]> granicus.if.org Git - libvpx/blob - vp9/encoder/vp9_speed_features.h
b9a506f4f1c7e84e90fa75cddf09ac7899511da5
[libvpx] / vp9 / encoder / vp9_speed_features.h
1 /*
2  *  Copyright (c) 2010 The WebM project authors. All Rights Reserved.
3  *
4  *  Use of this source code is governed by a BSD-style license
5  *  that can be found in the LICENSE file in the root of the source
6  *  tree. An additional intellectual property rights grant can be found
7  *  in the file PATENTS.  All contributing project authors may
8  *  be found in the AUTHORS file in the root of the source tree.
9  */
10
11 #ifndef VP9_ENCODER_VP9_SPEED_FEATURES_H_
12 #define VP9_ENCODER_VP9_SPEED_FEATURES_H_
13
14 #include "vp9/common/vp9_enums.h"
15
16 #ifdef __cplusplus
17 extern "C" {
18 #endif
19
20 enum {
21   INTRA_ALL       = (1 << DC_PRED) |
22                     (1 << V_PRED) | (1 << H_PRED) |
23                     (1 << D45_PRED) | (1 << D135_PRED) |
24                     (1 << D117_PRED) | (1 << D153_PRED) |
25                     (1 << D207_PRED) | (1 << D63_PRED) |
26                     (1 << TM_PRED),
27   INTRA_DC        = (1 << DC_PRED),
28   INTRA_DC_TM     = (1 << DC_PRED) | (1 << TM_PRED),
29   INTRA_DC_H_V    = (1 << DC_PRED) | (1 << V_PRED) | (1 << H_PRED),
30   INTRA_DC_TM_H_V = (1 << DC_PRED) | (1 << TM_PRED) | (1 << V_PRED) |
31                     (1 << H_PRED)
32 };
33
34 enum {
35   INTER_ALL = (1 << NEARESTMV) | (1 << NEARMV) | (1 << ZEROMV) | (1 << NEWMV),
36   INTER_NEAREST = (1 << NEARESTMV),
37   INTER_NEAREST_NEW = (1 << NEARESTMV) | (1 << NEWMV),
38   INTER_NEAREST_ZERO = (1 << NEARESTMV) | (1 << ZEROMV),
39   INTER_NEAREST_NEW_ZERO = (1 << NEARESTMV) | (1 << ZEROMV) | (1 << NEWMV),
40   INTER_NEAREST_NEAR_NEW = (1 << NEARESTMV) | (1 << NEARMV) | (1 << NEWMV),
41   INTER_NEAREST_NEAR_ZERO = (1 << NEARESTMV) | (1 << NEARMV) | (1 << ZEROMV),
42 };
43
44 enum {
45   DISABLE_ALL_INTER_SPLIT   = (1 << THR_COMP_GA) |
46                               (1 << THR_COMP_LA) |
47                               (1 << THR_ALTR) |
48                               (1 << THR_GOLD) |
49                               (1 << THR_LAST),
50
51   DISABLE_ALL_SPLIT         = (1 << THR_INTRA) | DISABLE_ALL_INTER_SPLIT,
52
53   DISABLE_COMPOUND_SPLIT    = (1 << THR_COMP_GA) | (1 << THR_COMP_LA),
54
55   LAST_AND_INTRA_SPLIT_ONLY = (1 << THR_COMP_GA) |
56                               (1 << THR_COMP_LA) |
57                               (1 << THR_ALTR) |
58                               (1 << THR_GOLD)
59 };
60
61 typedef enum {
62   DIAMOND = 0,
63   NSTEP = 1,
64   HEX = 2,
65   BIGDIA = 3,
66   SQUARE = 4,
67   FAST_HEX = 5,
68   FAST_DIAMOND = 6
69 } SEARCH_METHODS;
70
71 typedef enum {
72   // No recode.
73   DISALLOW_RECODE = 0,
74   // Allow recode for KF and exceeding maximum frame bandwidth.
75   ALLOW_RECODE_KFMAXBW = 1,
76   // Allow recode only for KF/ARF/GF frames.
77   ALLOW_RECODE_KFARFGF = 2,
78   // Allow recode for all frames based on bitrate constraints.
79   ALLOW_RECODE = 3,
80 } RECODE_LOOP_TYPE;
81
82 typedef enum {
83   SUBPEL_TREE = 0,
84   SUBPEL_TREE_PRUNED = 1,           // Prunes 1/2-pel searches
85   SUBPEL_TREE_PRUNED_MORE = 2,      // Prunes 1/2-pel searches more aggressively
86   SUBPEL_TREE_PRUNED_EVENMORE = 3,  // Prunes 1/2- and 1/4-pel searches
87   // Other methods to come
88 } SUBPEL_SEARCH_METHODS;
89
90 typedef enum {
91   NO_MOTION_THRESHOLD = 0,
92   LOW_MOTION_THRESHOLD = 7
93 } MOTION_THRESHOLD;
94
95 typedef enum {
96   USE_FULL_RD = 0,
97   USE_LARGESTALL,
98   USE_TX_8X8
99 } TX_SIZE_SEARCH_METHOD;
100
101 typedef enum {
102   NOT_IN_USE = 0,
103   RELAXED_NEIGHBORING_MIN_MAX = 1,
104   CONSTRAIN_NEIGHBORING_MIN_MAX = 2,
105   STRICT_NEIGHBORING_MIN_MAX = 3
106 } AUTO_MIN_MAX_MODE;
107
108 typedef enum {
109   // Try the full image with different values.
110   LPF_PICK_FROM_FULL_IMAGE,
111   // Try a small portion of the image with different values.
112   LPF_PICK_FROM_SUBIMAGE,
113   // Estimate the level based on quantizer and frame type
114   LPF_PICK_FROM_Q,
115   // Pick 0 to disable LPF if LPF was enabled last frame
116   LPF_PICK_MINIMAL_LPF
117 } LPF_PICK_METHOD;
118
119 typedef enum {
120   // Terminate search early based on distortion so far compared to
121   // qp step, distortion in the neighborhood of the frame, etc.
122   FLAG_EARLY_TERMINATE = 1 << 0,
123
124   // Skips comp inter modes if the best so far is an intra mode.
125   FLAG_SKIP_COMP_BESTINTRA = 1 << 1,
126
127   // Skips oblique intra modes if the best so far is an inter mode.
128   FLAG_SKIP_INTRA_BESTINTER = 1 << 3,
129
130   // Skips oblique intra modes  at angles 27, 63, 117, 153 if the best
131   // intra so far is not one of the neighboring directions.
132   FLAG_SKIP_INTRA_DIRMISMATCH = 1 << 4,
133
134   // Skips intra modes other than DC_PRED if the source variance is small
135   FLAG_SKIP_INTRA_LOWVAR = 1 << 5,
136 } MODE_SEARCH_SKIP_LOGIC;
137
138 typedef enum {
139   FLAG_SKIP_EIGHTTAP = 1 << EIGHTTAP,
140   FLAG_SKIP_EIGHTTAP_SMOOTH = 1 << EIGHTTAP_SMOOTH,
141   FLAG_SKIP_EIGHTTAP_SHARP = 1 << EIGHTTAP_SHARP,
142 } INTERP_FILTER_MASK;
143
144 typedef enum {
145   // Search partitions using RD/NONRD criterion
146   SEARCH_PARTITION,
147
148   // Always use a fixed size partition
149   FIXED_PARTITION,
150
151   REFERENCE_PARTITION,
152
153   // Use an arbitrary partitioning scheme based on source variance within
154   // a 64X64 SB
155   VAR_BASED_PARTITION,
156
157   // Use non-fixed partitions based on source variance
158   SOURCE_VAR_BASED_PARTITION
159 } PARTITION_SEARCH_TYPE;
160
161 typedef enum {
162   // Does a dry run to see if any of the contexts need to be updated or not,
163   // before the final run.
164   TWO_LOOP = 0,
165
166   // No dry run, also only half the coef contexts and bands are updated.
167   // The rest are not updated at all.
168   ONE_LOOP_REDUCED = 1
169 } FAST_COEFF_UPDATE;
170
171 typedef struct MV_SPEED_FEATURES {
172   // Motion search method (Diamond, NSTEP, Hex, Big Diamond, Square, etc).
173   SEARCH_METHODS search_method;
174
175   // This parameter controls which step in the n-step process we start at.
176   // It's changed adaptively based on circumstances.
177   int reduce_first_step_size;
178
179   // If this is set to 1, we limit the motion search range to 2 times the
180   // largest motion vector found in the last frame.
181   int auto_mv_step_size;
182
183   // Subpel_search_method can only be subpel_tree which does a subpixel
184   // logarithmic search that keeps stepping at 1/2 pixel units until
185   // you stop getting a gain, and then goes on to 1/4 and repeats
186   // the same process. Along the way it skips many diagonals.
187   SUBPEL_SEARCH_METHODS subpel_search_method;
188
189   // Maximum number of steps in logarithmic subpel search before giving up.
190   int subpel_iters_per_step;
191
192   // Control when to stop subpel search
193   int subpel_force_stop;
194
195   // This variable sets the step_param used in full pel motion search.
196   int fullpel_search_step_param;
197 } MV_SPEED_FEATURES;
198
199 typedef struct SPEED_FEATURES {
200   MV_SPEED_FEATURES mv;
201
202   // Frame level coding parameter update
203   int frame_parameter_update;
204
205   RECODE_LOOP_TYPE recode_loop;
206
207   // Trellis (dynamic programming) optimization of quantized values (+1, 0).
208   int optimize_coefficients;
209
210   // Always set to 0. If on it enables 0 cost background transmission
211   // (except for the initial transmission of the segmentation). The feature is
212   // disabled because the addition of very large block sizes make the
213   // backgrounds very to cheap to encode, and the segmentation we have
214   // adds overhead.
215   int static_segmentation;
216
217   // If 1 we iterate finding a best reference for 2 ref frames together - via
218   // a log search that iterates 4 times (check around mv for last for best
219   // error of combined predictor then check around mv for alt). If 0 we
220   // we just use the best motion vector found for each frame by itself.
221   BLOCK_SIZE comp_inter_joint_search_thresh;
222
223   // This variable is used to cap the maximum number of times we skip testing a
224   // mode to be evaluated. A high value means we will be faster.
225   int adaptive_rd_thresh;
226
227   // Enables skipping the reconstruction step (idct, recon) in the
228   // intermediate steps assuming the last frame didn't have too many intra
229   // blocks and the q is less than a threshold.
230   int skip_encode_sb;
231   int skip_encode_frame;
232   // Speed feature to allow or disallow skipping of recode at block
233   // level within a frame.
234   int allow_skip_recode;
235
236   // Coefficient probability model approximation step size
237   int coeff_prob_appx_step;
238
239   // The threshold is to determine how slow the motino is, it is used when
240   // use_lastframe_partitioning is set to LAST_FRAME_PARTITION_LOW_MOTION
241   MOTION_THRESHOLD lf_motion_threshold;
242
243   // Determine which method we use to determine transform size. We can choose
244   // between options like full rd, largest for prediction size, largest
245   // for intra and model coefs for the rest.
246   TX_SIZE_SEARCH_METHOD tx_size_search_method;
247
248   // Low precision 32x32 fdct keeps everything in 16 bits and thus is less
249   // precise but significantly faster than the non lp version.
250   int use_lp32x32fdct;
251
252   // After looking at the first set of modes (set by index here), skip
253   // checking modes for reference frames that don't match the reference frame
254   // of the best so far.
255   int mode_skip_start;
256
257   // TODO(JBB): Remove this.
258   int reference_masking;
259
260   PARTITION_SEARCH_TYPE partition_search_type;
261
262   // Used if partition_search_type = FIXED_SIZE_PARTITION
263   BLOCK_SIZE always_this_block_size;
264
265   // Skip rectangular partition test when partition type none gives better
266   // rd than partition type split.
267   int less_rectangular_check;
268
269   // Disable testing non square partitions. (eg 16x32)
270   int use_square_partition_only;
271
272   // Sets min and max partition sizes for this 64x64 region based on the
273   // same 64x64 in last encoded frame, and the left and above neighbor.
274   AUTO_MIN_MAX_MODE auto_min_max_partition_size;
275
276   // Min and max partition size we enable (block_size) as per auto
277   // min max, but also used by adjust partitioning, and pick_partitioning.
278   BLOCK_SIZE default_min_partition_size;
279   BLOCK_SIZE default_max_partition_size;
280
281   // Whether or not we allow partitions one smaller or one greater than the last
282   // frame's partitioning. Only used if use_lastframe_partitioning is set.
283   int adjust_partitioning_from_last_frame;
284
285   // How frequently we re do the partitioning from scratch. Only used if
286   // use_lastframe_partitioning is set.
287   int last_partitioning_redo_frequency;
288
289   // Disables sub 8x8 blocksizes in different scenarios: Choices are to disable
290   // it always, to allow it for only Last frame and Intra, disable it for all
291   // inter modes or to enable it always.
292   int disable_split_mask;
293
294   // TODO(jingning): combine the related motion search speed features
295   // This allows us to use motion search at other sizes as a starting
296   // point for this motion search and limits the search range around it.
297   int adaptive_motion_search;
298
299   int schedule_mode_search;
300
301   // Allows sub 8x8 modes to use the prediction filter that was determined
302   // best for 8x8 mode. If set to 0 we always re check all the filters for
303   // sizes less than 8x8, 1 means we check all filter modes if no 8x8 filter
304   // was selected, and 2 means we use 8 tap if no 8x8 filter mode was selected.
305   int adaptive_pred_interp_filter;
306
307   // Adaptive prediction mode search
308   int adaptive_mode_search;
309
310   // Chessboard pattern prediction filter type search
311   int cb_pred_filter_search;
312
313   int cb_partition_search;
314
315   int motion_field_mode_search;
316
317   int alt_ref_search_fp;
318
319   // Fast quantization process path
320   int use_quant_fp;
321
322   // Use finer quantizer in every other few frames that run variable block
323   // partition type search.
324   int force_frame_boost;
325
326   // Maximally allowed base quantization index fluctuation.
327   int max_delta_qindex;
328
329   // Implements various heuristics to skip searching modes
330   // The heuristics selected are based on  flags
331   // defined in the MODE_SEARCH_SKIP_HEURISTICS enum
332   unsigned int mode_search_skip_flags;
333
334   // A source variance threshold below which filter search is disabled
335   // Choose a very large value (UINT_MAX) to use 8-tap always
336   unsigned int disable_filter_search_var_thresh;
337
338   // These bit masks allow you to enable or disable intra modes for each
339   // transform size separately.
340   int intra_y_mode_mask[TX_SIZES];
341   int intra_uv_mode_mask[TX_SIZES];
342
343   // These bit masks allow you to enable or disable intra modes for each
344   // prediction block size separately.
345   int intra_y_mode_bsize_mask[BLOCK_SIZES];
346
347   // This variable enables an early break out of mode testing if the model for
348   // rd built from the prediction signal indicates a value that's much
349   // higher than the best rd we've seen so far.
350   int use_rd_breakout;
351
352   // This enables us to use an estimate for intra rd based on dc mode rather
353   // than choosing an actual uv mode in the stage of encoding before the actual
354   // final encode.
355   int use_uv_intra_rd_estimate;
356
357   // This feature controls how the loop filter level is determined.
358   LPF_PICK_METHOD lpf_pick;
359
360   // This feature limits the number of coefficients updates we actually do
361   // by only looking at counts from 1/2 the bands.
362   FAST_COEFF_UPDATE use_fast_coef_updates;
363
364   // This flag controls the use of non-RD mode decision.
365   int use_nonrd_pick_mode;
366
367   // A binary mask indicating if NEARESTMV, NEARMV, ZEROMV, NEWMV
368   // modes are used in order from LSB to MSB for each BLOCK_SIZE.
369   int inter_mode_mask[BLOCK_SIZES];
370
371   // This feature controls whether we do the expensive context update and
372   // calculation in the rd coefficient costing loop.
373   int use_fast_coef_costing;
374
375   // This feature controls the tolerence vs target used in deciding whether to
376   // recode a frame. It has no meaning if recode is disabled.
377   int recode_tolerance;
378
379   // This variable controls the maximum block size where intra blocks can be
380   // used in inter frames.
381   // TODO(aconverse): Fold this into one of the other many mode skips
382   BLOCK_SIZE max_intra_bsize;
383
384   // The frequency that we check if SOURCE_VAR_BASED_PARTITION or
385   // FIXED_PARTITION search type should be used.
386   int search_type_check_frequency;
387
388   // When partition is pre-set, the inter prediction result from pick_inter_mode
389   // can be reused in final block encoding process. It is enabled only for real-
390   // time mode speed 6.
391   int reuse_inter_pred_sby;
392
393   // This variable sets the encode_breakout threshold. Currently, it is only
394   // enabled in real time mode.
395   int encode_breakout_thresh;
396
397   // default interp filter choice
398   INTERP_FILTER default_interp_filter;
399
400   // Early termination in transform size search, which only applies while
401   // tx_size_search_method is USE_FULL_RD.
402   int tx_size_search_breakout;
403
404   // adaptive interp_filter search to allow skip of certain filter types.
405   int adaptive_interp_filter_search;
406
407   // mask for skip evaluation of certain interp_filter type.
408   INTERP_FILTER_MASK interp_filter_search_mask;
409
410   // Partition search early breakout thresholds.
411   int64_t partition_search_breakout_dist_thr;
412   int partition_search_breakout_rate_thr;
413
414   // Allow skipping partition search for still image frame
415   int allow_partition_search_skip;
416 } SPEED_FEATURES;
417
418 struct VP9_COMP;
419
420 void vp9_set_speed_features_framesize_independent(struct VP9_COMP *cpi);
421 void vp9_set_speed_features_framesize_dependent(struct VP9_COMP *cpi);
422
423 #ifdef __cplusplus
424 }  // extern "C"
425 #endif
426
427 #endif  // VP9_ENCODER_VP9_SPEED_FEATURES_H_