git.sesse.net Git - x264/blob - encoder/slicetype.c

   1 /*****************************************************************************
   2  * slicetype.c: h264 encoder library
   3  *****************************************************************************
   4  * Copyright (C) 2005-2008 x264 project
   5  *
   6  * Authors: Loren Merritt <lorenm@u.washington.edu>
   7  *          Fiona Glaser <fiona@x264.com>
   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., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02111, USA.
  22  *****************************************************************************/
  23
  24 #include <math.h>
  25
  26 #include "common/common.h"
  27 #include "common/cpu.h"
  28 #include "macroblock.h"
  29 #include "me.h"
  30
  31
  32 static void x264_lowres_context_init( x264_t *h, x264_mb_analysis_t *a )
  33 {
  34     a->i_qp = X264_LOOKAHEAD_QP;
  35     a->i_lambda = x264_lambda_tab[ a->i_qp ];
  36     x264_mb_analyse_load_costs( h, a );
  37     h->mb.i_me_method = X264_MIN( X264_ME_HEX, h->param.analyse.i_me_method ); // maybe dia?
  38     h->mb.i_subpel_refine = 4; // 3 should be enough, but not tweaking for speed now
  39     h->mb.b_chroma_me = 0;
  40 }
  41
  42 static int x264_slicetype_mb_cost( x264_t *h, x264_mb_analysis_t *a,
  43                             x264_frame_t **frames, int p0, int p1, int b,
  44                             int dist_scale_factor, int do_search[2] )
  45 {
  46     x264_frame_t *fref0 = frames[p0];
  47     x264_frame_t *fref1 = frames[p1];
  48     x264_frame_t *fenc  = frames[b];
  49     const int b_bidir = (b < p1);
  50     const int i_mb_x = h->mb.i_mb_x;
  51     const int i_mb_y = h->mb.i_mb_y;
  52     const int i_mb_stride = h->sps->i_mb_width;
  53     const int i_mb_xy = i_mb_x + i_mb_y * i_mb_stride;
  54     const int i_stride = fenc->i_stride_lowres;
  55     const int i_pel_offset = 8 * ( i_mb_x + i_mb_y * i_stride );
  56     const int i_bipred_weight = h->param.analyse.b_weighted_bipred ? 64 - (dist_scale_factor>>2) : 32;
  57     int16_t (*fenc_mvs[2])[2] = { &frames[b]->lowres_mvs[0][b-p0-1][i_mb_xy], &frames[b]->lowres_mvs[1][p1-b-1][i_mb_xy] };
  58     int (*fenc_costs[2]) = { &frames[b]->lowres_mv_costs[0][b-p0-1][i_mb_xy], &frames[b]->lowres_mv_costs[1][p1-b-1][i_mb_xy] };
  59
  60     ALIGNED_8( uint8_t pix1[9*FDEC_STRIDE] );
  61     uint8_t *pix2 = pix1+8;
  62     x264_me_t m[2];
  63     int i_bcost = COST_MAX;
  64     int l, i;
  65     int list_used = 0;
  66
  67     h->mb.pic.p_fenc[0] = h->mb.pic.fenc_buf;
  68     h->mc.copy[PIXEL_8x8]( h->mb.pic.p_fenc[0], FENC_STRIDE, &fenc->lowres[0][i_pel_offset], i_stride, 8 );
  69
  70     if( p0 == p1 )
  71         goto lowres_intra_mb;
  72
  73     // no need for h->mb.mv_min[]
  74     h->mb.mv_min_fpel[0] = -8*h->mb.i_mb_x - 4;
  75     h->mb.mv_max_fpel[0] = 8*( h->sps->i_mb_width - h->mb.i_mb_x - 1 ) + 4;
  76     h->mb.mv_min_spel[0] = 4*( h->mb.mv_min_fpel[0] - 8 );
  77     h->mb.mv_max_spel[0] = 4*( h->mb.mv_max_fpel[0] + 8 );
  78     if( h->mb.i_mb_x >= h->sps->i_mb_width - 2 )
  79     {
  80         h->mb.mv_min_fpel[1] = -8*h->mb.i_mb_y - 4;
  81         h->mb.mv_max_fpel[1] = 8*( h->sps->i_mb_height - h->mb.i_mb_y - 1 ) + 4;
  82         h->mb.mv_min_spel[1] = 4*( h->mb.mv_min_fpel[1] - 8 );
  83         h->mb.mv_max_spel[1] = 4*( h->mb.mv_max_fpel[1] + 8 );
  84     }
  85
  86 #define LOAD_HPELS_LUMA(dst, src) \
  87     { \
  88         (dst)[0] = &(src)[0][i_pel_offset]; \
  89         (dst)[1] = &(src)[1][i_pel_offset]; \
  90         (dst)[2] = &(src)[2][i_pel_offset]; \
  91         (dst)[3] = &(src)[3][i_pel_offset]; \
  92     }
  93 #define CLIP_MV( mv ) \
  94     { \
  95         mv[0] = x264_clip3( mv[0], h->mb.mv_min_spel[0], h->mb.mv_max_spel[0] ); \
  96         mv[1] = x264_clip3( mv[1], h->mb.mv_min_spel[1], h->mb.mv_max_spel[1] ); \
  97     }
  98 #define TRY_BIDIR( mv0, mv1, penalty ) \
  99     { \
 100         int stride1 = 16, stride2 = 16; \
 101         uint8_t *src1, *src2; \
 102         int i_cost; \
 103         src1 = h->mc.get_ref( pix1, &stride1, m[0].p_fref, m[0].i_stride[0], \
 104                               (mv0)[0], (mv0)[1], 8, 8 ); \
 105         src2 = h->mc.get_ref( pix2, &stride2, m[1].p_fref, m[1].i_stride[0], \
 106                               (mv1)[0], (mv1)[1], 8, 8 ); \
 107         h->mc.avg[PIXEL_8x8]( pix1, 16, src1, stride1, src2, stride2, i_bipred_weight ); \
 108         i_cost = penalty + h->pixf.mbcmp[PIXEL_8x8]( \
 109                            m[0].p_fenc[0], FENC_STRIDE, pix1, 16 ); \
 110         COPY2_IF_LT( i_bcost, i_cost, list_used, 3 ); \
 111     }
 112
 113     m[0].i_pixel = PIXEL_8x8;
 114     m[0].p_cost_mv = a->p_cost_mv;
 115     m[0].i_stride[0] = i_stride;
 116     m[0].p_fenc[0] = h->mb.pic.p_fenc[0];
 117     LOAD_HPELS_LUMA( m[0].p_fref, fref0->lowres );
 118
 119     if( b_bidir )
 120     {
 121         int16_t *mvr = fref1->lowres_mvs[0][p1-p0-1][i_mb_xy];
 122         int dmv[2][2];
 123
 124         h->mc.memcpy_aligned( &m[1], &m[0], sizeof(x264_me_t) );
 125         LOAD_HPELS_LUMA( m[1].p_fref, fref1->lowres );
 126
 127         dmv[0][0] = ( mvr[0] * dist_scale_factor + 128 ) >> 8;
 128         dmv[0][1] = ( mvr[1] * dist_scale_factor + 128 ) >> 8;
 129         dmv[1][0] = dmv[0][0] - mvr[0];
 130         dmv[1][1] = dmv[0][1] - mvr[1];
 131         CLIP_MV( dmv[0] );
 132         CLIP_MV( dmv[1] );
 133
 134         TRY_BIDIR( dmv[0], dmv[1], 0 );
 135         if( dmv[0][0] | dmv[0][1] | dmv[1][0] | dmv[1][1] )
 136         {
 137             int i_cost;
 138             h->mc.avg[PIXEL_8x8]( pix1, 16, m[0].p_fref[0], m[0].i_stride[0], m[1].p_fref[0], m[1].i_stride[0], i_bipred_weight );
 139             i_cost = h->pixf.mbcmp[PIXEL_8x8]( m[0].p_fenc[0], FENC_STRIDE, pix1, 16 );
 140             COPY2_IF_LT( i_bcost, i_cost, list_used, 3 );
 141         }
 142     }
 143
 144     for( l = 0; l < 1 + b_bidir; l++ )
 145     {
 146         if( do_search[l] )
 147         {
 148             int i_mvc = 0;
 149             int16_t (*fenc_mv)[2] = fenc_mvs[l];
 150             ALIGNED_4( int16_t mvc[4][2] );
 151
 152             /* Reverse-order MV prediction. */
 153             *(uint32_t*)mvc[0] = 0;
 154             *(uint32_t*)mvc[1] = 0;
 155             *(uint32_t*)mvc[2] = 0;
 156 #define MVC(mv) { *(uint32_t*)mvc[i_mvc] = *(uint32_t*)mv; i_mvc++; }
 157             if( i_mb_x < h->sps->i_mb_width - 1 )
 158                 MVC(fenc_mv[1]);
 159             if( i_mb_y < h->sps->i_mb_height - 1 )
 160             {
 161                 MVC(fenc_mv[i_mb_stride]);
 162                 if( i_mb_x > 0 )
 163                     MVC(fenc_mv[i_mb_stride-1]);
 164                 if( i_mb_x < h->sps->i_mb_width - 1 )
 165                     MVC(fenc_mv[i_mb_stride+1]);
 166             }
 167 #undef MVC
 168             x264_median_mv( m[l].mvp, mvc[0], mvc[1], mvc[2] );
 169             x264_me_search( h, &m[l], mvc, i_mvc );
 170
 171             m[l].cost -= 2; // remove mvcost from skip mbs
 172             if( *(uint32_t*)m[l].mv )
 173                 m[l].cost += 5;
 174             *(uint32_t*)fenc_mvs[l] = *(uint32_t*)m[l].mv;
 175             *fenc_costs[l] = m[l].cost;
 176         }
 177         else
 178         {
 179             *(uint32_t*)m[l].mv = *(uint32_t*)fenc_mvs[l];
 180             m[l].cost = *fenc_costs[l];
 181         }
 182         COPY2_IF_LT( i_bcost, m[l].cost, list_used, l+1 );
 183     }
 184
 185     if( b_bidir && ( *(uint32_t*)m[0].mv || *(uint32_t*)m[1].mv ) )
 186         TRY_BIDIR( m[0].mv, m[1].mv, 5 );
 187
 188     /* Store to width-2 bitfield. */
 189     frames[b]->lowres_inter_types[b-p0][p1-b][i_mb_xy>>2] &= ~(3<<((i_mb_xy&3)*2));
 190     frames[b]->lowres_inter_types[b-p0][p1-b][i_mb_xy>>2] |= list_used<<((i_mb_xy&3)*2);
 191
 192 lowres_intra_mb:
 193     /* forbid intra-mbs in B-frames, because it's rare and not worth checking */
 194     /* FIXME: Should we still forbid them now that we cache intra scores? */
 195     if( !b_bidir || h->param.rc.b_mb_tree )
 196     {
 197         int i_icost, b_intra;
 198         if( !fenc->b_intra_calculated )
 199         {
 200             ALIGNED_ARRAY_16( uint8_t, edge,[33] );
 201             uint8_t *pix = &pix1[8+FDEC_STRIDE - 1];
 202             uint8_t *src = &fenc->lowres[0][i_pel_offset - 1];
 203             const int intra_penalty = 5;
 204             int satds[4];
 205
 206             memcpy( pix-FDEC_STRIDE, src-i_stride, 17 );
 207             for( i=0; i<8; i++ )
 208                 pix[i*FDEC_STRIDE] = src[i*i_stride];
 209             pix++;
 210
 211             if( h->pixf.intra_mbcmp_x3_8x8c )
 212             {
 213                 h->pixf.intra_mbcmp_x3_8x8c( h->mb.pic.p_fenc[0], pix, satds );
 214                 h->predict_8x8c[I_PRED_CHROMA_P]( pix );
 215                 satds[I_PRED_CHROMA_P] =
 216                     h->pixf.mbcmp[PIXEL_8x8]( pix, FDEC_STRIDE, h->mb.pic.p_fenc[0], FENC_STRIDE );
 217             }
 218             else
 219             {
 220                 for( i=0; i<4; i++ )
 221                 {
 222                     h->predict_8x8c[i]( pix );
 223                     satds[i] = h->pixf.mbcmp[PIXEL_8x8]( pix, FDEC_STRIDE, h->mb.pic.p_fenc[0], FENC_STRIDE );
 224                 }
 225             }
 226             i_icost = X264_MIN4( satds[0], satds[1], satds[2], satds[3] );
 227
 228             h->predict_8x8_filter( pix, edge, ALL_NEIGHBORS, ALL_NEIGHBORS );
 229             for( i=3; i<9; i++ )
 230             {
 231                 int satd;
 232                 h->predict_8x8[i]( pix, edge );
 233                 satd = h->pixf.mbcmp[PIXEL_8x8]( pix, FDEC_STRIDE, h->mb.pic.p_fenc[0], FENC_STRIDE );
 234                 i_icost = X264_MIN( i_icost, satd );
 235             }
 236
 237             i_icost += intra_penalty;
 238             fenc->i_intra_cost[i_mb_xy] = i_icost;
 239         }
 240         else
 241             i_icost = fenc->i_intra_cost[i_mb_xy];
 242         if( !b_bidir )
 243         {
 244             b_intra = i_icost < i_bcost;
 245             if( b_intra )
 246                 i_bcost = i_icost;
 247             if(   (i_mb_x > 0 && i_mb_x < h->sps->i_mb_width - 1
 248                 && i_mb_y > 0 && i_mb_y < h->sps->i_mb_height - 1)
 249                 || h->sps->i_mb_width <= 2 || h->sps->i_mb_height <= 2 )
 250             {
 251                 fenc->i_intra_mbs[b-p0] += b_intra;
 252                 fenc->i_cost_est[0][0] += i_icost;
 253                 if( h->param.rc.i_aq_mode )
 254                     fenc->i_cost_est_aq[0][0] += (i_icost * fenc->i_inv_qscale_factor[i_mb_xy] + 128) >> 8;
 255             }
 256         }
 257     }
 258
 259     fenc->lowres_costs[b-p0][p1-b][i_mb_xy] = i_bcost;
 260
 261     return i_bcost;
 262 }
 263 #undef TRY_BIDIR
 264
 265 #define NUM_MBS\
 266    (h->sps->i_mb_width > 2 && h->sps->i_mb_height > 2 ?\
 267    (h->sps->i_mb_width - 2) * (h->sps->i_mb_height - 2) :\
 268     h->sps->i_mb_width * h->sps->i_mb_height)
 269
 270 static int x264_slicetype_frame_cost( x264_t *h, x264_mb_analysis_t *a,
 271                                x264_frame_t **frames, int p0, int p1, int b,
 272                                int b_intra_penalty )
 273 {
 274
 275     int i_score = 0;
 276     /* Don't use the AQ'd scores for slicetype decision. */
 277     int i_score_aq = 0;
 278     int do_search[2];
 279
 280     /* Check whether we already evaluated this frame
 281      * If we have tried this frame as P, then we have also tried
 282      * the preceding frames as B. (is this still true?) */
 283     /* Also check that we already calculated the row SATDs for the current frame. */
 284     if( frames[b]->i_cost_est[b-p0][p1-b] >= 0 && (!h->param.rc.i_vbv_buffer_size || frames[b]->i_row_satds[b-p0][p1-b][0] != -1) )
 285     {
 286         i_score = frames[b]->i_cost_est[b-p0][p1-b];
 287     }
 288     else
 289     {
 290         int dist_scale_factor = 128;
 291         int *row_satd = frames[b]->i_row_satds[b-p0][p1-b];
 292
 293         /* For each list, check to see whether we have lowres motion-searched this reference frame before. */
 294         do_search[0] = b != p0 && frames[b]->lowres_mvs[0][b-p0-1][0][0] == 0x7FFF;
 295         do_search[1] = b != p1 && frames[b]->lowres_mvs[1][p1-b-1][0][0] == 0x7FFF;
 296         if( do_search[0] ) frames[b]->lowres_mvs[0][b-p0-1][0][0] = 0;
 297         if( do_search[1] ) frames[b]->lowres_mvs[1][p1-b-1][0][0] = 0;
 298
 299         if( b == p1 )
 300         {
 301             frames[b]->i_intra_mbs[b-p0] = 0;
 302             frames[b]->i_cost_est[0][0] = 0;
 303             frames[b]->i_cost_est_aq[0][0] = 0;
 304         }
 305         if( p1 != p0 )
 306             dist_scale_factor = ( ((b-p0) << 8) + ((p1-p0) >> 1) ) / (p1-p0);
 307
 308         /* Lowres lookahead goes backwards because the MVs are used as predictors in the main encode.
 309          * This considerably improves MV prediction overall. */
 310
 311         /* the edge mbs seem to reduce the predictive quality of the
 312          * whole frame's score, but are needed for a spatial distribution. */
 313         if( h->param.rc.b_mb_tree || h->param.rc.i_vbv_buffer_size ||
 314             h->sps->i_mb_width <= 2 || h->sps->i_mb_height <= 2 )
 315         {
 316             for( h->mb.i_mb_y = h->sps->i_mb_height - 1; h->mb.i_mb_y >= 0; h->mb.i_mb_y-- )
 317             {
 318                 row_satd[ h->mb.i_mb_y ] = 0;
 319                 for( h->mb.i_mb_x = h->sps->i_mb_width - 1; h->mb.i_mb_x >= 0; h->mb.i_mb_x-- )
 320                 {
 321                     int i_mb_cost = x264_slicetype_mb_cost( h, a, frames, p0, p1, b, dist_scale_factor, do_search );
 322                     int i_mb_cost_aq = i_mb_cost;
 323                     if( h->param.rc.i_aq_mode )
 324                         i_mb_cost_aq = (i_mb_cost_aq * frames[b]->i_inv_qscale_factor[h->mb.i_mb_x + h->mb.i_mb_y*h->mb.i_mb_stride] + 128) >> 8;
 325                     row_satd[ h->mb.i_mb_y ] += i_mb_cost_aq;
 326                     if( (h->mb.i_mb_y > 0 && h->mb.i_mb_y < h->sps->i_mb_height - 1 &&
 327                          h->mb.i_mb_x > 0 && h->mb.i_mb_x < h->sps->i_mb_width - 1) ||
 328                          h->sps->i_mb_width <= 2 || h->sps->i_mb_height <= 2 )
 329                     {
 330                         /* Don't use AQ-weighted costs for slicetype decision, only for ratecontrol. */
 331                         i_score += i_mb_cost;
 332                         i_score_aq += i_mb_cost_aq;
 333                     }
 334                 }
 335             }
 336         }
 337         else
 338         {
 339             for( h->mb.i_mb_y = h->sps->i_mb_height - 2; h->mb.i_mb_y > 0; h->mb.i_mb_y-- )
 340                 for( h->mb.i_mb_x = h->sps->i_mb_width - 2; h->mb.i_mb_x > 0; h->mb.i_mb_x-- )
 341                 {
 342                     int i_mb_cost = x264_slicetype_mb_cost( h, a, frames, p0, p1, b, dist_scale_factor, do_search );
 343                     int i_mb_cost_aq = i_mb_cost;
 344                     if( h->param.rc.i_aq_mode )
 345                         i_mb_cost_aq = (i_mb_cost_aq * frames[b]->i_inv_qscale_factor[h->mb.i_mb_x + h->mb.i_mb_y*h->mb.i_mb_stride] + 128) >> 8;
 346                     i_score += i_mb_cost;
 347                     i_score_aq += i_mb_cost_aq;
 348                 }
 349         }
 350
 351         if( b != p1 )
 352             i_score = (uint64_t)i_score * 100 / (120 + h->param.i_bframe_bias);
 353         else
 354             frames[b]->b_intra_calculated = 1;
 355
 356         frames[b]->i_cost_est[b-p0][p1-b] = i_score;
 357         frames[b]->i_cost_est_aq[b-p0][p1-b] = i_score_aq;
 358         x264_emms();
 359     }
 360
 361     if( b_intra_penalty )
 362     {
 363         // arbitrary penalty for I-blocks after B-frames
 364         int nmb = NUM_MBS;
 365         i_score += i_score * frames[b]->i_intra_mbs[b-p0] / (nmb * 8);
 366     }
 367     return i_score;
 368 }
 369
 370 /* If MB-tree changes the quantizers, we need to recalculate the frame cost without
 371  * re-running lookahead. */
 372 static int x264_slicetype_frame_cost_recalculate( x264_t *h, x264_frame_t **frames, int p0, int p1, int b )
 373 {
 374     int i_score = 0;
 375     int *row_satd = frames[b]->i_row_satds[b-p0][p1-b];
 376     float *qp_offset = IS_X264_TYPE_B(frames[b]->i_type) ? frames[b]->f_qp_offset_aq : frames[b]->f_qp_offset;
 377     x264_emms();
 378     for( h->mb.i_mb_y = h->sps->i_mb_height - 1; h->mb.i_mb_y >= 0; h->mb.i_mb_y-- )
 379     {
 380         row_satd[ h->mb.i_mb_y ] = 0;
 381         for( h->mb.i_mb_x = h->sps->i_mb_width - 1; h->mb.i_mb_x >= 0; h->mb.i_mb_x-- )
 382         {
 383             int i_mb_xy = h->mb.i_mb_x + h->mb.i_mb_y*h->mb.i_mb_stride;
 384             int i_mb_cost = frames[b]->lowres_costs[b-p0][p1-b][i_mb_xy];
 385             float qp_adj = qp_offset[i_mb_xy];
 386             i_mb_cost = (i_mb_cost * x264_exp2fix8(qp_adj) + 128) >> 8;
 387             row_satd[ h->mb.i_mb_y ] += i_mb_cost;
 388             if( (h->mb.i_mb_y > 0 && h->mb.i_mb_y < h->sps->i_mb_height - 1 &&
 389                  h->mb.i_mb_x > 0 && h->mb.i_mb_x < h->sps->i_mb_width - 1) ||
 390                  h->sps->i_mb_width <= 2 || h->sps->i_mb_height <= 2 )
 391             {
 392                 i_score += i_mb_cost;
 393             }
 394         }
 395     }
 396     return i_score;
 397 }
 398
 399 static void x264_macroblock_tree_finish( x264_t *h, x264_frame_t *frame )
 400 {
 401     int mb_index;
 402     x264_emms();
 403     /* Allow the strength to be adjusted via qcompress, since the two
 404      * concepts are very similar. */
 405     float strength = 5.0f * (1.0f - h->param.rc.f_qcompress);
 406     for( mb_index = 0; mb_index < h->mb.i_mb_count; mb_index++ )
 407     {
 408         int intra_cost = (frame->i_intra_cost[mb_index] * frame->i_inv_qscale_factor[mb_index]+128)>>8;
 409         if( intra_cost )
 410         {
 411             int propagate_cost = frame->i_propagate_cost[mb_index];
 412             float log2_ratio = x264_log2(intra_cost + propagate_cost) - x264_log2(intra_cost);
 413             frame->f_qp_offset[mb_index] = frame->f_qp_offset_aq[mb_index] - strength * log2_ratio;
 414         }
 415     }
 416 }
 417
 418 static void x264_macroblock_tree_propagate( x264_t *h, x264_frame_t **frames, int p0, int p1, int b )
 419 {
 420     uint16_t *ref_costs[2] = {frames[p0]->i_propagate_cost,frames[p1]->i_propagate_cost};
 421     int dist_scale_factor = ( ((b-p0) << 8) + ((p1-p0) >> 1) ) / (p1-p0);
 422     int i_bipred_weight = h->param.analyse.b_weighted_bipred ? 64 - (dist_scale_factor>>2) : 32;
 423     int16_t (*mvs[2])[2] = { frames[b]->lowres_mvs[0][b-p0-1], frames[b]->lowres_mvs[1][p1-b-1] };
 424     int bipred_weights[2] = {i_bipred_weight, 64 - i_bipred_weight};
 425     int *buf = h->scratch_buffer;
 426
 427     for( h->mb.i_mb_y = 0; h->mb.i_mb_y < h->sps->i_mb_height; h->mb.i_mb_y++ )
 428     {
 429         int mb_index = h->mb.i_mb_y*h->mb.i_mb_stride;
 430         h->mc.mbtree_propagate_cost( buf, frames[b]->i_propagate_cost+mb_index,
 431             frames[b]->i_intra_cost+mb_index, frames[b]->lowres_costs[b-p0][p1-b]+mb_index,
 432             frames[b]->i_inv_qscale_factor+mb_index, h->sps->i_mb_width );
 433         for( h->mb.i_mb_x = 0; h->mb.i_mb_x < h->sps->i_mb_width; h->mb.i_mb_x++, mb_index++ )
 434         {
 435             int propagate_amount = buf[h->mb.i_mb_x];
 436             /* Don't propagate for an intra block. */
 437             if( propagate_amount > 0 )
 438             {
 439                 /* Access width-2 bitfield. */
 440                 int lists_used = (frames[b]->lowres_inter_types[b-p0][p1-b][mb_index>>2] >> ((mb_index&3)*2))&3;
 441                 int list;
 442                 /* Follow the MVs to the previous frame(s). */
 443                 for( list = 0; list < 2; list++ )
 444                     if( (lists_used >> list)&1 )
 445                     {
 446                         int x = mvs[list][mb_index][0];
 447                         int y = mvs[list][mb_index][1];
 448                         int listamount = propagate_amount;
 449                         int mbx = (x>>5)+h->mb.i_mb_x;
 450                         int mby = (y>>5)+h->mb.i_mb_y;
 451                         int idx0 = mbx + mby*h->mb.i_mb_stride;
 452                         int idx1 = idx0 + 1;
 453                         int idx2 = idx0 + h->mb.i_mb_stride;
 454                         int idx3 = idx0 + h->mb.i_mb_stride + 1;
 455                         x &= 31;
 456                         y &= 31;
 457                         int idx0weight = (32-y)*(32-x);
 458                         int idx1weight = (32-y)*x;
 459                         int idx2weight = y*(32-x);
 460                         int idx3weight = y*x;
 461
 462                         /* Apply bipred weighting. */
 463                         if( lists_used == 3 )
 464                             listamount = (listamount * bipred_weights[list] + 32) >> 6;
 465
 466 #define CLIP_ADD(s,x) (s) = X264_MIN((s)+(x),(1<<16)-1)
 467
 468                         /* We could just clip the MVs, but pixels that lie outside the frame probably shouldn't
 469                          * be counted. */
 470                         if( mbx < h->sps->i_mb_width-1 && mby < h->sps->i_mb_height-1 && mbx >= 0 && mby >= 0 )
 471                         {
 472                             CLIP_ADD( ref_costs[list][idx0], (listamount*idx0weight+512)>>10 );
 473                             CLIP_ADD( ref_costs[list][idx1], (listamount*idx1weight+512)>>10 );
 474                             CLIP_ADD( ref_costs[list][idx2], (listamount*idx2weight+512)>>10 );
 475                             CLIP_ADD( ref_costs[list][idx3], (listamount*idx3weight+512)>>10 );
 476                         }
 477                         else /* Check offsets individually */
 478                         {
 479                             if( mbx < h->sps->i_mb_width && mby < h->sps->i_mb_height && mbx >= 0 && mby >= 0 )
 480                                 CLIP_ADD( ref_costs[list][idx0], (listamount*idx0weight+512)>>10 );
 481                             if( mbx+1 < h->sps->i_mb_width && mby < h->sps->i_mb_height && mbx+1 >= 0 && mby >= 0 )
 482                                 CLIP_ADD( ref_costs[list][idx1], (listamount*idx1weight+512)>>10 );
 483                             if( mbx < h->sps->i_mb_width && mby+1 < h->sps->i_mb_height && mbx >= 0 && mby+1 >= 0 )
 484                                 CLIP_ADD( ref_costs[list][idx2], (listamount*idx2weight+512)>>10 );
 485                             if( mbx+1 < h->sps->i_mb_width && mby+1 < h->sps->i_mb_height && mbx+1 >= 0 && mby+1 >= 0 )
 486                                 CLIP_ADD( ref_costs[list][idx3], (listamount*idx3weight+512)>>10 );
 487                         }
 488                     }
 489             }
 490         }
 491     }
 492
 493     if( h->param.rc.i_vbv_buffer_size && b == p1 )
 494         x264_macroblock_tree_finish( h, frames[b] );
 495 }
 496
 497 static void x264_macroblock_tree( x264_t *h, x264_mb_analysis_t *a, x264_frame_t **frames, int num_frames, int b_intra )
 498 {
 499     int i, idx = !b_intra;
 500     int last_nonb, cur_nonb = 1;
 501     if( b_intra )
 502         x264_slicetype_frame_cost( h, a, frames, 0, 0, 0, 0 );
 503
 504     i = num_frames-1;
 505     while( i > 0 && frames[i]->i_type == X264_TYPE_B )
 506         i--;
 507     last_nonb = i;
 508
 509     if( last_nonb < idx )
 510         return;
 511
 512     memset( frames[last_nonb]->i_propagate_cost, 0, h->mb.i_mb_count * sizeof(uint16_t) );
 513     while( i-- > idx )
 514     {
 515         cur_nonb = i;
 516         while( frames[cur_nonb]->i_type == X264_TYPE_B && cur_nonb > 0 )
 517             cur_nonb--;
 518         if( cur_nonb < idx )
 519             break;
 520         x264_slicetype_frame_cost( h, a, frames, cur_nonb, last_nonb, last_nonb, 0 );
 521         memset( frames[cur_nonb]->i_propagate_cost, 0, h->mb.i_mb_count * sizeof(uint16_t) );
 522         while( i > cur_nonb )
 523         {
 524             x264_slicetype_frame_cost( h, a, frames, cur_nonb, last_nonb, i, 0 );
 525             memset( frames[i]->i_propagate_cost, 0, h->mb.i_mb_count * sizeof(uint16_t) );
 526             x264_macroblock_tree_propagate( h, frames, cur_nonb, last_nonb, i );
 527             i--;
 528         }
 529         x264_macroblock_tree_propagate( h, frames, cur_nonb, last_nonb, last_nonb );
 530         last_nonb = cur_nonb;
 531     }
 532
 533     x264_macroblock_tree_finish( h, frames[last_nonb] );
 534 }
 535
 536 static int x264_vbv_frame_cost( x264_t *h, x264_mb_analysis_t *a, x264_frame_t **frames, int p0, int p1, int b )
 537 {
 538     int cost = x264_slicetype_frame_cost( h, a, frames, p0, p1, b, 0 );
 539     if( h->param.rc.i_aq_mode )
 540     {
 541         if( h->param.rc.b_mb_tree )
 542             return x264_slicetype_frame_cost_recalculate( h, frames, p0, p1, b );
 543         else
 544             return frames[b]->i_cost_est_aq[b-p0][p1-b];
 545     }
 546     return cost;
 547 }
 548
 549 static void x264_vbv_lookahead( x264_t *h, x264_mb_analysis_t *a, x264_frame_t **frames, int num_frames, int keyframe )
 550 {
 551     int last_nonb = 0, cur_nonb = 1, next_nonb, i, idx = 0;
 552     while( cur_nonb < num_frames && frames[cur_nonb]->i_type == X264_TYPE_B )
 553         cur_nonb++;
 554     next_nonb = keyframe ? last_nonb : cur_nonb;
 555
 556     while( cur_nonb <= num_frames )
 557     {
 558         /* P/I cost: This shouldn't include the cost of next_nonb */
 559         if( next_nonb != cur_nonb )
 560         {
 561             int p0 = IS_X264_TYPE_I( frames[cur_nonb]->i_type ) ? cur_nonb : last_nonb;
 562             frames[next_nonb]->i_planned_satd[idx] = x264_vbv_frame_cost( h, a, frames, p0, cur_nonb, cur_nonb );
 563             frames[next_nonb]->i_planned_type[idx] = frames[cur_nonb]->i_type;
 564             idx++;
 565         }
 566         /* Handle the B-frames: coded order */
 567         for( i = last_nonb+1; i < cur_nonb; i++, idx++ )
 568         {
 569             frames[next_nonb]->i_planned_satd[idx] = x264_vbv_frame_cost( h, a, frames, last_nonb, cur_nonb, i );
 570             frames[next_nonb]->i_planned_type[idx] = X264_TYPE_B;
 571         }
 572         last_nonb = cur_nonb;
 573         cur_nonb++;
 574         while( cur_nonb <= num_frames && frames[cur_nonb]->i_type == X264_TYPE_B )
 575             cur_nonb++;
 576     }
 577     frames[next_nonb]->i_planned_type[idx] = X264_TYPE_AUTO;
 578 }
 579
 580 static int x264_slicetype_path_cost( x264_t *h, x264_mb_analysis_t *a, x264_frame_t **frames, char *path, int threshold )
 581 {
 582     int loc = 1;
 583     int cost = 0;
 584     int cur_p = 0;
 585     path--; /* Since the 1st path element is really the second frame */
 586     while( path[loc] )
 587     {
 588         int next_p = loc;
 589         int next_b;
 590         /* Find the location of the next P-frame. */
 591         while( path[next_p] && path[next_p] != 'P' )
 592             next_p++;
 593         /* Return if the path doesn't end on a P-frame. */
 594         if( path[next_p] != 'P' )
 595             return cost;
 596
 597         /* Add the cost of the P-frame found above */
 598         cost += x264_slicetype_frame_cost( h, a, frames, cur_p, next_p, next_p, 0 );
 599         /* Early terminate if the cost we have found is larger than the best path cost so far */
 600         if( cost > threshold )
 601             break;
 602
 603         for( next_b = loc; next_b < next_p && cost < threshold; next_b++ )
 604             cost += x264_slicetype_frame_cost( h, a, frames, cur_p, next_p, next_b, 0 );
 605
 606         loc = next_p + 1;
 607         cur_p = next_p;
 608     }
 609     return cost;
 610 }
 611
 612 /* Viterbi/trellis slicetype decision algorithm. */
 613 /* Uses strings due to the fact that the speed of the control functions is
 614    negligable compared to the cost of running slicetype_frame_cost, and because
 615    it makes debugging easier. */
 616 static void x264_slicetype_path( x264_t *h, x264_mb_analysis_t *a, x264_frame_t **frames, int length, int max_bframes, char (*best_paths)[X264_LOOKAHEAD_MAX] )
 617 {
 618     char paths[X264_BFRAME_MAX+1][X264_LOOKAHEAD_MAX] = {{0}};
 619     int num_paths = X264_MIN( max_bframes+1, length );
 620     int path;
 621     int best_cost = COST_MAX;
 622     int best_path_index = 0;
 623
 624     /* Iterate over all currently possible paths */
 625     for( path = 0; path < num_paths; path++ )
 626     {
 627         /* Add suffixes to the current path */
 628         int len = length - (path + 1);
 629         memcpy( paths[path], best_paths[len % (X264_BFRAME_MAX+1)], len );
 630         memset( paths[path]+len, 'B', path );
 631         strcat( paths[path], "P" );
 632
 633         /* Calculate the actual cost of the current path */
 634         int cost = x264_slicetype_path_cost( h, a, frames, paths[path], best_cost );
 635         if( cost < best_cost )
 636         {
 637             best_cost = cost;
 638             best_path_index = path;
 639         }
 640     }
 641
 642     /* Store the best path. */
 643     memcpy( best_paths[length % (X264_BFRAME_MAX+1)], paths[best_path_index], length );
 644 }
 645
 646 static int scenecut_internal( x264_t *h, x264_mb_analysis_t *a, x264_frame_t **frames, int p0, int p1, int print )
 647 {
 648     x264_frame_t *frame = frames[p1];
 649     x264_slicetype_frame_cost( h, a, frames, p0, p1, p1, 0 );
 650
 651     int icost = frame->i_cost_est[0][0];
 652     int pcost = frame->i_cost_est[p1-p0][0];
 653     float f_bias;
 654     int i_gop_size = frame->i_frame - h->lookahead->i_last_idr;
 655     float f_thresh_max = h->param.i_scenecut_threshold / 100.0;
 656     /* magic numbers pulled out of thin air */
 657     float f_thresh_min = f_thresh_max * h->param.i_keyint_min
 658                          / ( h->param.i_keyint_max * 4 );
 659     int res;
 660
 661     if( h->param.i_keyint_min == h->param.i_keyint_max )
 662         f_thresh_min= f_thresh_max;
 663     if( i_gop_size < h->param.i_keyint_min / 4 )
 664         f_bias = f_thresh_min / 4;
 665     else if( i_gop_size <= h->param.i_keyint_min )
 666         f_bias = f_thresh_min * i_gop_size / h->param.i_keyint_min;
 667     else
 668     {
 669         f_bias = f_thresh_min
 670                  + ( f_thresh_max - f_thresh_min )
 671                     * ( i_gop_size - h->param.i_keyint_min )
 672                    / ( h->param.i_keyint_max - h->param.i_keyint_min ) ;
 673     }
 674
 675     res = pcost >= (1.0 - f_bias) * icost;
 676     if( res && print )
 677     {
 678         int imb = frame->i_intra_mbs[p1-p0];
 679         int pmb = NUM_MBS - imb;
 680         x264_log( h, X264_LOG_DEBUG, "scene cut at %d Icost:%d Pcost:%d ratio:%.4f bias:%.4f gop:%d (imb:%d pmb:%d)\n",
 681                   frame->i_frame,
 682                   icost, pcost, 1. - (double)pcost / icost,
 683                   f_bias, i_gop_size, imb, pmb );
 684     }
 685     return res;
 686 }
 687
 688 static int scenecut( x264_t *h, x264_mb_analysis_t *a, x264_frame_t **frames, int p0, int p1, int real_scenecut, int num_frames )
 689 {
 690     int curp0, curp1, i, maxp1 = p0 + 1;
 691
 692     /* Only do analysis during a normal scenecut check. */
 693     if( real_scenecut && h->param.i_bframe )
 694     {
 695         /* Look ahead to avoid coding short flashes as scenecuts. */
 696         if( h->param.i_bframe_adaptive == X264_B_ADAPT_TRELLIS )
 697             /* Don't analyse any more frames than the trellis would have covered. */
 698             maxp1 += h->param.i_bframe;
 699         else
 700             maxp1++;
 701         maxp1 = X264_MIN( maxp1, num_frames );
 702
 703         /* Where A and B are scenes: AAAAAABBBAAAAAA
 704          * If BBB is shorter than (maxp1-p0), it is detected as a flash
 705          * and not considered a scenecut. */
 706         for( curp1 = p1; curp1 <= maxp1; curp1++ )
 707             if( !scenecut_internal( h, a, frames, p0, curp1, 0 ) )
 708                 /* Any frame in between p0 and cur_p1 cannot be a real scenecut. */
 709                 for( i = curp1; i > p0; i-- )
 710                     frames[i]->b_scenecut = 0;
 711
 712         /* Where A-F are scenes: AAAAABBCCDDEEFFFFFF
 713          * If each of BB ... EE are shorter than (maxp1-p0), they are
 714          * detected as flashes and not considered scenecuts.
 715          * Instead, the first F frame becomes a scenecut. */
 716         for( curp0 = p0; curp0 < maxp1; curp0++ )
 717             if( scenecut_internal( h, a, frames, curp0, maxp1, 0 ) )
 718                 /* If cur_p0 is the p0 of a scenecut, it cannot be the p1 of a scenecut. */
 719                     frames[curp0]->b_scenecut = 0;
 720     }
 721
 722     /* Ignore frames that are part of a flash, i.e. cannot be real scenecuts. */
 723     if( !frames[p1]->b_scenecut )
 724         return 0;
 725     return scenecut_internal( h, a, frames, p0, p1, real_scenecut );
 726 }
 727
 728 void x264_slicetype_analyse( x264_t *h, int keyframe )
 729 {
 730     x264_mb_analysis_t a;
 731     x264_frame_t *frames[X264_LOOKAHEAD_MAX+3] = { NULL, };
 732     int num_frames, orig_num_frames, keyint_limit, idr_frame_type, i, j;
 733     int i_mb_count = NUM_MBS;
 734     int cost1p0, cost2p0, cost1b1, cost2p1;
 735     int i_max_search = X264_MIN( h->lookahead->next.i_size, X264_LOOKAHEAD_MAX );
 736     if( h->param.b_deterministic )
 737         i_max_search = X264_MIN( i_max_search, h->lookahead->i_slicetype_length + !keyframe );
 738
 739     assert( h->frames.b_have_lowres );
 740
 741     if( !h->lookahead->last_nonb )
 742         return;
 743     frames[0] = h->lookahead->last_nonb;
 744     for( j = 0; j < i_max_search && h->lookahead->next.list[j]->i_type == X264_TYPE_AUTO; j++ )
 745         frames[j+1] = h->lookahead->next.list[j];
 746
 747     if( !j )
 748         return;
 749
 750     keyint_limit = h->param.i_keyint_max - frames[0]->i_frame + h->lookahead->i_last_idr - 1;
 751     orig_num_frames = num_frames = X264_MIN( j, keyint_limit );
 752
 753     x264_lowres_context_init( h, &a );
 754     idr_frame_type = frames[1]->i_frame - h->lookahead->i_last_idr >= h->param.i_keyint_min ? X264_TYPE_IDR : X264_TYPE_I;
 755
 756     /* This is important psy-wise: if we have a non-scenecut keyframe,
 757      * there will be significant visual artifacts if the frames just before
 758      * go down in quality due to being referenced less, despite it being
 759      * more RD-optimal. */
 760     if( (h->param.analyse.b_psy && h->param.rc.b_mb_tree) || h->param.rc.i_vbv_buffer_size )
 761         num_frames = j;
 762     else if( num_frames == 1 )
 763     {
 764         frames[1]->i_type = X264_TYPE_P;
 765         if( h->param.i_scenecut_threshold && scenecut( h, &a, frames, 0, 1, 1, orig_num_frames ) )
 766             frames[1]->i_type = idr_frame_type;
 767         return;
 768     }
 769     else if( num_frames == 0 )
 770     {
 771         frames[1]->i_type = idr_frame_type;
 772         return;
 773     }
 774
 775     int num_bframes = 0;
 776     int max_bframes = X264_MIN(num_frames-1, h->param.i_bframe);
 777     int num_analysed_frames = num_frames;
 778     int reset_start;
 779     if( h->param.i_scenecut_threshold && scenecut( h, &a, frames, 0, 1, 1, orig_num_frames ) )
 780     {
 781         frames[1]->i_type = idr_frame_type;
 782         return;
 783     }
 784
 785     if( h->param.i_bframe )
 786     {
 787         if( h->param.i_bframe_adaptive == X264_B_ADAPT_TRELLIS )
 788         {
 789             char best_paths[X264_BFRAME_MAX+1][X264_LOOKAHEAD_MAX] = {"","P"};
 790             int n;
 791
 792             /* Perform the frametype analysis. */
 793             for( n = 2; n < num_frames; n++ )
 794                 x264_slicetype_path( h, &a, frames, n, max_bframes, best_paths );
 795             if( num_frames > 1 )
 796             {
 797                 int best_path_index = (num_frames-1) % (X264_BFRAME_MAX+1);
 798                 num_bframes = strspn( best_paths[best_path_index], "B" );
 799                 /* Load the results of the analysis into the frame types. */
 800                 for( j = 1; j < num_frames; j++ )
 801                     frames[j]->i_type = best_paths[best_path_index][j-1] == 'B' ? X264_TYPE_B : X264_TYPE_P;
 802             }
 803             frames[num_frames]->i_type = X264_TYPE_P;
 804         }
 805         else if( h->param.i_bframe_adaptive == X264_B_ADAPT_FAST )
 806         {
 807             for( i = 0; i <= num_frames-2; )
 808             {
 809                 cost2p1 = x264_slicetype_frame_cost( h, &a, frames, i+0, i+2, i+2, 1 );
 810                 if( frames[i+2]->i_intra_mbs[2] > i_mb_count / 2 )
 811                 {
 812                     frames[i+1]->i_type = X264_TYPE_P;
 813                     frames[i+2]->i_type = X264_TYPE_P;
 814                     i += 2;
 815                     continue;
 816                 }
 817
 818                 cost1b1 = x264_slicetype_frame_cost( h, &a, frames, i+0, i+2, i+1, 0 );
 819                 cost1p0 = x264_slicetype_frame_cost( h, &a, frames, i+0, i+1, i+1, 0 );
 820                 cost2p0 = x264_slicetype_frame_cost( h, &a, frames, i+1, i+2, i+2, 0 );
 821
 822                 if( cost1p0 + cost2p0 < cost1b1 + cost2p1 )
 823                 {
 824                     frames[i+1]->i_type = X264_TYPE_P;
 825                     i += 1;
 826                     continue;
 827                 }
 828
 829                 // arbitrary and untuned
 830                 #define INTER_THRESH 300
 831                 #define P_SENS_BIAS (50 - h->param.i_bframe_bias)
 832                 frames[i+1]->i_type = X264_TYPE_B;
 833
 834                 for( j = i+2; j <= X264_MIN( i+h->param.i_bframe, num_frames-1 ); j++ )
 835                 {
 836                     int pthresh = X264_MAX(INTER_THRESH - P_SENS_BIAS * (j-i-1), INTER_THRESH/10);
 837                     int pcost = x264_slicetype_frame_cost( h, &a, frames, i+0, j+1, j+1, 1 );
 838                     if( pcost > pthresh*i_mb_count || frames[j+1]->i_intra_mbs[j-i+1] > i_mb_count/3 )
 839                         break;
 840                     frames[j]->i_type = X264_TYPE_B;
 841                 }
 842                 frames[j]->i_type = X264_TYPE_P;
 843                 i = j;
 844             }
 845             frames[num_frames]->i_type = X264_TYPE_P;
 846             num_bframes = 0;
 847             while( num_bframes < num_frames && frames[num_bframes+1]->i_type == X264_TYPE_B )
 848                 num_bframes++;
 849         }
 850         else
 851         {
 852             num_bframes = X264_MIN(num_frames-1, h->param.i_bframe);
 853             for( j = 1; j < num_frames; j++ )
 854                 frames[j]->i_type = (j%(num_bframes+1)) ? X264_TYPE_B : X264_TYPE_P;
 855             frames[num_frames]->i_type = X264_TYPE_P;
 856         }
 857
 858         /* Check scenecut on the first minigop. */
 859         for( j = 1; j < num_bframes+1; j++ )
 860             if( h->param.i_scenecut_threshold && scenecut( h, &a, frames, j, j+1, 0, orig_num_frames ) )
 861             {
 862                 frames[j]->i_type = X264_TYPE_P;
 863                 num_analysed_frames = j;
 864                 break;
 865             }
 866
 867         reset_start = keyframe ? 1 : X264_MIN( num_bframes+2, num_analysed_frames+1 );
 868     }
 869     else
 870     {
 871         for( j = 1; j <= num_frames; j++ )
 872             frames[j]->i_type = X264_TYPE_P;
 873         reset_start = !keyframe + 1;
 874         num_bframes = 0;
 875     }
 876
 877     /* Perform the actual macroblock tree analysis.
 878      * Don't go farther than the maximum keyframe interval; this helps in short GOPs. */
 879     if( h->param.rc.b_mb_tree )
 880         x264_macroblock_tree( h, &a, frames, X264_MIN(num_frames, h->param.i_keyint_max), keyframe );
 881
 882     /* Enforce keyframe limit. */
 883     for( j = 0; j < num_frames; j++ )
 884     {
 885         if( ((j-keyint_limit) % h->param.i_keyint_max) == 0 )
 886         {
 887             if( j && h->param.i_keyint_max > 1 )
 888                 frames[j]->i_type = X264_TYPE_P;
 889             frames[j+1]->i_type = X264_TYPE_IDR;
 890             reset_start = X264_MIN( reset_start, j+2 );
 891         }
 892     }
 893
 894     if( h->param.rc.i_vbv_buffer_size )
 895         x264_vbv_lookahead( h, &a, frames, num_frames, keyframe );
 896
 897     /* Restore frametypes for all frames that haven't actually been decided yet. */
 898     for( j = reset_start; j <= num_frames; j++ )
 899         frames[j]->i_type = X264_TYPE_AUTO;
 900 }
 901
 902 void x264_slicetype_decide( x264_t *h )
 903 {
 904     x264_frame_t *frames[X264_BFRAME_MAX+2];
 905     x264_frame_t *frm;
 906     int bframes;
 907     int brefs;
 908     int i;
 909
 910     if( !h->lookahead->next.i_size )
 911         return;
 912
 913     if( h->param.rc.b_stat_read )
 914     {
 915         /* Use the frame types from the first pass */
 916         for( i = 0; i < h->lookahead->next.i_size; i++ )
 917             h->lookahead->next.list[i]->i_type =
 918                 x264_ratecontrol_slice_type( h, h->lookahead->next.list[i]->i_frame );
 919     }
 920     else if( (h->param.i_bframe && h->param.i_bframe_adaptive)
 921              || h->param.i_scenecut_threshold
 922              || h->param.rc.b_mb_tree
 923              || (h->param.rc.i_vbv_buffer_size && h->param.rc.i_lookahead) )
 924         x264_slicetype_analyse( h, 0 );
 925
 926     for( bframes = 0, brefs = 0;; bframes++ )
 927     {
 928         frm = h->lookahead->next.list[bframes];
 929         if( frm->i_type == X264_TYPE_BREF && h->param.i_bframe_pyramid < X264_B_PYRAMID_NORMAL &&
 930             brefs == h->param.i_bframe_pyramid )
 931         {
 932             frm->i_type = X264_TYPE_B;
 933             x264_log( h, X264_LOG_WARNING, "B-ref at frame %d incompatible with B-pyramid %s \n",
 934                       frm->i_frame, x264_b_pyramid_names[h->param.i_bframe_pyramid] );
 935         }
 936         /* pyramid with multiple B-refs needs a big enough dpb that the preceding P-frame stays available.
 937            smaller dpb could be supported by smart enough use of mmco, but it's easier just to forbid it. */
 938         else if( frm->i_type == X264_TYPE_BREF && h->param.i_bframe_pyramid == X264_B_PYRAMID_NORMAL &&
 939             brefs && h->param.i_frame_reference <= (brefs+3) )
 940         {
 941             frm->i_type = X264_TYPE_B;
 942             x264_log( h, X264_LOG_WARNING, "B-ref at frame %d incompatible with B-pyramid %s and %d reference frames\n",
 943                       frm->i_frame, x264_b_pyramid_names[h->param.i_bframe_pyramid], h->param.i_frame_reference );
 944         }
 945
 946         /* Limit GOP size */
 947         if( frm->i_frame - h->lookahead->i_last_idr >= h->param.i_keyint_max )
 948         {
 949             if( frm->i_type == X264_TYPE_AUTO )
 950                 frm->i_type = X264_TYPE_IDR;
 951             if( frm->i_type != X264_TYPE_IDR )
 952                 x264_log( h, X264_LOG_WARNING, "specified frame type (%d) is not compatible with keyframe interval\n", frm->i_type );
 953         }
 954         if( frm->i_type == X264_TYPE_IDR )
 955         {
 956             /* Close GOP */
 957             h->lookahead->i_last_idr = frm->i_frame;
 958             if( bframes > 0 )
 959             {
 960                 bframes--;
 961                 h->lookahead->next.list[bframes]->i_type = X264_TYPE_P;
 962             }
 963         }
 964
 965         if( bframes == h->param.i_bframe ||
 966             !h->lookahead->next.list[bframes+1] )
 967         {
 968             if( IS_X264_TYPE_B( frm->i_type ) )
 969                 x264_log( h, X264_LOG_WARNING, "specified frame type is not compatible with max B-frames\n" );
 970             if( frm->i_type == X264_TYPE_AUTO
 971                 || IS_X264_TYPE_B( frm->i_type ) )
 972                 frm->i_type = X264_TYPE_P;
 973         }
 974
 975         if( frm->i_type == X264_TYPE_BREF )
 976             brefs++;
 977
 978         if( frm->i_type == X264_TYPE_AUTO )
 979             frm->i_type = X264_TYPE_B;
 980
 981         else if( !IS_X264_TYPE_B( frm->i_type ) ) break;
 982     }
 983
 984     if( bframes )
 985         h->lookahead->next.list[bframes-1]->b_last_minigop_bframe = 1;
 986     h->lookahead->next.list[bframes]->i_bframes = bframes;
 987
 988     /* insert a bref into the sequence */
 989     if( h->param.i_bframe_pyramid && bframes > 1 && !brefs )
 990     {
 991         h->lookahead->next.list[bframes/2]->i_type = X264_TYPE_BREF;
 992         brefs++;
 993     }
 994
 995     /* calculate the frame costs ahead of time for x264_rc_analyse_slice while we still have lowres */
 996     if( h->param.rc.i_rc_method != X264_RC_CQP )
 997     {
 998         x264_mb_analysis_t a;
 999         int p0, p1, b;
1000         p1 = b = bframes + 1;
1001
1002         x264_lowres_context_init( h, &a );
1003
1004         frames[0] = h->lookahead->last_nonb;
1005         memcpy( &frames[1], h->lookahead->next.list, (bframes+1) * sizeof(x264_frame_t*) );
1006         if( IS_X264_TYPE_I( h->lookahead->next.list[bframes]->i_type ) )
1007             p0 = bframes + 1;
1008         else // P
1009             p0 = 0;
1010
1011         x264_slicetype_frame_cost( h, &a, frames, p0, p1, b, 0 );
1012
1013         if( (p0 != p1 || bframes) && h->param.rc.i_vbv_buffer_size )
1014         {
1015             /* We need the intra costs for row SATDs. */
1016             x264_slicetype_frame_cost( h, &a, frames, b, b, b, 0 );
1017
1018             /* We need B-frame costs for row SATDs. */
1019             p0 = 0;
1020             for( b = 1; b <= bframes; b++ )
1021             {
1022                 if( frames[b]->i_type == X264_TYPE_B )
1023                     for( p1 = b; frames[p1]->i_type == X264_TYPE_B; )
1024                         p1++;
1025                 else
1026                     p1 = bframes + 1;
1027                 x264_slicetype_frame_cost( h, &a, frames, p0, p1, b, 0 );
1028                 if( frames[b]->i_type == X264_TYPE_BREF )
1029                     p0 = b;
1030             }
1031         }
1032     }
1033
1034     /* shift sequence to coded order.
1035        use a small temporary list to avoid shifting the entire next buffer around */
1036     int i_dts = h->lookahead->next.list[0]->i_frame;
1037     if( bframes )
1038     {
1039         int index[] = { brefs+1, 1 };
1040         for( i = 0; i < bframes; i++ )
1041             frames[ index[h->lookahead->next.list[i]->i_type == X264_TYPE_BREF]++ ] = h->lookahead->next.list[i];
1042         frames[0] = h->lookahead->next.list[bframes];
1043         memcpy( h->lookahead->next.list, frames, (bframes+1) * sizeof(x264_frame_t*) );
1044     }
1045     for( i = 0; i <= bframes; i++ )
1046          h->lookahead->next.list[i]->i_dts = i_dts++;
1047 }
1048
1049 int x264_rc_analyse_slice( x264_t *h )
1050 {
1051     int p0=0, p1, b;
1052     int cost;
1053
1054     if( IS_X264_TYPE_I(h->fenc->i_type) )
1055         p1 = b = 0;
1056     else if( h->fenc->i_type == X264_TYPE_P )
1057         p1 = b = h->fenc->i_bframes + 1;
1058     else //B
1059     {
1060         p1 = (h->fref1[0]->i_poc - h->fref0[0]->i_poc)/2;
1061         b  = (h->fenc->i_poc - h->fref0[0]->i_poc)/2;
1062     }
1063     /* We don't need to assign p0/p1 since we are not performing any real analysis here. */
1064     x264_frame_t **frames = &h->fenc - b;
1065
1066     /* cost should have been already calculated by x264_slicetype_decide */
1067     cost = frames[b]->i_cost_est[b-p0][p1-b];
1068     assert( cost >= 0 );
1069
1070     if( h->param.rc.b_mb_tree && !h->param.rc.b_stat_read )
1071     {
1072         cost = x264_slicetype_frame_cost_recalculate( h, frames, p0, p1, b );
1073         if( b && h->param.rc.i_vbv_buffer_size )
1074             x264_slicetype_frame_cost_recalculate( h, frames, b, b, b );
1075     }
1076     /* In AQ, use the weighted score instead. */
1077     else if( h->param.rc.i_aq_mode )
1078         cost = frames[b]->i_cost_est_aq[b-p0][p1-b];
1079
1080     h->fenc->i_row_satd = h->fenc->i_row_satds[b-p0][p1-b];
1081     h->fdec->i_row_satd = h->fdec->i_row_satds[b-p0][p1-b];
1082     h->fdec->i_satd = cost;
1083     memcpy( h->fdec->i_row_satd, h->fenc->i_row_satd, h->sps->i_mb_height * sizeof(int) );
1084     if( !IS_X264_TYPE_I(h->fenc->i_type) )
1085         memcpy( h->fdec->i_row_satds[0][0], h->fenc->i_row_satds[0][0], h->sps->i_mb_height * sizeof(int) );
1086     return cost;
1087 }