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 row_mt_bit_exact;
 273   unsigned int motion_vector_unit_test;
 274 } VP9EncoderConfig;
 275
 276 static INLINE int is_lossless_requested(const VP9EncoderConfig *cfg) {
 277   return cfg->best_allowed_q == 0 && cfg->worst_allowed_q == 0;
 278 }
 279
 280 // TODO(jingning) All spatially adaptive variables should go to TileDataEnc.
 281 typedef struct TileDataEnc {
 282   TileInfo tile_info;
 283   int thresh_freq_fact[BLOCK_SIZES][MAX_MODES];
 284   int mode_map[BLOCK_SIZES][MAX_MODES];
 285   FIRSTPASS_DATA fp_data;
 286   VP9RowMTSync row_mt_sync;
 287
 288   // Used for adaptive_rd_thresh with row multithreading
 289   int *row_base_thresh_freq_fact;
 290 #if CONFIG_MULTITHREAD
 291   pthread_mutex_t *enc_row_mt_mutex;
 292 #endif
 293 } TileDataEnc;
 294
 295 typedef struct RowMTInfo {
 296   JobQueueHandle job_queue_hdl;
 297 #if CONFIG_MULTITHREAD
 298   pthread_mutex_t job_mutex;
 299 #endif
 300 } RowMTInfo;
 301
 302 typedef struct {
 303   TOKENEXTRA *start;
 304   TOKENEXTRA *stop;
 305   unsigned int count;
 306 } TOKENLIST;
 307
 308 typedef struct MultiThreadHandle {
 309   int allocated_tile_rows;
 310   int allocated_tile_cols;
 311   int allocated_vert_unit_rows;
 312
 313   // Frame level params
 314   int num_tile_vert_sbs[MAX_NUM_TILE_ROWS];
 315
 316   // Job Queue structure and handles
 317   JobQueue *job_queue;
 318
 319   int jobs_per_tile_col;
 320
 321   RowMTInfo row_mt_info[MAX_NUM_TILE_COLS];
 322   int thread_id_to_tile_id[MAX_NUM_THREADS];  // Mapping of threads to tiles
 323 } MultiThreadHandle;
 324
 325 typedef struct RD_COUNTS {
 326   vp9_coeff_count coef_counts[TX_SIZES][PLANE_TYPES];
 327   int64_t comp_pred_diff[REFERENCE_MODES];
 328   int64_t filter_diff[SWITCHABLE_FILTER_CONTEXTS];
 329 } RD_COUNTS;
 330
 331 typedef struct ThreadData {
 332   MACROBLOCK mb;
 333   RD_COUNTS rd_counts;
 334   FRAME_COUNTS *counts;
 335
 336   PICK_MODE_CONTEXT *leaf_tree;
 337   PC_TREE *pc_tree;
 338   PC_TREE *pc_root;
 339 } ThreadData;
 340
 341 struct EncWorkerData;
 342
 343 typedef struct ActiveMap {
 344   int enabled;
 345   int update;
 346   unsigned char *map;
 347 } ActiveMap;
 348
 349 typedef enum { Y, U, V, ALL } STAT_TYPE;
 350
 351 typedef struct IMAGE_STAT {
 352   double stat[ALL + 1];
 353   double worst;
 354 } ImageStat;
 355
 356 // Kf noise filtering currently disabled by default in build.
 357 // #define ENABLE_KF_DENOISE 1
 358
 359 #define CPB_WINDOW_SIZE 4
 360 #define FRAME_WINDOW_SIZE 128
 361 #define SAMPLE_RATE_GRACE_P 0.015
 362 #define VP9_LEVELS 14
 363
 364 typedef enum {
 365   LEVEL_UNKNOWN = 0,
 366   LEVEL_1 = 10,
 367   LEVEL_1_1 = 11,
 368   LEVEL_2 = 20,
 369   LEVEL_2_1 = 21,
 370   LEVEL_3 = 30,
 371   LEVEL_3_1 = 31,
 372   LEVEL_4 = 40,
 373   LEVEL_4_1 = 41,
 374   LEVEL_5 = 50,
 375   LEVEL_5_1 = 51,
 376   LEVEL_5_2 = 52,
 377   LEVEL_6 = 60,
 378   LEVEL_6_1 = 61,
 379   LEVEL_6_2 = 62,
 380   LEVEL_MAX = 255
 381 } VP9_LEVEL;
 382
 383 typedef struct {
 384   VP9_LEVEL level;
 385   uint64_t max_luma_sample_rate;
 386   uint32_t max_luma_picture_size;
 387   double average_bitrate;  // in kilobits per second
 388   double max_cpb_size;     // in kilobits
 389   double compression_ratio;
 390   uint8_t max_col_tiles;
 391   uint32_t min_altref_distance;
 392   uint8_t max_ref_frame_buffers;
 393 } Vp9LevelSpec;
 394
 395 extern const Vp9LevelSpec vp9_level_defs[VP9_LEVELS];
 396
 397 typedef struct {
 398   int64_t ts;  // timestamp
 399   uint32_t luma_samples;
 400   uint32_t size;  // in bytes
 401 } FrameRecord;
 402
 403 typedef struct {
 404   FrameRecord buf[FRAME_WINDOW_SIZE];
 405   uint8_t start;
 406   uint8_t len;
 407 } FrameWindowBuffer;
 408
 409 typedef struct {
 410   uint8_t seen_first_altref;
 411   uint32_t frames_since_last_altref;
 412   uint64_t total_compressed_size;
 413   uint64_t total_uncompressed_size;
 414   double time_encoded;  // in seconds
 415   FrameWindowBuffer frame_window_buffer;
 416   int ref_refresh_map;
 417 } Vp9LevelStats;
 418
 419 typedef struct {
 420   Vp9LevelStats level_stats;
 421   Vp9LevelSpec level_spec;
 422 } Vp9LevelInfo;
 423
 424 typedef enum {
 425   BITRATE_TOO_LARGE = 0,
 426   LUMA_PIC_SIZE_TOO_LARGE = 1,
 427   LUMA_SAMPLE_RATE_TOO_LARGE = 2,
 428   CPB_TOO_LARGE = 3,
 429   COMPRESSION_RATIO_TOO_SMALL = 4,
 430   TOO_MANY_COLUMN_TILE = 5,
 431   ALTREF_DIST_TOO_SMALL = 6,
 432   TOO_MANY_REF_BUFFER = 7,
 433   TARGET_LEVEL_FAIL_IDS = 8
 434 } TARGET_LEVEL_FAIL_ID;
 435
 436 typedef struct {
 437   int8_t level_index;
 438   uint8_t rc_config_updated;
 439   uint8_t fail_flag;
 440   int max_frame_size;   // in bits
 441   double max_cpb_size;  // in bits
 442 } LevelConstraint;
 443
 444 typedef struct ARNRFilterData {
 445   YV12_BUFFER_CONFIG *frames[MAX_LAG_BUFFERS];
 446   int strength;
 447   int frame_count;
 448   int alt_ref_index;
 449   struct scale_factors sf;
 450 } ARNRFilterData;
 451
 452 typedef struct VP9_COMP {
 453   QUANTS quants;
 454   ThreadData td;
 455   MB_MODE_INFO_EXT *mbmi_ext_base;
 456   DECLARE_ALIGNED(16, int16_t, y_dequant[QINDEX_RANGE][8]);
 457   DECLARE_ALIGNED(16, int16_t, uv_dequant[QINDEX_RANGE][8]);
 458   VP9_COMMON common;
 459   VP9EncoderConfig oxcf;
 460   struct lookahead_ctx *lookahead;
 461   struct lookahead_entry *alt_ref_source;
 462
 463   YV12_BUFFER_CONFIG *Source;
 464   YV12_BUFFER_CONFIG *Last_Source;  // NULL for first frame and alt_ref frames
 465   YV12_BUFFER_CONFIG *un_scaled_source;
 466   YV12_BUFFER_CONFIG scaled_source;
 467   YV12_BUFFER_CONFIG *unscaled_last_source;
 468   YV12_BUFFER_CONFIG scaled_last_source;
 469 #ifdef ENABLE_KF_DENOISE
 470   YV12_BUFFER_CONFIG raw_unscaled_source;
 471   YV12_BUFFER_CONFIG raw_scaled_source;
 472 #endif
 473   YV12_BUFFER_CONFIG *raw_source_frame;
 474
 475   TileDataEnc *tile_data;
 476   int allocated_tiles;  // Keep track of memory allocated for tiles.
 477
 478   // For a still frame, this flag is set to 1 to skip partition search.
 479   int partition_search_skippable_frame;
 480
 481   int scaled_ref_idx[MAX_REF_FRAMES];
 482   int lst_fb_idx;
 483   int gld_fb_idx;
 484   int alt_fb_idx;
 485
 486   int refresh_last_frame;
 487   int refresh_golden_frame;
 488   int refresh_alt_ref_frame;
 489
 490   int ext_refresh_frame_flags_pending;
 491   int ext_refresh_last_frame;
 492   int ext_refresh_golden_frame;
 493   int ext_refresh_alt_ref_frame;
 494
 495   int ext_refresh_frame_context_pending;
 496   int ext_refresh_frame_context;
 497
 498   YV12_BUFFER_CONFIG last_frame_uf;
 499
 500   TOKENEXTRA *tile_tok[4][1 << 6];
 501   uint32_t tok_count[4][1 << 6];
 502   TOKENLIST *tplist[4][1 << 6];
 503
 504   // Ambient reconstruction err target for force key frames
 505   int64_t ambient_err;
 506
 507   RD_OPT rd;
 508
 509   CODING_CONTEXT coding_context;
 510
 511   int *nmvcosts[2];
 512   int *nmvcosts_hp[2];
 513   int *nmvsadcosts[2];
 514   int *nmvsadcosts_hp[2];
 515
 516   int64_t last_time_stamp_seen;
 517   int64_t last_end_time_stamp_seen;
 518   int64_t first_time_stamp_ever;
 519
 520   RATE_CONTROL rc;
 521   double framerate;
 522
 523   int interp_filter_selected[MAX_REF_FRAMES][SWITCHABLE];
 524
 525   struct vpx_codec_pkt_list *output_pkt_list;
 526
 527   MBGRAPH_FRAME_STATS mbgraph_stats[MAX_LAG_BUFFERS];
 528   int mbgraph_n_frames;  // number of frames filled in the above
 529   int static_mb_pct;     // % forced skip mbs by segmentation
 530   int ref_frame_flags;
 531
 532   SPEED_FEATURES sf;
 533
 534   uint32_t max_mv_magnitude;
 535   int mv_step_param;
 536
 537   int allow_comp_inter_inter;
 538
 539   // Default value is 1. From first pass stats, encode_breakout may be disabled.
 540   ENCODE_BREAKOUT_TYPE allow_encode_breakout;
 541
 542   // Get threshold from external input. A suggested threshold is 800 for HD
 543   // clips, and 300 for < HD clips.
 544   int encode_breakout;
 545
 546   uint8_t *segmentation_map;
 547
 548   // segment threashold for encode breakout
 549   int segment_encode_breakout[MAX_SEGMENTS];
 550
 551   CYCLIC_REFRESH *cyclic_refresh;
 552   ActiveMap active_map;
 553
 554   fractional_mv_step_fp *find_fractional_mv_step;
 555   vp9_full_search_fn_t full_search_sad;
 556   vp9_diamond_search_fn_t diamond_search_sad;
 557   vp9_variance_fn_ptr_t fn_ptr[BLOCK_SIZES];
 558   uint64_t time_receive_data;
 559   uint64_t time_compress_data;
 560   uint64_t time_pick_lpf;
 561   uint64_t time_encode_sb_row;
 562
 563 #if CONFIG_FP_MB_STATS
 564   int use_fp_mb_stats;
 565 #endif
 566
 567   TWO_PASS twopass;
 568
 569   // Force recalculation of segment_ids for each mode info
 570   uint8_t force_update_segmentation;
 571
 572   YV12_BUFFER_CONFIG alt_ref_buffer;
 573
 574   // class responsible for adaptive
 575   // quantization of altref frames
 576   struct ALT_REF_AQ *alt_ref_aq;
 577
 578 #if CONFIG_INTERNAL_STATS
 579   unsigned int mode_chosen_counts[MAX_MODES];
 580
 581   int count;
 582   uint64_t total_sq_error;
 583   uint64_t total_samples;
 584   ImageStat psnr;
 585
 586   uint64_t totalp_sq_error;
 587   uint64_t totalp_samples;
 588   ImageStat psnrp;
 589
 590   double total_blockiness;
 591   double worst_blockiness;
 592
 593   int bytes;
 594   double summed_quality;
 595   double summed_weights;
 596   double summedp_quality;
 597   double summedp_weights;
 598   unsigned int tot_recode_hits;
 599   double worst_ssim;
 600
 601   ImageStat ssimg;
 602   ImageStat fastssim;
 603   ImageStat psnrhvs;
 604
 605   int b_calculate_ssimg;
 606   int b_calculate_blockiness;
 607
 608   int b_calculate_consistency;
 609
 610   double total_inconsistency;
 611   double worst_consistency;
 612   Ssimv *ssim_vars;
 613   Metrics metrics;
 614 #endif
 615   int b_calculate_psnr;
 616
 617   int droppable;
 618
 619   int initial_width;
 620   int initial_height;
 621   int initial_mbs;  // Number of MBs in the full-size frame; to be used to
 622                     // normalize the firstpass stats. This will differ from the
 623                     // number of MBs in the current frame when the frame is
 624                     // scaled.
 625
 626   int use_svc;
 627
 628   SVC svc;
 629
 630   // Store frame variance info in SOURCE_VAR_BASED_PARTITION search type.
 631   diff *source_diff_var;
 632   // The threshold used in SOURCE_VAR_BASED_PARTITION search type.
 633   unsigned int source_var_thresh;
 634   int frames_till_next_var_check;
 635
 636   int frame_flags;
 637
 638   search_site_config ss_cfg;
 639
 640   int mbmode_cost[INTRA_MODES];
 641   unsigned int inter_mode_cost[INTER_MODE_CONTEXTS][INTER_MODES];
 642   int intra_uv_mode_cost[FRAME_TYPES][INTRA_MODES][INTRA_MODES];
 643   int y_mode_costs[INTRA_MODES][INTRA_MODES][INTRA_MODES];
 644   int switchable_interp_costs[SWITCHABLE_FILTER_CONTEXTS][SWITCHABLE_FILTERS];
 645   int partition_cost[PARTITION_CONTEXTS][PARTITION_TYPES];
 646
 647   int multi_arf_allowed;
 648   int multi_arf_enabled;
 649   int multi_arf_last_grp_enabled;
 650
 651 #if CONFIG_VP9_TEMPORAL_DENOISING
 652   VP9_DENOISER denoiser;
 653 #endif
 654
 655   int resize_pending;
 656   RESIZE_STATE resize_state;
 657   int external_resize;
 658   int resize_scale_num;
 659   int resize_scale_den;
 660   int resize_avg_qp;
 661   int resize_buffer_underflow;
 662   int resize_count;
 663
 664   int use_skin_detection;
 665
 666   int target_level;
 667
 668   NOISE_ESTIMATE noise_estimate;
 669
 670   // Count on how many consecutive times a block uses small/zeromv for encoding.
 671   uint8_t *consec_zero_mv;
 672
 673   // VAR_BASED_PARTITION thresholds
 674   // 0 - threshold_64x64; 1 - threshold_32x32;
 675   // 2 - threshold_16x16; 3 - vbp_threshold_8x8;
 676   int64_t vbp_thresholds[4];
 677   int64_t vbp_threshold_minmax;
 678   int64_t vbp_threshold_sad;
 679   // Threshold used for partition copy
 680   int64_t vbp_threshold_copy;
 681   BLOCK_SIZE vbp_bsize_min;
 682
 683   // Multi-threading
 684   int num_workers;
 685   VPxWorker *workers;
 686   struct EncWorkerData *tile_thr_data;
 687   VP9LfSync lf_row_sync;
 688   struct VP9BitstreamWorkerData *vp9_bitstream_worker_data;
 689
 690   int keep_level_stats;
 691   Vp9LevelInfo level_info;
 692   MultiThreadHandle multi_thread_ctxt;
 693   void (*row_mt_sync_read_ptr)(VP9RowMTSync *const, int, int);
 694   void (*row_mt_sync_write_ptr)(VP9RowMTSync *const, int, int, const int);
 695   ARNRFilterData arnr_filter_data;
 696   int row_mt;
 697
 698   // Previous Partition Info
 699   BLOCK_SIZE *prev_partition;
 700   int8_t *prev_segment_id;
 701   // Used to save the status of whether a block has a low variance in
 702   // choose_partitioning. 0 for 64x64, 1~2 for 64x32, 3~4 for 32x64, 5~8 for
 703   // 32x32, 9~24 for 16x16.
 704   // This is for the last frame and is copied to the current frame
 705   // when partition copy happens.
 706   uint8_t *prev_variance_low;
 707   uint8_t *copied_frame_cnt;
 708   uint8_t max_copied_frame;
 709
 710   // For each superblock: keeps track of the last time (in frame distance) the
 711   // the superblock did not have low source sad.
 712   uint8_t *content_state_sb_fd;
 713
 714   int compute_source_sad_onepass;
 715
 716   LevelConstraint level_constraint;
 717 } VP9_COMP;
 718
 719 void vp9_initialize_enc(void);
 720
 721 struct VP9_COMP *vp9_create_compressor(VP9EncoderConfig *oxcf,
 722                                        BufferPool *const pool);
 723 void vp9_remove_compressor(VP9_COMP *cpi);
 724
 725 void vp9_change_config(VP9_COMP *cpi, const VP9EncoderConfig *oxcf);
 726
 727 // receive a frames worth of data. caller can assume that a copy of this
 728 // frame is made and not just a copy of the pointer..
 729 int vp9_receive_raw_frame(VP9_COMP *cpi, vpx_enc_frame_flags_t frame_flags,
 730                           YV12_BUFFER_CONFIG *sd, int64_t time_stamp,
 731                           int64_t end_time_stamp);
 732
 733 int vp9_get_compressed_data(VP9_COMP *cpi, unsigned int *frame_flags,
 734                             size_t *size, uint8_t *dest, int64_t *time_stamp,
 735                             int64_t *time_end, int flush);
 736
 737 int vp9_get_preview_raw_frame(VP9_COMP *cpi, YV12_BUFFER_CONFIG *dest,
 738                               vp9_ppflags_t *flags);
 739
 740 int vp9_use_as_reference(VP9_COMP *cpi, int ref_frame_flags);
 741
 742 void vp9_update_reference(VP9_COMP *cpi, int ref_frame_flags);
 743
 744 int vp9_copy_reference_enc(VP9_COMP *cpi, VP9_REFFRAME ref_frame_flag,
 745                            YV12_BUFFER_CONFIG *sd);
 746
 747 int vp9_set_reference_enc(VP9_COMP *cpi, VP9_REFFRAME ref_frame_flag,
 748                           YV12_BUFFER_CONFIG *sd);
 749
 750 int vp9_update_entropy(VP9_COMP *cpi, int update);
 751
 752 int vp9_set_active_map(VP9_COMP *cpi, unsigned char *map, int rows, int cols);
 753
 754 int vp9_get_active_map(VP9_COMP *cpi, unsigned char *map, int rows, int cols);
 755
 756 int vp9_set_internal_size(VP9_COMP *cpi, VPX_SCALING horiz_mode,
 757                           VPX_SCALING vert_mode);
 758
 759 int vp9_set_size_literal(VP9_COMP *cpi, unsigned int width,
 760                          unsigned int height);
 761
 762 void vp9_set_svc(VP9_COMP *cpi, int use_svc);
 763
 764 int vp9_get_quantizer(struct VP9_COMP *cpi);
 765
 766 static INLINE int frame_is_kf_gf_arf(const VP9_COMP *cpi) {
 767   return frame_is_intra_only(&cpi->common) || cpi->refresh_alt_ref_frame ||
 768          (cpi->refresh_golden_frame && !cpi->rc.is_src_frame_alt_ref);
 769 }
 770
 771 static INLINE int get_ref_frame_map_idx(const VP9_COMP *cpi,
 772                                         MV_REFERENCE_FRAME ref_frame) {
 773   if (ref_frame == LAST_FRAME) {
 774     return cpi->lst_fb_idx;
 775   } else if (ref_frame == GOLDEN_FRAME) {
 776     return cpi->gld_fb_idx;
 777   } else {
 778     return cpi->alt_fb_idx;
 779   }
 780 }
 781
 782 static INLINE int get_ref_frame_buf_idx(const VP9_COMP *const cpi,
 783                                         int ref_frame) {
 784   const VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
 785   const int map_idx = get_ref_frame_map_idx(cpi, ref_frame);
 786   return (map_idx != INVALID_IDX) ? cm->ref_frame_map[map_idx] : INVALID_IDX;
 787 }
 788
 789 static INLINE YV12_BUFFER_CONFIG *get_ref_frame_buffer(
 790     VP9_COMP *cpi, MV_REFERENCE_FRAME ref_frame) {
 791   VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
 792   const int buf_idx = get_ref_frame_buf_idx(cpi, ref_frame);
 793   return buf_idx != INVALID_IDX ? &cm->buffer_pool->frame_bufs[buf_idx].buf
 794                                 : NULL;
 795 }
 796
 797 static INLINE int get_token_alloc(int mb_rows, int mb_cols) {
 798   // TODO(JBB): double check we can't exceed this token count if we have a
 799   // 32x32 transform crossing a boundary at a multiple of 16.
 800   // mb_rows, cols are in units of 16 pixels. We assume 3 planes all at full
 801   // resolution. We assume up to 1 token per pixel, and then allow
 802   // a head room of 4.
 803   return mb_rows * mb_cols * (16 * 16 * 3 + 4);
 804 }
 805
 806 // Get the allocated token size for a tile. It does the same calculation as in
 807 // the frame token allocation.
 808 static INLINE int allocated_tokens(TileInfo tile) {
 809   int tile_mb_rows = (tile.mi_row_end - tile.mi_row_start + 1) >> 1;
 810   int tile_mb_cols = (tile.mi_col_end - tile.mi_col_start + 1) >> 1;
 811
 812   return get_token_alloc(tile_mb_rows, tile_mb_cols);
 813 }
 814
 815 static INLINE void get_start_tok(VP9_COMP *cpi, int tile_row, int tile_col,
 816                                  int mi_row, TOKENEXTRA **tok) {
 817   VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
 818   const int tile_cols = 1 << cm->log2_tile_cols;
 819   TileDataEnc *this_tile = &cpi->tile_data[tile_row * tile_cols + tile_col];
 820   const TileInfo *const tile_info = &this_tile->tile_info;
 821
 822   int tile_mb_cols = (tile_info->mi_col_end - tile_info->mi_col_start + 1) >> 1;
 823   const int mb_row = (mi_row - tile_info->mi_row_start) >> 1;
 824
 825   *tok =
 826       cpi->tile_tok[tile_row][tile_col] + get_token_alloc(mb_row, tile_mb_cols);
 827 }
 828
 829 int64_t vp9_get_y_sse(const YV12_BUFFER_CONFIG *a, const YV12_BUFFER_CONFIG *b);
 830 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 831 int64_t vp9_highbd_get_y_sse(const YV12_BUFFER_CONFIG *a,
 832                              const YV12_BUFFER_CONFIG *b);
 833 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 834
 835 void vp9_scale_references(VP9_COMP *cpi);
 836
 837 void vp9_update_reference_frames(VP9_COMP *cpi);
 838
 839 void vp9_set_high_precision_mv(VP9_COMP *cpi, int allow_high_precision_mv);
 840
 841 YV12_BUFFER_CONFIG *vp9_svc_twostage_scale(VP9_COMMON *cm,
 842                                            YV12_BUFFER_CONFIG *unscaled,
 843                                            YV12_BUFFER_CONFIG *scaled,
 844                                            YV12_BUFFER_CONFIG *scaled_temp,
 845                                            int phase_scaler, int phase_scaler2);
 846
 847 YV12_BUFFER_CONFIG *vp9_scale_if_required(VP9_COMMON *cm,
 848                                           YV12_BUFFER_CONFIG *unscaled,
 849                                           YV12_BUFFER_CONFIG *scaled,
 850                                           int use_normative_scaler,
 851                                           int phase_scaler);
 852
 853 void vp9_apply_encoding_flags(VP9_COMP *cpi, vpx_enc_frame_flags_t flags);
 854
 855 static INLINE int is_two_pass_svc(const struct VP9_COMP *const cpi) {
 856   return cpi->use_svc && cpi->oxcf.pass != 0;
 857 }
 858
 859 static INLINE int is_one_pass_cbr_svc(const struct VP9_COMP *const cpi) {
 860   return (cpi->use_svc && cpi->oxcf.pass == 0);
 861 }
 862
 863 #if CONFIG_VP9_TEMPORAL_DENOISING
 864 static INLINE int denoise_svc(const struct VP9_COMP *const cpi) {
 865   return (!cpi->use_svc ||
 866           (cpi->use_svc &&
 867            cpi->svc.spatial_layer_id == cpi->svc.number_spatial_layers - 1));
 868 }
 869 #endif
 870
 871 static INLINE int is_altref_enabled(const VP9_COMP *const cpi) {
 872   return !(cpi->oxcf.mode == REALTIME && cpi->oxcf.rc_mode == VPX_CBR) &&
 873          cpi->oxcf.lag_in_frames > 0 &&
 874          (cpi->oxcf.enable_auto_arf &&
 875           (!is_two_pass_svc(cpi) ||
 876            cpi->oxcf.ss_enable_auto_arf[cpi->svc.spatial_layer_id]));
 877 }
 878
 879 static INLINE void set_ref_ptrs(VP9_COMMON *cm, MACROBLOCKD *xd,
 880                                 MV_REFERENCE_FRAME ref0,
 881                                 MV_REFERENCE_FRAME ref1) {
 882   xd->block_refs[0] =
 883       &cm->frame_refs[ref0 >= LAST_FRAME ? ref0 - LAST_FRAME : 0];
 884   xd->block_refs[1] =
 885       &cm->frame_refs[ref1 >= LAST_FRAME ? ref1 - LAST_FRAME : 0];
 886 }
 887
 888 static INLINE int get_chessboard_index(const int frame_index) {
 889   return frame_index & 0x1;
 890 }
 891
 892 static INLINE int *cond_cost_list(const struct VP9_COMP *cpi, int *cost_list) {
 893   return cpi->sf.mv.subpel_search_method != SUBPEL_TREE ? cost_list : NULL;
 894 }
 895
 896 static INLINE int get_num_vert_units(TileInfo tile, int shift) {
 897   int num_vert_units =
 898       (tile.mi_row_end - tile.mi_row_start + (1 << shift) - 1) >> shift;
 899   return num_vert_units;
 900 }
 901
 902 static INLINE int get_num_cols(TileInfo tile, int shift) {
 903   int num_cols =
 904       (tile.mi_col_end - tile.mi_col_start + (1 << shift) - 1) >> shift;
 905   return num_cols;
 906 }
 907
 908 static INLINE int get_level_index(VP9_LEVEL level) {
 909   int i;
 910   for (i = 0; i < VP9_LEVELS; ++i) {
 911     if (level == vp9_level_defs[i].level) return i;
 912   }
 913   return -1;
 914 }
 915
 916 VP9_LEVEL vp9_get_level(const Vp9LevelSpec *const level_spec);
 917
 918 void vp9_new_framerate(VP9_COMP *cpi, double framerate);
 919
 920 void vp9_set_row_mt(VP9_COMP *cpi);
 921
 922 #define LAYER_IDS_TO_IDX(sl, tl, num_tl) ((sl) * (num_tl) + (tl))
 923
 924 #ifdef __cplusplus
 925 }  // extern "C"
 926 #endif
 927
 928 #endif  // VP9_ENCODER_VP9_ENCODER_H_