granicus.if.org Git - libvpx/blob - vp9/encoder/vp9_rdopt.c

   1 /*
   2  *  Copyright (c) 2010 The WebM project authors. All Rights Reserved.
   3  *
   4  *  Use of this source code is governed by a BSD-style license
   5  *  that can be found in the LICENSE file in the root of the source
   6  *  tree. An additional intellectual property rights grant can be found
   7  *  in the file PATENTS.  All contributing project authors may
   8  *  be found in the AUTHORS file in the root of the source tree.
   9  */
  10
  11 #include <assert.h>
  12 #include <math.h>
  13
  14 #include "./vp9_rtcd.h"
  15 #include "./vpx_dsp_rtcd.h"
  16
  17 #include "vpx_dsp/vpx_dsp_common.h"
  18 #include "vpx_mem/vpx_mem.h"
  19 #include "vpx_ports/mem.h"
  20 #include "vpx_ports/system_state.h"
  21
  22 #include "vp9/common/vp9_common.h"
  23 #include "vp9/common/vp9_entropy.h"
  24 #include "vp9/common/vp9_entropymode.h"
  25 #include "vp9/common/vp9_idct.h"
  26 #include "vp9/common/vp9_mvref_common.h"
  27 #include "vp9/common/vp9_pred_common.h"
  28 #include "vp9/common/vp9_quant_common.h"
  29 #include "vp9/common/vp9_reconinter.h"
  30 #include "vp9/common/vp9_reconintra.h"
  31 #include "vp9/common/vp9_scan.h"
  32 #include "vp9/common/vp9_seg_common.h"
  33
  34 #include "vp9/encoder/vp9_cost.h"
  35 #include "vp9/encoder/vp9_encodemb.h"
  36 #include "vp9/encoder/vp9_encodemv.h"
  37 #include "vp9/encoder/vp9_encoder.h"
  38 #include "vp9/encoder/vp9_mcomp.h"
  39 #include "vp9/encoder/vp9_quantize.h"
  40 #include "vp9/encoder/vp9_ratectrl.h"
  41 #include "vp9/encoder/vp9_rd.h"
  42 #include "vp9/encoder/vp9_rdopt.h"
  43 #include "vp9/encoder/vp9_aq_variance.h"
  44
  45 #define LAST_FRAME_MODE_MASK \
  46   ((1 << GOLDEN_FRAME) | (1 << ALTREF_FRAME) | (1 << INTRA_FRAME))
  47 #define GOLDEN_FRAME_MODE_MASK \
  48   ((1 << LAST_FRAME) | (1 << ALTREF_FRAME) | (1 << INTRA_FRAME))
  49 #define ALT_REF_MODE_MASK \
  50   ((1 << LAST_FRAME) | (1 << GOLDEN_FRAME) | (1 << INTRA_FRAME))
  51
  52 #define SECOND_REF_FRAME_MASK ((1 << ALTREF_FRAME) | 0x01)
  53
  54 #define MIN_EARLY_TERM_INDEX 3
  55 #define NEW_MV_DISCOUNT_FACTOR 8
  56
  57 typedef struct {
  58   PREDICTION_MODE mode;
  59   MV_REFERENCE_FRAME ref_frame[2];
  60 } MODE_DEFINITION;
  61
  62 typedef struct {
  63   MV_REFERENCE_FRAME ref_frame[2];
  64 } REF_DEFINITION;
  65
  66 struct rdcost_block_args {
  67   const VP9_COMP *cpi;
  68   MACROBLOCK *x;
  69   ENTROPY_CONTEXT t_above[16];
  70   ENTROPY_CONTEXT t_left[16];
  71   int this_rate;
  72   int64_t this_dist;
  73   int64_t this_sse;
  74   int64_t this_rd;
  75   int64_t best_rd;
  76   int exit_early;
  77   int use_fast_coef_costing;
  78   const scan_order *so;
  79   uint8_t skippable;
  80 };
  81
  82 #define LAST_NEW_MV_INDEX 6
  83 static const MODE_DEFINITION vp9_mode_order[MAX_MODES] = {
  84   { NEARESTMV, { LAST_FRAME, NONE } },
  85   { NEARESTMV, { ALTREF_FRAME, NONE } },
  86   { NEARESTMV, { GOLDEN_FRAME, NONE } },
  87
  88   { DC_PRED, { INTRA_FRAME, NONE } },
  89
  90   { NEWMV, { LAST_FRAME, NONE } },
  91   { NEWMV, { ALTREF_FRAME, NONE } },
  92   { NEWMV, { GOLDEN_FRAME, NONE } },
  93
  94   { NEARMV, { LAST_FRAME, NONE } },
  95   { NEARMV, { ALTREF_FRAME, NONE } },
  96   { NEARMV, { GOLDEN_FRAME, NONE } },
  97
  98   { ZEROMV, { LAST_FRAME, NONE } },
  99   { ZEROMV, { GOLDEN_FRAME, NONE } },
 100   { ZEROMV, { ALTREF_FRAME, NONE } },
 101
 102   { NEARESTMV, { LAST_FRAME, ALTREF_FRAME } },
 103   { NEARESTMV, { GOLDEN_FRAME, ALTREF_FRAME } },
 104
 105   { TM_PRED, { INTRA_FRAME, NONE } },
 106
 107   { NEARMV, { LAST_FRAME, ALTREF_FRAME } },
 108   { NEWMV, { LAST_FRAME, ALTREF_FRAME } },
 109   { NEARMV, { GOLDEN_FRAME, ALTREF_FRAME } },
 110   { NEWMV, { GOLDEN_FRAME, ALTREF_FRAME } },
 111
 112   { ZEROMV, { LAST_FRAME, ALTREF_FRAME } },
 113   { ZEROMV, { GOLDEN_FRAME, ALTREF_FRAME } },
 114
 115   { H_PRED, { INTRA_FRAME, NONE } },
 116   { V_PRED, { INTRA_FRAME, NONE } },
 117   { D135_PRED, { INTRA_FRAME, NONE } },
 118   { D207_PRED, { INTRA_FRAME, NONE } },
 119   { D153_PRED, { INTRA_FRAME, NONE } },
 120   { D63_PRED, { INTRA_FRAME, NONE } },
 121   { D117_PRED, { INTRA_FRAME, NONE } },
 122   { D45_PRED, { INTRA_FRAME, NONE } },
 123 };
 124
 125 static const REF_DEFINITION vp9_ref_order[MAX_REFS] = {
 126   { { LAST_FRAME, NONE } },           { { GOLDEN_FRAME, NONE } },
 127   { { ALTREF_FRAME, NONE } },         { { LAST_FRAME, ALTREF_FRAME } },
 128   { { GOLDEN_FRAME, ALTREF_FRAME } }, { { INTRA_FRAME, NONE } },
 129 };
 130
 131 static void swap_block_ptr(MACROBLOCK *x, PICK_MODE_CONTEXT *ctx, int m, int n,
 132                            int min_plane, int max_plane) {
 133   int i;
 134
 135   for (i = min_plane; i < max_plane; ++i) {
 136     struct macroblock_plane *const p = &x->plane[i];
 137     struct macroblockd_plane *const pd = &x->e_mbd.plane[i];
 138
 139     p->coeff = ctx->coeff_pbuf[i][m];
 140     p->qcoeff = ctx->qcoeff_pbuf[i][m];
 141     pd->dqcoeff = ctx->dqcoeff_pbuf[i][m];
 142     p->eobs = ctx->eobs_pbuf[i][m];
 143
 144     ctx->coeff_pbuf[i][m] = ctx->coeff_pbuf[i][n];
 145     ctx->qcoeff_pbuf[i][m] = ctx->qcoeff_pbuf[i][n];
 146     ctx->dqcoeff_pbuf[i][m] = ctx->dqcoeff_pbuf[i][n];
 147     ctx->eobs_pbuf[i][m] = ctx->eobs_pbuf[i][n];
 148
 149     ctx->coeff_pbuf[i][n] = p->coeff;
 150     ctx->qcoeff_pbuf[i][n] = p->qcoeff;
 151     ctx->dqcoeff_pbuf[i][n] = pd->dqcoeff;
 152     ctx->eobs_pbuf[i][n] = p->eobs;
 153   }
 154 }
 155
 156 static void model_rd_for_sb(VP9_COMP *cpi, BLOCK_SIZE bsize, MACROBLOCK *x,
 157                             MACROBLOCKD *xd, int *out_rate_sum,
 158                             int64_t *out_dist_sum, int *skip_txfm_sb,
 159                             int64_t *skip_sse_sb) {
 160   // Note our transform coeffs are 8 times an orthogonal transform.
 161   // Hence quantizer step is also 8 times. To get effective quantizer
 162   // we need to divide by 8 before sending to modeling function.
 163   int i;
 164   int64_t rate_sum = 0;
 165   int64_t dist_sum = 0;
 166   const int ref = xd->mi[0]->ref_frame[0];
 167   unsigned int sse;
 168   unsigned int var = 0;
 169   int64_t total_sse = 0;
 170   int skip_flag = 1;
 171   const int shift = 6;
 172   int64_t dist;
 173   const int dequant_shift =
 174 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 175       (xd->cur_buf->flags & YV12_FLAG_HIGHBITDEPTH) ? xd->bd - 5 :
 176 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 177                                                     3;
 178   unsigned int qstep_vec[MAX_MB_PLANE];
 179   unsigned int nlog2_vec[MAX_MB_PLANE];
 180   unsigned int sum_sse_vec[MAX_MB_PLANE];
 181   int any_zero_sum_sse = 0;
 182
 183   x->pred_sse[ref] = 0;
 184
 185   for (i = 0; i < MAX_MB_PLANE; ++i) {
 186     struct macroblock_plane *const p = &x->plane[i];
 187     struct macroblockd_plane *const pd = &xd->plane[i];
 188     const BLOCK_SIZE bs = get_plane_block_size(bsize, pd);
 189     const TX_SIZE max_tx_size = max_txsize_lookup[bs];
 190     const BLOCK_SIZE unit_size = txsize_to_bsize[max_tx_size];
 191     const int64_t dc_thr = p->quant_thred[0] >> shift;
 192     const int64_t ac_thr = p->quant_thred[1] >> shift;
 193     unsigned int sum_sse = 0;
 194     // The low thresholds are used to measure if the prediction errors are
 195     // low enough so that we can skip the mode search.
 196     const int64_t low_dc_thr = VPXMIN(50, dc_thr >> 2);
 197     const int64_t low_ac_thr = VPXMIN(80, ac_thr >> 2);
 198     int bw = 1 << (b_width_log2_lookup[bs] - b_width_log2_lookup[unit_size]);
 199     int bh = 1 << (b_height_log2_lookup[bs] - b_width_log2_lookup[unit_size]);
 200     int idx, idy;
 201     int lw = b_width_log2_lookup[unit_size] + 2;
 202     int lh = b_height_log2_lookup[unit_size] + 2;
 203
 204     for (idy = 0; idy < bh; ++idy) {
 205       for (idx = 0; idx < bw; ++idx) {
 206         uint8_t *src = p->src.buf + (idy * p->src.stride << lh) + (idx << lw);
 207         uint8_t *dst = pd->dst.buf + (idy * pd->dst.stride << lh) + (idx << lh);
 208         int block_idx = (idy << 1) + idx;
 209         int low_err_skip = 0;
 210
 211         var = cpi->fn_ptr[unit_size].vf(src, p->src.stride, dst, pd->dst.stride,
 212                                         &sse);
 213         x->bsse[(i << 2) + block_idx] = sse;
 214         sum_sse += sse;
 215
 216         x->skip_txfm[(i << 2) + block_idx] = SKIP_TXFM_NONE;
 217         if (!x->select_tx_size) {
 218           // Check if all ac coefficients can be quantized to zero.
 219           if (var < ac_thr || var == 0) {
 220             x->skip_txfm[(i << 2) + block_idx] = SKIP_TXFM_AC_ONLY;
 221
 222             // Check if dc coefficient can be quantized to zero.
 223             if (sse - var < dc_thr || sse == var) {
 224               x->skip_txfm[(i << 2) + block_idx] = SKIP_TXFM_AC_DC;
 225
 226               if (!sse || (var < low_ac_thr && sse - var < low_dc_thr))
 227                 low_err_skip = 1;
 228             }
 229           }
 230         }
 231
 232         if (skip_flag && !low_err_skip) skip_flag = 0;
 233
 234         if (i == 0) x->pred_sse[ref] += sse;
 235       }
 236     }
 237
 238     total_sse += sum_sse;
 239     sum_sse_vec[i] = sum_sse;
 240     any_zero_sum_sse = any_zero_sum_sse || (sum_sse == 0);
 241     qstep_vec[i] = pd->dequant[1] >> dequant_shift;
 242     nlog2_vec[i] = num_pels_log2_lookup[bs];
 243   }
 244
 245   // Fast approximate the modelling function.
 246   if (cpi->sf.simple_model_rd_from_var) {
 247     for (i = 0; i < MAX_MB_PLANE; ++i) {
 248       int64_t rate;
 249       const int64_t square_error = sum_sse_vec[i];
 250       int quantizer = qstep_vec[i];
 251
 252       if (quantizer < 120)
 253         rate = (square_error * (280 - quantizer)) >> (16 - VP9_PROB_COST_SHIFT);
 254       else
 255         rate = 0;
 256       dist = (square_error * quantizer) >> 8;
 257       rate_sum += rate;
 258       dist_sum += dist;
 259     }
 260   } else {
 261     if (any_zero_sum_sse) {
 262       for (i = 0; i < MAX_MB_PLANE; ++i) {
 263         int rate;
 264         vp9_model_rd_from_var_lapndz(sum_sse_vec[i], nlog2_vec[i], qstep_vec[i],
 265                                      &rate, &dist);
 266         rate_sum += rate;
 267         dist_sum += dist;
 268       }
 269     } else {
 270       vp9_model_rd_from_var_lapndz_vec(sum_sse_vec, nlog2_vec, qstep_vec,
 271                                        &rate_sum, &dist_sum);
 272     }
 273   }
 274
 275   *skip_txfm_sb = skip_flag;
 276   *skip_sse_sb = total_sse << 4;
 277   *out_rate_sum = (int)rate_sum;
 278   *out_dist_sum = dist_sum << 4;
 279 }
 280
 281 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 282 int64_t vp9_highbd_block_error_c(const tran_low_t *coeff,
 283                                  const tran_low_t *dqcoeff, intptr_t block_size,
 284                                  int64_t *ssz, int bd) {
 285   int i;
 286   int64_t error = 0, sqcoeff = 0;
 287   int shift = 2 * (bd - 8);
 288   int rounding = shift > 0 ? 1 << (shift - 1) : 0;
 289
 290   for (i = 0; i < block_size; i++) {
 291     const int64_t diff = coeff[i] - dqcoeff[i];
 292     error += diff * diff;
 293     sqcoeff += (int64_t)coeff[i] * (int64_t)coeff[i];
 294   }
 295   assert(error >= 0 && sqcoeff >= 0);
 296   error = (error + rounding) >> shift;
 297   sqcoeff = (sqcoeff + rounding) >> shift;
 298
 299   *ssz = sqcoeff;
 300   return error;
 301 }
 302
 303 static int64_t vp9_highbd_block_error_dispatch(const tran_low_t *coeff,
 304                                                const tran_low_t *dqcoeff,
 305                                                intptr_t block_size,
 306                                                int64_t *ssz, int bd) {
 307   if (bd == 8) {
 308     return vp9_block_error(coeff, dqcoeff, block_size, ssz);
 309   } else {
 310     return vp9_highbd_block_error(coeff, dqcoeff, block_size, ssz, bd);
 311   }
 312 }
 313 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 314
 315 int64_t vp9_block_error_c(const tran_low_t *coeff, const tran_low_t *dqcoeff,
 316                           intptr_t block_size, int64_t *ssz) {
 317   int i;
 318   int64_t error = 0, sqcoeff = 0;
 319
 320   for (i = 0; i < block_size; i++) {
 321     const int diff = coeff[i] - dqcoeff[i];
 322     error += diff * diff;
 323     sqcoeff += coeff[i] * coeff[i];
 324   }
 325
 326   *ssz = sqcoeff;
 327   return error;
 328 }
 329
 330 int64_t vp9_block_error_fp_c(const tran_low_t *coeff, const tran_low_t *dqcoeff,
 331                              int block_size) {
 332   int i;
 333   int64_t error = 0;
 334
 335   for (i = 0; i < block_size; i++) {
 336     const int diff = coeff[i] - dqcoeff[i];
 337     error += diff * diff;
 338   }
 339
 340   return error;
 341 }
 342
 343 /* The trailing '0' is a terminator which is used inside cost_coeffs() to
 344  * decide whether to include cost of a trailing EOB node or not (i.e. we
 345  * can skip this if the last coefficient in this transform block, e.g. the
 346  * 16th coefficient in a 4x4 block or the 64th coefficient in a 8x8 block,
 347  * were non-zero). */
 348 static const int16_t band_counts[TX_SIZES][8] = {
 349   { 1, 2, 3, 4, 3, 16 - 13, 0 },
 350   { 1, 2, 3, 4, 11, 64 - 21, 0 },
 351   { 1, 2, 3, 4, 11, 256 - 21, 0 },
 352   { 1, 2, 3, 4, 11, 1024 - 21, 0 },
 353 };
 354 static int cost_coeffs(MACROBLOCK *x, int plane, int block, TX_SIZE tx_size,
 355                        int pt, const int16_t *scan, const int16_t *nb,
 356                        int use_fast_coef_costing) {
 357   MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
 358   MODE_INFO *mi = xd->mi[0];
 359   const struct macroblock_plane *p = &x->plane[plane];
 360   const PLANE_TYPE type = get_plane_type(plane);
 361   const int16_t *band_count = &band_counts[tx_size][1];
 362   const int eob = p->eobs[block];
 363   const tran_low_t *const qcoeff = BLOCK_OFFSET(p->qcoeff, block);
 364   unsigned int(*token_costs)[2][COEFF_CONTEXTS][ENTROPY_TOKENS] =
 365       x->token_costs[tx_size][type][is_inter_block(mi)];
 366   uint8_t token_cache[32 * 32];
 367   int cost;
 368 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 369   const uint16_t *cat6_high_cost = vp9_get_high_cost_table(xd->bd);
 370 #else
 371   const uint16_t *cat6_high_cost = vp9_get_high_cost_table(8);
 372 #endif
 373
 374   // Check for consistency of tx_size with mode info
 375   assert(type == PLANE_TYPE_Y
 376              ? mi->tx_size == tx_size
 377              : get_uv_tx_size(mi, &xd->plane[plane]) == tx_size);
 378
 379   if (eob == 0) {
 380     // single eob token
 381     cost = token_costs[0][0][pt][EOB_TOKEN];
 382   } else {
 383     if (use_fast_coef_costing) {
 384       int band_left = *band_count++;
 385       int c;
 386
 387       // dc token
 388       int v = qcoeff[0];
 389       int16_t prev_t;
 390       cost = vp9_get_token_cost(v, &prev_t, cat6_high_cost);
 391       cost += (*token_costs)[0][pt][prev_t];
 392
 393       token_cache[0] = vp9_pt_energy_class[prev_t];
 394       ++token_costs;
 395
 396       // ac tokens
 397       for (c = 1; c < eob; c++) {
 398         const int rc = scan[c];
 399         int16_t t;
 400
 401         v = qcoeff[rc];
 402         cost += vp9_get_token_cost(v, &t, cat6_high_cost);
 403         cost += (*token_costs)[!prev_t][!prev_t][t];
 404         prev_t = t;
 405         if (!--band_left) {
 406           band_left = *band_count++;
 407           ++token_costs;
 408         }
 409       }
 410
 411       // eob token
 412       if (band_left) cost += (*token_costs)[0][!prev_t][EOB_TOKEN];
 413
 414     } else {  // !use_fast_coef_costing
 415       int band_left = *band_count++;
 416       int c;
 417
 418       // dc token
 419       int v = qcoeff[0];
 420       int16_t tok;
 421       unsigned int(*tok_cost_ptr)[COEFF_CONTEXTS][ENTROPY_TOKENS];
 422       cost = vp9_get_token_cost(v, &tok, cat6_high_cost);
 423       cost += (*token_costs)[0][pt][tok];
 424
 425       token_cache[0] = vp9_pt_energy_class[tok];
 426       ++token_costs;
 427
 428       tok_cost_ptr = &((*token_costs)[!tok]);
 429
 430       // ac tokens
 431       for (c = 1; c < eob; c++) {
 432         const int rc = scan[c];
 433
 434         v = qcoeff[rc];
 435         cost += vp9_get_token_cost(v, &tok, cat6_high_cost);
 436         pt = get_coef_context(nb, token_cache, c);
 437         cost += (*tok_cost_ptr)[pt][tok];
 438         token_cache[rc] = vp9_pt_energy_class[tok];
 439         if (!--band_left) {
 440           band_left = *band_count++;
 441           ++token_costs;
 442         }
 443         tok_cost_ptr = &((*token_costs)[!tok]);
 444       }
 445
 446       // eob token
 447       if (band_left) {
 448         pt = get_coef_context(nb, token_cache, c);
 449         cost += (*token_costs)[0][pt][EOB_TOKEN];
 450       }
 451     }
 452   }
 453
 454   return cost;
 455 }
 456
 457 static INLINE int num_4x4_to_edge(int plane_4x4_dim, int mb_to_edge_dim,
 458                                   int subsampling_dim, int blk_dim) {
 459   return plane_4x4_dim + (mb_to_edge_dim >> (5 + subsampling_dim)) - blk_dim;
 460 }
 461
 462 // Compute the pixel domain sum square error on all visible 4x4s in the
 463 // transform block.
 464 static unsigned pixel_sse(const VP9_COMP *const cpi, const MACROBLOCKD *xd,
 465                           const struct macroblockd_plane *const pd,
 466                           const uint8_t *src, const int src_stride,
 467                           const uint8_t *dst, const int dst_stride, int blk_row,
 468                           int blk_col, const BLOCK_SIZE plane_bsize,
 469                           const BLOCK_SIZE tx_bsize) {
 470   unsigned int sse = 0;
 471   const int plane_4x4_w = num_4x4_blocks_wide_lookup[plane_bsize];
 472   const int plane_4x4_h = num_4x4_blocks_high_lookup[plane_bsize];
 473   const int tx_4x4_w = num_4x4_blocks_wide_lookup[tx_bsize];
 474   const int tx_4x4_h = num_4x4_blocks_high_lookup[tx_bsize];
 475   int b4x4s_to_right_edge = num_4x4_to_edge(plane_4x4_w, xd->mb_to_right_edge,
 476                                             pd->subsampling_x, blk_col);
 477   int b4x4s_to_bottom_edge = num_4x4_to_edge(plane_4x4_h, xd->mb_to_bottom_edge,
 478                                              pd->subsampling_y, blk_row);
 479   if (tx_bsize == BLOCK_4X4 ||
 480       (b4x4s_to_right_edge >= tx_4x4_w && b4x4s_to_bottom_edge >= tx_4x4_h)) {
 481     cpi->fn_ptr[tx_bsize].vf(src, src_stride, dst, dst_stride, &sse);
 482   } else {
 483     const vpx_variance_fn_t vf_4x4 = cpi->fn_ptr[BLOCK_4X4].vf;
 484     int r, c;
 485     unsigned this_sse = 0;
 486     int max_r = VPXMIN(b4x4s_to_bottom_edge, tx_4x4_h);
 487     int max_c = VPXMIN(b4x4s_to_right_edge, tx_4x4_w);
 488     sse = 0;
 489     // if we are in the unrestricted motion border.
 490     for (r = 0; r < max_r; ++r) {
 491       // Skip visiting the sub blocks that are wholly within the UMV.
 492       for (c = 0; c < max_c; ++c) {
 493         vf_4x4(src + r * src_stride * 4 + c * 4, src_stride,
 494                dst + r * dst_stride * 4 + c * 4, dst_stride, &this_sse);
 495         sse += this_sse;
 496       }
 497     }
 498   }
 499   return sse;
 500 }
 501
 502 // Compute the squares sum squares on all visible 4x4s in the transform block.
 503 static int64_t sum_squares_visible(const MACROBLOCKD *xd,
 504                                    const struct macroblockd_plane *const pd,
 505                                    const int16_t *diff, const int diff_stride,
 506                                    int blk_row, int blk_col,
 507                                    const BLOCK_SIZE plane_bsize,
 508                                    const BLOCK_SIZE tx_bsize) {
 509   int64_t sse;
 510   const int plane_4x4_w = num_4x4_blocks_wide_lookup[plane_bsize];
 511   const int plane_4x4_h = num_4x4_blocks_high_lookup[plane_bsize];
 512   const int tx_4x4_w = num_4x4_blocks_wide_lookup[tx_bsize];
 513   const int tx_4x4_h = num_4x4_blocks_high_lookup[tx_bsize];
 514   int b4x4s_to_right_edge = num_4x4_to_edge(plane_4x4_w, xd->mb_to_right_edge,
 515                                             pd->subsampling_x, blk_col);
 516   int b4x4s_to_bottom_edge = num_4x4_to_edge(plane_4x4_h, xd->mb_to_bottom_edge,
 517                                              pd->subsampling_y, blk_row);
 518   if (tx_bsize == BLOCK_4X4 ||
 519       (b4x4s_to_right_edge >= tx_4x4_w && b4x4s_to_bottom_edge >= tx_4x4_h)) {
 520     assert(tx_4x4_w == tx_4x4_h);
 521     sse = (int64_t)vpx_sum_squares_2d_i16(diff, diff_stride, tx_4x4_w << 2);
 522   } else {
 523     int r, c;
 524     int max_r = VPXMIN(b4x4s_to_bottom_edge, tx_4x4_h);
 525     int max_c = VPXMIN(b4x4s_to_right_edge, tx_4x4_w);
 526     sse = 0;
 527     // if we are in the unrestricted motion border.
 528     for (r = 0; r < max_r; ++r) {
 529       // Skip visiting the sub blocks that are wholly within the UMV.
 530       for (c = 0; c < max_c; ++c) {
 531         sse += (int64_t)vpx_sum_squares_2d_i16(
 532             diff + r * diff_stride * 4 + c * 4, diff_stride, 4);
 533       }
 534     }
 535   }
 536   return sse;
 537 }
 538
 539 static void dist_block(const VP9_COMP *cpi, MACROBLOCK *x, int plane,
 540                        BLOCK_SIZE plane_bsize, int block, int blk_row,
 541                        int blk_col, TX_SIZE tx_size, int64_t *out_dist,
 542                        int64_t *out_sse) {
 543   MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
 544   const struct macroblock_plane *const p = &x->plane[plane];
 545   const struct macroblockd_plane *const pd = &xd->plane[plane];
 546   const int eob = p->eobs[block];
 547
 548   if (x->block_tx_domain && eob) {
 549     const int ss_txfrm_size = tx_size << 1;
 550     int64_t this_sse;
 551     const int shift = tx_size == TX_32X32 ? 0 : 2;
 552     const tran_low_t *const coeff = BLOCK_OFFSET(p->coeff, block);
 553     const tran_low_t *const dqcoeff = BLOCK_OFFSET(pd->dqcoeff, block);
 554 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 555     const int bd = (xd->cur_buf->flags & YV12_FLAG_HIGHBITDEPTH) ? xd->bd : 8;
 556     *out_dist = vp9_highbd_block_error_dispatch(
 557                     coeff, dqcoeff, 16 << ss_txfrm_size, &this_sse, bd) >>
 558                 shift;
 559 #else
 560     *out_dist =
 561         vp9_block_error(coeff, dqcoeff, 16 << ss_txfrm_size, &this_sse) >>
 562         shift;
 563 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 564     *out_sse = this_sse >> shift;
 565
 566     if (x->skip_encode && !is_inter_block(xd->mi[0])) {
 567       // TODO(jingning): tune the model to better capture the distortion.
 568       const int64_t p =
 569           (pd->dequant[1] * pd->dequant[1] * (1 << ss_txfrm_size)) >>
 570 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 571           (shift + 2 + (bd - 8) * 2);
 572 #else
 573           (shift + 2);
 574 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 575       *out_dist += (p >> 4);
 576       *out_sse += p;
 577     }
 578   } else {
 579     const BLOCK_SIZE tx_bsize = txsize_to_bsize[tx_size];
 580     const int bs = 4 * num_4x4_blocks_wide_lookup[tx_bsize];
 581     const int src_stride = p->src.stride;
 582     const int dst_stride = pd->dst.stride;
 583     const int src_idx = 4 * (blk_row * src_stride + blk_col);
 584     const int dst_idx = 4 * (blk_row * dst_stride + blk_col);
 585     const uint8_t *src = &p->src.buf[src_idx];
 586     const uint8_t *dst = &pd->dst.buf[dst_idx];
 587     const tran_low_t *dqcoeff = BLOCK_OFFSET(pd->dqcoeff, block);
 588     unsigned int tmp;
 589
 590     tmp = pixel_sse(cpi, xd, pd, src, src_stride, dst, dst_stride, blk_row,
 591                     blk_col, plane_bsize, tx_bsize);
 592     *out_sse = (int64_t)tmp * 16;
 593
 594     if (eob) {
 595 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 596       DECLARE_ALIGNED(16, uint16_t, recon16[1024]);
 597       uint8_t *recon = (uint8_t *)recon16;
 598 #else
 599       DECLARE_ALIGNED(16, uint8_t, recon[1024]);
 600 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 601
 602 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 603       if (xd->cur_buf->flags & YV12_FLAG_HIGHBITDEPTH) {
 604         vpx_highbd_convolve_copy(CONVERT_TO_SHORTPTR(dst), dst_stride, recon16,
 605                                  32, NULL, 0, 0, 0, 0, bs, bs, xd->bd);
 606         if (xd->lossless) {
 607           vp9_highbd_iwht4x4_add(dqcoeff, recon16, 32, eob, xd->bd);
 608         } else {
 609           switch (tx_size) {
 610             case TX_4X4:
 611               vp9_highbd_idct4x4_add(dqcoeff, recon16, 32, eob, xd->bd);
 612               break;
 613             case TX_8X8:
 614               vp9_highbd_idct8x8_add(dqcoeff, recon16, 32, eob, xd->bd);
 615               break;
 616             case TX_16X16:
 617               vp9_highbd_idct16x16_add(dqcoeff, recon16, 32, eob, xd->bd);
 618               break;
 619             default:
 620               assert(tx_size == TX_32X32);
 621               vp9_highbd_idct32x32_add(dqcoeff, recon16, 32, eob, xd->bd);
 622               break;
 623           }
 624         }
 625         recon = CONVERT_TO_BYTEPTR(recon16);
 626       } else {
 627 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 628         vpx_convolve_copy(dst, dst_stride, recon, 32, NULL, 0, 0, 0, 0, bs, bs);
 629         switch (tx_size) {
 630           case TX_32X32: vp9_idct32x32_add(dqcoeff, recon, 32, eob); break;
 631           case TX_16X16: vp9_idct16x16_add(dqcoeff, recon, 32, eob); break;
 632           case TX_8X8: vp9_idct8x8_add(dqcoeff, recon, 32, eob); break;
 633           default:
 634             assert(tx_size == TX_4X4);
 635             // this is like vp9_short_idct4x4 but has a special case around
 636             // eob<=1, which is significant (not just an optimization) for
 637             // the lossless case.
 638             x->inv_txfm_add(dqcoeff, recon, 32, eob);
 639             break;
 640         }
 641 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 642       }
 643 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 644
 645       tmp = pixel_sse(cpi, xd, pd, src, src_stride, recon, 32, blk_row, blk_col,
 646                       plane_bsize, tx_bsize);
 647     }
 648
 649     *out_dist = (int64_t)tmp * 16;
 650   }
 651 }
 652
 653 static int rate_block(int plane, int block, TX_SIZE tx_size, int coeff_ctx,
 654                       struct rdcost_block_args *args) {
 655   return cost_coeffs(args->x, plane, block, tx_size, coeff_ctx, args->so->scan,
 656                      args->so->neighbors, args->use_fast_coef_costing);
 657 }
 658
 659 static void block_rd_txfm(int plane, int block, int blk_row, int blk_col,
 660                           BLOCK_SIZE plane_bsize, TX_SIZE tx_size, void *arg) {
 661   struct rdcost_block_args *args = arg;
 662   MACROBLOCK *const x = args->x;
 663   MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
 664   MODE_INFO *const mi = xd->mi[0];
 665   int64_t rd1, rd2, rd;
 666   int rate;
 667   int64_t dist;
 668   int64_t sse;
 669   const int coeff_ctx =
 670       combine_entropy_contexts(args->t_left[blk_row], args->t_above[blk_col]);
 671
 672   if (args->exit_early) return;
 673
 674   if (!is_inter_block(mi)) {
 675     struct encode_b_args intra_arg = { x, x->block_qcoeff_opt, args->t_above,
 676                                        args->t_left, &mi->skip };
 677     vp9_encode_block_intra(plane, block, blk_row, blk_col, plane_bsize, tx_size,
 678                            &intra_arg);
 679     if (x->block_tx_domain) {
 680       dist_block(args->cpi, x, plane, plane_bsize, block, blk_row, blk_col,
 681                  tx_size, &dist, &sse);
 682     } else {
 683       const BLOCK_SIZE tx_bsize = txsize_to_bsize[tx_size];
 684       const struct macroblock_plane *const p = &x->plane[plane];
 685       const struct macroblockd_plane *const pd = &xd->plane[plane];
 686       const int src_stride = p->src.stride;
 687       const int dst_stride = pd->dst.stride;
 688       const int diff_stride = 4 * num_4x4_blocks_wide_lookup[plane_bsize];
 689       const uint8_t *src = &p->src.buf[4 * (blk_row * src_stride + blk_col)];
 690       const uint8_t *dst = &pd->dst.buf[4 * (blk_row * dst_stride + blk_col)];
 691       const int16_t *diff = &p->src_diff[4 * (blk_row * diff_stride + blk_col)];
 692       unsigned int tmp;
 693       sse = sum_squares_visible(xd, pd, diff, diff_stride, blk_row, blk_col,
 694                                 plane_bsize, tx_bsize);
 695 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 696       if ((xd->cur_buf->flags & YV12_FLAG_HIGHBITDEPTH) && (xd->bd > 8))
 697         sse = ROUND64_POWER_OF_TWO(sse, (xd->bd - 8) * 2);
 698 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 699       sse = sse * 16;
 700       tmp = pixel_sse(args->cpi, xd, pd, src, src_stride, dst, dst_stride,
 701                       blk_row, blk_col, plane_bsize, tx_bsize);
 702       dist = (int64_t)tmp * 16;
 703     }
 704   } else if (max_txsize_lookup[plane_bsize] == tx_size) {
 705     if (x->skip_txfm[(plane << 2) + (block >> (tx_size << 1))] ==
 706         SKIP_TXFM_NONE) {
 707       // full forward transform and quantization
 708       vp9_xform_quant(x, plane, block, blk_row, blk_col, plane_bsize, tx_size);
 709       if (x->block_qcoeff_opt)
 710         vp9_optimize_b(x, plane, block, tx_size, coeff_ctx);
 711       dist_block(args->cpi, x, plane, plane_bsize, block, blk_row, blk_col,
 712                  tx_size, &dist, &sse);
 713     } else if (x->skip_txfm[(plane << 2) + (block >> (tx_size << 1))] ==
 714                SKIP_TXFM_AC_ONLY) {
 715       // compute DC coefficient
 716       tran_low_t *const coeff = BLOCK_OFFSET(x->plane[plane].coeff, block);
 717       tran_low_t *const dqcoeff = BLOCK_OFFSET(xd->plane[plane].dqcoeff, block);
 718       vp9_xform_quant_dc(x, plane, block, blk_row, blk_col, plane_bsize,
 719                          tx_size);
 720       sse = x->bsse[(plane << 2) + (block >> (tx_size << 1))] << 4;
 721       dist = sse;
 722       if (x->plane[plane].eobs[block]) {
 723         const int64_t orig_sse = (int64_t)coeff[0] * coeff[0];
 724         const int64_t resd_sse = coeff[0] - dqcoeff[0];
 725         int64_t dc_correct = orig_sse - resd_sse * resd_sse;
 726 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 727         dc_correct >>= ((xd->bd - 8) * 2);
 728 #endif
 729         if (tx_size != TX_32X32) dc_correct >>= 2;
 730
 731         dist = VPXMAX(0, sse - dc_correct);
 732       }
 733     } else {
 734       // SKIP_TXFM_AC_DC
 735       // skip forward transform. Because this is handled here, the quantization
 736       // does not need to do it.
 737       x->plane[plane].eobs[block] = 0;
 738       sse = x->bsse[(plane << 2) + (block >> (tx_size << 1))] << 4;
 739       dist = sse;
 740     }
 741   } else {
 742     // full forward transform and quantization
 743     vp9_xform_quant(x, plane, block, blk_row, blk_col, plane_bsize, tx_size);
 744     if (x->block_qcoeff_opt)
 745       vp9_optimize_b(x, plane, block, tx_size, coeff_ctx);
 746     dist_block(args->cpi, x, plane, plane_bsize, block, blk_row, blk_col,
 747                tx_size, &dist, &sse);
 748   }
 749
 750   rd = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, 0, dist);
 751   if (args->this_rd + rd > args->best_rd) {
 752     args->exit_early = 1;
 753     return;
 754   }
 755
 756   rate = rate_block(plane, block, tx_size, coeff_ctx, args);
 757   args->t_above[blk_col] = (x->plane[plane].eobs[block] > 0) ? 1 : 0;
 758   args->t_left[blk_row] = (x->plane[plane].eobs[block] > 0) ? 1 : 0;
 759   rd1 = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, rate, dist);
 760   rd2 = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, 0, sse);
 761
 762   // TODO(jingning): temporarily enabled only for luma component
 763   rd = VPXMIN(rd1, rd2);
 764   if (plane == 0) {
 765     x->zcoeff_blk[tx_size][block] =
 766         !x->plane[plane].eobs[block] || (rd1 > rd2 && !xd->lossless);
 767     x->sum_y_eobs[tx_size] += x->plane[plane].eobs[block];
 768   }
 769
 770   args->this_rate += rate;
 771   args->this_dist += dist;
 772   args->this_sse += sse;
 773   args->this_rd += rd;
 774
 775   if (args->this_rd > args->best_rd) {
 776     args->exit_early = 1;
 777     return;
 778   }
 779
 780   args->skippable &= !x->plane[plane].eobs[block];
 781 }
 782
 783 static void txfm_rd_in_plane(const VP9_COMP *cpi, MACROBLOCK *x, int *rate,
 784                              int64_t *distortion, int *skippable, int64_t *sse,
 785                              int64_t ref_best_rd, int plane, BLOCK_SIZE bsize,
 786                              TX_SIZE tx_size, int use_fast_coef_costing) {
 787   MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
 788   const struct macroblockd_plane *const pd = &xd->plane[plane];
 789   struct rdcost_block_args args;
 790   vp9_zero(args);
 791   args.cpi = cpi;
 792   args.x = x;
 793   args.best_rd = ref_best_rd;
 794   args.use_fast_coef_costing = use_fast_coef_costing;
 795   args.skippable = 1;
 796
 797   if (plane == 0) xd->mi[0]->tx_size = tx_size;
 798
 799   vp9_get_entropy_contexts(bsize, tx_size, pd, args.t_above, args.t_left);
 800
 801   args.so = get_scan(xd, tx_size, get_plane_type(plane), 0);
 802
 803   vp9_foreach_transformed_block_in_plane(xd, bsize, plane, block_rd_txfm,
 804                                          &args);
 805   if (args.exit_early) {
 806     *rate = INT_MAX;
 807     *distortion = INT64_MAX;
 808     *sse = INT64_MAX;
 809     *skippable = 0;
 810   } else {
 811     *distortion = args.this_dist;
 812     *rate = args.this_rate;
 813     *sse = args.this_sse;
 814     *skippable = args.skippable;
 815   }
 816 }
 817
 818 static void choose_largest_tx_size(VP9_COMP *cpi, MACROBLOCK *x, int *rate,
 819                                    int64_t *distortion, int *skip, int64_t *sse,
 820                                    int64_t ref_best_rd, BLOCK_SIZE bs) {
 821   const TX_SIZE max_tx_size = max_txsize_lookup[bs];
 822   VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
 823   const TX_SIZE largest_tx_size = tx_mode_to_biggest_tx_size[cm->tx_mode];
 824   MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
 825   MODE_INFO *const mi = xd->mi[0];
 826
 827   mi->tx_size = VPXMIN(max_tx_size, largest_tx_size);
 828
 829   txfm_rd_in_plane(cpi, x, rate, distortion, skip, sse, ref_best_rd, 0, bs,
 830                    mi->tx_size, cpi->sf.use_fast_coef_costing);
 831 }
 832
 833 static void choose_tx_size_from_rd(VP9_COMP *cpi, MACROBLOCK *x, int *rate,
 834                                    int64_t *distortion, int *skip,
 835                                    int64_t *psse, int64_t ref_best_rd,
 836                                    BLOCK_SIZE bs) {
 837   const TX_SIZE max_tx_size = max_txsize_lookup[bs];
 838   VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
 839   MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
 840   MODE_INFO *const mi = xd->mi[0];
 841   vpx_prob skip_prob = vp9_get_skip_prob(cm, xd);
 842   int r[TX_SIZES][2], s[TX_SIZES];
 843   int64_t d[TX_SIZES], sse[TX_SIZES];
 844   int64_t rd[TX_SIZES][2] = { { INT64_MAX, INT64_MAX },
 845                               { INT64_MAX, INT64_MAX },
 846                               { INT64_MAX, INT64_MAX },
 847                               { INT64_MAX, INT64_MAX } };
 848   int n;
 849   int s0, s1;
 850   int64_t best_rd = ref_best_rd;
 851   TX_SIZE best_tx = max_tx_size;
 852   int start_tx, end_tx;
 853   const int tx_size_ctx = get_tx_size_context(xd);
 854   assert(skip_prob > 0);
 855   s0 = vp9_cost_bit(skip_prob, 0);
 856   s1 = vp9_cost_bit(skip_prob, 1);
 857
 858   if (cm->tx_mode == TX_MODE_SELECT) {
 859     start_tx = max_tx_size;
 860     end_tx = VPXMAX(start_tx - cpi->sf.tx_size_search_depth, 0);
 861     if (bs > BLOCK_32X32) end_tx = VPXMIN(end_tx + 1, start_tx);
 862   } else {
 863     TX_SIZE chosen_tx_size =
 864         VPXMIN(max_tx_size, tx_mode_to_biggest_tx_size[cm->tx_mode]);
 865     start_tx = chosen_tx_size;
 866     end_tx = chosen_tx_size;
 867   }
 868
 869   for (n = start_tx; n >= end_tx; n--) {
 870     const int r_tx_size = cpi->tx_size_cost[max_tx_size - 1][tx_size_ctx][n];
 871     txfm_rd_in_plane(cpi, x, &r[n][0], &d[n], &s[n], &sse[n], best_rd, 0, bs, n,
 872                      cpi->sf.use_fast_coef_costing);
 873     r[n][1] = r[n][0];
 874     if (r[n][0] < INT_MAX) {
 875       r[n][1] += r_tx_size;
 876     }
 877     if (d[n] == INT64_MAX || r[n][0] == INT_MAX) {
 878       rd[n][0] = rd[n][1] = INT64_MAX;
 879     } else if (s[n]) {
 880       if (is_inter_block(mi)) {
 881         rd[n][0] = rd[n][1] = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, s1, sse[n]);
 882         r[n][1] -= r_tx_size;
 883       } else {
 884         rd[n][0] = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, s1, sse[n]);
 885         rd[n][1] = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, s1 + r_tx_size, sse[n]);
 886       }
 887     } else {
 888       rd[n][0] = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, r[n][0] + s0, d[n]);
 889       rd[n][1] = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, r[n][1] + s0, d[n]);
 890     }
 891
 892     if (is_inter_block(mi) && !xd->lossless && !s[n] && sse[n] != INT64_MAX) {
 893       rd[n][0] = VPXMIN(rd[n][0], RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, s1, sse[n]));
 894       rd[n][1] = VPXMIN(rd[n][1], RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, s1, sse[n]));
 895     }
 896
 897     // Early termination in transform size search.
 898     if (cpi->sf.tx_size_search_breakout &&
 899         (rd[n][1] == INT64_MAX ||
 900          (n < (int)max_tx_size && rd[n][1] > rd[n + 1][1]) || s[n] == 1))
 901       break;
 902
 903     if (rd[n][1] < best_rd) {
 904       best_tx = n;
 905       best_rd = rd[n][1];
 906     }
 907   }
 908   mi->tx_size = best_tx;
 909
 910   *distortion = d[mi->tx_size];
 911   *rate = r[mi->tx_size][cm->tx_mode == TX_MODE_SELECT];
 912   *skip = s[mi->tx_size];
 913   *psse = sse[mi->tx_size];
 914 }
 915
 916 static void super_block_yrd(VP9_COMP *cpi, MACROBLOCK *x, int *rate,
 917                             int64_t *distortion, int *skip, int64_t *psse,
 918                             BLOCK_SIZE bs, int64_t ref_best_rd) {
 919   MACROBLOCKD *xd = &x->e_mbd;
 920   int64_t sse;
 921   int64_t *ret_sse = psse ? psse : &sse;
 922
 923   assert(bs == xd->mi[0]->sb_type);
 924
 925   if (cpi->sf.tx_size_search_method == USE_LARGESTALL || xd->lossless) {
 926     choose_largest_tx_size(cpi, x, rate, distortion, skip, ret_sse, ref_best_rd,
 927                            bs);
 928   } else {
 929     choose_tx_size_from_rd(cpi, x, rate, distortion, skip, ret_sse, ref_best_rd,
 930                            bs);
 931   }
 932 }
 933
 934 static int conditional_skipintra(PREDICTION_MODE mode,
 935                                  PREDICTION_MODE best_intra_mode) {
 936   if (mode == D117_PRED && best_intra_mode != V_PRED &&
 937       best_intra_mode != D135_PRED)
 938     return 1;
 939   if (mode == D63_PRED && best_intra_mode != V_PRED &&
 940       best_intra_mode != D45_PRED)
 941     return 1;
 942   if (mode == D207_PRED && best_intra_mode != H_PRED &&
 943       best_intra_mode != D45_PRED)
 944     return 1;
 945   if (mode == D153_PRED && best_intra_mode != H_PRED &&
 946       best_intra_mode != D135_PRED)
 947     return 1;
 948   return 0;
 949 }
 950
 951 static int64_t rd_pick_intra4x4block(VP9_COMP *cpi, MACROBLOCK *x, int row,
 952                                      int col, PREDICTION_MODE *best_mode,
 953                                      const int *bmode_costs, ENTROPY_CONTEXT *a,
 954                                      ENTROPY_CONTEXT *l, int *bestrate,
 955                                      int *bestratey, int64_t *bestdistortion,
 956                                      BLOCK_SIZE bsize, int64_t rd_thresh) {
 957   PREDICTION_MODE mode;
 958   MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
 959   int64_t best_rd = rd_thresh;
 960   struct macroblock_plane *p = &x->plane[0];
 961   struct macroblockd_plane *pd = &xd->plane[0];
 962   const int src_stride = p->src.stride;
 963   const int dst_stride = pd->dst.stride;
 964   const uint8_t *src_init = &p->src.buf[row * 4 * src_stride + col * 4];
 965   uint8_t *dst_init = &pd->dst.buf[row * 4 * src_stride + col * 4];
 966   ENTROPY_CONTEXT ta[2], tempa[2];
 967   ENTROPY_CONTEXT tl[2], templ[2];
 968   const int num_4x4_blocks_wide = num_4x4_blocks_wide_lookup[bsize];
 969   const int num_4x4_blocks_high = num_4x4_blocks_high_lookup[bsize];
 970   int idx, idy;
 971   uint8_t best_dst[8 * 8];
 972 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 973   uint16_t best_dst16[8 * 8];
 974 #endif
 975   memcpy(ta, a, num_4x4_blocks_wide * sizeof(a[0]));
 976   memcpy(tl, l, num_4x4_blocks_high * sizeof(l[0]));
 977
 978   xd->mi[0]->tx_size = TX_4X4;
 979
 980 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 981   if (xd->cur_buf->flags & YV12_FLAG_HIGHBITDEPTH) {
 982     for (mode = DC_PRED; mode <= TM_PRED; ++mode) {
 983       int64_t this_rd;
 984       int ratey = 0;
 985       int64_t distortion = 0;
 986       int rate = bmode_costs[mode];
 987
 988       if (!(cpi->sf.intra_y_mode_mask[TX_4X4] & (1 << mode))) continue;
 989
 990       // Only do the oblique modes if the best so far is
 991       // one of the neighboring directional modes
 992       if (cpi->sf.mode_search_skip_flags & FLAG_SKIP_INTRA_DIRMISMATCH) {
 993         if (conditional_skipintra(mode, *best_mode)) continue;
 994       }
 995
 996       memcpy(tempa, ta, num_4x4_blocks_wide * sizeof(ta[0]));
 997       memcpy(templ, tl, num_4x4_blocks_high * sizeof(tl[0]));
 998
 999       for (idy = 0; idy < num_4x4_blocks_high; ++idy) {
1000         for (idx = 0; idx < num_4x4_blocks_wide; ++idx) {
1001           const int block = (row + idy) * 2 + (col + idx);
1002           const uint8_t *const src = &src_init[idx * 4 + idy * 4 * src_stride];
1003           uint8_t *const dst = &dst_init[idx * 4 + idy * 4 * dst_stride];
1004           uint16_t *const dst16 = CONVERT_TO_SHORTPTR(dst);
1005           int16_t *const src_diff =
1006               vp9_raster_block_offset_int16(BLOCK_8X8, block, p->src_diff);
1007           tran_low_t *const coeff = BLOCK_OFFSET(x->plane[0].coeff, block);
1008           xd->mi[0]->bmi[block].as_mode = mode;
1009           vp9_predict_intra_block(xd, 1, TX_4X4, mode,
1010                                   x->skip_encode ? src : dst,
1011                                   x->skip_encode ? src_stride : dst_stride, dst,
1012                                   dst_stride, col + idx, row + idy, 0);
1013           vpx_highbd_subtract_block(4, 4, src_diff, 8, src, src_stride, dst,
1014                                     dst_stride, xd->bd);
1015           if (xd->lossless) {
1016             const scan_order *so = &vp9_default_scan_orders[TX_4X4];
1017             const int coeff_ctx =
1018                 combine_entropy_contexts(tempa[idx], templ[idy]);
1019             vp9_highbd_fwht4x4(src_diff, coeff, 8);
1020             vp9_regular_quantize_b_4x4(x, 0, block, so->scan, so->iscan);
1021             ratey += cost_coeffs(x, 0, block, TX_4X4, coeff_ctx, so->scan,
1022                                  so->neighbors, cpi->sf.use_fast_coef_costing);
1023             tempa[idx] = templ[idy] = (x->plane[0].eobs[block] > 0 ? 1 : 0);
1024             if (RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, ratey, distortion) >= best_rd)
1025               goto next_highbd;
1026             vp9_highbd_iwht4x4_add(BLOCK_OFFSET(pd->dqcoeff, block), dst16,
1027                                    dst_stride, p->eobs[block], xd->bd);
1028           } else {
1029             int64_t unused;
1030             const TX_TYPE tx_type = get_tx_type_4x4(PLANE_TYPE_Y, xd, block);
1031             const scan_order *so = &vp9_scan_orders[TX_4X4][tx_type];
1032             const int coeff_ctx =
1033                 combine_entropy_contexts(tempa[idx], templ[idy]);
1034             if (tx_type == DCT_DCT)
1035               vpx_highbd_fdct4x4(src_diff, coeff, 8);
1036             else
1037               vp9_highbd_fht4x4(src_diff, coeff, 8, tx_type);
1038             vp9_regular_quantize_b_4x4(x, 0, block, so->scan, so->iscan);
1039             ratey += cost_coeffs(x, 0, block, TX_4X4, coeff_ctx, so->scan,
1040                                  so->neighbors, cpi->sf.use_fast_coef_costing);
1041             distortion += vp9_highbd_block_error_dispatch(
1042                               coeff, BLOCK_OFFSET(pd->dqcoeff, block), 16,
1043                               &unused, xd->bd) >>
1044                           2;
1045             tempa[idx] = templ[idy] = (x->plane[0].eobs[block] > 0 ? 1 : 0);
1046             if (RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, ratey, distortion) >= best_rd)
1047               goto next_highbd;
1048             vp9_highbd_iht4x4_add(tx_type, BLOCK_OFFSET(pd->dqcoeff, block),
1049                                   dst16, dst_stride, p->eobs[block], xd->bd);
1050           }
1051         }
1052       }
1053
1054       rate += ratey;
1055       this_rd = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, rate, distortion);
1056
1057       if (this_rd < best_rd) {
1058         *bestrate = rate;
1059         *bestratey = ratey;
1060         *bestdistortion = distortion;
1061         best_rd = this_rd;
1062         *best_mode = mode;
1063         memcpy(a, tempa, num_4x4_blocks_wide * sizeof(tempa[0]));
1064         memcpy(l, templ, num_4x4_blocks_high * sizeof(templ[0]));
1065         for (idy = 0; idy < num_4x4_blocks_high * 4; ++idy) {
1066           memcpy(best_dst16 + idy * 8,
1067                  CONVERT_TO_SHORTPTR(dst_init + idy * dst_stride),
1068                  num_4x4_blocks_wide * 4 * sizeof(uint16_t));
1069         }
1070       }
1071     next_highbd : {}
1072     }
1073     if (best_rd >= rd_thresh || x->skip_encode) return best_rd;
1074
1075     for (idy = 0; idy < num_4x4_blocks_high * 4; ++idy) {
1076       memcpy(CONVERT_TO_SHORTPTR(dst_init + idy * dst_stride),
1077              best_dst16 + idy * 8, num_4x4_blocks_wide * 4 * sizeof(uint16_t));
1078     }
1079
1080     return best_rd;
1081   }
1082 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
1083
1084   for (mode = DC_PRED; mode <= TM_PRED; ++mode) {
1085     int64_t this_rd;
1086     int ratey = 0;
1087     int64_t distortion = 0;
1088     int rate = bmode_costs[mode];
1089
1090     if (!(cpi->sf.intra_y_mode_mask[TX_4X4] & (1 << mode))) continue;
1091
1092     // Only do the oblique modes if the best so far is
1093     // one of the neighboring directional modes
1094     if (cpi->sf.mode_search_skip_flags & FLAG_SKIP_INTRA_DIRMISMATCH) {
1095       if (conditional_skipintra(mode, *best_mode)) continue;
1096     }
1097
1098     memcpy(tempa, ta, num_4x4_blocks_wide * sizeof(ta[0]));
1099     memcpy(templ, tl, num_4x4_blocks_high * sizeof(tl[0]));
1100
1101     for (idy = 0; idy < num_4x4_blocks_high; ++idy) {
1102       for (idx = 0; idx < num_4x4_blocks_wide; ++idx) {
1103         const int block = (row + idy) * 2 + (col + idx);
1104         const uint8_t *const src = &src_init[idx * 4 + idy * 4 * src_stride];
1105         uint8_t *const dst = &dst_init[idx * 4 + idy * 4 * dst_stride];
1106         int16_t *const src_diff =
1107             vp9_raster_block_offset_int16(BLOCK_8X8, block, p->src_diff);
1108         tran_low_t *const coeff = BLOCK_OFFSET(x->plane[0].coeff, block);
1109         xd->mi[0]->bmi[block].as_mode = mode;
1110         vp9_predict_intra_block(xd, 1, TX_4X4, mode, x->skip_encode ? src : dst,
1111                                 x->skip_encode ? src_stride : dst_stride, dst,
1112                                 dst_stride, col + idx, row + idy, 0);
1113         vpx_subtract_block(4, 4, src_diff, 8, src, src_stride, dst, dst_stride);
1114
1115         if (xd->lossless) {
1116           const scan_order *so = &vp9_default_scan_orders[TX_4X4];
1117           const int coeff_ctx =
1118               combine_entropy_contexts(tempa[idx], templ[idy]);
1119           vp9_fwht4x4(src_diff, coeff, 8);
1120           vp9_regular_quantize_b_4x4(x, 0, block, so->scan, so->iscan);
1121           ratey += cost_coeffs(x, 0, block, TX_4X4, coeff_ctx, so->scan,
1122                                so->neighbors, cpi->sf.use_fast_coef_costing);
1123           tempa[idx] = templ[idy] = (x->plane[0].eobs[block] > 0) ? 1 : 0;
1124           if (RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, ratey, distortion) >= best_rd)
1125             goto next;
1126           vp9_iwht4x4_add(BLOCK_OFFSET(pd->dqcoeff, block), dst, dst_stride,
1127                           p->eobs[block]);
1128         } else {
1129           int64_t unused;
1130           const TX_TYPE tx_type = get_tx_type_4x4(PLANE_TYPE_Y, xd, block);
1131           const scan_order *so = &vp9_scan_orders[TX_4X4][tx_type];
1132           const int coeff_ctx =
1133               combine_entropy_contexts(tempa[idx], templ[idy]);
1134           vp9_fht4x4(src_diff, coeff, 8, tx_type);
1135           vp9_regular_quantize_b_4x4(x, 0, block, so->scan, so->iscan);
1136           ratey += cost_coeffs(x, 0, block, TX_4X4, coeff_ctx, so->scan,
1137                                so->neighbors, cpi->sf.use_fast_coef_costing);
1138           tempa[idx] = templ[idy] = (x->plane[0].eobs[block] > 0) ? 1 : 0;
1139           distortion += vp9_block_error(coeff, BLOCK_OFFSET(pd->dqcoeff, block),
1140                                         16, &unused) >>
1141                         2;
1142           if (RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, ratey, distortion) >= best_rd)
1143             goto next;
1144           vp9_iht4x4_add(tx_type, BLOCK_OFFSET(pd->dqcoeff, block), dst,
1145                          dst_stride, p->eobs[block]);
1146         }
1147       }
1148     }
1149
1150     rate += ratey;
1151     this_rd = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, rate, distortion);
1152
1153     if (this_rd < best_rd) {
1154       *bestrate = rate;
1155       *bestratey = ratey;
1156       *bestdistortion = distortion;
1157       best_rd = this_rd;
1158       *best_mode = mode;
1159       memcpy(a, tempa, num_4x4_blocks_wide * sizeof(tempa[0]));
1160       memcpy(l, templ, num_4x4_blocks_high * sizeof(templ[0]));
1161       for (idy = 0; idy < num_4x4_blocks_high * 4; ++idy)
1162         memcpy(best_dst + idy * 8, dst_init + idy * dst_stride,
1163                num_4x4_blocks_wide * 4);
1164     }
1165   next : {}
1166   }
1167
1168   if (best_rd >= rd_thresh || x->skip_encode) return best_rd;
1169
1170   for (idy = 0; idy < num_4x4_blocks_high * 4; ++idy)
1171     memcpy(dst_init + idy * dst_stride, best_dst + idy * 8,
1172            num_4x4_blocks_wide * 4);
1173
1174   return best_rd;
1175 }
1176
1177 static int64_t rd_pick_intra_sub_8x8_y_mode(VP9_COMP *cpi, MACROBLOCK *mb,
1178                                             int *rate, int *rate_y,
1179                                             int64_t *distortion,
1180                                             int64_t best_rd) {
1181   int i, j;
1182   const MACROBLOCKD *const xd = &mb->e_mbd;
1183   MODE_INFO *const mic = xd->mi[0];
1184   const MODE_INFO *above_mi = xd->above_mi;
1185   const MODE_INFO *left_mi = xd->left_mi;
1186   const BLOCK_SIZE bsize = xd->mi[0]->sb_type;
1187   const int num_4x4_blocks_wide = num_4x4_blocks_wide_lookup[bsize];
1188   const int num_4x4_blocks_high = num_4x4_blocks_high_lookup[bsize];
1189   int idx, idy;
1190   int cost = 0;
1191   int64_t total_distortion = 0;
1192   int tot_rate_y = 0;
1193   int64_t total_rd = 0;
1194   const int *bmode_costs = cpi->mbmode_cost;
1195
1196   // Pick modes for each sub-block (of size 4x4, 4x8, or 8x4) in an 8x8 block.
1197   for (idy = 0; idy < 2; idy += num_4x4_blocks_high) {
1198     for (idx = 0; idx < 2; idx += num_4x4_blocks_wide) {
1199       PREDICTION_MODE best_mode = DC_PRED;
1200       int r = INT_MAX, ry = INT_MAX;
1201       int64_t d = INT64_MAX, this_rd = INT64_MAX;
1202       i = idy * 2 + idx;
1203       if (cpi->common.frame_type == KEY_FRAME) {
1204         const PREDICTION_MODE A = vp9_above_block_mode(mic, above_mi, i);
1205         const PREDICTION_MODE L = vp9_left_block_mode(mic, left_mi, i);
1206
1207         bmode_costs = cpi->y_mode_costs[A][L];
1208       }
1209
1210       this_rd = rd_pick_intra4x4block(
1211           cpi, mb, idy, idx, &best_mode, bmode_costs,
1212           xd->plane[0].above_context + idx, xd->plane[0].left_context + idy, &r,
1213           &ry, &d, bsize, best_rd - total_rd);
1214
1215       if (this_rd >= best_rd - total_rd) return INT64_MAX;
1216
1217       total_rd += this_rd;
1218       cost += r;
1219       total_distortion += d;
1220       tot_rate_y += ry;
1221
1222       mic->bmi[i].as_mode = best_mode;
1223       for (j = 1; j < num_4x4_blocks_high; ++j)
1224         mic->bmi[i + j * 2].as_mode = best_mode;
1225       for (j = 1; j < num_4x4_blocks_wide; ++j)
1226         mic->bmi[i + j].as_mode = best_mode;
1227
1228       if (total_rd >= best_rd) return INT64_MAX;
1229     }
1230   }
1231
1232   *rate = cost;
1233   *rate_y = tot_rate_y;
1234   *distortion = total_distortion;
1235   mic->mode = mic->bmi[3].as_mode;
1236
1237   return RDCOST(mb->rdmult, mb->rddiv, cost, total_distortion);
1238 }
1239
1240 // This function is used only for intra_only frames
1241 static int64_t rd_pick_intra_sby_mode(VP9_COMP *cpi, MACROBLOCK *x, int *rate,
1242                                       int *rate_tokenonly, int64_t *distortion,
1243                                       int *skippable, BLOCK_SIZE bsize,
1244                                       int64_t best_rd) {
1245   PREDICTION_MODE mode;
1246   PREDICTION_MODE mode_selected = DC_PRED;
1247   MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
1248   MODE_INFO *const mic = xd->mi[0];
1249   int this_rate, this_rate_tokenonly, s;
1250   int64_t this_distortion, this_rd;
1251   TX_SIZE best_tx = TX_4X4;
1252   int *bmode_costs;
1253   const MODE_INFO *above_mi = xd->above_mi;
1254   const MODE_INFO *left_mi = xd->left_mi;
1255   const PREDICTION_MODE A = vp9_above_block_mode(mic, above_mi, 0);
1256   const PREDICTION_MODE L = vp9_left_block_mode(mic, left_mi, 0);
1257   bmode_costs = cpi->y_mode_costs[A][L];
1258
1259   memset(x->skip_txfm, SKIP_TXFM_NONE, sizeof(x->skip_txfm));
1260   /* Y Search for intra prediction mode */
1261   for (mode = DC_PRED; mode <= TM_PRED; mode++) {
1262     if (cpi->sf.use_nonrd_pick_mode) {
1263       // These speed features are turned on in hybrid non-RD and RD mode
1264       // for key frame coding in the context of real-time setting.
1265       if (conditional_skipintra(mode, mode_selected)) continue;
1266       if (*skippable) break;
1267     }
1268
1269     mic->mode = mode;
1270
1271     super_block_yrd(cpi, x, &this_rate_tokenonly, &this_distortion, &s, NULL,
1272                     bsize, best_rd);
1273
1274     if (this_rate_tokenonly == INT_MAX) continue;
1275
1276     this_rate = this_rate_tokenonly + bmode_costs[mode];
1277     this_rd = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, this_rate, this_distortion);
1278
1279     if (this_rd < best_rd) {
1280       mode_selected = mode;
1281       best_rd = this_rd;
1282       best_tx = mic->tx_size;
1283       *rate = this_rate;
1284       *rate_tokenonly = this_rate_tokenonly;
1285       *distortion = this_distortion;
1286       *skippable = s;
1287     }
1288   }
1289
1290   mic->mode = mode_selected;
1291   mic->tx_size = best_tx;
1292
1293   return best_rd;
1294 }
1295
1296 // Return value 0: early termination triggered, no valid rd cost available;
1297 //              1: rd cost values are valid.
1298 static int super_block_uvrd(const VP9_COMP *cpi, MACROBLOCK *x, int *rate,
1299                             int64_t *distortion, int *skippable, int64_t *sse,
1300                             BLOCK_SIZE bsize, int64_t ref_best_rd) {
1301   MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
1302   MODE_INFO *const mi = xd->mi[0];
1303   const TX_SIZE uv_tx_size = get_uv_tx_size(mi, &xd->plane[1]);
1304   int plane;
1305   int pnrate = 0, pnskip = 1;
1306   int64_t pndist = 0, pnsse = 0;
1307   int is_cost_valid = 1;
1308
1309   if (ref_best_rd < 0) is_cost_valid = 0;
1310
1311   if (is_inter_block(mi) && is_cost_valid) {
1312     int plane;
1313     for (plane = 1; plane < MAX_MB_PLANE; ++plane)
1314       vp9_subtract_plane(x, bsize, plane);
1315   }
1316
1317   *rate = 0;
1318   *distortion = 0;
1319   *sse = 0;
1320   *skippable = 1;
1321
1322   for (plane = 1; plane < MAX_MB_PLANE; ++plane) {
1323     txfm_rd_in_plane(cpi, x, &pnrate, &pndist, &pnskip, &pnsse, ref_best_rd,
1324                      plane, bsize, uv_tx_size, cpi->sf.use_fast_coef_costing);
1325     if (pnrate == INT_MAX) {
1326       is_cost_valid = 0;
1327       break;
1328     }
1329     *rate += pnrate;
1330     *distortion += pndist;
1331     *sse += pnsse;
1332     *skippable &= pnskip;
1333   }
1334
1335   if (!is_cost_valid) {
1336     // reset cost value
1337     *rate = INT_MAX;
1338     *distortion = INT64_MAX;
1339     *sse = INT64_MAX;
1340     *skippable = 0;
1341   }
1342
1343   return is_cost_valid;
1344 }
1345
1346 static int64_t rd_pick_intra_sbuv_mode(VP9_COMP *cpi, MACROBLOCK *x,
1347                                        PICK_MODE_CONTEXT *ctx, int *rate,
1348                                        int *rate_tokenonly, int64_t *distortion,
1349                                        int *skippable, BLOCK_SIZE bsize,
1350                                        TX_SIZE max_tx_size) {
1351   MACROBLOCKD *xd = &x->e_mbd;
1352   PREDICTION_MODE mode;
1353   PREDICTION_MODE mode_selected = DC_PRED;
1354   int64_t best_rd = INT64_MAX, this_rd;
1355   int this_rate_tokenonly, this_rate, s;
1356   int64_t this_distortion, this_sse;
1357
1358   memset(x->skip_txfm, SKIP_TXFM_NONE, sizeof(x->skip_txfm));
1359   for (mode = DC_PRED; mode <= TM_PRED; ++mode) {
1360     if (!(cpi->sf.intra_uv_mode_mask[max_tx_size] & (1 << mode))) continue;
1361 #if CONFIG_BETTER_HW_COMPATIBILITY && CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
1362     if ((xd->cur_buf->flags & YV12_FLAG_HIGHBITDEPTH) &&
1363         (xd->above_mi == NULL || xd->left_mi == NULL) && need_top_left[mode])
1364       continue;
1365 #endif  // CONFIG_BETTER_HW_COMPATIBILITY && CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
1366
1367     xd->mi[0]->uv_mode = mode;
1368
1369     if (!super_block_uvrd(cpi, x, &this_rate_tokenonly, &this_distortion, &s,
1370                           &this_sse, bsize, best_rd))
1371       continue;
1372     this_rate =
1373         this_rate_tokenonly +
1374         cpi->intra_uv_mode_cost[cpi->common.frame_type][xd->mi[0]->mode][mode];
1375     this_rd = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, this_rate, this_distortion);
1376
1377     if (this_rd < best_rd) {
1378       mode_selected = mode;
1379       best_rd = this_rd;
1380       *rate = this_rate;
1381       *rate_tokenonly = this_rate_tokenonly;
1382       *distortion = this_distortion;
1383       *skippable = s;
1384       if (!x->select_tx_size) swap_block_ptr(x, ctx, 2, 0, 1, MAX_MB_PLANE);
1385     }
1386   }
1387
1388   xd->mi[0]->uv_mode = mode_selected;
1389   return best_rd;
1390 }
1391
1392 static int64_t rd_sbuv_dcpred(const VP9_COMP *cpi, MACROBLOCK *x, int *rate,
1393                               int *rate_tokenonly, int64_t *distortion,
1394                               int *skippable, BLOCK_SIZE bsize) {
1395   const VP9_COMMON *cm = &cpi->common;
1396   int64_t unused;
1397
1398   x->e_mbd.mi[0]->uv_mode = DC_PRED;
1399   memset(x->skip_txfm, SKIP_TXFM_NONE, sizeof(x->skip_txfm));
1400   super_block_uvrd(cpi, x, rate_tokenonly, distortion, skippable, &unused,
1401                    bsize, INT64_MAX);
1402   *rate =
1403       *rate_tokenonly +
1404       cpi->intra_uv_mode_cost[cm->frame_type][x->e_mbd.mi[0]->mode][DC_PRED];
1405   return RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, *rate, *distortion);
1406 }
1407
1408 static void choose_intra_uv_mode(VP9_COMP *cpi, MACROBLOCK *const x,
1409                                  PICK_MODE_CONTEXT *ctx, BLOCK_SIZE bsize,
1410                                  TX_SIZE max_tx_size, int *rate_uv,
1411                                  int *rate_uv_tokenonly, int64_t *dist_uv,
1412                                  int *skip_uv, PREDICTION_MODE *mode_uv) {
1413   // Use an estimated rd for uv_intra based on DC_PRED if the
1414   // appropriate speed flag is set.
1415   if (cpi->sf.use_uv_intra_rd_estimate) {
1416     rd_sbuv_dcpred(cpi, x, rate_uv, rate_uv_tokenonly, dist_uv, skip_uv,
1417                    bsize < BLOCK_8X8 ? BLOCK_8X8 : bsize);
1418     // Else do a proper rd search for each possible transform size that may
1419     // be considered in the main rd loop.
1420   } else {
1421     rd_pick_intra_sbuv_mode(cpi, x, ctx, rate_uv, rate_uv_tokenonly, dist_uv,
1422                             skip_uv, bsize < BLOCK_8X8 ? BLOCK_8X8 : bsize,
1423                             max_tx_size);
1424   }
1425   *mode_uv = x->e_mbd.mi[0]->uv_mode;
1426 }
1427
1428 static int cost_mv_ref(const VP9_COMP *cpi, PREDICTION_MODE mode,
1429                        int mode_context) {
1430   assert(is_inter_mode(mode));
1431   return cpi->inter_mode_cost[mode_context][INTER_OFFSET(mode)];
1432 }
1433
1434 static int set_and_cost_bmi_mvs(VP9_COMP *cpi, MACROBLOCK *x, MACROBLOCKD *xd,
1435                                 int i, PREDICTION_MODE mode, int_mv this_mv[2],
1436                                 int_mv frame_mv[MB_MODE_COUNT][MAX_REF_FRAMES],
1437                                 int_mv seg_mvs[MAX_REF_FRAMES],
1438                                 int_mv *best_ref_mv[2], const int *mvjcost,
1439                                 int *mvcost[2]) {
1440   MODE_INFO *const mi = xd->mi[0];
1441   const MB_MODE_INFO_EXT *const mbmi_ext = x->mbmi_ext;
1442   int thismvcost = 0;
1443   int idx, idy;
1444   const int num_4x4_blocks_wide = num_4x4_blocks_wide_lookup[mi->sb_type];
1445   const int num_4x4_blocks_high = num_4x4_blocks_high_lookup[mi->sb_type];
1446   const int is_compound = has_second_ref(mi);
1447
1448   switch (mode) {
1449     case NEWMV:
1450       this_mv[0].as_int = seg_mvs[mi->ref_frame[0]].as_int;
1451       thismvcost += vp9_mv_bit_cost(&this_mv[0].as_mv, &best_ref_mv[0]->as_mv,
1452                                     mvjcost, mvcost, MV_COST_WEIGHT_SUB);
1453       if (is_compound) {
1454         this_mv[1].as_int = seg_mvs[mi->ref_frame[1]].as_int;
1455         thismvcost += vp9_mv_bit_cost(&this_mv[1].as_mv, &best_ref_mv[1]->as_mv,
1456                                       mvjcost, mvcost, MV_COST_WEIGHT_SUB);
1457       }
1458       break;
1459     case NEARMV:
1460     case NEARESTMV:
1461       this_mv[0].as_int = frame_mv[mode][mi->ref_frame[0]].as_int;
1462       if (is_compound)
1463         this_mv[1].as_int = frame_mv[mode][mi->ref_frame[1]].as_int;
1464       break;
1465     default:
1466       assert(mode == ZEROMV);
1467       this_mv[0].as_int = 0;
1468       if (is_compound) this_mv[1].as_int = 0;
1469       break;
1470   }
1471
1472   mi->bmi[i].as_mv[0].as_int = this_mv[0].as_int;
1473   if (is_compound) mi->bmi[i].as_mv[1].as_int = this_mv[1].as_int;
1474
1475   mi->bmi[i].as_mode = mode;
1476
1477   for (idy = 0; idy < num_4x4_blocks_high; ++idy)
1478     for (idx = 0; idx < num_4x4_blocks_wide; ++idx)
1479       memmove(&mi->bmi[i + idy * 2 + idx], &mi->bmi[i], sizeof(mi->bmi[i]));
1480
1481   return cost_mv_ref(cpi, mode, mbmi_ext->mode_context[mi->ref_frame[0]]) +
1482          thismvcost;
1483 }
1484
1485 static int64_t encode_inter_mb_segment(VP9_COMP *cpi, MACROBLOCK *x,
1486                                        int64_t best_yrd, int i, int *labelyrate,
1487                                        int64_t *distortion, int64_t *sse,
1488                                        ENTROPY_CONTEXT *ta, ENTROPY_CONTEXT *tl,
1489                                        int mi_row, int mi_col) {
1490   int k;
1491   MACROBLOCKD *xd = &x->e_mbd;
1492   struct macroblockd_plane *const pd = &xd->plane[0];
1493   struct macroblock_plane *const p = &x->plane[0];
1494   MODE_INFO *const mi = xd->mi[0];
1495   const BLOCK_SIZE plane_bsize = get_plane_block_size(mi->sb_type, pd);
1496   const int width = 4 * num_4x4_blocks_wide_lookup[plane_bsize];
1497   const int height = 4 * num_4x4_blocks_high_lookup[plane_bsize];
1498   int idx, idy;
1499
1500   const uint8_t *const src =
1501       &p->src.buf[vp9_raster_block_offset(BLOCK_8X8, i, p->src.stride)];
1502   uint8_t *const dst =
1503       &pd->dst.buf[vp9_raster_block_offset(BLOCK_8X8, i, pd->dst.stride)];
1504   int64_t thisdistortion = 0, thissse = 0;
1505   int thisrate = 0, ref;
1506   const scan_order *so = &vp9_default_scan_orders[TX_4X4];
1507   const int is_compound = has_second_ref(mi);
1508   const InterpKernel *kernel = vp9_filter_kernels[mi->interp_filter];
1509
1510   for (ref = 0; ref < 1 + is_compound; ++ref) {
1511     const int bw = b_width_log2_lookup[BLOCK_8X8];
1512     const int h = 4 * (i >> bw);
1513     const int w = 4 * (i & ((1 << bw) - 1));
1514     const struct scale_factors *sf = &xd->block_refs[ref]->sf;
1515     int y_stride = pd->pre[ref].stride;
1516     uint8_t *pre = pd->pre[ref].buf + (h * pd->pre[ref].stride + w);
1517
1518     if (vp9_is_scaled(sf)) {
1519       const int x_start = (-xd->mb_to_left_edge >> (3 + pd->subsampling_x));
1520       const int y_start = (-xd->mb_to_top_edge >> (3 + pd->subsampling_y));
1521
1522       y_stride = xd->block_refs[ref]->buf->y_stride;
1523       pre = xd->block_refs[ref]->buf->y_buffer;
1524       pre += scaled_buffer_offset(x_start + w, y_start + h, y_stride, sf);
1525     }
1526 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
1527     if (xd->cur_buf->flags & YV12_FLAG_HIGHBITDEPTH) {
1528       vp9_highbd_build_inter_predictor(
1529           CONVERT_TO_SHORTPTR(pre), y_stride, CONVERT_TO_SHORTPTR(dst),
1530           pd->dst.stride, &mi->bmi[i].as_mv[ref].as_mv,
1531           &xd->block_refs[ref]->sf, width, height, ref, kernel, MV_PRECISION_Q3,
1532           mi_col * MI_SIZE + 4 * (i % 2), mi_row * MI_SIZE + 4 * (i / 2),
1533           xd->bd);
1534     } else {
1535       vp9_build_inter_predictor(
1536           pre, y_stride, dst, pd->dst.stride, &mi->bmi[i].as_mv[ref].as_mv,
1537           &xd->block_refs[ref]->sf, width, height, ref, kernel, MV_PRECISION_Q3,
1538           mi_col * MI_SIZE + 4 * (i % 2), mi_row * MI_SIZE + 4 * (i / 2));
1539     }
1540 #else
1541     vp9_build_inter_predictor(
1542         pre, y_stride, dst, pd->dst.stride, &mi->bmi[i].as_mv[ref].as_mv,
1543         &xd->block_refs[ref]->sf, width, height, ref, kernel, MV_PRECISION_Q3,
1544         mi_col * MI_SIZE + 4 * (i % 2), mi_row * MI_SIZE + 4 * (i / 2));
1545 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
1546   }
1547
1548 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
1549   if (xd->cur_buf->flags & YV12_FLAG_HIGHBITDEPTH) {
1550     vpx_highbd_subtract_block(
1551         height, width, vp9_raster_block_offset_int16(BLOCK_8X8, i, p->src_diff),
1552         8, src, p->src.stride, dst, pd->dst.stride, xd->bd);
1553   } else {
1554     vpx_subtract_block(height, width,
1555                        vp9_raster_block_offset_int16(BLOCK_8X8, i, p->src_diff),
1556                        8, src, p->src.stride, dst, pd->dst.stride);
1557   }
1558 #else
1559   vpx_subtract_block(height, width,
1560                      vp9_raster_block_offset_int16(BLOCK_8X8, i, p->src_diff),
1561                      8, src, p->src.stride, dst, pd->dst.stride);
1562 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
1563
1564   k = i;
1565   for (idy = 0; idy < height / 4; ++idy) {
1566     for (idx = 0; idx < width / 4; ++idx) {
1567 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
1568       const int bd = (xd->cur_buf->flags & YV12_FLAG_HIGHBITDEPTH) ? xd->bd : 8;
1569 #endif
1570       int64_t ssz, rd, rd1, rd2;
1571       tran_low_t *coeff;
1572       int coeff_ctx;
1573       k += (idy * 2 + idx);
1574       coeff_ctx = combine_entropy_contexts(ta[k & 1], tl[k >> 1]);
1575       coeff = BLOCK_OFFSET(p->coeff, k);
1576       x->fwd_txfm4x4(vp9_raster_block_offset_int16(BLOCK_8X8, k, p->src_diff),
1577                      coeff, 8);
1578       vp9_regular_quantize_b_4x4(x, 0, k, so->scan, so->iscan);
1579 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
1580       thisdistortion += vp9_highbd_block_error_dispatch(
1581           coeff, BLOCK_OFFSET(pd->dqcoeff, k), 16, &ssz, bd);
1582 #else
1583       thisdistortion +=
1584           vp9_block_error(coeff, BLOCK_OFFSET(pd->dqcoeff, k), 16, &ssz);
1585 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
1586       thissse += ssz;
1587       thisrate += cost_coeffs(x, 0, k, TX_4X4, coeff_ctx, so->scan,
1588                               so->neighbors, cpi->sf.use_fast_coef_costing);
1589       ta[k & 1] = tl[k >> 1] = (x->plane[0].eobs[k] > 0) ? 1 : 0;
1590       rd1 = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, thisrate, thisdistortion >> 2);
1591       rd2 = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, 0, thissse >> 2);
1592       rd = VPXMIN(rd1, rd2);
1593       if (rd >= best_yrd) return INT64_MAX;
1594     }
1595   }
1596
1597   *distortion = thisdistortion >> 2;
1598   *labelyrate = thisrate;
1599   *sse = thissse >> 2;
1600
1601   return RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, *labelyrate, *distortion);
1602 }
1603
1604 typedef struct {
1605   int eobs;
1606   int brate;
1607   int byrate;
1608   int64_t bdist;
1609   int64_t bsse;
1610   int64_t brdcost;
1611   int_mv mvs[2];
1612   ENTROPY_CONTEXT ta[2];
1613   ENTROPY_CONTEXT tl[2];
1614 } SEG_RDSTAT;
1615
1616 typedef struct {
1617   int_mv *ref_mv[2];
1618   int_mv mvp;
1619
1620   int64_t segment_rd;
1621   int r;
1622   int64_t d;
1623   int64_t sse;
1624   int segment_yrate;
1625   PREDICTION_MODE modes[4];
1626   SEG_RDSTAT rdstat[4][INTER_MODES];
1627   int mvthresh;
1628 } BEST_SEG_INFO;
1629
1630 static INLINE int mv_check_bounds(const MvLimits *mv_limits, const MV *mv) {
1631   return (mv->row >> 3) < mv_limits->row_min ||
1632          (mv->row >> 3) > mv_limits->row_max ||
1633          (mv->col >> 3) < mv_limits->col_min ||
1634          (mv->col >> 3) > mv_limits->col_max;
1635 }
1636
1637 static INLINE void mi_buf_shift(MACROBLOCK *x, int i) {
1638   MODE_INFO *const mi = x->e_mbd.mi[0];
1639   struct macroblock_plane *const p = &x->plane[0];
1640   struct macroblockd_plane *const pd = &x->e_mbd.plane[0];
1641
1642   p->src.buf =
1643       &p->src.buf[vp9_raster_block_offset(BLOCK_8X8, i, p->src.stride)];
1644   assert(((intptr_t)pd->pre[0].buf & 0x7) == 0);
1645   pd->pre[0].buf =
1646       &pd->pre[0].buf[vp9_raster_block_offset(BLOCK_8X8, i, pd->pre[0].stride)];
1647   if (has_second_ref(mi))
1648     pd->pre[1].buf =
1649         &pd->pre[1]
1650              .buf[vp9_raster_block_offset(BLOCK_8X8, i, pd->pre[1].stride)];
1651 }
1652
1653 static INLINE void mi_buf_restore(MACROBLOCK *x, struct buf_2d orig_src,
1654                                   struct buf_2d orig_pre[2]) {
1655   MODE_INFO *mi = x->e_mbd.mi[0];
1656   x->plane[0].src = orig_src;
1657   x->e_mbd.plane[0].pre[0] = orig_pre[0];
1658   if (has_second_ref(mi)) x->e_mbd.plane[0].pre[1] = orig_pre[1];
1659 }
1660
1661 static INLINE int mv_has_subpel(const MV *mv) {
1662   return (mv->row & 0x0F) || (mv->col & 0x0F);
1663 }
1664
1665 // Check if NEARESTMV/NEARMV/ZEROMV is the cheapest way encode zero motion.
1666 // TODO(aconverse): Find out if this is still productive then clean up or remove
1667 static int check_best_zero_mv(const VP9_COMP *cpi,
1668                               const uint8_t mode_context[MAX_REF_FRAMES],
1669                               int_mv frame_mv[MB_MODE_COUNT][MAX_REF_FRAMES],
1670                               int this_mode,
1671                               const MV_REFERENCE_FRAME ref_frames[2]) {
1672   if ((this_mode == NEARMV || this_mode == NEARESTMV || this_mode == ZEROMV) &&
1673       frame_mv[this_mode][ref_frames[0]].as_int == 0 &&
1674       (ref_frames[1] == NONE ||
1675        frame_mv[this_mode][ref_frames[1]].as_int == 0)) {
1676     int rfc = mode_context[ref_frames[0]];
1677     int c1 = cost_mv_ref(cpi, NEARMV, rfc);
1678     int c2 = cost_mv_ref(cpi, NEARESTMV, rfc);
1679     int c3 = cost_mv_ref(cpi, ZEROMV, rfc);
1680
1681     if (this_mode == NEARMV) {
1682       if (c1 > c3) return 0;
1683     } else if (this_mode == NEARESTMV) {
1684       if (c2 > c3) return 0;
1685     } else {
1686       assert(this_mode == ZEROMV);
1687       if (ref_frames[1] == NONE) {
1688         if ((c3 >= c2 && frame_mv[NEARESTMV][ref_frames[0]].as_int == 0) ||
1689             (c3 >= c1 && frame_mv[NEARMV][ref_frames[0]].as_int == 0))
1690           return 0;
1691       } else {
1692         if ((c3 >= c2 && frame_mv[NEARESTMV][ref_frames[0]].as_int == 0 &&
1693              frame_mv[NEARESTMV][ref_frames[1]].as_int == 0) ||
1694             (c3 >= c1 && frame_mv[NEARMV][ref_frames[0]].as_int == 0 &&
1695              frame_mv[NEARMV][ref_frames[1]].as_int == 0))
1696           return 0;
1697       }
1698     }
1699   }
1700   return 1;
1701 }
1702
1703 static void joint_motion_search(VP9_COMP *cpi, MACROBLOCK *x, BLOCK_SIZE bsize,
1704                                 int_mv *frame_mv, int mi_row, int mi_col,
1705                                 int_mv single_newmv[MAX_REF_FRAMES],
1706                                 int *rate_mv) {
1707   const VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
1708   const int pw = 4 * num_4x4_blocks_wide_lookup[bsize];
1709   const int ph = 4 * num_4x4_blocks_high_lookup[bsize];
1710   MACROBLOCKD *xd = &x->e_mbd;
1711   MODE_INFO *mi = xd->mi[0];
1712   const int refs[2] = { mi->ref_frame[0],
1713                         mi->ref_frame[1] < 0 ? 0 : mi->ref_frame[1] };
1714   int_mv ref_mv[2];
1715   int ite, ref;
1716   const InterpKernel *kernel = vp9_filter_kernels[mi->interp_filter];
1717   struct scale_factors sf;
1718
1719   // Do joint motion search in compound mode to get more accurate mv.
1720   struct buf_2d backup_yv12[2][MAX_MB_PLANE];
1721   uint32_t last_besterr[2] = { UINT_MAX, UINT_MAX };
1722   const YV12_BUFFER_CONFIG *const scaled_ref_frame[2] = {
1723     vp9_get_scaled_ref_frame(cpi, mi->ref_frame[0]),
1724     vp9_get_scaled_ref_frame(cpi, mi->ref_frame[1])
1725   };
1726
1727 // Prediction buffer from second frame.
1728 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
1729   DECLARE_ALIGNED(16, uint16_t, second_pred_alloc_16[64 * 64]);
1730   uint8_t *second_pred;
1731 #else
1732   DECLARE_ALIGNED(16, uint8_t, second_pred[64 * 64]);
1733 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
1734
1735   for (ref = 0; ref < 2; ++ref) {
1736     ref_mv[ref] = x->mbmi_ext->ref_mvs[refs[ref]][0];
1737
1738     if (scaled_ref_frame[ref]) {
1739       int i;
1740       // Swap out the reference frame for a version that's been scaled to
1741       // match the resolution of the current frame, allowing the existing
1742       // motion search code to be used without additional modifications.
1743       for (i = 0; i < MAX_MB_PLANE; i++)
1744         backup_yv12[ref][i] = xd->plane[i].pre[ref];
1745       vp9_setup_pre_planes(xd, ref, scaled_ref_frame[ref], mi_row, mi_col,
1746                            NULL);
1747     }
1748
1749     frame_mv[refs[ref]].as_int = single_newmv[refs[ref]].as_int;
1750   }
1751
1752 // Since we have scaled the reference frames to match the size of the current
1753 // frame we must use a unit scaling factor during mode selection.
1754 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
1755   vp9_setup_scale_factors_for_frame(&sf, cm->width, cm->height, cm->width,
1756                                     cm->height, cm->use_highbitdepth);
1757 #else
1758   vp9_setup_scale_factors_for_frame(&sf, cm->width, cm->height, cm->width,
1759                                     cm->height);
1760 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
1761
1762   // Allow joint search multiple times iteratively for each reference frame
1763   // and break out of the search loop if it couldn't find a better mv.
1764   for (ite = 0; ite < 4; ite++) {
1765     struct buf_2d ref_yv12[2];
1766     uint32_t bestsme = UINT_MAX;
1767     int sadpb = x->sadperbit16;
1768     MV tmp_mv;
1769     int search_range = 3;
1770
1771     const MvLimits tmp_mv_limits = x->mv_limits;
1772     int id = ite % 2;  // Even iterations search in the first reference frame,
1773                        // odd iterations search in the second. The predictor
1774                        // found for the 'other' reference frame is factored in.
1775
1776     // Initialized here because of compiler problem in Visual Studio.
1777     ref_yv12[0] = xd->plane[0].pre[0];
1778     ref_yv12[1] = xd->plane[0].pre[1];
1779
1780 // Get the prediction block from the 'other' reference frame.
1781 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
1782     if (xd->cur_buf->flags & YV12_FLAG_HIGHBITDEPTH) {
1783       second_pred = CONVERT_TO_BYTEPTR(second_pred_alloc_16);
1784       vp9_highbd_build_inter_predictor(
1785           CONVERT_TO_SHORTPTR(ref_yv12[!id].buf), ref_yv12[!id].stride,
1786           second_pred_alloc_16, pw, &frame_mv[refs[!id]].as_mv, &sf, pw, ph, 0,
1787           kernel, MV_PRECISION_Q3, mi_col * MI_SIZE, mi_row * MI_SIZE, xd->bd);
1788     } else {
1789       second_pred = (uint8_t *)second_pred_alloc_16;
1790       vp9_build_inter_predictor(ref_yv12[!id].buf, ref_yv12[!id].stride,
1791                                 second_pred, pw, &frame_mv[refs[!id]].as_mv,
1792                                 &sf, pw, ph, 0, kernel, MV_PRECISION_Q3,
1793                                 mi_col * MI_SIZE, mi_row * MI_SIZE);
1794     }
1795 #else
1796     vp9_build_inter_predictor(ref_yv12[!id].buf, ref_yv12[!id].stride,
1797                               second_pred, pw, &frame_mv[refs[!id]].as_mv, &sf,
1798                               pw, ph, 0, kernel, MV_PRECISION_Q3,
1799                               mi_col * MI_SIZE, mi_row * MI_SIZE);
1800 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
1801
1802     // Do compound motion search on the current reference frame.
1803     if (id) xd->plane[0].pre[0] = ref_yv12[id];
1804     vp9_set_mv_search_range(&x->mv_limits, &ref_mv[id].as_mv);
1805
1806     // Use the mv result from the single mode as mv predictor.
1807     tmp_mv = frame_mv[refs[id]].as_mv;
1808
1809     tmp_mv.col >>= 3;
1810     tmp_mv.row >>= 3;
1811
1812     // Small-range full-pixel motion search.
1813     bestsme = vp9_refining_search_8p_c(x, &tmp_mv, sadpb, search_range,
1814                                        &cpi->fn_ptr[bsize], &ref_mv[id].as_mv,
1815                                        second_pred);
1816     if (bestsme < UINT_MAX)
1817       bestsme = vp9_get_mvpred_av_var(x, &tmp_mv, &ref_mv[id].as_mv,
1818                                       second_pred, &cpi->fn_ptr[bsize], 1);
1819
1820     x->mv_limits = tmp_mv_limits;
1821
1822     if (bestsme < UINT_MAX) {
1823       uint32_t dis; /* TODO: use dis in distortion calculation later. */
1824       uint32_t sse;
1825       bestsme = cpi->find_fractional_mv_step(
1826           x, &tmp_mv, &ref_mv[id].as_mv, cpi->common.allow_high_precision_mv,
1827           x->errorperbit, &cpi->fn_ptr[bsize], 0,
1828           cpi->sf.mv.subpel_iters_per_step, NULL, x->nmvjointcost, x->mvcost,
1829           &dis, &sse, second_pred, pw, ph);
1830     }
1831
1832     // Restore the pointer to the first (possibly scaled) prediction buffer.
1833     if (id) xd->plane[0].pre[0] = ref_yv12[0];
1834
1835     if (bestsme < last_besterr[id]) {
1836       frame_mv[refs[id]].as_mv = tmp_mv;
1837       last_besterr[id] = bestsme;
1838     } else {
1839       break;
1840     }
1841   }
1842
1843   *rate_mv = 0;
1844
1845   for (ref = 0; ref < 2; ++ref) {
1846     if (scaled_ref_frame[ref]) {
1847       // Restore the prediction frame pointers to their unscaled versions.
1848       int i;
1849       for (i = 0; i < MAX_MB_PLANE; i++)
1850         xd->plane[i].pre[ref] = backup_yv12[ref][i];
1851     }
1852
1853     *rate_mv += vp9_mv_bit_cost(&frame_mv[refs[ref]].as_mv,
1854                                 &x->mbmi_ext->ref_mvs[refs[ref]][0].as_mv,
1855                                 x->nmvjointcost, x->mvcost, MV_COST_WEIGHT);
1856   }
1857 }
1858
1859 static int64_t rd_pick_best_sub8x8_mode(
1860     VP9_COMP *cpi, MACROBLOCK *x, int_mv *best_ref_mv,
1861     int_mv *second_best_ref_mv, int64_t best_rd, int *returntotrate,
1862     int *returnyrate, int64_t *returndistortion, int *skippable, int64_t *psse,
1863     int mvthresh, int_mv seg_mvs[4][MAX_REF_FRAMES], BEST_SEG_INFO *bsi_buf,
1864     int filter_idx, int mi_row, int mi_col) {
1865   int i;
1866   BEST_SEG_INFO *bsi = bsi_buf + filter_idx;
1867   MACROBLOCKD *xd = &x->e_mbd;
1868   MODE_INFO *mi = xd->mi[0];
1869   int mode_idx;
1870   int k, br = 0, idx, idy;
1871   int64_t bd = 0, block_sse = 0;
1872   PREDICTION_MODE this_mode;
1873   VP9_COMMON *cm = &cpi->common;
1874   struct macroblock_plane *const p = &x->plane[0];
1875   struct macroblockd_plane *const pd = &xd->plane[0];
1876   const int label_count = 4;
1877   int64_t this_segment_rd = 0;
1878   int label_mv_thresh;
1879   int segmentyrate = 0;
1880   const BLOCK_SIZE bsize = mi->sb_type;
1881   const int num_4x4_blocks_wide = num_4x4_blocks_wide_lookup[bsize];
1882   const int num_4x4_blocks_high = num_4x4_blocks_high_lookup[bsize];
1883   ENTROPY_CONTEXT t_above[2], t_left[2];
1884   int subpelmv = 1, have_ref = 0;
1885   SPEED_FEATURES *const sf = &cpi->sf;
1886   const int has_second_rf = has_second_ref(mi);
1887   const int inter_mode_mask = sf->inter_mode_mask[bsize];
1888   MB_MODE_INFO_EXT *const mbmi_ext = x->mbmi_ext;
1889
1890   vp9_zero(*bsi);
1891
1892   bsi->segment_rd = best_rd;
1893   bsi->ref_mv[0] = best_ref_mv;
1894   bsi->ref_mv[1] = second_best_ref_mv;
1895   bsi->mvp.as_int = best_ref_mv->as_int;
1896   bsi->mvthresh = mvthresh;
1897
1898   for (i = 0; i < 4; i++) bsi->modes[i] = ZEROMV;
1899
1900   memcpy(t_above, pd->above_context, sizeof(t_above));
1901   memcpy(t_left, pd->left_context, sizeof(t_left));
1902
1903   // 64 makes this threshold really big effectively
1904   // making it so that we very rarely check mvs on
1905   // segments.   setting this to 1 would make mv thresh
1906   // roughly equal to what it is for macroblocks
1907   label_mv_thresh = 1 * bsi->mvthresh / label_count;
1908
1909   // Segmentation method overheads
1910   for (idy = 0; idy < 2; idy += num_4x4_blocks_high) {
1911     for (idx = 0; idx < 2; idx += num_4x4_blocks_wide) {
1912       // TODO(jingning,rbultje): rewrite the rate-distortion optimization
1913       // loop for 4x4/4x8/8x4 block coding. to be replaced with new rd loop
1914       int_mv mode_mv[MB_MODE_COUNT][2];
1915       int_mv frame_mv[MB_MODE_COUNT][MAX_REF_FRAMES];
1916       PREDICTION_MODE mode_selected = ZEROMV;
1917       int64_t best_rd = INT64_MAX;
1918       const int i = idy * 2 + idx;
1919       int ref;
1920
1921       for (ref = 0; ref < 1 + has_second_rf; ++ref) {
1922         const MV_REFERENCE_FRAME frame = mi->ref_frame[ref];
1923         frame_mv[ZEROMV][frame].as_int = 0;
1924         vp9_append_sub8x8_mvs_for_idx(
1925             cm, xd, i, ref, mi_row, mi_col, &frame_mv[NEARESTMV][frame],
1926             &frame_mv[NEARMV][frame], mbmi_ext->mode_context);
1927       }
1928
1929       // search for the best motion vector on this segment
1930       for (this_mode = NEARESTMV; this_mode <= NEWMV; ++this_mode) {
1931         const struct buf_2d orig_src = x->plane[0].src;
1932         struct buf_2d orig_pre[2];
1933
1934         mode_idx = INTER_OFFSET(this_mode);
1935         bsi->rdstat[i][mode_idx].brdcost = INT64_MAX;
1936         if (!(inter_mode_mask & (1 << this_mode))) continue;
1937
1938         if (!check_best_zero_mv(cpi, mbmi_ext->mode_context, frame_mv,
1939                                 this_mode, mi->ref_frame))
1940           continue;
1941
1942         memcpy(orig_pre, pd->pre, sizeof(orig_pre));
1943         memcpy(bsi->rdstat[i][mode_idx].ta, t_above,
1944                sizeof(bsi->rdstat[i][mode_idx].ta));
1945         memcpy(bsi->rdstat[i][mode_idx].tl, t_left,
1946                sizeof(bsi->rdstat[i][mode_idx].tl));
1947
1948         // motion search for newmv (single predictor case only)
1949         if (!has_second_rf && this_mode == NEWMV &&
1950             seg_mvs[i][mi->ref_frame[0]].as_int == INVALID_MV) {
1951           MV *const new_mv = &mode_mv[NEWMV][0].as_mv;
1952           int step_param = 0;
1953           uint32_t bestsme = UINT_MAX;
1954           int sadpb = x->sadperbit4;
1955           MV mvp_full;
1956           int max_mv;
1957           int cost_list[5];
1958           const MvLimits tmp_mv_limits = x->mv_limits;
1959
1960           /* Is the best so far sufficiently good that we cant justify doing
1961            * and new motion search. */
1962           if (best_rd < label_mv_thresh) break;
1963
1964           if (cpi->oxcf.mode != BEST) {
1965             // use previous block's result as next block's MV predictor.
1966             if (i > 0) {
1967               bsi->mvp.as_int = mi->bmi[i - 1].as_mv[0].as_int;
1968               if (i == 2) bsi->mvp.as_int = mi->bmi[i - 2].as_mv[0].as_int;
1969             }
1970           }
1971           if (i == 0)
1972             max_mv = x->max_mv_context[mi->ref_frame[0]];
1973           else
1974             max_mv =
1975                 VPXMAX(abs(bsi->mvp.as_mv.row), abs(bsi->mvp.as_mv.col)) >> 3;
1976
1977           if (sf->mv.auto_mv_step_size && cm->show_frame) {
1978             // Take wtd average of the step_params based on the last frame's
1979             // max mv magnitude and the best ref mvs of the current block for
1980             // the given reference.
1981             step_param =
1982                 (vp9_init_search_range(max_mv) + cpi->mv_step_param) / 2;
1983           } else {
1984             step_param = cpi->mv_step_param;
1985           }
1986
1987           mvp_full.row = bsi->mvp.as_mv.row >> 3;
1988           mvp_full.col = bsi->mvp.as_mv.col >> 3;
1989
1990           if (sf->adaptive_motion_search) {
1991             mvp_full.row = x->pred_mv[mi->ref_frame[0]].row >> 3;
1992             mvp_full.col = x->pred_mv[mi->ref_frame[0]].col >> 3;
1993             step_param = VPXMAX(step_param, 8);
1994           }
1995
1996           // adjust src pointer for this block
1997           mi_buf_shift(x, i);
1998
1999           vp9_set_mv_search_range(&x->mv_limits, &bsi->ref_mv[0]->as_mv);
2000
2001           bestsme = vp9_full_pixel_search(
2002               cpi, x, bsize, &mvp_full, step_param, cpi->sf.mv.search_method,
2003               sadpb,
2004               sf->mv.subpel_search_method != SUBPEL_TREE ? cost_list : NULL,
2005               &bsi->ref_mv[0]->as_mv, new_mv, INT_MAX, 1);
2006
2007           x->mv_limits = tmp_mv_limits;
2008
2009           if (bestsme < UINT_MAX) {
2010             uint32_t distortion;
2011             cpi->find_fractional_mv_step(
2012                 x, new_mv, &bsi->ref_mv[0]->as_mv, cm->allow_high_precision_mv,
2013                 x->errorperbit, &cpi->fn_ptr[bsize], sf->mv.subpel_force_stop,
2014                 sf->mv.subpel_iters_per_step, cond_cost_list(cpi, cost_list),
2015                 x->nmvjointcost, x->mvcost, &distortion,
2016                 &x->pred_sse[mi->ref_frame[0]], NULL, 0, 0);
2017
2018             // save motion search result for use in compound prediction
2019             seg_mvs[i][mi->ref_frame[0]].as_mv = *new_mv;
2020           }
2021
2022           x->pred_mv[mi->ref_frame[0]] = *new_mv;
2023
2024           // restore src pointers
2025           mi_buf_restore(x, orig_src, orig_pre);
2026         }
2027
2028         if (has_second_rf) {
2029           if (seg_mvs[i][mi->ref_frame[1]].as_int == INVALID_MV ||
2030               seg_mvs[i][mi->ref_frame[0]].as_int == INVALID_MV)
2031             continue;
2032         }
2033
2034         if (has_second_rf && this_mode == NEWMV &&
2035             mi->interp_filter == EIGHTTAP) {
2036           // adjust src pointers
2037           mi_buf_shift(x, i);
2038           if (sf->comp_inter_joint_search_thresh <= bsize) {
2039             int rate_mv;
2040             joint_motion_search(cpi, x, bsize, frame_mv[this_mode], mi_row,
2041                                 mi_col, seg_mvs[i], &rate_mv);
2042             seg_mvs[i][mi->ref_frame[0]].as_int =
2043                 frame_mv[this_mode][mi->ref_frame[0]].as_int;
2044             seg_mvs[i][mi->ref_frame[1]].as_int =
2045                 frame_mv[this_mode][mi->ref_frame[1]].as_int;
2046           }
2047           // restore src pointers
2048           mi_buf_restore(x, orig_src, orig_pre);
2049         }
2050
2051         bsi->rdstat[i][mode_idx].brate = set_and_cost_bmi_mvs(
2052             cpi, x, xd, i, this_mode, mode_mv[this_mode], frame_mv, seg_mvs[i],
2053             bsi->ref_mv, x->nmvjointcost, x->mvcost);
2054
2055         for (ref = 0; ref < 1 + has_second_rf; ++ref) {
2056           bsi->rdstat[i][mode_idx].mvs[ref].as_int =
2057               mode_mv[this_mode][ref].as_int;
2058           if (num_4x4_blocks_wide > 1)
2059             bsi->rdstat[i + 1][mode_idx].mvs[ref].as_int =
2060                 mode_mv[this_mode][ref].as_int;
2061           if (num_4x4_blocks_high > 1)
2062             bsi->rdstat[i + 2][mode_idx].mvs[ref].as_int =
2063                 mode_mv[this_mode][ref].as_int;
2064         }
2065
2066         // Trap vectors that reach beyond the UMV borders
2067         if (mv_check_bounds(&x->mv_limits, &mode_mv[this_mode][0].as_mv) ||
2068             (has_second_rf &&
2069              mv_check_bounds(&x->mv_limits, &mode_mv[this_mode][1].as_mv)))
2070           continue;
2071
2072         if (filter_idx > 0) {
2073           BEST_SEG_INFO *ref_bsi = bsi_buf;
2074           subpelmv = 0;
2075           have_ref = 1;
2076
2077           for (ref = 0; ref < 1 + has_second_rf; ++ref) {
2078             subpelmv |= mv_has_subpel(&mode_mv[this_mode][ref].as_mv);
2079             have_ref &= mode_mv[this_mode][ref].as_int ==
2080                         ref_bsi->rdstat[i][mode_idx].mvs[ref].as_int;
2081           }
2082
2083           if (filter_idx > 1 && !subpelmv && !have_ref) {
2084             ref_bsi = bsi_buf + 1;
2085             have_ref = 1;
2086             for (ref = 0; ref < 1 + has_second_rf; ++ref)
2087               have_ref &= mode_mv[this_mode][ref].as_int ==
2088                           ref_bsi->rdstat[i][mode_idx].mvs[ref].as_int;
2089           }
2090
2091           if (!subpelmv && have_ref &&
2092               ref_bsi->rdstat[i][mode_idx].brdcost < INT64_MAX) {
2093             memcpy(&bsi->rdstat[i][mode_idx], &ref_bsi->rdstat[i][mode_idx],
2094                    sizeof(SEG_RDSTAT));
2095             if (num_4x4_blocks_wide > 1)
2096               bsi->rdstat[i + 1][mode_idx].eobs =
2097                   ref_bsi->rdstat[i + 1][mode_idx].eobs;
2098             if (num_4x4_blocks_high > 1)
2099               bsi->rdstat[i + 2][mode_idx].eobs =
2100                   ref_bsi->rdstat[i + 2][mode_idx].eobs;
2101
2102             if (bsi->rdstat[i][mode_idx].brdcost < best_rd) {
2103               mode_selected = this_mode;
2104               best_rd = bsi->rdstat[i][mode_idx].brdcost;
2105             }
2106             continue;
2107           }
2108         }
2109
2110         bsi->rdstat[i][mode_idx].brdcost = encode_inter_mb_segment(
2111             cpi, x, bsi->segment_rd - this_segment_rd, i,
2112             &bsi->rdstat[i][mode_idx].byrate, &bsi->rdstat[i][mode_idx].bdist,
2113             &bsi->rdstat[i][mode_idx].bsse, bsi->rdstat[i][mode_idx].ta,
2114             bsi->rdstat[i][mode_idx].tl, mi_row, mi_col);
2115         if (bsi->rdstat[i][mode_idx].brdcost < INT64_MAX) {
2116           bsi->rdstat[i][mode_idx].brdcost +=
2117               RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, bsi->rdstat[i][mode_idx].brate, 0);
2118           bsi->rdstat[i][mode_idx].brate += bsi->rdstat[i][mode_idx].byrate;
2119           bsi->rdstat[i][mode_idx].eobs = p->eobs[i];
2120           if (num_4x4_blocks_wide > 1)
2121             bsi->rdstat[i + 1][mode_idx].eobs = p->eobs[i + 1];
2122           if (num_4x4_blocks_high > 1)
2123             bsi->rdstat[i + 2][mode_idx].eobs = p->eobs[i + 2];
2124         }
2125
2126         if (bsi->rdstat[i][mode_idx].brdcost < best_rd) {
2127           mode_selected = this_mode;
2128           best_rd = bsi->rdstat[i][mode_idx].brdcost;
2129         }
2130       } /*for each 4x4 mode*/
2131
2132       if (best_rd == INT64_MAX) {
2133         int iy, midx;
2134         for (iy = i + 1; iy < 4; ++iy)
2135           for (midx = 0; midx < INTER_MODES; ++midx)
2136             bsi->rdstat[iy][midx].brdcost = INT64_MAX;
2137         bsi->segment_rd = INT64_MAX;
2138         return INT64_MAX;
2139       }
2140
2141       mode_idx = INTER_OFFSET(mode_selected);
2142       memcpy(t_above, bsi->rdstat[i][mode_idx].ta, sizeof(t_above));
2143       memcpy(t_left, bsi->rdstat[i][mode_idx].tl, sizeof(t_left));
2144
2145       set_and_cost_bmi_mvs(cpi, x, xd, i, mode_selected, mode_mv[mode_selected],
2146                            frame_mv, seg_mvs[i], bsi->ref_mv, x->nmvjointcost,
2147                            x->mvcost);
2148
2149       br += bsi->rdstat[i][mode_idx].brate;
2150       bd += bsi->rdstat[i][mode_idx].bdist;
2151       block_sse += bsi->rdstat[i][mode_idx].bsse;
2152       segmentyrate += bsi->rdstat[i][mode_idx].byrate;
2153       this_segment_rd += bsi->rdstat[i][mode_idx].brdcost;
2154
2155       if (this_segment_rd > bsi->segment_rd) {
2156         int iy, midx;
2157         for (iy = i + 1; iy < 4; ++iy)
2158           for (midx = 0; midx < INTER_MODES; ++midx)
2159             bsi->rdstat[iy][midx].brdcost = INT64_MAX;
2160         bsi->segment_rd = INT64_MAX;
2161         return INT64_MAX;
2162       }
2163     }
2164   } /* for each label */
2165
2166   bsi->r = br;
2167   bsi->d = bd;
2168   bsi->segment_yrate = segmentyrate;
2169   bsi->segment_rd = this_segment_rd;
2170   bsi->sse = block_sse;
2171
2172   // update the coding decisions
2173   for (k = 0; k < 4; ++k) bsi->modes[k] = mi->bmi[k].as_mode;
2174
2175   if (bsi->segment_rd > best_rd) return INT64_MAX;
2176   /* set it to the best */
2177   for (i = 0; i < 4; i++) {
2178     mode_idx = INTER_OFFSET(bsi->modes[i]);
2179     mi->bmi[i].as_mv[0].as_int = bsi->rdstat[i][mode_idx].mvs[0].as_int;
2180     if (has_second_ref(mi))
2181       mi->bmi[i].as_mv[1].as_int = bsi->rdstat[i][mode_idx].mvs[1].as_int;
2182     x->plane[0].eobs[i] = bsi->rdstat[i][mode_idx].eobs;
2183     mi->bmi[i].as_mode = bsi->modes[i];
2184   }
2185
2186   /*
2187    * used to set mbmi->mv.as_int
2188    */
2189   *returntotrate = bsi->r;
2190   *returndistortion = bsi->d;
2191   *returnyrate = bsi->segment_yrate;
2192   *skippable = vp9_is_skippable_in_plane(x, BLOCK_8X8, 0);
2193   *psse = bsi->sse;
2194   mi->mode = bsi->modes[3];
2195
2196   return bsi->segment_rd;
2197 }
2198
2199 static void estimate_ref_frame_costs(const VP9_COMMON *cm,
2200                                      const MACROBLOCKD *xd, int segment_id,
2201                                      unsigned int *ref_costs_single,
2202                                      unsigned int *ref_costs_comp,
2203                                      vpx_prob *comp_mode_p) {
2204   int seg_ref_active =
2205       segfeature_active(&cm->seg, segment_id, SEG_LVL_REF_FRAME);
2206   if (seg_ref_active) {
2207     memset(ref_costs_single, 0, MAX_REF_FRAMES * sizeof(*ref_costs_single));
2208     memset(ref_costs_comp, 0, MAX_REF_FRAMES * sizeof(*ref_costs_comp));
2209     *comp_mode_p = 128;
2210   } else {
2211     vpx_prob intra_inter_p = vp9_get_intra_inter_prob(cm, xd);
2212     vpx_prob comp_inter_p = 128;
2213
2214     if (cm->reference_mode == REFERENCE_MODE_SELECT) {
2215       comp_inter_p = vp9_get_reference_mode_prob(cm, xd);
2216       *comp_mode_p = comp_inter_p;
2217     } else {
2218       *comp_mode_p = 128;
2219     }
2220
2221     ref_costs_single[INTRA_FRAME] = vp9_cost_bit(intra_inter_p, 0);
2222
2223     if (cm->reference_mode != COMPOUND_REFERENCE) {
2224       vpx_prob ref_single_p1 = vp9_get_pred_prob_single_ref_p1(cm, xd);
2225       vpx_prob ref_single_p2 = vp9_get_pred_prob_single_ref_p2(cm, xd);
2226       unsigned int base_cost = vp9_cost_bit(intra_inter_p, 1);
2227
2228       if (cm->reference_mode == REFERENCE_MODE_SELECT)
2229         base_cost += vp9_cost_bit(comp_inter_p, 0);
2230
2231       ref_costs_single[LAST_FRAME] = ref_costs_single[GOLDEN_FRAME] =
2232           ref_costs_single[ALTREF_FRAME] = base_cost;
2233       ref_costs_single[LAST_FRAME] += vp9_cost_bit(ref_single_p1, 0);
2234       ref_costs_single[GOLDEN_FRAME] += vp9_cost_bit(ref_single_p1, 1);
2235       ref_costs_single[ALTREF_FRAME] += vp9_cost_bit(ref_single_p1, 1);
2236       ref_costs_single[GOLDEN_FRAME] += vp9_cost_bit(ref_single_p2, 0);
2237       ref_costs_single[ALTREF_FRAME] += vp9_cost_bit(ref_single_p2, 1);
2238     } else {
2239       ref_costs_single[LAST_FRAME] = 512;
2240       ref_costs_single[GOLDEN_FRAME] = 512;
2241       ref_costs_single[ALTREF_FRAME] = 512;
2242     }
2243     if (cm->reference_mode != SINGLE_REFERENCE) {
2244       vpx_prob ref_comp_p = vp9_get_pred_prob_comp_ref_p(cm, xd);
2245       unsigned int base_cost = vp9_cost_bit(intra_inter_p, 1);
2246
2247       if (cm->reference_mode == REFERENCE_MODE_SELECT)
2248         base_cost += vp9_cost_bit(comp_inter_p, 1);
2249
2250       ref_costs_comp[LAST_FRAME] = base_cost + vp9_cost_bit(ref_comp_p, 0);
2251       ref_costs_comp[GOLDEN_FRAME] = base_cost + vp9_cost_bit(ref_comp_p, 1);
2252     } else {
2253       ref_costs_comp[LAST_FRAME] = 512;
2254       ref_costs_comp[GOLDEN_FRAME] = 512;
2255     }
2256   }
2257 }
2258
2259 static void store_coding_context(
2260     MACROBLOCK *x, PICK_MODE_CONTEXT *ctx, int mode_index,
2261     int64_t comp_pred_diff[REFERENCE_MODES],
2262     int64_t best_filter_diff[SWITCHABLE_FILTER_CONTEXTS], int skippable) {
2263   MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
2264
2265   // Take a snapshot of the coding context so it can be
2266   // restored if we decide to encode this way
2267   ctx->skip = x->skip;
2268   ctx->skippable = skippable;
2269   ctx->best_mode_index = mode_index;
2270   ctx->mic = *xd->mi[0];
2271   ctx->mbmi_ext = *x->mbmi_ext;
2272   ctx->single_pred_diff = (int)comp_pred_diff[SINGLE_REFERENCE];
2273   ctx->comp_pred_diff = (int)comp_pred_diff[COMPOUND_REFERENCE];
2274   ctx->hybrid_pred_diff = (int)comp_pred_diff[REFERENCE_MODE_SELECT];
2275
2276   memcpy(ctx->best_filter_diff, best_filter_diff,
2277          sizeof(*best_filter_diff) * SWITCHABLE_FILTER_CONTEXTS);
2278 }
2279
2280 static void setup_buffer_inter(VP9_COMP *cpi, MACROBLOCK *x,
2281                                MV_REFERENCE_FRAME ref_frame,
2282                                BLOCK_SIZE block_size, int mi_row, int mi_col,
2283                                int_mv frame_nearest_mv[MAX_REF_FRAMES],
2284                                int_mv frame_near_mv[MAX_REF_FRAMES],
2285                                struct buf_2d yv12_mb[4][MAX_MB_PLANE]) {
2286   const VP9_COMMON *cm = &cpi->common;
2287   const YV12_BUFFER_CONFIG *yv12 = get_ref_frame_buffer(cpi, ref_frame);
2288   MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
2289   MODE_INFO *const mi = xd->mi[0];
2290   int_mv *const candidates = x->mbmi_ext->ref_mvs[ref_frame];
2291   const struct scale_factors *const sf = &cm->frame_refs[ref_frame - 1].sf;
2292   MB_MODE_INFO_EXT *const mbmi_ext = x->mbmi_ext;
2293
2294   assert(yv12 != NULL);
2295
2296   // TODO(jkoleszar): Is the UV buffer ever used here? If so, need to make this
2297   // use the UV scaling factors.
2298   vp9_setup_pred_block(xd, yv12_mb[ref_frame], yv12, mi_row, mi_col, sf, sf);
2299
2300   // Gets an initial list of candidate vectors from neighbours and orders them
2301   vp9_find_mv_refs(cm, xd, mi, ref_frame, candidates, mi_row, mi_col,
2302                    mbmi_ext->mode_context);
2303
2304   // Candidate refinement carried out at encoder and decoder
2305   vp9_find_best_ref_mvs(xd, cm->allow_high_precision_mv, candidates,
2306                         &frame_nearest_mv[ref_frame],
2307                         &frame_near_mv[ref_frame]);
2308
2309   // Further refinement that is encode side only to test the top few candidates
2310   // in full and choose the best as the centre point for subsequent searches.
2311   // The current implementation doesn't support scaling.
2312   if (!vp9_is_scaled(sf) && block_size >= BLOCK_8X8)
2313     vp9_mv_pred(cpi, x, yv12_mb[ref_frame][0].buf, yv12->y_stride, ref_frame,
2314                 block_size);
2315 }
2316
2317 static void single_motion_search(VP9_COMP *cpi, MACROBLOCK *x, BLOCK_SIZE bsize,
2318                                  int mi_row, int mi_col, int_mv *tmp_mv,
2319                                  int *rate_mv) {
2320   MACROBLOCKD *xd = &x->e_mbd;
2321   const VP9_COMMON *cm = &cpi->common;
2322   MODE_INFO *mi = xd->mi[0];
2323   struct buf_2d backup_yv12[MAX_MB_PLANE] = { { 0, 0 } };
2324   int bestsme = INT_MAX;
2325   int step_param;
2326   int sadpb = x->sadperbit16;
2327   MV mvp_full;
2328   int ref = mi->ref_frame[0];
2329   MV ref_mv = x->mbmi_ext->ref_mvs[ref][0].as_mv;
2330   const MvLimits tmp_mv_limits = x->mv_limits;
2331   int cost_list[5];
2332
2333   const YV12_BUFFER_CONFIG *scaled_ref_frame =
2334       vp9_get_scaled_ref_frame(cpi, ref);
2335
2336   MV pred_mv[3];
2337   pred_mv[0] = x->mbmi_ext->ref_mvs[ref][0].as_mv;
2338   pred_mv[1] = x->mbmi_ext->ref_mvs[ref][1].as_mv;
2339   pred_mv[2] = x->pred_mv[ref];
2340
2341   if (scaled_ref_frame) {
2342     int i;
2343     // Swap out the reference frame for a version that's been scaled to
2344     // match the resolution of the current frame, allowing the existing
2345     // motion search code to be used without additional modifications.
2346     for (i = 0; i < MAX_MB_PLANE; i++) backup_yv12[i] = xd->plane[i].pre[0];
2347
2348     vp9_setup_pre_planes(xd, 0, scaled_ref_frame, mi_row, mi_col, NULL);
2349   }
2350
2351   // Work out the size of the first step in the mv step search.
2352   // 0 here is maximum length first step. 1 is VPXMAX >> 1 etc.
2353   if (cpi->sf.mv.auto_mv_step_size && cm->show_frame) {
2354     // Take wtd average of the step_params based on the last frame's
2355     // max mv magnitude and that based on the best ref mvs of the current
2356     // block for the given reference.
2357     step_param =
2358         (vp9_init_search_range(x->max_mv_context[ref]) + cpi->mv_step_param) /
2359         2;
2360   } else {
2361     step_param = cpi->mv_step_param;
2362   }
2363
2364   if (cpi->sf.adaptive_motion_search && bsize < BLOCK_64X64) {
2365     const int boffset =
2366         2 * (b_width_log2_lookup[BLOCK_64X64] -
2367              VPXMIN(b_height_log2_lookup[bsize], b_width_log2_lookup[bsize]));
2368     step_param = VPXMAX(step_param, boffset);
2369   }
2370
2371   if (cpi->sf.adaptive_motion_search) {
2372     int bwl = b_width_log2_lookup[bsize];
2373     int bhl = b_height_log2_lookup[bsize];
2374     int tlevel = x->pred_mv_sad[ref] >> (bwl + bhl + 4);
2375
2376     if (tlevel < 5) step_param += 2;
2377
2378     // prev_mv_sad is not setup for dynamically scaled frames.
2379     if (cpi->oxcf.resize_mode != RESIZE_DYNAMIC) {
2380       int i;
2381       for (i = LAST_FRAME; i <= ALTREF_FRAME && cm->show_frame; ++i) {
2382         if ((x->pred_mv_sad[ref] >> 3) > x->pred_mv_sad[i]) {
2383           x->pred_mv[ref].row = 0;
2384           x->pred_mv[ref].col = 0;
2385           tmp_mv->as_int = INVALID_MV;
2386
2387           if (scaled_ref_frame) {
2388             int i;
2389             for (i = 0; i < MAX_MB_PLANE; ++i)
2390               xd->plane[i].pre[0] = backup_yv12[i];
2391           }
2392           return;
2393         }
2394       }
2395     }
2396   }
2397
2398   // Note: MV limits are modified here. Always restore the original values
2399   // after full-pixel motion search.
2400   vp9_set_mv_search_range(&x->mv_limits, &ref_mv);
2401
2402   mvp_full = pred_mv[x->mv_best_ref_index[ref]];
2403
2404   mvp_full.col >>= 3;
2405   mvp_full.row >>= 3;
2406
2407   bestsme = vp9_full_pixel_search(
2408       cpi, x, bsize, &mvp_full, step_param, cpi->sf.mv.search_method, sadpb,
2409       cond_cost_list(cpi, cost_list), &ref_mv, &tmp_mv->as_mv, INT_MAX, 1);
2410
2411   if (cpi->sf.enhanced_full_pixel_motion_search) {
2412     if (x->mv_best_ref_index[ref] == 2) {
2413       const int diff_row = ((int)pred_mv[0].row - pred_mv[2].row) >> 3;
2414       const int diff_col = ((int)pred_mv[0].col - pred_mv[2].col) >> 3;
2415       const int diff_sse = diff_row * diff_row + diff_col * diff_col;
2416       // If pred_mv[0] and pred_mv[2] are very different, also search around
2417       // pred_mv[0].
2418       if (diff_sse > 10) {
2419         int this_me;
2420         MV this_mv;
2421         mvp_full = pred_mv[0];
2422         mvp_full.col >>= 3;
2423         mvp_full.row >>= 3;
2424         this_me = vp9_full_pixel_search(cpi, x, bsize, &mvp_full, step_param,
2425                                         cpi->sf.mv.search_method, sadpb,
2426                                         cond_cost_list(cpi, cost_list), &ref_mv,
2427                                         &this_mv, INT_MAX, 1);
2428         if (this_me < bestsme) {
2429           tmp_mv->as_mv = this_mv;
2430           bestsme = this_me;
2431         }
2432       }
2433     }
2434   }
2435
2436   x->mv_limits = tmp_mv_limits;
2437
2438   if (bestsme < INT_MAX) {
2439     uint32_t dis; /* TODO: use dis in distortion calculation later. */
2440     cpi->find_fractional_mv_step(
2441         x, &tmp_mv->as_mv, &ref_mv, cm->allow_high_precision_mv, x->errorperbit,
2442         &cpi->fn_ptr[bsize], cpi->sf.mv.subpel_force_stop,
2443         cpi->sf.mv.subpel_iters_per_step, cond_cost_list(cpi, cost_list),
2444         x->nmvjointcost, x->mvcost, &dis, &x->pred_sse[ref], NULL, 0, 0);
2445   }
2446   *rate_mv = vp9_mv_bit_cost(&tmp_mv->as_mv, &ref_mv, x->nmvjointcost,
2447                              x->mvcost, MV_COST_WEIGHT);
2448
2449   x->pred_mv[ref] = tmp_mv->as_mv;
2450
2451   if (scaled_ref_frame) {
2452     int i;
2453     for (i = 0; i < MAX_MB_PLANE; i++) xd->plane[i].pre[0] = backup_yv12[i];
2454   }
2455 }
2456
2457 static INLINE void restore_dst_buf(MACROBLOCKD *xd,
2458                                    uint8_t *orig_dst[MAX_MB_PLANE],
2459                                    int orig_dst_stride[MAX_MB_PLANE]) {
2460   int i;
2461   for (i = 0; i < MAX_MB_PLANE; i++) {
2462     xd->plane[i].dst.buf = orig_dst[i];
2463     xd->plane[i].dst.stride = orig_dst_stride[i];
2464   }
2465 }
2466
2467 // In some situations we want to discount tha pparent cost of a new motion
2468 // vector. Where there is a subtle motion field and especially where there is
2469 // low spatial complexity then it can be hard to cover the cost of a new motion
2470 // vector in a single block, even if that motion vector reduces distortion.
2471 // However, once established that vector may be usable through the nearest and
2472 // near mv modes to reduce distortion in subsequent blocks and also improve
2473 // visual quality.
2474 static int discount_newmv_test(const VP9_COMP *cpi, int this_mode,
2475                                int_mv this_mv,
2476                                int_mv (*mode_mv)[MAX_REF_FRAMES],
2477                                int ref_frame) {
2478   return (!cpi->rc.is_src_frame_alt_ref && (this_mode == NEWMV) &&
2479           (this_mv.as_int != 0) &&
2480           ((mode_mv[NEARESTMV][ref_frame].as_int == 0) ||
2481            (mode_mv[NEARESTMV][ref_frame].as_int == INVALID_MV)) &&
2482           ((mode_mv[NEARMV][ref_frame].as_int == 0) ||
2483            (mode_mv[NEARMV][ref_frame].as_int == INVALID_MV)));
2484 }
2485
2486 static int64_t handle_inter_mode(
2487     VP9_COMP *cpi, MACROBLOCK *x, BLOCK_SIZE bsize, int *rate2,
2488     int64_t *distortion, int *skippable, int *rate_y, int *rate_uv,
2489     int *disable_skip, int_mv (*mode_mv)[MAX_REF_FRAMES], int mi_row,
2490     int mi_col, int_mv single_newmv[MAX_REF_FRAMES],
2491     INTERP_FILTER (*single_filter)[MAX_REF_FRAMES],
2492     int (*single_skippable)[MAX_REF_FRAMES], int64_t *psse,
2493     const int64_t ref_best_rd, int64_t *mask_filter, int64_t filter_cache[]) {
2494   VP9_COMMON *cm = &cpi->common;
2495   MACROBLOCKD *xd = &x->e_mbd;
2496   MODE_INFO *mi = xd->mi[0];
2497   MB_MODE_INFO_EXT *const mbmi_ext = x->mbmi_ext;
2498   const int is_comp_pred = has_second_ref(mi);
2499   const int this_mode = mi->mode;
2500   int_mv *frame_mv = mode_mv[this_mode];
2501   int i;
2502   int refs[2] = { mi->ref_frame[0],
2503                   (mi->ref_frame[1] < 0 ? 0 : mi->ref_frame[1]) };
2504   int_mv cur_mv[2];
2505 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
2506   DECLARE_ALIGNED(16, uint16_t, tmp_buf16[MAX_MB_PLANE * 64 * 64]);
2507   uint8_t *tmp_buf;
2508 #else
2509   DECLARE_ALIGNED(16, uint8_t, tmp_buf[MAX_MB_PLANE * 64 * 64]);
2510 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
2511   int pred_exists = 0;
2512   int intpel_mv;
2513   int64_t rd, tmp_rd, best_rd = INT64_MAX;
2514   int best_needs_copy = 0;
2515   uint8_t *orig_dst[MAX_MB_PLANE];
2516   int orig_dst_stride[MAX_MB_PLANE];
2517   int rs = 0;
2518   INTERP_FILTER best_filter = SWITCHABLE;
2519   uint8_t skip_txfm[MAX_MB_PLANE << 2] = { 0 };
2520   int64_t bsse[MAX_MB_PLANE << 2] = { 0 };
2521
2522   int bsl = mi_width_log2_lookup[bsize];
2523   int pred_filter_search =
2524       cpi->sf.cb_pred_filter_search
2525           ? (((mi_row + mi_col) >> bsl) +
2526              get_chessboard_index(cm->current_video_frame)) &
2527                 0x1
2528           : 0;
2529
2530   int skip_txfm_sb = 0;
2531   int64_t skip_sse_sb = INT64_MAX;
2532   int64_t distortion_y = 0, distortion_uv = 0;
2533
2534 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
2535   if (xd->cur_buf->flags & YV12_FLAG_HIGHBITDEPTH) {
2536     tmp_buf = CONVERT_TO_BYTEPTR(tmp_buf16);
2537   } else {
2538     tmp_buf = (uint8_t *)tmp_buf16;
2539   }
2540 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
2541
2542   if (pred_filter_search) {
2543     INTERP_FILTER af = SWITCHABLE, lf = SWITCHABLE;
2544     if (xd->above_mi && is_inter_block(xd->above_mi))
2545       af = xd->above_mi->interp_filter;
2546     if (xd->left_mi && is_inter_block(xd->left_mi))
2547       lf = xd->left_mi->interp_filter;
2548
2549     if ((this_mode != NEWMV) || (af == lf)) best_filter = af;
2550   }
2551
2552   if (is_comp_pred) {
2553     if (frame_mv[refs[0]].as_int == INVALID_MV ||
2554         frame_mv[refs[1]].as_int == INVALID_MV)
2555       return INT64_MAX;
2556
2557     if (cpi->sf.adaptive_mode_search) {
2558       if (single_filter[this_mode][refs[0]] ==
2559           single_filter[this_mode][refs[1]])
2560         best_filter = single_filter[this_mode][refs[0]];
2561     }
2562   }
2563
2564   if (this_mode == NEWMV) {
2565     int rate_mv;
2566     if (is_comp_pred) {
2567       // Initialize mv using single prediction mode result.
2568       frame_mv[refs[0]].as_int = single_newmv[refs[0]].as_int;
2569       frame_mv[refs[1]].as_int = single_newmv[refs[1]].as_int;
2570
2571       if (cpi->sf.comp_inter_joint_search_thresh <= bsize) {
2572         joint_motion_search(cpi, x, bsize, frame_mv, mi_row, mi_col,
2573                             single_newmv, &rate_mv);
2574       } else {
2575         rate_mv = vp9_mv_bit_cost(&frame_mv[refs[0]].as_mv,
2576                                   &x->mbmi_ext->ref_mvs[refs[0]][0].as_mv,
2577                                   x->nmvjointcost, x->mvcost, MV_COST_WEIGHT);
2578         rate_mv += vp9_mv_bit_cost(&frame_mv[refs[1]].as_mv,
2579                                    &x->mbmi_ext->ref_mvs[refs[1]][0].as_mv,
2580                                    x->nmvjointcost, x->mvcost, MV_COST_WEIGHT);
2581       }
2582       *rate2 += rate_mv;
2583     } else {
2584       int_mv tmp_mv;
2585       single_motion_search(cpi, x, bsize, mi_row, mi_col, &tmp_mv, &rate_mv);
2586       if (tmp_mv.as_int == INVALID_MV) return INT64_MAX;
2587
2588       frame_mv[refs[0]].as_int = xd->mi[0]->bmi[0].as_mv[0].as_int =
2589           tmp_mv.as_int;
2590       single_newmv[refs[0]].as_int = tmp_mv.as_int;
2591
2592       // Estimate the rate implications of a new mv but discount this
2593       // under certain circumstances where we want to help initiate a weak
2594       // motion field, where the distortion gain for a single block may not
2595       // be enough to overcome the cost of a new mv.
2596       if (discount_newmv_test(cpi, this_mode, tmp_mv, mode_mv, refs[0])) {
2597         *rate2 += VPXMAX((rate_mv / NEW_MV_DISCOUNT_FACTOR), 1);
2598       } else {
2599         *rate2 += rate_mv;
2600       }
2601     }
2602   }
2603
2604   for (i = 0; i < is_comp_pred + 1; ++i) {
2605     cur_mv[i] = frame_mv[refs[i]];
2606     // Clip "next_nearest" so that it does not extend to far out of image
2607     if (this_mode != NEWMV) clamp_mv2(&cur_mv[i].as_mv, xd);
2608
2609     if (mv_check_bounds(&x->mv_limits, &cur_mv[i].as_mv)) return INT64_MAX;
2610     mi->mv[i].as_int = cur_mv[i].as_int;
2611   }
2612
2613   // do first prediction into the destination buffer. Do the next
2614   // prediction into a temporary buffer. Then keep track of which one
2615   // of these currently holds the best predictor, and use the other
2616   // one for future predictions. In the end, copy from tmp_buf to
2617   // dst if necessary.
2618   for (i = 0; i < MAX_MB_PLANE; i++) {
2619     orig_dst[i] = xd->plane[i].dst.buf;
2620     orig_dst_stride[i] = xd->plane[i].dst.stride;
2621   }
2622
2623   // We don't include the cost of the second reference here, because there
2624   // are only two options: Last/ARF or Golden/ARF; The second one is always
2625   // known, which is ARF.
2626   //
2627   // Under some circumstances we discount the cost of new mv mode to encourage
2628   // initiation of a motion field.
2629   if (discount_newmv_test(cpi, this_mode, frame_mv[refs[0]], mode_mv,
2630                           refs[0])) {
2631     *rate2 +=
2632         VPXMIN(cost_mv_ref(cpi, this_mode, mbmi_ext->mode_context[refs[0]]),
2633                cost_mv_ref(cpi, NEARESTMV, mbmi_ext->mode_context[refs[0]]));
2634   } else {
2635     *rate2 += cost_mv_ref(cpi, this_mode, mbmi_ext->mode_context[refs[0]]);
2636   }
2637
2638   if (RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, *rate2, 0) > ref_best_rd &&
2639       mi->mode != NEARESTMV)
2640     return INT64_MAX;
2641
2642   pred_exists = 0;
2643   // Are all MVs integer pel for Y and UV
2644   intpel_mv = !mv_has_subpel(&mi->mv[0].as_mv);
2645   if (is_comp_pred) intpel_mv &= !mv_has_subpel(&mi->mv[1].as_mv);
2646
2647   // Search for best switchable filter by checking the variance of
2648   // pred error irrespective of whether the filter will be used
2649   for (i = 0; i < SWITCHABLE_FILTER_CONTEXTS; ++i) filter_cache[i] = INT64_MAX;
2650
2651   if (cm->interp_filter != BILINEAR) {
2652     if (x->source_variance < cpi->sf.disable_filter_search_var_thresh) {
2653       best_filter = EIGHTTAP;
2654     } else if (best_filter == SWITCHABLE) {
2655       int newbest;
2656       int tmp_rate_sum = 0;
2657       int64_t tmp_dist_sum = 0;
2658
2659       for (i = 0; i < SWITCHABLE_FILTERS; ++i) {
2660         int j;
2661         int64_t rs_rd;
2662         int tmp_skip_sb = 0;
2663         int64_t tmp_skip_sse = INT64_MAX;
2664
2665         mi->interp_filter = i;
2666         rs = vp9_get_switchable_rate(cpi, xd);
2667         rs_rd = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, rs, 0);
2668
2669         if (i > 0 && intpel_mv) {
2670           rd = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, tmp_rate_sum, tmp_dist_sum);
2671           filter_cache[i] = rd;
2672           filter_cache[SWITCHABLE_FILTERS] =
2673               VPXMIN(filter_cache[SWITCHABLE_FILTERS], rd + rs_rd);
2674           if (cm->interp_filter == SWITCHABLE) rd += rs_rd;
2675           *mask_filter = VPXMAX(*mask_filter, rd);
2676         } else {
2677           int rate_sum = 0;
2678           int64_t dist_sum = 0;
2679           if (i > 0 && cpi->sf.adaptive_interp_filter_search &&
2680               (cpi->sf.interp_filter_search_mask & (1 << i))) {
2681             rate_sum = INT_MAX;
2682             dist_sum = INT64_MAX;
2683             continue;
2684           }
2685
2686           if ((cm->interp_filter == SWITCHABLE && (!i || best_needs_copy)) ||
2687               (cm->interp_filter != SWITCHABLE &&
2688                (cm->interp_filter == mi->interp_filter ||
2689                 (i == 0 && intpel_mv)))) {
2690             restore_dst_buf(xd, orig_dst, orig_dst_stride);
2691           } else {
2692             for (j = 0; j < MAX_MB_PLANE; j++) {
2693               xd->plane[j].dst.buf = tmp_buf + j * 64 * 64;
2694               xd->plane[j].dst.stride = 64;
2695             }
2696           }
2697           vp9_build_inter_predictors_sb(xd, mi_row, mi_col, bsize);
2698           model_rd_for_sb(cpi, bsize, x, xd, &rate_sum, &dist_sum, &tmp_skip_sb,
2699                           &tmp_skip_sse);
2700
2701           rd = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, rate_sum, dist_sum);
2702           filter_cache[i] = rd;
2703           filter_cache[SWITCHABLE_FILTERS] =
2704               VPXMIN(filter_cache[SWITCHABLE_FILTERS], rd + rs_rd);
2705           if (cm->interp_filter == SWITCHABLE) rd += rs_rd;
2706           *mask_filter = VPXMAX(*mask_filter, rd);
2707
2708           if (i == 0 && intpel_mv) {
2709             tmp_rate_sum = rate_sum;
2710             tmp_dist_sum = dist_sum;
2711           }
2712         }
2713
2714         if (i == 0 && cpi->sf.use_rd_breakout && ref_best_rd < INT64_MAX) {
2715           if (rd / 2 > ref_best_rd) {
2716             restore_dst_buf(xd, orig_dst, orig_dst_stride);
2717             return INT64_MAX;
2718           }
2719         }
2720         newbest = i == 0 || rd < best_rd;
2721
2722         if (newbest) {
2723           best_rd = rd;
2724           best_filter = mi->interp_filter;
2725           if (cm->interp_filter == SWITCHABLE && i && !intpel_mv)
2726             best_needs_copy = !best_needs_copy;
2727         }
2728
2729         if ((cm->interp_filter == SWITCHABLE && newbest) ||
2730             (cm->interp_filter != SWITCHABLE &&
2731              cm->interp_filter == mi->interp_filter)) {
2732           pred_exists = 1;
2733           tmp_rd = best_rd;
2734
2735           skip_txfm_sb = tmp_skip_sb;
2736           skip_sse_sb = tmp_skip_sse;
2737           memcpy(skip_txfm, x->skip_txfm, sizeof(skip_txfm));
2738           memcpy(bsse, x->bsse, sizeof(bsse));
2739         }
2740       }
2741       restore_dst_buf(xd, orig_dst, orig_dst_stride);
2742     }
2743   }
2744   // Set the appropriate filter
2745   mi->interp_filter =
2746       cm->interp_filter != SWITCHABLE ? cm->interp_filter : best_filter;
2747   rs = cm->interp_filter == SWITCHABLE ? vp9_get_switchable_rate(cpi, xd) : 0;
2748
2749   if (pred_exists) {
2750     if (best_needs_copy) {
2751       // again temporarily set the buffers to local memory to prevent a memcpy
2752       for (i = 0; i < MAX_MB_PLANE; i++) {
2753         xd->plane[i].dst.buf = tmp_buf + i * 64 * 64;
2754         xd->plane[i].dst.stride = 64;
2755       }
2756     }
2757     rd = tmp_rd + RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, rs, 0);
2758   } else {
2759     int tmp_rate;
2760     int64_t tmp_dist;
2761     // Handles the special case when a filter that is not in the
2762     // switchable list (ex. bilinear) is indicated at the frame level, or
2763     // skip condition holds.
2764     vp9_build_inter_predictors_sb(xd, mi_row, mi_col, bsize);
2765     model_rd_for_sb(cpi, bsize, x, xd, &tmp_rate, &tmp_dist, &skip_txfm_sb,
2766                     &skip_sse_sb);
2767     rd = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, rs + tmp_rate, tmp_dist);
2768     memcpy(skip_txfm, x->skip_txfm, sizeof(skip_txfm));
2769     memcpy(bsse, x->bsse, sizeof(bsse));
2770   }
2771
2772   if (!is_comp_pred) single_filter[this_mode][refs[0]] = mi->interp_filter;
2773
2774   if (cpi->sf.adaptive_mode_search)
2775     if (is_comp_pred)
2776       if (single_skippable[this_mode][refs[0]] &&
2777           single_skippable[this_mode][refs[1]])
2778         memset(skip_txfm, SKIP_TXFM_AC_DC, sizeof(skip_txfm));
2779
2780   if (cpi->sf.use_rd_breakout && ref_best_rd < INT64_MAX) {
2781     // if current pred_error modeled rd is substantially more than the best
2782     // so far, do not bother doing full rd
2783     if (rd / 2 > ref_best_rd) {
2784       restore_dst_buf(xd, orig_dst, orig_dst_stride);
2785       return INT64_MAX;
2786     }
2787   }
2788
2789   if (cm->interp_filter == SWITCHABLE) *rate2 += rs;
2790
2791   memcpy(x->skip_txfm, skip_txfm, sizeof(skip_txfm));
2792   memcpy(x->bsse, bsse, sizeof(bsse));
2793
2794   if (!skip_txfm_sb) {
2795     int skippable_y, skippable_uv;
2796     int64_t sseuv = INT64_MAX;
2797     int64_t rdcosty = INT64_MAX;
2798
2799     // Y cost and distortion
2800     vp9_subtract_plane(x, bsize, 0);
2801     super_block_yrd(cpi, x, rate_y, &distortion_y, &skippable_y, psse, bsize,
2802                     ref_best_rd);
2803
2804     if (*rate_y == INT_MAX) {
2805       *rate2 = INT_MAX;
2806       *distortion = INT64_MAX;
2807       restore_dst_buf(xd, orig_dst, orig_dst_stride);
2808       return INT64_MAX;
2809     }
2810
2811     *rate2 += *rate_y;
2812     *distortion += distortion_y;
2813
2814     rdcosty = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, *rate2, *distortion);
2815     rdcosty = VPXMIN(rdcosty, RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, 0, *psse));
2816
2817     if (!super_block_uvrd(cpi, x, rate_uv, &distortion_uv, &skippable_uv,
2818                           &sseuv, bsize, ref_best_rd - rdcosty)) {
2819       *rate2 = INT_MAX;
2820       *distortion = INT64_MAX;
2821       restore_dst_buf(xd, orig_dst, orig_dst_stride);
2822       return INT64_MAX;
2823     }
2824
2825     *psse += sseuv;
2826     *rate2 += *rate_uv;
2827     *distortion += distortion_uv;
2828     *skippable = skippable_y && skippable_uv;
2829   } else {
2830     x->skip = 1;
2831     *disable_skip = 1;
2832
2833     // The cost of skip bit needs to be added.
2834     *rate2 += vp9_cost_bit(vp9_get_skip_prob(cm, xd), 1);
2835
2836     *distortion = skip_sse_sb;
2837   }
2838
2839   if (!is_comp_pred) single_skippable[this_mode][refs[0]] = *skippable;
2840
2841   restore_dst_buf(xd, orig_dst, orig_dst_stride);
2842   return 0;  // The rate-distortion cost will be re-calculated by caller.
2843 }
2844
2845 void vp9_rd_pick_intra_mode_sb(VP9_COMP *cpi, MACROBLOCK *x, RD_COST *rd_cost,
2846                                BLOCK_SIZE bsize, PICK_MODE_CONTEXT *ctx,
2847                                int64_t best_rd) {
2848   VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
2849   MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
2850   struct macroblockd_plane *const pd = xd->plane;
2851   int rate_y = 0, rate_uv = 0, rate_y_tokenonly = 0, rate_uv_tokenonly = 0;
2852   int y_skip = 0, uv_skip = 0;
2853   int64_t dist_y = 0, dist_uv = 0;
2854   TX_SIZE max_uv_tx_size;
2855   x->skip_encode = 0;
2856   ctx->skip = 0;
2857   xd->mi[0]->ref_frame[0] = INTRA_FRAME;
2858   xd->mi[0]->ref_frame[1] = NONE;
2859   // Initialize interp_filter here so we do not have to check for inter block
2860   // modes in get_pred_context_switchable_interp()
2861   xd->mi[0]->interp_filter = SWITCHABLE_FILTERS;
2862
2863   if (bsize >= BLOCK_8X8) {
2864     if (rd_pick_intra_sby_mode(cpi, x, &rate_y, &rate_y_tokenonly, &dist_y,
2865                                &y_skip, bsize, best_rd) >= best_rd) {
2866       rd_cost->rate = INT_MAX;
2867       return;
2868     }
2869   } else {
2870     y_skip = 0;
2871     if (rd_pick_intra_sub_8x8_y_mode(cpi, x, &rate_y, &rate_y_tokenonly,
2872                                      &dist_y, best_rd) >= best_rd) {
2873       rd_cost->rate = INT_MAX;
2874       return;
2875     }
2876   }
2877   max_uv_tx_size = uv_txsize_lookup[bsize][xd->mi[0]->tx_size]
2878                                    [pd[1].subsampling_x][pd[1].subsampling_y];
2879   rd_pick_intra_sbuv_mode(cpi, x, ctx, &rate_uv, &rate_uv_tokenonly, &dist_uv,
2880                           &uv_skip, VPXMAX(BLOCK_8X8, bsize), max_uv_tx_size);
2881
2882   if (y_skip && uv_skip) {
2883     rd_cost->rate = rate_y + rate_uv - rate_y_tokenonly - rate_uv_tokenonly +
2884                     vp9_cost_bit(vp9_get_skip_prob(cm, xd), 1);
2885     rd_cost->dist = dist_y + dist_uv;
2886   } else {
2887     rd_cost->rate =
2888         rate_y + rate_uv + vp9_cost_bit(vp9_get_skip_prob(cm, xd), 0);
2889     rd_cost->dist = dist_y + dist_uv;
2890   }
2891
2892   ctx->mic = *xd->mi[0];
2893   ctx->mbmi_ext = *x->mbmi_ext;
2894   rd_cost->rdcost = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, rd_cost->rate, rd_cost->dist);
2895 }
2896
2897 // This function is designed to apply a bias or adjustment to an rd value based
2898 // on the relative variance of the source and reconstruction.
2899 #define VERY_LOW_VAR_THRESH 2
2900 #define LOW_VAR_THRESH 5
2901 #define VAR_MULT 100
2902 static unsigned int max_var_adjust[VP9E_CONTENT_INVALID] = { 16, 16, 100 };
2903
2904 static void rd_variance_adjustment(VP9_COMP *cpi, MACROBLOCK *x,
2905                                    BLOCK_SIZE bsize, int64_t *this_rd,
2906                                    MV_REFERENCE_FRAME ref_frame,
2907                                    unsigned int source_variance) {
2908   MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
2909   unsigned int rec_variance;
2910   unsigned int src_variance;
2911   unsigned int src_rec_min;
2912   unsigned int absvar_diff = 0;
2913   unsigned int var_factor = 0;
2914   unsigned int adj_max;
2915   vp9e_tune_content content_type = cpi->oxcf.content;
2916
2917   if (*this_rd == INT64_MAX) return;
2918
2919 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
2920   if (xd->cur_buf->flags & YV12_FLAG_HIGHBITDEPTH) {
2921     if (source_variance > 0) {
2922       rec_variance = vp9_high_get_sby_perpixel_variance(cpi, &xd->plane[0].dst,
2923                                                         bsize, xd->bd);
2924       src_variance = source_variance;
2925     } else {
2926       rec_variance =
2927           vp9_high_get_sby_variance(cpi, &xd->plane[0].dst, bsize, xd->bd);
2928       src_variance =
2929           vp9_high_get_sby_variance(cpi, &x->plane[0].src, bsize, xd->bd);
2930     }
2931   } else {
2932     if (source_variance > 0) {
2933       rec_variance =
2934           vp9_get_sby_perpixel_variance(cpi, &xd->plane[0].dst, bsize);
2935       src_variance = source_variance;
2936     } else {
2937       rec_variance = vp9_get_sby_variance(cpi, &xd->plane[0].dst, bsize);
2938       src_variance = vp9_get_sby_variance(cpi, &x->plane[0].src, bsize);
2939     }
2940   }
2941 #else
2942   if (source_variance > 0) {
2943     rec_variance = vp9_get_sby_perpixel_variance(cpi, &xd->plane[0].dst, bsize);
2944     src_variance = source_variance;
2945   } else {
2946     rec_variance = vp9_get_sby_variance(cpi, &xd->plane[0].dst, bsize);
2947     src_variance = vp9_get_sby_variance(cpi, &x->plane[0].src, bsize);
2948   }
2949 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
2950
2951   // Lower of source (raw per pixel value) and recon variance. Note that
2952   // if the source per pixel is 0 then the recon value here will not be per
2953   // pixel (see above) so will likely be much larger.
2954   src_rec_min = VPXMIN(source_variance, rec_variance);
2955
2956   if (src_rec_min > LOW_VAR_THRESH) return;
2957
2958   absvar_diff = (src_variance > rec_variance) ? (src_variance - rec_variance)
2959                                               : (rec_variance - src_variance);
2960
2961   adj_max = max_var_adjust[content_type];
2962
2963   var_factor =
2964       (unsigned int)((int64_t)VAR_MULT * absvar_diff) / VPXMAX(1, src_variance);
2965   var_factor = VPXMIN(adj_max, var_factor);
2966
2967   *this_rd += (*this_rd * var_factor) / 100;
2968
2969   if (content_type == VP9E_CONTENT_FILM) {
2970     if (src_rec_min <= VERY_LOW_VAR_THRESH) {
2971       if (ref_frame == INTRA_FRAME) *this_rd *= 2;
2972       if (bsize > 6) *this_rd *= 2;
2973     }
2974   }
2975 }
2976
2977 // Do we have an internal image edge (e.g. formatting bars).
2978 int vp9_internal_image_edge(VP9_COMP *cpi) {
2979   return (cpi->oxcf.pass == 2) &&
2980          ((cpi->twopass.this_frame_stats.inactive_zone_rows > 0) ||
2981           (cpi->twopass.this_frame_stats.inactive_zone_cols > 0));
2982 }
2983
2984 // Checks to see if a super block is on a horizontal image edge.
2985 // In most cases this is the "real" edge unless there are formatting
2986 // bars embedded in the stream.
2987 int vp9_active_h_edge(VP9_COMP *cpi, int mi_row, int mi_step) {
2988   int top_edge = 0;
2989   int bottom_edge = cpi->common.mi_rows;
2990   int is_active_h_edge = 0;
2991
2992   // For two pass account for any formatting bars detected.
2993   if (cpi->oxcf.pass == 2) {
2994     TWO_PASS *twopass = &cpi->twopass;
2995
2996     // The inactive region is specified in MBs not mi units.
2997     // The image edge is in the following MB row.
2998     top_edge += (int)(twopass->this_frame_stats.inactive_zone_rows * 2);
2999
3000     bottom_edge -= (int)(twopass->this_frame_stats.inactive_zone_rows * 2);
3001     bottom_edge = VPXMAX(top_edge, bottom_edge);
3002   }
3003
3004   if (((top_edge >= mi_row) && (top_edge < (mi_row + mi_step))) ||
3005       ((bottom_edge >= mi_row) && (bottom_edge < (mi_row + mi_step)))) {
3006     is_active_h_edge = 1;
3007   }
3008   return is_active_h_edge;
3009 }
3010
3011 // Checks to see if a super block is on a vertical image edge.
3012 // In most cases this is the "real" edge unless there are formatting
3013 // bars embedded in the stream.
3014 int vp9_active_v_edge(VP9_COMP *cpi, int mi_col, int mi_step) {
3015   int left_edge = 0;
3016   int right_edge = cpi->common.mi_cols;
3017   int is_active_v_edge = 0;
3018
3019   // For two pass account for any formatting bars detected.
3020   if (cpi->oxcf.pass == 2) {
3021     TWO_PASS *twopass = &cpi->twopass;
3022
3023     // The inactive region is specified in MBs not mi units.
3024     // The image edge is in the following MB row.
3025     left_edge += (int)(twopass->this_frame_stats.inactive_zone_cols * 2);
3026
3027     right_edge -= (int)(twopass->this_frame_stats.inactive_zone_cols * 2);
3028     right_edge = VPXMAX(left_edge, right_edge);
3029   }
3030
3031   if (((left_edge >= mi_col) && (left_edge < (mi_col + mi_step))) ||
3032       ((right_edge >= mi_col) && (right_edge < (mi_col + mi_step)))) {
3033     is_active_v_edge = 1;
3034   }
3035   return is_active_v_edge;
3036 }
3037
3038 // Checks to see if a super block is at the edge of the active image.
3039 // In most cases this is the "real" edge unless there are formatting
3040 // bars embedded in the stream.
3041 int vp9_active_edge_sb(VP9_COMP *cpi, int mi_row, int mi_col) {
3042   return vp9_active_h_edge(cpi, mi_row, MI_BLOCK_SIZE) ||
3043          vp9_active_v_edge(cpi, mi_col, MI_BLOCK_SIZE);
3044 }
3045
3046 void vp9_rd_pick_inter_mode_sb(VP9_COMP *cpi, TileDataEnc *tile_data,
3047                                MACROBLOCK *x, int mi_row, int mi_col,
3048                                RD_COST *rd_cost, BLOCK_SIZE bsize,
3049                                PICK_MODE_CONTEXT *ctx, int64_t best_rd_so_far) {
3050   VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
3051   TileInfo *const tile_info = &tile_data->tile_info;
3052   RD_OPT *const rd_opt = &cpi->rd;
3053   SPEED_FEATURES *const sf = &cpi->sf;
3054   MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
3055   MODE_INFO *const mi = xd->mi[0];
3056   MB_MODE_INFO_EXT *const mbmi_ext = x->mbmi_ext;
3057   const struct segmentation *const seg = &cm->seg;
3058   PREDICTION_MODE this_mode;
3059   MV_REFERENCE_FRAME ref_frame, second_ref_frame;
3060   unsigned char segment_id = mi->segment_id;
3061   int comp_pred, i, k;
3062   int_mv frame_mv[MB_MODE_COUNT][MAX_REF_FRAMES];
3063   struct buf_2d yv12_mb[4][MAX_MB_PLANE];
3064   int_mv single_newmv[MAX_REF_FRAMES] = { { 0 } };
3065   INTERP_FILTER single_inter_filter[MB_MODE_COUNT][MAX_REF_FRAMES];
3066   int single_skippable[MB_MODE_COUNT][MAX_REF_FRAMES];
3067   static const int flag_list[4] = { 0, VP9_LAST_FLAG, VP9_GOLD_FLAG,
3068                                     VP9_ALT_FLAG };
3069   int64_t best_rd = best_rd_so_far;
3070   int64_t best_pred_diff[REFERENCE_MODES];
3071   int64_t best_pred_rd[REFERENCE_MODES];
3072   int64_t best_filter_rd[SWITCHABLE_FILTER_CONTEXTS];
3073   int64_t best_filter_diff[SWITCHABLE_FILTER_CONTEXTS];
3074   MODE_INFO best_mbmode;
3075   int best_mode_skippable = 0;
3076   int midx, best_mode_index = -1;
3077   unsigned int ref_costs_single[MAX_REF_FRAMES], ref_costs_comp[MAX_REF_FRAMES];
3078   vpx_prob comp_mode_p;
3079   int64_t best_intra_rd = INT64_MAX;
3080   unsigned int best_pred_sse = UINT_MAX;
3081   PREDICTION_MODE best_intra_mode = DC_PRED;
3082   int rate_uv_intra[TX_SIZES], rate_uv_tokenonly[TX_SIZES];
3083   int64_t dist_uv[TX_SIZES];
3084   int skip_uv[TX_SIZES];
3085   PREDICTION_MODE mode_uv[TX_SIZES];
3086   const int intra_cost_penalty =
3087       vp9_get_intra_cost_penalty(cpi, bsize, cm->base_qindex, cm->y_dc_delta_q);
3088   int best_skip2 = 0;
3089   uint8_t ref_frame_skip_mask[2] = { 0 };
3090   uint16_t mode_skip_mask[MAX_REF_FRAMES] = { 0 };
3091   int mode_skip_start = sf->mode_skip_start + 1;
3092   const int *const rd_threshes = rd_opt->threshes[segment_id][bsize];
3093   const int *const rd_thresh_freq_fact = tile_data->thresh_freq_fact[bsize];
3094   int64_t mode_threshold[MAX_MODES];
3095   int8_t *tile_mode_map = tile_data->mode_map[bsize];
3096   int8_t mode_map[MAX_MODES];  // Maintain mode_map information locally to avoid
3097                                // lock mechanism involved with reads from
3098                                // tile_mode_map
3099   const int mode_search_skip_flags = sf->mode_search_skip_flags;
3100   const int is_rect_partition =
3101       num_4x4_blocks_wide_lookup[bsize] != num_4x4_blocks_high_lookup[bsize];
3102   int64_t mask_filter = 0;
3103   int64_t filter_cache[SWITCHABLE_FILTER_CONTEXTS];
3104
3105   vp9_zero(best_mbmode);
3106
3107   x->skip_encode = sf->skip_encode_frame && x->q_index < QIDX_SKIP_THRESH;
3108
3109   for (i = 0; i < SWITCHABLE_FILTER_CONTEXTS; ++i) filter_cache[i] = INT64_MAX;
3110
3111   estimate_ref_frame_costs(cm, xd, segment_id, ref_costs_single, ref_costs_comp,
3112                            &comp_mode_p);
3113
3114   for (i = 0; i < REFERENCE_MODES; ++i) best_pred_rd[i] = INT64_MAX;
3115   for (i = 0; i < SWITCHABLE_FILTER_CONTEXTS; i++)
3116     best_filter_rd[i] = INT64_MAX;
3117   for (i = 0; i < TX_SIZES; i++) rate_uv_intra[i] = INT_MAX;
3118   for (i = 0; i < MAX_REF_FRAMES; ++i) x->pred_sse[i] = INT_MAX;
3119   for (i = 0; i < MB_MODE_COUNT; ++i) {
3120     for (k = 0; k < MAX_REF_FRAMES; ++k) {
3121       single_inter_filter[i][k] = SWITCHABLE;
3122       single_skippable[i][k] = 0;
3123     }
3124   }
3125
3126   rd_cost->rate = INT_MAX;
3127
3128   for (ref_frame = LAST_FRAME; ref_frame <= ALTREF_FRAME; ++ref_frame) {
3129     x->pred_mv_sad[ref_frame] = INT_MAX;
3130     if (cpi->ref_frame_flags & flag_list[ref_frame]) {
3131       assert(get_ref_frame_buffer(cpi, ref_frame) != NULL);
3132       setup_buffer_inter(cpi, x, ref_frame, bsize, mi_row, mi_col,
3133                          frame_mv[NEARESTMV], frame_mv[NEARMV], yv12_mb);
3134     }
3135     frame_mv[NEWMV][ref_frame].as_int = INVALID_MV;
3136     frame_mv[ZEROMV][ref_frame].as_int = 0;
3137   }
3138
3139   for (ref_frame = LAST_FRAME; ref_frame <= ALTREF_FRAME; ++ref_frame) {
3140     if (!(cpi->ref_frame_flags & flag_list[ref_frame])) {
3141       // Skip checking missing references in both single and compound reference
3142       // modes. Note that a mode will be skipped if both reference frames
3143       // are masked out.
3144       ref_frame_skip_mask[0] |= (1 << ref_frame);
3145       ref_frame_skip_mask[1] |= SECOND_REF_FRAME_MASK;
3146     } else if (sf->reference_masking) {
3147       for (i = LAST_FRAME; i <= ALTREF_FRAME; ++i) {
3148         // Skip fixed mv modes for poor references
3149         if ((x->pred_mv_sad[ref_frame] >> 2) > x->pred_mv_sad[i]) {
3150           mode_skip_mask[ref_frame] |= INTER_NEAREST_NEAR_ZERO;
3151           break;
3152         }
3153       }
3154     }
3155     // If the segment reference frame feature is enabled....
3156     // then do nothing if the current ref frame is not allowed..
3157     if (segfeature_active(seg, segment_id, SEG_LVL_REF_FRAME) &&
3158         get_segdata(seg, segment_id, SEG_LVL_REF_FRAME) != (int)ref_frame) {
3159       ref_frame_skip_mask[0] |= (1 << ref_frame);
3160       ref_frame_skip_mask[1] |= SECOND_REF_FRAME_MASK;
3161     }
3162   }
3163
3164   // Disable this drop out case if the ref frame
3165   // segment level feature is enabled for this segment. This is to
3166   // prevent the possibility that we end up unable to pick any mode.
3167   if (!segfeature_active(seg, segment_id, SEG_LVL_REF_FRAME)) {
3168     // Only consider ZEROMV/ALTREF_FRAME for alt ref frame,
3169     // unless ARNR filtering is enabled in which case we want
3170     // an unfiltered alternative. We allow near/nearest as well
3171     // because they may result in zero-zero MVs but be cheaper.
3172     if (cpi->rc.is_src_frame_alt_ref && (cpi->oxcf.arnr_max_frames == 0)) {
3173       ref_frame_skip_mask[0] = (1 << LAST_FRAME) | (1 << GOLDEN_FRAME);
3174       ref_frame_skip_mask[1] = SECOND_REF_FRAME_MASK;
3175       mode_skip_mask[ALTREF_FRAME] = ~INTER_NEAREST_NEAR_ZERO;
3176       if (frame_mv[NEARMV][ALTREF_FRAME].as_int != 0)
3177         mode_skip_mask[ALTREF_FRAME] |= (1 << NEARMV);
3178       if (frame_mv[NEARESTMV][ALTREF_FRAME].as_int != 0)
3179         mode_skip_mask[ALTREF_FRAME] |= (1 << NEARESTMV);
3180     }
3181   }
3182
3183   if (cpi->rc.is_src_frame_alt_ref) {
3184     if (sf->alt_ref_search_fp) {
3185       mode_skip_mask[ALTREF_FRAME] = 0;
3186       ref_frame_skip_mask[0] = ~(1 << ALTREF_FRAME);
3187       ref_frame_skip_mask[1] = SECOND_REF_FRAME_MASK;
3188     }
3189   }
3190
3191   if (sf->alt_ref_search_fp)
3192     if (!cm->show_frame && x->pred_mv_sad[GOLDEN_FRAME] < INT_MAX)
3193       if (x->pred_mv_sad[ALTREF_FRAME] > (x->pred_mv_sad[GOLDEN_FRAME] << 1))
3194         mode_skip_mask[ALTREF_FRAME] |= INTER_ALL;
3195
3196   if (sf->adaptive_mode_search) {
3197     if (cm->show_frame && !cpi->rc.is_src_frame_alt_ref &&
3198         cpi->rc.frames_since_golden >= 3)
3199       if (x->pred_mv_sad[GOLDEN_FRAME] > (x->pred_mv_sad[LAST_FRAME] << 1))
3200         mode_skip_mask[GOLDEN_FRAME] |= INTER_ALL;
3201   }
3202
3203   if (bsize > sf->max_intra_bsize) {
3204     ref_frame_skip_mask[0] |= (1 << INTRA_FRAME);
3205     ref_frame_skip_mask[1] |= (1 << INTRA_FRAME);
3206   }
3207
3208   mode_skip_mask[INTRA_FRAME] |=
3209       ~(sf->intra_y_mode_mask[max_txsize_lookup[bsize]]);
3210
3211   for (i = 0; i <= LAST_NEW_MV_INDEX; ++i) mode_threshold[i] = 0;
3212
3213   for (i = LAST_NEW_MV_INDEX + 1; i < MAX_MODES; ++i)
3214     mode_threshold[i] = ((int64_t)rd_threshes[i] * rd_thresh_freq_fact[i]) >> 5;
3215
3216   midx = sf->schedule_mode_search ? mode_skip_start : 0;
3217
3218   while (midx > 4) {
3219     uint8_t end_pos = 0;
3220     for (i = 5; i < midx; ++i) {
3221       if (mode_threshold[tile_mode_map[i - 1]] >
3222           mode_threshold[tile_mode_map[i]]) {
3223         uint8_t tmp = tile_mode_map[i];
3224         tile_mode_map[i] = tile_mode_map[i - 1];
3225         tile_mode_map[i - 1] = tmp;
3226         end_pos = i;
3227       }
3228     }
3229     midx = end_pos;
3230   }
3231
3232   memcpy(mode_map, tile_mode_map, sizeof(mode_map));
3233
3234   for (midx = 0; midx < MAX_MODES; ++midx) {
3235     int mode_index = mode_map[midx];
3236     int mode_excluded = 0;
3237     int64_t this_rd = INT64_MAX;
3238     int disable_skip = 0;
3239     int compmode_cost = 0;
3240     int rate2 = 0, rate_y = 0, rate_uv = 0;
3241     int64_t distortion2 = 0, distortion_y = 0, distortion_uv = 0;
3242     int skippable = 0;
3243     int this_skip2 = 0;
3244     int64_t total_sse = INT64_MAX;
3245     int early_term = 0;
3246
3247     this_mode = vp9_mode_order[mode_index].mode;
3248     ref_frame = vp9_mode_order[mode_index].ref_frame[0];
3249     second_ref_frame = vp9_mode_order[mode_index].ref_frame[1];
3250
3251     vp9_zero(x->sum_y_eobs);
3252
3253     if (is_rect_partition) {
3254       if (ctx->skip_ref_frame_mask & (1 << ref_frame)) continue;
3255       if (second_ref_frame > 0 &&
3256           (ctx->skip_ref_frame_mask & (1 << second_ref_frame)))
3257         continue;
3258     }
3259
3260     // Look at the reference frame of the best mode so far and set the
3261     // skip mask to look at a subset of the remaining modes.
3262     if (midx == mode_skip_start && best_mode_index >= 0) {
3263       switch (best_mbmode.ref_frame[0]) {
3264         case INTRA_FRAME: break;
3265         case LAST_FRAME:
3266           ref_frame_skip_mask[0] |= LAST_FRAME_MODE_MASK;
3267           ref_frame_skip_mask[1] |= SECOND_REF_FRAME_MASK;
3268           break;
3269         case GOLDEN_FRAME:
3270           ref_frame_skip_mask[0] |= GOLDEN_FRAME_MODE_MASK;
3271           ref_frame_skip_mask[1] |= SECOND_REF_FRAME_MASK;
3272           break;
3273         case ALTREF_FRAME: ref_frame_skip_mask[0] |= ALT_REF_MODE_MASK; break;
3274         case NONE:
3275         case MAX_REF_FRAMES: assert(0 && "Invalid Reference frame"); break;
3276       }
3277     }
3278
3279     if ((ref_frame_skip_mask[0] & (1 << ref_frame)) &&
3280         (ref_frame_skip_mask[1] & (1 << VPXMAX(0, second_ref_frame))))
3281       continue;
3282
3283     if (mode_skip_mask[ref_frame] & (1 << this_mode)) continue;
3284
3285     // Test best rd so far against threshold for trying this mode.
3286     if (best_mode_skippable && sf->schedule_mode_search)
3287       mode_threshold[mode_index] <<= 1;
3288
3289     if (best_rd < mode_threshold[mode_index]) continue;
3290
3291     // This is only used in motion vector unit test.
3292     if (cpi->oxcf.motion_vector_unit_test && ref_frame == INTRA_FRAME) continue;
3293
3294     if (sf->motion_field_mode_search) {
3295       const int mi_width = VPXMIN(num_8x8_blocks_wide_lookup[bsize],
3296                                   tile_info->mi_col_end - mi_col);
3297       const int mi_height = VPXMIN(num_8x8_blocks_high_lookup[bsize],
3298                                    tile_info->mi_row_end - mi_row);
3299       const int bsl = mi_width_log2_lookup[bsize];
3300       int cb_partition_search_ctrl =
3301           (((mi_row + mi_col) >> bsl) +
3302            get_chessboard_index(cm->current_video_frame)) &
3303           0x1;
3304       MODE_INFO *ref_mi;
3305       int const_motion = 1;
3306       int skip_ref_frame = !cb_partition_search_ctrl;
3307       MV_REFERENCE_FRAME rf = NONE;
3308       int_mv ref_mv;
3309       ref_mv.as_int = INVALID_MV;
3310
3311       if ((mi_row - 1) >= tile_info->mi_row_start) {
3312         ref_mv = xd->mi[-xd->mi_stride]->mv[0];
3313         rf = xd->mi[-xd->mi_stride]->ref_frame[0];
3314         for (i = 0; i < mi_width; ++i) {
3315           ref_mi = xd->mi[-xd->mi_stride + i];
3316           const_motion &= (ref_mv.as_int == ref_mi->mv[0].as_int) &&
3317                           (ref_frame == ref_mi->ref_frame[0]);
3318           skip_ref_frame &= (rf == ref_mi->ref_frame[0]);
3319         }
3320       }
3321
3322       if ((mi_col - 1) >= tile_info->mi_col_start) {
3323         if (ref_mv.as_int == INVALID_MV) ref_mv = xd->mi[-1]->mv[0];
3324         if (rf == NONE) rf = xd->mi[-1]->ref_frame[0];
3325         for (i = 0; i < mi_height; ++i) {
3326           ref_mi = xd->mi[i * xd->mi_stride - 1];
3327           const_motion &= (ref_mv.as_int == ref_mi->mv[0].as_int) &&
3328                           (ref_frame == ref_mi->ref_frame[0]);
3329           skip_ref_frame &= (rf == ref_mi->ref_frame[0]);
3330         }
3331       }
3332
3333       if (skip_ref_frame && this_mode != NEARESTMV && this_mode != NEWMV)
3334         if (rf > INTRA_FRAME)
3335           if (ref_frame != rf) continue;
3336
3337       if (const_motion)
3338         if (this_mode == NEARMV || this_mode == ZEROMV) continue;
3339     }
3340
3341     comp_pred = second_ref_frame > INTRA_FRAME;
3342     if (comp_pred) {
3343       if (!cpi->allow_comp_inter_inter) continue;
3344
3345       // Skip compound inter modes if ARF is not available.
3346       if (!(cpi->ref_frame_flags & flag_list[second_ref_frame])) continue;
3347
3348       // Do not allow compound prediction if the segment level reference frame
3349       // feature is in use as in this case there can only be one reference.
3350       if (segfeature_active(seg, segment_id, SEG_LVL_REF_FRAME)) continue;
3351
3352       if ((mode_search_skip_flags & FLAG_SKIP_COMP_BESTINTRA) &&
3353           best_mode_index >= 0 && best_mbmode.ref_frame[0] == INTRA_FRAME)
3354         continue;
3355
3356       mode_excluded = cm->reference_mode == SINGLE_REFERENCE;
3357     } else {
3358       if (ref_frame != INTRA_FRAME)
3359         mode_excluded = cm->reference_mode == COMPOUND_REFERENCE;
3360     }
3361
3362     if (ref_frame == INTRA_FRAME) {
3363       if (sf->adaptive_mode_search)
3364         if ((x->source_variance << num_pels_log2_lookup[bsize]) > best_pred_sse)
3365           continue;
3366
3367       if (this_mode != DC_PRED) {
3368         // Disable intra modes other than DC_PRED for blocks with low variance
3369         // Threshold for intra skipping based on source variance
3370         // TODO(debargha): Specialize the threshold for super block sizes
3371         const unsigned int skip_intra_var_thresh = 64;
3372         if ((mode_search_skip_flags & FLAG_SKIP_INTRA_LOWVAR) &&
3373             x->source_variance < skip_intra_var_thresh)
3374           continue;
3375         // Only search the oblique modes if the best so far is
3376         // one of the neighboring directional modes
3377         if ((mode_search_skip_flags & FLAG_SKIP_INTRA_BESTINTER) &&
3378             (this_mode >= D45_PRED && this_mode <= TM_PRED)) {
3379           if (best_mode_index >= 0 && best_mbmode.ref_frame[0] > INTRA_FRAME)
3380             continue;
3381         }
3382         if (mode_search_skip_flags & FLAG_SKIP_INTRA_DIRMISMATCH) {
3383           if (conditional_skipintra(this_mode, best_intra_mode)) continue;
3384         }
3385       }
3386     } else {
3387       const MV_REFERENCE_FRAME ref_frames[2] = { ref_frame, second_ref_frame };
3388       if (!check_best_zero_mv(cpi, mbmi_ext->mode_context, frame_mv, this_mode,
3389                               ref_frames))
3390         continue;
3391     }
3392
3393     mi->mode = this_mode;
3394     mi->uv_mode = DC_PRED;
3395     mi->ref_frame[0] = ref_frame;
3396     mi->ref_frame[1] = second_ref_frame;
3397     // Evaluate all sub-pel filters irrespective of whether we can use
3398     // them for this frame.
3399     mi->interp_filter =
3400         cm->interp_filter == SWITCHABLE ? EIGHTTAP : cm->interp_filter;
3401     mi->mv[0].as_int = mi->mv[1].as_int = 0;
3402
3403     x->skip = 0;
3404     set_ref_ptrs(cm, xd, ref_frame, second_ref_frame);
3405
3406     // Select prediction reference frames.
3407     for (i = 0; i < MAX_MB_PLANE; i++) {
3408       xd->plane[i].pre[0] = yv12_mb[ref_frame][i];
3409       if (comp_pred) xd->plane[i].pre[1] = yv12_mb[second_ref_frame][i];
3410     }
3411
3412     if (ref_frame == INTRA_FRAME) {
3413       TX_SIZE uv_tx;
3414       struct macroblockd_plane *const pd = &xd->plane[1];
3415       memset(x->skip_txfm, 0, sizeof(x->skip_txfm));
3416       super_block_yrd(cpi, x, &rate_y, &distortion_y, &skippable, NULL, bsize,
3417                       best_rd);
3418       if (rate_y == INT_MAX) continue;
3419
3420       uv_tx = uv_txsize_lookup[bsize][mi->tx_size][pd->subsampling_x]
3421                               [pd->subsampling_y];
3422       if (rate_uv_intra[uv_tx] == INT_MAX) {
3423         choose_intra_uv_mode(cpi, x, ctx, bsize, uv_tx, &rate_uv_intra[uv_tx],
3424                              &rate_uv_tokenonly[uv_tx], &dist_uv[uv_tx],
3425                              &skip_uv[uv_tx], &mode_uv[uv_tx]);
3426       }
3427
3428       rate_uv = rate_uv_tokenonly[uv_tx];
3429       distortion_uv = dist_uv[uv_tx];
3430       skippable = skippable && skip_uv[uv_tx];
3431       mi->uv_mode = mode_uv[uv_tx];
3432
3433       rate2 = rate_y + cpi->mbmode_cost[mi->mode] + rate_uv_intra[uv_tx];
3434       if (this_mode != DC_PRED && this_mode != TM_PRED)
3435         rate2 += intra_cost_penalty;
3436       distortion2 = distortion_y + distortion_uv;
3437     } else {
3438       this_rd = handle_inter_mode(
3439           cpi, x, bsize, &rate2, &distortion2, &skippable, &rate_y, &rate_uv,
3440           &disable_skip, frame_mv, mi_row, mi_col, single_newmv,
3441           single_inter_filter, single_skippable, &total_sse, best_rd,
3442           &mask_filter, filter_cache);
3443       if (this_rd == INT64_MAX) continue;
3444
3445       compmode_cost = vp9_cost_bit(comp_mode_p, comp_pred);
3446
3447       if (cm->reference_mode == REFERENCE_MODE_SELECT) rate2 += compmode_cost;
3448     }
3449
3450     // Estimate the reference frame signaling cost and add it
3451     // to the rolling cost variable.
3452     if (comp_pred) {
3453       rate2 += ref_costs_comp[ref_frame];
3454     } else {
3455       rate2 += ref_costs_single[ref_frame];
3456     }
3457
3458     if (!disable_skip) {
3459       const vpx_prob skip_prob = vp9_get_skip_prob(cm, xd);
3460       const int skip_cost0 = vp9_cost_bit(skip_prob, 0);
3461       const int skip_cost1 = vp9_cost_bit(skip_prob, 1);
3462
3463       if (skippable) {
3464         // Back out the coefficient coding costs
3465         rate2 -= (rate_y + rate_uv);
3466
3467         // Cost the skip mb case
3468         rate2 += skip_cost1;
3469       } else if (ref_frame != INTRA_FRAME && !xd->lossless) {
3470         if (RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, rate_y + rate_uv + skip_cost0,
3471                    distortion2) <
3472             RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, skip_cost1, total_sse)) {
3473           // Add in the cost of the no skip flag.
3474           rate2 += skip_cost0;
3475         } else {
3476           // FIXME(rbultje) make this work for splitmv also
3477           assert(total_sse >= 0);
3478
3479           rate2 += skip_cost1;
3480           distortion2 = total_sse;
3481           rate2 -= (rate_y + rate_uv);
3482           this_skip2 = 1;
3483         }
3484       } else {
3485         // Add in the cost of the no skip flag.
3486         rate2 += skip_cost0;
3487       }
3488
3489       // Calculate the final RD estimate for this mode.
3490       this_rd = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, rate2, distortion2);
3491     }
3492
3493     // Apply an adjustment to the rd value based on the similarity of the
3494     // source variance and reconstructed variance.
3495     rd_variance_adjustment(cpi, x, bsize, &this_rd, ref_frame,
3496                            x->source_variance);
3497
3498     if (ref_frame == INTRA_FRAME) {
3499       // Keep record of best intra rd
3500       if (this_rd < best_intra_rd) {
3501         best_intra_rd = this_rd;
3502         best_intra_mode = mi->mode;
3503       }
3504     }
3505
3506     if (!disable_skip && ref_frame == INTRA_FRAME) {
3507       for (i = 0; i < REFERENCE_MODES; ++i)
3508         best_pred_rd[i] = VPXMIN(best_pred_rd[i], this_rd);
3509       for (i = 0; i < SWITCHABLE_FILTER_CONTEXTS; i++)
3510         best_filter_rd[i] = VPXMIN(best_filter_rd[i], this_rd);
3511     }
3512
3513     // Did this mode help.. i.e. is it the new best mode
3514     if (this_rd < best_rd || x->skip) {
3515       int max_plane = MAX_MB_PLANE;
3516       if (!mode_excluded) {
3517         // Note index of best mode so far
3518         best_mode_index = mode_index;
3519
3520         if (ref_frame == INTRA_FRAME) {
3521           /* required for left and above block mv */
3522           mi->mv[0].as_int = 0;
3523           max_plane = 1;
3524           // Initialize interp_filter here so we do not have to check for
3525           // inter block modes in get_pred_context_switchable_interp()
3526           mi->interp_filter = SWITCHABLE_FILTERS;
3527         } else {
3528           best_pred_sse = x->pred_sse[ref_frame];
3529         }
3530
3531         rd_cost->rate = rate2;
3532         rd_cost->dist = distortion2;
3533         rd_cost->rdcost = this_rd;
3534         best_rd = this_rd;
3535         best_mbmode = *mi;
3536         best_skip2 = this_skip2;
3537         best_mode_skippable = skippable;
3538
3539         if (!x->select_tx_size) swap_block_ptr(x, ctx, 1, 0, 0, max_plane);
3540         memcpy(ctx->zcoeff_blk, x->zcoeff_blk[mi->tx_size],
3541                sizeof(ctx->zcoeff_blk[0]) * ctx->num_4x4_blk);
3542         ctx->sum_y_eobs = x->sum_y_eobs[mi->tx_size];
3543
3544         // TODO(debargha): enhance this test with a better distortion prediction
3545         // based on qp, activity mask and history
3546         if ((mode_search_skip_flags & FLAG_EARLY_TERMINATE) &&
3547             (mode_index > MIN_EARLY_TERM_INDEX)) {
3548           int qstep = xd->plane[0].dequant[1];
3549           // TODO(debargha): Enhance this by specializing for each mode_index
3550           int scale = 4;
3551 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
3552           if (xd->cur_buf->flags & YV12_FLAG_HIGHBITDEPTH) {
3553             qstep >>= (xd->bd - 8);
3554           }
3555 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
3556           if (x->source_variance < UINT_MAX) {
3557             const int var_adjust = (x->source_variance < 16);
3558             scale -= var_adjust;
3559           }
3560           if (ref_frame > INTRA_FRAME && distortion2 * scale < qstep * qstep) {
3561             early_term = 1;
3562           }
3563         }
3564       }
3565     }
3566
3567     /* keep record of best compound/single-only prediction */
3568     if (!disable_skip && ref_frame != INTRA_FRAME) {
3569       int64_t single_rd, hybrid_rd, single_rate, hybrid_rate;
3570
3571       if (cm->reference_mode == REFERENCE_MODE_SELECT) {
3572         single_rate = rate2 - compmode_cost;
3573         hybrid_rate = rate2;
3574       } else {
3575         single_rate = rate2;
3576         hybrid_rate = rate2 + compmode_cost;
3577       }
3578
3579       single_rd = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, single_rate, distortion2);
3580       hybrid_rd = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, hybrid_rate, distortion2);
3581
3582       if (!comp_pred) {
3583         if (single_rd < best_pred_rd[SINGLE_REFERENCE])
3584           best_pred_rd[SINGLE_REFERENCE] = single_rd;
3585       } else {
3586         if (single_rd < best_pred_rd[COMPOUND_REFERENCE])
3587           best_pred_rd[COMPOUND_REFERENCE] = single_rd;
3588       }
3589       if (hybrid_rd < best_pred_rd[REFERENCE_MODE_SELECT])
3590         best_pred_rd[REFERENCE_MODE_SELECT] = hybrid_rd;
3591
3592       /* keep record of best filter type */
3593       if (!mode_excluded && cm->interp_filter != BILINEAR) {
3594         int64_t ref =
3595             filter_cache[cm->interp_filter == SWITCHABLE ? SWITCHABLE_FILTERS
3596                                                          : cm->interp_filter];
3597
3598         for (i = 0; i < SWITCHABLE_FILTER_CONTEXTS; i++) {
3599           int64_t adj_rd;
3600           if (ref == INT64_MAX)
3601             adj_rd = 0;
3602           else if (filter_cache[i] == INT64_MAX)
3603             // when early termination is triggered, the encoder does not have
3604             // access to the rate-distortion cost. it only knows that the cost
3605             // should be above the maximum valid value. hence it takes the known
3606             // maximum plus an arbitrary constant as the rate-distortion cost.
3607             adj_rd = mask_filter - ref + 10;
3608           else
3609             adj_rd = filter_cache[i] - ref;
3610
3611           adj_rd += this_rd;
3612           best_filter_rd[i] = VPXMIN(best_filter_rd[i], adj_rd);
3613         }
3614       }
3615     }
3616
3617     if (early_term) break;
3618
3619     if (x->skip && !comp_pred) break;
3620   }
3621
3622   // The inter modes' rate costs are not calculated precisely in some cases.
3623   // Therefore, sometimes, NEWMV is chosen instead of NEARESTMV, NEARMV, and
3624   // ZEROMV. Here, checks are added for those cases, and the mode decisions
3625   // are corrected.
3626   if (best_mbmode.mode == NEWMV) {
3627     const MV_REFERENCE_FRAME refs[2] = { best_mbmode.ref_frame[0],
3628                                          best_mbmode.ref_frame[1] };
3629     int comp_pred_mode = refs[1] > INTRA_FRAME;
3630
3631     if (frame_mv[NEARESTMV][refs[0]].as_int == best_mbmode.mv[0].as_int &&
3632         ((comp_pred_mode &&
3633           frame_mv[NEARESTMV][refs[1]].as_int == best_mbmode.mv[1].as_int) ||
3634          !comp_pred_mode))
3635       best_mbmode.mode = NEARESTMV;
3636     else if (frame_mv[NEARMV][refs[0]].as_int == best_mbmode.mv[0].as_int &&
3637              ((comp_pred_mode &&
3638                frame_mv[NEARMV][refs[1]].as_int == best_mbmode.mv[1].as_int) ||
3639               !comp_pred_mode))
3640       best_mbmode.mode = NEARMV;
3641     else if (best_mbmode.mv[0].as_int == 0 &&
3642              ((comp_pred_mode && best_mbmode.mv[1].as_int == 0) ||
3643               !comp_pred_mode))
3644       best_mbmode.mode = ZEROMV;
3645   }
3646
3647   if (best_mode_index < 0 || best_rd >= best_rd_so_far) {
3648 // If adaptive interp filter is enabled, then the current leaf node of 8x8
3649 // data is needed for sub8x8. Hence preserve the context.
3650 #if CONFIG_CONSISTENT_RECODE
3651     if (bsize == BLOCK_8X8) ctx->mic = *xd->mi[0];
3652 #else
3653     if (cpi->row_mt && bsize == BLOCK_8X8) ctx->mic = *xd->mi[0];
3654 #endif
3655     rd_cost->rate = INT_MAX;
3656     rd_cost->rdcost = INT64_MAX;
3657     return;
3658   }
3659
3660   // If we used an estimate for the uv intra rd in the loop above...
3661   if (sf->use_uv_intra_rd_estimate) {
3662     // Do Intra UV best rd mode selection if best mode choice above was intra.
3663     if (best_mbmode.ref_frame[0] == INTRA_FRAME) {
3664       TX_SIZE uv_tx_size;
3665       *mi = best_mbmode;
3666       uv_tx_size = get_uv_tx_size(mi, &xd->plane[1]);
3667       rd_pick_intra_sbuv_mode(cpi, x, ctx, &rate_uv_intra[uv_tx_size],
3668                               &rate_uv_tokenonly[uv_tx_size],
3669                               &dist_uv[uv_tx_size], &skip_uv[uv_tx_size],
3670                               bsize < BLOCK_8X8 ? BLOCK_8X8 : bsize,
3671                               uv_tx_size);
3672     }
3673   }
3674
3675   assert((cm->interp_filter == SWITCHABLE) ||
3676          (cm->interp_filter == best_mbmode.interp_filter) ||
3677          !is_inter_block(&best_mbmode));
3678
3679   if (!cpi->rc.is_src_frame_alt_ref)
3680     vp9_update_rd_thresh_fact(tile_data->thresh_freq_fact,
3681                               sf->adaptive_rd_thresh, bsize, best_mode_index);
3682
3683   // macroblock modes
3684   *mi = best_mbmode;
3685   x->skip |= best_skip2;
3686
3687   for (i = 0; i < REFERENCE_MODES; ++i) {
3688     if (best_pred_rd[i] == INT64_MAX)
3689       best_pred_diff[i] = INT_MIN;
3690     else
3691       best_pred_diff[i] = best_rd - best_pred_rd[i];
3692   }
3693
3694   if (!x->skip) {
3695     for (i = 0; i < SWITCHABLE_FILTER_CONTEXTS; i++) {
3696       if (best_filter_rd[i] == INT64_MAX)
3697         best_filter_diff[i] = 0;
3698       else
3699         best_filter_diff[i] = best_rd - best_filter_rd[i];
3700     }
3701     if (cm->interp_filter == SWITCHABLE)
3702       assert(best_filter_diff[SWITCHABLE_FILTERS] == 0);
3703   } else {
3704     vp9_zero(best_filter_diff);
3705   }
3706
3707   // TODO(yunqingwang): Moving this line in front of the above best_filter_diff
3708   // updating code causes PSNR loss. Need to figure out the confliction.
3709   x->skip |= best_mode_skippable;
3710
3711   if (!x->skip && !x->select_tx_size) {
3712     int has_high_freq_coeff = 0;
3713     int plane;
3714     int max_plane = is_inter_block(xd->mi[0]) ? MAX_MB_PLANE : 1;
3715     for (plane = 0; plane < max_plane; ++plane) {
3716       x->plane[plane].eobs = ctx->eobs_pbuf[plane][1];
3717       has_high_freq_coeff |= vp9_has_high_freq_in_plane(x, bsize, plane);
3718     }
3719
3720     for (plane = max_plane; plane < MAX_MB_PLANE; ++plane) {
3721       x->plane[plane].eobs = ctx->eobs_pbuf[plane][2];
3722       has_high_freq_coeff |= vp9_has_high_freq_in_plane(x, bsize, plane);
3723     }
3724
3725     best_mode_skippable |= !has_high_freq_coeff;
3726   }
3727
3728   assert(best_mode_index >= 0);
3729
3730   store_coding_context(x, ctx, best_mode_index, best_pred_diff,
3731                        best_filter_diff, best_mode_skippable);
3732 }
3733
3734 void vp9_rd_pick_inter_mode_sb_seg_skip(VP9_COMP *cpi, TileDataEnc *tile_data,
3735                                         MACROBLOCK *x, RD_COST *rd_cost,
3736                                         BLOCK_SIZE bsize,
3737                                         PICK_MODE_CONTEXT *ctx,
3738                                         int64_t best_rd_so_far) {
3739   VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
3740   MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
3741   MODE_INFO *const mi = xd->mi[0];
3742   unsigned char segment_id = mi->segment_id;
3743   const int comp_pred = 0;
3744   int i;
3745   int64_t best_pred_diff[REFERENCE_MODES];
3746   int64_t best_filter_diff[SWITCHABLE_FILTER_CONTEXTS];
3747   unsigned int ref_costs_single[MAX_REF_FRAMES], ref_costs_comp[MAX_REF_FRAMES];
3748   vpx_prob comp_mode_p;
3749   INTERP_FILTER best_filter = SWITCHABLE;
3750   int64_t this_rd = INT64_MAX;
3751   int rate2 = 0;
3752   const int64_t distortion2 = 0;
3753
3754   x->skip_encode = cpi->sf.skip_encode_frame && x->q_index < QIDX_SKIP_THRESH;
3755
3756   estimate_ref_frame_costs(cm, xd, segment_id, ref_costs_single, ref_costs_comp,
3757                            &comp_mode_p);
3758
3759   for (i = 0; i < MAX_REF_FRAMES; ++i) x->pred_sse[i] = INT_MAX;
3760   for (i = LAST_FRAME; i < MAX_REF_FRAMES; ++i) x->pred_mv_sad[i] = INT_MAX;
3761
3762   rd_cost->rate = INT_MAX;
3763
3764   assert(segfeature_active(&cm->seg, segment_id, SEG_LVL_SKIP));
3765
3766   mi->mode = ZEROMV;
3767   mi->uv_mode = DC_PRED;
3768   mi->ref_frame[0] = LAST_FRAME;
3769   mi->ref_frame[1] = NONE;
3770   mi->mv[0].as_int = 0;
3771   x->skip = 1;
3772
3773   ctx->sum_y_eobs = 0;
3774
3775   if (cm->interp_filter != BILINEAR) {
3776     best_filter = EIGHTTAP;
3777     if (cm->interp_filter == SWITCHABLE &&
3778         x->source_variance >= cpi->sf.disable_filter_search_var_thresh) {
3779       int rs;
3780       int best_rs = INT_MAX;
3781       for (i = 0; i < SWITCHABLE_FILTERS; ++i) {
3782         mi->interp_filter = i;
3783         rs = vp9_get_switchable_rate(cpi, xd);
3784         if (rs < best_rs) {
3785           best_rs = rs;
3786           best_filter = mi->interp_filter;
3787         }
3788       }
3789     }
3790   }
3791   // Set the appropriate filter
3792   if (cm->interp_filter == SWITCHABLE) {
3793     mi->interp_filter = best_filter;
3794     rate2 += vp9_get_switchable_rate(cpi, xd);
3795   } else {
3796     mi->interp_filter = cm->interp_filter;
3797   }
3798
3799   if (cm->reference_mode == REFERENCE_MODE_SELECT)
3800     rate2 += vp9_cost_bit(comp_mode_p, comp_pred);
3801
3802   // Estimate the reference frame signaling cost and add it
3803   // to the rolling cost variable.
3804   rate2 += ref_costs_single[LAST_FRAME];
3805   this_rd = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, rate2, distortion2);
3806
3807   rd_cost->rate = rate2;
3808   rd_cost->dist = distortion2;
3809   rd_cost->rdcost = this_rd;
3810
3811   if (this_rd >= best_rd_so_far) {
3812     rd_cost->rate = INT_MAX;
3813     rd_cost->rdcost = INT64_MAX;
3814     return;
3815   }
3816
3817   assert((cm->interp_filter == SWITCHABLE) ||
3818          (cm->interp_filter == mi->interp_filter));
3819
3820   vp9_update_rd_thresh_fact(tile_data->thresh_freq_fact,
3821                             cpi->sf.adaptive_rd_thresh, bsize, THR_ZEROMV);
3822
3823   vp9_zero(best_pred_diff);
3824   vp9_zero(best_filter_diff);
3825
3826   if (!x->select_tx_size) swap_block_ptr(x, ctx, 1, 0, 0, MAX_MB_PLANE);
3827   store_coding_context(x, ctx, THR_ZEROMV, best_pred_diff, best_filter_diff, 0);
3828 }
3829
3830 void vp9_rd_pick_inter_mode_sub8x8(VP9_COMP *cpi, TileDataEnc *tile_data,
3831                                    MACROBLOCK *x, int mi_row, int mi_col,
3832                                    RD_COST *rd_cost, BLOCK_SIZE bsize,
3833                                    PICK_MODE_CONTEXT *ctx,
3834                                    int64_t best_rd_so_far) {
3835   VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
3836   RD_OPT *const rd_opt = &cpi->rd;
3837   SPEED_FEATURES *const sf = &cpi->sf;
3838   MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
3839   MODE_INFO *const mi = xd->mi[0];
3840   const struct segmentation *const seg = &cm->seg;
3841   MV_REFERENCE_FRAME ref_frame, second_ref_frame;
3842   unsigned char segment_id = mi->segment_id;
3843   int comp_pred, i;
3844   int_mv frame_mv[MB_MODE_COUNT][MAX_REF_FRAMES];
3845   struct buf_2d yv12_mb[4][MAX_MB_PLANE];
3846   static const int flag_list[4] = { 0, VP9_LAST_FLAG, VP9_GOLD_FLAG,
3847                                     VP9_ALT_FLAG };
3848   int64_t best_rd = best_rd_so_far;
3849   int64_t best_yrd = best_rd_so_far;  // FIXME(rbultje) more precise
3850   int64_t best_pred_diff[REFERENCE_MODES];
3851   int64_t best_pred_rd[REFERENCE_MODES];
3852   int64_t best_filter_rd[SWITCHABLE_FILTER_CONTEXTS];
3853   int64_t best_filter_diff[SWITCHABLE_FILTER_CONTEXTS];
3854   MODE_INFO best_mbmode;
3855   int ref_index, best_ref_index = 0;
3856   unsigned int ref_costs_single[MAX_REF_FRAMES], ref_costs_comp[MAX_REF_FRAMES];
3857   vpx_prob comp_mode_p;
3858   INTERP_FILTER tmp_best_filter = SWITCHABLE;
3859   int rate_uv_intra, rate_uv_tokenonly;
3860   int64_t dist_uv;
3861   int skip_uv;
3862   PREDICTION_MODE mode_uv = DC_PRED;
3863   const int intra_cost_penalty =
3864       vp9_get_intra_cost_penalty(cpi, bsize, cm->base_qindex, cm->y_dc_delta_q);
3865   int_mv seg_mvs[4][MAX_REF_FRAMES];
3866   b_mode_info best_bmodes[4];
3867   int best_skip2 = 0;
3868   int ref_frame_skip_mask[2] = { 0 };
3869   int64_t mask_filter = 0;
3870   int64_t filter_cache[SWITCHABLE_FILTER_CONTEXTS];
3871   int internal_active_edge =
3872       vp9_active_edge_sb(cpi, mi_row, mi_col) && vp9_internal_image_edge(cpi);
3873   const int *const rd_thresh_freq_fact = tile_data->thresh_freq_fact[bsize];
3874
3875   x->skip_encode = sf->skip_encode_frame && x->q_index < QIDX_SKIP_THRESH;
3876   memset(x->zcoeff_blk[TX_4X4], 0, 4);
3877   vp9_zero(best_mbmode);
3878
3879   for (i = 0; i < SWITCHABLE_FILTER_CONTEXTS; ++i) filter_cache[i] = INT64_MAX;
3880
3881   for (i = 0; i < 4; i++) {
3882     int j;
3883     for (j = 0; j < MAX_REF_FRAMES; j++) seg_mvs[i][j].as_int = INVALID_MV;
3884   }
3885
3886   estimate_ref_frame_costs(cm, xd, segment_id, ref_costs_single, ref_costs_comp,
3887                            &comp_mode_p);
3888
3889   for (i = 0; i < REFERENCE_MODES; ++i) best_pred_rd[i] = INT64_MAX;
3890   for (i = 0; i < SWITCHABLE_FILTER_CONTEXTS; i++)
3891     best_filter_rd[i] = INT64_MAX;
3892   rate_uv_intra = INT_MAX;
3893
3894   rd_cost->rate = INT_MAX;
3895
3896   for (ref_frame = LAST_FRAME; ref_frame <= ALTREF_FRAME; ref_frame++) {
3897     if (cpi->ref_frame_flags & flag_list[ref_frame]) {
3898       setup_buffer_inter(cpi, x, ref_frame, bsize, mi_row, mi_col,
3899                          frame_mv[NEARESTMV], frame_mv[NEARMV], yv12_mb);
3900     } else {
3901       ref_frame_skip_mask[0] |= (1 << ref_frame);
3902       ref_frame_skip_mask[1] |= SECOND_REF_FRAME_MASK;
3903     }
3904     frame_mv[NEWMV][ref_frame].as_int = INVALID_MV;
3905     frame_mv[ZEROMV][ref_frame].as_int = 0;
3906   }
3907
3908   for (ref_index = 0; ref_index < MAX_REFS; ++ref_index) {
3909     int mode_excluded = 0;
3910     int64_t this_rd = INT64_MAX;
3911     int disable_skip = 0;
3912     int compmode_cost = 0;
3913     int rate2 = 0, rate_y = 0, rate_uv = 0;
3914     int64_t distortion2 = 0, distortion_y = 0, distortion_uv = 0;
3915     int skippable = 0;
3916     int i;
3917     int this_skip2 = 0;
3918     int64_t total_sse = INT_MAX;
3919     int early_term = 0;
3920     struct buf_2d backup_yv12[2][MAX_MB_PLANE];
3921
3922     ref_frame = vp9_ref_order[ref_index].ref_frame[0];
3923     second_ref_frame = vp9_ref_order[ref_index].ref_frame[1];
3924
3925     vp9_zero(x->sum_y_eobs);
3926
3927 #if CONFIG_BETTER_HW_COMPATIBILITY
3928     // forbid 8X4 and 4X8 partitions if any reference frame is scaled.
3929     if (bsize == BLOCK_8X4 || bsize == BLOCK_4X8) {
3930       int ref_scaled = vp9_is_scaled(&cm->frame_refs[ref_frame - 1].sf);
3931       if (second_ref_frame > INTRA_FRAME)
3932         ref_scaled += vp9_is_scaled(&cm->frame_refs[second_ref_frame - 1].sf);
3933       if (ref_scaled) continue;
3934     }
3935 #endif
3936     // Look at the reference frame of the best mode so far and set the
3937     // skip mask to look at a subset of the remaining modes.
3938     if (ref_index > 2 && sf->mode_skip_start < MAX_MODES) {
3939       if (ref_index == 3) {
3940         switch (best_mbmode.ref_frame[0]) {
3941           case INTRA_FRAME: break;
3942           case LAST_FRAME:
3943             ref_frame_skip_mask[0] |= (1 << GOLDEN_FRAME) | (1 << ALTREF_FRAME);
3944             ref_frame_skip_mask[1] |= SECOND_REF_FRAME_MASK;
3945             break;
3946           case GOLDEN_FRAME:
3947             ref_frame_skip_mask[0] |= (1 << LAST_FRAME) | (1 << ALTREF_FRAME);
3948             ref_frame_skip_mask[1] |= SECOND_REF_FRAME_MASK;
3949             break;
3950           case ALTREF_FRAME:
3951             ref_frame_skip_mask[0] |= (1 << GOLDEN_FRAME) | (1 << LAST_FRAME);
3952             break;
3953           case NONE:
3954           case MAX_REF_FRAMES: assert(0 && "Invalid Reference frame"); break;
3955         }
3956       }
3957     }
3958
3959     if ((ref_frame_skip_mask[0] & (1 << ref_frame)) &&
3960         (ref_frame_skip_mask[1] & (1 << VPXMAX(0, second_ref_frame))))
3961       continue;
3962
3963     // Test best rd so far against threshold for trying this mode.
3964     if (!internal_active_edge &&
3965         rd_less_than_thresh(best_rd,
3966                             rd_opt->threshes[segment_id][bsize][ref_index],
3967                             &rd_thresh_freq_fact[ref_index]))
3968       continue;
3969
3970     // This is only used in motion vector unit test.
3971     if (cpi->oxcf.motion_vector_unit_test && ref_frame == INTRA_FRAME) continue;
3972
3973     comp_pred = second_ref_frame > INTRA_FRAME;
3974     if (comp_pred) {
3975       if (!cpi->allow_comp_inter_inter) continue;
3976       if (!(cpi->ref_frame_flags & flag_list[second_ref_frame])) continue;
3977       // Do not allow compound prediction if the segment level reference frame
3978       // feature is in use as in this case there can only be one reference.
3979       if (segfeature_active(seg, segment_id, SEG_LVL_REF_FRAME)) continue;
3980
3981       if ((sf->mode_search_skip_flags & FLAG_SKIP_COMP_BESTINTRA) &&
3982           best_mbmode.ref_frame[0] == INTRA_FRAME)
3983         continue;
3984     }
3985
3986     if (comp_pred)
3987       mode_excluded = cm->reference_mode == SINGLE_REFERENCE;
3988     else if (ref_frame != INTRA_FRAME)
3989       mode_excluded = cm->reference_mode == COMPOUND_REFERENCE;
3990
3991     // If the segment reference frame feature is enabled....
3992     // then do nothing if the current ref frame is not allowed..
3993     if (segfeature_active(seg, segment_id, SEG_LVL_REF_FRAME) &&
3994         get_segdata(seg, segment_id, SEG_LVL_REF_FRAME) != (int)ref_frame) {
3995       continue;
3996       // Disable this drop out case if the ref frame
3997       // segment level feature is enabled for this segment. This is to
3998       // prevent the possibility that we end up unable to pick any mode.
3999     } else if (!segfeature_active(seg, segment_id, SEG_LVL_REF_FRAME)) {
4000       // Only consider ZEROMV/ALTREF_FRAME for alt ref frame,
4001       // unless ARNR filtering is enabled in which case we want
4002       // an unfiltered alternative. We allow near/nearest as well
4003       // because they may result in zero-zero MVs but be cheaper.
4004       if (cpi->rc.is_src_frame_alt_ref && (cpi->oxcf.arnr_max_frames == 0))
4005         continue;
4006     }
4007
4008     mi->tx_size = TX_4X4;
4009     mi->uv_mode = DC_PRED;
4010     mi->ref_frame[0] = ref_frame;
4011     mi->ref_frame[1] = second_ref_frame;
4012     // Evaluate all sub-pel filters irrespective of whether we can use
4013     // them for this frame.
4014     mi->interp_filter =
4015         cm->interp_filter == SWITCHABLE ? EIGHTTAP : cm->interp_filter;
4016     x->skip = 0;
4017     set_ref_ptrs(cm, xd, ref_frame, second_ref_frame);
4018
4019     // Select prediction reference frames.
4020     for (i = 0; i < MAX_MB_PLANE; i++) {
4021       xd->plane[i].pre[0] = yv12_mb[ref_frame][i];
4022       if (comp_pred) xd->plane[i].pre[1] = yv12_mb[second_ref_frame][i];
4023     }
4024
4025     if (ref_frame == INTRA_FRAME) {
4026       int rate;
4027       if (rd_pick_intra_sub_8x8_y_mode(cpi, x, &rate, &rate_y, &distortion_y,
4028                                        best_rd) >= best_rd)
4029         continue;
4030       rate2 += rate;
4031       rate2 += intra_cost_penalty;
4032       distortion2 += distortion_y;
4033
4034       if (rate_uv_intra == INT_MAX) {
4035         choose_intra_uv_mode(cpi, x, ctx, bsize, TX_4X4, &rate_uv_intra,
4036                              &rate_uv_tokenonly, &dist_uv, &skip_uv, &mode_uv);
4037       }
4038       rate2 += rate_uv_intra;
4039       rate_uv = rate_uv_tokenonly;
4040       distortion2 += dist_uv;
4041       distortion_uv = dist_uv;
4042       mi->uv_mode = mode_uv;
4043     } else {
4044       int rate;
4045       int64_t distortion;
4046       int64_t this_rd_thresh;
4047       int64_t tmp_rd, tmp_best_rd = INT64_MAX, tmp_best_rdu = INT64_MAX;
4048       int tmp_best_rate = INT_MAX, tmp_best_ratey = INT_MAX;
4049       int64_t tmp_best_distortion = INT_MAX, tmp_best_sse, uv_sse;
4050       int tmp_best_skippable = 0;
4051       int switchable_filter_index;
4052       int_mv *second_ref =
4053           comp_pred ? &x->mbmi_ext->ref_mvs[second_ref_frame][0] : NULL;
4054       b_mode_info tmp_best_bmodes[16];
4055       MODE_INFO tmp_best_mbmode;
4056       BEST_SEG_INFO bsi[SWITCHABLE_FILTERS];
4057       int pred_exists = 0;
4058       int uv_skippable;
4059
4060       YV12_BUFFER_CONFIG *scaled_ref_frame[2] = { NULL, NULL };
4061       int ref;
4062
4063       for (ref = 0; ref < 2; ++ref) {
4064         scaled_ref_frame[ref] =
4065             mi->ref_frame[ref] > INTRA_FRAME
4066                 ? vp9_get_scaled_ref_frame(cpi, mi->ref_frame[ref])
4067                 : NULL;
4068
4069         if (scaled_ref_frame[ref]) {
4070           int i;
4071           // Swap out the reference frame for a version that's been scaled to
4072           // match the resolution of the current frame, allowing the existing
4073           // motion search code to be used without additional modifications.
4074           for (i = 0; i < MAX_MB_PLANE; i++)
4075             backup_yv12[ref][i] = xd->plane[i].pre[ref];
4076           vp9_setup_pre_planes(xd, ref, scaled_ref_frame[ref], mi_row, mi_col,
4077                                NULL);
4078         }
4079       }
4080
4081       this_rd_thresh = (ref_frame == LAST_FRAME)
4082                            ? rd_opt->threshes[segment_id][bsize][THR_LAST]
4083                            : rd_opt->threshes[segment_id][bsize][THR_ALTR];
4084       this_rd_thresh = (ref_frame == GOLDEN_FRAME)
4085                            ? rd_opt->threshes[segment_id][bsize][THR_GOLD]
4086                            : this_rd_thresh;
4087       for (i = 0; i < SWITCHABLE_FILTER_CONTEXTS; ++i)
4088         filter_cache[i] = INT64_MAX;
4089
4090       if (cm->interp_filter != BILINEAR) {
4091         tmp_best_filter = EIGHTTAP;
4092         if (x->source_variance < sf->disable_filter_search_var_thresh) {
4093           tmp_best_filter = EIGHTTAP;
4094         } else if (sf->adaptive_pred_interp_filter == 1 &&
4095                    ctx->pred_interp_filter < SWITCHABLE) {
4096           tmp_best_filter = ctx->pred_interp_filter;
4097         } else if (sf->adaptive_pred_interp_filter == 2) {
4098           tmp_best_filter = ctx->pred_interp_filter < SWITCHABLE
4099                                 ? ctx->pred_interp_filter
4100                                 : 0;
4101         } else {
4102           for (switchable_filter_index = 0;
4103                switchable_filter_index < SWITCHABLE_FILTERS;
4104                ++switchable_filter_index) {
4105             int newbest, rs;
4106             int64_t rs_rd;
4107             MB_MODE_INFO_EXT *mbmi_ext = x->mbmi_ext;
4108             mi->interp_filter = switchable_filter_index;
4109             tmp_rd = rd_pick_best_sub8x8_mode(
4110                 cpi, x, &mbmi_ext->ref_mvs[ref_frame][0], second_ref, best_yrd,
4111                 &rate, &rate_y, &distortion, &skippable, &total_sse,
4112                 (int)this_rd_thresh, seg_mvs, bsi, switchable_filter_index,
4113                 mi_row, mi_col);
4114
4115             if (tmp_rd == INT64_MAX) continue;
4116             rs = vp9_get_switchable_rate(cpi, xd);
4117             rs_rd = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, rs, 0);
4118             filter_cache[switchable_filter_index] = tmp_rd;
4119             filter_cache[SWITCHABLE_FILTERS] =
4120                 VPXMIN(filter_cache[SWITCHABLE_FILTERS], tmp_rd + rs_rd);
4121             if (cm->interp_filter == SWITCHABLE) tmp_rd += rs_rd;
4122
4123             mask_filter = VPXMAX(mask_filter, tmp_rd);
4124
4125             newbest = (tmp_rd < tmp_best_rd);
4126             if (newbest) {
4127               tmp_best_filter = mi->interp_filter;
4128               tmp_best_rd = tmp_rd;
4129             }
4130             if ((newbest && cm->interp_filter == SWITCHABLE) ||
4131                 (mi->interp_filter == cm->interp_filter &&
4132                  cm->interp_filter != SWITCHABLE)) {
4133               tmp_best_rdu = tmp_rd;
4134               tmp_best_rate = rate;
4135               tmp_best_ratey = rate_y;
4136               tmp_best_distortion = distortion;
4137               tmp_best_sse = total_sse;
4138               tmp_best_skippable = skippable;
4139               tmp_best_mbmode = *mi;
4140               for (i = 0; i < 4; i++) {
4141                 tmp_best_bmodes[i] = xd->mi[0]->bmi[i];
4142                 x->zcoeff_blk[TX_4X4][i] = !x->plane[0].eobs[i];
4143                 x->sum_y_eobs[TX_4X4] += x->plane[0].eobs[i];
4144               }
4145               pred_exists = 1;
4146               if (switchable_filter_index == 0 && sf->use_rd_breakout &&
4147                   best_rd < INT64_MAX) {
4148                 if (tmp_best_rdu / 2 > best_rd) {
4149                   // skip searching the other filters if the first is
4150                   // already substantially larger than the best so far
4151                   tmp_best_filter = mi->interp_filter;
4152                   tmp_best_rdu = INT64_MAX;
4153                   break;
4154                 }
4155               }
4156             }
4157           }  // switchable_filter_index loop
4158         }
4159       }
4160
4161       if (tmp_best_rdu == INT64_MAX && pred_exists) continue;
4162
4163       mi->interp_filter = (cm->interp_filter == SWITCHABLE ? tmp_best_filter
4164                                                            : cm->interp_filter);
4165       if (!pred_exists) {
4166         // Handles the special case when a filter that is not in the
4167         // switchable list (bilinear, 6-tap) is indicated at the frame level
4168         tmp_rd = rd_pick_best_sub8x8_mode(
4169             cpi, x, &x->mbmi_ext->ref_mvs[ref_frame][0], second_ref, best_yrd,
4170             &rate, &rate_y, &distortion, &skippable, &total_sse,
4171             (int)this_rd_thresh, seg_mvs, bsi, 0, mi_row, mi_col);
4172         if (tmp_rd == INT64_MAX) continue;
4173       } else {
4174         total_sse = tmp_best_sse;
4175         rate = tmp_best_rate;
4176         rate_y = tmp_best_ratey;
4177         distortion = tmp_best_distortion;
4178         skippable = tmp_best_skippable;
4179         *mi = tmp_best_mbmode;
4180         for (i = 0; i < 4; i++) xd->mi[0]->bmi[i] = tmp_best_bmodes[i];
4181       }
4182
4183       rate2 += rate;
4184       distortion2 += distortion;
4185
4186       if (cm->interp_filter == SWITCHABLE)
4187         rate2 += vp9_get_switchable_rate(cpi, xd);
4188
4189       if (!mode_excluded)
4190         mode_excluded = comp_pred ? cm->reference_mode == SINGLE_REFERENCE
4191                                   : cm->reference_mode == COMPOUND_REFERENCE;
4192
4193       compmode_cost = vp9_cost_bit(comp_mode_p, comp_pred);
4194
4195       tmp_best_rdu =
4196           best_rd - VPXMIN(RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, rate2, distortion2),
4197                            RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, 0, total_sse));
4198
4199       if (tmp_best_rdu > 0) {
4200         // If even the 'Y' rd value of split is higher than best so far
4201         // then dont bother looking at UV
4202         vp9_build_inter_predictors_sbuv(&x->e_mbd, mi_row, mi_col, BLOCK_8X8);
4203         memset(x->skip_txfm, SKIP_TXFM_NONE, sizeof(x->skip_txfm));
4204         if (!super_block_uvrd(cpi, x, &rate_uv, &distortion_uv, &uv_skippable,
4205                               &uv_sse, BLOCK_8X8, tmp_best_rdu)) {
4206           for (ref = 0; ref < 2; ++ref) {
4207             if (scaled_ref_frame[ref]) {
4208               int i;
4209               for (i = 0; i < MAX_MB_PLANE; ++i)
4210                 xd->plane[i].pre[ref] = backup_yv12[ref][i];
4211             }
4212           }
4213           continue;
4214         }
4215
4216         rate2 += rate_uv;
4217         distortion2 += distortion_uv;
4218         skippable = skippable && uv_skippable;
4219         total_sse += uv_sse;
4220       }
4221
4222       for (ref = 0; ref < 2; ++ref) {
4223         if (scaled_ref_frame[ref]) {
4224           // Restore the prediction frame pointers to their unscaled versions.
4225           int i;
4226           for (i = 0; i < MAX_MB_PLANE; ++i)
4227             xd->plane[i].pre[ref] = backup_yv12[ref][i];
4228         }
4229       }
4230     }
4231
4232     if (cm->reference_mode == REFERENCE_MODE_SELECT) rate2 += compmode_cost;
4233
4234     // Estimate the reference frame signaling cost and add it
4235     // to the rolling cost variable.
4236     if (second_ref_frame > INTRA_FRAME) {
4237       rate2 += ref_costs_comp[ref_frame];
4238     } else {
4239       rate2 += ref_costs_single[ref_frame];
4240     }
4241
4242     if (!disable_skip) {
4243       const vpx_prob skip_prob = vp9_get_skip_prob(cm, xd);
4244       const int skip_cost0 = vp9_cost_bit(skip_prob, 0);
4245       const int skip_cost1 = vp9_cost_bit(skip_prob, 1);
4246
4247       // Skip is never coded at the segment level for sub8x8 blocks and instead
4248       // always coded in the bitstream at the mode info level.
4249       if (ref_frame != INTRA_FRAME && !xd->lossless) {
4250         if (RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, rate_y + rate_uv + skip_cost0,
4251                    distortion2) <
4252             RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, skip_cost1, total_sse)) {
4253           // Add in the cost of the no skip flag.
4254           rate2 += skip_cost0;
4255         } else {
4256           // FIXME(rbultje) make this work for splitmv also
4257           rate2 += skip_cost1;
4258           distortion2 = total_sse;
4259           assert(total_sse >= 0);
4260           rate2 -= (rate_y + rate_uv);
4261           rate_y = 0;
4262           rate_uv = 0;
4263           this_skip2 = 1;
4264         }
4265       } else {
4266         // Add in the cost of the no skip flag.
4267         rate2 += skip_cost0;
4268       }
4269
4270       // Calculate the final RD estimate for this mode.
4271       this_rd = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, rate2, distortion2);
4272     }
4273
4274     if (!disable_skip && ref_frame == INTRA_FRAME) {
4275       for (i = 0; i < REFERENCE_MODES; ++i)
4276         best_pred_rd[i] = VPXMIN(best_pred_rd[i], this_rd);
4277       for (i = 0; i < SWITCHABLE_FILTER_CONTEXTS; i++)
4278         best_filter_rd[i] = VPXMIN(best_filter_rd[i], this_rd);
4279     }
4280
4281     // Did this mode help.. i.e. is it the new best mode
4282     if (this_rd < best_rd || x->skip) {
4283       if (!mode_excluded) {
4284         int max_plane = MAX_MB_PLANE;
4285         // Note index of best mode so far
4286         best_ref_index = ref_index;
4287
4288         if (ref_frame == INTRA_FRAME) {
4289           /* required for left and above block mv */
4290           mi->mv[0].as_int = 0;
4291           max_plane = 1;
4292           // Initialize interp_filter here so we do not have to check for
4293           // inter block modes in get_pred_context_switchable_interp()
4294           mi->interp_filter = SWITCHABLE_FILTERS;
4295         }
4296
4297         rd_cost->rate = rate2;
4298         rd_cost->dist = distortion2;
4299         rd_cost->rdcost = this_rd;
4300         best_rd = this_rd;
4301         best_yrd =
4302             best_rd - RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, rate_uv, distortion_uv);
4303         best_mbmode = *mi;
4304         best_skip2 = this_skip2;
4305         if (!x->select_tx_size) swap_block_ptr(x, ctx, 1, 0, 0, max_plane);
4306         memcpy(ctx->zcoeff_blk, x->zcoeff_blk[TX_4X4],
4307                sizeof(ctx->zcoeff_blk[0]) * ctx->num_4x4_blk);
4308         ctx->sum_y_eobs = x->sum_y_eobs[TX_4X4];
4309
4310         for (i = 0; i < 4; i++) best_bmodes[i] = xd->mi[0]->bmi[i];
4311
4312         // TODO(debargha): enhance this test with a better distortion prediction
4313         // based on qp, activity mask and history
4314         if ((sf->mode_search_skip_flags & FLAG_EARLY_TERMINATE) &&
4315             (ref_index > MIN_EARLY_TERM_INDEX)) {
4316           int qstep = xd->plane[0].dequant[1];
4317           // TODO(debargha): Enhance this by specializing for each mode_index
4318           int scale = 4;
4319 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
4320           if (xd->cur_buf->flags & YV12_FLAG_HIGHBITDEPTH) {
4321             qstep >>= (xd->bd - 8);
4322           }
4323 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
4324           if (x->source_variance < UINT_MAX) {
4325             const int var_adjust = (x->source_variance < 16);
4326             scale -= var_adjust;
4327           }
4328           if (ref_frame > INTRA_FRAME && distortion2 * scale < qstep * qstep) {
4329             early_term = 1;
4330           }
4331         }
4332       }
4333     }
4334
4335     /* keep record of best compound/single-only prediction */
4336     if (!disable_skip && ref_frame != INTRA_FRAME) {
4337       int64_t single_rd, hybrid_rd, single_rate, hybrid_rate;
4338
4339       if (cm->reference_mode == REFERENCE_MODE_SELECT) {
4340         single_rate = rate2 - compmode_cost;
4341         hybrid_rate = rate2;
4342       } else {
4343         single_rate = rate2;
4344         hybrid_rate = rate2 + compmode_cost;
4345       }
4346
4347       single_rd = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, single_rate, distortion2);
4348       hybrid_rd = RDCOST(x->rdmult, x->rddiv, hybrid_rate, distortion2);
4349
4350       if (!comp_pred && single_rd < best_pred_rd[SINGLE_REFERENCE])
4351         best_pred_rd[SINGLE_REFERENCE] = single_rd;
4352       else if (comp_pred && single_rd < best_pred_rd[COMPOUND_REFERENCE])
4353         best_pred_rd[COMPOUND_REFERENCE] = single_rd;
4354
4355       if (hybrid_rd < best_pred_rd[REFERENCE_MODE_SELECT])
4356         best_pred_rd[REFERENCE_MODE_SELECT] = hybrid_rd;
4357     }
4358
4359     /* keep record of best filter type */
4360     if (!mode_excluded && !disable_skip && ref_frame != INTRA_FRAME &&
4361         cm->interp_filter != BILINEAR) {
4362       int64_t ref =
4363           filter_cache[cm->interp_filter == SWITCHABLE ? SWITCHABLE_FILTERS
4364                                                        : cm->interp_filter];
4365       int64_t adj_rd;
4366       for (i = 0; i < SWITCHABLE_FILTER_CONTEXTS; i++) {
4367         if (ref == INT64_MAX)
4368           adj_rd = 0;
4369         else if (filter_cache[i] == INT64_MAX)
4370           // when early termination is triggered, the encoder does not have
4371           // access to the rate-distortion cost. it only knows that the cost
4372           // should be above the maximum valid value. hence it takes the known
4373           // maximum plus an arbitrary constant as the rate-distortion cost.
4374           adj_rd = mask_filter - ref + 10;
4375         else
4376           adj_rd = filter_cache[i] - ref;
4377
4378         adj_rd += this_rd;
4379         best_filter_rd[i] = VPXMIN(best_filter_rd[i], adj_rd);
4380       }
4381     }
4382
4383     if (early_term) break;
4384
4385     if (x->skip && !comp_pred) break;
4386   }
4387
4388   if (best_rd >= best_rd_so_far) {
4389     rd_cost->rate = INT_MAX;
4390     rd_cost->rdcost = INT64_MAX;
4391     return;
4392   }
4393
4394   // If we used an estimate for the uv intra rd in the loop above...
4395   if (sf->use_uv_intra_rd_estimate) {
4396     // Do Intra UV best rd mode selection if best mode choice above was intra.
4397     if (best_mbmode.ref_frame[0] == INTRA_FRAME) {
4398       *mi = best_mbmode;
4399       rd_pick_intra_sbuv_mode(cpi, x, ctx, &rate_uv_intra, &rate_uv_tokenonly,
4400                               &dist_uv, &skip_uv, BLOCK_8X8, TX_4X4);
4401     }
4402   }
4403
4404   if (best_rd == INT64_MAX) {
4405     rd_cost->rate = INT_MAX;
4406     rd_cost->dist = INT64_MAX;
4407     rd_cost->rdcost = INT64_MAX;
4408     return;
4409   }
4410
4411   assert((cm->interp_filter == SWITCHABLE) ||
4412          (cm->interp_filter == best_mbmode.interp_filter) ||
4413          !is_inter_block(&best_mbmode));
4414
4415   vp9_update_rd_thresh_fact(tile_data->thresh_freq_fact, sf->adaptive_rd_thresh,
4416                             bsize, best_ref_index);
4417
4418   // macroblock modes
4419   *mi = best_mbmode;
4420   x->skip |= best_skip2;
4421   if (!is_inter_block(&best_mbmode)) {
4422     for (i = 0; i < 4; i++) xd->mi[0]->bmi[i].as_mode = best_bmodes[i].as_mode;
4423   } else {
4424     for (i = 0; i < 4; ++i)
4425       memcpy(&xd->mi[0]->bmi[i], &best_bmodes[i], sizeof(b_mode_info));
4426
4427     mi->mv[0].as_int = xd->mi[0]->bmi[3].as_mv[0].as_int;
4428     mi->mv[1].as_int = xd->mi[0]->bmi[3].as_mv[1].as_int;
4429   }
4430
4431   for (i = 0; i < REFERENCE_MODES; ++i) {
4432     if (best_pred_rd[i] == INT64_MAX)
4433       best_pred_diff[i] = INT_MIN;
4434     else
4435       best_pred_diff[i] = best_rd - best_pred_rd[i];
4436   }
4437
4438   if (!x->skip) {
4439     for (i = 0; i < SWITCHABLE_FILTER_CONTEXTS; i++) {
4440       if (best_filter_rd[i] == INT64_MAX)
4441         best_filter_diff[i] = 0;
4442       else
4443         best_filter_diff[i] = best_rd - best_filter_rd[i];
4444     }
4445     if (cm->interp_filter == SWITCHABLE)
4446       assert(best_filter_diff[SWITCHABLE_FILTERS] == 0);
4447   } else {
4448     vp9_zero(best_filter_diff);
4449   }
4450
4451   store_coding_context(x, ctx, best_ref_index, best_pred_diff, best_filter_diff,
4452                        0);
4453 }