[cvs] / xvidcore / src / motion / estimation_rd_based.c Repository:
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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 1.1.2.6, Fri Oct 3 16:57:55 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_mpeg4.h"
44    #include "../quant/quant_h263.h"
45    #include "../bitstream/vlc_codes.h"
46    #include "../dct/fdct.h"
47    #include "motion_inlines.h"
48    
49    /* rd = BITS_MULT*bits + LAMBDA*distortion */
50    #define LAMBDA          ( (int)(BITS_MULT*1.0) )
51    
52    static __inline unsigned int
53    Block_CalcBits( int16_t * const coeff,
54                                    int16_t * const data,
55                                    int16_t * const dqcoeff,
56                                    const uint32_t quant, const int quant_type,
57                                    uint32_t * cbp,
58                                    const int block,
59                                    const uint16_t * scan_table)
60    {
61            int sum;
62            int bits;
63            int distortion = 0;
64            int i;
65    
66            fdct(data);
67    
68            if (quant_type) sum = quant_inter(coeff, data, quant);
69            else sum = quant4_inter(coeff, data, quant);
70    
71            if (sum > 0) {
72                    *cbp |= 1 << (5 - block);
73                    bits = BITS_MULT * CodeCoeffInter_CalcBits(coeff, scan_table);
74    
75                    if (quant_type) dequant_inter(dqcoeff, coeff, quant);
76                    else dequant4_inter(dqcoeff, coeff, quant);
77    
78                    for (i = 0; i < 64; i++)
79                            distortion += (data[i] - dqcoeff[i])*(data[i] - dqcoeff[i]);
80    
81            } else {
82                    bits = 0;
83                    for (i = 0; i < 64; i++)
84                            distortion += data[i]*data[i];
85            }
86    
87            return bits + (LAMBDA*distortion)/(quant*quant);
88    }
89    
90    static __inline unsigned int
91    Block_CalcBitsIntra(int16_t * const coeff,
92                                            int16_t * const data,
93                                            int16_t * const dqcoeff,
94                                            const uint32_t quant, const int quant_type,
95                                            uint32_t * cbp,
96                                            const int block,
97                                            int * dcpred,
98                                            const uint16_t * scan_table)
99    {
100            int bits, i;
101            int distortion = 0;
102            uint32_t iDcScaler = get_dc_scaler(quant, block < 4);
103            int b_dc;
104    
105            fdct(data);
106            data[0] -= 1024;
107    
108            if (quant_type) quant_intra(coeff, data, quant, iDcScaler);
109            else quant4_intra(coeff, data, quant, iDcScaler);
110    
111            b_dc = coeff[0];
112            if (block < 4) {
113                    coeff[0] -= *dcpred;
114                    *dcpred = b_dc;
115            }
116    
117            bits = BITS_MULT*CodeCoeffIntra_CalcBits(coeff, scan_table);
118            if (bits != 0) *cbp |= 1 << (5 - block);
119    
120            if (block < 4) bits += BITS_MULT*dcy_tab[coeff[0] + 255].len;
121            else bits += BITS_MULT*dcc_tab[coeff[0] + 255].len;
122    
123            coeff[0] = b_dc;
124            if (quant_type) dequant_intra(dqcoeff, coeff, quant, iDcScaler);
125            else dequant4_intra(dqcoeff, coeff, quant, iDcScaler);
126    
127            for (i = 0; i < 64; i++)
128                    distortion += (data[i] - dqcoeff[i])*(data[i] - dqcoeff[i]);
129    
130            return bits + (LAMBDA*distortion)/(quant*quant);
131    }
132    
133    static void
134    CheckCandidateRD16(const int x, const int y, const SearchData * const data, const unsigned int Direction)
135    {
136    
137            int16_t *in = data->dctSpace, *coeff = data->dctSpace + 64;
138            int32_t rd = 0;
139            VECTOR * current;
140            const uint8_t * ptr;
141            int i, cbp = 0, t, xc, yc;
142    
143            if ( (x > data->max_dx) || (x < data->min_dx)
144                    || (y > data->max_dy) || (y < data->min_dy) ) return;
145    
146            if (!data->qpel_precision) {
147                    ptr = GetReference(x, y, data);
148                    current = data->currentMV;
149                    xc = x; yc = y;
150            } else { /* x and y are in 1/4 precision */
151                    ptr = xvid_me_interpolate16x16qpel(x, y, 0, data);
152                    current = data->currentQMV;
153                    xc = x/2; yc = y/2;
154            }
155    
156            for(i = 0; i < 4; i++) {
157                    int s = 8*((i&1) + (i>>1)*data->iEdgedWidth);
158                    transfer_8to16subro(in, data->Cur + s, ptr + s, data->iEdgedWidth);
159                    rd += data->temp[i] = Block_CalcBits(coeff, in, data->dctSpace + 128, data->iQuant, data->quant_type, &cbp, i, data->scan_table);
160            }
161    
162            rd += t = BITS_MULT*d_mv_bits(x, y, data->predMV, data->iFcode, data->qpel^data->qpel_precision, 0);
163    
164            if (data->temp[0] + t < data->iMinSAD[1]) {
165                    data->iMinSAD[1] = data->temp[0] + t; current[1].x = x; current[1].y = y; data->cbp[1] = (data->cbp[1]&~32) | (cbp&32); }
166            if (data->temp[1] < data->iMinSAD[2]) {
167                    data->iMinSAD[2] = data->temp[1]; current[2].x = x; current[2].y = y; data->cbp[1] = (data->cbp[1]&~16) | (cbp&16); }
168            if (data->temp[2] < data->iMinSAD[3]) {
169                    data->iMinSAD[3] = data->temp[2]; current[3].x = x; current[3].y = y; data->cbp[1] = (data->cbp[1]&~8) | (cbp&8); }
170            if (data->temp[3] < data->iMinSAD[4]) {
171                    data->iMinSAD[4] = data->temp[3]; current[4].x = x; current[4].y = y; data->cbp[1] = (data->cbp[1]&~4) | (cbp&4); }
172    
173            rd += BITS_MULT*xvid_cbpy_tab[15-(cbp>>2)].len;
174    
175            if (rd >= data->iMinSAD[0]) return;
176    
177            /* chroma */
178            xc = (xc >> 1) + roundtab_79[xc & 0x3];
179            yc = (yc >> 1) + roundtab_79[yc & 0x3];
180    
181            /* chroma U */
182            ptr = interpolate8x8_switch2(data->RefQ, data->RefP[4], 0, 0, xc, yc, data->iEdgedWidth/2, data->rounding);
183            transfer_8to16subro(in, data->CurU, ptr, data->iEdgedWidth/2);
184            rd += Block_CalcBits(coeff, in, data->dctSpace + 128, data->iQuant, data->quant_type, &cbp, 4, data->scan_table);
185            if (rd >= data->iMinSAD[0]) return;
186    
187            /* chroma V */
188            ptr = interpolate8x8_switch2(data->RefQ, data->RefP[5], 0, 0, xc, yc, data->iEdgedWidth/2, data->rounding);
189            transfer_8to16subro(in, data->CurV, ptr, data->iEdgedWidth/2);
190            rd += Block_CalcBits(coeff, in, data->dctSpace + 128, data->iQuant, data->quant_type, &cbp, 5, data->scan_table);
191    
192            rd += BITS_MULT*mcbpc_inter_tab[(MODE_INTER & 7) | ((cbp & 3) << 3)].len;
193    
194            if (rd < data->iMinSAD[0]) {
195                    data->iMinSAD[0] = rd;
196                    current[0].x = x; current[0].y = y;
197                    *data->dir = Direction;
198                    *data->cbp = cbp;
199            }
200    }
201    
202    static void
203    CheckCandidateRD8(const int x, const int y, const SearchData * const data, const unsigned int Direction)
204    {
205    
206            int16_t *in = data->dctSpace, *coeff = data->dctSpace + 64;
207            int32_t rd;
208            VECTOR * current;
209            const uint8_t * ptr;
210            int cbp = 0;
211    
212            if ( (x > data->max_dx) || (x < data->min_dx)
213                    || (y > data->max_dy) || (y < data->min_dy) ) return;
214    
215            if (!data->qpel_precision) {
216                    ptr = GetReference(x, y, data);
217                    current = data->currentMV;
218            } else { /* x and y are in 1/4 precision */
219                    ptr = xvid_me_interpolate8x8qpel(x, y, 0, 0, data);
220                    current = data->currentQMV;
221            }
222    
223            transfer_8to16subro(in, data->Cur, ptr, data->iEdgedWidth);
224            rd = Block_CalcBits(coeff, in, data->dctSpace + 128, data->iQuant, data->quant_type, &cbp, 5, data->scan_table);
225            rd += BITS_MULT*d_mv_bits(x, y, data->predMV, data->iFcode, data->qpel^data->qpel_precision, 0);
226    
227            if (rd < data->iMinSAD[0]) {
228                    *data->cbp = cbp;
229                    data->iMinSAD[0] = rd;
230                    current[0].x = x; current[0].y = y;
231                    *data->dir = Direction;
232            }
233    }
234    
235    
236    static int
237    findRD_inter(SearchData * const Data,
238                            const int x, const int y,
239                            const MBParam * const pParam,
240                            const uint32_t MotionFlags)
241    {
242            int i;
243            int32_t bsad[5];
244    
245            if (Data->qpel) {
246                    for(i = 0; i < 5; i++) {
247                            Data->currentMV[i].x = Data->currentQMV[i].x/2;
248                            Data->currentMV[i].y = Data->currentQMV[i].y/2;
249                    }
250                    Data->qpel_precision = 1;
251                    CheckCandidateRD16(Data->currentQMV[0].x, Data->currentQMV[0].y, Data, 255);
252    
253                    if (MotionFlags & (XVID_ME_HALFPELREFINE16_RD | XVID_ME_EXTSEARCH_RD)) { /* we have to prepare for halfpixel-precision search */
254                            for(i = 0; i < 5; i++) bsad[i] = Data->iMinSAD[i];
255                            get_range(&Data->min_dx, &Data->max_dx, &Data->min_dy, &Data->max_dy, x, y, 4,
256                                                    pParam->width, pParam->height, Data->iFcode - Data->qpel, 1, Data->rrv);
257                            Data->qpel_precision = 0;
258                            if (Data->currentQMV->x & 1 || Data->currentQMV->y & 1)
259                                    CheckCandidateRD16(Data->currentMV[0].x, Data->currentMV[0].y, Data, 255);
260                    }
261    
262            } else { /* not qpel */
263    
264                    CheckCandidateRD16(Data->currentMV[0].x, Data->currentMV[0].y, Data, 255);
265            }
266    
267            if (MotionFlags&XVID_ME_EXTSEARCH_RD)
268                    xvid_me_SquareSearch(Data->currentMV->x, Data->currentMV->y, Data, 255, CheckCandidateRD16);
269    
270            if (MotionFlags&XVID_ME_HALFPELREFINE16_RD)
271                    xvid_me_SubpelRefine(Data, CheckCandidateRD16);
272    
273            if (Data->qpel) {
274                    if (MotionFlags&(XVID_ME_EXTSEARCH_RD | XVID_ME_HALFPELREFINE16_RD)) { /* there was halfpel-precision search */
275                            for(i = 0; i < 5; i++) if (bsad[i] > Data->iMinSAD[i]) {
276                                    Data->currentQMV[i].x = 2 * Data->currentMV[i].x; /* we have found a better match */
277                                    Data->currentQMV[i].y = 2 * Data->currentMV[i].y;
278                            }
279    
280                            /* preparing for qpel-precision search */
281                            Data->qpel_precision = 1;
282                            get_range(&Data->min_dx, &Data->max_dx, &Data->min_dy, &Data->max_dy, x, y, 4,
283                                            pParam->width, pParam->height, Data->iFcode, 2, 0);
284                    }
285                    if (MotionFlags&XVID_ME_QUARTERPELREFINE16_RD)
286                            xvid_me_SubpelRefine(Data, CheckCandidateRD16);
287            }
288    
289            if (MotionFlags&XVID_ME_CHECKPREDICTION_RD) { /* let's check vector equal to prediction */
290                    VECTOR * v = Data->qpel ? Data->currentQMV : Data->currentMV;
291                    if (!MVequal(Data->predMV, *v))
292                            CheckCandidateRD16(Data->predMV.x, Data->predMV.y, Data, 255);
293            }
294            return Data->iMinSAD[0];
295    }
296    
297    static int
298    findRD_inter4v(const SearchData * const Data,
299                                    MACROBLOCK * const pMB, const MACROBLOCK * const pMBs,
300                                    const int x, const int y,
301                                    const MBParam * const pParam, const uint32_t MotionFlags,
302                                    const VECTOR * const backup)
303    {
304    
305            int cbp = 0, bits = 0, t = 0, i;
306            SearchData Data2, *Data8 = &Data2;
307            int sumx = 0, sumy = 0;
308            int16_t *in = Data->dctSpace, *coeff = Data->dctSpace + 64;
309            uint8_t * ptr;
310    
311            memcpy(Data8, Data, sizeof(SearchData));
312    
313            for (i = 0; i < 4; i++) { /* for all luma blocks */
314    
315                    Data8->iMinSAD = Data->iMinSAD + i + 1;
316                    Data8->currentMV = Data->currentMV + i + 1;
317                    Data8->currentQMV = Data->currentQMV + i + 1;
318                    Data8->Cur = Data->Cur + 8*((i&1) + (i>>1)*Data->iEdgedWidth);
319                    Data8->RefP[0] = Data->RefP[0] + 8*((i&1) + (i>>1)*Data->iEdgedWidth);
320                    Data8->RefP[2] = Data->RefP[2] + 8*((i&1) + (i>>1)*Data->iEdgedWidth);
321                    Data8->RefP[1] = Data->RefP[1] + 8*((i&1) + (i>>1)*Data->iEdgedWidth);
322                    Data8->RefP[3] = Data->RefP[3] + 8*((i&1) + (i>>1)*Data->iEdgedWidth);
323                    *Data8->cbp = (Data->cbp[1] & (1<<(5-i))) ? 1:0; /* copy corresponding cbp bit */
324    
325                    if(Data->qpel) {
326                            Data8->predMV = get_qpmv2(pMBs, pParam->mb_width, 0, x, y, i);
327                            if (i != 0)     t = d_mv_bits(  Data8->currentQMV->x, Data8->currentQMV->y,
328                                                                                    Data8->predMV, Data8->iFcode, 0, 0);
329                    } else {
330                            Data8->predMV = get_pmv2(pMBs, pParam->mb_width, 0, x, y, i);
331                            if (i != 0)     t = d_mv_bits(  Data8->currentMV->x, Data8->currentMV->y,
332                                                                                    Data8->predMV, Data8->iFcode, 0, 0);
333                    }
334    
335                    get_range(&Data8->min_dx, &Data8->max_dx, &Data8->min_dy, &Data8->max_dy, 2*x + (i&1), 2*y + (i>>1), 3,
336                                            pParam->width, pParam->height, Data8->iFcode, Data8->qpel+1, 0);
337    
338                    *Data8->iMinSAD += BITS_MULT*t;
339    
340                    Data8->qpel_precision = Data8->qpel;
341                    /* checking the vector which has been found by SAD-based 8x8 search (if it's different than the one found so far) */
342                    {
343                            VECTOR *v = Data8->qpel ? Data8->currentQMV : Data8->currentMV;
344                            if (!MVequal (*v, backup[i+1]) )
345                                    CheckCandidateRD8(backup[i+1].x, backup[i+1].y, Data8, 255);
346                    }
347    
348                    if (Data8->qpel) {
349                            if (MotionFlags&XVID_ME_HALFPELREFINE8_RD || (MotionFlags&XVID_ME_EXTSEARCH8 && MotionFlags&XVID_ME_EXTSEARCH_RD)) { /* halfpixel motion search follows */
350                                    int32_t s = *Data8->iMinSAD;
351                                    Data8->currentMV->x = Data8->currentQMV->x/2;
352                                    Data8->currentMV->y = Data8->currentQMV->y/2;
353                                    Data8->qpel_precision = 0;
354                                    get_range(&Data8->min_dx, &Data8->max_dx, &Data8->min_dy, &Data8->max_dy, 2*x + (i&1), 2*y + (i>>1), 3,
355                                                            pParam->width, pParam->height, Data8->iFcode - 1, 1, 0);
356    
357                                    if (Data8->currentQMV->x & 1 || Data8->currentQMV->y & 1)
358                                            CheckCandidateRD8(Data8->currentMV->x, Data8->currentMV->y, Data8, 255);
359    
360                                    if (MotionFlags & XVID_ME_EXTSEARCH8 && MotionFlags & XVID_ME_EXTSEARCH_RD)
361                                            xvid_me_SquareSearch(Data8->currentMV->x, Data8->currentMV->x, Data8, 255, CheckCandidateRD8);
362    
363                                    if (MotionFlags & XVID_ME_HALFPELREFINE8_RD)
364                                            xvid_me_SubpelRefine(Data8, CheckCandidateRD8);
365    
366                                    if(s > *Data8->iMinSAD) { /* we have found a better match */
367                                            Data8->currentQMV->x = 2*Data8->currentMV->x;
368                                            Data8->currentQMV->y = 2*Data8->currentMV->y;
369                                    }
370    
371                                    Data8->qpel_precision = 1;
372                                    get_range(&Data8->min_dx, &Data8->max_dx, &Data8->min_dy, &Data8->max_dy, 2*x + (i&1), 2*y + (i>>1), 3,
373                                                            pParam->width, pParam->height, Data8->iFcode, 2, 0);
374    
375                            }
376                            if (MotionFlags & XVID_ME_QUARTERPELREFINE8_RD)
377                                    xvid_me_SubpelRefine(Data8, CheckCandidateRD8);
378    
379                    } else { /* not qpel */
380    
381                            if (MotionFlags & XVID_ME_EXTSEARCH8 && MotionFlags & XVID_ME_EXTSEARCH_RD) /* extsearch */
382                                    xvid_me_SquareSearch(Data8->currentMV->x, Data8->currentMV->x, Data8, 255, CheckCandidateRD8);
383    
384                            if (MotionFlags & XVID_ME_HALFPELREFINE8_RD)
385                                    xvid_me_SubpelRefine(Data8, CheckCandidateRD8); /* halfpel refinement */
386                    }
387    
388                    /* checking vector equal to predicion */
389                    if (i != 0 && MotionFlags & XVID_ME_CHECKPREDICTION_RD) {
390                            const VECTOR * v = Data->qpel ? Data8->currentQMV : Data8->currentMV;
391                            if (!MVequal(*v, Data8->predMV))
392                                    CheckCandidateRD8(Data8->predMV.x, Data8->predMV.y, Data8, 255);
393                    }
394    
395                    bits += *Data8->iMinSAD;
396                    if (bits >= Data->iMinSAD[0]) return bits; /* no chances for INTER4V */
397    
398                    /* MB structures for INTER4V mode; we have to set them here, we don't have predictor anywhere else */
399                    if(Data->qpel) {
400                            pMB->pmvs[i].x = Data8->currentQMV->x - Data8->predMV.x;
401                            pMB->pmvs[i].y = Data8->currentQMV->y - Data8->predMV.y;
402                            pMB->qmvs[i] = *Data8->currentQMV;
403                            sumx += Data8->currentQMV->x/2;
404                            sumy += Data8->currentQMV->y/2;
405                    } else {
406                            pMB->pmvs[i].x = Data8->currentMV->x - Data8->predMV.x;
407                            pMB->pmvs[i].y = Data8->currentMV->y - Data8->predMV.y;
408                            sumx += Data8->currentMV->x;
409                            sumy += Data8->currentMV->y;
410                    }
411                    pMB->mvs[i] = *Data8->currentMV;
412                    pMB->sad8[i] = 4 * *Data8->iMinSAD;
413                    if (Data8->cbp[0]) cbp |= 1 << (5 - i);
414    
415            } /* end - for all luma blocks */
416    
417            bits += BITS_MULT*xvid_cbpy_tab[15-(cbp>>2)].len;
418    
419            /* let's check chroma */
420            sumx = (sumx >> 3) + roundtab_76[sumx & 0xf];
421            sumy = (sumy >> 3) + roundtab_76[sumy & 0xf];
422    
423            /* chroma U */
424            ptr = interpolate8x8_switch2(Data->RefQ + 64, Data->RefP[4], 0, 0, sumx, sumy, Data->iEdgedWidth/2, Data->rounding);
425            transfer_8to16subro(in, Data->CurU, ptr, Data->iEdgedWidth/2);
426            bits += Block_CalcBits(coeff, in, Data->dctSpace + 128, Data->iQuant, Data->quant_type, &cbp, 4, Data->scan_table);
427    
428            if (bits >= *Data->iMinSAD) return bits;
429    
430            /* chroma V */
431            ptr = interpolate8x8_switch2(Data->RefQ + 64, Data->RefP[5], 0, 0, sumx, sumy, Data->iEdgedWidth/2, Data->rounding);
432            transfer_8to16subro(in, Data->CurV, ptr, Data->iEdgedWidth/2);
433            bits += Block_CalcBits(coeff, in, Data->dctSpace + 128, Data->iQuant, Data->quant_type, &cbp, 5, Data->scan_table);
434    
435            bits += BITS_MULT*mcbpc_inter_tab[(MODE_INTER4V & 7) | ((cbp & 3) << 3)].len;
436    
437            *Data->cbp = cbp;
438            return bits;
439    }
440    
441    static int
442    findRD_intra(const SearchData * const Data)
443    {
444            int bits = BITS_MULT*1; /* this one is ac/dc prediction flag bit */
445            int cbp = 0, i, dc = 0;
446            int16_t *in = Data->dctSpace, * coeff = Data->dctSpace + 64;
447    
448            for(i = 0; i < 4; i++) {
449                    int s = 8*((i&1) + (i>>1)*Data->iEdgedWidth);
450                    transfer_8to16copy(in, Data->Cur + s, Data->iEdgedWidth);
451                    bits += Block_CalcBitsIntra(coeff, in, Data->dctSpace + 128, Data->iQuant, Data->quant_type, &cbp, i, &dc, Data->scan_table);
452    
453                    if (bits >= Data->iMinSAD[0]) return bits;
454            }
455    
456            bits += BITS_MULT*xvid_cbpy_tab[cbp>>2].len;
457    
458            /*chroma U */
459            transfer_8to16copy(in, Data->CurU, Data->iEdgedWidth/2);
460            bits += Block_CalcBitsIntra(coeff, in, Data->dctSpace + 128, Data->iQuant, Data->quant_type, &cbp, 4, &dc, Data->scan_table);
461    
462            if (bits >= Data->iMinSAD[0]) return bits;
463    
464            /* chroma V */
465            transfer_8to16copy(in, Data->CurV, Data->iEdgedWidth/2);
466            bits += Block_CalcBitsIntra(coeff, in, Data->dctSpace + 128, Data->iQuant, Data->quant_type, &cbp, 5, &dc, Data->scan_table);
467    
468            bits += BITS_MULT*mcbpc_inter_tab[(MODE_INTRA & 7) | ((cbp & 3) << 3)].len;
469    
470            return bits;
471    }
472    
473    static int
474    findRD_gmc(const SearchData * const Data, const IMAGE * const vGMC, const int x, const int y)
475    {
476            int bits = BITS_MULT*1; /* this one is mcsel */
477            int cbp = 0, i;
478            int16_t *in = Data->dctSpace, * coeff = Data->dctSpace + 64;
479    
480            for(i = 0; i < 4; i++) {
481                    int s = 8*((i&1) + (i>>1)*Data->iEdgedWidth);
482                    transfer_8to16subro(in, Data->Cur + s, vGMC->y + s + 16*(x+y*Data->iEdgedWidth), Data->iEdgedWidth);
483                    bits += Block_CalcBits(coeff, in, Data->dctSpace + 128, Data->iQuant, Data->quant_type, &cbp, i, Data->scan_table);
484                    if (bits >= Data->iMinSAD[0]) return bits;
485            }
486    
487            bits += BITS_MULT*xvid_cbpy_tab[15-(cbp>>2)].len;
488    
489            /*chroma U */
490            transfer_8to16subro(in, Data->CurU, vGMC->u + 8*(x+y*(Data->iEdgedWidth/2)), Data->iEdgedWidth/2);
491            bits += Block_CalcBits(coeff, in, Data->dctSpace + 128, Data->iQuant, Data->quant_type, &cbp, 4, Data->scan_table);
492    
493            if (bits >= Data->iMinSAD[0]) return bits;
494    
495            /* chroma V */
496            transfer_8to16subro(in, Data->CurV , vGMC->v + 8*(x+y*(Data->iEdgedWidth/2)), Data->iEdgedWidth/2);
497            bits += Block_CalcBits(coeff, in, Data->dctSpace + 128, Data->iQuant, Data->quant_type, &cbp, 5, Data->scan_table);
498    
499            bits += BITS_MULT*mcbpc_inter_tab[(MODE_INTER & 7) | ((cbp & 3) << 3)].len;
500    
501            *Data->cbp = cbp;
502    
503            return bits;
504    }
505    
506    void
507    xvid_me_ModeDecision_RD(SearchData * const Data,
508                                    MACROBLOCK * const pMB,
509                                    const MACROBLOCK * const pMBs,
510                                    const int x, const int y,
511                                    const MBParam * const pParam,
512                                    const uint32_t MotionFlags,
513                                    const uint32_t VopFlags,
514                                    const uint32_t VolFlags,
515                                    const IMAGE * const pCurrent,
516                                    const IMAGE * const pRef,
517                                    const IMAGE * const vGMC,
518                                    const int coding_type)
519    {
520            int mode = MODE_INTER;
521            int mcsel = 0;
522            int inter4v = (VopFlags & XVID_VOP_INTER4V) && (pMB->dquant == 0);
523            const uint32_t iQuant = pMB->quant;
524    
525            int min_rd, intra_rd, i, cbp, c[2] = {0, 0};
526            VECTOR backup[5], *v;
527            Data->iQuant = iQuant;
528            Data->cbp = c;
529            Data->scan_table = VopFlags & XVID_VOP_ALTERNATESCAN ?
530                                                    scan_tables[2] : scan_tables[0];
531    
532            pMB->mcsel = 0;
533    
534            v = Data->qpel ? Data->currentQMV : Data->currentMV;
535            for (i = 0; i < 5; i++) {
536                    Data->iMinSAD[i] = 256*4096;
537                    backup[i] = v[i];
538            }
539    
540            min_rd = findRD_inter(Data, x, y, pParam, MotionFlags);
541            cbp = *Data->cbp;
542    
543            if (coding_type == S_VOP) {
544                    int gmc_rd;
545                    *Data->iMinSAD = min_rd += BITS_MULT*1; /* mcsel */
546                    gmc_rd = findRD_gmc(Data, vGMC, x, y);
547                    if (gmc_rd < min_rd) {
548                            mcsel = 1;
549                            *Data->iMinSAD = min_rd = gmc_rd;
550                            mode = MODE_INTER;
551                            cbp = *Data->cbp;
552                    }
553            }
554    
555            if (inter4v) {
556                    int v4_rd;
557                    v4_rd = findRD_inter4v(Data, pMB, pMBs, x, y, pParam, MotionFlags, backup);
558                    if (v4_rd < min_rd) {
559                            Data->iMinSAD[0] = min_rd = v4_rd;
560                            mode = MODE_INTER4V;
561                            cbp = *Data->cbp;
562                    }
563            }
564    
565            intra_rd = findRD_intra(Data);
566            if (intra_rd < min_rd) {
567                    *Data->iMinSAD = min_rd = intra_rd;
568                    mode = MODE_INTRA;
569            }
570    
571            pMB->sad16 = pMB->sad8[0] = pMB->sad8[1] = pMB->sad8[2] = pMB->sad8[3] = 0;
572            pMB->cbp = cbp;
573    
574    
575            if (Data->rrv) {
576                            Data->currentMV[0].x = RRV_MV_SCALEDOWN(Data->currentMV[0].x);
577                            Data->currentMV[0].y = RRV_MV_SCALEDOWN(Data->currentMV[0].y);
578            }
579    
580            if (mode == MODE_INTER && mcsel == 0) {
581                    pMB->mvs[0] = pMB->mvs[1] = pMB->mvs[2] = pMB->mvs[3] = Data->currentMV[0];
582    
583                    if(Data->qpel) {
584                            pMB->qmvs[0] = pMB->qmvs[1]
585                                    = pMB->qmvs[2] = pMB->qmvs[3] = Data->currentQMV[0];
586                            pMB->pmvs[0].x = Data->currentQMV[0].x - Data->predMV.x;
587                            pMB->pmvs[0].y = Data->currentQMV[0].y - Data->predMV.y;
588                    } else {
589                            pMB->pmvs[0].x = Data->currentMV[0].x - Data->predMV.x;
590                            pMB->pmvs[0].y = Data->currentMV[0].y - Data->predMV.y;
591                    }
592    
593            } else if (mode == MODE_INTER ) { /* but mcsel == 1 */
594    
595                    pMB->mcsel = 1;
596                    if (Data->qpel) {
597                            pMB->qmvs[0] = pMB->qmvs[1] = pMB->qmvs[2] = pMB->qmvs[3] = pMB->amv;
598                            pMB->mvs[0].x = pMB->mvs[1].x = pMB->mvs[2].x = pMB->mvs[3].x = pMB->amv.x/2;
599                            pMB->mvs[0].y = pMB->mvs[1].y = pMB->mvs[2].y = pMB->mvs[3].y = pMB->amv.y/2;
600                    } else
601                            pMB->mvs[0] = pMB->mvs[1] = pMB->mvs[2] = pMB->mvs[3] = pMB->amv;
602    
603            } else
604                    if (mode == MODE_INTER4V) ; /* anything here? */
605            else    /* INTRA, NOT_CODED */
606                    ZeroMacroblockP(pMB, 0);
607    
608            pMB->mode = mode;
609    }
610    
611    void
612    xvid_me_ModeDecision_Fast(SearchData * const Data,
613                            MACROBLOCK * const pMB,
614                            const MACROBLOCK * const pMBs,
615                            const int x, const int y,
616                            const MBParam * const pParam,
617                            const uint32_t MotionFlags,
618                            const uint32_t VopFlags,
619                            const uint32_t VolFlags,
620                            const IMAGE * const pCurrent,
621                            const IMAGE * const pRef,
622                            const IMAGE * const vGMC,
623                            const int coding_type)
624    {
625            int mode = MODE_INTER;
626            int mcsel = 0;
627            int inter4v = (VopFlags & XVID_VOP_INTER4V) && (pMB->dquant == 0);
628            const uint32_t iQuant = pMB->quant;
629            const int skip_possible = (coding_type == P_VOP) && (pMB->dquant == 0);
630        int sad;
631            int min_rd = -1, intra_rd, i, cbp = 63, c[2] = {0, 0};
632            VECTOR backup[5], *v;
633            int sad_backup[5];
634            int InterBias = MV16_INTER_BIAS;
635            int thresh = 0;
636            int top = 0, top_right = 0, left = 0;
637            Data->scan_table = VopFlags & XVID_VOP_ALTERNATESCAN ?
638                                                    scan_tables[2] : scan_tables[0];
639    
640            pMB->mcsel = 0;
641    
642            /* INTER <-> INTER4V decision */
643            if ((Data->iMinSAD[0] + 75 < Data->iMinSAD[1] +
644                    Data->iMinSAD[2] + Data->iMinSAD[3] + Data->iMinSAD[4])) { /* normal, fast, SAD-based mode decision */
645                    if (inter4v == 0 || Data->iMinSAD[0] < Data->iMinSAD[1] + Data->iMinSAD[2] +
646                            Data->iMinSAD[3] + Data->iMinSAD[4] + IMV16X16 * (int32_t)iQuant) {
647                            mode = MODE_INTER;
648                            sad = Data->iMinSAD[0];
649                    } else {
650                            mode = MODE_INTER4V;
651                            sad = Data->iMinSAD[1] + Data->iMinSAD[2] +
652                                                    Data->iMinSAD[3] + Data->iMinSAD[4] + IMV16X16 * (int32_t)iQuant;
653                            Data->iMinSAD[0] = sad;
654                    }
655    
656                    /* final skip decision, a.k.a. "the vector you found, really that good?" */
657                    if (skip_possible && (pMB->sad16 < (int)iQuant * MAX_SAD00_FOR_SKIP))
658                            if ( (100*sad)/(pMB->sad16+1) > FINAL_SKIP_THRESH)
659                                    if (Data->chroma || xvid_me_SkipDecisionP(pCurrent, pRef, x, y, Data->iEdgedWidth/2, iQuant, Data->rrv)) {
660                                            mode = MODE_NOT_CODED;
661                                            sad = 0;  /* Compiler warning */
662                                            goto early_out;
663                                    }
664    
665                    /* mcsel */
666                    if (coding_type == S_VOP) {
667    
668                            int32_t iSAD = sad16(Data->Cur,
669                                    vGMC->y + 16*y*Data->iEdgedWidth + 16*x, Data->iEdgedWidth, 65536);
670    
671                            if (Data->chroma) {
672                                    iSAD += sad8(Data->CurU, vGMC->u + 8*y*(Data->iEdgedWidth/2) + 8*x, Data->iEdgedWidth/2);
673                                    iSAD += sad8(Data->CurV, vGMC->v + 8*y*(Data->iEdgedWidth/2) + 8*x, Data->iEdgedWidth/2);
674                            }
675    
676                            if (iSAD <= sad) {              /* mode decision GMC */
677                                    mode = MODE_INTER;
678                                    mcsel = 1;
679                                    sad = iSAD;
680                            }
681    
682                    }
683            } else { /* Rate-Distortion INTER<->INTER4V */
684                    Data->iQuant = iQuant;
685                    Data->cbp = c;
686                    v = Data->qpel ? Data->currentQMV : Data->currentMV;
687    
688                    /* final skip decision, a.k.a. "the vector you found, really that good?" */
689                    if (skip_possible && (pMB->sad16 < (int)iQuant * MAX_SAD00_FOR_SKIP))
690                            if ( (100*Data->iMinSAD[0])/(pMB->sad16+1) > FINAL_SKIP_THRESH)
691                                    if (Data->chroma || xvid_me_SkipDecisionP(pCurrent, pRef, x, y, Data->iEdgedWidth/2, iQuant, Data->rrv)) {
692                                            mode = MODE_NOT_CODED;
693                                            sad = 0; /* Compiler warning */
694                                            goto early_out;
695                                    }
696    
697                    for (i = 0; i < 5; i++) {
698                            sad_backup[i] = Data->iMinSAD[i];
699                            Data->iMinSAD[i] = 256*4096;
700                            backup[i] = v[i];
701                    }
702    
703                    min_rd = findRD_inter(Data, x, y, pParam, MotionFlags);
704                    cbp = *Data->cbp;
705                    sad = sad_backup[0];
706    
707                    if (coding_type == S_VOP) {
708                            int gmc_rd;
709    
710                            *Data->iMinSAD = min_rd += BITS_MULT*1; /* mcsel */
711                            gmc_rd = findRD_gmc(Data, vGMC, x, y);
712                            if (gmc_rd < min_rd) {
713                                    mcsel = 1;
714                                    *Data->iMinSAD = min_rd = gmc_rd;
715                                    mode = MODE_INTER;
716                                    cbp = *Data->cbp;
717                                    sad = sad16(Data->Cur,
718                                            vGMC->y + 16*y*Data->iEdgedWidth + 16*x, Data->iEdgedWidth, 65536);
719                                    if (Data->chroma) {
720                                            sad += sad8(Data->CurU, vGMC->u + 8*y*(Data->iEdgedWidth/2) + 8*x, Data->iEdgedWidth/2);
721                                            sad += sad8(Data->CurV, vGMC->v + 8*y*(Data->iEdgedWidth/2) + 8*x, Data->iEdgedWidth/2);
722                                    }
723                            }
724                    }
725    
726                    if (inter4v) {
727                            int v4_rd;
728                            v4_rd = findRD_inter4v(Data, pMB, pMBs, x, y, pParam, MotionFlags, backup);
729                            if (v4_rd < min_rd) {
730                                    Data->iMinSAD[0] = min_rd = v4_rd;
731                                    mode = MODE_INTER4V;
732                                    cbp = *Data->cbp;
733                                    sad = sad_backup[1] + sad_backup[2] +
734                                              sad_backup[3] + sad_backup[4] + IMV16X16 * (int32_t)iQuant;
735                            }
736                    }
737            }
738    
739            left = top = top_right = -1;
740            thresh = 0;
741    
742            if((x > 0) && (y > 0) && (x < (int32_t) pParam->mb_width)) {
743                    left = (&pMBs[(x-1) + y * pParam->mb_width])->sad16; /* left */
744                    top = (&pMBs[x + (y-1) * pParam->mb_width])->sad16; /* top */
745                    top_right = (&pMBs[(x+1) + (y-1) * pParam->mb_width])->sad16; /* top right */
746    
747                    if(((&pMBs[(x-1) + y * pParam->mb_width])->mode != MODE_INTRA) &&
748                       ((&pMBs[x + (y-1) * pParam->mb_width])->mode != MODE_INTRA) &&
749                       ((&pMBs[(x+1) + (y-1) * pParam->mb_width])->mode != MODE_INTRA)) {
750                            thresh = MAX(MAX(top, left), top_right);
751                    }
752                    else
753                            thresh = MIN(MIN(top, left), top_right);
754            }
755    
756            /* INTRA <-> INTER decision */
757            if (sad < thresh) { /* normal, fast, SAD-based mode decision */
758                    /* intra decision */
759    
760                    if (iQuant > 8) InterBias += 100 * (iQuant - 8); /* to make high quants work */
761                    if (y != 0)
762                            if ((pMB - pParam->mb_width)->mode == MODE_INTRA ) InterBias -= 80;
763                    if (x != 0)
764                            if ((pMB - 1)->mode == MODE_INTRA ) InterBias -= 80;
765    
766                    if (Data->chroma) InterBias += 50; /* dev8(chroma) ??? <-- yes, we need dev8 (no big difference though) */
767                    if (Data->rrv) InterBias *= 4;
768    
769                    if (InterBias < sad) {
770                            int32_t deviation;
771                            if (!Data->rrv)
772                                    deviation = dev16(Data->Cur, Data->iEdgedWidth);
773                            else
774                                    deviation = dev16(Data->Cur, Data->iEdgedWidth) + /* dev32() */
775                                                            dev16(Data->Cur+16, Data->iEdgedWidth) +
776                                                            dev16(Data->Cur + 16*Data->iEdgedWidth, Data->iEdgedWidth) +
777                                                            dev16(Data->Cur+16+16*Data->iEdgedWidth, Data->iEdgedWidth);
778    
779                            if (deviation < (sad - InterBias)) mode = MODE_INTRA;
780                    }
781    
782                    pMB->cbp = 63;
783            } else { /* Rate-Distortion INTRA<->INTER */
784                    if(min_rd < 0) {
785                            Data->iQuant = iQuant;
786                            Data->cbp = c;
787                            v = Data->qpel ? Data->currentQMV : Data->currentMV;
788    
789                            for (i = 0; i < 5; i++) {
790                                    Data->iMinSAD[i] = 256*4096;
791                                    backup[i] = v[i];
792                            }
793    
794                            if(mode == MODE_INTER) {
795                                    min_rd = findRD_inter(Data, x, y, pParam, MotionFlags);
796                                    cbp = *Data->cbp;
797    
798                                    if (coding_type == S_VOP) {
799                                            int gmc_rd;
800    
801                                            *Data->iMinSAD = min_rd += BITS_MULT*1; /* mcsel */
802                                            gmc_rd = findRD_gmc(Data, vGMC, x, y);
803                                            if (gmc_rd < min_rd) {
804                                                    mcsel = 1;
805                                                    *Data->iMinSAD = min_rd = gmc_rd;
806                                                    mode = MODE_INTER;
807                                                    cbp = *Data->cbp;
808                                            }
809                                    }
810                            }
811    
812                            if(mode == MODE_INTER4V) {
813                                    int v4_rd;
814                                    v4_rd = findRD_inter4v(Data, pMB, pMBs, x, y, pParam, MotionFlags, backup);
815                                    if (v4_rd < min_rd) {
816                                            Data->iMinSAD[0] = min_rd = v4_rd;
817                                            mode = MODE_INTER4V;
818                                            cbp = *Data->cbp;
819                                    }
820                            }
821                    }
822    
823                    intra_rd = findRD_intra(Data);
824                    if (intra_rd < min_rd) {
825                            *Data->iMinSAD = min_rd = intra_rd;
826                            mode = MODE_INTRA;
827                    }
828    
829                    pMB->cbp = cbp;
830            }
831    
832    early_out:
833            pMB->sad16 = pMB->sad8[0] = pMB->sad8[1] = pMB->sad8[2] = pMB->sad8[3] = sad;
834    
835            if (Data->rrv) {
836                            Data->currentMV[0].x = RRV_MV_SCALEDOWN(Data->currentMV[0].x);
837                            Data->currentMV[0].y = RRV_MV_SCALEDOWN(Data->currentMV[0].y);
838            }
839    
840            if (mode == MODE_INTER && mcsel == 0) {
841                    pMB->mvs[0] = pMB->mvs[1] = pMB->mvs[2] = pMB->mvs[3] = Data->currentMV[0];
842    
843                    if(Data->qpel) {
844                            pMB->qmvs[0] = pMB->qmvs[1]
845                                    = pMB->qmvs[2] = pMB->qmvs[3] = Data->currentQMV[0];
846                            pMB->pmvs[0].x = Data->currentQMV[0].x - Data->predMV.x;
847                            pMB->pmvs[0].y = Data->currentQMV[0].y - Data->predMV.y;
848                    } else {
849                            pMB->pmvs[0].x = Data->currentMV[0].x - Data->predMV.x;
850                            pMB->pmvs[0].y = Data->currentMV[0].y - Data->predMV.y;
851                    }
852    
853            } else if (mode == MODE_INTER ) { /* but mcsel == 1 */
854    
855                    pMB->mcsel = 1;
856                    if (Data->qpel) {
857                            pMB->qmvs[0] = pMB->qmvs[1] = pMB->qmvs[2] = pMB->qmvs[3] = pMB->amv;
858                            pMB->mvs[0].x = pMB->mvs[1].x = pMB->mvs[2].x = pMB->mvs[3].x = pMB->amv.x/2;
859                            pMB->mvs[0].y = pMB->mvs[1].y = pMB->mvs[2].y = pMB->mvs[3].y = pMB->amv.y/2;
860                    } else
861                            pMB->mvs[0] = pMB->mvs[1] = pMB->mvs[2] = pMB->mvs[3] = pMB->amv;
862    
863            } else
864                    if (mode == MODE_INTER4V) ; /* anything here? */
865            else    /* INTRA, NOT_CODED */
866                    ZeroMacroblockP(pMB, 0);
867    
868            pMB->mode = mode;
869    }
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