
 820   int tile_mb_cols = (tile_info->mi_col_end - tile_info->mi_col_start + 1) >> 1;
 821   const int mb_row = (mi_row - tile_info->mi_row_start) >> 1;
 822
 823   *tok =
 824       cpi->tile_tok[tile_row][tile_col] + get_token_alloc(mb_row, tile_mb_cols);
 825 }
 826
 827 int64_t vp9_get_y_sse(const YV12_BUFFER_CONFIG *a, const YV12_BUFFER_CONFIG *b);
 828 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 829 int64_t vp9_highbd_get_y_sse(const YV12_BUFFER_CONFIG *a,
 830                              const YV12_BUFFER_CONFIG *b);
 831 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 832
 833 void vp9_scale_references(VP9_COMP *cpi);
 834
 835 void vp9_update_reference_frames(VP9_COMP *cpi);
 836
 837 void vp9_set_high_precision_mv(VP9_COMP *cpi, int allow_high_precision_mv);
 838
 839 YV12_BUFFER_CONFIG *vp9_svc_twostage_scale(VP9_COMMON *cm,
 840                                            YV12_BUFFER_CONFIG *unscaled,
 841                                            YV12_BUFFER_CONFIG *scaled,
 842                                            YV12_BUFFER_CONFIG *scaled_temp,
 843                                            int phase_scaler, int phase_scaler2);
 844
 845 YV12_BUFFER_CONFIG *vp9_scale_if_required(VP9_COMMON *cm,
 846                                           YV12_BUFFER_CONFIG *unscaled,
 847                                           YV12_BUFFER_CONFIG *scaled,
 848                                           int use_normative_scaler,
 849                                           int phase_scaler);
 850
 851 void vp9_apply_encoding_flags(VP9_COMP *cpi, vpx_enc_frame_flags_t flags);
 852
 853 static INLINE int is_two_pass_svc(const struct VP9_COMP *const cpi) {
 854   return cpi->use_svc && cpi->oxcf.pass != 0;
 855 }
 856
 857 static INLINE int is_one_pass_cbr_svc(const struct VP9_COMP *const cpi) {
 858   return (cpi->use_svc && cpi->oxcf.pass == 0);
 859 }
 860
 861 #if CONFIG_VP9_TEMPORAL_DENOISING
 862 static INLINE int denoise_svc(const struct VP9_COMP *const cpi) {
 863   return (!cpi->use_svc ||
 864           (cpi->use_svc &&
 865            cpi->svc.spatial_layer_id == cpi->svc.number_spatial_layers - 1));
 866 }
 867 #endif
 868
 869 static INLINE int is_altref_enabled(const VP9_COMP *const cpi) {
 870   return !(cpi->oxcf.mode == REALTIME && cpi->oxcf.rc_mode == VPX_CBR) &&
 871          cpi->oxcf.lag_in_frames > 0 &&
 872          (cpi->oxcf.enable_auto_arf &&
 873           (!is_two_pass_svc(cpi) ||
 874            cpi->oxcf.ss_enable_auto_arf[cpi->svc.spatial_layer_id]));
 875 }
 876
 877 static INLINE void set_ref_ptrs(VP9_COMMON *cm, MACROBLOCKD *xd,
 878                                 MV_REFERENCE_FRAME ref0,
 879                                 MV_REFERENCE_FRAME ref1) {
 880   xd->block_refs[0] =
 881       &cm->frame_refs[ref0 >= LAST_FRAME ? ref0 - LAST_FRAME : 0];
 882   xd->block_refs[1] =
 883       &cm->frame_refs[ref1 >= LAST_FRAME ? ref1 - LAST_FRAME : 0];
 884 }
 885
 886 static INLINE int get_chessboard_index(const int frame_index) {
 887   return frame_index & 0x1;
 888 }
 889
 890 static INLINE int *cond_cost_list(const struct VP9_COMP *cpi, int *cost_list) {
 891   return cpi->sf.mv.subpel_search_method != SUBPEL_TREE ? cost_list : NULL;
 892 }
 893
 894 static INLINE int get_num_vert_units(TileInfo tile, int shift) {
 895   int num_vert_units =
 896       (tile.mi_row_end - tile.mi_row_start + (1 << shift) - 1) >> shift;
 897   return num_vert_units;
 898 }
 899
 900 static INLINE int get_num_cols(TileInfo tile, int shift) {
 901   int num_cols =
 902       (tile.mi_col_end - tile.mi_col_start + (1 << shift) - 1) >> shift;
 903   return num_cols;
 904 }
 905
 906 static INLINE int get_level_index(VP9_LEVEL level) {
 907   int i;
 908   for (i = 0; i < VP9_LEVELS; ++i) {
 909     if (level == vp9_level_defs[i].level) return i;
 910   }
 911   return -1;
 912 }
 913
 914 VP9_LEVEL vp9_get_level(const Vp9LevelSpec *const level_spec);
 915
 916 void vp9_new_framerate(VP9_COMP *cpi, double framerate);
 917
 918 void vp9_set_row_mt(VP9_COMP *cpi);
 919
 920 #define LAYER_IDS_TO_IDX(sl, tl, num_tl) ((sl) * (num_tl) + (tl))
 921
 922 #ifdef __cplusplus
 923 }  // extern "C"
 924 #endif
 925
 926 #endif  // VP9_ENCODER_VP9_ENCODER_H_