granicus.if.org Git - libvpx/blob - vp9/encoder/vp9_pickmode.c

   1 /*
   2  *  Copyright (c) 2014 The WebM project authors. All Rights Reserved.
   3  *
   4  *  Use of this source code is governed by a BSD-style license
   5  *  that can be found in the LICENSE file in the root of the source
   6  *  tree. An additional intellectual property rights grant can be found
   7  *  in the file PATENTS.  All contributing project authors may
   8  *  be found in the AUTHORS file in the root of the source tree.
   9  */
  10
  11 #include <assert.h>
  12 #include <limits.h>
  13 #include <math.h>
  14 #include <stdio.h>
  15
  16 #include "./vp9_rtcd.h"
  17 #include "./vpx_dsp_rtcd.h"
  18
  19 #include "vpx/vpx_codec.h"
  20 #include "vpx_dsp/vpx_dsp_common.h"
  21 #include "vpx_mem/vpx_mem.h"
  22 #include "vpx_ports/mem.h"
  23
  24 #include "vp9/common/vp9_blockd.h"
  25 #include "vp9/common/vp9_common.h"
  26 #include "vp9/common/vp9_mvref_common.h"
  27 #include "vp9/common/vp9_pred_common.h"
  28 #include "vp9/common/vp9_reconinter.h"
  29 #include "vp9/common/vp9_reconintra.h"
  30 #include "vp9/common/vp9_scan.h"
  31
  32 #include "vp9/encoder/vp9_cost.h"
  33 #include "vp9/encoder/vp9_encoder.h"
  34 #include "vp9/encoder/vp9_pickmode.h"
  35 #include "vp9/encoder/vp9_ratectrl.h"
  36 #include "vp9/encoder/vp9_rd.h"
  37
  38 typedef struct {
  39   uint8_t *data;
  40   int stride;
  41   int in_use;
  42 } PRED_BUFFER;
  43
  44 static const int pos_shift_16x16[4][4] = {
  45   { 9, 10, 13, 14 }, { 11, 12, 15, 16 }, { 17, 18, 21, 22 }, { 19, 20, 23, 24 }
  46 };
  47
  48 static int mv_refs_rt(VP9_COMP *cpi, const VP9_COMMON *cm, const MACROBLOCK *x,
  49                       const MACROBLOCKD *xd, const TileInfo *const tile,
  50                       MODE_INFO *mi, MV_REFERENCE_FRAME ref_frame,
  51                       int_mv *mv_ref_list, int_mv *base_mv, int mi_row,
  52                       int mi_col, int use_base_mv) {
  53   const int *ref_sign_bias = cm->ref_frame_sign_bias;
  54   int i, refmv_count = 0;
  55
  56   const POSITION *const mv_ref_search = mv_ref_blocks[mi->sb_type];
  57
  58   int different_ref_found = 0;
  59   int context_counter = 0;
  60   int const_motion = 0;
  61
  62   // Blank the reference vector list
  63   memset(mv_ref_list, 0, sizeof(*mv_ref_list) * MAX_MV_REF_CANDIDATES);
  64
  65   // The nearest 2 blocks are treated differently
  66   // if the size < 8x8 we get the mv from the bmi substructure,
  67   // and we also need to keep a mode count.
  68   for (i = 0; i < 2; ++i) {
  69     const POSITION *const mv_ref = &mv_ref_search[i];
  70     if (is_inside(tile, mi_col, mi_row, cm->mi_rows, mv_ref)) {
  71       const MODE_INFO *const candidate_mi =
  72           xd->mi[mv_ref->col + mv_ref->row * xd->mi_stride];
  73       // Keep counts for entropy encoding.
  74       context_counter += mode_2_counter[candidate_mi->mode];
  75       different_ref_found = 1;
  76
  77       if (candidate_mi->ref_frame[0] == ref_frame)
  78         ADD_MV_REF_LIST(get_sub_block_mv(candidate_mi, 0, mv_ref->col, -1),
  79                         refmv_count, mv_ref_list, Done);
  80     }
  81   }
  82
  83   const_motion = 1;
  84
  85   // Check the rest of the neighbors in much the same way
  86   // as before except we don't need to keep track of sub blocks or
  87   // mode counts.
  88   for (; i < MVREF_NEIGHBOURS && !refmv_count; ++i) {
  89     const POSITION *const mv_ref = &mv_ref_search[i];
  90     if (is_inside(tile, mi_col, mi_row, cm->mi_rows, mv_ref)) {
  91       const MODE_INFO *const candidate_mi =
  92           xd->mi[mv_ref->col + mv_ref->row * xd->mi_stride];
  93       different_ref_found = 1;
  94
  95       if (candidate_mi->ref_frame[0] == ref_frame)
  96         ADD_MV_REF_LIST(candidate_mi->mv[0], refmv_count, mv_ref_list, Done);
  97     }
  98   }
  99
 100   // Since we couldn't find 2 mvs from the same reference frame
 101   // go back through the neighbors and find motion vectors from
 102   // different reference frames.
 103   if (different_ref_found && !refmv_count) {
 104     for (i = 0; i < MVREF_NEIGHBOURS; ++i) {
 105       const POSITION *mv_ref = &mv_ref_search[i];
 106       if (is_inside(tile, mi_col, mi_row, cm->mi_rows, mv_ref)) {
 107         const MODE_INFO *const candidate_mi =
 108             xd->mi[mv_ref->col + mv_ref->row * xd->mi_stride];
 109
 110         // If the candidate is INTRA we don't want to consider its mv.
 111         IF_DIFF_REF_FRAME_ADD_MV(candidate_mi, ref_frame, ref_sign_bias,
 112                                  refmv_count, mv_ref_list, Done);
 113       }
 114     }
 115   }
 116   if (use_base_mv &&
 117       !cpi->svc.layer_context[cpi->svc.temporal_layer_id].is_key_frame &&
 118       ref_frame == LAST_FRAME) {
 119     // Get base layer mv.
 120     MV_REF *candidate =
 121         &cm->prev_frame
 122              ->mvs[(mi_col >> 1) + (mi_row >> 1) * (cm->mi_cols >> 1)];
 123     if (candidate->mv[0].as_int != INVALID_MV) {
 124       base_mv->as_mv.row = (candidate->mv[0].as_mv.row * 2);
 125       base_mv->as_mv.col = (candidate->mv[0].as_mv.col * 2);
 126       clamp_mv_ref(&base_mv->as_mv, xd);
 127     } else {
 128       base_mv->as_int = INVALID_MV;
 129     }
 130   }
 131
 132 Done:
 133
 134   x->mbmi_ext->mode_context[ref_frame] = counter_to_context[context_counter];
 135
 136   // Clamp vectors
 137   for (i = 0; i < MAX_MV_REF_CANDIDATES; ++i)
 138     clamp_mv_ref(&mv_ref_list[i].as_mv, xd);
 139
 140   return const_motion;
 141 }
 142
 143 static int combined_motion_search(VP9_COMP *cpi, MACROBLOCK *x,
 144                                   BLOCK_SIZE bsize, int mi_row, int mi_col,
 145                                   int_mv *tmp_mv, int *rate_mv,
 146                                   int64_t best_rd_sofar, int use_base_mv) {
 147   MACROBLOCKD *xd = &x->e_mbd;
 148   MODE_INFO *mi = xd->mi[0];
 149   struct buf_2d backup_yv12[MAX_MB_PLANE] = { { 0, 0 } };
 150   const int step_param = cpi->sf.mv.fullpel_search_step_param;
 151   const int sadpb = x->sadperbit16;
 152   MV mvp_full;
 153   const int ref = mi->ref_frame[0];
 154   const MV ref_mv = x->mbmi_ext->ref_mvs[ref][0].as_mv;
 155   MV center_mv;
 156   uint32_t dis;
 157   int rate_mode;
 158   const MvLimits tmp_mv_limits = x->mv_limits;
 159   int rv = 0;
 160   int cost_list[5];
 161   const YV12_BUFFER_CONFIG *scaled_ref_frame =
 162       vp9_get_scaled_ref_frame(cpi, ref);
 163   if (scaled_ref_frame) {
 164     int i;
 165     // Swap out the reference frame for a version that's been scaled to
 166     // match the resolution of the current frame, allowing the existing
 167     // motion search code to be used without additional modifications.
 168     for (i = 0; i < MAX_MB_PLANE; i++) backup_yv12[i] = xd->plane[i].pre[0];
 169     vp9_setup_pre_planes(xd, 0, scaled_ref_frame, mi_row, mi_col, NULL);
 170   }
 171   vp9_set_mv_search_range(&x->mv_limits, &ref_mv);
 172
 173   // Limit motion vector for large lightning change.
 174   if (cpi->oxcf.speed > 5 && x->lowvar_highsumdiff) {
 175     x->mv_limits.col_min = VPXMAX(x->mv_limits.col_min, -10);
 176     x->mv_limits.row_min = VPXMAX(x->mv_limits.row_min, -10);
 177     x->mv_limits.col_max = VPXMIN(x->mv_limits.col_max, 10);
 178     x->mv_limits.row_max = VPXMIN(x->mv_limits.row_max, 10);
 179   }
 180
 181   assert(x->mv_best_ref_index[ref] <= 2);
 182   if (x->mv_best_ref_index[ref] < 2)
 183     mvp_full = x->mbmi_ext->ref_mvs[ref][x->mv_best_ref_index[ref]].as_mv;
 184   else
 185     mvp_full = x->pred_mv[ref];
 186
 187   mvp_full.col >>= 3;
 188   mvp_full.row >>= 3;
 189
 190   if (!use_base_mv)
 191     center_mv = ref_mv;
 192   else
 193     center_mv = tmp_mv->as_mv;
 194
 195   vp9_full_pixel_search(
 196       cpi, x, bsize, &mvp_full, step_param, cpi->sf.mv.search_method, sadpb,
 197       cond_cost_list(cpi, cost_list), &center_mv, &tmp_mv->as_mv, INT_MAX, 0);
 198
 199   x->mv_limits = tmp_mv_limits;
 200
 201   // calculate the bit cost on motion vector
 202   mvp_full.row = tmp_mv->as_mv.row * 8;
 203   mvp_full.col = tmp_mv->as_mv.col * 8;
 204
 205   *rate_mv = vp9_mv_bit_cost(&mvp_full, &ref_mv, x->nmvjointcost, x->mvcost,
 206                              MV_COST_WEIGHT);
 207
 208   rate_mode =
 209       cpi->inter_mode_cost[x->mbmi_ext->mode_context[ref]][INTER_OFFSET(NEWMV)];
 210   rv =
 211       !(RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, (*rate_mv + rate_mode), 0) > best_rd_sofar);
 212
 213   if (rv) {
 214     const int subpel_force_stop = use_base_mv && cpi->sf.base_mv_aggressive
 215                                       ? 2
 216                                       : cpi->sf.mv.subpel_force_stop;
 217     cpi->find_fractional_mv_step(
 218         x, &tmp_mv->as_mv, &ref_mv, cpi->common.allow_high_precision_mv,
 219         x->errorperbit, &cpi->fn_ptr[bsize], subpel_force_stop,
 220         cpi->sf.mv.subpel_iters_per_step, cond_cost_list(cpi, cost_list),
 221         x->nmvjointcost, x->mvcost, &dis, &x->pred_sse[ref], NULL, 0, 0);
 222     *rate_mv = vp9_mv_bit_cost(&tmp_mv->as_mv, &ref_mv, x->nmvjointcost,
 223                                x->mvcost, MV_COST_WEIGHT);
 224   }
 225
 226   if (scaled_ref_frame) {
 227     int i;
 228     for (i = 0; i < MAX_MB_PLANE; i++) xd->plane[i].pre[0] = backup_yv12[i];
 229   }
 230   return rv;
 231 }
 232
 233 static void block_variance(const uint8_t *src, int src_stride,
 234                            const uint8_t *ref, int ref_stride, int w, int h,
 235                            unsigned int *sse, int *sum, int block_size,
 236 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 237                            int use_highbitdepth, vpx_bit_depth_t bd,
 238 #endif
 239                            uint32_t *sse8x8, int *sum8x8, uint32_t *var8x8) {
 240   int i, j, k = 0;
 241
 242   *sse = 0;
 243   *sum = 0;
 244
 245   for (i = 0; i < h; i += block_size) {
 246     for (j = 0; j < w; j += block_size) {
 247 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 248       if (use_highbitdepth) {
 249         switch (bd) {
 250           case VPX_BITS_8:
 251             vpx_highbd_8_get8x8var(src + src_stride * i + j, src_stride,
 252                                    ref + ref_stride * i + j, ref_stride,
 253                                    &sse8x8[k], &sum8x8[k]);
 254             break;
 255           case VPX_BITS_10:
 256             vpx_highbd_10_get8x8var(src + src_stride * i + j, src_stride,
 257                                     ref + ref_stride * i + j, ref_stride,
 258                                     &sse8x8[k], &sum8x8[k]);
 259             break;
 260           case VPX_BITS_12:
 261             vpx_highbd_12_get8x8var(src + src_stride * i + j, src_stride,
 262                                     ref + ref_stride * i + j, ref_stride,
 263                                     &sse8x8[k], &sum8x8[k]);
 264             break;
 265         }
 266       } else {
 267         vpx_get8x8var(src + src_stride * i + j, src_stride,
 268                       ref + ref_stride * i + j, ref_stride, &sse8x8[k],
 269                       &sum8x8[k]);
 270       }
 271 #else
 272       vpx_get8x8var(src + src_stride * i + j, src_stride,
 273                     ref + ref_stride * i + j, ref_stride, &sse8x8[k],
 274                     &sum8x8[k]);
 275 #endif
 276       *sse += sse8x8[k];
 277       *sum += sum8x8[k];
 278       var8x8[k] = sse8x8[k] - (uint32_t)(((int64_t)sum8x8[k] * sum8x8[k]) >> 6);
 279       k++;
 280     }
 281   }
 282 }
 283
 284 static void calculate_variance(int bw, int bh, TX_SIZE tx_size,
 285                                unsigned int *sse_i, int *sum_i,
 286                                unsigned int *var_o, unsigned int *sse_o,
 287                                int *sum_o) {
 288   const BLOCK_SIZE unit_size = txsize_to_bsize[tx_size];
 289   const int nw = 1 << (bw - b_width_log2_lookup[unit_size]);
 290   const int nh = 1 << (bh - b_height_log2_lookup[unit_size]);
 291   int i, j, k = 0;
 292
 293   for (i = 0; i < nh; i += 2) {
 294     for (j = 0; j < nw; j += 2) {
 295       sse_o[k] = sse_i[i * nw + j] + sse_i[i * nw + j + 1] +
 296                  sse_i[(i + 1) * nw + j] + sse_i[(i + 1) * nw + j + 1];
 297       sum_o[k] = sum_i[i * nw + j] + sum_i[i * nw + j + 1] +
 298                  sum_i[(i + 1) * nw + j] + sum_i[(i + 1) * nw + j + 1];
 299       var_o[k] = sse_o[k] - (uint32_t)(((int64_t)sum_o[k] * sum_o[k]) >>
 300                                        (b_width_log2_lookup[unit_size] +
 301                                         b_height_log2_lookup[unit_size] + 6));
 302       k++;
 303     }
 304   }
 305 }
 306
 307 // Adjust the ac_thr according to speed, width, height and normalized sum
 308 static int ac_thr_factor(const int speed, const int width, const int height,
 309                          const int norm_sum) {
 310   if (speed >= 8 && norm_sum < 5) {
 311     if (width <= 640 && height <= 480)
 312       return 4;
 313     else
 314       return 2;
 315   }
 316   return 1;
 317 }
 318
 319 static void model_rd_for_sb_y_large(VP9_COMP *cpi, BLOCK_SIZE bsize,
 320                                     MACROBLOCK *x, MACROBLOCKD *xd,
 321                                     int *out_rate_sum, int64_t *out_dist_sum,
 322                                     unsigned int *var_y, unsigned int *sse_y,
 323                                     int mi_row, int mi_col, int *early_term) {
 324   // Note our transform coeffs are 8 times an orthogonal transform.
 325   // Hence quantizer step is also 8 times. To get effective quantizer
 326   // we need to divide by 8 before sending to modeling function.
 327   unsigned int sse;
 328   int rate;
 329   int64_t dist;
 330   struct macroblock_plane *const p = &x->plane[0];
 331   struct macroblockd_plane *const pd = &xd->plane[0];
 332   const uint32_t dc_quant = pd->dequant[0];
 333   const uint32_t ac_quant = pd->dequant[1];
 334   const int64_t dc_thr = dc_quant * dc_quant >> 6;
 335   int64_t ac_thr = ac_quant * ac_quant >> 6;
 336   unsigned int var;
 337   int sum;
 338   int skip_dc = 0;
 339
 340   const int bw = b_width_log2_lookup[bsize];
 341   const int bh = b_height_log2_lookup[bsize];
 342   const int num8x8 = 1 << (bw + bh - 2);
 343   unsigned int sse8x8[64] = { 0 };
 344   int sum8x8[64] = { 0 };
 345   unsigned int var8x8[64] = { 0 };
 346   TX_SIZE tx_size;
 347   int i, k;
 348 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 349   const vpx_bit_depth_t bd = cpi->common.bit_depth;
 350 #endif
 351   // Calculate variance for whole partition, and also save 8x8 blocks' variance
 352   // to be used in following transform skipping test.
 353   block_variance(p->src.buf, p->src.stride, pd->dst.buf, pd->dst.stride,
 354                  4 << bw, 4 << bh, &sse, &sum, 8,
 355 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 356                  cpi->common.use_highbitdepth, bd,
 357 #endif
 358                  sse8x8, sum8x8, var8x8);
 359   var = sse - (unsigned int)(((int64_t)sum * sum) >> (bw + bh + 4));
 360
 361   *var_y = var;
 362   *sse_y = sse;
 363
 364 #if CONFIG_VP9_TEMPORAL_DENOISING
 365   if (cpi->oxcf.noise_sensitivity > 0 && denoise_svc(cpi) &&
 366       cpi->oxcf.speed > 5)
 367     ac_thr = vp9_scale_acskip_thresh(ac_thr, cpi->denoiser.denoising_level,
 368                                      (abs(sum) >> (bw + bh)));
 369   else
 370     ac_thr *= ac_thr_factor(cpi->oxcf.speed, cpi->common.width,
 371                             cpi->common.height, abs(sum) >> (bw + bh));
 372 #else
 373   ac_thr *= ac_thr_factor(cpi->oxcf.speed, cpi->common.width,
 374                           cpi->common.height, abs(sum) >> (bw + bh));
 375 #endif
 376
 377   if (cpi->common.tx_mode == TX_MODE_SELECT) {
 378     if (sse > (var << 2))
 379       tx_size = VPXMIN(max_txsize_lookup[bsize],
 380                        tx_mode_to_biggest_tx_size[cpi->common.tx_mode]);
 381     else
 382       tx_size = TX_8X8;
 383
 384     if (cpi->oxcf.aq_mode == CYCLIC_REFRESH_AQ &&
 385         cyclic_refresh_segment_id_boosted(xd->mi[0]->segment_id))
 386       tx_size = TX_8X8;
 387     else if (tx_size > TX_16X16)
 388       tx_size = TX_16X16;
 389   } else {
 390     tx_size = VPXMIN(max_txsize_lookup[bsize],
 391                      tx_mode_to_biggest_tx_size[cpi->common.tx_mode]);
 392   }
 393
 394   assert(tx_size >= TX_8X8);
 395   xd->mi[0]->tx_size = tx_size;
 396
 397   // Evaluate if the partition block is a skippable block in Y plane.
 398   {
 399     unsigned int sse16x16[16] = { 0 };
 400     int sum16x16[16] = { 0 };
 401     unsigned int var16x16[16] = { 0 };
 402     const int num16x16 = num8x8 >> 2;
 403
 404     unsigned int sse32x32[4] = { 0 };
 405     int sum32x32[4] = { 0 };
 406     unsigned int var32x32[4] = { 0 };
 407     const int num32x32 = num8x8 >> 4;
 408
 409     int ac_test = 1;
 410     int dc_test = 1;
 411     const int num = (tx_size == TX_8X8)
 412                         ? num8x8
 413                         : ((tx_size == TX_16X16) ? num16x16 : num32x32);
 414     const unsigned int *sse_tx =
 415         (tx_size == TX_8X8) ? sse8x8
 416                             : ((tx_size == TX_16X16) ? sse16x16 : sse32x32);
 417     const unsigned int *var_tx =
 418         (tx_size == TX_8X8) ? var8x8
 419                             : ((tx_size == TX_16X16) ? var16x16 : var32x32);
 420
 421     // Calculate variance if tx_size > TX_8X8
 422     if (tx_size >= TX_16X16)
 423       calculate_variance(bw, bh, TX_8X8, sse8x8, sum8x8, var16x16, sse16x16,
 424                          sum16x16);
 425     if (tx_size == TX_32X32)
 426       calculate_variance(bw, bh, TX_16X16, sse16x16, sum16x16, var32x32,
 427                          sse32x32, sum32x32);
 428
 429     // Skipping test
 430     x->skip_txfm[0] = SKIP_TXFM_NONE;
 431     for (k = 0; k < num; k++)
 432       // Check if all ac coefficients can be quantized to zero.
 433       if (!(var_tx[k] < ac_thr || var == 0)) {
 434         ac_test = 0;
 435         break;
 436       }
 437
 438     for (k = 0; k < num; k++)
 439       // Check if dc coefficient can be quantized to zero.
 440       if (!(sse_tx[k] - var_tx[k] < dc_thr || sse == var)) {
 441         dc_test = 0;
 442         break;
 443       }
 444
 445     if (ac_test) {
 446       x->skip_txfm[0] = SKIP_TXFM_AC_ONLY;
 447
 448       if (dc_test) x->skip_txfm[0] = SKIP_TXFM_AC_DC;
 449     } else if (dc_test) {
 450       skip_dc = 1;
 451     }
 452   }
 453
 454   if (x->skip_txfm[0] == SKIP_TXFM_AC_DC) {
 455     int skip_uv[2] = { 0 };
 456     unsigned int var_uv[2];
 457     unsigned int sse_uv[2];
 458
 459     *out_rate_sum = 0;
 460     *out_dist_sum = sse << 4;
 461
 462     // Transform skipping test in UV planes.
 463     for (i = 1; i <= 2; i++) {
 464       if (cpi->oxcf.speed < 8 || x->color_sensitivity[i - 1]) {
 465         struct macroblock_plane *const p = &x->plane[i];
 466         struct macroblockd_plane *const pd = &xd->plane[i];
 467         const TX_SIZE uv_tx_size = get_uv_tx_size(xd->mi[0], pd);
 468         const BLOCK_SIZE unit_size = txsize_to_bsize[uv_tx_size];
 469         const BLOCK_SIZE uv_bsize = get_plane_block_size(bsize, pd);
 470         const int uv_bw = b_width_log2_lookup[uv_bsize];
 471         const int uv_bh = b_height_log2_lookup[uv_bsize];
 472         const int sf = (uv_bw - b_width_log2_lookup[unit_size]) +
 473                        (uv_bh - b_height_log2_lookup[unit_size]);
 474         const uint32_t uv_dc_thr = pd->dequant[0] * pd->dequant[0] >> (6 - sf);
 475         const uint32_t uv_ac_thr = pd->dequant[1] * pd->dequant[1] >> (6 - sf);
 476         int j = i - 1;
 477
 478         vp9_build_inter_predictors_sbp(xd, mi_row, mi_col, bsize, i);
 479         var_uv[j] = cpi->fn_ptr[uv_bsize].vf(
 480             p->src.buf, p->src.stride, pd->dst.buf, pd->dst.stride, &sse_uv[j]);
 481
 482         if ((var_uv[j] < uv_ac_thr || var_uv[j] == 0) &&
 483             (sse_uv[j] - var_uv[j] < uv_dc_thr || sse_uv[j] == var_uv[j]))
 484           skip_uv[j] = 1;
 485         else
 486           break;
 487       } else {
 488         skip_uv[i - 1] = 1;
 489       }
 490     }
 491
 492     // If the transform in YUV planes are skippable, the mode search checks
 493     // fewer inter modes and doesn't check intra modes.
 494     if (skip_uv[0] & skip_uv[1]) {
 495       *early_term = 1;
 496     }
 497     return;
 498   }
 499
 500   if (!skip_dc) {
 501 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 502     vp9_model_rd_from_var_lapndz(sse - var, num_pels_log2_lookup[bsize],
 503                                  dc_quant >> (xd->bd - 5), &rate, &dist);
 504 #else
 505     vp9_model_rd_from_var_lapndz(sse - var, num_pels_log2_lookup[bsize],
 506                                  dc_quant >> 3, &rate, &dist);
 507 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 508   }
 509
 510   if (!skip_dc) {
 511     *out_rate_sum = rate >> 1;
 512     *out_dist_sum = dist << 3;
 513   } else {
 514     *out_rate_sum = 0;
 515     *out_dist_sum = (sse - var) << 4;
 516   }
 517
 518 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 519   vp9_model_rd_from_var_lapndz(var, num_pels_log2_lookup[bsize],
 520                                ac_quant >> (xd->bd - 5), &rate, &dist);
 521 #else
 522   vp9_model_rd_from_var_lapndz(var, num_pels_log2_lookup[bsize], ac_quant >> 3,
 523                                &rate, &dist);
 524 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 525
 526   *out_rate_sum += rate;
 527   *out_dist_sum += dist << 4;
 528 }
 529
 530 static void model_rd_for_sb_y(VP9_COMP *cpi, BLOCK_SIZE bsize, MACROBLOCK *x,
 531                               MACROBLOCKD *xd, int *out_rate_sum,
 532                               int64_t *out_dist_sum, unsigned int *var_y,
 533                               unsigned int *sse_y) {
 534   // Note our transform coeffs are 8 times an orthogonal transform.
 535   // Hence quantizer step is also 8 times. To get effective quantizer
 536   // we need to divide by 8 before sending to modeling function.
 537   unsigned int sse;
 538   int rate;
 539   int64_t dist;
 540   struct macroblock_plane *const p = &x->plane[0];
 541   struct macroblockd_plane *const pd = &xd->plane[0];
 542   const int64_t dc_thr = p->quant_thred[0] >> 6;
 543   const int64_t ac_thr = p->quant_thred[1] >> 6;
 544   const uint32_t dc_quant = pd->dequant[0];
 545   const uint32_t ac_quant = pd->dequant[1];
 546   unsigned int var = cpi->fn_ptr[bsize].vf(p->src.buf, p->src.stride,
 547                                            pd->dst.buf, pd->dst.stride, &sse);
 548   int skip_dc = 0;
 549
 550   *var_y = var;
 551   *sse_y = sse;
 552
 553   if (cpi->common.tx_mode == TX_MODE_SELECT) {
 554     if (sse > (var << 2))
 555       xd->mi[0]->tx_size =
 556           VPXMIN(max_txsize_lookup[bsize],
 557                  tx_mode_to_biggest_tx_size[cpi->common.tx_mode]);
 558     else
 559       xd->mi[0]->tx_size = TX_8X8;
 560
 561     if (cpi->oxcf.aq_mode == CYCLIC_REFRESH_AQ &&
 562         cyclic_refresh_segment_id_boosted(xd->mi[0]->segment_id))
 563       xd->mi[0]->tx_size = TX_8X8;
 564     else if (xd->mi[0]->tx_size > TX_16X16)
 565       xd->mi[0]->tx_size = TX_16X16;
 566   } else {
 567     xd->mi[0]->tx_size =
 568         VPXMIN(max_txsize_lookup[bsize],
 569                tx_mode_to_biggest_tx_size[cpi->common.tx_mode]);
 570   }
 571
 572   // Evaluate if the partition block is a skippable block in Y plane.
 573   {
 574     const BLOCK_SIZE unit_size = txsize_to_bsize[xd->mi[0]->tx_size];
 575     const unsigned int num_blk_log2 =
 576         (b_width_log2_lookup[bsize] - b_width_log2_lookup[unit_size]) +
 577         (b_height_log2_lookup[bsize] - b_height_log2_lookup[unit_size]);
 578     const unsigned int sse_tx = sse >> num_blk_log2;
 579     const unsigned int var_tx = var >> num_blk_log2;
 580
 581     x->skip_txfm[0] = SKIP_TXFM_NONE;
 582     // Check if all ac coefficients can be quantized to zero.
 583     if (var_tx < ac_thr || var == 0) {
 584       x->skip_txfm[0] = SKIP_TXFM_AC_ONLY;
 585       // Check if dc coefficient can be quantized to zero.
 586       if (sse_tx - var_tx < dc_thr || sse == var)
 587         x->skip_txfm[0] = SKIP_TXFM_AC_DC;
 588     } else {
 589       if (sse_tx - var_tx < dc_thr || sse == var) skip_dc = 1;
 590     }
 591   }
 592
 593   if (x->skip_txfm[0] == SKIP_TXFM_AC_DC) {
 594     *out_rate_sum = 0;
 595     *out_dist_sum = sse << 4;
 596     return;
 597   }
 598
 599   if (!skip_dc) {
 600 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 601     vp9_model_rd_from_var_lapndz(sse - var, num_pels_log2_lookup[bsize],
 602                                  dc_quant >> (xd->bd - 5), &rate, &dist);
 603 #else
 604     vp9_model_rd_from_var_lapndz(sse - var, num_pels_log2_lookup[bsize],
 605                                  dc_quant >> 3, &rate, &dist);
 606 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 607   }
 608
 609   if (!skip_dc) {
 610     *out_rate_sum = rate >> 1;
 611     *out_dist_sum = dist << 3;
 612   } else {
 613     *out_rate_sum = 0;
 614     *out_dist_sum = (sse - var) << 4;
 615   }
 616
 617 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 618   vp9_model_rd_from_var_lapndz(var, num_pels_log2_lookup[bsize],
 619                                ac_quant >> (xd->bd - 5), &rate, &dist);
 620 #else
 621   vp9_model_rd_from_var_lapndz(var, num_pels_log2_lookup[bsize], ac_quant >> 3,
 622                                &rate, &dist);
 623 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 624
 625   *out_rate_sum += rate;
 626   *out_dist_sum += dist << 4;
 627 }
 628
 629 static void block_yrd(VP9_COMP *cpi, MACROBLOCK *x, RD_COST *this_rdc,
 630                       int *skippable, int64_t *sse, BLOCK_SIZE bsize,
 631                       TX_SIZE tx_size, int rd_computed) {
 632   MACROBLOCKD *xd = &x->e_mbd;
 633   const struct macroblockd_plane *pd = &xd->plane[0];
 634   struct macroblock_plane *const p = &x->plane[0];
 635   const int num_4x4_w = num_4x4_blocks_wide_lookup[bsize];
 636   const int num_4x4_h = num_4x4_blocks_high_lookup[bsize];
 637   const int step = 1 << (tx_size << 1);
 638   const int block_step = (1 << tx_size);
 639   int block = 0, r, c;
 640   const int max_blocks_wide =
 641       num_4x4_w + (xd->mb_to_right_edge >= 0 ? 0 : xd->mb_to_right_edge >> 5);
 642   const int max_blocks_high =
 643       num_4x4_h + (xd->mb_to_bottom_edge >= 0 ? 0 : xd->mb_to_bottom_edge >> 5);
 644   int eob_cost = 0;
 645   const int bw = 4 * num_4x4_w;
 646   const int bh = 4 * num_4x4_h;
 647
 648 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 649   // TODO(jingning): Implement the high bit-depth Hadamard transforms and
 650   // remove this check condition.
 651   // TODO(marpan): Use this path (model_rd) for 8bit under certain conditions
 652   // for now, as the vp9_quantize_fp below for highbitdepth build is slow.
 653   if (xd->bd != 8 ||
 654       (cpi->oxcf.speed > 5 && cpi->common.frame_type != KEY_FRAME &&
 655        bsize < BLOCK_32X32)) {
 656     unsigned int var_y, sse_y;
 657     (void)tx_size;
 658     if (!rd_computed)
 659       model_rd_for_sb_y(cpi, bsize, x, xd, &this_rdc->rate, &this_rdc->dist,
 660                         &var_y, &sse_y);
 661     *sse = INT_MAX;
 662     *skippable = 0;
 663     return;
 664   }
 665 #endif
 666
 667   if (cpi->sf.use_simple_block_yrd && cpi->common.frame_type != KEY_FRAME &&
 668       bsize < BLOCK_32X32) {
 669     unsigned int var_y, sse_y;
 670     (void)tx_size;
 671     if (!rd_computed)
 672       model_rd_for_sb_y(cpi, bsize, x, xd, &this_rdc->rate, &this_rdc->dist,
 673                         &var_y, &sse_y);
 674     *sse = INT_MAX;
 675     *skippable = 0;
 676     return;
 677   }
 678
 679   (void)cpi;
 680
 681   // The max tx_size passed in is TX_16X16.
 682   assert(tx_size != TX_32X32);
 683
 684   vpx_subtract_block(bh, bw, p->src_diff, bw, p->src.buf, p->src.stride,
 685                      pd->dst.buf, pd->dst.stride);
 686   *skippable = 1;
 687   // Keep track of the row and column of the blocks we use so that we know
 688   // if we are in the unrestricted motion border.
 689   for (r = 0; r < max_blocks_high; r += block_step) {
 690     for (c = 0; c < num_4x4_w; c += block_step) {
 691       if (c < max_blocks_wide) {
 692         const scan_order *const scan_order = &vp9_default_scan_orders[tx_size];
 693         tran_low_t *const coeff = BLOCK_OFFSET(p->coeff, block);
 694         tran_low_t *const qcoeff = BLOCK_OFFSET(p->qcoeff, block);
 695         tran_low_t *const dqcoeff = BLOCK_OFFSET(pd->dqcoeff, block);
 696         uint16_t *const eob = &p->eobs[block];
 697         const int diff_stride = bw;
 698         const int16_t *src_diff;
 699         src_diff = &p->src_diff[(r * diff_stride + c) << 2];
 700
 701         switch (tx_size) {
 702           case TX_16X16:
 703             vpx_hadamard_16x16(src_diff, diff_stride, coeff);
 704             vp9_quantize_fp(coeff, 256, x->skip_block, p->round_fp, p->quant_fp,
 705                             qcoeff, dqcoeff, pd->dequant, eob, scan_order->scan,
 706                             scan_order->iscan);
 707             break;
 708           case TX_8X8:
 709             vpx_hadamard_8x8(src_diff, diff_stride, coeff);
 710             vp9_quantize_fp(coeff, 64, x->skip_block, p->round_fp, p->quant_fp,
 711                             qcoeff, dqcoeff, pd->dequant, eob, scan_order->scan,
 712                             scan_order->iscan);
 713             break;
 714           case TX_4X4:
 715             x->fwd_txm4x4(src_diff, coeff, diff_stride);
 716             vp9_quantize_fp(coeff, 16, x->skip_block, p->round_fp, p->quant_fp,
 717                             qcoeff, dqcoeff, pd->dequant, eob, scan_order->scan,
 718                             scan_order->iscan);
 719             break;
 720           default: assert(0); break;
 721         }
 722         *skippable &= (*eob == 0);
 723         eob_cost += 1;
 724       }
 725       block += step;
 726     }
 727   }
 728
 729   this_rdc->rate = 0;
 730   if (*sse < INT64_MAX) {
 731     *sse = (*sse << 6) >> 2;
 732     if (*skippable) {
 733       this_rdc->dist = *sse;
 734       return;
 735     }
 736   }
 737
 738   block = 0;
 739   this_rdc->dist = 0;
 740   for (r = 0; r < max_blocks_high; r += block_step) {
 741     for (c = 0; c < num_4x4_w; c += block_step) {
 742       if (c < max_blocks_wide) {
 743         tran_low_t *const coeff = BLOCK_OFFSET(p->coeff, block);
 744         tran_low_t *const qcoeff = BLOCK_OFFSET(p->qcoeff, block);
 745         tran_low_t *const dqcoeff = BLOCK_OFFSET(pd->dqcoeff, block);
 746         uint16_t *const eob = &p->eobs[block];
 747
 748         if (*eob == 1)
 749           this_rdc->rate += (int)abs(qcoeff[0]);
 750         else if (*eob > 1)
 751           this_rdc->rate += vpx_satd(qcoeff, step << 4);
 752
 753         this_rdc->dist += vp9_block_error_fp(coeff, dqcoeff, step << 4) >> 2;
 754       }
 755       block += step;
 756     }
 757   }
 758
 759   // If skippable is set, rate gets clobbered later.
 760   this_rdc->rate <<= (2 + VP9_PROB_COST_SHIFT);
 761   this_rdc->rate += (eob_cost << VP9_PROB_COST_SHIFT);
 762 }
 763
 764 static void model_rd_for_sb_uv(VP9_COMP *cpi, BLOCK_SIZE plane_bsize,
 765                                MACROBLOCK *x, MACROBLOCKD *xd,
 766                                RD_COST *this_rdc, unsigned int *var_y,
 767                                unsigned int *sse_y, int start_plane,
 768                                int stop_plane) {
 769   // Note our transform coeffs are 8 times an orthogonal transform.
 770   // Hence quantizer step is also 8 times. To get effective quantizer
 771   // we need to divide by 8 before sending to modeling function.
 772   unsigned int sse;
 773   int rate;
 774   int64_t dist;
 775   int i;
 776 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 777   uint64_t tot_var = *var_y;
 778   uint64_t tot_sse = *sse_y;
 779 #else
 780   uint32_t tot_var = *var_y;
 781   uint32_t tot_sse = *sse_y;
 782 #endif
 783
 784   this_rdc->rate = 0;
 785   this_rdc->dist = 0;
 786
 787   for (i = start_plane; i <= stop_plane; ++i) {
 788     struct macroblock_plane *const p = &x->plane[i];
 789     struct macroblockd_plane *const pd = &xd->plane[i];
 790     const uint32_t dc_quant = pd->dequant[0];
 791     const uint32_t ac_quant = pd->dequant[1];
 792     const BLOCK_SIZE bs = plane_bsize;
 793     unsigned int var;
 794     if (!x->color_sensitivity[i - 1]) continue;
 795
 796     var = cpi->fn_ptr[bs].vf(p->src.buf, p->src.stride, pd->dst.buf,
 797                              pd->dst.stride, &sse);
 798     assert(sse >= var);
 799     tot_var += var;
 800     tot_sse += sse;
 801
 802 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 803     vp9_model_rd_from_var_lapndz(sse - var, num_pels_log2_lookup[bs],
 804                                  dc_quant >> (xd->bd - 5), &rate, &dist);
 805 #else
 806     vp9_model_rd_from_var_lapndz(sse - var, num_pels_log2_lookup[bs],
 807                                  dc_quant >> 3, &rate, &dist);
 808 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 809
 810     this_rdc->rate += rate >> 1;
 811     this_rdc->dist += dist << 3;
 812
 813 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 814     vp9_model_rd_from_var_lapndz(var, num_pels_log2_lookup[bs],
 815                                  ac_quant >> (xd->bd - 5), &rate, &dist);
 816 #else
 817     vp9_model_rd_from_var_lapndz(var, num_pels_log2_lookup[bs], ac_quant >> 3,
 818                                  &rate, &dist);
 819 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 820
 821     this_rdc->rate += rate;
 822     this_rdc->dist += dist << 4;
 823   }
 824
 825 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 826   *var_y = tot_var > UINT32_MAX ? UINT32_MAX : (uint32_t)tot_var;
 827   *sse_y = tot_sse > UINT32_MAX ? UINT32_MAX : (uint32_t)tot_sse;
 828 #else
 829   *var_y = tot_var;
 830   *sse_y = tot_sse;
 831 #endif
 832 }
 833
 834 static int get_pred_buffer(PRED_BUFFER *p, int len) {
 835   int i;
 836
 837   for (i = 0; i < len; i++) {
 838     if (!p[i].in_use) {
 839       p[i].in_use = 1;
 840       return i;
 841     }
 842   }
 843   return -1;
 844 }
 845
 846 static void free_pred_buffer(PRED_BUFFER *p) {
 847   if (p != NULL) p->in_use = 0;
 848 }
 849
 850 static void encode_breakout_test(VP9_COMP *cpi, MACROBLOCK *x, BLOCK_SIZE bsize,
 851                                  int mi_row, int mi_col,
 852                                  MV_REFERENCE_FRAME ref_frame,
 853                                  PREDICTION_MODE this_mode, unsigned int var_y,
 854                                  unsigned int sse_y,
 855                                  struct buf_2d yv12_mb[][MAX_MB_PLANE],
 856                                  int *rate, int64_t *dist) {
 857   MACROBLOCKD *xd = &x->e_mbd;
 858   MODE_INFO *const mi = xd->mi[0];
 859   const BLOCK_SIZE uv_size = get_plane_block_size(bsize, &xd->plane[1]);
 860   unsigned int var = var_y, sse = sse_y;
 861   // Skipping threshold for ac.
 862   unsigned int thresh_ac;
 863   // Skipping threshold for dc.
 864   unsigned int thresh_dc;
 865   int motion_low = 1;
 866   if (mi->mv[0].as_mv.row > 64 || mi->mv[0].as_mv.row < -64 ||
 867       mi->mv[0].as_mv.col > 64 || mi->mv[0].as_mv.col < -64)
 868     motion_low = 0;
 869   if (x->encode_breakout > 0 && motion_low == 1) {
 870     // Set a maximum for threshold to avoid big PSNR loss in low bit rate
 871     // case. Use extreme low threshold for static frames to limit
 872     // skipping.
 873     const unsigned int max_thresh = 36000;
 874     // The encode_breakout input
 875     const unsigned int min_thresh =
 876         VPXMIN(((unsigned int)x->encode_breakout << 4), max_thresh);
 877 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 878     const int shift = (xd->bd << 1) - 16;
 879 #endif
 880
 881     // Calculate threshold according to dequant value.
 882     thresh_ac = (xd->plane[0].dequant[1] * xd->plane[0].dequant[1]) >> 3;
 883 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 884     if ((xd->cur_buf->flags & YV12_FLAG_HIGHBITDEPTH) && shift > 0) {
 885       thresh_ac = ROUND_POWER_OF_TWO(thresh_ac, shift);
 886     }
 887 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 888     thresh_ac = clamp(thresh_ac, min_thresh, max_thresh);
 889
 890     // Adjust ac threshold according to partition size.
 891     thresh_ac >>=
 892         8 - (b_width_log2_lookup[bsize] + b_height_log2_lookup[bsize]);
 893
 894     thresh_dc = (xd->plane[0].dequant[0] * xd->plane[0].dequant[0] >> 6);
 895 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 896     if ((xd->cur_buf->flags & YV12_FLAG_HIGHBITDEPTH) && shift > 0) {
 897       thresh_dc = ROUND_POWER_OF_TWO(thresh_dc, shift);
 898     }
 899 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 900   } else {
 901     thresh_ac = 0;
 902     thresh_dc = 0;
 903   }
 904
 905   // Y skipping condition checking for ac and dc.
 906   if (var <= thresh_ac && (sse - var) <= thresh_dc) {
 907     unsigned int sse_u, sse_v;
 908     unsigned int var_u, var_v;
 909     unsigned int thresh_ac_uv = thresh_ac;
 910     unsigned int thresh_dc_uv = thresh_dc;
 911     if (x->sb_is_skin) {
 912       thresh_ac_uv = 0;
 913       thresh_dc_uv = 0;
 914     }
 915
 916     // Skip UV prediction unless breakout is zero (lossless) to save
 917     // computation with low impact on the result
 918     if (x->encode_breakout == 0) {
 919       xd->plane[1].pre[0] = yv12_mb[ref_frame][1];
 920       xd->plane[2].pre[0] = yv12_mb[ref_frame][2];
 921       vp9_build_inter_predictors_sbuv(xd, mi_row, mi_col, bsize);
 922     }
 923
 924     var_u = cpi->fn_ptr[uv_size].vf(x->plane[1].src.buf, x->plane[1].src.stride,
 925                                     xd->plane[1].dst.buf,
 926                                     xd->plane[1].dst.stride, &sse_u);
 927
 928     // U skipping condition checking
 929     if (((var_u << 2) <= thresh_ac_uv) && (sse_u - var_u <= thresh_dc_uv)) {
 930       var_v = cpi->fn_ptr[uv_size].vf(
 931           x->plane[2].src.buf, x->plane[2].src.stride, xd->plane[2].dst.buf,
 932           xd->plane[2].dst.stride, &sse_v);
 933
 934       // V skipping condition checking
 935       if (((var_v << 2) <= thresh_ac_uv) && (sse_v - var_v <= thresh_dc_uv)) {
 936         x->skip = 1;
 937
 938         // The cost of skip bit needs to be added.
 939         *rate = cpi->inter_mode_cost[x->mbmi_ext->mode_context[ref_frame]]
 940                                     [INTER_OFFSET(this_mode)];
 941
 942         // More on this part of rate
 943         // rate += vp9_cost_bit(vp9_get_skip_prob(cm, xd), 1);
 944
 945         // Scaling factor for SSE from spatial domain to frequency
 946         // domain is 16. Adjust distortion accordingly.
 947         // TODO(yunqingwang): In this function, only y-plane dist is
 948         // calculated.
 949         *dist = (sse << 4);  // + ((sse_u + sse_v) << 4);
 950
 951         // *disable_skip = 1;
 952       }
 953     }
 954   }
 955 }
 956
 957 struct estimate_block_intra_args {
 958   VP9_COMP *cpi;
 959   MACROBLOCK *x;
 960   PREDICTION_MODE mode;
 961   int skippable;
 962   RD_COST *rdc;
 963 };
 964
 965 static void estimate_block_intra(int plane, int block, int row, int col,
 966                                  BLOCK_SIZE plane_bsize, TX_SIZE tx_size,
 967                                  void *arg) {
 968   struct estimate_block_intra_args *const args = arg;
 969   VP9_COMP *const cpi = args->cpi;
 970   MACROBLOCK *const x = args->x;
 971   MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
 972   struct macroblock_plane *const p = &x->plane[0];
 973   struct macroblockd_plane *const pd = &xd->plane[0];
 974   const BLOCK_SIZE bsize_tx = txsize_to_bsize[tx_size];
 975   uint8_t *const src_buf_base = p->src.buf;
 976   uint8_t *const dst_buf_base = pd->dst.buf;
 977   const int src_stride = p->src.stride;
 978   const int dst_stride = pd->dst.stride;
 979   RD_COST this_rdc;
 980
 981   (void)block;
 982
 983   p->src.buf = &src_buf_base[4 * (row * src_stride + col)];
 984   pd->dst.buf = &dst_buf_base[4 * (row * dst_stride + col)];
 985   // Use source buffer as an approximation for the fully reconstructed buffer.
 986   vp9_predict_intra_block(xd, b_width_log2_lookup[plane_bsize], tx_size,
 987                           args->mode, x->skip_encode ? p->src.buf : pd->dst.buf,
 988                           x->skip_encode ? src_stride : dst_stride, pd->dst.buf,
 989                           dst_stride, col, row, plane);
 990
 991   if (plane == 0) {
 992     int64_t this_sse = INT64_MAX;
 993     // TODO(jingning): This needs further refactoring.
 994     block_yrd(cpi, x, &this_rdc, &args->skippable, &this_sse, bsize_tx,
 995               VPXMIN(tx_size, TX_16X16), 0);
 996   } else {
 997     unsigned int var = 0;
 998     unsigned int sse = 0;
 999     model_rd_for_sb_uv(cpi, plane_bsize, x, xd, &this_rdc, &var, &sse, plane,
1000                        plane);
1001   }
1002
1003   p->src.buf = src_buf_base;
1004   pd->dst.buf = dst_buf_base;
1005   args->rdc->rate += this_rdc.rate;
1006   args->rdc->dist += this_rdc.dist;
1007 }
1008
1009 static const THR_MODES mode_idx[MAX_REF_FRAMES][4] = {
1010   { THR_DC, THR_V_PRED, THR_H_PRED, THR_TM },
1011   { THR_NEARESTMV, THR_NEARMV, THR_ZEROMV, THR_NEWMV },
1012   { THR_NEARESTG, THR_NEARG, THR_ZEROG, THR_NEWG },
1013   { THR_NEARESTA, THR_NEARA, THR_ZEROA, THR_NEWA },
1014 };
1015
1016 static const PREDICTION_MODE intra_mode_list[] = { DC_PRED, V_PRED, H_PRED,
1017                                                    TM_PRED };
1018
1019 static int mode_offset(const PREDICTION_MODE mode) {
1020   if (mode >= NEARESTMV) {
1021     return INTER_OFFSET(mode);
1022   } else {
1023     switch (mode) {
1024       case DC_PRED: return 0;
1025       case V_PRED: return 1;
1026       case H_PRED: return 2;
1027       case TM_PRED: return 3;
1028       default: return -1;
1029     }
1030   }
1031 }
1032
1033 static INLINE int rd_less_than_thresh_row_mt(int64_t best_rd, int thresh,
1034                                              const int *const thresh_fact) {
1035   int is_rd_less_than_thresh;
1036   is_rd_less_than_thresh =
1037       best_rd < ((int64_t)thresh * (*thresh_fact) >> 5) || thresh == INT_MAX;
1038   return is_rd_less_than_thresh;
1039 }
1040
1041 static INLINE void update_thresh_freq_fact_row_mt(
1042     VP9_COMP *cpi, TileDataEnc *tile_data, int source_variance,
1043     int thresh_freq_fact_idx, MV_REFERENCE_FRAME ref_frame,
1044     THR_MODES best_mode_idx, PREDICTION_MODE mode) {
1045   THR_MODES thr_mode_idx = mode_idx[ref_frame][mode_offset(mode)];
1046   int freq_fact_idx = thresh_freq_fact_idx + thr_mode_idx;
1047   int *freq_fact = &tile_data->row_base_thresh_freq_fact[freq_fact_idx];
1048   if (thr_mode_idx == best_mode_idx)
1049     *freq_fact -= (*freq_fact >> 4);
1050   else if (cpi->sf.limit_newmv_early_exit && mode == NEWMV &&
1051            ref_frame == LAST_FRAME && source_variance < 5) {
1052     *freq_fact = VPXMIN(*freq_fact + RD_THRESH_INC, 32);
1053   } else {
1054     *freq_fact = VPXMIN(*freq_fact + RD_THRESH_INC,
1055                         cpi->sf.adaptive_rd_thresh * RD_THRESH_MAX_FACT);
1056   }
1057 }
1058
1059 static INLINE void update_thresh_freq_fact(
1060     VP9_COMP *cpi, TileDataEnc *tile_data, int source_variance,
1061     BLOCK_SIZE bsize, MV_REFERENCE_FRAME ref_frame, THR_MODES best_mode_idx,
1062     PREDICTION_MODE mode) {
1063   THR_MODES thr_mode_idx = mode_idx[ref_frame][mode_offset(mode)];
1064   int *freq_fact = &tile_data->thresh_freq_fact[bsize][thr_mode_idx];
1065   if (thr_mode_idx == best_mode_idx)
1066     *freq_fact -= (*freq_fact >> 4);
1067   else if (cpi->sf.limit_newmv_early_exit && mode == NEWMV &&
1068            ref_frame == LAST_FRAME && source_variance < 5) {
1069     *freq_fact = VPXMIN(*freq_fact + RD_THRESH_INC, 32);
1070   } else {
1071     *freq_fact = VPXMIN(*freq_fact + RD_THRESH_INC,
1072                         cpi->sf.adaptive_rd_thresh * RD_THRESH_MAX_FACT);
1073   }
1074 }
1075
1076 void vp9_pick_intra_mode(VP9_COMP *cpi, MACROBLOCK *x, RD_COST *rd_cost,
1077                          BLOCK_SIZE bsize, PICK_MODE_CONTEXT *ctx) {
1078   MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
1079   MODE_INFO *const mi = xd->mi[0];
1080   RD_COST this_rdc, best_rdc;
1081   PREDICTION_MODE this_mode;
1082   struct estimate_block_intra_args args = { cpi, x, DC_PRED, 1, 0 };
1083   const TX_SIZE intra_tx_size =
1084       VPXMIN(max_txsize_lookup[bsize],
1085              tx_mode_to_biggest_tx_size[cpi->common.tx_mode]);
1086   MODE_INFO *const mic = xd->mi[0];
1087   int *bmode_costs;
1088   const MODE_INFO *above_mi = xd->above_mi;
1089   const MODE_INFO *left_mi = xd->left_mi;
1090   const PREDICTION_MODE A = vp9_above_block_mode(mic, above_mi, 0);
1091   const PREDICTION_MODE L = vp9_left_block_mode(mic, left_mi, 0);
1092   bmode_costs = cpi->y_mode_costs[A][L];
1093
1094   (void)ctx;
1095   vp9_rd_cost_reset(&best_rdc);
1096   vp9_rd_cost_reset(&this_rdc);
1097
1098   mi->ref_frame[0] = INTRA_FRAME;
1099   // Initialize interp_filter here so we do not have to check for inter block
1100   // modes in get_pred_context_switchable_interp()
1101   mi->interp_filter = SWITCHABLE_FILTERS;
1102
1103   mi->mv[0].as_int = INVALID_MV;
1104   mi->uv_mode = DC_PRED;
1105   memset(x->skip_txfm, 0, sizeof(x->skip_txfm));
1106
1107   // Change the limit of this loop to add other intra prediction
1108   // mode tests.
1109   for (this_mode = DC_PRED; this_mode <= H_PRED; ++this_mode) {
1110     this_rdc.dist = this_rdc.rate = 0;
1111     args.mode = this_mode;
1112     args.skippable = 1;
1113     args.rdc = &this_rdc;
1114     mi->tx_size = intra_tx_size;
1115     vp9_foreach_transformed_block_in_plane(xd, bsize, 0, estimate_block_intra,
1116                                            &args);
1117     if (args.skippable) {
1118       x->skip_txfm[0] = SKIP_TXFM_AC_DC;
1119       this_rdc.rate = vp9_cost_bit(vp9_get_skip_prob(&cpi->common, xd), 1);
1120     } else {
1121       x->skip_txfm[0] = SKIP_TXFM_NONE;
1122       this_rdc.rate += vp9_cost_bit(vp9_get_skip_prob(&cpi->common, xd), 0);
1123     }
1124     this_rdc.rate += bmode_costs[this_mode];
1125     this_rdc.rdcost = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, this_rdc.rate, this_rdc.dist);
1126
1127     if (this_rdc.rdcost < best_rdc.rdcost) {
1128       best_rdc = this_rdc;
1129       mi->mode = this_mode;
1130     }
1131   }
1132
1133   *rd_cost = best_rdc;
1134 }
1135
1136 static void init_ref_frame_cost(VP9_COMMON *const cm, MACROBLOCKD *const xd,
1137                                 int ref_frame_cost[MAX_REF_FRAMES]) {
1138   vpx_prob intra_inter_p = vp9_get_intra_inter_prob(cm, xd);
1139   vpx_prob ref_single_p1 = vp9_get_pred_prob_single_ref_p1(cm, xd);
1140   vpx_prob ref_single_p2 = vp9_get_pred_prob_single_ref_p2(cm, xd);
1141
1142   ref_frame_cost[INTRA_FRAME] = vp9_cost_bit(intra_inter_p, 0);
1143   ref_frame_cost[LAST_FRAME] = ref_frame_cost[GOLDEN_FRAME] =
1144       ref_frame_cost[ALTREF_FRAME] = vp9_cost_bit(intra_inter_p, 1);
1145
1146   ref_frame_cost[LAST_FRAME] += vp9_cost_bit(ref_single_p1, 0);
1147   ref_frame_cost[GOLDEN_FRAME] += vp9_cost_bit(ref_single_p1, 1);
1148   ref_frame_cost[ALTREF_FRAME] += vp9_cost_bit(ref_single_p1, 1);
1149   ref_frame_cost[GOLDEN_FRAME] += vp9_cost_bit(ref_single_p2, 0);
1150   ref_frame_cost[ALTREF_FRAME] += vp9_cost_bit(ref_single_p2, 1);
1151 }
1152
1153 typedef struct {
1154   MV_REFERENCE_FRAME ref_frame;
1155   PREDICTION_MODE pred_mode;
1156 } REF_MODE;
1157
1158 #define RT_INTER_MODES 12
1159 static const REF_MODE ref_mode_set[RT_INTER_MODES] = {
1160   { LAST_FRAME, ZEROMV },   { LAST_FRAME, NEARESTMV },
1161   { GOLDEN_FRAME, ZEROMV }, { LAST_FRAME, NEARMV },
1162   { LAST_FRAME, NEWMV },    { GOLDEN_FRAME, NEARESTMV },
1163   { GOLDEN_FRAME, NEARMV }, { GOLDEN_FRAME, NEWMV },
1164   { ALTREF_FRAME, ZEROMV }, { ALTREF_FRAME, NEARESTMV },
1165   { ALTREF_FRAME, NEARMV }, { ALTREF_FRAME, NEWMV }
1166 };
1167 static const REF_MODE ref_mode_set_svc[RT_INTER_MODES] = {
1168   { LAST_FRAME, ZEROMV },      { GOLDEN_FRAME, ZEROMV },
1169   { LAST_FRAME, NEARESTMV },   { LAST_FRAME, NEARMV },
1170   { GOLDEN_FRAME, NEARESTMV }, { GOLDEN_FRAME, NEARMV },
1171   { LAST_FRAME, NEWMV },       { GOLDEN_FRAME, NEWMV }
1172 };
1173
1174 static int set_intra_cost_penalty(const VP9_COMP *const cpi, BLOCK_SIZE bsize) {
1175   const VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
1176   // Reduce the intra cost penalty for small blocks (<=16x16).
1177   int reduction_fac =
1178       (bsize <= BLOCK_16X16) ? ((bsize <= BLOCK_8X8) ? 4 : 2) : 0;
1179   if (cpi->noise_estimate.enabled && cpi->noise_estimate.level == kHigh)
1180     // Don't reduce intra cost penalty if estimated noise level is high.
1181     reduction_fac = 0;
1182   return vp9_get_intra_cost_penalty(cm->base_qindex, cm->y_dc_delta_q,
1183                                     cm->bit_depth) >>
1184          reduction_fac;
1185 }
1186
1187 static INLINE void find_predictors(
1188     VP9_COMP *cpi, MACROBLOCK *x, MV_REFERENCE_FRAME ref_frame,
1189     int_mv frame_mv[MB_MODE_COUNT][MAX_REF_FRAMES],
1190     int const_motion[MAX_REF_FRAMES], int *ref_frame_skip_mask,
1191     const int flag_list[4], TileDataEnc *tile_data, int mi_row, int mi_col,
1192     struct buf_2d yv12_mb[4][MAX_MB_PLANE], BLOCK_SIZE bsize,
1193     int force_skip_low_temp_var) {
1194   VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
1195   MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
1196   const YV12_BUFFER_CONFIG *yv12 = get_ref_frame_buffer(cpi, ref_frame);
1197   TileInfo *const tile_info = &tile_data->tile_info;
1198   // TODO(jingning) placeholder for inter-frame non-RD mode decision.
1199   x->pred_mv_sad[ref_frame] = INT_MAX;
1200   frame_mv[NEWMV][ref_frame].as_int = INVALID_MV;
1201   frame_mv[ZEROMV][ref_frame].as_int = 0;
1202   // this needs various further optimizations. to be continued..
1203   if ((cpi->ref_frame_flags & flag_list[ref_frame]) && (yv12 != NULL)) {
1204     int_mv *const candidates = x->mbmi_ext->ref_mvs[ref_frame];
1205     const struct scale_factors *const sf = &cm->frame_refs[ref_frame - 1].sf;
1206     vp9_setup_pred_block(xd, yv12_mb[ref_frame], yv12, mi_row, mi_col, sf, sf);
1207     if (cm->use_prev_frame_mvs) {
1208       vp9_find_mv_refs(cm, xd, xd->mi[0], ref_frame, candidates, mi_row, mi_col,
1209                        x->mbmi_ext->mode_context);
1210     } else {
1211       const_motion[ref_frame] =
1212           mv_refs_rt(cpi, cm, x, xd, tile_info, xd->mi[0], ref_frame,
1213                      candidates, &frame_mv[NEWMV][ref_frame], mi_row, mi_col,
1214                      (int)(cpi->svc.use_base_mv && cpi->svc.spatial_layer_id));
1215     }
1216     vp9_find_best_ref_mvs(xd, cm->allow_high_precision_mv, candidates,
1217                           &frame_mv[NEARESTMV][ref_frame],
1218                           &frame_mv[NEARMV][ref_frame]);
1219     // Early exit for golden frame if force_skip_low_temp_var is set.
1220     if (!vp9_is_scaled(sf) && bsize >= BLOCK_8X8 &&
1221         !(force_skip_low_temp_var && ref_frame == GOLDEN_FRAME)) {
1222       vp9_mv_pred(cpi, x, yv12_mb[ref_frame][0].buf, yv12->y_stride, ref_frame,
1223                   bsize);
1224     }
1225   } else {
1226     *ref_frame_skip_mask |= (1 << ref_frame);
1227   }
1228 }
1229
1230 static void vp9_NEWMV_diff_bias(const NOISE_ESTIMATE *ne, MACROBLOCKD *xd,
1231                                 PREDICTION_MODE this_mode, RD_COST *this_rdc,
1232                                 BLOCK_SIZE bsize, int mv_row, int mv_col,
1233                                 int is_last_frame, int lowvar_highsumdiff,
1234                                 int is_skin) {
1235   // Bias against MVs associated with NEWMV mode that are very different from
1236   // top/left neighbors.
1237   if (this_mode == NEWMV) {
1238     int al_mv_average_row;
1239     int al_mv_average_col;
1240     int left_row, left_col;
1241     int row_diff, col_diff;
1242     int above_mv_valid = 0;
1243     int left_mv_valid = 0;
1244     int above_row = 0;
1245     int above_col = 0;
1246
1247     if (xd->above_mi) {
1248       above_mv_valid = xd->above_mi->mv[0].as_int != INVALID_MV;
1249       above_row = xd->above_mi->mv[0].as_mv.row;
1250       above_col = xd->above_mi->mv[0].as_mv.col;
1251     }
1252     if (xd->left_mi) {
1253       left_mv_valid = xd->left_mi->mv[0].as_int != INVALID_MV;
1254       left_row = xd->left_mi->mv[0].as_mv.row;
1255       left_col = xd->left_mi->mv[0].as_mv.col;
1256     }
1257     if (above_mv_valid && left_mv_valid) {
1258       al_mv_average_row = (above_row + left_row + 1) >> 1;
1259       al_mv_average_col = (above_col + left_col + 1) >> 1;
1260     } else if (above_mv_valid) {
1261       al_mv_average_row = above_row;
1262       al_mv_average_col = above_col;
1263     } else if (left_mv_valid) {
1264       al_mv_average_row = left_row;
1265       al_mv_average_col = left_col;
1266     } else {
1267       al_mv_average_row = al_mv_average_col = 0;
1268     }
1269     row_diff = (al_mv_average_row - mv_row);
1270     col_diff = (al_mv_average_col - mv_col);
1271     if (row_diff > 48 || row_diff < -48 || col_diff > 48 || col_diff < -48) {
1272       if (bsize > BLOCK_32X32)
1273         this_rdc->rdcost = this_rdc->rdcost << 1;
1274       else
1275         this_rdc->rdcost = 3 * this_rdc->rdcost >> 1;
1276     }
1277   }
1278   // If noise estimation is enabled, and estimated level is above threshold,
1279   // add a bias to LAST reference with small motion, for large blocks.
1280   if (ne->enabled && ne->level >= kMedium && bsize >= BLOCK_32X32 &&
1281       is_last_frame && mv_row < 8 && mv_row > -8 && mv_col < 8 && mv_col > -8)
1282     this_rdc->rdcost = 7 * (this_rdc->rdcost >> 3);
1283   else if (lowvar_highsumdiff && !is_skin && bsize >= BLOCK_16X16 &&
1284            is_last_frame && mv_row < 16 && mv_row > -16 && mv_col < 16 &&
1285            mv_col > -16)
1286     this_rdc->rdcost = 7 * (this_rdc->rdcost >> 3);
1287 }
1288
1289 #if CONFIG_VP9_TEMPORAL_DENOISING
1290 static void vp9_pickmode_ctx_den_update(
1291     VP9_PICKMODE_CTX_DEN *ctx_den, int64_t zero_last_cost_orig,
1292     int ref_frame_cost[MAX_REF_FRAMES],
1293     int_mv frame_mv[MB_MODE_COUNT][MAX_REF_FRAMES], int reuse_inter_pred,
1294     TX_SIZE best_tx_size, PREDICTION_MODE best_mode,
1295     MV_REFERENCE_FRAME best_ref_frame, INTERP_FILTER best_pred_filter,
1296     uint8_t best_mode_skip_txfm) {
1297   ctx_den->zero_last_cost_orig = zero_last_cost_orig;
1298   ctx_den->ref_frame_cost = ref_frame_cost;
1299   ctx_den->frame_mv = frame_mv;
1300   ctx_den->reuse_inter_pred = reuse_inter_pred;
1301   ctx_den->best_tx_size = best_tx_size;
1302   ctx_den->best_mode = best_mode;
1303   ctx_den->best_ref_frame = best_ref_frame;
1304   ctx_den->best_pred_filter = best_pred_filter;
1305   ctx_den->best_mode_skip_txfm = best_mode_skip_txfm;
1306 }
1307
1308 static void recheck_zeromv_after_denoising(
1309     VP9_COMP *cpi, MODE_INFO *const mi, MACROBLOCK *x, MACROBLOCKD *const xd,
1310     VP9_DENOISER_DECISION decision, VP9_PICKMODE_CTX_DEN *ctx_den,
1311     struct buf_2d yv12_mb[4][MAX_MB_PLANE], RD_COST *best_rdc, BLOCK_SIZE bsize,
1312     int mi_row, int mi_col) {
1313   // If INTRA or GOLDEN reference was selected, re-evaluate ZEROMV on
1314   // denoised result. Only do this under noise conditions, and if rdcost of
1315   // ZEROMV onoriginal source is not significantly higher than rdcost of best
1316   // mode.
1317   if (cpi->noise_estimate.enabled && cpi->noise_estimate.level > kLow &&
1318       ctx_den->zero_last_cost_orig < (best_rdc->rdcost << 3) &&
1319       ((ctx_den->best_ref_frame == INTRA_FRAME && decision >= FILTER_BLOCK) ||
1320        (ctx_den->best_ref_frame == GOLDEN_FRAME &&
1321         cpi->svc.number_spatial_layers == 1 &&
1322         decision == FILTER_ZEROMV_BLOCK))) {
1323     // Check if we should pick ZEROMV on denoised signal.
1324     int rate = 0;
1325     int64_t dist = 0;
1326     uint32_t var_y = UINT_MAX;
1327     uint32_t sse_y = UINT_MAX;
1328     RD_COST this_rdc;
1329     mi->mode = ZEROMV;
1330     mi->ref_frame[0] = LAST_FRAME;
1331     mi->ref_frame[1] = NONE;
1332     mi->mv[0].as_int = 0;
1333     mi->interp_filter = EIGHTTAP;
1334     xd->plane[0].pre[0] = yv12_mb[LAST_FRAME][0];
1335     vp9_build_inter_predictors_sby(xd, mi_row, mi_col, bsize);
1336     model_rd_for_sb_y(cpi, bsize, x, xd, &rate, &dist, &var_y, &sse_y);
1337     this_rdc.rate = rate + ctx_den->ref_frame_cost[LAST_FRAME] +
1338                     cpi->inter_mode_cost[x->mbmi_ext->mode_context[LAST_FRAME]]
1339                                         [INTER_OFFSET(ZEROMV)];
1340     this_rdc.dist = dist;
1341     this_rdc.rdcost = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, rate, dist);
1342     // Don't switch to ZEROMV if the rdcost for ZEROMV on denoised source
1343     // is higher than best_ref mode (on original source).
1344     if (this_rdc.rdcost > best_rdc->rdcost) {
1345       this_rdc = *best_rdc;
1346       mi->mode = ctx_den->best_mode;
1347       mi->ref_frame[0] = ctx_den->best_ref_frame;
1348       mi->interp_filter = ctx_den->best_pred_filter;
1349       if (ctx_den->best_ref_frame == INTRA_FRAME) {
1350         mi->mv[0].as_int = INVALID_MV;
1351         mi->interp_filter = SWITCHABLE_FILTERS;
1352       } else if (ctx_den->best_ref_frame == GOLDEN_FRAME) {
1353         mi->mv[0].as_int =
1354             ctx_den->frame_mv[ctx_den->best_mode][ctx_den->best_ref_frame]
1355                 .as_int;
1356         if (ctx_den->reuse_inter_pred) {
1357           xd->plane[0].pre[0] = yv12_mb[GOLDEN_FRAME][0];
1358           vp9_build_inter_predictors_sby(xd, mi_row, mi_col, bsize);
1359         }
1360       }
1361       mi->tx_size = ctx_den->best_tx_size;
1362       x->skip_txfm[0] = ctx_den->best_mode_skip_txfm;
1363     } else {
1364       ctx_den->best_ref_frame = LAST_FRAME;
1365       *best_rdc = this_rdc;
1366     }
1367   }
1368 }
1369 #endif  // CONFIG_VP9_TEMPORAL_DENOISING
1370
1371 static INLINE int get_force_skip_low_temp_var(uint8_t *variance_low, int mi_row,
1372                                               int mi_col, BLOCK_SIZE bsize) {
1373   const int i = (mi_row & 0x7) >> 1;
1374   const int j = (mi_col & 0x7) >> 1;
1375   int force_skip_low_temp_var = 0;
1376   // Set force_skip_low_temp_var based on the block size and block offset.
1377   if (bsize == BLOCK_64X64) {
1378     force_skip_low_temp_var = variance_low[0];
1379   } else if (bsize == BLOCK_64X32) {
1380     if (!(mi_col & 0x7) && !(mi_row & 0x7)) {
1381       force_skip_low_temp_var = variance_low[1];
1382     } else if (!(mi_col & 0x7) && (mi_row & 0x7)) {
1383       force_skip_low_temp_var = variance_low[2];
1384     }
1385   } else if (bsize == BLOCK_32X64) {
1386     if (!(mi_col & 0x7) && !(mi_row & 0x7)) {
1387       force_skip_low_temp_var = variance_low[3];
1388     } else if ((mi_col & 0x7) && !(mi_row & 0x7)) {
1389       force_skip_low_temp_var = variance_low[4];
1390     }
1391   } else if (bsize == BLOCK_32X32) {
1392     if (!(mi_col & 0x7) && !(mi_row & 0x7)) {
1393       force_skip_low_temp_var = variance_low[5];
1394     } else if ((mi_col & 0x7) && !(mi_row & 0x7)) {
1395       force_skip_low_temp_var = variance_low[6];
1396     } else if (!(mi_col & 0x7) && (mi_row & 0x7)) {
1397       force_skip_low_temp_var = variance_low[7];
1398     } else if ((mi_col & 0x7) && (mi_row & 0x7)) {
1399       force_skip_low_temp_var = variance_low[8];
1400     }
1401   } else if (bsize == BLOCK_16X16) {
1402     force_skip_low_temp_var = variance_low[pos_shift_16x16[i][j]];
1403   } else if (bsize == BLOCK_32X16) {
1404     // The col shift index for the second 16x16 block.
1405     const int j2 = ((mi_col + 2) & 0x7) >> 1;
1406     // Only if each 16x16 block inside has low temporal variance.
1407     force_skip_low_temp_var = variance_low[pos_shift_16x16[i][j]] &&
1408                               variance_low[pos_shift_16x16[i][j2]];
1409   } else if (bsize == BLOCK_16X32) {
1410     // The row shift index for the second 16x16 block.
1411     const int i2 = ((mi_row + 2) & 0x7) >> 1;
1412     force_skip_low_temp_var = variance_low[pos_shift_16x16[i][j]] &&
1413                               variance_low[pos_shift_16x16[i2][j]];
1414   }
1415   return force_skip_low_temp_var;
1416 }
1417
1418 void vp9_pick_inter_mode(VP9_COMP *cpi, MACROBLOCK *x, TileDataEnc *tile_data,
1419                          int mi_row, int mi_col, RD_COST *rd_cost,
1420                          BLOCK_SIZE bsize, PICK_MODE_CONTEXT *ctx) {
1421   VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
1422   SPEED_FEATURES *const sf = &cpi->sf;
1423   const SVC *const svc = &cpi->svc;
1424   MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
1425   MODE_INFO *const mi = xd->mi[0];
1426   struct macroblockd_plane *const pd = &xd->plane[0];
1427   PREDICTION_MODE best_mode = ZEROMV;
1428   MV_REFERENCE_FRAME ref_frame, best_ref_frame = LAST_FRAME;
1429   MV_REFERENCE_FRAME usable_ref_frame;
1430   TX_SIZE best_tx_size = TX_SIZES;
1431   INTERP_FILTER best_pred_filter = EIGHTTAP;
1432   int_mv frame_mv[MB_MODE_COUNT][MAX_REF_FRAMES];
1433   struct buf_2d yv12_mb[4][MAX_MB_PLANE];
1434   static const int flag_list[4] = { 0, VP9_LAST_FLAG, VP9_GOLD_FLAG,
1435                                     VP9_ALT_FLAG };
1436   RD_COST this_rdc, best_rdc;
1437   uint8_t skip_txfm = SKIP_TXFM_NONE, best_mode_skip_txfm = SKIP_TXFM_NONE;
1438   // var_y and sse_y are saved to be used in skipping checking
1439   unsigned int var_y = UINT_MAX;
1440   unsigned int sse_y = UINT_MAX;
1441   const int intra_cost_penalty = set_intra_cost_penalty(cpi, bsize);
1442   int64_t inter_mode_thresh =
1443       RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, intra_cost_penalty, 0);
1444   const int *const rd_threshes = cpi->rd.threshes[mi->segment_id][bsize];
1445   const int sb_row = mi_row >> MI_BLOCK_SIZE_LOG2;
1446   int thresh_freq_fact_idx = (sb_row * BLOCK_SIZES + bsize) * MAX_MODES;
1447   const int *const rd_thresh_freq_fact =
1448       (cpi->sf.adaptive_rd_thresh_row_mt)
1449           ? &(tile_data->row_base_thresh_freq_fact[thresh_freq_fact_idx])
1450           : tile_data->thresh_freq_fact[bsize];
1451
1452   INTERP_FILTER filter_ref;
1453   const int bsl = mi_width_log2_lookup[bsize];
1454   const int pred_filter_search =
1455       cm->interp_filter == SWITCHABLE
1456           ? (((mi_row + mi_col) >> bsl) +
1457              get_chessboard_index(cm->current_video_frame)) &
1458                 0x1
1459           : 0;
1460   int const_motion[MAX_REF_FRAMES] = { 0 };
1461   const int bh = num_4x4_blocks_high_lookup[bsize] << 2;
1462   const int bw = num_4x4_blocks_wide_lookup[bsize] << 2;
1463   // For speed 6, the result of interp filter is reused later in actual encoding
1464   // process.
1465   // tmp[3] points to dst buffer, and the other 3 point to allocated buffers.
1466   PRED_BUFFER tmp[4];
1467   DECLARE_ALIGNED(16, uint8_t, pred_buf[3 * 64 * 64]);
1468 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
1469   DECLARE_ALIGNED(16, uint16_t, pred_buf_16[3 * 64 * 64]);
1470 #endif
1471   struct buf_2d orig_dst = pd->dst;
1472   PRED_BUFFER *best_pred = NULL;
1473   PRED_BUFFER *this_mode_pred = NULL;
1474   const int pixels_in_block = bh * bw;
1475   int reuse_inter_pred = cpi->sf.reuse_inter_pred_sby && ctx->pred_pixel_ready;
1476   int ref_frame_skip_mask = 0;
1477   int idx;
1478   int best_pred_sad = INT_MAX;
1479   int best_early_term = 0;
1480   int ref_frame_cost[MAX_REF_FRAMES];
1481   int svc_force_zero_mode[3] = { 0 };
1482   int perform_intra_pred = 1;
1483   int use_golden_nonzeromv = 1;
1484   int force_skip_low_temp_var = 0;
1485   int skip_ref_find_pred[4] = { 0 };
1486 #if CONFIG_VP9_TEMPORAL_DENOISING
1487   VP9_PICKMODE_CTX_DEN ctx_den;
1488   int64_t zero_last_cost_orig = INT64_MAX;
1489   int denoise_svc_pickmode = 1;
1490 #endif
1491
1492   init_ref_frame_cost(cm, xd, ref_frame_cost);
1493
1494   if (reuse_inter_pred) {
1495     int i;
1496     for (i = 0; i < 3; i++) {
1497 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
1498       if (cm->use_highbitdepth)
1499         tmp[i].data = CONVERT_TO_BYTEPTR(&pred_buf_16[pixels_in_block * i]);
1500       else
1501         tmp[i].data = &pred_buf[pixels_in_block * i];
1502 #else
1503       tmp[i].data = &pred_buf[pixels_in_block * i];
1504 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
1505       tmp[i].stride = bw;
1506       tmp[i].in_use = 0;
1507     }
1508     tmp[3].data = pd->dst.buf;
1509     tmp[3].stride = pd->dst.stride;
1510     tmp[3].in_use = 0;
1511   }
1512
1513   x->skip_encode = cpi->sf.skip_encode_frame && x->q_index < QIDX_SKIP_THRESH;
1514   x->skip = 0;
1515
1516   // Instead of using vp9_get_pred_context_switchable_interp(xd) to assign
1517   // filter_ref, we use a less strict condition on assigning filter_ref.
1518   // This is to reduce the probabily of entering the flow of not assigning
1519   // filter_ref and then skip filter search.
1520   if (xd->above_mi && is_inter_block(xd->above_mi))
1521     filter_ref = xd->above_mi->interp_filter;
1522   else if (xd->left_mi && is_inter_block(xd->left_mi))
1523     filter_ref = xd->left_mi->interp_filter;
1524   else
1525     filter_ref = cm->interp_filter;
1526
1527   // initialize mode decisions
1528   vp9_rd_cost_reset(&best_rdc);
1529   vp9_rd_cost_reset(rd_cost);
1530   mi->sb_type = bsize;
1531   mi->ref_frame[0] = NONE;
1532   mi->ref_frame[1] = NONE;
1533
1534   mi->tx_size =
1535       VPXMIN(max_txsize_lookup[bsize], tx_mode_to_biggest_tx_size[cm->tx_mode]);
1536
1537   if (sf->short_circuit_flat_blocks || sf->limit_newmv_early_exit) {
1538 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
1539     if (xd->cur_buf->flags & YV12_FLAG_HIGHBITDEPTH)
1540       x->source_variance = vp9_high_get_sby_perpixel_variance(
1541           cpi, &x->plane[0].src, bsize, xd->bd);
1542     else
1543 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
1544       x->source_variance =
1545           vp9_get_sby_perpixel_variance(cpi, &x->plane[0].src, bsize);
1546   }
1547
1548 #if CONFIG_VP9_TEMPORAL_DENOISING
1549   if (cpi->oxcf.noise_sensitivity > 0) {
1550     if (cpi->use_svc) {
1551       int layer = LAYER_IDS_TO_IDX(cpi->svc.spatial_layer_id,
1552                                    cpi->svc.temporal_layer_id,
1553                                    cpi->svc.number_temporal_layers);
1554       LAYER_CONTEXT *lc = &cpi->svc.layer_context[layer];
1555       denoise_svc_pickmode = denoise_svc(cpi) && !lc->is_key_frame;
1556     }
1557     if (cpi->denoiser.denoising_level > kDenLowLow && denoise_svc_pickmode)
1558       vp9_denoiser_reset_frame_stats(ctx);
1559   }
1560 #endif
1561
1562   if (cpi->rc.frames_since_golden == 0 && !cpi->use_svc) {
1563     usable_ref_frame = LAST_FRAME;
1564   } else {
1565     usable_ref_frame = GOLDEN_FRAME;
1566   }
1567
1568   if (cpi->oxcf.lag_in_frames > 0 && cpi->oxcf.rc_mode == VPX_VBR) {
1569     if (cpi->rc.alt_ref_gf_group || cpi->rc.is_src_frame_alt_ref)
1570       usable_ref_frame = ALTREF_FRAME;
1571
1572     if (cpi->rc.is_src_frame_alt_ref) {
1573       skip_ref_find_pred[LAST_FRAME] = 1;
1574       skip_ref_find_pred[GOLDEN_FRAME] = 1;
1575     }
1576   }
1577
1578   // For svc mode, on spatial_layer_id > 0: if the reference has different scale
1579   // constrain the inter mode to only test zero motion.
1580   if (cpi->use_svc && svc->force_zero_mode_spatial_ref &&
1581       cpi->svc.spatial_layer_id > 0) {
1582     if (cpi->ref_frame_flags & flag_list[LAST_FRAME]) {
1583       struct scale_factors *const sf = &cm->frame_refs[LAST_FRAME - 1].sf;
1584       if (vp9_is_scaled(sf)) svc_force_zero_mode[LAST_FRAME - 1] = 1;
1585     }
1586     if (cpi->ref_frame_flags & flag_list[GOLDEN_FRAME]) {
1587       struct scale_factors *const sf = &cm->frame_refs[GOLDEN_FRAME - 1].sf;
1588       if (vp9_is_scaled(sf)) svc_force_zero_mode[GOLDEN_FRAME - 1] = 1;
1589     }
1590   }
1591
1592   if (cpi->sf.short_circuit_low_temp_var) {
1593     force_skip_low_temp_var =
1594         get_force_skip_low_temp_var(&x->variance_low[0], mi_row, mi_col, bsize);
1595     // If force_skip_low_temp_var is set, and for short circuit mode = 1 and 3,
1596     // skip golden reference.
1597     if ((cpi->sf.short_circuit_low_temp_var == 1 ||
1598          cpi->sf.short_circuit_low_temp_var == 3) &&
1599         force_skip_low_temp_var) {
1600       usable_ref_frame = LAST_FRAME;
1601     }
1602   }
1603
1604   if (!((cpi->ref_frame_flags & flag_list[GOLDEN_FRAME]) &&
1605         !svc_force_zero_mode[GOLDEN_FRAME - 1] && !force_skip_low_temp_var))
1606     use_golden_nonzeromv = 0;
1607
1608   if (cpi->oxcf.speed >= 8 && !cpi->use_svc &&
1609       ((cpi->rc.frames_since_golden + 1) < x->last_sb_high_content ||
1610        x->last_sb_high_content > 40))
1611     usable_ref_frame = LAST_FRAME;
1612
1613   for (ref_frame = LAST_FRAME; ref_frame <= usable_ref_frame; ++ref_frame) {
1614     if (!skip_ref_find_pred[ref_frame]) {
1615       find_predictors(cpi, x, ref_frame, frame_mv, const_motion,
1616                       &ref_frame_skip_mask, flag_list, tile_data, mi_row,
1617                       mi_col, yv12_mb, bsize, force_skip_low_temp_var);
1618     }
1619   }
1620
1621   for (idx = 0; idx < RT_INTER_MODES; ++idx) {
1622     int rate_mv = 0;
1623     int mode_rd_thresh;
1624     int mode_index;
1625     int i;
1626     int64_t this_sse;
1627     int is_skippable;
1628     int this_early_term = 0;
1629     int rd_computed = 0;
1630
1631     PREDICTION_MODE this_mode = ref_mode_set[idx].pred_mode;
1632
1633     ref_frame = ref_mode_set[idx].ref_frame;
1634
1635     if (cpi->use_svc) {
1636       this_mode = ref_mode_set_svc[idx].pred_mode;
1637       ref_frame = ref_mode_set_svc[idx].ref_frame;
1638     }
1639     if (ref_frame > usable_ref_frame) continue;
1640     if (skip_ref_find_pred[ref_frame]) continue;
1641
1642     if (sf->short_circuit_flat_blocks && x->source_variance == 0 &&
1643         this_mode != NEARESTMV) {
1644       continue;
1645     }
1646
1647     if (!(cpi->sf.inter_mode_mask[bsize] & (1 << this_mode))) continue;
1648
1649     if (cpi->oxcf.lag_in_frames > 0 && cpi->oxcf.rc_mode == VPX_VBR) {
1650       if (cpi->rc.is_src_frame_alt_ref &&
1651           (ref_frame != ALTREF_FRAME ||
1652            frame_mv[this_mode][ref_frame].as_int != 0))
1653         continue;
1654
1655       if (cpi->rc.alt_ref_gf_group &&
1656           cpi->rc.frames_since_golden > (cpi->rc.baseline_gf_interval >> 1) &&
1657           ref_frame == GOLDEN_FRAME &&
1658           frame_mv[this_mode][ref_frame].as_int != 0)
1659         continue;
1660
1661       if (cpi->rc.alt_ref_gf_group &&
1662           cpi->rc.frames_since_golden < (cpi->rc.baseline_gf_interval >> 1) &&
1663           ref_frame == ALTREF_FRAME &&
1664           frame_mv[this_mode][ref_frame].as_int != 0)
1665         continue;
1666     }
1667
1668     if (!(cpi->ref_frame_flags & flag_list[ref_frame])) continue;
1669
1670     if (const_motion[ref_frame] && this_mode == NEARMV) continue;
1671
1672     // Skip non-zeromv mode search for golden frame if force_skip_low_temp_var
1673     // is set. If nearestmv for golden frame is 0, zeromv mode will be skipped
1674     // later.
1675     if (force_skip_low_temp_var && ref_frame == GOLDEN_FRAME &&
1676         frame_mv[this_mode][ref_frame].as_int != 0) {
1677       continue;
1678     }
1679
1680     if ((cpi->sf.short_circuit_low_temp_var >= 2 ||
1681          (cpi->sf.short_circuit_low_temp_var == 1 && bsize == BLOCK_64X64)) &&
1682         force_skip_low_temp_var && ref_frame == LAST_FRAME &&
1683         this_mode == NEWMV) {
1684       continue;
1685     }
1686
1687     if (cpi->use_svc) {
1688       if (svc_force_zero_mode[ref_frame - 1] &&
1689           frame_mv[this_mode][ref_frame].as_int != 0)
1690         continue;
1691     }
1692
1693     if (sf->reference_masking &&
1694         !(frame_mv[this_mode][ref_frame].as_int == 0 &&
1695           ref_frame == LAST_FRAME)) {
1696       if (usable_ref_frame < ALTREF_FRAME) {
1697         if (!force_skip_low_temp_var && usable_ref_frame > LAST_FRAME) {
1698           i = (ref_frame == LAST_FRAME) ? GOLDEN_FRAME : LAST_FRAME;
1699           if ((cpi->ref_frame_flags & flag_list[i]))
1700             if (x->pred_mv_sad[ref_frame] > (x->pred_mv_sad[i] << 1))
1701               ref_frame_skip_mask |= (1 << ref_frame);
1702         }
1703       } else if (!cpi->rc.is_src_frame_alt_ref &&
1704                  !(frame_mv[this_mode][ref_frame].as_int == 0 &&
1705                    ref_frame == ALTREF_FRAME)) {
1706         int ref1 = (ref_frame == GOLDEN_FRAME) ? LAST_FRAME : GOLDEN_FRAME;
1707         int ref2 = (ref_frame == ALTREF_FRAME) ? LAST_FRAME : ALTREF_FRAME;
1708         if (((cpi->ref_frame_flags & flag_list[ref1]) &&
1709              (x->pred_mv_sad[ref_frame] > (x->pred_mv_sad[ref1] << 1))) ||
1710             ((cpi->ref_frame_flags & flag_list[ref2]) &&
1711              (x->pred_mv_sad[ref_frame] > (x->pred_mv_sad[ref2] << 1))))
1712           ref_frame_skip_mask |= (1 << ref_frame);
1713       }
1714     }
1715     if (ref_frame_skip_mask & (1 << ref_frame)) continue;
1716
1717     // Select prediction reference frames.
1718     for (i = 0; i < MAX_MB_PLANE; i++)
1719       xd->plane[i].pre[0] = yv12_mb[ref_frame][i];
1720
1721     mi->ref_frame[0] = ref_frame;
1722     set_ref_ptrs(cm, xd, ref_frame, NONE);
1723
1724     mode_index = mode_idx[ref_frame][INTER_OFFSET(this_mode)];
1725     mode_rd_thresh = best_mode_skip_txfm ? rd_threshes[mode_index] << 1
1726                                          : rd_threshes[mode_index];
1727
1728     // Increase mode_rd_thresh value for GOLDEN_FRAME for improved encoding
1729     // speed with little/no subjective quality loss.
1730     if (cpi->sf.bias_golden && ref_frame == GOLDEN_FRAME &&
1731         cpi->rc.frames_since_golden > 4)
1732       mode_rd_thresh = mode_rd_thresh << 3;
1733
1734     if ((cpi->sf.adaptive_rd_thresh_row_mt &&
1735          rd_less_than_thresh_row_mt(best_rdc.rdcost, mode_rd_thresh,
1736                                     &rd_thresh_freq_fact[mode_index])) ||
1737         (!cpi->sf.adaptive_rd_thresh_row_mt &&
1738          rd_less_than_thresh(
1739              best_rdc.rdcost, mode_rd_thresh,
1740 #if CONFIG_MULTITHREAD
1741              // Synchronization of this function
1742              // is only necessary when
1743              // adaptive_rd_thresh is > 0.
1744              cpi->sf.adaptive_rd_thresh ? tile_data->enc_row_mt_mutex : NULL,
1745 #endif
1746              &rd_thresh_freq_fact[mode_index])))
1747       continue;
1748
1749     if (this_mode == NEWMV) {
1750       if (ref_frame > LAST_FRAME && !cpi->use_svc &&
1751           cpi->oxcf.rc_mode == VPX_CBR) {
1752         int tmp_sad;
1753         uint32_t dis;
1754         int cost_list[5];
1755
1756         if (bsize < BLOCK_16X16) continue;
1757
1758         tmp_sad = vp9_int_pro_motion_estimation(cpi, x, bsize, mi_row, mi_col);
1759
1760         if (tmp_sad > x->pred_mv_sad[LAST_FRAME]) continue;
1761         if (tmp_sad + (num_pels_log2_lookup[bsize] << 4) > best_pred_sad)
1762           continue;
1763
1764         frame_mv[NEWMV][ref_frame].as_int = mi->mv[0].as_int;
1765         rate_mv = vp9_mv_bit_cost(&frame_mv[NEWMV][ref_frame].as_mv,
1766                                   &x->mbmi_ext->ref_mvs[ref_frame][0].as_mv,
1767                                   x->nmvjointcost, x->mvcost, MV_COST_WEIGHT);
1768         frame_mv[NEWMV][ref_frame].as_mv.row >>= 3;
1769         frame_mv[NEWMV][ref_frame].as_mv.col >>= 3;
1770
1771         cpi->find_fractional_mv_step(
1772             x, &frame_mv[NEWMV][ref_frame].as_mv,
1773             &x->mbmi_ext->ref_mvs[ref_frame][0].as_mv,
1774             cpi->common.allow_high_precision_mv, x->errorperbit,
1775             &cpi->fn_ptr[bsize], cpi->sf.mv.subpel_force_stop,
1776             cpi->sf.mv.subpel_iters_per_step, cond_cost_list(cpi, cost_list),
1777             x->nmvjointcost, x->mvcost, &dis, &x->pred_sse[ref_frame], NULL, 0,
1778             0);
1779       } else if (svc->use_base_mv && svc->spatial_layer_id) {
1780         if (frame_mv[NEWMV][ref_frame].as_int != INVALID_MV) {
1781           const int pre_stride = xd->plane[0].pre[0].stride;
1782           int base_mv_sad = INT_MAX;
1783           const float base_mv_bias = sf->base_mv_aggressive ? 1.5f : 1.0f;
1784           const uint8_t *const pre_buf =
1785               xd->plane[0].pre[0].buf +
1786               (frame_mv[NEWMV][ref_frame].as_mv.row >> 3) * pre_stride +
1787               (frame_mv[NEWMV][ref_frame].as_mv.col >> 3);
1788           base_mv_sad = cpi->fn_ptr[bsize].sdf(
1789               x->plane[0].src.buf, x->plane[0].src.stride, pre_buf, pre_stride);
1790
1791           if (base_mv_sad < (int)(base_mv_bias * x->pred_mv_sad[ref_frame])) {
1792             // Base layer mv is good.
1793             if (!combined_motion_search(cpi, x, bsize, mi_row, mi_col,
1794                                         &frame_mv[NEWMV][ref_frame], &rate_mv,
1795                                         best_rdc.rdcost, 1)) {
1796               continue;
1797             }
1798           } else if (!combined_motion_search(cpi, x, bsize, mi_row, mi_col,
1799                                              &frame_mv[NEWMV][ref_frame],
1800                                              &rate_mv, best_rdc.rdcost, 0)) {
1801             continue;
1802           }
1803         } else if (!combined_motion_search(cpi, x, bsize, mi_row, mi_col,
1804                                            &frame_mv[NEWMV][ref_frame],
1805                                            &rate_mv, best_rdc.rdcost, 0)) {
1806           continue;
1807         }
1808       } else if (!combined_motion_search(cpi, x, bsize, mi_row, mi_col,
1809                                          &frame_mv[NEWMV][ref_frame], &rate_mv,
1810                                          best_rdc.rdcost, 0)) {
1811         continue;
1812       }
1813     }
1814
1815     // If use_golden_nonzeromv is false, NEWMV mode is skipped for golden, no
1816     // need to compute best_pred_sad which is only used to skip golden NEWMV.
1817     if (use_golden_nonzeromv && this_mode == NEWMV && ref_frame == LAST_FRAME &&
1818         frame_mv[NEWMV][LAST_FRAME].as_int != INVALID_MV) {
1819       const int pre_stride = xd->plane[0].pre[0].stride;
1820       const uint8_t *const pre_buf =
1821           xd->plane[0].pre[0].buf +
1822           (frame_mv[NEWMV][LAST_FRAME].as_mv.row >> 3) * pre_stride +
1823           (frame_mv[NEWMV][LAST_FRAME].as_mv.col >> 3);
1824       best_pred_sad = cpi->fn_ptr[bsize].sdf(
1825           x->plane[0].src.buf, x->plane[0].src.stride, pre_buf, pre_stride);
1826       x->pred_mv_sad[LAST_FRAME] = best_pred_sad;
1827     }
1828
1829     if (this_mode != NEARESTMV &&
1830         frame_mv[this_mode][ref_frame].as_int ==
1831             frame_mv[NEARESTMV][ref_frame].as_int)
1832       continue;
1833
1834     mi->mode = this_mode;
1835     mi->mv[0].as_int = frame_mv[this_mode][ref_frame].as_int;
1836
1837     // Search for the best prediction filter type, when the resulting
1838     // motion vector is at sub-pixel accuracy level for luma component, i.e.,
1839     // the last three bits are all zeros.
1840     if (reuse_inter_pred) {
1841       if (!this_mode_pred) {
1842         this_mode_pred = &tmp[3];
1843       } else {
1844         this_mode_pred = &tmp[get_pred_buffer(tmp, 3)];
1845         pd->dst.buf = this_mode_pred->data;
1846         pd->dst.stride = bw;
1847       }
1848     }
1849
1850     if ((this_mode == NEWMV || filter_ref == SWITCHABLE) &&
1851         pred_filter_search &&
1852         (ref_frame == LAST_FRAME ||
1853          (ref_frame == GOLDEN_FRAME &&
1854           (cpi->use_svc || cpi->oxcf.rc_mode == VPX_VBR))) &&
1855         (((mi->mv[0].as_mv.row | mi->mv[0].as_mv.col) & 0x07) != 0)) {
1856       int pf_rate[3];
1857       int64_t pf_dist[3];
1858       int curr_rate[3];
1859       unsigned int pf_var[3];
1860       unsigned int pf_sse[3];
1861       TX_SIZE pf_tx_size[3];
1862       int64_t best_cost = INT64_MAX;
1863       INTERP_FILTER best_filter = SWITCHABLE, filter;
1864       PRED_BUFFER *current_pred = this_mode_pred;
1865       rd_computed = 1;
1866
1867       for (filter = EIGHTTAP; filter <= EIGHTTAP_SMOOTH; ++filter) {
1868         int64_t cost;
1869         mi->interp_filter = filter;
1870         vp9_build_inter_predictors_sby(xd, mi_row, mi_col, bsize);
1871         model_rd_for_sb_y(cpi, bsize, x, xd, &pf_rate[filter], &pf_dist[filter],
1872                           &pf_var[filter], &pf_sse[filter]);
1873         curr_rate[filter] = pf_rate[filter];
1874         pf_rate[filter] += vp9_get_switchable_rate(cpi, xd);
1875         cost = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, pf_rate[filter], pf_dist[filter]);
1876         pf_tx_size[filter] = mi->tx_size;
1877         if (cost < best_cost) {
1878           best_filter = filter;
1879           best_cost = cost;
1880           skip_txfm = x->skip_txfm[0];
1881
1882           if (reuse_inter_pred) {
1883             if (this_mode_pred != current_pred) {
1884               free_pred_buffer(this_mode_pred);
1885               this_mode_pred = current_pred;
1886             }
1887             current_pred = &tmp[get_pred_buffer(tmp, 3)];
1888             pd->dst.buf = current_pred->data;
1889             pd->dst.stride = bw;
1890           }
1891         }
1892       }
1893
1894       if (reuse_inter_pred && this_mode_pred != current_pred)
1895         free_pred_buffer(current_pred);
1896
1897       mi->interp_filter = best_filter;
1898       mi->tx_size = pf_tx_size[best_filter];
1899       this_rdc.rate = curr_rate[best_filter];
1900       this_rdc.dist = pf_dist[best_filter];
1901       var_y = pf_var[best_filter];
1902       sse_y = pf_sse[best_filter];
1903       x->skip_txfm[0] = skip_txfm;
1904       if (reuse_inter_pred) {
1905         pd->dst.buf = this_mode_pred->data;
1906         pd->dst.stride = this_mode_pred->stride;
1907       }
1908     } else {
1909       const int large_block = (x->sb_is_skin || cpi->oxcf.speed < 7)
1910                                   ? bsize > BLOCK_32X32
1911                                   : bsize >= BLOCK_32X32;
1912       mi->interp_filter = (filter_ref == SWITCHABLE) ? EIGHTTAP : filter_ref;
1913       vp9_build_inter_predictors_sby(xd, mi_row, mi_col, bsize);
1914
1915       // For large partition blocks, extra testing is done.
1916       if (cpi->oxcf.rc_mode == VPX_CBR && large_block &&
1917           !cyclic_refresh_segment_id_boosted(xd->mi[0]->segment_id) &&
1918           cm->base_qindex) {
1919         model_rd_for_sb_y_large(cpi, bsize, x, xd, &this_rdc.rate,
1920                                 &this_rdc.dist, &var_y, &sse_y, mi_row, mi_col,
1921                                 &this_early_term);
1922       } else {
1923         rd_computed = 1;
1924         model_rd_for_sb_y(cpi, bsize, x, xd, &this_rdc.rate, &this_rdc.dist,
1925                           &var_y, &sse_y);
1926       }
1927     }
1928
1929     if (!this_early_term) {
1930       this_sse = (int64_t)sse_y;
1931       block_yrd(cpi, x, &this_rdc, &is_skippable, &this_sse, bsize,
1932                 VPXMIN(mi->tx_size, TX_16X16), rd_computed);
1933
1934       x->skip_txfm[0] = is_skippable;
1935       if (is_skippable) {
1936         this_rdc.rate = vp9_cost_bit(vp9_get_skip_prob(cm, xd), 1);
1937       } else {
1938         if (RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, this_rdc.rate, this_rdc.dist) <
1939             RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, 0, this_sse)) {
1940           this_rdc.rate += vp9_cost_bit(vp9_get_skip_prob(cm, xd), 0);
1941         } else {
1942           this_rdc.rate = vp9_cost_bit(vp9_get_skip_prob(cm, xd), 1);
1943           this_rdc.dist = this_sse;
1944           x->skip_txfm[0] = SKIP_TXFM_AC_DC;
1945         }
1946       }
1947
1948       if (cm->interp_filter == SWITCHABLE) {
1949         if ((mi->mv[0].as_mv.row | mi->mv[0].as_mv.col) & 0x07)
1950           this_rdc.rate += vp9_get_switchable_rate(cpi, xd);
1951       }
1952     } else {
1953       this_rdc.rate += cm->interp_filter == SWITCHABLE
1954                            ? vp9_get_switchable_rate(cpi, xd)
1955                            : 0;
1956       this_rdc.rate += vp9_cost_bit(vp9_get_skip_prob(cm, xd), 1);
1957     }
1958
1959     if (x->color_sensitivity[0] || x->color_sensitivity[1]) {
1960       RD_COST rdc_uv;
1961       const BLOCK_SIZE uv_bsize = get_plane_block_size(bsize, &xd->plane[1]);
1962       if (x->color_sensitivity[0])
1963         vp9_build_inter_predictors_sbp(xd, mi_row, mi_col, bsize, 1);
1964       if (x->color_sensitivity[1])
1965         vp9_build_inter_predictors_sbp(xd, mi_row, mi_col, bsize, 2);
1966       model_rd_for_sb_uv(cpi, uv_bsize, x, xd, &rdc_uv, &var_y, &sse_y, 1, 2);
1967       this_rdc.rate += rdc_uv.rate;
1968       this_rdc.dist += rdc_uv.dist;
1969     }
1970
1971     this_rdc.rate += rate_mv;
1972     this_rdc.rate += cpi->inter_mode_cost[x->mbmi_ext->mode_context[ref_frame]]
1973                                          [INTER_OFFSET(this_mode)];
1974     this_rdc.rate += ref_frame_cost[ref_frame];
1975     this_rdc.rdcost = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, this_rdc.rate, this_rdc.dist);
1976
1977     // Bias against NEWMV that is very different from its neighbors, and bias
1978     // to small motion-lastref for noisy input.
1979     if (cpi->oxcf.rc_mode == VPX_CBR && cpi->oxcf.speed >= 5 &&
1980         cpi->oxcf.content != VP9E_CONTENT_SCREEN) {
1981       vp9_NEWMV_diff_bias(&cpi->noise_estimate, xd, this_mode, &this_rdc, bsize,
1982                           frame_mv[this_mode][ref_frame].as_mv.row,
1983                           frame_mv[this_mode][ref_frame].as_mv.col,
1984                           ref_frame == LAST_FRAME, x->lowvar_highsumdiff,
1985                           x->sb_is_skin);
1986     }
1987
1988     // Skipping checking: test to see if this block can be reconstructed by
1989     // prediction only.
1990     if (cpi->allow_encode_breakout) {
1991       encode_breakout_test(cpi, x, bsize, mi_row, mi_col, ref_frame, this_mode,
1992                            var_y, sse_y, yv12_mb, &this_rdc.rate,
1993                            &this_rdc.dist);
1994       if (x->skip) {
1995         this_rdc.rate += rate_mv;
1996         this_rdc.rdcost =
1997             RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, this_rdc.rate, this_rdc.dist);
1998       }
1999     }
2000
2001 #if CONFIG_VP9_TEMPORAL_DENOISING
2002     if (cpi->oxcf.noise_sensitivity > 0 && denoise_svc_pickmode &&
2003         cpi->denoiser.denoising_level > kDenLowLow) {
2004       vp9_denoiser_update_frame_stats(mi, sse_y, this_mode, ctx);
2005       // Keep track of zero_last cost.
2006       if (ref_frame == LAST_FRAME && frame_mv[this_mode][ref_frame].as_int == 0)
2007         zero_last_cost_orig = this_rdc.rdcost;
2008     }
2009 #else
2010     (void)ctx;
2011 #endif
2012
2013     if (this_rdc.rdcost < best_rdc.rdcost || x->skip) {
2014       best_rdc = this_rdc;
2015       best_mode = this_mode;
2016       best_pred_filter = mi->interp_filter;
2017       best_tx_size = mi->tx_size;
2018       best_ref_frame = ref_frame;
2019       best_mode_skip_txfm = x->skip_txfm[0];
2020       best_early_term = this_early_term;
2021
2022       if (reuse_inter_pred) {
2023         free_pred_buffer(best_pred);
2024         best_pred = this_mode_pred;
2025       }
2026     } else {
2027       if (reuse_inter_pred) free_pred_buffer(this_mode_pred);
2028     }
2029
2030     if (x->skip) break;
2031
2032     // If early termination flag is 1 and at least 2 modes are checked,
2033     // the mode search is terminated.
2034     if (best_early_term && idx > 0) {
2035       x->skip = 1;
2036       break;
2037     }
2038   }
2039
2040   mi->mode = best_mode;
2041   mi->interp_filter = best_pred_filter;
2042   mi->tx_size = best_tx_size;
2043   mi->ref_frame[0] = best_ref_frame;
2044   mi->mv[0].as_int = frame_mv[best_mode][best_ref_frame].as_int;
2045   xd->mi[0]->bmi[0].as_mv[0].as_int = mi->mv[0].as_int;
2046   x->skip_txfm[0] = best_mode_skip_txfm;
2047
2048   // For spatial enhancemanent layer: perform intra prediction only if base
2049   // layer is chosen as the reference. Always perform intra prediction if
2050   // LAST is the only reference or is_key_frame is set.
2051   if (cpi->svc.spatial_layer_id) {
2052     perform_intra_pred =
2053         cpi->svc.layer_context[cpi->svc.temporal_layer_id].is_key_frame ||
2054         !(cpi->ref_frame_flags & flag_list[GOLDEN_FRAME]) ||
2055         (!cpi->svc.layer_context[cpi->svc.temporal_layer_id].is_key_frame &&
2056          svc_force_zero_mode[best_ref_frame - 1]);
2057     inter_mode_thresh = (inter_mode_thresh << 1) + inter_mode_thresh;
2058   }
2059   if (cpi->oxcf.lag_in_frames > 0 && cpi->oxcf.rc_mode == VPX_VBR &&
2060       cpi->rc.is_src_frame_alt_ref)
2061     perform_intra_pred = 0;
2062   // Perform intra prediction search, if the best SAD is above a certain
2063   // threshold.
2064   if (best_rdc.rdcost == INT64_MAX ||
2065       ((!force_skip_low_temp_var || bsize < BLOCK_32X32) &&
2066        perform_intra_pred && !x->skip && best_rdc.rdcost > inter_mode_thresh &&
2067        bsize <= cpi->sf.max_intra_bsize && !x->skip_low_source_sad &&
2068        !x->lowvar_highsumdiff)) {
2069     struct estimate_block_intra_args args = { cpi, x, DC_PRED, 1, 0 };
2070     int i;
2071     TX_SIZE best_intra_tx_size = TX_SIZES;
2072     TX_SIZE intra_tx_size =
2073         VPXMIN(max_txsize_lookup[bsize],
2074                tx_mode_to_biggest_tx_size[cpi->common.tx_mode]);
2075     if (cpi->oxcf.content != VP9E_CONTENT_SCREEN && intra_tx_size > TX_16X16)
2076       intra_tx_size = TX_16X16;
2077
2078     if (reuse_inter_pred && best_pred != NULL) {
2079       if (best_pred->data == orig_dst.buf) {
2080         this_mode_pred = &tmp[get_pred_buffer(tmp, 3)];
2081 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
2082         if (cm->use_highbitdepth)
2083           vpx_highbd_convolve_copy(
2084               CAST_TO_BYTEPTR(CONVERT_TO_SHORTPTR(best_pred->data)),
2085               best_pred->stride,
2086               CAST_TO_BYTEPTR(CONVERT_TO_SHORTPTR(this_mode_pred->data)),
2087               this_mode_pred->stride, NULL, 0, NULL, 0, bw, bh, xd->bd);
2088         else
2089           vpx_convolve_copy(best_pred->data, best_pred->stride,
2090                             this_mode_pred->data, this_mode_pred->stride, NULL,
2091                             0, NULL, 0, bw, bh);
2092 #else
2093         vpx_convolve_copy(best_pred->data, best_pred->stride,
2094                           this_mode_pred->data, this_mode_pred->stride, NULL, 0,
2095                           NULL, 0, bw, bh);
2096 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
2097         best_pred = this_mode_pred;
2098       }
2099     }
2100     pd->dst = orig_dst;
2101
2102     for (i = 0; i < 4; ++i) {
2103       const PREDICTION_MODE this_mode = intra_mode_list[i];
2104       THR_MODES mode_index = mode_idx[INTRA_FRAME][mode_offset(this_mode)];
2105       int mode_rd_thresh = rd_threshes[mode_index];
2106       if (sf->short_circuit_flat_blocks && x->source_variance == 0 &&
2107           this_mode != DC_PRED) {
2108         continue;
2109       }
2110
2111       if (!((1 << this_mode) & cpi->sf.intra_y_mode_bsize_mask[bsize]))
2112         continue;
2113
2114       if ((cpi->sf.adaptive_rd_thresh_row_mt &&
2115            rd_less_than_thresh_row_mt(best_rdc.rdcost, mode_rd_thresh,
2116                                       &rd_thresh_freq_fact[mode_index])) ||
2117           (!cpi->sf.adaptive_rd_thresh_row_mt &&
2118            rd_less_than_thresh(
2119                best_rdc.rdcost, mode_rd_thresh,
2120 #if CONFIG_MULTITHREAD
2121                // Synchronization of this function
2122                // is only necessary when
2123                // adaptive_rd_thresh is > 0.
2124                cpi->sf.adaptive_rd_thresh ? tile_data->enc_row_mt_mutex : NULL,
2125 #endif
2126                &rd_thresh_freq_fact[mode_index])))
2127         continue;
2128
2129       mi->mode = this_mode;
2130       mi->ref_frame[0] = INTRA_FRAME;
2131       this_rdc.dist = this_rdc.rate = 0;
2132       args.mode = this_mode;
2133       args.skippable = 1;
2134       args.rdc = &this_rdc;
2135       mi->tx_size = intra_tx_size;
2136       vp9_foreach_transformed_block_in_plane(xd, bsize, 0, estimate_block_intra,
2137                                              &args);
2138       // Check skip cost here since skippable is not set for for uv, this
2139       // mirrors the behavior used by inter
2140       if (args.skippable) {
2141         x->skip_txfm[0] = SKIP_TXFM_AC_DC;
2142         this_rdc.rate = vp9_cost_bit(vp9_get_skip_prob(&cpi->common, xd), 1);
2143       } else {
2144         x->skip_txfm[0] = SKIP_TXFM_NONE;
2145         this_rdc.rate += vp9_cost_bit(vp9_get_skip_prob(&cpi->common, xd), 0);
2146       }
2147       // Inter and intra RD will mismatch in scale for non-screen content.
2148       if (cpi->oxcf.content == VP9E_CONTENT_SCREEN) {
2149         if (x->color_sensitivity[0])
2150           vp9_foreach_transformed_block_in_plane(xd, bsize, 1,
2151                                                  estimate_block_intra, &args);
2152         if (x->color_sensitivity[1])
2153           vp9_foreach_transformed_block_in_plane(xd, bsize, 2,
2154                                                  estimate_block_intra, &args);
2155       }
2156       this_rdc.rate += cpi->mbmode_cost[this_mode];
2157       this_rdc.rate += ref_frame_cost[INTRA_FRAME];
2158       this_rdc.rate += intra_cost_penalty;
2159       this_rdc.rdcost =
2160           RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, this_rdc.rate, this_rdc.dist);
2161
2162       if (this_rdc.rdcost < best_rdc.rdcost) {
2163         best_rdc = this_rdc;
2164         best_mode = this_mode;
2165         best_intra_tx_size = mi->tx_size;
2166         best_ref_frame = INTRA_FRAME;
2167         mi->uv_mode = this_mode;
2168         mi->mv[0].as_int = INVALID_MV;
2169         best_mode_skip_txfm = x->skip_txfm[0];
2170       }
2171     }
2172
2173     // Reset mb_mode_info to the best inter mode.
2174     if (best_ref_frame != INTRA_FRAME) {
2175       mi->tx_size = best_tx_size;
2176     } else {
2177       mi->tx_size = best_intra_tx_size;
2178     }
2179   }
2180
2181   pd->dst = orig_dst;
2182   mi->mode = best_mode;
2183   mi->ref_frame[0] = best_ref_frame;
2184   x->skip_txfm[0] = best_mode_skip_txfm;
2185
2186   if (!is_inter_block(mi)) {
2187     mi->interp_filter = SWITCHABLE_FILTERS;
2188   }
2189
2190   if (reuse_inter_pred && best_pred != NULL) {
2191     if (best_pred->data != orig_dst.buf && is_inter_mode(mi->mode)) {
2192 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
2193       if (cm->use_highbitdepth)
2194         vpx_highbd_convolve_copy(
2195             CAST_TO_BYTEPTR(CONVERT_TO_SHORTPTR(best_pred->data)),
2196             best_pred->stride,
2197             CAST_TO_BYTEPTR(CONVERT_TO_SHORTPTR(pd->dst.buf)), pd->dst.stride,
2198             NULL, 0, NULL, 0, bw, bh, xd->bd);
2199       else
2200         vpx_convolve_copy(best_pred->data, best_pred->stride, pd->dst.buf,
2201                           pd->dst.stride, NULL, 0, NULL, 0, bw, bh);
2202 #else
2203       vpx_convolve_copy(best_pred->data, best_pred->stride, pd->dst.buf,
2204                         pd->dst.stride, NULL, 0, NULL, 0, bw, bh);
2205 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
2206     }
2207   }
2208
2209 #if CONFIG_VP9_TEMPORAL_DENOISING
2210   if (cpi->oxcf.noise_sensitivity > 0 && cpi->resize_pending == 0 &&
2211       denoise_svc_pickmode && cpi->denoiser.denoising_level > kDenLowLow &&
2212       cpi->denoiser.reset == 0) {
2213     VP9_DENOISER_DECISION decision = COPY_BLOCK;
2214     vp9_pickmode_ctx_den_update(&ctx_den, zero_last_cost_orig, ref_frame_cost,
2215                                 frame_mv, reuse_inter_pred, best_tx_size,
2216                                 best_mode, best_ref_frame, best_pred_filter,
2217                                 best_mode_skip_txfm);
2218     vp9_denoiser_denoise(cpi, x, mi_row, mi_col, bsize, ctx, &decision);
2219     recheck_zeromv_after_denoising(cpi, mi, x, xd, decision, &ctx_den, yv12_mb,
2220                                    &best_rdc, bsize, mi_row, mi_col);
2221     best_ref_frame = ctx_den.best_ref_frame;
2222   }
2223 #endif
2224
2225   if (cpi->sf.adaptive_rd_thresh) {
2226     THR_MODES best_mode_idx = mode_idx[best_ref_frame][mode_offset(mi->mode)];
2227
2228     if (best_ref_frame == INTRA_FRAME) {
2229       // Only consider the modes that are included in the intra_mode_list.
2230       int intra_modes = sizeof(intra_mode_list) / sizeof(PREDICTION_MODE);
2231       int i;
2232
2233       // TODO(yunqingwang): Check intra mode mask and only update freq_fact
2234       // for those valid modes.
2235       for (i = 0; i < intra_modes; i++) {
2236         if (cpi->sf.adaptive_rd_thresh_row_mt)
2237           update_thresh_freq_fact_row_mt(cpi, tile_data, x->source_variance,
2238                                          thresh_freq_fact_idx, INTRA_FRAME,
2239                                          best_mode_idx, intra_mode_list[i]);
2240         else
2241           update_thresh_freq_fact(cpi, tile_data, x->source_variance, bsize,
2242                                   INTRA_FRAME, best_mode_idx,
2243                                   intra_mode_list[i]);
2244       }
2245     } else {
2246       for (ref_frame = LAST_FRAME; ref_frame <= GOLDEN_FRAME; ++ref_frame) {
2247         PREDICTION_MODE this_mode;
2248         if (best_ref_frame != ref_frame) continue;
2249         for (this_mode = NEARESTMV; this_mode <= NEWMV; ++this_mode) {
2250           if (cpi->sf.adaptive_rd_thresh_row_mt)
2251             update_thresh_freq_fact_row_mt(cpi, tile_data, x->source_variance,
2252                                            thresh_freq_fact_idx, ref_frame,
2253                                            best_mode_idx, this_mode);
2254           else
2255             update_thresh_freq_fact(cpi, tile_data, x->source_variance, bsize,
2256                                     ref_frame, best_mode_idx, this_mode);
2257         }
2258       }
2259     }
2260   }
2261
2262   *rd_cost = best_rdc;
2263 }
2264
2265 void vp9_pick_inter_mode_sub8x8(VP9_COMP *cpi, MACROBLOCK *x, int mi_row,
2266                                 int mi_col, RD_COST *rd_cost, BLOCK_SIZE bsize,
2267                                 PICK_MODE_CONTEXT *ctx) {
2268   VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
2269   SPEED_FEATURES *const sf = &cpi->sf;
2270   MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
2271   MODE_INFO *const mi = xd->mi[0];
2272   MB_MODE_INFO_EXT *const mbmi_ext = x->mbmi_ext;
2273   const struct segmentation *const seg = &cm->seg;
2274   MV_REFERENCE_FRAME ref_frame, second_ref_frame = NONE;
2275   MV_REFERENCE_FRAME best_ref_frame = NONE;
2276   unsigned char segment_id = mi->segment_id;
2277   struct buf_2d yv12_mb[4][MAX_MB_PLANE];
2278   static const int flag_list[4] = { 0, VP9_LAST_FLAG, VP9_GOLD_FLAG,
2279                                     VP9_ALT_FLAG };
2280   int64_t best_rd = INT64_MAX;
2281   b_mode_info bsi[MAX_REF_FRAMES][4];
2282   int ref_frame_skip_mask = 0;
2283   const int num_4x4_blocks_wide = num_4x4_blocks_wide_lookup[bsize];
2284   const int num_4x4_blocks_high = num_4x4_blocks_high_lookup[bsize];
2285   int idx, idy;
2286
2287   x->skip_encode = sf->skip_encode_frame && x->q_index < QIDX_SKIP_THRESH;
2288   ctx->pred_pixel_ready = 0;
2289
2290   for (ref_frame = LAST_FRAME; ref_frame <= GOLDEN_FRAME; ++ref_frame) {
2291     const YV12_BUFFER_CONFIG *yv12 = get_ref_frame_buffer(cpi, ref_frame);
2292     int_mv dummy_mv[2];
2293     x->pred_mv_sad[ref_frame] = INT_MAX;
2294
2295     if ((cpi->ref_frame_flags & flag_list[ref_frame]) && (yv12 != NULL)) {
2296       int_mv *const candidates = mbmi_ext->ref_mvs[ref_frame];
2297       const struct scale_factors *const sf = &cm->frame_refs[ref_frame - 1].sf;
2298       vp9_setup_pred_block(xd, yv12_mb[ref_frame], yv12, mi_row, mi_col, sf,
2299                            sf);
2300       vp9_find_mv_refs(cm, xd, xd->mi[0], ref_frame, candidates, mi_row, mi_col,
2301                        mbmi_ext->mode_context);
2302
2303       vp9_find_best_ref_mvs(xd, cm->allow_high_precision_mv, candidates,
2304                             &dummy_mv[0], &dummy_mv[1]);
2305     } else {
2306       ref_frame_skip_mask |= (1 << ref_frame);
2307     }
2308   }
2309
2310   mi->sb_type = bsize;
2311   mi->tx_size = TX_4X4;
2312   mi->uv_mode = DC_PRED;
2313   mi->ref_frame[0] = LAST_FRAME;
2314   mi->ref_frame[1] = NONE;
2315   mi->interp_filter =
2316       cm->interp_filter == SWITCHABLE ? EIGHTTAP : cm->interp_filter;
2317
2318   for (ref_frame = LAST_FRAME; ref_frame <= GOLDEN_FRAME; ++ref_frame) {
2319     int64_t this_rd = 0;
2320     int plane;
2321
2322     if (ref_frame_skip_mask & (1 << ref_frame)) continue;
2323
2324 #if CONFIG_BETTER_HW_COMPATIBILITY
2325     if ((bsize == BLOCK_8X4 || bsize == BLOCK_4X8) && ref_frame > INTRA_FRAME &&
2326         vp9_is_scaled(&cm->frame_refs[ref_frame - 1].sf))
2327       continue;
2328 #endif
2329
2330     // TODO(jingning, agrange): Scaling reference frame not supported for
2331     // sub8x8 blocks. Is this supported now?
2332     if (ref_frame > INTRA_FRAME &&
2333         vp9_is_scaled(&cm->frame_refs[ref_frame - 1].sf))
2334       continue;
2335
2336     // If the segment reference frame feature is enabled....
2337     // then do nothing if the current ref frame is not allowed..
2338     if (segfeature_active(seg, segment_id, SEG_LVL_REF_FRAME) &&
2339         get_segdata(seg, segment_id, SEG_LVL_REF_FRAME) != (int)ref_frame)
2340       continue;
2341
2342     mi->ref_frame[0] = ref_frame;
2343     x->skip = 0;
2344     set_ref_ptrs(cm, xd, ref_frame, second_ref_frame);
2345
2346     // Select prediction reference frames.
2347     for (plane = 0; plane < MAX_MB_PLANE; plane++)
2348       xd->plane[plane].pre[0] = yv12_mb[ref_frame][plane];
2349
2350     for (idy = 0; idy < 2; idy += num_4x4_blocks_high) {
2351       for (idx = 0; idx < 2; idx += num_4x4_blocks_wide) {
2352         int_mv b_mv[MB_MODE_COUNT];
2353         int64_t b_best_rd = INT64_MAX;
2354         const int i = idy * 2 + idx;
2355         PREDICTION_MODE this_mode;
2356         RD_COST this_rdc;
2357         unsigned int var_y, sse_y;
2358
2359         struct macroblock_plane *p = &x->plane[0];
2360         struct macroblockd_plane *pd = &xd->plane[0];
2361
2362         const struct buf_2d orig_src = p->src;
2363         const struct buf_2d orig_dst = pd->dst;
2364         struct buf_2d orig_pre[2];
2365         memcpy(orig_pre, xd->plane[0].pre, sizeof(orig_pre));
2366
2367         // set buffer pointers for sub8x8 motion search.
2368         p->src.buf =
2369             &p->src.buf[vp9_raster_block_offset(BLOCK_8X8, i, p->src.stride)];
2370         pd->dst.buf =
2371             &pd->dst.buf[vp9_raster_block_offset(BLOCK_8X8, i, pd->dst.stride)];
2372         pd->pre[0].buf =
2373             &pd->pre[0]
2374                  .buf[vp9_raster_block_offset(BLOCK_8X8, i, pd->pre[0].stride)];
2375
2376         b_mv[ZEROMV].as_int = 0;
2377         b_mv[NEWMV].as_int = INVALID_MV;
2378         vp9_append_sub8x8_mvs_for_idx(cm, xd, i, 0, mi_row, mi_col,
2379                                       &b_mv[NEARESTMV], &b_mv[NEARMV],
2380                                       mbmi_ext->mode_context);
2381
2382         for (this_mode = NEARESTMV; this_mode <= NEWMV; ++this_mode) {
2383           int b_rate = 0;
2384           xd->mi[0]->bmi[i].as_mv[0].as_int = b_mv[this_mode].as_int;
2385
2386           if (this_mode == NEWMV) {
2387             const int step_param = cpi->sf.mv.fullpel_search_step_param;
2388             MV mvp_full;
2389             MV tmp_mv;
2390             int cost_list[5];
2391             const MvLimits tmp_mv_limits = x->mv_limits;
2392             uint32_t dummy_dist;
2393
2394             if (i == 0) {
2395               mvp_full.row = b_mv[NEARESTMV].as_mv.row >> 3;
2396               mvp_full.col = b_mv[NEARESTMV].as_mv.col >> 3;
2397             } else {
2398               mvp_full.row = xd->mi[0]->bmi[0].as_mv[0].as_mv.row >> 3;
2399               mvp_full.col = xd->mi[0]->bmi[0].as_mv[0].as_mv.col >> 3;
2400             }
2401
2402             vp9_set_mv_search_range(&x->mv_limits,
2403                                     &mbmi_ext->ref_mvs[ref_frame][0].as_mv);
2404
2405             vp9_full_pixel_search(
2406                 cpi, x, bsize, &mvp_full, step_param, cpi->sf.mv.search_method,
2407                 x->sadperbit4, cond_cost_list(cpi, cost_list),
2408                 &mbmi_ext->ref_mvs[ref_frame][0].as_mv, &tmp_mv, INT_MAX, 0);
2409
2410             x->mv_limits = tmp_mv_limits;
2411
2412             // calculate the bit cost on motion vector
2413             mvp_full.row = tmp_mv.row * 8;
2414             mvp_full.col = tmp_mv.col * 8;
2415
2416             b_rate += vp9_mv_bit_cost(
2417                 &mvp_full, &mbmi_ext->ref_mvs[ref_frame][0].as_mv,
2418                 x->nmvjointcost, x->mvcost, MV_COST_WEIGHT);
2419
2420             b_rate += cpi->inter_mode_cost[x->mbmi_ext->mode_context[ref_frame]]
2421                                           [INTER_OFFSET(NEWMV)];
2422             if (RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, b_rate, 0) > b_best_rd) continue;
2423
2424             cpi->find_fractional_mv_step(
2425                 x, &tmp_mv, &mbmi_ext->ref_mvs[ref_frame][0].as_mv,
2426                 cpi->common.allow_high_precision_mv, x->errorperbit,
2427                 &cpi->fn_ptr[bsize], cpi->sf.mv.subpel_force_stop,
2428                 cpi->sf.mv.subpel_iters_per_step,
2429                 cond_cost_list(cpi, cost_list), x->nmvjointcost, x->mvcost,
2430                 &dummy_dist, &x->pred_sse[ref_frame], NULL, 0, 0);
2431
2432             xd->mi[0]->bmi[i].as_mv[0].as_mv = tmp_mv;
2433           } else {
2434             b_rate += cpi->inter_mode_cost[x->mbmi_ext->mode_context[ref_frame]]
2435                                           [INTER_OFFSET(this_mode)];
2436           }
2437
2438 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
2439           if (xd->cur_buf->flags & YV12_FLAG_HIGHBITDEPTH) {
2440             vp9_highbd_build_inter_predictor(
2441                 pd->pre[0].buf, pd->pre[0].stride, pd->dst.buf, pd->dst.stride,
2442                 &xd->mi[0]->bmi[i].as_mv[0].as_mv, &xd->block_refs[0]->sf,
2443                 4 * num_4x4_blocks_wide, 4 * num_4x4_blocks_high, 0,
2444                 vp9_filter_kernels[mi->interp_filter], MV_PRECISION_Q3,
2445                 mi_col * MI_SIZE + 4 * (i & 0x01),
2446                 mi_row * MI_SIZE + 4 * (i >> 1), xd->bd);
2447           } else {
2448 #endif
2449             vp9_build_inter_predictor(
2450                 pd->pre[0].buf, pd->pre[0].stride, pd->dst.buf, pd->dst.stride,
2451                 &xd->mi[0]->bmi[i].as_mv[0].as_mv, &xd->block_refs[0]->sf,
2452                 4 * num_4x4_blocks_wide, 4 * num_4x4_blocks_high, 0,
2453                 vp9_filter_kernels[mi->interp_filter], MV_PRECISION_Q3,
2454                 mi_col * MI_SIZE + 4 * (i & 0x01),
2455                 mi_row * MI_SIZE + 4 * (i >> 1));
2456
2457 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
2458           }
2459 #endif
2460
2461           model_rd_for_sb_y(cpi, bsize, x, xd, &this_rdc.rate, &this_rdc.dist,
2462                             &var_y, &sse_y);
2463
2464           this_rdc.rate += b_rate;
2465           this_rdc.rdcost =
2466               RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, this_rdc.rate, this_rdc.dist);
2467           if (this_rdc.rdcost < b_best_rd) {
2468             b_best_rd = this_rdc.rdcost;
2469             bsi[ref_frame][i].as_mode = this_mode;
2470             bsi[ref_frame][i].as_mv[0].as_mv = xd->mi[0]->bmi[i].as_mv[0].as_mv;
2471           }
2472         }  // mode search
2473
2474         // restore source and prediction buffer pointers.
2475         p->src = orig_src;
2476         pd->pre[0] = orig_pre[0];
2477         pd->dst = orig_dst;
2478         this_rd += b_best_rd;
2479
2480         xd->mi[0]->bmi[i] = bsi[ref_frame][i];
2481         if (num_4x4_blocks_wide > 1) xd->mi[0]->bmi[i + 1] = xd->mi[0]->bmi[i];
2482         if (num_4x4_blocks_high > 1) xd->mi[0]->bmi[i + 2] = xd->mi[0]->bmi[i];
2483       }
2484     }  // loop through sub8x8 blocks
2485
2486     if (this_rd < best_rd) {
2487       best_rd = this_rd;
2488       best_ref_frame = ref_frame;
2489     }
2490   }  // reference frames
2491
2492   mi->tx_size = TX_4X4;
2493   mi->ref_frame[0] = best_ref_frame;
2494   for (idy = 0; idy < 2; idy += num_4x4_blocks_high) {
2495     for (idx = 0; idx < 2; idx += num_4x4_blocks_wide) {
2496       const int block = idy * 2 + idx;
2497       xd->mi[0]->bmi[block] = bsi[best_ref_frame][block];
2498       if (num_4x4_blocks_wide > 1)
2499         xd->mi[0]->bmi[block + 1] = bsi[best_ref_frame][block];
2500       if (num_4x4_blocks_high > 1)
2501         xd->mi[0]->bmi[block + 2] = bsi[best_ref_frame][block];
2502     }
2503   }
2504   mi->mode = xd->mi[0]->bmi[3].as_mode;
2505   ctx->mic = *(xd->mi[0]);
2506   ctx->mbmi_ext = *x->mbmi_ext;
2507   ctx->skip_txfm[0] = SKIP_TXFM_NONE;
2508   ctx->skip = 0;
2509   // Dummy assignment for speed -5. No effect in speed -6.
2510   rd_cost->rdcost = best_rd;
2511 }