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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 1.1.2.7, Tue Oct 7 13:02:35 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            int i;
64    
65            fdct(data);
66    
67            if (quant_type) sum = quant_h263_inter(coeff, data, quant);
68            else sum = quant_mpeg_inter(coeff, data, quant);
69    
70            if (sum > 0) {
71                    *cbp |= 1 << (5 - block);
72                    bits = BITS_MULT * CodeCoeffInter_CalcBits(coeff, scan_table);
73    
74                    if (quant_type) dequant_h263_inter(dqcoeff, coeff, quant);
75                    else dequant_mpeg_inter(dqcoeff, coeff, quant);
76    
77                    for (i = 0; i < 64; i++)
78                            distortion += (data[i] - dqcoeff[i])*(data[i] - dqcoeff[i]);
79    
80            } else {
81                    bits = 0;
82                    for (i = 0; i < 64; i++)
83                            distortion += data[i]*data[i];
84            }
85    
86            return bits + (LAMBDA*distortion)/(quant*quant);
87    }
88    
89    static __inline unsigned int
90    Block_CalcBitsIntra(int16_t * const coeff,
91                                            int16_t * const data,
92                                            int16_t * const dqcoeff,
93                                            const uint32_t quant, const int quant_type,
94                                            uint32_t * cbp,
95                                            const int block,
96                                            int * dcpred,
97                                            const uint16_t * scan_table)
98    {
99            int bits, i;
100            int distortion = 0;
101            uint32_t iDcScaler = get_dc_scaler(quant, block < 4);
102            int b_dc;
103    
104            fdct(data);
105            data[0] -= 1024;
106    
107            if (quant_type) quant_h263_intra(coeff, data, quant, iDcScaler);
108            else quant_mpeg_intra(coeff, data, quant, iDcScaler);
109    
110            b_dc = coeff[0];
111            if (block < 4) {
112                    coeff[0] -= *dcpred;
113                    *dcpred = b_dc;
114            }
115    
116            bits = BITS_MULT*CodeCoeffIntra_CalcBits(coeff, scan_table);
117            if (bits != 0) *cbp |= 1 << (5 - block);
118    
119            if (block < 4) bits += BITS_MULT*dcy_tab[coeff[0] + 255].len;
120            else bits += BITS_MULT*dcc_tab[coeff[0] + 255].len;
121    
122            coeff[0] = b_dc;
123            if (quant_type) dequant_h263_intra(dqcoeff, coeff, quant, iDcScaler);
124            else dequant_mpeg_intra(dqcoeff, coeff, quant, iDcScaler);
125    
126            for (i = 0; i < 64; i++)
127                    distortion += (data[i] - dqcoeff[i])*(data[i] - dqcoeff[i]);
128    
129            return bits + (LAMBDA*distortion)/(quant*quant);
130    }
131    
132    static void
133    CheckCandidateRD16(const int x, const int y, const SearchData * const data, const unsigned int Direction)
134    {
135    
136            int16_t *in = data->dctSpace, *coeff = data->dctSpace + 64;
137            int32_t rd = 0;
138            VECTOR * current;
139            const uint8_t * ptr;
140            int i, cbp = 0, t, xc, yc;
141    
142            if ( (x > data->max_dx) || (x < data->min_dx)
143                    || (y > data->max_dy) || (y < data->min_dy) ) return;
144    
145            if (!data->qpel_precision) {
146                    ptr = GetReference(x, y, data);
147                    current = data->currentMV;
148                    xc = x; yc = y;
149            } else { /* x and y are in 1/4 precision */
150                    ptr = xvid_me_interpolate16x16qpel(x, y, 0, data);
151                    current = data->currentQMV;
152                    xc = x/2; yc = y/2;
153            }
154    
155            for(i = 0; i < 4; i++) {
156                    int s = 8*((i&1) + (i>>1)*data->iEdgedWidth);
157                    transfer_8to16subro(in, data->Cur + s, ptr + s, data->iEdgedWidth);
158                    rd += data->temp[i] = Block_CalcBits(coeff, in, data->dctSpace + 128, data->iQuant, data->quant_type, &cbp, i, data->scan_table);
159            }
160    
161            rd += t = BITS_MULT*d_mv_bits(x, y, data->predMV, data->iFcode, data->qpel^data->qpel_precision, 0);
162    
163            if (data->temp[0] + t < data->iMinSAD[1]) {
164                    data->iMinSAD[1] = data->temp[0] + t; current[1].x = x; current[1].y = y; data->cbp[1] = (data->cbp[1]&~32) | (cbp&32); }
165            if (data->temp[1] < data->iMinSAD[2]) {
166                    data->iMinSAD[2] = data->temp[1]; current[2].x = x; current[2].y = y; data->cbp[1] = (data->cbp[1]&~16) | (cbp&16); }
167            if (data->temp[2] < data->iMinSAD[3]) {
168                    data->iMinSAD[3] = data->temp[2]; current[3].x = x; current[3].y = y; data->cbp[1] = (data->cbp[1]&~8) | (cbp&8); }
169            if (data->temp[3] < data->iMinSAD[4]) {
170                    data->iMinSAD[4] = data->temp[3]; current[4].x = x; current[4].y = y; data->cbp[1] = (data->cbp[1]&~4) | (cbp&4); }
171    
172            rd += BITS_MULT*xvid_cbpy_tab[15-(cbp>>2)].len;
173    
174            if (rd >= data->iMinSAD[0]) return;
175    
176            /* chroma */
177            xc = (xc >> 1) + roundtab_79[xc & 0x3];
178            yc = (yc >> 1) + roundtab_79[yc & 0x3];
179    
180            /* chroma U */
181            ptr = interpolate8x8_switch2(data->RefQ, data->RefP[4], 0, 0, xc, yc, data->iEdgedWidth/2, data->rounding);
182            transfer_8to16subro(in, data->CurU, ptr, data->iEdgedWidth/2);
183            rd += Block_CalcBits(coeff, in, data->dctSpace + 128, data->iQuant, data->quant_type, &cbp, 4, data->scan_table);
184            if (rd >= data->iMinSAD[0]) return;
185    
186            /* chroma V */
187            ptr = interpolate8x8_switch2(data->RefQ, data->RefP[5], 0, 0, xc, yc, data->iEdgedWidth/2, data->rounding);
188            transfer_8to16subro(in, data->CurV, ptr, data->iEdgedWidth/2);
189            rd += Block_CalcBits(coeff, in, data->dctSpace + 128, data->iQuant, data->quant_type, &cbp, 5, data->scan_table);
190    
191            rd += BITS_MULT*mcbpc_inter_tab[(MODE_INTER & 7) | ((cbp & 3) << 3)].len;
192    
193            if (rd < data->iMinSAD[0]) {
194                    data->iMinSAD[0] = rd;
195                    current[0].x = x; current[0].y = y;
196                    *data->dir = Direction;
197                    *data->cbp = cbp;
198            }
199    }
200    
201    static void
202    CheckCandidateRD8(const int x, const int y, const SearchData * const data, const unsigned int Direction)
203    {
204    
205            int16_t *in = data->dctSpace, *coeff = data->dctSpace + 64;
206            int32_t rd;
207            VECTOR * current;
208            const uint8_t * ptr;
209            int cbp = 0;
210    
211            if ( (x > data->max_dx) || (x < data->min_dx)
212                    || (y > data->max_dy) || (y < data->min_dy) ) return;
213    
214            if (!data->qpel_precision) {
215                    ptr = GetReference(x, y, data);
216                    current = data->currentMV;
217            } else { /* x and y are in 1/4 precision */
218                    ptr = xvid_me_interpolate8x8qpel(x, y, 0, 0, data);
219                    current = data->currentQMV;
220            }
221    
222            transfer_8to16subro(in, data->Cur, ptr, data->iEdgedWidth);
223            rd = Block_CalcBits(coeff, in, data->dctSpace + 128, data->iQuant, data->quant_type, &cbp, 5, data->scan_table);
224            rd += BITS_MULT*d_mv_bits(x, y, data->predMV, data->iFcode, data->qpel^data->qpel_precision, 0);
225    
226            if (rd < data->iMinSAD[0]) {
227                    *data->cbp = cbp;
228                    data->iMinSAD[0] = rd;
229                    current[0].x = x; current[0].y = y;
230                    *data->dir = Direction;
231            }
232    }
233    
234    
235    static int
236    findRD_inter(SearchData * const Data,
237                            const int x, const int y,
238                            const MBParam * const pParam,
239                            const uint32_t MotionFlags)
240    {
241            int i;
242            int32_t bsad[5];
243    
244            if (Data->qpel) {
245                    for(i = 0; i < 5; i++) {
246                            Data->currentMV[i].x = Data->currentQMV[i].x/2;
247                            Data->currentMV[i].y = Data->currentQMV[i].y/2;
248                    }
249                    Data->qpel_precision = 1;
250                    CheckCandidateRD16(Data->currentQMV[0].x, Data->currentQMV[0].y, Data, 255);
251    
252                    if (MotionFlags & (XVID_ME_HALFPELREFINE16_RD | XVID_ME_EXTSEARCH_RD)) { /* we have to prepare for halfpixel-precision search */
253                            for(i = 0; i < 5; i++) bsad[i] = Data->iMinSAD[i];
254                            get_range(&Data->min_dx, &Data->max_dx, &Data->min_dy, &Data->max_dy, x, y, 4,
255                                                    pParam->width, pParam->height, Data->iFcode - Data->qpel, 1, Data->rrv);
256                            Data->qpel_precision = 0;
257                            if (Data->currentQMV->x & 1 || Data->currentQMV->y & 1)
258                                    CheckCandidateRD16(Data->currentMV[0].x, Data->currentMV[0].y, Data, 255);
259                    }
260    
261            } else { /* not qpel */
262    
263                    CheckCandidateRD16(Data->currentMV[0].x, Data->currentMV[0].y, Data, 255);
264            }
265    
266            if (MotionFlags&XVID_ME_EXTSEARCH_RD)
267                    xvid_me_SquareSearch(Data->currentMV->x, Data->currentMV->y, Data, 255, CheckCandidateRD16);
268    
269            if (MotionFlags&XVID_ME_HALFPELREFINE16_RD)
270                    xvid_me_SubpelRefine(Data, CheckCandidateRD16);
271    
272            if (Data->qpel) {
273                    if (MotionFlags&(XVID_ME_EXTSEARCH_RD | XVID_ME_HALFPELREFINE16_RD)) { /* there was halfpel-precision search */
274                            for(i = 0; i < 5; i++) if (bsad[i] > Data->iMinSAD[i]) {
275                                    Data->currentQMV[i].x = 2 * Data->currentMV[i].x; /* we have found a better match */
276                                    Data->currentQMV[i].y = 2 * Data->currentMV[i].y;
277                            }
278    
279                            /* preparing for qpel-precision search */
280                            Data->qpel_precision = 1;
281                            get_range(&Data->min_dx, &Data->max_dx, &Data->min_dy, &Data->max_dy, x, y, 4,
282                                            pParam->width, pParam->height, Data->iFcode, 2, 0);
283                    }
284                    if (MotionFlags&XVID_ME_QUARTERPELREFINE16_RD)
285                            xvid_me_SubpelRefine(Data, CheckCandidateRD16);
286            }
287    
288            if (MotionFlags&XVID_ME_CHECKPREDICTION_RD) { /* let's check vector equal to prediction */
289                    VECTOR * v = Data->qpel ? Data->currentQMV : Data->currentMV;
290                    if (!MVequal(Data->predMV, *v))
291                            CheckCandidateRD16(Data->predMV.x, Data->predMV.y, Data, 255);
292            }
293            return Data->iMinSAD[0];
294    }
295    
296    static int
297    findRD_inter4v(const SearchData * const Data,
298                                    MACROBLOCK * const pMB, const MACROBLOCK * const pMBs,
299                                    const int x, const int y,
300                                    const MBParam * const pParam, const uint32_t MotionFlags,
301                                    const VECTOR * const backup)
302    {
303    
304            int cbp = 0, bits = 0, t = 0, i;
305            SearchData Data2, *Data8 = &Data2;
306            int sumx = 0, sumy = 0;
307            int16_t *in = Data->dctSpace, *coeff = Data->dctSpace + 64;
308            uint8_t * ptr;
309    
310            memcpy(Data8, Data, sizeof(SearchData));
311    
312            for (i = 0; i < 4; i++) { /* for all luma blocks */
313    
314                    Data8->iMinSAD = Data->iMinSAD + i + 1;
315                    Data8->currentMV = Data->currentMV + i + 1;
316                    Data8->currentQMV = Data->currentQMV + i + 1;
317                    Data8->Cur = Data->Cur + 8*((i&1) + (i>>1)*Data->iEdgedWidth);
318                    Data8->RefP[0] = Data->RefP[0] + 8*((i&1) + (i>>1)*Data->iEdgedWidth);
319                    Data8->RefP[2] = Data->RefP[2] + 8*((i&1) + (i>>1)*Data->iEdgedWidth);
320                    Data8->RefP[1] = Data->RefP[1] + 8*((i&1) + (i>>1)*Data->iEdgedWidth);
321                    Data8->RefP[3] = Data->RefP[3] + 8*((i&1) + (i>>1)*Data->iEdgedWidth);
322                    *Data8->cbp = (Data->cbp[1] & (1<<(5-i))) ? 1:0; /* copy corresponding cbp bit */
323    
324                    if(Data->qpel) {
325                            Data8->predMV = get_qpmv2(pMBs, pParam->mb_width, 0, x, y, i);
326                            if (i != 0)     t = d_mv_bits(  Data8->currentQMV->x, Data8->currentQMV->y,
327                                                                                    Data8->predMV, Data8->iFcode, 0, 0);
328                    } else {
329                            Data8->predMV = get_pmv2(pMBs, pParam->mb_width, 0, x, y, i);
330                            if (i != 0)     t = d_mv_bits(  Data8->currentMV->x, Data8->currentMV->y,
331                                                                                    Data8->predMV, Data8->iFcode, 0, 0);
332                    }
333    
334                    get_range(&Data8->min_dx, &Data8->max_dx, &Data8->min_dy, &Data8->max_dy, 2*x + (i&1), 2*y + (i>>1), 3,
335                                            pParam->width, pParam->height, Data8->iFcode, Data8->qpel+1, 0);
336    
337                    *Data8->iMinSAD += BITS_MULT*t;
338    
339                    Data8->qpel_precision = Data8->qpel;
340                    /* checking the vector which has been found by SAD-based 8x8 search (if it's different than the one found so far) */
341                    {
342                            VECTOR *v = Data8->qpel ? Data8->currentQMV : Data8->currentMV;
343                            if (!MVequal (*v, backup[i+1]) )
344                                    CheckCandidateRD8(backup[i+1].x, backup[i+1].y, Data8, 255);
345                    }
346    
347                    if (Data8->qpel) {
348                            if (MotionFlags&XVID_ME_HALFPELREFINE8_RD || (MotionFlags&XVID_ME_EXTSEARCH8 && MotionFlags&XVID_ME_EXTSEARCH_RD)) { /* halfpixel motion search follows */
349                                    int32_t s = *Data8->iMinSAD;
350                                    Data8->currentMV->x = Data8->currentQMV->x/2;
351                                    Data8->currentMV->y = Data8->currentQMV->y/2;
352                                    Data8->qpel_precision = 0;
353                                    get_range(&Data8->min_dx, &Data8->max_dx, &Data8->min_dy, &Data8->max_dy, 2*x + (i&1), 2*y + (i>>1), 3,
354                                                            pParam->width, pParam->height, Data8->iFcode - 1, 1, 0);
355    
356                                    if (Data8->currentQMV->x & 1 || Data8->currentQMV->y & 1)
357                                            CheckCandidateRD8(Data8->currentMV->x, Data8->currentMV->y, Data8, 255);
358    
359                                    if (MotionFlags & XVID_ME_EXTSEARCH8 && MotionFlags & XVID_ME_EXTSEARCH_RD)
360                                            xvid_me_SquareSearch(Data8->currentMV->x, Data8->currentMV->x, Data8, 255, CheckCandidateRD8);
361    
362                                    if (MotionFlags & XVID_ME_HALFPELREFINE8_RD)
363                                            xvid_me_SubpelRefine(Data8, CheckCandidateRD8);
364    
365                                    if(s > *Data8->iMinSAD) { /* we have found a better match */
366                                            Data8->currentQMV->x = 2*Data8->currentMV->x;
367                                            Data8->currentQMV->y = 2*Data8->currentMV->y;
368                                    }
369    
370                                    Data8->qpel_precision = 1;
371                                    get_range(&Data8->min_dx, &Data8->max_dx, &Data8->min_dy, &Data8->max_dy, 2*x + (i&1), 2*y + (i>>1), 3,
372                                                            pParam->width, pParam->height, Data8->iFcode, 2, 0);
373    
374                            }
375                            if (MotionFlags & XVID_ME_QUARTERPELREFINE8_RD)
376                                    xvid_me_SubpelRefine(Data8, CheckCandidateRD8);
377    
378                    } else { /* not qpel */
379    
380                            if (MotionFlags & XVID_ME_EXTSEARCH8 && MotionFlags & XVID_ME_EXTSEARCH_RD) /* extsearch */
381                                    xvid_me_SquareSearch(Data8->currentMV->x, Data8->currentMV->x, Data8, 255, CheckCandidateRD8);
382    
383                            if (MotionFlags & XVID_ME_HALFPELREFINE8_RD)
384                                    xvid_me_SubpelRefine(Data8, CheckCandidateRD8); /* halfpel refinement */
385                    }
386    
387                    /* checking vector equal to predicion */
388                    if (i != 0 && MotionFlags & XVID_ME_CHECKPREDICTION_RD) {
389                            const VECTOR * v = Data->qpel ? Data8->currentQMV : Data8->currentMV;
390                            if (!MVequal(*v, Data8->predMV))
391                                    CheckCandidateRD8(Data8->predMV.x, Data8->predMV.y, Data8, 255);
392                    }
393    
394                    bits += *Data8->iMinSAD;
395                    if (bits >= Data->iMinSAD[0]) return bits; /* no chances for INTER4V */
396    
397                    /* MB structures for INTER4V mode; we have to set them here, we don't have predictor anywhere else */
398                    if(Data->qpel) {
399                            pMB->pmvs[i].x = Data8->currentQMV->x - Data8->predMV.x;
400                            pMB->pmvs[i].y = Data8->currentQMV->y - Data8->predMV.y;
401                            pMB->qmvs[i] = *Data8->currentQMV;
402                            sumx += Data8->currentQMV->x/2;
403                            sumy += Data8->currentQMV->y/2;
404                    } else {
405                            pMB->pmvs[i].x = Data8->currentMV->x - Data8->predMV.x;
406                            pMB->pmvs[i].y = Data8->currentMV->y - Data8->predMV.y;
407                            sumx += Data8->currentMV->x;
408                            sumy += Data8->currentMV->y;
409                    }
410                    pMB->mvs[i] = *Data8->currentMV;
411                    pMB->sad8[i] = 4 * *Data8->iMinSAD;
412                    if (Data8->cbp[0]) cbp |= 1 << (5 - i);
413    
414            } /* end - for all luma blocks */
415    
416            bits += BITS_MULT*xvid_cbpy_tab[15-(cbp>>2)].len;
417    
418            /* let's check chroma */
419            sumx = (sumx >> 3) + roundtab_76[sumx & 0xf];
420            sumy = (sumy >> 3) + roundtab_76[sumy & 0xf];
421    
422            /* chroma U */
423            ptr = interpolate8x8_switch2(Data->RefQ + 64, Data->RefP[4], 0, 0, sumx, sumy, Data->iEdgedWidth/2, Data->rounding);
424            transfer_8to16subro(in, Data->CurU, ptr, Data->iEdgedWidth/2);
425            bits += Block_CalcBits(coeff, in, Data->dctSpace + 128, Data->iQuant, Data->quant_type, &cbp, 4, Data->scan_table);
426    
427            if (bits >= *Data->iMinSAD) return bits;
428    
429            /* chroma V */
430            ptr = interpolate8x8_switch2(Data->RefQ + 64, Data->RefP[5], 0, 0, sumx, sumy, Data->iEdgedWidth/2, Data->rounding);
431            transfer_8to16subro(in, Data->CurV, ptr, Data->iEdgedWidth/2);
432            bits += Block_CalcBits(coeff, in, Data->dctSpace + 128, Data->iQuant, Data->quant_type, &cbp, 5, Data->scan_table);
433    
434            bits += BITS_MULT*mcbpc_inter_tab[(MODE_INTER4V & 7) | ((cbp & 3) << 3)].len;
435    
436            *Data->cbp = cbp;
437            return bits;
438    }
439    
440    static int
441    findRD_intra(const SearchData * const Data)
442    {
443            int bits = BITS_MULT*1; /* this one is ac/dc prediction flag bit */
444            int cbp = 0, i, dc = 0;
445            int16_t *in = Data->dctSpace, * coeff = Data->dctSpace + 64;
446    
447            for(i = 0; i < 4; i++) {
448                    int s = 8*((i&1) + (i>>1)*Data->iEdgedWidth);
449                    transfer_8to16copy(in, Data->Cur + s, Data->iEdgedWidth);
450                    bits += Block_CalcBitsIntra(coeff, in, Data->dctSpace + 128, Data->iQuant, Data->quant_type, &cbp, i, &dc, Data->scan_table);
451    
452                    if (bits >= Data->iMinSAD[0]) return bits;
453            }
454    
455            bits += BITS_MULT*xvid_cbpy_tab[cbp>>2].len;
456    
457            /*chroma U */
458            transfer_8to16copy(in, Data->CurU, Data->iEdgedWidth/2);
459            bits += Block_CalcBitsIntra(coeff, in, Data->dctSpace + 128, Data->iQuant, Data->quant_type, &cbp, 4, &dc, Data->scan_table);
460    
461            if (bits >= Data->iMinSAD[0]) return bits;
462    
463            /* chroma V */
464            transfer_8to16copy(in, Data->CurV, Data->iEdgedWidth/2);
465            bits += Block_CalcBitsIntra(coeff, in, Data->dctSpace + 128, Data->iQuant, Data->quant_type, &cbp, 5, &dc, Data->scan_table);
466    
467            bits += BITS_MULT*mcbpc_inter_tab[(MODE_INTRA & 7) | ((cbp & 3) << 3)].len;
468    
469            return bits;
470    }
471    
472    static int
473    findRD_gmc(const SearchData * const Data, const IMAGE * const vGMC, const int x, const int y)
474    {
475            int bits = BITS_MULT*1; /* this one is mcsel */
476            int cbp = 0, i;
477            int16_t *in = Data->dctSpace, * coeff = Data->dctSpace + 64;
478    
479            for(i = 0; i < 4; i++) {
480                    int s = 8*((i&1) + (i>>1)*Data->iEdgedWidth);
481                    transfer_8to16subro(in, Data->Cur + s, vGMC->y + s + 16*(x+y*Data->iEdgedWidth), Data->iEdgedWidth);
482                    bits += Block_CalcBits(coeff, in, Data->dctSpace + 128, Data->iQuant, Data->quant_type, &cbp, i, Data->scan_table);
483                    if (bits >= Data->iMinSAD[0]) return bits;
484            }
485    
486            bits += BITS_MULT*xvid_cbpy_tab[15-(cbp>>2)].len;
487    
488            /*chroma U */
489            transfer_8to16subro(in, Data->CurU, vGMC->u + 8*(x+y*(Data->iEdgedWidth/2)), Data->iEdgedWidth/2);
490            bits += Block_CalcBits(coeff, in, Data->dctSpace + 128, Data->iQuant, Data->quant_type, &cbp, 4, Data->scan_table);
491    
492            if (bits >= Data->iMinSAD[0]) return bits;
493    
494            /* chroma V */
495            transfer_8to16subro(in, Data->CurV , vGMC->v + 8*(x+y*(Data->iEdgedWidth/2)), Data->iEdgedWidth/2);
496            bits += Block_CalcBits(coeff, in, Data->dctSpace + 128, Data->iQuant, Data->quant_type, &cbp, 5, Data->scan_table);
497    
498            bits += BITS_MULT*mcbpc_inter_tab[(MODE_INTER & 7) | ((cbp & 3) << 3)].len;
499    
500            *Data->cbp = cbp;
501    
502            return bits;
503    }
504    
505    void
506    xvid_me_ModeDecision_RD(SearchData * const Data,
507                                    MACROBLOCK * const pMB,
508                                    const MACROBLOCK * const pMBs,
509                                    const int x, const int y,
510                                    const MBParam * const pParam,
511                                    const uint32_t MotionFlags,
512                                    const uint32_t VopFlags,
513                                    const uint32_t VolFlags,
514                                    const IMAGE * const pCurrent,
515                                    const IMAGE * const pRef,
516                                    const IMAGE * const vGMC,
517                                    const int coding_type)
518    {
519            int mode = MODE_INTER;
520            int mcsel = 0;
521            int inter4v = (VopFlags & XVID_VOP_INTER4V) && (pMB->dquant == 0);
522            const uint32_t iQuant = pMB->quant;
523    
524            int min_rd, intra_rd, i, cbp, c[2] = {0, 0};
525            VECTOR backup[5], *v;
526            Data->iQuant = iQuant;
527            Data->cbp = c;
528            Data->scan_table = VopFlags & XVID_VOP_ALTERNATESCAN ?
529                                                    scan_tables[2] : scan_tables[0];
530    
531            pMB->mcsel = 0;
532    
533            v = Data->qpel ? Data->currentQMV : Data->currentMV;
534            for (i = 0; i < 5; i++) {
535                    Data->iMinSAD[i] = 256*4096;
536                    backup[i] = v[i];
537            }
538    
539            min_rd = findRD_inter(Data, x, y, pParam, MotionFlags);
540            cbp = *Data->cbp;
541    
542            if (coding_type == S_VOP) {
543                    int gmc_rd;
544                    *Data->iMinSAD = min_rd += BITS_MULT*1; /* mcsel */
545                    gmc_rd = findRD_gmc(Data, vGMC, x, y);
546                    if (gmc_rd < min_rd) {
547                            mcsel = 1;
548                            *Data->iMinSAD = min_rd = gmc_rd;
549                            mode = MODE_INTER;
550                            cbp = *Data->cbp;
551                    }
552            }
553    
554            if (inter4v) {
555                    int v4_rd;
556                    v4_rd = findRD_inter4v(Data, pMB, pMBs, x, y, pParam, MotionFlags, backup);
557                    if (v4_rd < min_rd) {
558                            Data->iMinSAD[0] = min_rd = v4_rd;
559                            mode = MODE_INTER4V;
560                            cbp = *Data->cbp;
561                    }
562            }
563    
564            intra_rd = findRD_intra(Data);
565            if (intra_rd < min_rd) {
566                    *Data->iMinSAD = min_rd = intra_rd;
567                    mode = MODE_INTRA;
568            }
569    
570            pMB->sad16 = pMB->sad8[0] = pMB->sad8[1] = pMB->sad8[2] = pMB->sad8[3] = 0;
571            pMB->cbp = cbp;
572    
573    
574            if (Data->rrv) {
575                            Data->currentMV[0].x = RRV_MV_SCALEDOWN(Data->currentMV[0].x);
576                            Data->currentMV[0].y = RRV_MV_SCALEDOWN(Data->currentMV[0].y);
577            }
578    
579            if (mode == MODE_INTER && mcsel == 0) {
580                    pMB->mvs[0] = pMB->mvs[1] = pMB->mvs[2] = pMB->mvs[3] = Data->currentMV[0];
581    
582                    if(Data->qpel) {
583                            pMB->qmvs[0] = pMB->qmvs[1]
584                                    = pMB->qmvs[2] = pMB->qmvs[3] = Data->currentQMV[0];
585                            pMB->pmvs[0].x = Data->currentQMV[0].x - Data->predMV.x;
586                            pMB->pmvs[0].y = Data->currentQMV[0].y - Data->predMV.y;
587                    } else {
588                            pMB->pmvs[0].x = Data->currentMV[0].x - Data->predMV.x;
589                            pMB->pmvs[0].y = Data->currentMV[0].y - Data->predMV.y;
590                    }
591    
592            } else if (mode == MODE_INTER ) { /* but mcsel == 1 */
593    
594                    pMB->mcsel = 1;
595                    if (Data->qpel) {
596                            pMB->qmvs[0] = pMB->qmvs[1] = pMB->qmvs[2] = pMB->qmvs[3] = pMB->amv;
597                            pMB->mvs[0].x = pMB->mvs[1].x = pMB->mvs[2].x = pMB->mvs[3].x = pMB->amv.x/2;
598                            pMB->mvs[0].y = pMB->mvs[1].y = pMB->mvs[2].y = pMB->mvs[3].y = pMB->amv.y/2;
599                    } else
600                            pMB->mvs[0] = pMB->mvs[1] = pMB->mvs[2] = pMB->mvs[3] = pMB->amv;
601    
602            } else
603                    if (mode == MODE_INTER4V) ; /* anything here? */
604            else    /* INTRA, NOT_CODED */
605                    ZeroMacroblockP(pMB, 0);
606    
607            pMB->mode = mode;
608    }
609    
610    void
611    xvid_me_ModeDecision_Fast(SearchData * const Data,
612                            MACROBLOCK * const pMB,
613                            const MACROBLOCK * const pMBs,
614                            const int x, const int y,
615                            const MBParam * const pParam,
616                            const uint32_t MotionFlags,
617                            const uint32_t VopFlags,
618                            const uint32_t VolFlags,
619                            const IMAGE * const pCurrent,
620                            const IMAGE * const pRef,
621                            const IMAGE * const vGMC,
622                            const int coding_type)
623    {
624            int mode = MODE_INTER;
625            int mcsel = 0;
626            int inter4v = (VopFlags & XVID_VOP_INTER4V) && (pMB->dquant == 0);
627            const uint32_t iQuant = pMB->quant;
628            const int skip_possible = (coding_type == P_VOP) && (pMB->dquant == 0);
629        int sad;
630            int min_rd = -1, intra_rd, i, cbp = 63, c[2] = {0, 0};
631            VECTOR backup[5], *v;
632            int sad_backup[5];
633            int InterBias = MV16_INTER_BIAS;
634            int thresh = 0;
635            int top = 0, top_right = 0, left = 0;
636            Data->scan_table = VopFlags & XVID_VOP_ALTERNATESCAN ?
637                                                    scan_tables[2] : scan_tables[0];
638    
639            pMB->mcsel = 0;
640    
641            /* INTER <-> INTER4V decision */
642            if ((Data->iMinSAD[0] + 75 < Data->iMinSAD[1] +
643                    Data->iMinSAD[2] + Data->iMinSAD[3] + Data->iMinSAD[4])) { /* normal, fast, SAD-based mode decision */
644                    if (inter4v == 0 || Data->iMinSAD[0] < Data->iMinSAD[1] + Data->iMinSAD[2] +
645                            Data->iMinSAD[3] + Data->iMinSAD[4] + IMV16X16 * (int32_t)iQuant) {
646                            mode = MODE_INTER;
647                            sad = Data->iMinSAD[0];
648                    } else {
649                            mode = MODE_INTER4V;
650                            sad = Data->iMinSAD[1] + Data->iMinSAD[2] +
651                                                    Data->iMinSAD[3] + Data->iMinSAD[4] + IMV16X16 * (int32_t)iQuant;
652                            Data->iMinSAD[0] = sad;
653                    }
654    
655                    /* final skip decision, a.k.a. "the vector you found, really that good?" */
656                    if (skip_possible && (pMB->sad16 < (int)iQuant * MAX_SAD00_FOR_SKIP))
657                            if ( (100*sad)/(pMB->sad16+1) > FINAL_SKIP_THRESH)
658                                    if (Data->chroma || xvid_me_SkipDecisionP(pCurrent, pRef, x, y, Data->iEdgedWidth/2, iQuant, Data->rrv)) {
659                                            mode = MODE_NOT_CODED;
660                                            sad = 0;  /* Compiler warning */
661                                            goto early_out;
662                                    }
663    
664                    /* mcsel */
665                    if (coding_type == S_VOP) {
666    
667                            int32_t iSAD = sad16(Data->Cur,
668                                    vGMC->y + 16*y*Data->iEdgedWidth + 16*x, Data->iEdgedWidth, 65536);
669    
670                            if (Data->chroma) {
671                                    iSAD += sad8(Data->CurU, vGMC->u + 8*y*(Data->iEdgedWidth/2) + 8*x, Data->iEdgedWidth/2);
672                                    iSAD += sad8(Data->CurV, vGMC->v + 8*y*(Data->iEdgedWidth/2) + 8*x, Data->iEdgedWidth/2);
673                            }
674    
675                            if (iSAD <= sad) {              /* mode decision GMC */
676                                    mode = MODE_INTER;
677                                    mcsel = 1;
678                                    sad = iSAD;
679                            }
680    
681                    }
682            } else { /* Rate-Distortion INTER<->INTER4V */
683                    Data->iQuant = iQuant;
684                    Data->cbp = c;
685                    v = Data->qpel ? Data->currentQMV : Data->currentMV;
686    
687                    /* final skip decision, a.k.a. "the vector you found, really that good?" */
688                    if (skip_possible && (pMB->sad16 < (int)iQuant * MAX_SAD00_FOR_SKIP))
689                            if ( (100*Data->iMinSAD[0])/(pMB->sad16+1) > FINAL_SKIP_THRESH)
690                                    if (Data->chroma || xvid_me_SkipDecisionP(pCurrent, pRef, x, y, Data->iEdgedWidth/2, iQuant, Data->rrv)) {
691                                            mode = MODE_NOT_CODED;
692                                            sad = 0; /* Compiler warning */
693                                            goto early_out;
694                                    }
695    
696                    for (i = 0; i < 5; i++) {
697                            sad_backup[i] = Data->iMinSAD[i];
698                            Data->iMinSAD[i] = 256*4096;
699                            backup[i] = v[i];
700                    }
701    
702                    min_rd = findRD_inter(Data, x, y, pParam, MotionFlags);
703                    cbp = *Data->cbp;
704                    sad = sad_backup[0];
705    
706                    if (coding_type == S_VOP) {
707                            int gmc_rd;
708    
709                            *Data->iMinSAD = min_rd += BITS_MULT*1; /* mcsel */
710                            gmc_rd = findRD_gmc(Data, vGMC, x, y);
711                            if (gmc_rd < min_rd) {
712                                    mcsel = 1;
713                                    *Data->iMinSAD = min_rd = gmc_rd;
714                                    mode = MODE_INTER;
715                                    cbp = *Data->cbp;
716                                    sad = sad16(Data->Cur,
717                                            vGMC->y + 16*y*Data->iEdgedWidth + 16*x, Data->iEdgedWidth, 65536);
718                                    if (Data->chroma) {
719                                            sad += sad8(Data->CurU, vGMC->u + 8*y*(Data->iEdgedWidth/2) + 8*x, Data->iEdgedWidth/2);
720                                            sad += sad8(Data->CurV, vGMC->v + 8*y*(Data->iEdgedWidth/2) + 8*x, Data->iEdgedWidth/2);
721                                    }
722                            }
723                    }
724    
725                    if (inter4v) {
726                            int v4_rd;
727                            v4_rd = findRD_inter4v(Data, pMB, pMBs, x, y, pParam, MotionFlags, backup);
728                            if (v4_rd < min_rd) {
729                                    Data->iMinSAD[0] = min_rd = v4_rd;
730                                    mode = MODE_INTER4V;
731                                    cbp = *Data->cbp;
732                                    sad = sad_backup[1] + sad_backup[2] +
733                                              sad_backup[3] + sad_backup[4] + IMV16X16 * (int32_t)iQuant;
734                            }
735                    }
736            }
737    
738            left = top = top_right = -1;
739            thresh = 0;
740    
741            if((x > 0) && (y > 0) && (x < (int32_t) pParam->mb_width)) {
742                    left = (&pMBs[(x-1) + y * pParam->mb_width])->sad16; /* left */
743                    top = (&pMBs[x + (y-1) * pParam->mb_width])->sad16; /* top */
744                    top_right = (&pMBs[(x+1) + (y-1) * pParam->mb_width])->sad16; /* top right */
745    
746                    if(((&pMBs[(x-1) + y * pParam->mb_width])->mode != MODE_INTRA) &&
747                       ((&pMBs[x + (y-1) * pParam->mb_width])->mode != MODE_INTRA) &&
748                       ((&pMBs[(x+1) + (y-1) * pParam->mb_width])->mode != MODE_INTRA)) {
749                            thresh = MAX(MAX(top, left), top_right);
750                    }
751                    else
752                            thresh = MIN(MIN(top, left), top_right);
753            }
754    
755            /* INTRA <-> INTER decision */
756            if (sad < thresh) { /* normal, fast, SAD-based mode decision */
757                    /* intra decision */
758    
759                    if (iQuant > 8) InterBias += 100 * (iQuant - 8); /* to make high quants work */
760                    if (y != 0)
761                            if ((pMB - pParam->mb_width)->mode == MODE_INTRA ) InterBias -= 80;
762                    if (x != 0)
763                            if ((pMB - 1)->mode == MODE_INTRA ) InterBias -= 80;
764    
765                    if (Data->chroma) InterBias += 50; /* dev8(chroma) ??? <-- yes, we need dev8 (no big difference though) */
766                    if (Data->rrv) InterBias *= 4;
767    
768                    if (InterBias < sad) {
769                            int32_t deviation;
770                            if (!Data->rrv)
771                                    deviation = dev16(Data->Cur, Data->iEdgedWidth);
772                            else
773                                    deviation = dev16(Data->Cur, Data->iEdgedWidth) + /* dev32() */
774                                                            dev16(Data->Cur+16, Data->iEdgedWidth) +
775                                                            dev16(Data->Cur + 16*Data->iEdgedWidth, Data->iEdgedWidth) +
776                                                            dev16(Data->Cur+16+16*Data->iEdgedWidth, Data->iEdgedWidth);
777    
778                            if (deviation < (sad - InterBias)) mode = MODE_INTRA;
779                    }
780    
781                    pMB->cbp = 63;
782            } else { /* Rate-Distortion INTRA<->INTER */
783                    if(min_rd < 0) {
784                            Data->iQuant = iQuant;
785                            Data->cbp = c;
786                            v = Data->qpel ? Data->currentQMV : Data->currentMV;
787    
788                            for (i = 0; i < 5; i++) {
789                                    Data->iMinSAD[i] = 256*4096;
790                                    backup[i] = v[i];
791                            }
792    
793                            if(mode == MODE_INTER) {
794                                    min_rd = findRD_inter(Data, x, y, pParam, MotionFlags);
795                                    cbp = *Data->cbp;
796    
797                                    if (coding_type == S_VOP) {
798                                            int gmc_rd;
799    
800                                            *Data->iMinSAD = min_rd += BITS_MULT*1; /* mcsel */
801                                            gmc_rd = findRD_gmc(Data, vGMC, x, y);
802                                            if (gmc_rd < min_rd) {
803                                                    mcsel = 1;
804                                                    *Data->iMinSAD = min_rd = gmc_rd;
805                                                    mode = MODE_INTER;
806                                                    cbp = *Data->cbp;
807                                            }
808                                    }
809                            }
810    
811                            if(mode == MODE_INTER4V) {
812                                    int v4_rd;
813                                    v4_rd = findRD_inter4v(Data, pMB, pMBs, x, y, pParam, MotionFlags, backup);
814                                    if (v4_rd < min_rd) {
815                                            Data->iMinSAD[0] = min_rd = v4_rd;
816                                            mode = MODE_INTER4V;
817                                            cbp = *Data->cbp;
818                                    }
819                            }
820                    }
821    
822                    intra_rd = findRD_intra(Data);
823                    if (intra_rd < min_rd) {
824                            *Data->iMinSAD = min_rd = intra_rd;
825                            mode = MODE_INTRA;
826                    }
827    
828                    pMB->cbp = cbp;
829            }
830    
831    early_out:
832            pMB->sad16 = pMB->sad8[0] = pMB->sad8[1] = pMB->sad8[2] = pMB->sad8[3] = sad;
833    
834            if (Data->rrv) {
835                            Data->currentMV[0].x = RRV_MV_SCALEDOWN(Data->currentMV[0].x);
836                            Data->currentMV[0].y = RRV_MV_SCALEDOWN(Data->currentMV[0].y);
837            }
838    
839            if (mode == MODE_INTER && mcsel == 0) {
840                    pMB->mvs[0] = pMB->mvs[1] = pMB->mvs[2] = pMB->mvs[3] = Data->currentMV[0];
841    
842                    if(Data->qpel) {
843                            pMB->qmvs[0] = pMB->qmvs[1]
844                                    = pMB->qmvs[2] = pMB->qmvs[3] = Data->currentQMV[0];
845                            pMB->pmvs[0].x = Data->currentQMV[0].x - Data->predMV.x;
846                            pMB->pmvs[0].y = Data->currentQMV[0].y - Data->predMV.y;
847                    } else {
848                            pMB->pmvs[0].x = Data->currentMV[0].x - Data->predMV.x;
849                            pMB->pmvs[0].y = Data->currentMV[0].y - Data->predMV.y;
850                    }
851    
852            } else if (mode == MODE_INTER ) { /* but mcsel == 1 */
853    
854                    pMB->mcsel = 1;
855                    if (Data->qpel) {
856                            pMB->qmvs[0] = pMB->qmvs[1] = pMB->qmvs[2] = pMB->qmvs[3] = pMB->amv;
857                            pMB->mvs[0].x = pMB->mvs[1].x = pMB->mvs[2].x = pMB->mvs[3].x = pMB->amv.x/2;
858                            pMB->mvs[0].y = pMB->mvs[1].y = pMB->mvs[2].y = pMB->mvs[3].y = pMB->amv.y/2;
859                    } else
860                            pMB->mvs[0] = pMB->mvs[1] = pMB->mvs[2] = pMB->mvs[3] = pMB->amv;
861    
862            } else
863                    if (mode == MODE_INTER4V) ; /* anything here? */
864            else    /* INTRA, NOT_CODED */
865                    ZeroMacroblockP(pMB, 0);
866    
867            pMB->mode = mode;
868    }
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