]> granicus.if.org Git - libvpx/blob - vp9/encoder/vp9_speed_features.h
Merge "Fix the decoder seg fault when frame is corrupted."
[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) | (1 << V_PRED) | (1 << H_PRED) | (1 << D45_PRED) |
22               (1 << D135_PRED) | (1 << D117_PRED) | (1 << D153_PRED) |
23               (1 << D207_PRED) | (1 << D63_PRED) | (1 << TM_PRED),
24   INTRA_DC = (1 << DC_PRED),
25   INTRA_DC_TM = (1 << DC_PRED) | (1 << TM_PRED),
26   INTRA_DC_H_V = (1 << DC_PRED) | (1 << V_PRED) | (1 << H_PRED),
27   INTRA_DC_TM_H_V =
28       (1 << DC_PRED) | (1 << TM_PRED) | (1 << V_PRED) | (1 << H_PRED)
29 };
30
31 enum {
32   INTER_ALL = (1 << NEARESTMV) | (1 << NEARMV) | (1 << ZEROMV) | (1 << NEWMV),
33   INTER_NEAREST = (1 << NEARESTMV),
34   INTER_NEAREST_NEW = (1 << NEARESTMV) | (1 << NEWMV),
35   INTER_NEAREST_ZERO = (1 << NEARESTMV) | (1 << ZEROMV),
36   INTER_NEAREST_NEW_ZERO = (1 << NEARESTMV) | (1 << ZEROMV) | (1 << NEWMV),
37   INTER_NEAREST_NEAR_NEW = (1 << NEARESTMV) | (1 << NEARMV) | (1 << NEWMV),
38   INTER_NEAREST_NEAR_ZERO = (1 << NEARESTMV) | (1 << NEARMV) | (1 << ZEROMV),
39 };
40
41 enum {
42   DISABLE_ALL_INTER_SPLIT = (1 << THR_COMP_GA) | (1 << THR_COMP_LA) |
43                             (1 << THR_ALTR) | (1 << THR_GOLD) | (1 << THR_LAST),
44
45   DISABLE_ALL_SPLIT = (1 << THR_INTRA) | DISABLE_ALL_INTER_SPLIT,
46
47   DISABLE_COMPOUND_SPLIT = (1 << THR_COMP_GA) | (1 << THR_COMP_LA),
48
49   LAST_AND_INTRA_SPLIT_ONLY = (1 << THR_COMP_GA) | (1 << THR_COMP_LA) |
50                               (1 << THR_ALTR) | (1 << THR_GOLD)
51 };
52
53 typedef enum {
54   DIAMOND = 0,
55   NSTEP = 1,
56   HEX = 2,
57   BIGDIA = 3,
58   SQUARE = 4,
59   FAST_HEX = 5,
60   FAST_DIAMOND = 6
61 } SEARCH_METHODS;
62
63 typedef enum {
64   // No recode.
65   DISALLOW_RECODE = 0,
66   // Allow recode for KF and exceeding maximum frame bandwidth.
67   ALLOW_RECODE_KFMAXBW = 1,
68   // Allow recode only for KF/ARF/GF frames.
69   ALLOW_RECODE_KFARFGF = 2,
70   // Allow recode for ARF/GF/KF and first normal frame in each group.
71   ALLOW_RECODE_FIRST = 3,
72   // Allow recode for all frames based on bitrate constraints.
73   ALLOW_RECODE = 4,
74 } RECODE_LOOP_TYPE;
75
76 typedef enum {
77   SUBPEL_TREE = 0,
78   SUBPEL_TREE_PRUNED = 1,           // Prunes 1/2-pel searches
79   SUBPEL_TREE_PRUNED_MORE = 2,      // Prunes 1/2-pel searches more aggressively
80   SUBPEL_TREE_PRUNED_EVENMORE = 3,  // Prunes 1/2- and 1/4-pel searches
81   // Other methods to come
82 } SUBPEL_SEARCH_METHODS;
83
84 typedef enum {
85   NO_MOTION_THRESHOLD = 0,
86   LOW_MOTION_THRESHOLD = 7
87 } MOTION_THRESHOLD;
88
89 typedef enum {
90   USE_FULL_RD = 0,
91   USE_LARGESTALL,
92   USE_TX_8X8
93 } TX_SIZE_SEARCH_METHOD;
94
95 typedef enum {
96   NOT_IN_USE = 0,
97   RELAXED_NEIGHBORING_MIN_MAX = 1,
98   STRICT_NEIGHBORING_MIN_MAX = 2
99 } AUTO_MIN_MAX_MODE;
100
101 typedef enum {
102   // Try the full image with different values.
103   LPF_PICK_FROM_FULL_IMAGE,
104   // Try a small portion of the image with different values.
105   LPF_PICK_FROM_SUBIMAGE,
106   // Estimate the level based on quantizer and frame type
107   LPF_PICK_FROM_Q,
108   // Pick 0 to disable LPF if LPF was enabled last frame
109   LPF_PICK_MINIMAL_LPF
110 } LPF_PICK_METHOD;
111
112 typedef enum {
113   // Terminate search early based on distortion so far compared to
114   // qp step, distortion in the neighborhood of the frame, etc.
115   FLAG_EARLY_TERMINATE = 1 << 0,
116
117   // Skips comp inter modes if the best so far is an intra mode.
118   FLAG_SKIP_COMP_BESTINTRA = 1 << 1,
119
120   // Skips oblique intra modes if the best so far is an inter mode.
121   FLAG_SKIP_INTRA_BESTINTER = 1 << 3,
122
123   // Skips oblique intra modes  at angles 27, 63, 117, 153 if the best
124   // intra so far is not one of the neighboring directions.
125   FLAG_SKIP_INTRA_DIRMISMATCH = 1 << 4,
126
127   // Skips intra modes other than DC_PRED if the source variance is small
128   FLAG_SKIP_INTRA_LOWVAR = 1 << 5,
129 } MODE_SEARCH_SKIP_LOGIC;
130
131 typedef enum {
132   FLAG_SKIP_EIGHTTAP = 1 << EIGHTTAP,
133   FLAG_SKIP_EIGHTTAP_SMOOTH = 1 << EIGHTTAP_SMOOTH,
134   FLAG_SKIP_EIGHTTAP_SHARP = 1 << EIGHTTAP_SHARP,
135 } INTERP_FILTER_MASK;
136
137 typedef enum {
138   // Search partitions using RD/NONRD criterion
139   SEARCH_PARTITION,
140
141   // Always use a fixed size partition
142   FIXED_PARTITION,
143
144   REFERENCE_PARTITION,
145
146   // Use an arbitrary partitioning scheme based on source variance within
147   // a 64X64 SB
148   VAR_BASED_PARTITION,
149
150   // Use non-fixed partitions based on source variance
151   SOURCE_VAR_BASED_PARTITION
152 } PARTITION_SEARCH_TYPE;
153
154 typedef enum {
155   // Does a dry run to see if any of the contexts need to be updated or not,
156   // before the final run.
157   TWO_LOOP = 0,
158
159   // No dry run, also only half the coef contexts and bands are updated.
160   // The rest are not updated at all.
161   ONE_LOOP_REDUCED = 1
162 } FAST_COEFF_UPDATE;
163
164 typedef struct MV_SPEED_FEATURES {
165   // Motion search method (Diamond, NSTEP, Hex, Big Diamond, Square, etc).
166   SEARCH_METHODS search_method;
167
168   // This parameter controls which step in the n-step process we start at.
169   // It's changed adaptively based on circumstances.
170   int reduce_first_step_size;
171
172   // If this is set to 1, we limit the motion search range to 2 times the
173   // largest motion vector found in the last frame.
174   int auto_mv_step_size;
175
176   // Subpel_search_method can only be subpel_tree which does a subpixel
177   // logarithmic search that keeps stepping at 1/2 pixel units until
178   // you stop getting a gain, and then goes on to 1/4 and repeats
179   // the same process. Along the way it skips many diagonals.
180   SUBPEL_SEARCH_METHODS subpel_search_method;
181
182   // Maximum number of steps in logarithmic subpel search before giving up.
183   int subpel_iters_per_step;
184
185   // Control when to stop subpel search:
186   // 0: Full subpel search.
187   // 1: Stop at quarter pixel.
188   // 2: Stop at half pixel.
189   // 3: Stop at full pixel.
190   int subpel_force_stop;
191
192   // This variable sets the step_param used in full pel motion search.
193   int fullpel_search_step_param;
194 } MV_SPEED_FEATURES;
195
196 typedef struct PARTITION_SEARCH_BREAKOUT_THR {
197   int64_t dist;
198   int rate;
199 } PARTITION_SEARCH_BREAKOUT_THR;
200
201 #define MAX_MESH_STEP 4
202
203 typedef struct MESH_PATTERN {
204   int range;
205   int interval;
206 } MESH_PATTERN;
207
208 typedef struct SPEED_FEATURES {
209   MV_SPEED_FEATURES mv;
210
211   // Frame level coding parameter update
212   int frame_parameter_update;
213
214   RECODE_LOOP_TYPE recode_loop;
215
216   // Trellis (dynamic programming) optimization of quantized values (+1, 0).
217   int optimize_coefficients;
218
219   // Always set to 0. If on it enables 0 cost background transmission
220   // (except for the initial transmission of the segmentation). The feature is
221   // disabled because the addition of very large block sizes make the
222   // backgrounds very to cheap to encode, and the segmentation we have
223   // adds overhead.
224   int static_segmentation;
225
226   // If 1 we iterate finding a best reference for 2 ref frames together - via
227   // a log search that iterates 4 times (check around mv for last for best
228   // error of combined predictor then check around mv for alt). If 0 we
229   // we just use the best motion vector found for each frame by itself.
230   BLOCK_SIZE comp_inter_joint_search_thresh;
231
232   // This variable is used to cap the maximum number of times we skip testing a
233   // mode to be evaluated. A high value means we will be faster.
234   int adaptive_rd_thresh;
235
236   // Flag to use adaptive_rd_thresh when row-mt it enabled.
237   int adaptive_rd_thresh_row_mt;
238
239   // Enables skipping the reconstruction step (idct, recon) in the
240   // intermediate steps assuming the last frame didn't have too many intra
241   // blocks and the q is less than a threshold.
242   int skip_encode_sb;
243   int skip_encode_frame;
244   // Speed feature to allow or disallow skipping of recode at block
245   // level within a frame.
246   int allow_skip_recode;
247
248   // Coefficient probability model approximation step size
249   int coeff_prob_appx_step;
250
251   // Enable uniform quantizer followed by trellis coefficient optimization
252   int allow_quant_coeff_opt;
253   double quant_opt_thresh;
254
255   // Enable asymptotic closed-loop encoding decision for key frame and
256   // alternate reference frames.
257   int allow_acl;
258
259   // Use transform domain distortion. Use pixel domain distortion in speed 0
260   // and certain situations in higher speed to improve the RD model precision.
261   int allow_txfm_domain_distortion;
262   double tx_domain_thresh;
263
264   // The threshold is to determine how slow the motino is, it is used when
265   // use_lastframe_partitioning is set to LAST_FRAME_PARTITION_LOW_MOTION
266   MOTION_THRESHOLD lf_motion_threshold;
267
268   // Determine which method we use to determine transform size. We can choose
269   // between options like full rd, largest for prediction size, largest
270   // for intra and model coefs for the rest.
271   TX_SIZE_SEARCH_METHOD tx_size_search_method;
272
273   // Low precision 32x32 fdct keeps everything in 16 bits and thus is less
274   // precise but significantly faster than the non lp version.
275   int use_lp32x32fdct;
276
277   // After looking at the first set of modes (set by index here), skip
278   // checking modes for reference frames that don't match the reference frame
279   // of the best so far.
280   int mode_skip_start;
281
282   // TODO(JBB): Remove this.
283   int reference_masking;
284
285   PARTITION_SEARCH_TYPE partition_search_type;
286
287   // Used if partition_search_type = FIXED_SIZE_PARTITION
288   BLOCK_SIZE always_this_block_size;
289
290   // Skip rectangular partition test when partition type none gives better
291   // rd than partition type split.
292   int less_rectangular_check;
293
294   // Disable testing non square partitions. (eg 16x32)
295   int use_square_partition_only;
296   BLOCK_SIZE use_square_only_threshold;
297
298   // Sets min and max partition sizes for this 64x64 region based on the
299   // same 64x64 in last encoded frame, and the left and above neighbor.
300   AUTO_MIN_MAX_MODE auto_min_max_partition_size;
301   // Ensures the rd based auto partition search will always
302   // go down at least to the specified level.
303   BLOCK_SIZE rd_auto_partition_min_limit;
304
305   // Min and max partition size we enable (block_size) as per auto
306   // min max, but also used by adjust partitioning, and pick_partitioning.
307   BLOCK_SIZE default_min_partition_size;
308   BLOCK_SIZE default_max_partition_size;
309
310   // Whether or not we allow partitions one smaller or one greater than the last
311   // frame's partitioning. Only used if use_lastframe_partitioning is set.
312   int adjust_partitioning_from_last_frame;
313
314   // How frequently we re do the partitioning from scratch. Only used if
315   // use_lastframe_partitioning is set.
316   int last_partitioning_redo_frequency;
317
318   // Disables sub 8x8 blocksizes in different scenarios: Choices are to disable
319   // it always, to allow it for only Last frame and Intra, disable it for all
320   // inter modes or to enable it always.
321   int disable_split_mask;
322
323   // TODO(jingning): combine the related motion search speed features
324   // This allows us to use motion search at other sizes as a starting
325   // point for this motion search and limits the search range around it.
326   int adaptive_motion_search;
327
328   // Threshold for allowing exhaistive motion search.
329   int exhaustive_searches_thresh;
330
331   // Pattern to be used for any exhaustive mesh searches.
332   MESH_PATTERN mesh_patterns[MAX_MESH_STEP];
333
334   int schedule_mode_search;
335
336   // Allows sub 8x8 modes to use the prediction filter that was determined
337   // best for 8x8 mode. If set to 0 we always re check all the filters for
338   // sizes less than 8x8, 1 means we check all filter modes if no 8x8 filter
339   // was selected, and 2 means we use 8 tap if no 8x8 filter mode was selected.
340   int adaptive_pred_interp_filter;
341
342   // Adaptive prediction mode search
343   int adaptive_mode_search;
344
345   // Chessboard pattern prediction filter type search
346   int cb_pred_filter_search;
347
348   int cb_partition_search;
349
350   int motion_field_mode_search;
351
352   int alt_ref_search_fp;
353
354   // Fast quantization process path
355   int use_quant_fp;
356
357   // Use finer quantizer in every other few frames that run variable block
358   // partition type search.
359   int force_frame_boost;
360
361   // Maximally allowed base quantization index fluctuation.
362   int max_delta_qindex;
363
364   // Implements various heuristics to skip searching modes
365   // The heuristics selected are based on  flags
366   // defined in the MODE_SEARCH_SKIP_HEURISTICS enum
367   unsigned int mode_search_skip_flags;
368
369   // A source variance threshold below which filter search is disabled
370   // Choose a very large value (UINT_MAX) to use 8-tap always
371   unsigned int disable_filter_search_var_thresh;
372
373   // These bit masks allow you to enable or disable intra modes for each
374   // transform size separately.
375   int intra_y_mode_mask[TX_SIZES];
376   int intra_uv_mode_mask[TX_SIZES];
377
378   // These bit masks allow you to enable or disable intra modes for each
379   // prediction block size separately.
380   int intra_y_mode_bsize_mask[BLOCK_SIZES];
381
382   // This variable enables an early break out of mode testing if the model for
383   // rd built from the prediction signal indicates a value that's much
384   // higher than the best rd we've seen so far.
385   int use_rd_breakout;
386
387   // This enables us to use an estimate for intra rd based on dc mode rather
388   // than choosing an actual uv mode in the stage of encoding before the actual
389   // final encode.
390   int use_uv_intra_rd_estimate;
391
392   // This feature controls how the loop filter level is determined.
393   LPF_PICK_METHOD lpf_pick;
394
395   // This feature limits the number of coefficients updates we actually do
396   // by only looking at counts from 1/2 the bands.
397   FAST_COEFF_UPDATE use_fast_coef_updates;
398
399   // This flag controls the use of non-RD mode decision.
400   int use_nonrd_pick_mode;
401
402   // A binary mask indicating if NEARESTMV, NEARMV, ZEROMV, NEWMV
403   // modes are used in order from LSB to MSB for each BLOCK_SIZE.
404   int inter_mode_mask[BLOCK_SIZES];
405
406   // This feature controls whether we do the expensive context update and
407   // calculation in the rd coefficient costing loop.
408   int use_fast_coef_costing;
409
410   // This feature controls the tolerence vs target used in deciding whether to
411   // recode a frame. It has no meaning if recode is disabled.
412   int recode_tolerance_low;
413   int recode_tolerance_high;
414
415   // This variable controls the maximum block size where intra blocks can be
416   // used in inter frames.
417   // TODO(aconverse): Fold this into one of the other many mode skips
418   BLOCK_SIZE max_intra_bsize;
419
420   // The frequency that we check if SOURCE_VAR_BASED_PARTITION or
421   // FIXED_PARTITION search type should be used.
422   int search_type_check_frequency;
423
424   // When partition is pre-set, the inter prediction result from pick_inter_mode
425   // can be reused in final block encoding process. It is enabled only for real-
426   // time mode speed 6.
427   int reuse_inter_pred_sby;
428
429   // This variable sets the encode_breakout threshold. Currently, it is only
430   // enabled in real time mode.
431   int encode_breakout_thresh;
432
433   // default interp filter choice
434   INTERP_FILTER default_interp_filter;
435
436   // Early termination in transform size search, which only applies while
437   // tx_size_search_method is USE_FULL_RD.
438   int tx_size_search_breakout;
439
440   // adaptive interp_filter search to allow skip of certain filter types.
441   int adaptive_interp_filter_search;
442
443   // mask for skip evaluation of certain interp_filter type.
444   INTERP_FILTER_MASK interp_filter_search_mask;
445
446   // Partition search early breakout thresholds.
447   PARTITION_SEARCH_BREAKOUT_THR partition_search_breakout_thr;
448
449   // Machine-learning based partition search early termination
450   int ml_partition_search_early_termination;
451
452   // Allow skipping partition search for still image frame
453   int allow_partition_search_skip;
454
455   // Fast approximation of vp9_model_rd_from_var_lapndz
456   int simple_model_rd_from_var;
457
458   // Skip a number of expensive mode evaluations for blocks with zero source
459   // variance.
460   int short_circuit_flat_blocks;
461
462   // Skip a number of expensive mode evaluations for blocks with very low
463   // temporal variance. If the low temporal variance flag is set for a block,
464   // do the following:
465   // 1: Skip all golden modes and ALL INTRA for bsize >= 32x32.
466   // 2: Skip golden non-zeromv and newmv-last for bsize >= 16x16, skip ALL
467   // INTRA for bsize >= 32x32 and vert/horz INTRA for bsize 16x16, 16x32 and
468   // 32x16.
469   // 3: Same as (2), but also skip golden zeromv.
470   int short_circuit_low_temp_var;
471
472   // Limits the rd-threshold update for early exit for the newmv-last mode,
473   // for non-rd mode.
474   int limit_newmv_early_exit;
475
476   // Adds a bias against golden reference, for non-rd mode.
477   int bias_golden;
478
479   // Bias to use base mv and skip 1/4 subpel search when use base mv in
480   // enhancement layer.
481   int base_mv_aggressive;
482
483   // Global flag to enable partition copy from the previous frame.
484   int copy_partition_flag;
485
486   // Compute the source sad for every superblock of the frame,
487   // prior to encoding the frame, to be used to bypass some encoder decisions.
488   int use_source_sad;
489
490   int use_simple_block_yrd;
491 } SPEED_FEATURES;
492
493 struct VP9_COMP;
494
495 void vp9_set_speed_features_framesize_independent(struct VP9_COMP *cpi);
496 void vp9_set_speed_features_framesize_dependent(struct VP9_COMP *cpi);
497
498 #ifdef __cplusplus
499 }  // extern "C"
500 #endif
501
502 #endif  // VP9_ENCODER_VP9_SPEED_FEATURES_H_