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Diff of /xvidcore/src/motion/estimation_rd_based.c

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revision 1.1, Wed Sep 10 22:18:59 2003 UTC revision 1.1.2.10, Wed Nov 19 12:24:25 2003 UTC
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1    /*****************************************************************************
2     *
3     *  XVID MPEG-4 VIDEO CODEC
4     *  - Rate-Distortion Based Motion Estimation for P- and S- VOPs  -
5     *
6     *  Copyright(C) 2003 Radoslaw Czyz <xvid@syskin.cjb.net>
7     *               2003 Michael Militzer <michael@xvid.org>
8     *
9     *  This program is free software ; you can redistribute it and/or modify
10     *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
11     *  the Free Software Foundation ; either version 2 of the License, or
12     *  (at your option) any later version.
13     *
14     *  This program is distributed in the hope that it will be useful,
15     *  but WITHOUT ANY WARRANTY ; without even the implied warranty of
16     *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
17     *  GNU General Public License for more details.
18     *
19     *  You should have received a copy of the GNU General Public License
20     *  along with this program ; if not, write to the Free Software
21     *  Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
22     *
23     * $Id$
24     *
25     ****************************************************************************/
26    
27    /* RD mode decision and search */
28    
29    #include <assert.h>
30    #include <stdio.h>
31    #include <stdlib.h>
32    #include <string.h>     /* memcpy */
33    
34    #include "../encoder.h"
35    #include "../bitstream/mbcoding.h"
36    #include "../prediction/mbprediction.h"
37    #include "../global.h"
38    #include "../image/interpolate8x8.h"
39    #include "estimation.h"
40    #include "motion.h"
41    #include "sad.h"
42    #include "../bitstream/zigzag.h"
43    #include "../quant/quant.h"
44    #include "../bitstream/vlc_codes.h"
45    #include "../dct/fdct.h"
46    #include "motion_inlines.h"
47    
48    /* rd = BITS_MULT*bits + LAMBDA*distortion */
49    #define LAMBDA          ( (int)(BITS_MULT*1.0) )
50    
51    static __inline unsigned int
52    Block_CalcBits( int16_t * const coeff,
53                                    int16_t * const data,
54                                    int16_t * const dqcoeff,
55                                    const uint32_t quant, const int quant_type,
56                                    uint32_t * cbp,
57                                    const int block,
58                                    const uint16_t * scan_table)
59    {
60            int sum;
61            int bits;
62            int distortion = 0;
63    
64            fdct(data);
65    
66            if (quant_type) sum = quant_h263_inter(coeff, data, quant);
67            else sum = quant_mpeg_inter(coeff, data, quant);
68    
69            if (sum > 0) {
70                    *cbp |= 1 << (5 - block);
71                    bits = BITS_MULT * CodeCoeffInter_CalcBits(coeff, scan_table);
72    
73                    if (quant_type) dequant_h263_inter(dqcoeff, coeff, quant);
74                    else dequant_mpeg_inter(dqcoeff, coeff, quant);
75    
76                    distortion = sse8_16bit(data, dqcoeff, 8*sizeof(int16_t));
77            } else {
78                    const static int16_t zero_block[64] =
79                            {
80                                    0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
81                                    0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
82                                    0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
83                                    0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
84                                    0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
85                                    0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
86                                    0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
87                                    0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
88                            };
89                    bits = 0;
90                    distortion = sse8_16bit(data, zero_block, 8*sizeof(int16_t));
91            }
92    
93    
94            return bits + (LAMBDA*distortion)/(quant*quant);
95    }
96    
97    static __inline unsigned int
98    Block_CalcBitsIntra(MACROBLOCK * pMB,
99                                            const unsigned int x,
100                                            const unsigned int y,
101                                            const unsigned int mb_width,
102                                            const uint32_t block,
103                                            int16_t coeff[64],
104                                            int16_t qcoeff[64],
105                                            int16_t dqcoeff[64],
106                                            int16_t predictors[8],
107                                            const uint32_t quant,
108                                            const int quant_type,
109                                            unsigned int bits[2],
110                                            unsigned int cbp[2])
111    {
112            int direction;
113            int16_t *pCurrent;
114            unsigned int i, coded;
115            unsigned int distortion = 0;
116            const uint32_t iDcScaler = get_dc_scaler(quant, block < 4);
117    
118            fdct(coeff);
119    
120            if (quant_type) {
121                    quant_h263_intra(qcoeff, coeff, quant, iDcScaler);
122                    dequant_h263_intra(dqcoeff, qcoeff, quant, iDcScaler);
123            } else {
124                    quant_mpeg_intra(qcoeff, coeff, quant, iDcScaler);
125                    dequant_mpeg_intra(dqcoeff, qcoeff, quant, iDcScaler);
126            }
127    
128            predict_acdc(pMB-(x+mb_width*y), x, y, mb_width, block, qcoeff,
129                                    quant, iDcScaler, predictors, 0);
130    
131            direction = pMB->acpred_directions[block];
132            pCurrent = pMB->pred_values[block];
133    
134            /* store current coeffs to pred_values[] for future prediction */
135            pCurrent[0] = qcoeff[0] * iDcScaler;
136            for (i = 1; i < 8; i++) {
137                    pCurrent[i] = qcoeff[i];
138                    pCurrent[i + 7] = qcoeff[i * 8];
139            }
140    
141            /* dc prediction */
142            qcoeff[0] = qcoeff[0] - predictors[0];
143    
144            if (block < 4) bits[1] = bits[0] = dcy_tab[qcoeff[0] + 255].len;
145            else bits[1] = bits[0] = dcc_tab[qcoeff[0] + 255].len;
146    
147            /* calc cost before ac prediction */
148            bits[0] += coded = CodeCoeffIntra_CalcBits(qcoeff, scan_tables[0]);
149            if (coded > 0) cbp[0] |= 1 << (5 - block);
150    
151            /* apply ac prediction & calc cost*/
152            if (direction == 1) {
153                    for (i = 1; i < 8; i++) {
154                            qcoeff[i] -= predictors[i];
155                            predictors[i] = qcoeff[i];
156                    }
157            } else {                                                /* acpred_direction == 2 */
158                    for (i = 1; i < 8; i++) {
159                            qcoeff[i*8] -= predictors[i];
160                            predictors[i] = qcoeff[i*8];
161                    }
162            }
163    
164            bits[1] += coded = CodeCoeffIntra_CalcBits(qcoeff, scan_tables[direction]);
165            if (coded > 0) cbp[1] |= 1 << (5 - block);
166    
167            distortion = sse8_16bit(coeff, dqcoeff, 8*sizeof(int16_t));
168    
169            return (LAMBDA*distortion)/(quant*quant);
170    }
171    
172    
173    
174    static void
175    CheckCandidateRD16(const int x, const int y, SearchData * const data, const unsigned int Direction)
176    {
177    
178            int16_t *in = data->dctSpace, *coeff = data->dctSpace + 64;
179            int32_t rd = 0;
180            VECTOR * current;
181            const uint8_t * ptr;
182            int i, t, xc, yc;
183            unsigned cbp = 0;
184    
185            if ( (x > data->max_dx) || (x < data->min_dx)
186                    || (y > data->max_dy) || (y < data->min_dy) ) return;
187    
188            if (!data->qpel_precision) {
189                    ptr = GetReference(x, y, data);
190                    current = data->currentMV;
191                    xc = x; yc = y;
192            } else { /* x and y are in 1/4 precision */
193                    ptr = xvid_me_interpolate16x16qpel(x, y, 0, data);
194                    current = data->currentQMV;
195                    xc = x/2; yc = y/2;
196            }
197    
198            for(i = 0; i < 4; i++) {
199                    int s = 8*((i&1) + (i>>1)*data->iEdgedWidth);
200                    transfer_8to16subro(in, data->Cur + s, ptr + s, data->iEdgedWidth);
201                    rd += data->temp[i] = Block_CalcBits(coeff, in, data->dctSpace + 128, data->iQuant, data->quant_type, &cbp, i, data->scan_table);
202            }
203    
204            rd += t = BITS_MULT*d_mv_bits(x, y, data->predMV, data->iFcode, data->qpel^data->qpel_precision, 0);
205    
206            if (data->temp[0] + t < data->iMinSAD[1]) {
207                    data->iMinSAD[1] = data->temp[0] + t; current[1].x = x; current[1].y = y; data->cbp[1] = (data->cbp[1]&~32) | (cbp&32); }
208            if (data->temp[1] < data->iMinSAD[2]) {
209                    data->iMinSAD[2] = data->temp[1]; current[2].x = x; current[2].y = y; data->cbp[1] = (data->cbp[1]&~16) | (cbp&16); }
210            if (data->temp[2] < data->iMinSAD[3]) {
211                    data->iMinSAD[3] = data->temp[2]; current[3].x = x; current[3].y = y; data->cbp[1] = (data->cbp[1]&~8) | (cbp&8); }
212            if (data->temp[3] < data->iMinSAD[4]) {
213                    data->iMinSAD[4] = data->temp[3]; current[4].x = x; current[4].y = y; data->cbp[1] = (data->cbp[1]&~4) | (cbp&4); }
214    
215            rd += BITS_MULT*xvid_cbpy_tab[15-(cbp>>2)].len;
216    
217            if (rd >= data->iMinSAD[0]) return;
218    
219            /* chroma */
220            xc = (xc >> 1) + roundtab_79[xc & 0x3];
221            yc = (yc >> 1) + roundtab_79[yc & 0x3];
222    
223            /* chroma U */
224            ptr = interpolate8x8_switch2(data->RefQ, data->RefP[4], 0, 0, xc, yc, data->iEdgedWidth/2, data->rounding);
225            transfer_8to16subro(in, data->CurU, ptr, data->iEdgedWidth/2);
226            rd += Block_CalcBits(coeff, in, data->dctSpace + 128, data->iQuant, data->quant_type, &cbp, 4, data->scan_table);
227            if (rd >= data->iMinSAD[0]) return;
228    
229            /* chroma V */
230            ptr = interpolate8x8_switch2(data->RefQ, data->RefP[5], 0, 0, xc, yc, data->iEdgedWidth/2, data->rounding);
231            transfer_8to16subro(in, data->CurV, ptr, data->iEdgedWidth/2);
232            rd += Block_CalcBits(coeff, in, data->dctSpace + 128, data->iQuant, data->quant_type, &cbp, 5, data->scan_table);
233    
234            rd += BITS_MULT*mcbpc_inter_tab[(MODE_INTER & 7) | ((cbp & 3) << 3)].len;
235    
236            if (rd < data->iMinSAD[0]) {
237                    data->iMinSAD[0] = rd;
238                    current[0].x = x; current[0].y = y;
239                    data->dir = Direction;
240                    *data->cbp = cbp;
241            }
242    }
243    
244    static void
245    CheckCandidateRD8(const int x, const int y, SearchData * const data, const unsigned int Direction)
246    {
247    
248            int16_t *in = data->dctSpace, *coeff = data->dctSpace + 64;
249            int32_t rd;
250            VECTOR * current;
251            const uint8_t * ptr;
252            unsigned int cbp = 0;
253    
254            if ( (x > data->max_dx) || (x < data->min_dx)
255                    || (y > data->max_dy) || (y < data->min_dy) ) return;
256    
257            if (!data->qpel_precision) {
258                    ptr = GetReference(x, y, data);
259                    current = data->currentMV;
260            } else { /* x and y are in 1/4 precision */
261                    ptr = xvid_me_interpolate8x8qpel(x, y, 0, 0, data);
262                    current = data->currentQMV;
263            }
264    
265            transfer_8to16subro(in, data->Cur, ptr, data->iEdgedWidth);
266            rd = Block_CalcBits(coeff, in, data->dctSpace + 128, data->iQuant, data->quant_type, &cbp, 5, data->scan_table);
267            rd += BITS_MULT*d_mv_bits(x, y, data->predMV, data->iFcode, data->qpel^data->qpel_precision, 0);
268    
269            if (rd < data->iMinSAD[0]) {
270                    *data->cbp = cbp;
271                    data->iMinSAD[0] = rd;
272                    current[0].x = x; current[0].y = y;
273                    data->dir = Direction;
274            }
275    }
276    
277    
278    static int
279    findRD_inter(SearchData * const Data,
280                            const int x, const int y,
281                            const MBParam * const pParam,
282                            const uint32_t MotionFlags)
283    {
284            int i;
285            int32_t bsad[5];
286    
287            if (Data->qpel) {
288                    for(i = 0; i < 5; i++) {
289                            Data->currentMV[i].x = Data->currentQMV[i].x/2;
290                            Data->currentMV[i].y = Data->currentQMV[i].y/2;
291                    }
292                    Data->qpel_precision = 1;
293                    CheckCandidateRD16(Data->currentQMV[0].x, Data->currentQMV[0].y, Data, 255);
294    
295                    if (MotionFlags & (XVID_ME_HALFPELREFINE16_RD | XVID_ME_EXTSEARCH_RD)) { /* we have to prepare for halfpixel-precision search */
296                            for(i = 0; i < 5; i++) bsad[i] = Data->iMinSAD[i];
297                            get_range(&Data->min_dx, &Data->max_dx, &Data->min_dy, &Data->max_dy, x, y, 4,
298                                                    pParam->width, pParam->height, Data->iFcode - Data->qpel, 1, Data->rrv);
299                            Data->qpel_precision = 0;
300                            if (Data->currentQMV->x & 1 || Data->currentQMV->y & 1)
301                                    CheckCandidateRD16(Data->currentMV[0].x, Data->currentMV[0].y, Data, 255);
302                    }
303    
304            } else { /* not qpel */
305    
306                    CheckCandidateRD16(Data->currentMV[0].x, Data->currentMV[0].y, Data, 255);
307            }
308    
309            if (MotionFlags&XVID_ME_EXTSEARCH_RD)
310                    xvid_me_SquareSearch(Data->currentMV->x, Data->currentMV->y, Data, 255, CheckCandidateRD16);
311    
312            if (MotionFlags&XVID_ME_HALFPELREFINE16_RD)
313                    xvid_me_SubpelRefine(Data, CheckCandidateRD16);
314    
315            if (Data->qpel) {
316                    if (MotionFlags&(XVID_ME_EXTSEARCH_RD | XVID_ME_HALFPELREFINE16_RD)) { /* there was halfpel-precision search */
317                            for(i = 0; i < 5; i++) if (bsad[i] > Data->iMinSAD[i]) {
318                                    Data->currentQMV[i].x = 2 * Data->currentMV[i].x; /* we have found a better match */
319                                    Data->currentQMV[i].y = 2 * Data->currentMV[i].y;
320                            }
321    
322                            /* preparing for qpel-precision search */
323                            Data->qpel_precision = 1;
324                            get_range(&Data->min_dx, &Data->max_dx, &Data->min_dy, &Data->max_dy, x, y, 4,
325                                            pParam->width, pParam->height, Data->iFcode, 2, 0);
326                    }
327                    if (MotionFlags&XVID_ME_QUARTERPELREFINE16_RD)
328                            xvid_me_SubpelRefine(Data, CheckCandidateRD16);
329            }
330    
331            if (MotionFlags&XVID_ME_CHECKPREDICTION_RD) { /* let's check vector equal to prediction */
332                    VECTOR * v = Data->qpel ? Data->currentQMV : Data->currentMV;
333                    if (!MVequal(Data->predMV, *v))
334                            CheckCandidateRD16(Data->predMV.x, Data->predMV.y, Data, 255);
335            }
336            return Data->iMinSAD[0];
337    }
338    
339    static int
340    findRD_inter4v(SearchData * const Data,
341                                    MACROBLOCK * const pMB, const MACROBLOCK * const pMBs,
342                                    const int x, const int y,
343                                    const MBParam * const pParam, const uint32_t MotionFlags,
344                                    const VECTOR * const backup)
345    {
346    
347            unsigned int cbp = 0, bits = 0, t = 0, i;
348            SearchData Data2, *Data8 = &Data2;
349            int sumx = 0, sumy = 0;
350            int16_t *in = Data->dctSpace, *coeff = Data->dctSpace + 64;
351            uint8_t * ptr;
352    
353            memcpy(Data8, Data, sizeof(SearchData));
354    
355            for (i = 0; i < 4; i++) { /* for all luma blocks */
356    
357                    *Data8->iMinSAD = *(Data->iMinSAD + i + 1);
358                    *Data8->currentMV = *(Data->currentMV + i + 1);
359                    *Data8->currentQMV = *(Data->currentQMV + i + 1);
360                    Data8->Cur = Data->Cur + 8*((i&1) + (i>>1)*Data->iEdgedWidth);
361                    Data8->RefP[0] = Data->RefP[0] + 8*((i&1) + (i>>1)*Data->iEdgedWidth);
362                    Data8->RefP[2] = Data->RefP[2] + 8*((i&1) + (i>>1)*Data->iEdgedWidth);
363                    Data8->RefP[1] = Data->RefP[1] + 8*((i&1) + (i>>1)*Data->iEdgedWidth);
364                    Data8->RefP[3] = Data->RefP[3] + 8*((i&1) + (i>>1)*Data->iEdgedWidth);
365                    *Data8->cbp = (Data->cbp[1] & (1<<(5-i))) ? 1:0; /* copy corresponding cbp bit */
366    
367                    if(Data->qpel) {
368                            Data8->predMV = get_qpmv2(pMBs, pParam->mb_width, 0, x, y, i);
369                            if (i != 0)     t = d_mv_bits(  Data8->currentQMV->x, Data8->currentQMV->y,
370                                                                                    Data8->predMV, Data8->iFcode, 0, 0);
371                    } else {
372                            Data8->predMV = get_pmv2(pMBs, pParam->mb_width, 0, x, y, i);
373                            if (i != 0)     t = d_mv_bits(  Data8->currentMV->x, Data8->currentMV->y,
374                                                                                    Data8->predMV, Data8->iFcode, 0, 0);
375                    }
376    
377                    get_range(&Data8->min_dx, &Data8->max_dx, &Data8->min_dy, &Data8->max_dy, 2*x + (i&1), 2*y + (i>>1), 3,
378                                            pParam->width, pParam->height, Data8->iFcode, Data8->qpel+1, 0);
379    
380                    *Data8->iMinSAD += BITS_MULT*t;
381    
382                    Data8->qpel_precision = Data8->qpel;
383                    /* checking the vector which has been found by SAD-based 8x8 search (if it's different than the one found so far) */
384                    {
385                            VECTOR *v = Data8->qpel ? Data8->currentQMV : Data8->currentMV;
386                            if (!MVequal (*v, backup[i+1]) )
387                                    CheckCandidateRD8(backup[i+1].x, backup[i+1].y, Data8, 255);
388                    }
389    
390                    if (Data8->qpel) {
391                            if (MotionFlags&XVID_ME_HALFPELREFINE8_RD || (MotionFlags&XVID_ME_EXTSEARCH8 && MotionFlags&XVID_ME_EXTSEARCH_RD)) { /* halfpixel motion search follows */
392                                    int32_t s = *Data8->iMinSAD;
393                                    Data8->currentMV->x = Data8->currentQMV->x/2;
394                                    Data8->currentMV->y = Data8->currentQMV->y/2;
395                                    Data8->qpel_precision = 0;
396                                    get_range(&Data8->min_dx, &Data8->max_dx, &Data8->min_dy, &Data8->max_dy, 2*x + (i&1), 2*y + (i>>1), 3,
397                                                            pParam->width, pParam->height, Data8->iFcode - 1, 1, 0);
398    
399                                    if (Data8->currentQMV->x & 1 || Data8->currentQMV->y & 1)
400                                            CheckCandidateRD8(Data8->currentMV->x, Data8->currentMV->y, Data8, 255);
401    
402                                    if (MotionFlags & XVID_ME_EXTSEARCH8 && MotionFlags & XVID_ME_EXTSEARCH_RD)
403                                            xvid_me_SquareSearch(Data8->currentMV->x, Data8->currentMV->x, Data8, 255, CheckCandidateRD8);
404    
405                                    if (MotionFlags & XVID_ME_HALFPELREFINE8_RD)
406                                            xvid_me_SubpelRefine(Data8, CheckCandidateRD8);
407    
408                                    if(s > *Data8->iMinSAD) { /* we have found a better match */
409                                            Data8->currentQMV->x = 2*Data8->currentMV->x;
410                                            Data8->currentQMV->y = 2*Data8->currentMV->y;
411                                    }
412    
413                                    Data8->qpel_precision = 1;
414                                    get_range(&Data8->min_dx, &Data8->max_dx, &Data8->min_dy, &Data8->max_dy, 2*x + (i&1), 2*y + (i>>1), 3,
415                                                            pParam->width, pParam->height, Data8->iFcode, 2, 0);
416    
417                            }
418                            if (MotionFlags & XVID_ME_QUARTERPELREFINE8_RD)
419                                    xvid_me_SubpelRefine(Data8, CheckCandidateRD8);
420    
421                    } else { /* not qpel */
422    
423                            if (MotionFlags & XVID_ME_EXTSEARCH8 && MotionFlags & XVID_ME_EXTSEARCH_RD) /* extsearch */
424                                    xvid_me_SquareSearch(Data8->currentMV->x, Data8->currentMV->x, Data8, 255, CheckCandidateRD8);
425    
426                            if (MotionFlags & XVID_ME_HALFPELREFINE8_RD)
427                                    xvid_me_SubpelRefine(Data8, CheckCandidateRD8); /* halfpel refinement */
428                    }
429    
430                    /* checking vector equal to predicion */
431                    if (i != 0 && MotionFlags & XVID_ME_CHECKPREDICTION_RD) {
432                            const VECTOR * v = Data->qpel ? Data8->currentQMV : Data8->currentMV;
433                            if (!MVequal(*v, Data8->predMV))
434                                    CheckCandidateRD8(Data8->predMV.x, Data8->predMV.y, Data8, 255);
435                    }
436    
437                    bits += *Data8->iMinSAD;
438                    if (bits >= Data->iMinSAD[0]) return bits; /* no chances for INTER4V */
439    
440                    /* MB structures for INTER4V mode; we have to set them here, we don't have predictor anywhere else */
441                    if(Data->qpel) {
442                            pMB->pmvs[i].x = Data8->currentQMV->x - Data8->predMV.x;
443                            pMB->pmvs[i].y = Data8->currentQMV->y - Data8->predMV.y;
444                            pMB->qmvs[i] = *Data8->currentQMV;
445                            sumx += Data8->currentQMV->x/2;
446                            sumy += Data8->currentQMV->y/2;
447                    } else {
448                            pMB->pmvs[i].x = Data8->currentMV->x - Data8->predMV.x;
449                            pMB->pmvs[i].y = Data8->currentMV->y - Data8->predMV.y;
450                            sumx += Data8->currentMV->x;
451                            sumy += Data8->currentMV->y;
452                    }
453                    pMB->mvs[i] = *Data8->currentMV;
454                    pMB->sad8[i] = 4 * *Data8->iMinSAD;
455                    if (Data8->cbp[0]) cbp |= 1 << (5 - i);
456    
457            } /* end - for all luma blocks */
458    
459            bits += BITS_MULT*xvid_cbpy_tab[15-(cbp>>2)].len;
460    
461            /* let's check chroma */
462            sumx = (sumx >> 3) + roundtab_76[sumx & 0xf];
463            sumy = (sumy >> 3) + roundtab_76[sumy & 0xf];
464    
465            /* chroma U */
466            ptr = interpolate8x8_switch2(Data->RefQ + 64, Data->RefP[4], 0, 0, sumx, sumy, Data->iEdgedWidth/2, Data->rounding);
467            transfer_8to16subro(in, Data->CurU, ptr, Data->iEdgedWidth/2);
468            bits += Block_CalcBits(coeff, in, Data->dctSpace + 128, Data->iQuant, Data->quant_type, &cbp, 4, Data->scan_table);
469    
470            if (bits >= *Data->iMinSAD) return bits;
471    
472            /* chroma V */
473            ptr = interpolate8x8_switch2(Data->RefQ + 64, Data->RefP[5], 0, 0, sumx, sumy, Data->iEdgedWidth/2, Data->rounding);
474            transfer_8to16subro(in, Data->CurV, ptr, Data->iEdgedWidth/2);
475            bits += Block_CalcBits(coeff, in, Data->dctSpace + 128, Data->iQuant, Data->quant_type, &cbp, 5, Data->scan_table);
476    
477            bits += BITS_MULT*mcbpc_inter_tab[(MODE_INTER4V & 7) | ((cbp & 3) << 3)].len;
478    
479            *Data->cbp = cbp;
480            return bits;
481    }
482    
483    static int
484    findRD_intra(SearchData * const Data, MACROBLOCK * pMB,
485                             const int x, const int y, const int mb_width)
486    {
487            unsigned int cbp[2] = {0, 0}, bits[2], i;
488            unsigned int bits1 = BITS_MULT*1, bits2 = BITS_MULT*1; /* this one is ac/dc prediction flag bit */
489            unsigned int distortion = 0;
490    
491            int16_t *in = Data->dctSpace, * coeff = Data->dctSpace + 64, * dqcoeff = Data->dctSpace + 128;
492            const uint32_t iQuant = Data->iQuant;
493            int16_t predictors[6][8];
494    
495            for(i = 0; i < 4; i++) {
496                    int s = 8*((i&1) + (i>>1)*Data->iEdgedWidth);
497                    transfer_8to16copy(in, Data->Cur + s, Data->iEdgedWidth);
498    
499    
500                    distortion = Block_CalcBitsIntra(pMB, x, y, mb_width, i, in, coeff, dqcoeff,
501                                                                    predictors[i], iQuant, Data->quant_type, bits, cbp);
502                    bits1 += distortion + BITS_MULT * bits[0];
503                    bits2 += distortion + BITS_MULT * bits[1];
504    
505                    if (bits1 >= Data->iMinSAD[0] && bits2 >= Data->iMinSAD[0])
506                            return bits1;
507            }
508    
509            bits1 += BITS_MULT*xvid_cbpy_tab[cbp[0]>>2].len;
510            bits2 += BITS_MULT*xvid_cbpy_tab[cbp[1]>>2].len;
511    
512            /*chroma U */
513            transfer_8to16copy(in, Data->CurU, Data->iEdgedWidth/2);
514            distortion = Block_CalcBitsIntra(pMB, x, y, mb_width, 4, in, coeff, dqcoeff,
515                                                                            predictors[4], iQuant, Data->quant_type, bits, cbp);
516            bits1 += distortion + BITS_MULT * bits[0];
517            bits2 += distortion + BITS_MULT * bits[1];
518    
519            if (bits1 >= Data->iMinSAD[0] && bits2 >= Data->iMinSAD[0])
520                    return bits1;
521    
522            /* chroma V */
523            transfer_8to16copy(in, Data->CurV, Data->iEdgedWidth/2);
524            distortion = Block_CalcBitsIntra(pMB, x, y, mb_width, 5, in, coeff, dqcoeff,
525                                                                            predictors[5], iQuant, Data->quant_type, bits, cbp);
526    
527            bits1 += distortion + BITS_MULT * bits[0];
528            bits2 += distortion + BITS_MULT * bits[1];
529    
530            bits1 += BITS_MULT*mcbpc_inter_tab[(MODE_INTRA & 7) | ((cbp[0] & 3) << 3)].len;
531            bits2 += BITS_MULT*mcbpc_inter_tab[(MODE_INTRA & 7) | ((cbp[1] & 3) << 3)].len;
532    
533            *Data->cbp = bits1 <= bits2 ? cbp[0] : cbp[1];
534    
535            return MIN(bits1, bits2);
536    }
537    
538    
539    static int
540    findRD_gmc(SearchData * const Data, const IMAGE * const vGMC, const int x, const int y)
541    {
542            int bits = BITS_MULT*1; /* this one is mcsel */
543            unsigned int cbp = 0, i;
544            int16_t *in = Data->dctSpace, * coeff = Data->dctSpace + 64;
545    
546            for(i = 0; i < 4; i++) {
547                    int s = 8*((i&1) + (i>>1)*Data->iEdgedWidth);
548                    transfer_8to16subro(in, Data->Cur + s, vGMC->y + s + 16*(x+y*Data->iEdgedWidth), Data->iEdgedWidth);
549                    bits += Block_CalcBits(coeff, in, Data->dctSpace + 128, Data->iQuant, Data->quant_type, &cbp, i, Data->scan_table);
550                    if (bits >= Data->iMinSAD[0]) return bits;
551            }
552    
553            bits += BITS_MULT*xvid_cbpy_tab[15-(cbp>>2)].len;
554    
555            /*chroma U */
556            transfer_8to16subro(in, Data->CurU, vGMC->u + 8*(x+y*(Data->iEdgedWidth/2)), Data->iEdgedWidth/2);
557            bits += Block_CalcBits(coeff, in, Data->dctSpace + 128, Data->iQuant, Data->quant_type, &cbp, 4, Data->scan_table);
558    
559            if (bits >= Data->iMinSAD[0]) return bits;
560    
561            /* chroma V */
562            transfer_8to16subro(in, Data->CurV , vGMC->v + 8*(x+y*(Data->iEdgedWidth/2)), Data->iEdgedWidth/2);
563            bits += Block_CalcBits(coeff, in, Data->dctSpace + 128, Data->iQuant, Data->quant_type, &cbp, 5, Data->scan_table);
564    
565            bits += BITS_MULT*mcbpc_inter_tab[(MODE_INTER & 7) | ((cbp & 3) << 3)].len;
566    
567            *Data->cbp = cbp;
568    
569            return bits;
570    }
571    
572    void
573    xvid_me_ModeDecision_RD(SearchData * const Data,
574                                    MACROBLOCK * const pMB,
575                                    const MACROBLOCK * const pMBs,
576                                    const int x, const int y,
577                                    const MBParam * const pParam,
578                                    const uint32_t MotionFlags,
579                                    const uint32_t VopFlags,
580                                    const uint32_t VolFlags,
581                                    const IMAGE * const pCurrent,
582                                    const IMAGE * const pRef,
583                                    const IMAGE * const vGMC,
584                                    const int coding_type)
585    {
586            int mode = MODE_INTER;
587            int mcsel = 0;
588            int inter4v = (VopFlags & XVID_VOP_INTER4V) && (pMB->dquant == 0);
589            const uint32_t iQuant = pMB->quant;
590    
591            int min_rd, intra_rd, i, cbp;
592            VECTOR backup[5], *v;
593            Data->iQuant = iQuant;
594            Data->scan_table = VopFlags & XVID_VOP_ALTERNATESCAN ?
595                                                    scan_tables[2] : scan_tables[0];
596    
597            pMB->mcsel = 0;
598    
599            v = Data->qpel ? Data->currentQMV : Data->currentMV;
600            for (i = 0; i < 5; i++) {
601                    Data->iMinSAD[i] = 256*4096;
602                    backup[i] = v[i];
603            }
604    
605            min_rd = findRD_inter(Data, x, y, pParam, MotionFlags);
606            cbp = *Data->cbp;
607    
608            if (coding_type == S_VOP) {
609                    int gmc_rd;
610                    *Data->iMinSAD = min_rd += BITS_MULT*1; /* mcsel */
611                    gmc_rd = findRD_gmc(Data, vGMC, x, y);
612                    if (gmc_rd < min_rd) {
613                            mcsel = 1;
614                            *Data->iMinSAD = min_rd = gmc_rd;
615                            mode = MODE_INTER;
616                            cbp = *Data->cbp;
617                    }
618            }
619    
620            if (inter4v) {
621                    int v4_rd;
622                    v4_rd = findRD_inter4v(Data, pMB, pMBs, x, y, pParam, MotionFlags, backup);
623                    if (v4_rd < min_rd) {
624                            Data->iMinSAD[0] = min_rd = v4_rd;
625                            mode = MODE_INTER4V;
626                            cbp = *Data->cbp;
627                    }
628            }
629    
630            intra_rd = findRD_intra(Data, pMB, x, y, pParam->mb_width);
631            if (intra_rd < min_rd) {
632                    *Data->iMinSAD = min_rd = intra_rd;
633                    mode = MODE_INTRA;
634                    cbp = *Data->cbp;
635            }
636    
637            pMB->sad16 = pMB->sad8[0] = pMB->sad8[1] = pMB->sad8[2] = pMB->sad8[3] = 0;
638            pMB->cbp = cbp;
639    
640    
641            if (Data->rrv) {
642                            Data->currentMV[0].x = RRV_MV_SCALEDOWN(Data->currentMV[0].x);
643                            Data->currentMV[0].y = RRV_MV_SCALEDOWN(Data->currentMV[0].y);
644            }
645    
646            if (mode == MODE_INTER && mcsel == 0) {
647                    pMB->mvs[0] = pMB->mvs[1] = pMB->mvs[2] = pMB->mvs[3] = Data->currentMV[0];
648    
649                    if(Data->qpel) {
650                            pMB->qmvs[0] = pMB->qmvs[1]
651                                    = pMB->qmvs[2] = pMB->qmvs[3] = Data->currentQMV[0];
652                            pMB->pmvs[0].x = Data->currentQMV[0].x - Data->predMV.x;
653                            pMB->pmvs[0].y = Data->currentQMV[0].y - Data->predMV.y;
654                    } else {
655                            pMB->pmvs[0].x = Data->currentMV[0].x - Data->predMV.x;
656                            pMB->pmvs[0].y = Data->currentMV[0].y - Data->predMV.y;
657                    }
658    
659            } else if (mode == MODE_INTER ) { /* but mcsel == 1 */
660    
661                    pMB->mcsel = 1;
662                    if (Data->qpel) {
663                            pMB->qmvs[0] = pMB->qmvs[1] = pMB->qmvs[2] = pMB->qmvs[3] = pMB->amv;
664                            pMB->mvs[0].x = pMB->mvs[1].x = pMB->mvs[2].x = pMB->mvs[3].x = pMB->amv.x/2;
665                            pMB->mvs[0].y = pMB->mvs[1].y = pMB->mvs[2].y = pMB->mvs[3].y = pMB->amv.y/2;
666                    } else
667                            pMB->mvs[0] = pMB->mvs[1] = pMB->mvs[2] = pMB->mvs[3] = pMB->amv;
668    
669            } else
670                    if (mode == MODE_INTER4V) ; /* anything here? */
671            else    /* INTRA, NOT_CODED */
672                    ZeroMacroblockP(pMB, 0);
673    
674            pMB->mode = mode;
675    }
676    
677    void
678    xvid_me_ModeDecision_Fast(SearchData * const Data,
679                            MACROBLOCK * const pMB,
680                            const MACROBLOCK * const pMBs,
681                            const int x, const int y,
682                            const MBParam * const pParam,
683                            const uint32_t MotionFlags,
684                            const uint32_t VopFlags,
685                            const uint32_t VolFlags,
686                            const IMAGE * const pCurrent,
687                            const IMAGE * const pRef,
688                            const IMAGE * const vGMC,
689                            const int coding_type)
690    {
691            int mode = MODE_INTER;
692            int mcsel = 0;
693            int inter4v = (VopFlags & XVID_VOP_INTER4V) && (pMB->dquant == 0);
694            const uint32_t iQuant = pMB->quant;
695            const int skip_possible = (coding_type == P_VOP) && (pMB->dquant == 0);
696        int sad;
697            int min_rd = -1, intra_rd, i, cbp = 63;
698            VECTOR backup[5], *v;
699            int sad_backup[5];
700            int InterBias = MV16_INTER_BIAS;
701            int thresh = 0;
702            int top = 0, top_right = 0, left = 0;
703            Data->scan_table = VopFlags & XVID_VOP_ALTERNATESCAN ?
704                                                    scan_tables[2] : scan_tables[0];
705    
706            pMB->mcsel = 0;
707    
708            /* INTER <-> INTER4V decision */
709            if ((Data->iMinSAD[0] + 75 < Data->iMinSAD[1] +
710                    Data->iMinSAD[2] + Data->iMinSAD[3] + Data->iMinSAD[4])) { /* normal, fast, SAD-based mode decision */
711                    if (inter4v == 0 || Data->iMinSAD[0] < Data->iMinSAD[1] + Data->iMinSAD[2] +
712                            Data->iMinSAD[3] + Data->iMinSAD[4] + IMV16X16 * (int32_t)iQuant) {
713                            mode = MODE_INTER;
714                            sad = Data->iMinSAD[0];
715                    } else {
716                            mode = MODE_INTER4V;
717                            sad = Data->iMinSAD[1] + Data->iMinSAD[2] +
718                                                    Data->iMinSAD[3] + Data->iMinSAD[4] + IMV16X16 * (int32_t)iQuant;
719                            Data->iMinSAD[0] = sad;
720                    }
721    
722                    /* final skip decision, a.k.a. "the vector you found, really that good?" */
723                    if (skip_possible && (pMB->sad16 < (int)iQuant * MAX_SAD00_FOR_SKIP))
724                            if ( (100*sad)/(pMB->sad16+1) > FINAL_SKIP_THRESH)
725                                    if (Data->chroma || xvid_me_SkipDecisionP(pCurrent, pRef, x, y, Data->iEdgedWidth/2, iQuant, Data->rrv)) {
726                                            mode = MODE_NOT_CODED;
727                                            sad = 0;  /* Compiler warning */
728                                            goto early_out;
729                                    }
730    
731                    /* mcsel */
732                    if (coding_type == S_VOP) {
733    
734                            int32_t iSAD = sad16(Data->Cur,
735                                    vGMC->y + 16*y*Data->iEdgedWidth + 16*x, Data->iEdgedWidth, 65536);
736    
737                            if (Data->chroma) {
738                                    iSAD += sad8(Data->CurU, vGMC->u + 8*y*(Data->iEdgedWidth/2) + 8*x, Data->iEdgedWidth/2);
739                                    iSAD += sad8(Data->CurV, vGMC->v + 8*y*(Data->iEdgedWidth/2) + 8*x, Data->iEdgedWidth/2);
740                            }
741    
742                            if (iSAD <= sad) {              /* mode decision GMC */
743                                    mode = MODE_INTER;
744                                    mcsel = 1;
745                                    sad = iSAD;
746                            }
747    
748                    }
749            } else { /* Rate-Distortion INTER<->INTER4V */
750                    Data->iQuant = iQuant;
751                    v = Data->qpel ? Data->currentQMV : Data->currentMV;
752    
753                    /* final skip decision, a.k.a. "the vector you found, really that good?" */
754                    if (skip_possible && (pMB->sad16 < (int)iQuant * MAX_SAD00_FOR_SKIP))
755                            if ( (100*Data->iMinSAD[0])/(pMB->sad16+1) > FINAL_SKIP_THRESH)
756                                    if (Data->chroma || xvid_me_SkipDecisionP(pCurrent, pRef, x, y, Data->iEdgedWidth/2, iQuant, Data->rrv)) {
757                                            mode = MODE_NOT_CODED;
758                                            sad = 0; /* Compiler warning */
759                                            goto early_out;
760                                    }
761    
762                    for (i = 0; i < 5; i++) {
763                            sad_backup[i] = Data->iMinSAD[i];
764                            Data->iMinSAD[i] = 256*4096;
765                            backup[i] = v[i];
766                    }
767    
768                    min_rd = findRD_inter(Data, x, y, pParam, MotionFlags);
769                    cbp = *Data->cbp;
770                    sad = sad_backup[0];
771    
772                    if (coding_type == S_VOP) {
773                            int gmc_rd;
774    
775                            *Data->iMinSAD = min_rd += BITS_MULT*1; /* mcsel */
776                            gmc_rd = findRD_gmc(Data, vGMC, x, y);
777                            if (gmc_rd < min_rd) {
778                                    mcsel = 1;
779                                    *Data->iMinSAD = min_rd = gmc_rd;
780                                    mode = MODE_INTER;
781                                    cbp = *Data->cbp;
782                                    sad = sad16(Data->Cur,
783                                            vGMC->y + 16*y*Data->iEdgedWidth + 16*x, Data->iEdgedWidth, 65536);
784                                    if (Data->chroma) {
785                                            sad += sad8(Data->CurU, vGMC->u + 8*y*(Data->iEdgedWidth/2) + 8*x, Data->iEdgedWidth/2);
786                                            sad += sad8(Data->CurV, vGMC->v + 8*y*(Data->iEdgedWidth/2) + 8*x, Data->iEdgedWidth/2);
787                                    }
788                            }
789                    }
790    
791                    if (inter4v) {
792                            int v4_rd;
793                            v4_rd = findRD_inter4v(Data, pMB, pMBs, x, y, pParam, MotionFlags, backup);
794                            if (v4_rd < min_rd) {
795                                    Data->iMinSAD[0] = min_rd = v4_rd;
796                                    mode = MODE_INTER4V;
797                                    cbp = *Data->cbp;
798                                    sad = sad_backup[1] + sad_backup[2] +
799                                              sad_backup[3] + sad_backup[4] + IMV16X16 * (int32_t)iQuant;
800                            }
801                    }
802            }
803    
804            left = top = top_right = -1;
805            thresh = 0;
806    
807            if((x > 0) && (y > 0) && (x < (int32_t) pParam->mb_width)) {
808                    left = (&pMBs[(x-1) + y * pParam->mb_width])->sad16; /* left */
809                    top = (&pMBs[x + (y-1) * pParam->mb_width])->sad16; /* top */
810                    top_right = (&pMBs[(x+1) + (y-1) * pParam->mb_width])->sad16; /* top right */
811    
812                    if(((&pMBs[(x-1) + y * pParam->mb_width])->mode != MODE_INTRA) &&
813                       ((&pMBs[x + (y-1) * pParam->mb_width])->mode != MODE_INTRA) &&
814                       ((&pMBs[(x+1) + (y-1) * pParam->mb_width])->mode != MODE_INTRA)) {
815                            thresh = MAX(MAX(top, left), top_right);
816                    }
817                    else
818                            thresh = MIN(MIN(top, left), top_right);
819            }
820    
821            /* INTRA <-> INTER decision */
822            if (sad < thresh) { /* normal, fast, SAD-based mode decision */
823                    /* intra decision */
824    
825                    if (iQuant > 8) InterBias += 100 * (iQuant - 8); /* to make high quants work */
826                    if (y != 0)
827                            if ((pMB - pParam->mb_width)->mode == MODE_INTRA ) InterBias -= 80;
828                    if (x != 0)
829                            if ((pMB - 1)->mode == MODE_INTRA ) InterBias -= 80;
830    
831                    if (Data->chroma) InterBias += 50; /* dev8(chroma) ??? <-- yes, we need dev8 (no big difference though) */
832                    if (Data->rrv) InterBias *= 4;
833    
834                    if (InterBias < sad) {
835                            int32_t deviation;
836                            if (!Data->rrv)
837                                    deviation = dev16(Data->Cur, Data->iEdgedWidth);
838                            else
839                                    deviation = dev16(Data->Cur, Data->iEdgedWidth) + /* dev32() */
840                                                            dev16(Data->Cur+16, Data->iEdgedWidth) +
841                                                            dev16(Data->Cur + 16*Data->iEdgedWidth, Data->iEdgedWidth) +
842                                                            dev16(Data->Cur+16+16*Data->iEdgedWidth, Data->iEdgedWidth);
843    
844                            if (deviation < (sad - InterBias)) mode = MODE_INTRA;
845                    }
846    
847                    pMB->cbp = 63;
848            } else { /* Rate-Distortion INTRA<->INTER */
849                    if(min_rd < 0) {
850                            Data->iQuant = iQuant;
851                            v = Data->qpel ? Data->currentQMV : Data->currentMV;
852    
853                            for (i = 0; i < 5; i++) {
854                                    Data->iMinSAD[i] = 256*4096;
855                                    backup[i] = v[i];
856                            }
857    
858                            if(mode == MODE_INTER) {
859                                    min_rd = findRD_inter(Data, x, y, pParam, MotionFlags);
860                                    cbp = *Data->cbp;
861    
862                                    if (coding_type == S_VOP) {
863                                            int gmc_rd;
864    
865                                            *Data->iMinSAD = min_rd += BITS_MULT*1; /* mcsel */
866                                            gmc_rd = findRD_gmc(Data, vGMC, x, y);
867                                            if (gmc_rd < min_rd) {
868                                                    mcsel = 1;
869                                                    *Data->iMinSAD = min_rd = gmc_rd;
870                                                    mode = MODE_INTER;
871                                                    cbp = *Data->cbp;
872                                            }
873                                    }
874                            }
875    
876                            if(mode == MODE_INTER4V) {
877                                    int v4_rd;
878                                    v4_rd = findRD_inter4v(Data, pMB, pMBs, x, y, pParam, MotionFlags, backup);
879                                    if (v4_rd < min_rd) {
880                                            Data->iMinSAD[0] = min_rd = v4_rd;
881                                            mode = MODE_INTER4V;
882                                            cbp = *Data->cbp;
883                                    }
884                            }
885                    }
886    
887                    intra_rd = findRD_intra(Data, pMB, x, y, pParam->mb_width);
888                    if (intra_rd < min_rd) {
889                            *Data->iMinSAD = min_rd = intra_rd;
890                            mode = MODE_INTRA;
891                    }
892    
893                    pMB->cbp = cbp;
894            }
895    
896    early_out:
897            pMB->sad16 = pMB->sad8[0] = pMB->sad8[1] = pMB->sad8[2] = pMB->sad8[3] = sad;
898    
899            if (Data->rrv) {
900                            Data->currentMV[0].x = RRV_MV_SCALEDOWN(Data->currentMV[0].x);
901                            Data->currentMV[0].y = RRV_MV_SCALEDOWN(Data->currentMV[0].y);
902            }
903    
904            if (mode == MODE_INTER && mcsel == 0) {
905                    pMB->mvs[0] = pMB->mvs[1] = pMB->mvs[2] = pMB->mvs[3] = Data->currentMV[0];
906    
907                    if(Data->qpel) {
908                            pMB->qmvs[0] = pMB->qmvs[1]
909                                    = pMB->qmvs[2] = pMB->qmvs[3] = Data->currentQMV[0];
910                            pMB->pmvs[0].x = Data->currentQMV[0].x - Data->predMV.x;
911                            pMB->pmvs[0].y = Data->currentQMV[0].y - Data->predMV.y;
912                    } else {
913                            pMB->pmvs[0].x = Data->currentMV[0].x - Data->predMV.x;
914                            pMB->pmvs[0].y = Data->currentMV[0].y - Data->predMV.y;
915                    }
916    
917            } else if (mode == MODE_INTER ) { /* but mcsel == 1 */
918    
919                    pMB->mcsel = 1;
920                    if (Data->qpel) {
921                            pMB->qmvs[0] = pMB->qmvs[1] = pMB->qmvs[2] = pMB->qmvs[3] = pMB->amv;
922                            pMB->mvs[0].x = pMB->mvs[1].x = pMB->mvs[2].x = pMB->mvs[3].x = pMB->amv.x/2;
923                            pMB->mvs[0].y = pMB->mvs[1].y = pMB->mvs[2].y = pMB->mvs[3].y = pMB->amv.y/2;
924                    } else
925                            pMB->mvs[0] = pMB->mvs[1] = pMB->mvs[2] = pMB->mvs[3] = pMB->amv;
926    
927            } else
928                    if (mode == MODE_INTER4V) ; /* anything here? */
929            else    /* INTRA, NOT_CODED */
930                    ZeroMacroblockP(pMB, 0);
931    
932            pMB->mode = mode;
933    }
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