]> git.sesse.net Git - x264/blobdiff - encoder/rdo.c
shave a couple cycles off cabac functions
[x264] / encoder / rdo.c
index f74d539c7966ef30b652a22fdcaa0e95d820391b..e4cb45aef26b3b1efbb2aa1b5c2f1472d31b0879 100644 (file)
@@ -26,6 +26,9 @@
 
 #define RDO_SKIP_BS
 
+static int cabac_prefix_transition[15][128];
+static int cabac_prefix_size[15][128];
+
 /* CAVLC: produces exactly the same bit count as a normal encode */
 /* this probably still leaves some unnecessary computations */
 #define bs_write1(s,v)     ((s)->i_bits_encoded += 1)
 /* CABAC: not exactly the same. x264_cabac_size_decision() keeps track of
  * fractional bits, but only finite precision. */
 #define x264_cabac_encode_decision(c,x,v) x264_cabac_size_decision(c,x,v)
-#define x264_cabac_encode_terminal(c,v)   x264_cabac_size_decision(c,276,v)
+#define x264_cabac_encode_terminal(c)     x264_cabac_size_decision(c,276,0)
 #define x264_cabac_encode_bypass(c,v)     ((c)->f8_bits_encoded += 256)
-#define x264_cabac_encode_flush(c)
+#define x264_cabac_encode_flush(h,c)
 #define x264_macroblock_write_cabac  x264_macroblock_size_cabac
 #define x264_cabac_mb_skip  x264_cabac_mb_size_skip_unused
 #include "cabac.c"
 
 
+static int ssd_mb( x264_t *h )
+{
+    return h->pixf.ssd[PIXEL_16x16]( h->mb.pic.p_fenc[0], FENC_STRIDE,
+                                     h->mb.pic.p_fdec[0], FDEC_STRIDE )
+         + h->pixf.ssd[PIXEL_8x8](   h->mb.pic.p_fenc[1], FENC_STRIDE,
+                                     h->mb.pic.p_fdec[1], FDEC_STRIDE )
+         + h->pixf.ssd[PIXEL_8x8](   h->mb.pic.p_fenc[2], FENC_STRIDE,
+                                     h->mb.pic.p_fdec[2], FDEC_STRIDE );
+}
+
+static int ssd_plane( x264_t *h, int size, int p, int x, int y )
+{
+    return h->pixf.ssd[size]( h->mb.pic.p_fenc[p] + x+y*FENC_STRIDE, FENC_STRIDE,
+                              h->mb.pic.p_fdec[p] + x+y*FDEC_STRIDE, FDEC_STRIDE );
+}
+
 static int x264_rd_cost_mb( x264_t *h, int i_lambda2 )
 {
     int b_transform_bak = h->mb.b_transform_8x8;
@@ -55,12 +74,7 @@ static int x264_rd_cost_mb( x264_t *h, int i_lambda2 )
 
     x264_macroblock_encode( h );
 
-    i_ssd = h->pixf.ssd[PIXEL_16x16]( h->mb.pic.p_fenc[0], h->mb.pic.i_stride[0],
-                                      h->mb.pic.p_fdec[0], h->mb.pic.i_stride[0] )
-          + h->pixf.ssd[PIXEL_8x8](   h->mb.pic.p_fenc[1], h->mb.pic.i_stride[1],
-                                      h->mb.pic.p_fdec[1], h->mb.pic.i_stride[1] )
-          + h->pixf.ssd[PIXEL_8x8](   h->mb.pic.p_fenc[2], h->mb.pic.i_stride[2],
-                                      h->mb.pic.p_fdec[2], h->mb.pic.i_stride[2] );
+    i_ssd = ssd_mb( h );
 
     if( IS_SKIP( h->mb.i_type ) )
     {
@@ -86,19 +100,122 @@ static int x264_rd_cost_mb( x264_t *h, int i_lambda2 )
     return i_ssd + i_bits;
 }
 
+int x264_rd_cost_part( x264_t *h, int i_lambda2, int i8, int i_pixel )
+{
+    int i_ssd, i_bits;
+
+    if( i_pixel == PIXEL_16x16 )
+    {
+        int type_bak = h->mb.i_type;
+        int i_cost = x264_rd_cost_mb( h, i_lambda2 );
+        h->mb.i_type = type_bak;
+        return i_cost;
+    }
+
+    x264_macroblock_encode_p8x8( h, i8 );
+    if( i_pixel == PIXEL_16x8 )
+        x264_macroblock_encode_p8x8( h, i8+1 );
+    if( i_pixel == PIXEL_8x16 )
+        x264_macroblock_encode_p8x8( h, i8+2 );
+
+    i_ssd = ssd_plane( h, i_pixel,   0, (i8&1)*8, (i8>>1)*8 )
+          + ssd_plane( h, i_pixel+3, 1, (i8&1)*4, (i8>>1)*4 )
+          + ssd_plane( h, i_pixel+3, 2, (i8&1)*4, (i8>>1)*4 );
+
+    if( h->param.b_cabac )
+    {
+        x264_cabac_t cabac_tmp = h->cabac;
+        cabac_tmp.f8_bits_encoded = 0;
+        x264_partition_size_cabac( h, &cabac_tmp, i8, i_pixel );
+        i_bits = ( cabac_tmp.f8_bits_encoded * i_lambda2 + 128 ) >> 8;
+    }
+    else
+    {
+        i_bits = x264_partition_size_cavlc( h, i8, i_pixel ) * i_lambda2;
+    }
+
+    return i_ssd + i_bits;
+}
+
+int x264_rd_cost_i8x8( x264_t *h, int i_lambda2, int i8, int i_mode )
+{
+    int i_ssd, i_bits;
+
+    x264_mb_encode_i8x8( h, i8, h->mb.i_qp );
+    i_ssd = ssd_plane( h, PIXEL_8x8, 0, (i8&1)*8, (i8>>1)*8 );
+
+    if( h->param.b_cabac )
+    {
+        x264_cabac_t cabac_tmp = h->cabac;
+        cabac_tmp.f8_bits_encoded = 0;
+        x264_partition_i8x8_size_cabac( h, &cabac_tmp, i8, i_mode );
+        i_bits = ( cabac_tmp.f8_bits_encoded * i_lambda2 + 128 ) >> 8;
+    }
+    else
+    {
+        i_bits = x264_partition_i8x8_size_cavlc( h, i8, i_mode ) * i_lambda2;
+    }
+
+    return i_ssd + i_bits;
+}
+
+int x264_rd_cost_i4x4( x264_t *h, int i_lambda2, int i4, int i_mode )
+{
+    int i_ssd, i_bits;
+
+    x264_mb_encode_i4x4( h, i4, h->mb.i_qp );
+    i_ssd = ssd_plane( h, PIXEL_4x4, 0, block_idx_x[i4]*4, block_idx_y[i4]*4 );
+
+    if( h->param.b_cabac )
+    {
+        x264_cabac_t cabac_tmp = h->cabac;
+        cabac_tmp.f8_bits_encoded = 0;
+        x264_partition_i4x4_size_cabac( h, &cabac_tmp, i4, i_mode );
+        i_bits = ( cabac_tmp.f8_bits_encoded * i_lambda2 + 128 ) >> 8;
+    }
+    else
+    {
+        i_bits = x264_partition_i4x4_size_cavlc( h, i4, i_mode ) * i_lambda2;
+    }
+
+    return i_ssd + i_bits;
+}
+
+int x264_rd_cost_i8x8_chroma( x264_t *h, int i_lambda2, int i_mode, int b_dct )
+{
+    int i_ssd, i_bits;
+
+    if( b_dct )
+        x264_mb_encode_8x8_chroma( h, 0, h->mb.i_chroma_qp );
+    i_ssd = ssd_plane( h, PIXEL_8x8, 1, 0, 0 ) +
+            ssd_plane( h, PIXEL_8x8, 2, 0, 0 );
 
+    h->mb.i_chroma_pred_mode = i_mode;
+
+    if( h->param.b_cabac )
+    {
+        x264_cabac_t cabac_tmp = h->cabac;
+        cabac_tmp.f8_bits_encoded = 0;
+        x264_i8x8_chroma_size_cabac( h, &cabac_tmp );
+        i_bits = ( cabac_tmp.f8_bits_encoded * i_lambda2 + 128 ) >> 8;
+    }
+    else
+    {
+        i_bits = x264_i8x8_chroma_size_cavlc( h ) * i_lambda2;
+    }
+
+    return i_ssd + i_bits;
+}
 /****************************************************************************
  * Trellis RD quantization
  ****************************************************************************/
 
-#define TRELLIS_SCORE_MAX (1ULL<<50)
+#define TRELLIS_SCORE_MAX ((uint64_t)1<<50)
 #define CABAC_SIZE_BITS 8
 #define SSD_WEIGHT_BITS 5
 #define LAMBDA_BITS 4
 
 /* precalculate the cost of coding abs_level_m1 */
-static int cabac_prefix_transition[15][128];
-static int cabac_prefix_size[15][128];
 void x264_rdo_init( )
 {
     int i_prefix;
@@ -136,7 +253,30 @@ static const int coeff_abs_level_transition[2][8] = {
     { 4, 4, 4, 4, 5, 6, 7, 7 }
 };
 
-static const int lambda2_tab[6] = { 1024, 1290, 1625, 2048, 2580, 3251 };
+// should the intra and inter lambdas be different?
+// I'm just matching the behaviour of deadzone quant.
+static const int lambda2_tab[2][52] = {
+    // inter lambda = .85 * .85 * 2**(qp/3. + 10 - LAMBDA_BITS)
+    {    46,      58,      73,      92,     117,     147, 
+        185,     233,     294,     370,     466,     587, 
+        740,     932,    1174,    1480,    1864,    2349, 
+       2959,    3728,    4697,    5918,    7457,    9395, 
+      11837,   14914,   18790,   23674,   29828,   37581, 
+      47349,   59656,   75163,   94699,  119313,  150326, 
+     189399,  238627,  300652,  378798,  477255,  601304, 
+     757596,  954511, 1202608, 1515192, 1909022, 2405217, 
+    3030384, 3818045, 4810435, 6060769 },
+    // intra lambda = .65 * .65 * 2**(qp/3. + 10 - LAMBDA_BITS)
+    {    27,      34,      43,      54,      68,      86, 
+        108,     136,     172,     216,     273,     343, 
+        433,     545,     687,     865,    1090,    1374, 
+       1731,    2180,    2747,    3461,    4361,    5494, 
+       6922,    8721,   10988,   13844,   17442,   21976, 
+      27688,   34885,   43953,   55377,   69771,   87906, 
+     110755,  139543,  175813,  221511,  279087,  351627, 
+     443023,  558174,  703255,  886046, 1116348, 1406511, 
+    1772093, 2232697, 2813022, 3544186 }
+};
 
 typedef struct {
     uint64_t score;
@@ -166,9 +306,9 @@ typedef struct {
 // and uses the dct scaling factors, not the idct ones.
 
 static void quant_trellis_cabac( x264_t *h, int16_t *dct,
-                                 const int *quant_mf, const int *unquant_mf,
-                                 const int *coef_weight, const int *zigzag,
-                                 int i_ctxBlockCat, int i_qbits, int i_lambda2, int b_ac, int i_coefs )
+                                 const uint16_t *quant_mf, const int *unquant_mf,
+                                 const int *coef_weight, const uint8_t *zigzag,
+                                 int i_ctxBlockCat, int i_lambda2, int b_ac, int i_coefs )
 {
     int abs_coefs[64], signs[64];
     trellis_node_t nodes[2][8];
@@ -177,8 +317,9 @@ static void quant_trellis_cabac( x264_t *h, int16_t *dct,
     trellis_node_t *bnode;
     uint8_t cabac_state_sig[64];
     uint8_t cabac_state_last[64];
-    const int f = 1 << (i_qbits-1); // no deadzone
-    int i_last_nnz = -1;
+    const int b_interlaced = h->mb.b_interlaced;
+    const int f = 1 << 15; // no deadzone
+    int i_last_nnz;
     int i, j;
 
     // (# of coefs) * (# of ctx) * (# of levels tried) = 1024
@@ -191,21 +332,25 @@ static void quant_trellis_cabac( x264_t *h, int16_t *dct,
     int i_levels_used = 1;
 
     /* init coefs */
-    for( i = b_ac; i < i_coefs; i++ )
-    {
-        int coef = dct[zigzag[i]];
-        abs_coefs[i] = abs(coef);
-        signs[i] = coef < 0 ? -1 : 1;
-        if( f <= abs_coefs[i] * quant_mf[zigzag[i]] )
-            i_last_nnz = i;
-    }
+    for( i = i_coefs-1; i >= b_ac; i-- )
+        if( (unsigned)(dct[zigzag[i]] * quant_mf[zigzag[i]] + f-1) >= 2*f )
+            break;
 
-    if( i_last_nnz == -1 )
+    if( i < b_ac )
     {
         memset( dct, 0, i_coefs * sizeof(*dct) );
         return;
     }
 
+    i_last_nnz = i;
+
+    for( ; i >= b_ac; i-- )
+    {
+        int coef = dct[zigzag[i]];
+        abs_coefs[i] = abs(coef);
+        signs[i] = coef < 0 ? -1 : 1;
+    }
+
     /* init trellis */
     for( i = 1; i < 8; i++ )
         nodes_cur[i].score = TRELLIS_SCORE_MAX;
@@ -224,25 +369,25 @@ static void quant_trellis_cabac( x264_t *h, int16_t *dct,
 
     if( i_coefs == 64 )
     {
-        const uint8_t *ctx_sig  = &h->cabac.state[ significant_coeff_flag_offset[i_ctxBlockCat] ];
-        const uint8_t *ctx_last = &h->cabac.state[ last_coeff_flag_offset[i_ctxBlockCat] ];
+        const uint8_t *ctx_sig  = &h->cabac.state[ significant_coeff_flag_offset[b_interlaced][i_ctxBlockCat] ];
+        const uint8_t *ctx_last = &h->cabac.state[ last_coeff_flag_offset[b_interlaced][i_ctxBlockCat] ];
         for( i = 0; i < 63; i++ )
         {
-            cabac_state_sig[i]  = ctx_sig[ significant_coeff_flag_offset_8x8[i] ];
+            cabac_state_sig[i]  = ctx_sig[ significant_coeff_flag_offset_8x8[b_interlaced][i] ];
             cabac_state_last[i] = ctx_last[ last_coeff_flag_offset_8x8[i] ];
         }
     }
     else
     {
-        memcpy( cabac_state_sig,  &h->cabac.state[ significant_coeff_flag_offset[i_ctxBlockCat] ], 15 );
-        memcpy( cabac_state_last, &h->cabac.state[ last_coeff_flag_offset[i_ctxBlockCat] ], 15 );
+        memcpy( cabac_state_sig,  &h->cabac.state[ significant_coeff_flag_offset[b_interlaced][i_ctxBlockCat] ], 15 );
+        memcpy( cabac_state_last, &h->cabac.state[ last_coeff_flag_offset[b_interlaced][i_ctxBlockCat] ], 15 );
     }
     memcpy( nodes_cur[0].cabac_state, &h->cabac.state[ coeff_abs_level_m1_offset[i_ctxBlockCat] ], 10 );
 
     for( i = i_last_nnz; i >= b_ac; i-- )
     {
         int i_coef = abs_coefs[i];
-        int q = ( f + i_coef * quant_mf[zigzag[i]] ) >> i_qbits;
+        int q = ( f + i_coef * quant_mf[zigzag[i]] ) >> 16;
         int abs_level;
         int cost_sig[2], cost_last[2];
         trellis_node_t n;
@@ -252,8 +397,8 @@ static void quant_trellis_cabac( x264_t *h, int16_t *dct,
         {
             // no need to calculate ssd of 0s: it's the same in all nodes.
             // no need to modify level_tree for ctx=0: it starts with an infinite loop of 0s.
-            const int cost_sig0 = x264_cabac_size_decision_noup( &cabac_state_sig[i], 0 )
-                                i_lambda2 >> ( CABAC_SIZE_BITS - LAMBDA_BITS );
+            const uint32_t cost_sig0 = x264_cabac_size_decision_noup( &cabac_state_sig[i], 0 )
+                                     * (uint64_t)i_lambda2 >> ( CABAC_SIZE_BITS - LAMBDA_BITS );
             for( j = 1; j < 8; j++ )
             {
                 if( nodes_cur[j].score != TRELLIS_SCORE_MAX )
@@ -362,33 +507,22 @@ static void quant_trellis_cabac( x264_t *h, int16_t *dct,
 void x264_quant_4x4_trellis( x264_t *h, int16_t dct[4][4], int i_quant_cat,
                              int i_qp, int i_ctxBlockCat, int b_intra )
 {
-    const int i_qbits = i_qp / 6;
-    const int i_mf = i_qp % 6;
-    const int b_ac = (i_ctxBlockCat == DCT_LUMA_AC);
-    /* should the lambdas be different? I'm just matching the behaviour of deadzone quant. */
-    const int i_lambda_mult = b_intra ? 65 : 85;
-    const int i_lambda2 = ((lambda2_tab[i_mf] * i_lambda_mult*i_lambda_mult / 10000)
-                          << (2*i_qbits)) >> LAMBDA_BITS;
-
+    int b_ac = (i_ctxBlockCat == DCT_LUMA_AC);
     quant_trellis_cabac( h, (int16_t*)dct,
-        (int*)h->quant4_mf[i_quant_cat][i_mf], h->unquant4_mf[i_quant_cat][i_qp],
-        x264_dct4_weight2_zigzag, x264_zigzag_scan4,
-        i_ctxBlockCat, 15+i_qbits, i_lambda2, b_ac, 16 );
+        h->quant4_mf[i_quant_cat][i_qp], h->unquant4_mf[i_quant_cat][i_qp],
+        x264_dct4_weight2_zigzag[h->mb.b_interlaced],
+        x264_zigzag_scan4[h->mb.b_interlaced],
+        i_ctxBlockCat, lambda2_tab[b_intra][i_qp], b_ac, 16 );
 }
 
 
 void x264_quant_8x8_trellis( x264_t *h, int16_t dct[8][8], int i_quant_cat,
                              int i_qp, int b_intra )
 {
-    const int i_qbits = i_qp / 6;
-    const int i_mf = i_qp % 6;
-    const int i_lambda_mult = b_intra ? 65 : 85;
-    const int i_lambda2 = ((lambda2_tab[i_mf] * i_lambda_mult*i_lambda_mult / 10000)
-                          << (2*i_qbits)) >> LAMBDA_BITS;
-
     quant_trellis_cabac( h, (int16_t*)dct,
-        (int*)h->quant8_mf[i_quant_cat][i_mf], h->unquant8_mf[i_quant_cat][i_qp],
-        x264_dct8_weight2_zigzag, x264_zigzag_scan8,
-        DCT_LUMA_8x8, 16+i_qbits, i_lambda2, 0, 64 );
+        h->quant8_mf[i_quant_cat][i_qp], h->unquant8_mf[i_quant_cat][i_qp],
+        x264_dct8_weight2_zigzag[h->mb.b_interlaced],
+        x264_zigzag_scan8[h->mb.b_interlaced],
+        DCT_LUMA_8x8, lambda2_tab[b_intra][i_qp], 0, 64 );
 }