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