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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 1.1.2.9, Thu Nov 13 23:11:24 2003 UTC
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1    /*****************************************************************************
2     *
3     *  XVID MPEG-4 VIDEO CODEC
4     *  - Rate-Distortion Based Motion Estimation for P- and S- VOPs  -
5     *
6     *  Copyright(C) 2003 Radoslaw Czyz <xvid@syskin.cjb.net>
7     *               2003 Michael Militzer <michael@xvid.org>
8     *
9     *  This program is free software ; you can redistribute it and/or modify
10     *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
11     *  the Free Software Foundation ; either version 2 of the License, or
12     *  (at your option) any later version.
13     *
14     *  This program is distributed in the hope that it will be useful,
15     *  but WITHOUT ANY WARRANTY ; without even the implied warranty of
16     *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
17     *  GNU General Public License for more details.
18     *
19     *  You should have received a copy of the GNU General Public License
20     *  along with this program ; if not, write to the Free Software
21     *  Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
22     *
23     * $Id$
24     *
25     ****************************************************************************/
26    
27    /* RD mode decision and search */
28    
29    #include <assert.h>
30    #include <stdio.h>
31    #include <stdlib.h>
32    #include <string.h>     /* memcpy */
33    
34    #include "../encoder.h"
35    #include "../bitstream/mbcoding.h"
36    #include "../prediction/mbprediction.h"
37    #include "../global.h"
38    #include "../image/interpolate8x8.h"
39    #include "estimation.h"
40    #include "motion.h"
41    #include "sad.h"
42    #include "../bitstream/zigzag.h"
43    #include "../quant/quant.h"
44    #include "../bitstream/vlc_codes.h"
45    #include "../dct/fdct.h"
46    #include "motion_inlines.h"
47    
48    /* rd = BITS_MULT*bits + LAMBDA*distortion */
49    #define LAMBDA          ( (int)(BITS_MULT*1.0) )
50    
51    static __inline unsigned int
52    Block_CalcBits( int16_t * const coeff,
53                                    int16_t * const data,
54                                    int16_t * const dqcoeff,
55                                    const uint32_t quant, const int quant_type,
56                                    uint32_t * cbp,
57                                    const int block,
58                                    const uint16_t * scan_table)
59    {
60            int sum;
61            int bits;
62            int distortion = 0;
63    
64            fdct(data);
65    
66            if (quant_type) sum = quant_h263_inter(coeff, data, quant);
67            else sum = quant_mpeg_inter(coeff, data, quant);
68    
69            if (sum > 0) {
70                    *cbp |= 1 << (5 - block);
71                    bits = BITS_MULT * CodeCoeffInter_CalcBits(coeff, scan_table);
72    
73                    if (quant_type) dequant_h263_inter(dqcoeff, coeff, quant);
74                    else dequant_mpeg_inter(dqcoeff, coeff, quant);
75    
76                    distortion = sse8_16bit(data, dqcoeff, 8*sizeof(int16_t));
77            } else {
78                    const static int16_t zero_block[64] =
79                            {
80                                    0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
81                                    0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
82                                    0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
83                                    0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
84                                    0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
85                                    0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
86                                    0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
87                                    0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
88                            };
89                    bits = 0;
90                    distortion = sse8_16bit(data, zero_block, 8*sizeof(int16_t));
91            }
92    
93    
94            return bits + (LAMBDA*distortion)/(quant*quant);
95    }
96    
97    static __inline unsigned int
98    Block_CalcBitsIntra(MACROBLOCK * pMB,
99                                            const unsigned int x,
100                                            const unsigned int y,
101                                            const unsigned int mb_width,
102                                            const uint32_t block,
103                                            int16_t coeff[64],
104                                            int16_t qcoeff[64],
105                                            int16_t dqcoeff[64],
106                                            int16_t predictors[8],
107                                            const uint32_t quant,
108                                            const int quant_type,
109                                            unsigned int bits[2],
110                                            unsigned int cbp[2])
111    {
112            int direction;
113            int16_t *pCurrent;
114            unsigned int i, coded;
115            unsigned int distortion = 0;
116            const uint32_t iDcScaler = get_dc_scaler(quant, block < 4);
117    
118            fdct(coeff);
119    
120            if (quant_type) {
121                    quant_h263_intra(qcoeff, coeff, quant, iDcScaler);
122                    dequant_h263_intra(dqcoeff, qcoeff, quant, iDcScaler);
123            } else {
124                    quant_mpeg_intra(qcoeff, coeff, quant, iDcScaler);
125                    dequant_mpeg_intra(dqcoeff, qcoeff, quant, iDcScaler);
126            }
127    
128            predict_acdc(pMB-(x+mb_width*y), x, y, mb_width, block, qcoeff,
129                                    quant, iDcScaler, predictors, 0);
130    
131            direction = pMB->acpred_directions[block];
132            pCurrent = pMB->pred_values[block];
133    
134            /* store current coeffs to pred_values[] for future prediction */
135            pCurrent[0] = qcoeff[0] * iDcScaler;
136            for (i = 1; i < 8; i++) {
137                    pCurrent[i] = qcoeff[i];
138                    pCurrent[i + 7] = qcoeff[i * 8];
139            }
140    
141            /* dc prediction */
142            qcoeff[0] = qcoeff[0] - predictors[0];
143    
144            if (block < 4) bits[1] = bits[0] = dcy_tab[qcoeff[0] + 255].len;
145            else bits[1] = bits[0] = dcc_tab[qcoeff[0] + 255].len;
146    
147            /* calc cost before ac prediction */
148            bits[0] += coded = CodeCoeffIntra_CalcBits(qcoeff, scan_tables[0]);
149            if (coded > 0) cbp[0] |= 1 << (5 - block);
150    
151            /* apply ac prediction & calc cost*/
152            if (direction == 1) {
153                    for (i = 1; i < 8; i++) {
154                            qcoeff[i] -= predictors[i];
155                            predictors[i] = qcoeff[i];
156                    }
157            } else {                                                /* acpred_direction == 2 */
158                    for (i = 1; i < 8; i++) {
159                            qcoeff[i*8] -= predictors[i];
160                            predictors[i] = qcoeff[i*8];
161                    }
162            }
163    
164            bits[1] += coded = CodeCoeffIntra_CalcBits(qcoeff, scan_tables[direction]);
165            if (coded > 0) cbp[1] |= 1 << (5 - block);
166    
167            distortion = sse8_16bit(coeff, dqcoeff, 8*sizeof(int16_t));
168    
169            return (LAMBDA*distortion)/(quant*quant);
170    }
171    
172    
173    
174    static void
175    CheckCandidateRD16(const int x, const int y, const SearchData * const data, const unsigned int Direction)
176    {
177    
178            int16_t *in = data->dctSpace, *coeff = data->dctSpace + 64;
179            int32_t rd = 0;
180            VECTOR * current;
181            const uint8_t * ptr;
182            int i, cbp = 0, t, xc, yc;
183    
184            if ( (x > data->max_dx) || (x < data->min_dx)
185                    || (y > data->max_dy) || (y < data->min_dy) ) return;
186    
187            if (!data->qpel_precision) {
188                    ptr = GetReference(x, y, data);
189                    current = data->currentMV;
190                    xc = x; yc = y;
191            } else { /* x and y are in 1/4 precision */
192                    ptr = xvid_me_interpolate16x16qpel(x, y, 0, data);
193                    current = data->currentQMV;
194                    xc = x/2; yc = y/2;
195            }
196    
197            for(i = 0; i < 4; i++) {
198                    int s = 8*((i&1) + (i>>1)*data->iEdgedWidth);
199                    transfer_8to16subro(in, data->Cur + s, ptr + s, data->iEdgedWidth);
200                    rd += data->temp[i] = Block_CalcBits(coeff, in, data->dctSpace + 128, data->iQuant, data->quant_type, &cbp, i, data->scan_table);
201            }
202    
203            rd += t = BITS_MULT*d_mv_bits(x, y, data->predMV, data->iFcode, data->qpel^data->qpel_precision, 0);
204    
205            if (data->temp[0] + t < data->iMinSAD[1]) {
206                    data->iMinSAD[1] = data->temp[0] + t; current[1].x = x; current[1].y = y; data->cbp[1] = (data->cbp[1]&~32) | (cbp&32); }
207            if (data->temp[1] < data->iMinSAD[2]) {
208                    data->iMinSAD[2] = data->temp[1]; current[2].x = x; current[2].y = y; data->cbp[1] = (data->cbp[1]&~16) | (cbp&16); }
209            if (data->temp[2] < data->iMinSAD[3]) {
210                    data->iMinSAD[3] = data->temp[2]; current[3].x = x; current[3].y = y; data->cbp[1] = (data->cbp[1]&~8) | (cbp&8); }
211            if (data->temp[3] < data->iMinSAD[4]) {
212                    data->iMinSAD[4] = data->temp[3]; current[4].x = x; current[4].y = y; data->cbp[1] = (data->cbp[1]&~4) | (cbp&4); }
213    
214            rd += BITS_MULT*xvid_cbpy_tab[15-(cbp>>2)].len;
215    
216            if (rd >= data->iMinSAD[0]) return;
217    
218            /* chroma */
219            xc = (xc >> 1) + roundtab_79[xc & 0x3];
220            yc = (yc >> 1) + roundtab_79[yc & 0x3];
221    
222            /* chroma U */
223            ptr = interpolate8x8_switch2(data->RefQ, data->RefP[4], 0, 0, xc, yc, data->iEdgedWidth/2, data->rounding);
224            transfer_8to16subro(in, data->CurU, ptr, data->iEdgedWidth/2);
225            rd += Block_CalcBits(coeff, in, data->dctSpace + 128, data->iQuant, data->quant_type, &cbp, 4, data->scan_table);
226            if (rd >= data->iMinSAD[0]) return;
227    
228            /* chroma V */
229            ptr = interpolate8x8_switch2(data->RefQ, data->RefP[5], 0, 0, xc, yc, data->iEdgedWidth/2, data->rounding);
230            transfer_8to16subro(in, data->CurV, ptr, data->iEdgedWidth/2);
231            rd += Block_CalcBits(coeff, in, data->dctSpace + 128, data->iQuant, data->quant_type, &cbp, 5, data->scan_table);
232    
233            rd += BITS_MULT*mcbpc_inter_tab[(MODE_INTER & 7) | ((cbp & 3) << 3)].len;
234    
235            if (rd < data->iMinSAD[0]) {
236                    data->iMinSAD[0] = rd;
237                    current[0].x = x; current[0].y = y;
238                    *data->dir = Direction;
239                    *data->cbp = cbp;
240            }
241    }
242    
243    static void
244    CheckCandidateRD8(const int x, const int y, const SearchData * const data, const unsigned int Direction)
245    {
246    
247            int16_t *in = data->dctSpace, *coeff = data->dctSpace + 64;
248            int32_t rd;
249            VECTOR * current;
250            const uint8_t * ptr;
251            int cbp = 0;
252    
253            if ( (x > data->max_dx) || (x < data->min_dx)
254                    || (y > data->max_dy) || (y < data->min_dy) ) return;
255    
256            if (!data->qpel_precision) {
257                    ptr = GetReference(x, y, data);
258                    current = data->currentMV;
259            } else { /* x and y are in 1/4 precision */
260                    ptr = xvid_me_interpolate8x8qpel(x, y, 0, 0, data);
261                    current = data->currentQMV;
262            }
263    
264            transfer_8to16subro(in, data->Cur, ptr, data->iEdgedWidth);
265            rd = Block_CalcBits(coeff, in, data->dctSpace + 128, data->iQuant, data->quant_type, &cbp, 5, data->scan_table);
266            rd += BITS_MULT*d_mv_bits(x, y, data->predMV, data->iFcode, data->qpel^data->qpel_precision, 0);
267    
268            if (rd < data->iMinSAD[0]) {
269                    *data->cbp = cbp;
270                    data->iMinSAD[0] = rd;
271                    current[0].x = x; current[0].y = y;
272                    *data->dir = Direction;
273            }
274    }
275    
276    
277    static int
278    findRD_inter(SearchData * const Data,
279                            const int x, const int y,
280                            const MBParam * const pParam,
281                            const uint32_t MotionFlags)
282    {
283            int i;
284            int32_t bsad[5];
285    
286            if (Data->qpel) {
287                    for(i = 0; i < 5; i++) {
288                            Data->currentMV[i].x = Data->currentQMV[i].x/2;
289                            Data->currentMV[i].y = Data->currentQMV[i].y/2;
290                    }
291                    Data->qpel_precision = 1;
292                    CheckCandidateRD16(Data->currentQMV[0].x, Data->currentQMV[0].y, Data, 255);
293    
294                    if (MotionFlags & (XVID_ME_HALFPELREFINE16_RD | XVID_ME_EXTSEARCH_RD)) { /* we have to prepare for halfpixel-precision search */
295                            for(i = 0; i < 5; i++) bsad[i] = Data->iMinSAD[i];
296                            get_range(&Data->min_dx, &Data->max_dx, &Data->min_dy, &Data->max_dy, x, y, 4,
297                                                    pParam->width, pParam->height, Data->iFcode - Data->qpel, 1, Data->rrv);
298                            Data->qpel_precision = 0;
299                            if (Data->currentQMV->x & 1 || Data->currentQMV->y & 1)
300                                    CheckCandidateRD16(Data->currentMV[0].x, Data->currentMV[0].y, Data, 255);
301                    }
302    
303            } else { /* not qpel */
304    
305                    CheckCandidateRD16(Data->currentMV[0].x, Data->currentMV[0].y, Data, 255);
306            }
307    
308            if (MotionFlags&XVID_ME_EXTSEARCH_RD)
309                    xvid_me_SquareSearch(Data->currentMV->x, Data->currentMV->y, Data, 255, CheckCandidateRD16);
310    
311            if (MotionFlags&XVID_ME_HALFPELREFINE16_RD)
312                    xvid_me_SubpelRefine(Data, CheckCandidateRD16);
313    
314            if (Data->qpel) {
315                    if (MotionFlags&(XVID_ME_EXTSEARCH_RD | XVID_ME_HALFPELREFINE16_RD)) { /* there was halfpel-precision search */
316                            for(i = 0; i < 5; i++) if (bsad[i] > Data->iMinSAD[i]) {
317                                    Data->currentQMV[i].x = 2 * Data->currentMV[i].x; /* we have found a better match */
318                                    Data->currentQMV[i].y = 2 * Data->currentMV[i].y;
319                            }
320    
321                            /* preparing for qpel-precision search */
322                            Data->qpel_precision = 1;
323                            get_range(&Data->min_dx, &Data->max_dx, &Data->min_dy, &Data->max_dy, x, y, 4,
324                                            pParam->width, pParam->height, Data->iFcode, 2, 0);
325                    }
326                    if (MotionFlags&XVID_ME_QUARTERPELREFINE16_RD)
327                            xvid_me_SubpelRefine(Data, CheckCandidateRD16);
328            }
329    
330            if (MotionFlags&XVID_ME_CHECKPREDICTION_RD) { /* let's check vector equal to prediction */
331                    VECTOR * v = Data->qpel ? Data->currentQMV : Data->currentMV;
332                    if (!MVequal(Data->predMV, *v))
333                            CheckCandidateRD16(Data->predMV.x, Data->predMV.y, Data, 255);
334            }
335            return Data->iMinSAD[0];
336    }
337    
338    static int
339    findRD_inter4v(const SearchData * const Data,
340                                    MACROBLOCK * const pMB, const MACROBLOCK * const pMBs,
341                                    const int x, const int y,
342                                    const MBParam * const pParam, const uint32_t MotionFlags,
343                                    const VECTOR * const backup)
344    {
345    
346            int cbp = 0, bits = 0, t = 0, i;
347            SearchData Data2, *Data8 = &Data2;
348            int sumx = 0, sumy = 0;
349            int16_t *in = Data->dctSpace, *coeff = Data->dctSpace + 64;
350            uint8_t * ptr;
351    
352            memcpy(Data8, Data, sizeof(SearchData));
353    
354            for (i = 0; i < 4; i++) { /* for all luma blocks */
355    
356                    Data8->iMinSAD = Data->iMinSAD + i + 1;
357                    Data8->currentMV = Data->currentMV + i + 1;
358                    Data8->currentQMV = Data->currentQMV + i + 1;
359                    Data8->Cur = Data->Cur + 8*((i&1) + (i>>1)*Data->iEdgedWidth);
360                    Data8->RefP[0] = Data->RefP[0] + 8*((i&1) + (i>>1)*Data->iEdgedWidth);
361                    Data8->RefP[2] = Data->RefP[2] + 8*((i&1) + (i>>1)*Data->iEdgedWidth);
362                    Data8->RefP[1] = Data->RefP[1] + 8*((i&1) + (i>>1)*Data->iEdgedWidth);
363                    Data8->RefP[3] = Data->RefP[3] + 8*((i&1) + (i>>1)*Data->iEdgedWidth);
364                    *Data8->cbp = (Data->cbp[1] & (1<<(5-i))) ? 1:0; /* copy corresponding cbp bit */
365    
366                    if(Data->qpel) {
367                            Data8->predMV = get_qpmv2(pMBs, pParam->mb_width, 0, x, y, i);
368                            if (i != 0)     t = d_mv_bits(  Data8->currentQMV->x, Data8->currentQMV->y,
369                                                                                    Data8->predMV, Data8->iFcode, 0, 0);
370                    } else {
371                            Data8->predMV = get_pmv2(pMBs, pParam->mb_width, 0, x, y, i);
372                            if (i != 0)     t = d_mv_bits(  Data8->currentMV->x, Data8->currentMV->y,
373                                                                                    Data8->predMV, Data8->iFcode, 0, 0);
374                    }
375    
376                    get_range(&Data8->min_dx, &Data8->max_dx, &Data8->min_dy, &Data8->max_dy, 2*x + (i&1), 2*y + (i>>1), 3,
377                                            pParam->width, pParam->height, Data8->iFcode, Data8->qpel+1, 0);
378    
379                    *Data8->iMinSAD += BITS_MULT*t;
380    
381                    Data8->qpel_precision = Data8->qpel;
382                    /* checking the vector which has been found by SAD-based 8x8 search (if it's different than the one found so far) */
383                    {
384                            VECTOR *v = Data8->qpel ? Data8->currentQMV : Data8->currentMV;
385                            if (!MVequal (*v, backup[i+1]) )
386                                    CheckCandidateRD8(backup[i+1].x, backup[i+1].y, Data8, 255);
387                    }
388    
389                    if (Data8->qpel) {
390                            if (MotionFlags&XVID_ME_HALFPELREFINE8_RD || (MotionFlags&XVID_ME_EXTSEARCH8 && MotionFlags&XVID_ME_EXTSEARCH_RD)) { /* halfpixel motion search follows */
391                                    int32_t s = *Data8->iMinSAD;
392                                    Data8->currentMV->x = Data8->currentQMV->x/2;
393                                    Data8->currentMV->y = Data8->currentQMV->y/2;
394                                    Data8->qpel_precision = 0;
395                                    get_range(&Data8->min_dx, &Data8->max_dx, &Data8->min_dy, &Data8->max_dy, 2*x + (i&1), 2*y + (i>>1), 3,
396                                                            pParam->width, pParam->height, Data8->iFcode - 1, 1, 0);
397    
398                                    if (Data8->currentQMV->x & 1 || Data8->currentQMV->y & 1)
399                                            CheckCandidateRD8(Data8->currentMV->x, Data8->currentMV->y, Data8, 255);
400    
401                                    if (MotionFlags & XVID_ME_EXTSEARCH8 && MotionFlags & XVID_ME_EXTSEARCH_RD)
402                                            xvid_me_SquareSearch(Data8->currentMV->x, Data8->currentMV->x, Data8, 255, CheckCandidateRD8);
403    
404                                    if (MotionFlags & XVID_ME_HALFPELREFINE8_RD)
405                                            xvid_me_SubpelRefine(Data8, CheckCandidateRD8);
406    
407                                    if(s > *Data8->iMinSAD) { /* we have found a better match */
408                                            Data8->currentQMV->x = 2*Data8->currentMV->x;
409                                            Data8->currentQMV->y = 2*Data8->currentMV->y;
410                                    }
411    
412                                    Data8->qpel_precision = 1;
413                                    get_range(&Data8->min_dx, &Data8->max_dx, &Data8->min_dy, &Data8->max_dy, 2*x + (i&1), 2*y + (i>>1), 3,
414                                                            pParam->width, pParam->height, Data8->iFcode, 2, 0);
415    
416                            }
417                            if (MotionFlags & XVID_ME_QUARTERPELREFINE8_RD)
418                                    xvid_me_SubpelRefine(Data8, CheckCandidateRD8);
419    
420                    } else { /* not qpel */
421    
422                            if (MotionFlags & XVID_ME_EXTSEARCH8 && MotionFlags & XVID_ME_EXTSEARCH_RD) /* extsearch */
423                                    xvid_me_SquareSearch(Data8->currentMV->x, Data8->currentMV->x, Data8, 255, CheckCandidateRD8);
424    
425                            if (MotionFlags & XVID_ME_HALFPELREFINE8_RD)
426                                    xvid_me_SubpelRefine(Data8, CheckCandidateRD8); /* halfpel refinement */
427                    }
428    
429                    /* checking vector equal to predicion */
430                    if (i != 0 && MotionFlags & XVID_ME_CHECKPREDICTION_RD) {
431                            const VECTOR * v = Data->qpel ? Data8->currentQMV : Data8->currentMV;
432                            if (!MVequal(*v, Data8->predMV))
433                                    CheckCandidateRD8(Data8->predMV.x, Data8->predMV.y, Data8, 255);
434                    }
435    
436                    bits += *Data8->iMinSAD;
437                    if (bits >= Data->iMinSAD[0]) return bits; /* no chances for INTER4V */
438    
439                    /* MB structures for INTER4V mode; we have to set them here, we don't have predictor anywhere else */
440                    if(Data->qpel) {
441                            pMB->pmvs[i].x = Data8->currentQMV->x - Data8->predMV.x;
442                            pMB->pmvs[i].y = Data8->currentQMV->y - Data8->predMV.y;
443                            pMB->qmvs[i] = *Data8->currentQMV;
444                            sumx += Data8->currentQMV->x/2;
445                            sumy += Data8->currentQMV->y/2;
446                    } else {
447                            pMB->pmvs[i].x = Data8->currentMV->x - Data8->predMV.x;
448                            pMB->pmvs[i].y = Data8->currentMV->y - Data8->predMV.y;
449                            sumx += Data8->currentMV->x;
450                            sumy += Data8->currentMV->y;
451                    }
452                    pMB->mvs[i] = *Data8->currentMV;
453                    pMB->sad8[i] = 4 * *Data8->iMinSAD;
454                    if (Data8->cbp[0]) cbp |= 1 << (5 - i);
455    
456            } /* end - for all luma blocks */
457    
458            bits += BITS_MULT*xvid_cbpy_tab[15-(cbp>>2)].len;
459    
460            /* let's check chroma */
461            sumx = (sumx >> 3) + roundtab_76[sumx & 0xf];
462            sumy = (sumy >> 3) + roundtab_76[sumy & 0xf];
463    
464            /* chroma U */
465            ptr = interpolate8x8_switch2(Data->RefQ + 64, Data->RefP[4], 0, 0, sumx, sumy, Data->iEdgedWidth/2, Data->rounding);
466            transfer_8to16subro(in, Data->CurU, ptr, Data->iEdgedWidth/2);
467            bits += Block_CalcBits(coeff, in, Data->dctSpace + 128, Data->iQuant, Data->quant_type, &cbp, 4, Data->scan_table);
468    
469            if (bits >= *Data->iMinSAD) return bits;
470    
471            /* chroma V */
472            ptr = interpolate8x8_switch2(Data->RefQ + 64, Data->RefP[5], 0, 0, sumx, sumy, Data->iEdgedWidth/2, Data->rounding);
473            transfer_8to16subro(in, Data->CurV, ptr, Data->iEdgedWidth/2);
474            bits += Block_CalcBits(coeff, in, Data->dctSpace + 128, Data->iQuant, Data->quant_type, &cbp, 5, Data->scan_table);
475    
476            bits += BITS_MULT*mcbpc_inter_tab[(MODE_INTER4V & 7) | ((cbp & 3) << 3)].len;
477    
478            *Data->cbp = cbp;
479            return bits;
480    }
481    
482    static int
483    findRD_intra(const SearchData * const Data, MACROBLOCK * pMB,
484                             const int x, const int y, const int mb_width)
485    {
486            int cbp[2] = {0, 0}, bits[2], i;
487            int bits1 = BITS_MULT*1, bits2 = BITS_MULT*1; /* this one is ac/dc prediction flag bit */
488            int distortion = 0;
489    
490            int16_t *in = Data->dctSpace, * coeff = Data->dctSpace + 64, * dqcoeff = Data->dctSpace + 128;
491            const uint32_t iQuant = Data->iQuant;
492            int16_t predictors[6][8];
493    
494            for(i = 0; i < 4; i++) {
495                    int s = 8*((i&1) + (i>>1)*Data->iEdgedWidth);
496                    transfer_8to16copy(in, Data->Cur + s, Data->iEdgedWidth);
497    
498    
499                    distortion = Block_CalcBitsIntra(pMB, x, y, mb_width, i, in, coeff, dqcoeff,
500                                                                    predictors[i], iQuant, Data->quant_type, bits, cbp);
501                    bits1 += distortion + BITS_MULT * bits[0];
502                    bits2 += distortion + BITS_MULT * bits[1];
503    
504                    if (bits1 >= Data->iMinSAD[0] && bits2 >= Data->iMinSAD[0])
505                            return bits1;
506            }
507    
508            bits1 += BITS_MULT*xvid_cbpy_tab[cbp[0]>>2].len;
509            bits2 += BITS_MULT*xvid_cbpy_tab[cbp[1]>>2].len;
510    
511            /*chroma U */
512            transfer_8to16copy(in, Data->CurU, Data->iEdgedWidth/2);
513            distortion = Block_CalcBitsIntra(pMB, x, y, mb_width, 4, in, coeff, dqcoeff,
514                                                                            predictors[4], iQuant, Data->quant_type, bits, cbp);
515            bits1 += distortion + BITS_MULT * bits[0];
516            bits2 += distortion + BITS_MULT * bits[1];
517    
518            if (bits1 >= Data->iMinSAD[0] && bits2 >= Data->iMinSAD[0])
519                    return bits1;
520    
521            /* chroma V */
522            transfer_8to16copy(in, Data->CurV, Data->iEdgedWidth/2);
523            distortion = Block_CalcBitsIntra(pMB, x, y, mb_width, 5, in, coeff, dqcoeff,
524                                                                            predictors[5], iQuant, Data->quant_type, bits, cbp);
525    
526            bits1 += distortion + BITS_MULT * bits[0];
527            bits2 += distortion + BITS_MULT * bits[1];
528    
529            bits1 += BITS_MULT*mcbpc_inter_tab[(MODE_INTRA & 7) | ((cbp[0] & 3) << 3)].len;
530            bits2 += BITS_MULT*mcbpc_inter_tab[(MODE_INTRA & 7) | ((cbp[1] & 3) << 3)].len;
531    
532            *Data->cbp = bits1 <= bits2 ? cbp[0] : cbp[1];
533    
534            return MIN(bits1, bits2);
535    }
536    
537    
538    static int
539    findRD_gmc(const SearchData * const Data, const IMAGE * const vGMC, const int x, const int y)
540    {
541            int bits = BITS_MULT*1; /* this one is mcsel */
542            int cbp = 0, i;
543            int16_t *in = Data->dctSpace, * coeff = Data->dctSpace + 64;
544    
545            for(i = 0; i < 4; i++) {
546                    int s = 8*((i&1) + (i>>1)*Data->iEdgedWidth);
547                    transfer_8to16subro(in, Data->Cur + s, vGMC->y + s + 16*(x+y*Data->iEdgedWidth), Data->iEdgedWidth);
548                    bits += Block_CalcBits(coeff, in, Data->dctSpace + 128, Data->iQuant, Data->quant_type, &cbp, i, Data->scan_table);
549                    if (bits >= Data->iMinSAD[0]) return bits;
550            }
551    
552            bits += BITS_MULT*xvid_cbpy_tab[15-(cbp>>2)].len;
553    
554            /*chroma U */
555            transfer_8to16subro(in, Data->CurU, vGMC->u + 8*(x+y*(Data->iEdgedWidth/2)), Data->iEdgedWidth/2);
556            bits += Block_CalcBits(coeff, in, Data->dctSpace + 128, Data->iQuant, Data->quant_type, &cbp, 4, Data->scan_table);
557    
558            if (bits >= Data->iMinSAD[0]) return bits;
559    
560            /* chroma V */
561            transfer_8to16subro(in, Data->CurV , vGMC->v + 8*(x+y*(Data->iEdgedWidth/2)), Data->iEdgedWidth/2);
562            bits += Block_CalcBits(coeff, in, Data->dctSpace + 128, Data->iQuant, Data->quant_type, &cbp, 5, Data->scan_table);
563    
564            bits += BITS_MULT*mcbpc_inter_tab[(MODE_INTER & 7) | ((cbp & 3) << 3)].len;
565    
566            *Data->cbp = cbp;
567    
568            return bits;
569    }
570    
571    void
572    xvid_me_ModeDecision_RD(SearchData * const Data,
573                                    MACROBLOCK * const pMB,
574                                    const MACROBLOCK * const pMBs,
575                                    const int x, const int y,
576                                    const MBParam * const pParam,
577                                    const uint32_t MotionFlags,
578                                    const uint32_t VopFlags,
579                                    const uint32_t VolFlags,
580                                    const IMAGE * const pCurrent,
581                                    const IMAGE * const pRef,
582                                    const IMAGE * const vGMC,
583                                    const int coding_type)
584    {
585            int mode = MODE_INTER;
586            int mcsel = 0;
587            int inter4v = (VopFlags & XVID_VOP_INTER4V) && (pMB->dquant == 0);
588            const uint32_t iQuant = pMB->quant;
589    
590            int min_rd, intra_rd, i, cbp, c[2] = {0, 0};
591            VECTOR backup[5], *v;
592            Data->iQuant = iQuant;
593            Data->cbp = c;
594            Data->scan_table = VopFlags & XVID_VOP_ALTERNATESCAN ?
595                                                    scan_tables[2] : scan_tables[0];
596    
597            pMB->mcsel = 0;
598    
599            v = Data->qpel ? Data->currentQMV : Data->currentMV;
600            for (i = 0; i < 5; i++) {
601                    Data->iMinSAD[i] = 256*4096;
602                    backup[i] = v[i];
603            }
604    
605            min_rd = findRD_inter(Data, x, y, pParam, MotionFlags);
606            cbp = *Data->cbp;
607    
608            if (coding_type == S_VOP) {
609                    int gmc_rd;
610                    *Data->iMinSAD = min_rd += BITS_MULT*1; /* mcsel */
611                    gmc_rd = findRD_gmc(Data, vGMC, x, y);
612                    if (gmc_rd < min_rd) {
613                            mcsel = 1;
614                            *Data->iMinSAD = min_rd = gmc_rd;
615                            mode = MODE_INTER;
616                            cbp = *Data->cbp;
617                    }
618            }
619    
620            if (inter4v) {
621                    int v4_rd;
622                    v4_rd = findRD_inter4v(Data, pMB, pMBs, x, y, pParam, MotionFlags, backup);
623                    if (v4_rd < min_rd) {
624                            Data->iMinSAD[0] = min_rd = v4_rd;
625                            mode = MODE_INTER4V;
626                            cbp = *Data->cbp;
627                    }
628            }
629    
630            intra_rd = findRD_intra(Data, pMB, x, y, pParam->mb_width);
631            if (intra_rd < min_rd) {
632                    *Data->iMinSAD = min_rd = intra_rd;
633                    mode = MODE_INTRA;
634                    cbp = *Data->cbp;
635            }
636    
637            pMB->sad16 = pMB->sad8[0] = pMB->sad8[1] = pMB->sad8[2] = pMB->sad8[3] = 0;
638            pMB->cbp = cbp;
639    
640    
641            if (Data->rrv) {
642                            Data->currentMV[0].x = RRV_MV_SCALEDOWN(Data->currentMV[0].x);
643                            Data->currentMV[0].y = RRV_MV_SCALEDOWN(Data->currentMV[0].y);
644            }
645    
646            if (mode == MODE_INTER && mcsel == 0) {
647                    pMB->mvs[0] = pMB->mvs[1] = pMB->mvs[2] = pMB->mvs[3] = Data->currentMV[0];
648    
649                    if(Data->qpel) {
650                            pMB->qmvs[0] = pMB->qmvs[1]
651                                    = pMB->qmvs[2] = pMB->qmvs[3] = Data->currentQMV[0];
652                            pMB->pmvs[0].x = Data->currentQMV[0].x - Data->predMV.x;
653                            pMB->pmvs[0].y = Data->currentQMV[0].y - Data->predMV.y;
654                    } else {
655                            pMB->pmvs[0].x = Data->currentMV[0].x - Data->predMV.x;
656                            pMB->pmvs[0].y = Data->currentMV[0].y - Data->predMV.y;
657                    }
658    
659            } else if (mode == MODE_INTER ) { /* but mcsel == 1 */
660    
661                    pMB->mcsel = 1;
662                    if (Data->qpel) {
663                            pMB->qmvs[0] = pMB->qmvs[1] = pMB->qmvs[2] = pMB->qmvs[3] = pMB->amv;
664                            pMB->mvs[0].x = pMB->mvs[1].x = pMB->mvs[2].x = pMB->mvs[3].x = pMB->amv.x/2;
665                            pMB->mvs[0].y = pMB->mvs[1].y = pMB->mvs[2].y = pMB->mvs[3].y = pMB->amv.y/2;
666                    } else
667                            pMB->mvs[0] = pMB->mvs[1] = pMB->mvs[2] = pMB->mvs[3] = pMB->amv;
668    
669            } else
670                    if (mode == MODE_INTER4V) ; /* anything here? */
671            else    /* INTRA, NOT_CODED */
672                    ZeroMacroblockP(pMB, 0);
673    
674            pMB->mode = mode;
675    }
676    
677    void
678    xvid_me_ModeDecision_Fast(SearchData * const Data,
679                            MACROBLOCK * const pMB,
680                            const MACROBLOCK * const pMBs,
681                            const int x, const int y,
682                            const MBParam * const pParam,
683                            const uint32_t MotionFlags,
684                            const uint32_t VopFlags,
685                            const uint32_t VolFlags,
686                            const IMAGE * const pCurrent,
687                            const IMAGE * const pRef,
688                            const IMAGE * const vGMC,
689                            const int coding_type)
690    {
691            int mode = MODE_INTER;
692            int mcsel = 0;
693            int inter4v = (VopFlags & XVID_VOP_INTER4V) && (pMB->dquant == 0);
694            const uint32_t iQuant = pMB->quant;
695            const int skip_possible = (coding_type == P_VOP) && (pMB->dquant == 0);
696        int sad;
697            int min_rd = -1, intra_rd, i, cbp = 63, c[2] = {0, 0};
698            VECTOR backup[5], *v;
699            int sad_backup[5];
700            int InterBias = MV16_INTER_BIAS;
701            int thresh = 0;
702            int top = 0, top_right = 0, left = 0;
703            Data->scan_table = VopFlags & XVID_VOP_ALTERNATESCAN ?
704                                                    scan_tables[2] : scan_tables[0];
705    
706            pMB->mcsel = 0;
707    
708            /* INTER <-> INTER4V decision */
709            if ((Data->iMinSAD[0] + 75 < Data->iMinSAD[1] +
710                    Data->iMinSAD[2] + Data->iMinSAD[3] + Data->iMinSAD[4])) { /* normal, fast, SAD-based mode decision */
711                    if (inter4v == 0 || Data->iMinSAD[0] < Data->iMinSAD[1] + Data->iMinSAD[2] +
712                            Data->iMinSAD[3] + Data->iMinSAD[4] + IMV16X16 * (int32_t)iQuant) {
713                            mode = MODE_INTER;
714                            sad = Data->iMinSAD[0];
715                    } else {
716                            mode = MODE_INTER4V;
717                            sad = Data->iMinSAD[1] + Data->iMinSAD[2] +
718                                                    Data->iMinSAD[3] + Data->iMinSAD[4] + IMV16X16 * (int32_t)iQuant;
719                            Data->iMinSAD[0] = sad;
720                    }
721    
722                    /* final skip decision, a.k.a. "the vector you found, really that good?" */
723                    if (skip_possible && (pMB->sad16 < (int)iQuant * MAX_SAD00_FOR_SKIP))
724                            if ( (100*sad)/(pMB->sad16+1) > FINAL_SKIP_THRESH)
725                                    if (Data->chroma || xvid_me_SkipDecisionP(pCurrent, pRef, x, y, Data->iEdgedWidth/2, iQuant, Data->rrv)) {
726                                            mode = MODE_NOT_CODED;
727                                            sad = 0;  /* Compiler warning */
728                                            goto early_out;
729                                    }
730    
731                    /* mcsel */
732                    if (coding_type == S_VOP) {
733    
734                            int32_t iSAD = sad16(Data->Cur,
735                                    vGMC->y + 16*y*Data->iEdgedWidth + 16*x, Data->iEdgedWidth, 65536);
736    
737                            if (Data->chroma) {
738                                    iSAD += sad8(Data->CurU, vGMC->u + 8*y*(Data->iEdgedWidth/2) + 8*x, Data->iEdgedWidth/2);
739                                    iSAD += sad8(Data->CurV, vGMC->v + 8*y*(Data->iEdgedWidth/2) + 8*x, Data->iEdgedWidth/2);
740                            }
741    
742                            if (iSAD <= sad) {              /* mode decision GMC */
743                                    mode = MODE_INTER;
744                                    mcsel = 1;
745                                    sad = iSAD;
746                            }
747    
748                    }
749            } else { /* Rate-Distortion INTER<->INTER4V */
750                    Data->iQuant = iQuant;
751                    Data->cbp = c;
752                    v = Data->qpel ? Data->currentQMV : Data->currentMV;
753    
754                    /* final skip decision, a.k.a. "the vector you found, really that good?" */
755                    if (skip_possible && (pMB->sad16 < (int)iQuant * MAX_SAD00_FOR_SKIP))
756                            if ( (100*Data->iMinSAD[0])/(pMB->sad16+1) > FINAL_SKIP_THRESH)
757                                    if (Data->chroma || xvid_me_SkipDecisionP(pCurrent, pRef, x, y, Data->iEdgedWidth/2, iQuant, Data->rrv)) {
758                                            mode = MODE_NOT_CODED;
759                                            sad = 0; /* Compiler warning */
760                                            goto early_out;
761                                    }
762    
763                    for (i = 0; i < 5; i++) {
764                            sad_backup[i] = Data->iMinSAD[i];
765                            Data->iMinSAD[i] = 256*4096;
766                            backup[i] = v[i];
767                    }
768    
769                    min_rd = findRD_inter(Data, x, y, pParam, MotionFlags);
770                    cbp = *Data->cbp;
771                    sad = sad_backup[0];
772    
773                    if (coding_type == S_VOP) {
774                            int gmc_rd;
775    
776                            *Data->iMinSAD = min_rd += BITS_MULT*1; /* mcsel */
777                            gmc_rd = findRD_gmc(Data, vGMC, x, y);
778                            if (gmc_rd < min_rd) {
779                                    mcsel = 1;
780                                    *Data->iMinSAD = min_rd = gmc_rd;
781                                    mode = MODE_INTER;
782                                    cbp = *Data->cbp;
783                                    sad = sad16(Data->Cur,
784                                            vGMC->y + 16*y*Data->iEdgedWidth + 16*x, Data->iEdgedWidth, 65536);
785                                    if (Data->chroma) {
786                                            sad += sad8(Data->CurU, vGMC->u + 8*y*(Data->iEdgedWidth/2) + 8*x, Data->iEdgedWidth/2);
787                                            sad += sad8(Data->CurV, vGMC->v + 8*y*(Data->iEdgedWidth/2) + 8*x, Data->iEdgedWidth/2);
788                                    }
789                            }
790                    }
791    
792                    if (inter4v) {
793                            int v4_rd;
794                            v4_rd = findRD_inter4v(Data, pMB, pMBs, x, y, pParam, MotionFlags, backup);
795                            if (v4_rd < min_rd) {
796                                    Data->iMinSAD[0] = min_rd = v4_rd;
797                                    mode = MODE_INTER4V;
798                                    cbp = *Data->cbp;
799                                    sad = sad_backup[1] + sad_backup[2] +
800                                              sad_backup[3] + sad_backup[4] + IMV16X16 * (int32_t)iQuant;
801                            }
802                    }
803            }
804    
805            left = top = top_right = -1;
806            thresh = 0;
807    
808            if((x > 0) && (y > 0) && (x < (int32_t) pParam->mb_width)) {
809                    left = (&pMBs[(x-1) + y * pParam->mb_width])->sad16; /* left */
810                    top = (&pMBs[x + (y-1) * pParam->mb_width])->sad16; /* top */
811                    top_right = (&pMBs[(x+1) + (y-1) * pParam->mb_width])->sad16; /* top right */
812    
813                    if(((&pMBs[(x-1) + y * pParam->mb_width])->mode != MODE_INTRA) &&
814                       ((&pMBs[x + (y-1) * pParam->mb_width])->mode != MODE_INTRA) &&
815                       ((&pMBs[(x+1) + (y-1) * pParam->mb_width])->mode != MODE_INTRA)) {
816                            thresh = MAX(MAX(top, left), top_right);
817                    }
818                    else
819                            thresh = MIN(MIN(top, left), top_right);
820            }
821    
822            /* INTRA <-> INTER decision */
823            if (sad < thresh) { /* normal, fast, SAD-based mode decision */
824                    /* intra decision */
825    
826                    if (iQuant > 8) InterBias += 100 * (iQuant - 8); /* to make high quants work */
827                    if (y != 0)
828                            if ((pMB - pParam->mb_width)->mode == MODE_INTRA ) InterBias -= 80;
829                    if (x != 0)
830                            if ((pMB - 1)->mode == MODE_INTRA ) InterBias -= 80;
831    
832                    if (Data->chroma) InterBias += 50; /* dev8(chroma) ??? <-- yes, we need dev8 (no big difference though) */
833                    if (Data->rrv) InterBias *= 4;
834    
835                    if (InterBias < sad) {
836                            int32_t deviation;
837                            if (!Data->rrv)
838                                    deviation = dev16(Data->Cur, Data->iEdgedWidth);
839                            else
840                                    deviation = dev16(Data->Cur, Data->iEdgedWidth) + /* dev32() */
841                                                            dev16(Data->Cur+16, Data->iEdgedWidth) +
842                                                            dev16(Data->Cur + 16*Data->iEdgedWidth, Data->iEdgedWidth) +
843                                                            dev16(Data->Cur+16+16*Data->iEdgedWidth, Data->iEdgedWidth);
844    
845                            if (deviation < (sad - InterBias)) mode = MODE_INTRA;
846                    }
847    
848                    pMB->cbp = 63;
849            } else { /* Rate-Distortion INTRA<->INTER */
850                    if(min_rd < 0) {
851                            Data->iQuant = iQuant;
852                            Data->cbp = c;
853                            v = Data->qpel ? Data->currentQMV : Data->currentMV;
854    
855                            for (i = 0; i < 5; i++) {
856                                    Data->iMinSAD[i] = 256*4096;
857                                    backup[i] = v[i];
858                            }
859    
860                            if(mode == MODE_INTER) {
861                                    min_rd = findRD_inter(Data, x, y, pParam, MotionFlags);
862                                    cbp = *Data->cbp;
863    
864                                    if (coding_type == S_VOP) {
865                                            int gmc_rd;
866    
867                                            *Data->iMinSAD = min_rd += BITS_MULT*1; /* mcsel */
868                                            gmc_rd = findRD_gmc(Data, vGMC, x, y);
869                                            if (gmc_rd < min_rd) {
870                                                    mcsel = 1;
871                                                    *Data->iMinSAD = min_rd = gmc_rd;
872                                                    mode = MODE_INTER;
873                                                    cbp = *Data->cbp;
874                                            }
875                                    }
876                            }
877    
878                            if(mode == MODE_INTER4V) {
879                                    int v4_rd;
880                                    v4_rd = findRD_inter4v(Data, pMB, pMBs, x, y, pParam, MotionFlags, backup);
881                                    if (v4_rd < min_rd) {
882                                            Data->iMinSAD[0] = min_rd = v4_rd;
883                                            mode = MODE_INTER4V;
884                                            cbp = *Data->cbp;
885                                    }
886                            }
887                    }
888    
889                    intra_rd = findRD_intra(Data, pMB, x, y, pParam->mb_width);
890                    if (intra_rd < min_rd) {
891                            *Data->iMinSAD = min_rd = intra_rd;
892                            mode = MODE_INTRA;
893                    }
894    
895                    pMB->cbp = cbp;
896            }
897    
898    early_out:
899            pMB->sad16 = pMB->sad8[0] = pMB->sad8[1] = pMB->sad8[2] = pMB->sad8[3] = sad;
900    
901            if (Data->rrv) {
902                            Data->currentMV[0].x = RRV_MV_SCALEDOWN(Data->currentMV[0].x);
903                            Data->currentMV[0].y = RRV_MV_SCALEDOWN(Data->currentMV[0].y);
904            }
905    
906            if (mode == MODE_INTER && mcsel == 0) {
907                    pMB->mvs[0] = pMB->mvs[1] = pMB->mvs[2] = pMB->mvs[3] = Data->currentMV[0];
908    
909                    if(Data->qpel) {
910                            pMB->qmvs[0] = pMB->qmvs[1]
911                                    = pMB->qmvs[2] = pMB->qmvs[3] = Data->currentQMV[0];
912                            pMB->pmvs[0].x = Data->currentQMV[0].x - Data->predMV.x;
913                            pMB->pmvs[0].y = Data->currentQMV[0].y - Data->predMV.y;
914                    } else {
915                            pMB->pmvs[0].x = Data->currentMV[0].x - Data->predMV.x;
916                            pMB->pmvs[0].y = Data->currentMV[0].y - Data->predMV.y;
917                    }
918    
919            } else if (mode == MODE_INTER ) { /* but mcsel == 1 */
920    
921                    pMB->mcsel = 1;
922                    if (Data->qpel) {
923                            pMB->qmvs[0] = pMB->qmvs[1] = pMB->qmvs[2] = pMB->qmvs[3] = pMB->amv;
924                            pMB->mvs[0].x = pMB->mvs[1].x = pMB->mvs[2].x = pMB->mvs[3].x = pMB->amv.x/2;
925                            pMB->mvs[0].y = pMB->mvs[1].y = pMB->mvs[2].y = pMB->mvs[3].y = pMB->amv.y/2;
926                    } else
927                            pMB->mvs[0] = pMB->mvs[1] = pMB->mvs[2] = pMB->mvs[3] = pMB->amv;
928    
929            } else
930                    if (mode == MODE_INTER4V) ; /* anything here? */
931            else    /* INTRA, NOT_CODED */
932                    ZeroMacroblockP(pMB, 0);
933    
934            pMB->mode = mode;
935    }
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