Merge "Increase static linkage, remove unused functions"
[profile/ivi/libvpx.git] / vp8 / encoder / firstpass.c
1 /*
2  *  Copyright (c) 2010 The WebM project authors. All Rights Reserved.
3  *
4  *  Use of this source code is governed by a BSD-style license
5  *  that can be found in the LICENSE file in the root of the source
6  *  tree. An additional intellectual property rights grant can be found
7  *  in the file PATENTS.  All contributing project authors may
8  *  be found in the AUTHORS file in the root of the source tree.
9  */
10
11 #include "math.h"
12 #include "limits.h"
13 #include "block.h"
14 #include "onyx_int.h"
15 #include "variance.h"
16 #include "encodeintra.h"
17 #include "vp8/common/setupintrarecon.h"
18 #include "mcomp.h"
19 #include "vpx_scale/vpxscale.h"
20 #include "encodemb.h"
21 #include "vp8/common/extend.h"
22 #include "vp8/common/systemdependent.h"
23 #include "vpx_scale/yv12extend.h"
24 #include "vpx_mem/vpx_mem.h"
25 #include "vp8/common/swapyv12buffer.h"
26 #include <stdio.h>
27 #include "rdopt.h"
28 #include "vp8/common/quant_common.h"
29 #include "encodemv.h"
30
31 //#define OUTPUT_FPF 1
32
33 #if CONFIG_RUNTIME_CPU_DETECT
34 #define IF_RTCD(x) (x)
35 #else
36 #define IF_RTCD(x) NULL
37 #endif
38
39 extern void vp8_build_block_offsets(MACROBLOCK *x);
40 extern void vp8_setup_block_ptrs(MACROBLOCK *x);
41 extern void vp8cx_frame_init_quantizer(VP8_COMP *cpi);
42 extern void vp8_set_mbmode_and_mvs(MACROBLOCK *x, MB_PREDICTION_MODE mb, MV *mv);
43 extern void vp8_alloc_compressor_data(VP8_COMP *cpi);
44
45 //#define GFQ_ADJUSTMENT (40 + ((15*Q)/10))
46 //#define GFQ_ADJUSTMENT (80 + ((15*Q)/10))
47 #define GFQ_ADJUSTMENT vp8_gf_boost_qadjustment[Q]
48 extern int vp8_kf_boost_qadjustment[QINDEX_RANGE];
49
50 extern const int vp8_gf_boost_qadjustment[QINDEX_RANGE];
51
52 #define IIFACTOR   1.4
53 #define IIKFACTOR1 1.40
54 #define IIKFACTOR2 1.5
55 #define RMAX       14.0
56 #define GF_RMAX    48.0
57
58 #define KF_MB_INTRA_MIN 300
59 #define GF_MB_INTRA_MIN 200
60
61 #define DOUBLE_DIVIDE_CHECK(X) ((X)<0?(X)-.000001:(X)+.000001)
62
63 #define POW1 (double)cpi->oxcf.two_pass_vbrbias/100.0
64 #define POW2 (double)cpi->oxcf.two_pass_vbrbias/100.0
65
66 static int vscale_lookup[7] = {0, 1, 1, 2, 2, 3, 3};
67 static int hscale_lookup[7] = {0, 0, 1, 1, 2, 2, 3};
68
69
70 static const int cq_level[QINDEX_RANGE] =
71 {
72     0,0,1,1,2,3,3,4,4,5,6,6,7,8,8,9,
73     9,10,11,11,12,13,13,14,15,15,16,17,17,18,19,20,
74     20,21,22,22,23,24,24,25,26,27,27,28,29,30,30,31,
75     32,33,33,34,35,36,36,37,38,39,39,40,41,42,42,43,
76     44,45,46,46,47,48,49,50,50,51,52,53,54,55,55,56,
77     57,58,59,60,60,61,62,63,64,65,66,67,67,68,69,70,
78     71,72,73,74,75,75,76,77,78,79,80,81,82,83,84,85,
79     86,86,87,88,89,90,91,92,93,94,95,96,97,98,99,100
80 };
81
82 static void find_next_key_frame(VP8_COMP *cpi, FIRSTPASS_STATS *this_frame);
83
84 static int encode_intra(VP8_COMP *cpi, MACROBLOCK *x, int use_dc_pred)
85 {
86
87     int i;
88     int intra_pred_var = 0;
89     (void) cpi;
90
91     if (use_dc_pred)
92     {
93         x->e_mbd.mode_info_context->mbmi.mode = DC_PRED;
94         x->e_mbd.mode_info_context->mbmi.uv_mode = DC_PRED;
95         x->e_mbd.mode_info_context->mbmi.ref_frame = INTRA_FRAME;
96
97         vp8_encode_intra16x16mby(IF_RTCD(&cpi->rtcd), x);
98     }
99     else
100     {
101         for (i = 0; i < 16; i++)
102         {
103             BLOCKD *b = &x->e_mbd.block[i];
104             BLOCK  *be = &x->block[i];
105
106             vp8_encode_intra4x4block(IF_RTCD(&cpi->rtcd), x, be, b, B_DC_PRED);
107         }
108     }
109
110     intra_pred_var = VARIANCE_INVOKE(&cpi->rtcd.variance, getmbss)(x->src_diff);
111
112     return intra_pred_var;
113 }
114
115 // Resets the first pass file to the given position using a relative seek from the current position
116 static void reset_fpf_position(VP8_COMP *cpi, FIRSTPASS_STATS *Position)
117 {
118     cpi->stats_in = Position;
119 }
120
121 static int lookup_next_frame_stats(VP8_COMP *cpi, FIRSTPASS_STATS *next_frame)
122 {
123     if (cpi->stats_in >= cpi->stats_in_end)
124         return EOF;
125
126     *next_frame = *cpi->stats_in;
127     return 1;
128 }
129
130 // Calculate a modified Error used in distributing bits between easier and harder frames
131 static double calculate_modified_err(VP8_COMP *cpi, FIRSTPASS_STATS *this_frame)
132 {
133     double av_err = cpi->total_stats->ssim_weighted_pred_err;
134     double this_err = this_frame->ssim_weighted_pred_err;
135     double modified_err;
136
137     //double relative_next_iiratio;
138     //double next_iiratio;
139     //double sum_iiratio;
140     //int i;
141
142     //FIRSTPASS_STATS next_frame;
143     //FIRSTPASS_STATS *start_pos;
144
145     /*start_pos = cpi->stats_in;
146     sum_iiratio = 0.0;
147     i = 0;
148     while ( (i < 1) && input_stats(cpi,&next_frame) != EOF )
149     {
150
151         next_iiratio = next_frame.intra_error / DOUBLE_DIVIDE_CHECK(next_frame.coded_error);
152         next_iiratio = ( next_iiratio < 1.0 ) ? 1.0 : (next_iiratio > 20.0) ? 20.0 : next_iiratio;
153         sum_iiratio += next_iiratio;
154         i++;
155     }
156     if ( i > 0 )
157     {
158         relative_next_iiratio = sum_iiratio / DOUBLE_DIVIDE_CHECK(cpi->avg_iiratio * (double)i);
159     }
160     else
161     {
162         relative_next_iiratio = 1.0;
163     }
164     reset_fpf_position(cpi, start_pos);*/
165
166     if (this_err > av_err)
167         modified_err = av_err * pow((this_err / DOUBLE_DIVIDE_CHECK(av_err)), POW1);
168     else
169         modified_err = av_err * pow((this_err / DOUBLE_DIVIDE_CHECK(av_err)), POW2);
170
171     /*
172     relative_next_iiratio = pow(relative_next_iiratio,0.25);
173     modified_err = modified_err * relative_next_iiratio;
174     */
175
176     return modified_err;
177 }
178
179 static const double weight_table[256] = {
180 0.020000, 0.020000, 0.020000, 0.020000, 0.020000, 0.020000, 0.020000, 0.020000,
181 0.020000, 0.020000, 0.020000, 0.020000, 0.020000, 0.020000, 0.020000, 0.020000,
182 0.020000, 0.020000, 0.020000, 0.020000, 0.020000, 0.020000, 0.020000, 0.020000,
183 0.020000, 0.020000, 0.020000, 0.020000, 0.020000, 0.020000, 0.020000, 0.020000,
184 0.020000, 0.031250, 0.062500, 0.093750, 0.125000, 0.156250, 0.187500, 0.218750,
185 0.250000, 0.281250, 0.312500, 0.343750, 0.375000, 0.406250, 0.437500, 0.468750,
186 0.500000, 0.531250, 0.562500, 0.593750, 0.625000, 0.656250, 0.687500, 0.718750,
187 0.750000, 0.781250, 0.812500, 0.843750, 0.875000, 0.906250, 0.937500, 0.968750,
188 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000,
189 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000,
190 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000,
191 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000,
192 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000,
193 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000,
194 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000,
195 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000,
196 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000,
197 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000,
198 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000,
199 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000,
200 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000,
201 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000,
202 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000,
203 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000,
204 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000,
205 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000,
206 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000,
207 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000,
208 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000,
209 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000,
210 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000,
211 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000, 1.000000
212 };
213
214 static double simple_weight(YV12_BUFFER_CONFIG *source)
215 {
216     int i, j;
217
218     unsigned char *src = source->y_buffer;
219     double sum_weights = 0.0;
220
221     // Loop throught the Y plane raw examining levels and creating a weight for the image
222     i = source->y_height;
223     do
224     {
225         j = source->y_width;
226         do
227         {
228             sum_weights += weight_table[ *src];
229             src++;
230         }while(--j);
231         src -= source->y_width;
232         src += source->y_stride;
233     }while(--i);
234
235     sum_weights /= (source->y_height * source->y_width);
236
237     return sum_weights;
238 }
239
240
241 // This function returns the current per frame maximum bitrate target
242 static int frame_max_bits(VP8_COMP *cpi)
243 {
244     // Max allocation for a single frame based on the max section guidelines passed in and how many bits are left
245     int max_bits;
246
247     // For CBR we need to also consider buffer fullness.
248     // If we are running below the optimal level then we need to gradually tighten up on max_bits.
249     if (cpi->oxcf.end_usage == USAGE_STREAM_FROM_SERVER)
250     {
251         double buffer_fullness_ratio = (double)cpi->buffer_level / DOUBLE_DIVIDE_CHECK((double)cpi->oxcf.optimal_buffer_level);
252
253         // For CBR base this on the target average bits per frame plus the maximum sedction rate passed in by the user
254         max_bits = (int)(cpi->av_per_frame_bandwidth * ((double)cpi->oxcf.two_pass_vbrmax_section / 100.0));
255
256         // If our buffer is below the optimum level
257         if (buffer_fullness_ratio < 1.0)
258         {
259             // The lower of max_bits / 4 or cpi->av_per_frame_bandwidth / 4.
260             int min_max_bits = ((cpi->av_per_frame_bandwidth >> 2) < (max_bits >> 2)) ? cpi->av_per_frame_bandwidth >> 2 : max_bits >> 2;
261
262             max_bits = (int)(max_bits * buffer_fullness_ratio);
263
264             if (max_bits < min_max_bits)
265                 max_bits = min_max_bits;       // Lowest value we will set ... which should allow the buffer to refil.
266         }
267     }
268     // VBR
269     else
270     {
271         // For VBR base this on the bits and frames left plus the two_pass_vbrmax_section rate passed in by the user
272         max_bits = (int)(((double)cpi->bits_left / (cpi->total_stats->count - (double)cpi->common.current_video_frame)) * ((double)cpi->oxcf.two_pass_vbrmax_section / 100.0));
273     }
274
275     // Trap case where we are out of bits
276     if (max_bits < 0)
277         max_bits = 0;
278
279     return max_bits;
280 }
281
282
283 static void output_stats(const VP8_COMP            *cpi,
284                          struct vpx_codec_pkt_list *pktlist,
285                          FIRSTPASS_STATS            *stats)
286 {
287     struct vpx_codec_cx_pkt pkt;
288     pkt.kind = VPX_CODEC_STATS_PKT;
289     pkt.data.twopass_stats.buf = stats;
290     pkt.data.twopass_stats.sz = sizeof(FIRSTPASS_STATS);
291     vpx_codec_pkt_list_add(pktlist, &pkt);
292
293 // TEMP debug code
294 #if OUTPUT_FPF
295
296     {
297         FILE *fpfile;
298         fpfile = fopen("firstpass.stt", "a");
299
300         fprintf(fpfile, "%12.0f %12.0f %12.0f %12.4f %12.4f %12.4f %12.4f"
301                 " %12.4f %12.4f %12.4f %12.4f %12.4f %12.4f %12.4f %12.4f"
302                 " %12.0f %12.4f\n",
303                 stats->frame,
304                 stats->intra_error,
305                 stats->coded_error,
306                 stats->ssim_weighted_pred_err,
307                 stats->pcnt_inter,
308                 stats->pcnt_motion,
309                 stats->pcnt_second_ref,
310                 stats->pcnt_neutral,
311                 stats->MVr,
312                 stats->mvr_abs,
313                 stats->MVc,
314                 stats->mvc_abs,
315                 stats->MVrv,
316                 stats->MVcv,
317                 stats->mv_in_out_count,
318                 stats->count,
319                 stats->duration);
320         fclose(fpfile);
321     }
322 #endif
323 }
324
325 static int input_stats(VP8_COMP *cpi, FIRSTPASS_STATS *fps)
326 {
327     if (cpi->stats_in >= cpi->stats_in_end)
328         return EOF;
329
330     *fps = *cpi->stats_in;
331     cpi->stats_in = (void*)((char *)cpi->stats_in + sizeof(FIRSTPASS_STATS));
332     return 1;
333 }
334
335 static void zero_stats(FIRSTPASS_STATS *section)
336 {
337     section->frame      = 0.0;
338     section->intra_error = 0.0;
339     section->coded_error = 0.0;
340     section->ssim_weighted_pred_err = 0.0;
341     section->pcnt_inter  = 0.0;
342     section->pcnt_motion  = 0.0;
343     section->pcnt_second_ref = 0.0;
344     section->pcnt_neutral = 0.0;
345     section->MVr        = 0.0;
346     section->mvr_abs     = 0.0;
347     section->MVc        = 0.0;
348     section->mvc_abs     = 0.0;
349     section->MVrv       = 0.0;
350     section->MVcv       = 0.0;
351     section->mv_in_out_count  = 0.0;
352     section->count      = 0.0;
353     section->duration   = 1.0;
354 }
355 static void accumulate_stats(FIRSTPASS_STATS *section, FIRSTPASS_STATS *frame)
356 {
357     section->frame += frame->frame;
358     section->intra_error += frame->intra_error;
359     section->coded_error += frame->coded_error;
360     section->ssim_weighted_pred_err += frame->ssim_weighted_pred_err;
361     section->pcnt_inter  += frame->pcnt_inter;
362     section->pcnt_motion += frame->pcnt_motion;
363     section->pcnt_second_ref += frame->pcnt_second_ref;
364     section->pcnt_neutral += frame->pcnt_neutral;
365     section->MVr        += frame->MVr;
366     section->mvr_abs     += frame->mvr_abs;
367     section->MVc        += frame->MVc;
368     section->mvc_abs     += frame->mvc_abs;
369     section->MVrv       += frame->MVrv;
370     section->MVcv       += frame->MVcv;
371     section->mv_in_out_count  += frame->mv_in_out_count;
372     section->count      += frame->count;
373     section->duration   += frame->duration;
374 }
375 static void avg_stats(FIRSTPASS_STATS *section)
376 {
377     if (section->count < 1.0)
378         return;
379
380     section->intra_error /= section->count;
381     section->coded_error /= section->count;
382     section->ssim_weighted_pred_err /= section->count;
383     section->pcnt_inter  /= section->count;
384     section->pcnt_second_ref /= section->count;
385     section->pcnt_neutral /= section->count;
386     section->pcnt_motion /= section->count;
387     section->MVr        /= section->count;
388     section->mvr_abs     /= section->count;
389     section->MVc        /= section->count;
390     section->mvc_abs     /= section->count;
391     section->MVrv       /= section->count;
392     section->MVcv       /= section->count;
393     section->mv_in_out_count   /= section->count;
394     section->duration   /= section->count;
395 }
396
397 void vp8_init_first_pass(VP8_COMP *cpi)
398 {
399     zero_stats(cpi->total_stats);
400 }
401
402 void vp8_end_first_pass(VP8_COMP *cpi)
403 {
404     output_stats(cpi, cpi->output_pkt_list, cpi->total_stats);
405 }
406
407 static void zz_motion_search( VP8_COMP *cpi, MACROBLOCK * x, YV12_BUFFER_CONFIG * recon_buffer, int * best_motion_err, int recon_yoffset )
408 {
409     MACROBLOCKD * const xd = & x->e_mbd;
410     BLOCK *b = &x->block[0];
411     BLOCKD *d = &x->e_mbd.block[0];
412
413     unsigned char *src_ptr = (*(b->base_src) + b->src);
414     int src_stride = b->src_stride;
415     unsigned char *ref_ptr;
416     int ref_stride=d->pre_stride;
417
418     // Set up pointers for this macro block recon buffer
419     xd->pre.y_buffer = recon_buffer->y_buffer + recon_yoffset;
420
421     ref_ptr = (unsigned char *)(*(d->base_pre) + d->pre );
422
423     VARIANCE_INVOKE(IF_RTCD(&cpi->rtcd.variance), mse16x16) ( src_ptr, src_stride, ref_ptr, ref_stride, (unsigned int *)(best_motion_err));
424 }
425
426 static void first_pass_motion_search(VP8_COMP *cpi, MACROBLOCK *x, MV *ref_mv, MV *best_mv, YV12_BUFFER_CONFIG *recon_buffer, int *best_motion_err, int recon_yoffset )
427 {
428     MACROBLOCKD *const xd = & x->e_mbd;
429     BLOCK *b = &x->block[0];
430     BLOCKD *d = &x->e_mbd.block[0];
431     int num00;
432
433     MV tmp_mv = {0, 0};
434
435     int tmp_err;
436     int step_param = 3;                                       //3;          // Dont search over full range for first pass
437     int further_steps = (MAX_MVSEARCH_STEPS - 1) - step_param; //3;
438     int n;
439     vp8_variance_fn_ptr_t v_fn_ptr = cpi->fn_ptr[BLOCK_16X16];
440     int new_mv_mode_penalty = 256;
441
442     // override the default variance function to use MSE
443     v_fn_ptr.vf    = VARIANCE_INVOKE(IF_RTCD(&cpi->rtcd.variance), mse16x16);
444
445     // Set up pointers for this macro block recon buffer
446     xd->pre.y_buffer = recon_buffer->y_buffer + recon_yoffset;
447
448     // Initial step/diamond search centred on best mv
449     tmp_err = cpi->diamond_search_sad(x, b, d, ref_mv, &tmp_mv, step_param, x->errorperbit, &num00, &v_fn_ptr, x->mvsadcost, x->mvcost, ref_mv);
450     if ( tmp_err < INT_MAX-new_mv_mode_penalty )
451         tmp_err += new_mv_mode_penalty;
452
453     if (tmp_err < *best_motion_err)
454     {
455         *best_motion_err = tmp_err;
456         best_mv->row = tmp_mv.row;
457         best_mv->col = tmp_mv.col;
458     }
459
460     // Further step/diamond searches as necessary
461     n = num00;
462     num00 = 0;
463
464     while (n < further_steps)
465     {
466         n++;
467
468         if (num00)
469             num00--;
470         else
471         {
472             tmp_err = cpi->diamond_search_sad(x, b, d, ref_mv, &tmp_mv, step_param + n, x->errorperbit, &num00, &v_fn_ptr, x->mvsadcost, x->mvcost, ref_mv);
473             if ( tmp_err < INT_MAX-new_mv_mode_penalty )
474                 tmp_err += new_mv_mode_penalty;
475
476             if (tmp_err < *best_motion_err)
477             {
478                 *best_motion_err = tmp_err;
479                 best_mv->row = tmp_mv.row;
480                 best_mv->col = tmp_mv.col;
481             }
482         }
483     }
484 }
485
486 void vp8_first_pass(VP8_COMP *cpi)
487 {
488     int mb_row, mb_col;
489     MACROBLOCK *const x = & cpi->mb;
490     VP8_COMMON *const cm = & cpi->common;
491     MACROBLOCKD *const xd = & x->e_mbd;
492
493     int col_blocks = 4 * cm->mb_cols;
494     int recon_yoffset, recon_uvoffset;
495     YV12_BUFFER_CONFIG *lst_yv12 = &cm->yv12_fb[cm->lst_fb_idx];
496     YV12_BUFFER_CONFIG *new_yv12 = &cm->yv12_fb[cm->new_fb_idx];
497     YV12_BUFFER_CONFIG *gld_yv12 = &cm->yv12_fb[cm->gld_fb_idx];
498     int recon_y_stride = lst_yv12->y_stride;
499     int recon_uv_stride = lst_yv12->uv_stride;
500     long long intra_error = 0;
501     long long coded_error = 0;
502
503     int sum_mvr = 0, sum_mvc = 0;
504     int sum_mvr_abs = 0, sum_mvc_abs = 0;
505     int sum_mvrs = 0, sum_mvcs = 0;
506     int mvcount = 0;
507     int intercount = 0;
508     int second_ref_count = 0;
509     int intrapenalty = 256;
510     int neutral_count = 0;
511
512     int sum_in_vectors = 0;
513
514     MV zero_ref_mv = {0, 0};
515
516     vp8_clear_system_state();  //__asm emms;
517
518     x->src = * cpi->Source;
519     xd->pre = *lst_yv12;
520     xd->dst = *new_yv12;
521
522     x->partition_info = x->pi;
523
524     xd->mode_info_context = cm->mi;
525
526     vp8_build_block_offsets(x);
527
528     vp8_setup_block_dptrs(&x->e_mbd);
529
530     vp8_setup_block_ptrs(x);
531
532     // set up frame new frame for intra coded blocks
533     vp8_setup_intra_recon(new_yv12);
534     vp8cx_frame_init_quantizer(cpi);
535
536     // Initialise the MV cost table to the defaults
537     //if( cm->current_video_frame == 0)
538     //if ( 0 )
539     {
540         int flag[2] = {1, 1};
541         vp8_initialize_rd_consts(cpi, vp8_dc_quant(cm->base_qindex, cm->y1dc_delta_q));
542         vpx_memcpy(cm->fc.mvc, vp8_default_mv_context, sizeof(vp8_default_mv_context));
543         vp8_build_component_cost_table(cpi->mb.mvcost, cpi->mb.mvsadcost, (const MV_CONTEXT *) cm->fc.mvc, flag);
544     }
545
546     // for each macroblock row in image
547     for (mb_row = 0; mb_row < cm->mb_rows; mb_row++)
548     {
549         int_mv best_ref_mv;
550
551         best_ref_mv.as_int = 0;
552
553         // reset above block coeffs
554         xd->up_available = (mb_row != 0);
555         recon_yoffset = (mb_row * recon_y_stride * 16);
556         recon_uvoffset = (mb_row * recon_uv_stride * 8);
557
558         // Set up limit values for motion vectors to prevent them extending outside the UMV borders
559         x->mv_row_min = -((mb_row * 16) + (VP8BORDERINPIXELS - 16));
560         x->mv_row_max = ((cm->mb_rows - 1 - mb_row) * 16) + (VP8BORDERINPIXELS - 16);
561
562
563         // for each macroblock col in image
564         for (mb_col = 0; mb_col < cm->mb_cols; mb_col++)
565         {
566             int this_error;
567             int zz_to_best_ratio;
568             int gf_motion_error = INT_MAX;
569             int use_dc_pred = (mb_col || mb_row) && (!mb_col || !mb_row);
570
571             xd->dst.y_buffer = new_yv12->y_buffer + recon_yoffset;
572             xd->dst.u_buffer = new_yv12->u_buffer + recon_uvoffset;
573             xd->dst.v_buffer = new_yv12->v_buffer + recon_uvoffset;
574             xd->left_available = (mb_col != 0);
575
576             // do intra 16x16 prediction
577             this_error = encode_intra(cpi, x, use_dc_pred);
578
579             // "intrapenalty" below deals with situations where the intra and inter error scores are very low (eg a plain black frame)
580             // We do not have special cases in first pass for 0,0 and nearest etc so all inter modes carry an overhead cost estimate fot the mv.
581             // When the error score is very low this causes us to pick all or lots of INTRA modes and throw lots of key frames.
582             // This penalty adds a cost matching that of a 0,0 mv to the intra case.
583             this_error += intrapenalty;
584
585             // Cumulative intra error total
586             intra_error += (long long)this_error;
587
588             // Set up limit values for motion vectors to prevent them extending outside the UMV borders
589             x->mv_col_min = -((mb_col * 16) + (VP8BORDERINPIXELS - 16));
590             x->mv_col_max = ((cm->mb_cols - 1 - mb_col) * 16) + (VP8BORDERINPIXELS - 16);
591
592             // Other than for the first frame do a motion search
593             if (cm->current_video_frame > 0)
594             {
595                 BLOCK *b = &x->block[0];
596                 BLOCKD *d = &x->e_mbd.block[0];
597                 MV tmp_mv = {0, 0};
598                 int tmp_err;
599                 int motion_error = INT_MAX;
600
601                 // Simple 0,0 motion with no mv overhead
602                 zz_motion_search( cpi, x, lst_yv12, &motion_error, recon_yoffset );
603                 d->bmi.mv.as_mv.row = 0;
604                 d->bmi.mv.as_mv.col = 0;
605
606                 // Test last reference frame using the previous best mv as the
607                 // starting point (best reference) for the search
608                 first_pass_motion_search(cpi, x, &best_ref_mv.as_mv,
609                                         &d->bmi.mv.as_mv, lst_yv12,
610                                         &motion_error, recon_yoffset);
611
612                 // If the current best reference mv is not centred on 0,0 then do a 0,0 based search as well
613                 if (best_ref_mv.as_int)
614                 {
615                    tmp_err = INT_MAX;
616                    first_pass_motion_search(cpi, x, &zero_ref_mv, &tmp_mv,
617                                      lst_yv12, &tmp_err, recon_yoffset);
618
619                    if ( tmp_err < motion_error )
620                    {
621                         motion_error = tmp_err;
622                         d->bmi.mv.as_mv.row = tmp_mv.row;
623                         d->bmi.mv.as_mv.col = tmp_mv.col;
624                    }
625                 }
626
627                 // Experimental search in a second reference frame ((0,0) based only)
628                 if (cm->current_video_frame > 1)
629                 {
630                     first_pass_motion_search(cpi, x, &zero_ref_mv, &tmp_mv, gld_yv12, &gf_motion_error, recon_yoffset);
631
632                     if ((gf_motion_error < motion_error) && (gf_motion_error < this_error))
633                     {
634                         second_ref_count++;
635                         //motion_error = gf_motion_error;
636                         //d->bmi.mv.as_mv.row = tmp_mv.row;
637                         //d->bmi.mv.as_mv.col = tmp_mv.col;
638                     }
639                     /*else
640                     {
641                         xd->pre.y_buffer = cm->last_frame.y_buffer + recon_yoffset;
642                         xd->pre.u_buffer = cm->last_frame.u_buffer + recon_uvoffset;
643                         xd->pre.v_buffer = cm->last_frame.v_buffer + recon_uvoffset;
644                     }*/
645
646
647                     // Reset to last frame as reference buffer
648                     xd->pre.y_buffer = lst_yv12->y_buffer + recon_yoffset;
649                     xd->pre.u_buffer = lst_yv12->u_buffer + recon_uvoffset;
650                     xd->pre.v_buffer = lst_yv12->v_buffer + recon_uvoffset;
651                 }
652
653                 /* Intra assumed best */
654                 best_ref_mv.as_int = 0;
655
656                 if (motion_error <= this_error)
657                 {
658                     // Keep a count of cases where the inter and intra were
659                     // very close and very low. This helps with scene cut
660                     // detection for example in cropped clips with black bars
661                     // at the sides or top and bottom.
662                     if( (((this_error-intrapenalty) * 9) <=
663                          (motion_error*10)) &&
664                         (this_error < (2*intrapenalty)) )
665                     {
666                         neutral_count++;
667                     }
668
669                     d->bmi.mv.as_mv.row <<= 3;
670                     d->bmi.mv.as_mv.col <<= 3;
671                     this_error = motion_error;
672                     vp8_set_mbmode_and_mvs(x, NEWMV, &d->bmi.mv.as_mv);
673                     vp8_encode_inter16x16y(IF_RTCD(&cpi->rtcd), x);
674                     sum_mvr += d->bmi.mv.as_mv.row;
675                     sum_mvr_abs += abs(d->bmi.mv.as_mv.row);
676                     sum_mvc += d->bmi.mv.as_mv.col;
677                     sum_mvc_abs += abs(d->bmi.mv.as_mv.col);
678                     sum_mvrs += d->bmi.mv.as_mv.row * d->bmi.mv.as_mv.row;
679                     sum_mvcs += d->bmi.mv.as_mv.col * d->bmi.mv.as_mv.col;
680                     intercount++;
681
682                     best_ref_mv.as_int = d->bmi.mv.as_int;
683
684                     // Was the vector non-zero
685                     if (d->bmi.mv.as_int)
686                     {
687                         mvcount++;
688
689                         // Does the Row vector point inwards or outwards
690                         if (mb_row < cm->mb_rows / 2)
691                         {
692                             if (d->bmi.mv.as_mv.row > 0)
693                                 sum_in_vectors--;
694                             else if (d->bmi.mv.as_mv.row < 0)
695                                 sum_in_vectors++;
696                         }
697                         else if (mb_row > cm->mb_rows / 2)
698                         {
699                             if (d->bmi.mv.as_mv.row > 0)
700                                 sum_in_vectors++;
701                             else if (d->bmi.mv.as_mv.row < 0)
702                                 sum_in_vectors--;
703                         }
704
705                         // Does the Row vector point inwards or outwards
706                         if (mb_col < cm->mb_cols / 2)
707                         {
708                             if (d->bmi.mv.as_mv.col > 0)
709                                 sum_in_vectors--;
710                             else if (d->bmi.mv.as_mv.col < 0)
711                                 sum_in_vectors++;
712                         }
713                         else if (mb_col > cm->mb_cols / 2)
714                         {
715                             if (d->bmi.mv.as_mv.col > 0)
716                                 sum_in_vectors++;
717                             else if (d->bmi.mv.as_mv.col < 0)
718                                 sum_in_vectors--;
719                         }
720                     }
721                 }
722             }
723
724             coded_error += (long long)this_error;
725
726             // adjust to the next column of macroblocks
727             x->src.y_buffer += 16;
728             x->src.u_buffer += 8;
729             x->src.v_buffer += 8;
730
731             recon_yoffset += 16;
732             recon_uvoffset += 8;
733         }
734
735         // adjust to the next row of mbs
736         x->src.y_buffer += 16 * x->src.y_stride - 16 * cm->mb_cols;
737         x->src.u_buffer += 8 * x->src.uv_stride - 8 * cm->mb_cols;
738         x->src.v_buffer += 8 * x->src.uv_stride - 8 * cm->mb_cols;
739
740         //extend the recon for intra prediction
741         vp8_extend_mb_row(new_yv12, xd->dst.y_buffer + 16, xd->dst.u_buffer + 8, xd->dst.v_buffer + 8);
742         vp8_clear_system_state();  //__asm emms;
743     }
744
745     vp8_clear_system_state();  //__asm emms;
746     {
747         double weight = 0.0;
748
749         FIRSTPASS_STATS fps;
750
751         fps.frame      = cm->current_video_frame ;
752         fps.intra_error = intra_error >> 8;
753         fps.coded_error = coded_error >> 8;
754         weight = simple_weight(cpi->Source);
755
756
757         if (weight < 0.1)
758             weight = 0.1;
759
760         fps.ssim_weighted_pred_err = fps.coded_error * weight;
761
762         fps.pcnt_inter  = 0.0;
763         fps.pcnt_motion = 0.0;
764         fps.MVr        = 0.0;
765         fps.mvr_abs     = 0.0;
766         fps.MVc        = 0.0;
767         fps.mvc_abs     = 0.0;
768         fps.MVrv       = 0.0;
769         fps.MVcv       = 0.0;
770         fps.mv_in_out_count  = 0.0;
771         fps.count      = 1.0;
772
773         fps.pcnt_inter   = 1.0 * (double)intercount / cm->MBs;
774         fps.pcnt_second_ref = 1.0 * (double)second_ref_count / cm->MBs;
775         fps.pcnt_neutral = 1.0 * (double)neutral_count / cm->MBs;
776
777         if (mvcount > 0)
778         {
779             fps.MVr = (double)sum_mvr / (double)mvcount;
780             fps.mvr_abs = (double)sum_mvr_abs / (double)mvcount;
781             fps.MVc = (double)sum_mvc / (double)mvcount;
782             fps.mvc_abs = (double)sum_mvc_abs / (double)mvcount;
783             fps.MVrv = ((double)sum_mvrs - (fps.MVr * fps.MVr / (double)mvcount)) / (double)mvcount;
784             fps.MVcv = ((double)sum_mvcs - (fps.MVc * fps.MVc / (double)mvcount)) / (double)mvcount;
785             fps.mv_in_out_count = (double)sum_in_vectors / (double)(mvcount * 2);
786
787             fps.pcnt_motion = 1.0 * (double)mvcount / cpi->common.MBs;
788         }
789
790         // TODO:  handle the case when duration is set to 0, or something less
791         // than the full time between subsequent cpi->source_time_stamp s  .
792         fps.duration = cpi->source_end_time_stamp - cpi->source_time_stamp;
793
794         // don't want to do output stats with a stack variable!
795         memcpy(cpi->this_frame_stats,
796                &fps,
797                sizeof(FIRSTPASS_STATS));
798         output_stats(cpi, cpi->output_pkt_list, cpi->this_frame_stats);
799         accumulate_stats(cpi->total_stats, &fps);
800     }
801
802     // Copy the previous Last Frame into the GF buffer if specific conditions for doing so are met
803     if ((cm->current_video_frame > 0) &&
804         (cpi->this_frame_stats->pcnt_inter > 0.20) &&
805         ((cpi->this_frame_stats->intra_error / cpi->this_frame_stats->coded_error) > 2.0))
806     {
807         vp8_yv12_copy_frame_ptr(lst_yv12, gld_yv12);
808     }
809
810     // swap frame pointers so last frame refers to the frame we just compressed
811     vp8_swap_yv12_buffer(lst_yv12, new_yv12);
812     vp8_yv12_extend_frame_borders(lst_yv12);
813
814     // Special case for the first frame. Copy into the GF buffer as a second reference.
815     if (cm->current_video_frame == 0)
816     {
817         vp8_yv12_copy_frame_ptr(lst_yv12, gld_yv12);
818     }
819
820
821     // use this to see what the first pass reconstruction looks like
822     if (0)
823     {
824         char filename[512];
825         FILE *recon_file;
826         sprintf(filename, "enc%04d.yuv", (int) cm->current_video_frame);
827
828         if (cm->current_video_frame == 0)
829             recon_file = fopen(filename, "wb");
830         else
831             recon_file = fopen(filename, "ab");
832
833         if(fwrite(lst_yv12->buffer_alloc, lst_yv12->frame_size, 1, recon_file));
834         fclose(recon_file);
835     }
836
837     cm->current_video_frame++;
838
839 }
840 extern const int vp8_bits_per_mb[2][QINDEX_RANGE];
841
842 #define BASE_ERRPERMB   150
843 static int estimate_max_q(VP8_COMP *cpi, double section_err, int section_target_bandwitdh)
844 {
845     int Q;
846     int num_mbs = cpi->common.MBs;
847     int target_norm_bits_per_mb;
848
849     double err_per_mb = section_err / num_mbs;
850     double correction_factor;
851     double corr_high;
852     double speed_correction = 1.0;
853     double rolling_ratio;
854
855     double pow_highq = 0.90;
856     double pow_lowq = 0.40;
857
858     if (section_target_bandwitdh <= 0)
859         return cpi->maxq_max_limit;          // Highest value allowed
860
861     target_norm_bits_per_mb = (section_target_bandwitdh < (1 << 20)) ? (512 * section_target_bandwitdh) / num_mbs : 512 * (section_target_bandwitdh / num_mbs);
862
863     // Calculate a corrective factor based on a rolling ratio of bits spent vs target bits
864     if ((cpi->rolling_target_bits > 0.0) && (cpi->active_worst_quality < cpi->worst_quality))
865     {
866         //double adjustment_rate = 0.985 + (0.00005 * cpi->active_worst_quality);
867         double adjustment_rate = 0.99;
868
869         rolling_ratio = (double)cpi->rolling_actual_bits / (double)cpi->rolling_target_bits;
870
871         //if ( cpi->est_max_qcorrection_factor > rolling_ratio )
872         if (rolling_ratio < 0.95)
873             //cpi->est_max_qcorrection_factor *= adjustment_rate;
874             cpi->est_max_qcorrection_factor -= 0.005;
875         //else if ( cpi->est_max_qcorrection_factor < rolling_ratio )
876         else if (rolling_ratio > 1.05)
877             cpi->est_max_qcorrection_factor += 0.005;
878
879         //cpi->est_max_qcorrection_factor /= adjustment_rate;
880
881         cpi->est_max_qcorrection_factor = (cpi->est_max_qcorrection_factor < 0.1) ? 0.1 : (cpi->est_max_qcorrection_factor > 10.0) ? 10.0 : cpi->est_max_qcorrection_factor;
882     }
883
884     // Corrections for higher compression speed settings (reduced compression expected)
885     if ((cpi->compressor_speed == 3) || (cpi->compressor_speed == 1))
886     {
887         if (cpi->oxcf.cpu_used <= 5)
888             speed_correction = 1.04 + (cpi->oxcf.cpu_used * 0.04);
889         else
890             speed_correction = 1.25;
891     }
892
893     // Correction factor used for Q values >= 20
894     corr_high = pow(err_per_mb / BASE_ERRPERMB, pow_highq);
895     corr_high = (corr_high < 0.05)
896                     ? 0.05 : (corr_high > 5.0) ? 5.0 : corr_high;
897
898     // Try and pick a max Q that will be high enough to encode the
899     // content at the given rate.
900     for (Q = cpi->maxq_min_limit; Q < cpi->maxq_max_limit; Q++)
901     {
902         int bits_per_mb_at_this_q;
903
904         if (Q < 50)
905         {
906             correction_factor = pow(err_per_mb / BASE_ERRPERMB, (pow_lowq + Q * 0.01));
907             correction_factor = (correction_factor < 0.05) ? 0.05 : (correction_factor > 5.0) ? 5.0 : correction_factor;
908         }
909         else
910             correction_factor = corr_high;
911
912         bits_per_mb_at_this_q = (int)(.5 + correction_factor * speed_correction * cpi->est_max_qcorrection_factor * cpi->section_max_qfactor * (double)vp8_bits_per_mb[INTER_FRAME][Q] / 1.0);
913         //bits_per_mb_at_this_q = (int)(.5 + correction_factor * speed_correction * cpi->est_max_qcorrection_factor * (double)vp8_bits_per_mb[INTER_FRAME][Q] / 1.0);
914
915         if (bits_per_mb_at_this_q <= target_norm_bits_per_mb)
916             break;
917     }
918
919     // Restriction on active max q for constrained quality mode.
920     if ( (cpi->oxcf.end_usage == USAGE_CONSTRAINED_QUALITY) &&
921          (Q < cpi->cq_target_quality) )
922          //(Q < cpi->oxcf.cq_level;) )
923     {
924         Q = cpi->cq_target_quality;
925         //Q = cpi->oxcf.cq_level;
926     }
927
928     // Adjust maxq_min_limit and maxq_max_limit limits based on
929     // averaga q observed in clip for non kf/gf.arf frames
930     // Give average a chance to settle though.
931     if ( (cpi->ni_frames >
932                   ((unsigned int)cpi->total_stats->count >> 8)) &&
933          (cpi->ni_frames > 150) )
934     {
935         cpi->maxq_max_limit = ((cpi->ni_av_qi + 32) < cpi->worst_quality)
936                                   ? (cpi->ni_av_qi + 32) : cpi->worst_quality;
937         cpi->maxq_min_limit = ((cpi->ni_av_qi - 32) > cpi->best_quality)
938                                   ? (cpi->ni_av_qi - 32) : cpi->best_quality;
939     }
940
941     return Q;
942 }
943 static int estimate_q(VP8_COMP *cpi, double section_err, int section_target_bandwitdh)
944 {
945     int Q;
946     int num_mbs = cpi->common.MBs;
947     int target_norm_bits_per_mb;
948
949     double err_per_mb = section_err / num_mbs;
950     double correction_factor;
951     double corr_high;
952     double speed_correction = 1.0;
953     double pow_highq = 0.90;
954     double pow_lowq = 0.40;
955
956     target_norm_bits_per_mb = (section_target_bandwitdh < (1 << 20)) ? (512 * section_target_bandwitdh) / num_mbs : 512 * (section_target_bandwitdh / num_mbs);
957
958     // Corrections for higher compression speed settings (reduced compression expected)
959     if ((cpi->compressor_speed == 3) || (cpi->compressor_speed == 1))
960     {
961         if (cpi->oxcf.cpu_used <= 5)
962             speed_correction = 1.04 + (cpi->oxcf.cpu_used * 0.04);
963         else
964             speed_correction = 1.25;
965     }
966
967     // Correction factor used for Q values >= 20
968     corr_high = pow(err_per_mb / BASE_ERRPERMB, pow_highq);
969     corr_high = (corr_high < 0.05) ? 0.05 : (corr_high > 5.0) ? 5.0 : corr_high;
970
971     // Try and pick a Q that can encode the content at the given rate.
972     for (Q = 0; Q < MAXQ; Q++)
973     {
974         int bits_per_mb_at_this_q;
975
976         if (Q < 50)
977         {
978             correction_factor = pow(err_per_mb / BASE_ERRPERMB, (pow_lowq + Q * 0.01));
979             correction_factor = (correction_factor < 0.05) ? 0.05 : (correction_factor > 5.0) ? 5.0 : correction_factor;
980         }
981         else
982             correction_factor = corr_high;
983
984         bits_per_mb_at_this_q = (int)(.5 + correction_factor * speed_correction * cpi->est_max_qcorrection_factor * (double)vp8_bits_per_mb[INTER_FRAME][Q] / 1.0);
985
986         if (bits_per_mb_at_this_q <= target_norm_bits_per_mb)
987             break;
988     }
989
990     return Q;
991 }
992
993 // Estimate a worst case Q for a KF group
994 static int estimate_kf_group_q(VP8_COMP *cpi, double section_err, int section_target_bandwitdh, double group_iiratio)
995 {
996     int Q;
997     int num_mbs = cpi->common.MBs;
998     int target_norm_bits_per_mb = (512 * section_target_bandwitdh) / num_mbs;
999     int bits_per_mb_at_this_q;
1000
1001     double err_per_mb = section_err / num_mbs;
1002     double err_correction_factor;
1003     double corr_high;
1004     double speed_correction = 1.0;
1005     double current_spend_ratio = 1.0;
1006
1007     double pow_highq = (POW1 < 0.6) ? POW1 + 0.3 : 0.90;
1008     double pow_lowq = (POW1 < 0.7) ? POW1 + 0.1 : 0.80;
1009
1010     double iiratio_correction_factor = 1.0;
1011
1012     double combined_correction_factor;
1013
1014     // Trap special case where the target is <= 0
1015     if (target_norm_bits_per_mb <= 0)
1016         return MAXQ * 2;
1017
1018     // Calculate a corrective factor based on a rolling ratio of bits spent vs target bits
1019     // This is clamped to the range 0.1 to 10.0
1020     if (cpi->long_rolling_target_bits <= 0)
1021         current_spend_ratio = 10.0;
1022     else
1023     {
1024         current_spend_ratio = (double)cpi->long_rolling_actual_bits / (double)cpi->long_rolling_target_bits;
1025         current_spend_ratio = (current_spend_ratio > 10.0) ? 10.0 : (current_spend_ratio < 0.1) ? 0.1 : current_spend_ratio;
1026     }
1027
1028     // Calculate a correction factor based on the quality of prediction in the sequence as indicated by intra_inter error score ratio (IIRatio)
1029     // The idea here is to favour subsampling in the hardest sections vs the easyest.
1030     iiratio_correction_factor = 1.0 - ((group_iiratio - 6.0) * 0.1);
1031
1032     if (iiratio_correction_factor < 0.5)
1033         iiratio_correction_factor = 0.5;
1034
1035     // Corrections for higher compression speed settings (reduced compression expected)
1036     if ((cpi->compressor_speed == 3) || (cpi->compressor_speed == 1))
1037     {
1038         if (cpi->oxcf.cpu_used <= 5)
1039             speed_correction = 1.04 + (cpi->oxcf.cpu_used * 0.04);
1040         else
1041             speed_correction = 1.25;
1042     }
1043
1044     // Combine the various factors calculated above
1045     combined_correction_factor = speed_correction * iiratio_correction_factor * current_spend_ratio;
1046
1047     // Correction factor used for Q values >= 20
1048     corr_high = pow(err_per_mb / BASE_ERRPERMB, pow_highq);
1049     corr_high = (corr_high < 0.05) ? 0.05 : (corr_high > 5.0) ? 5.0 : corr_high;
1050
1051     // Try and pick a Q that should be high enough to encode the content at the given rate.
1052     for (Q = 0; Q < MAXQ; Q++)
1053     {
1054         // Q values < 20 treated as a special case
1055         if (Q < 20)
1056         {
1057             err_correction_factor = pow(err_per_mb / BASE_ERRPERMB, (pow_lowq + Q * 0.01));
1058             err_correction_factor = (err_correction_factor < 0.05) ? 0.05 : (err_correction_factor > 5.0) ? 5.0 : err_correction_factor;
1059         }
1060         else
1061             err_correction_factor = corr_high;
1062
1063         bits_per_mb_at_this_q = (int)(.5 + err_correction_factor * combined_correction_factor * (double)vp8_bits_per_mb[INTER_FRAME][Q]);
1064
1065         if (bits_per_mb_at_this_q <= target_norm_bits_per_mb)
1066             break;
1067     }
1068
1069     // If we could not hit the target even at Max Q then estimate what Q would have bee required
1070     while ((bits_per_mb_at_this_q > target_norm_bits_per_mb)  && (Q < (MAXQ * 2)))
1071     {
1072
1073         bits_per_mb_at_this_q = (int)(0.96 * bits_per_mb_at_this_q);
1074         Q++;
1075     }
1076
1077     if (0)
1078     {
1079         FILE *f = fopen("estkf_q.stt", "a");
1080         fprintf(f, "%8d %8d %8d %8.2f %8.3f %8.2f %8.3f %8.3f %8.3f %8d\n", cpi->common.current_video_frame, bits_per_mb_at_this_q,
1081                 target_norm_bits_per_mb, err_per_mb, err_correction_factor,
1082                 current_spend_ratio, group_iiratio, iiratio_correction_factor,
1083                 (double)cpi->buffer_level / (double)cpi->oxcf.optimal_buffer_level, Q);
1084         fclose(f);
1085     }
1086
1087     return Q;
1088 }
1089
1090 // For cq mode estimate a cq level that matches the observed
1091 // complexity and data rate.
1092 static int estimate_cq(VP8_COMP *cpi, double section_err, int section_target_bandwitdh)
1093 {
1094     int Q;
1095     int num_mbs = cpi->common.MBs;
1096     int target_norm_bits_per_mb;
1097
1098     double err_per_mb = section_err / num_mbs;
1099     double correction_factor;
1100     double corr_high;
1101     double speed_correction = 1.0;
1102     double pow_highq = 0.90;
1103     double pow_lowq = 0.40;
1104     double clip_iiratio;
1105     double clip_iifactor;
1106
1107     target_norm_bits_per_mb = (section_target_bandwitdh < (1 << 20))
1108                               ? (512 * section_target_bandwitdh) / num_mbs
1109                               : 512 * (section_target_bandwitdh / num_mbs);
1110
1111     // Corrections for higher compression speed settings
1112     // (reduced compression expected)
1113     if ((cpi->compressor_speed == 3) || (cpi->compressor_speed == 1))
1114     {
1115         if (cpi->oxcf.cpu_used <= 5)
1116             speed_correction = 1.04 + (cpi->oxcf.cpu_used * 0.04);
1117         else
1118             speed_correction = 1.25;
1119     }
1120     // II ratio correction factor for clip as a whole
1121     clip_iiratio = cpi->total_stats->intra_error /
1122                    DOUBLE_DIVIDE_CHECK(cpi->total_stats->coded_error);
1123     clip_iifactor = 1.0 - ((clip_iiratio - 10.0) * 0.025);
1124     if (clip_iifactor < 0.80)
1125         clip_iifactor = 0.80;
1126
1127     // Correction factor used for Q values >= 20
1128     corr_high = pow(err_per_mb / BASE_ERRPERMB, pow_highq);
1129     corr_high = (corr_high < 0.05) ? 0.05 : (corr_high > 5.0) ? 5.0 : corr_high;
1130
1131     // Try and pick a Q that can encode the content at the given rate.
1132     for (Q = 0; Q < MAXQ; Q++)
1133     {
1134         int bits_per_mb_at_this_q;
1135
1136         if (Q < 50)
1137         {
1138             correction_factor =
1139                 pow( err_per_mb / BASE_ERRPERMB, (pow_lowq + Q * 0.01));
1140
1141             correction_factor = (correction_factor < 0.05) ? 0.05
1142                                     : (correction_factor > 5.0) ? 5.0
1143                                         : correction_factor;
1144         }
1145         else
1146             correction_factor = corr_high;
1147
1148         bits_per_mb_at_this_q =
1149             (int)( .5 + correction_factor *
1150                         speed_correction *
1151                         clip_iifactor *
1152                         (double)vp8_bits_per_mb[INTER_FRAME][Q] / 1.0);
1153
1154         if (bits_per_mb_at_this_q <= target_norm_bits_per_mb)
1155             break;
1156     }
1157
1158     return cq_level[Q];
1159 }
1160
1161 extern void vp8_new_frame_rate(VP8_COMP *cpi, double framerate);
1162
1163 void vp8_init_second_pass(VP8_COMP *cpi)
1164 {
1165     FIRSTPASS_STATS this_frame;
1166     FIRSTPASS_STATS *start_pos;
1167
1168     double two_pass_min_rate = (double)(cpi->oxcf.target_bandwidth * cpi->oxcf.two_pass_vbrmin_section / 100);
1169
1170     zero_stats(cpi->total_stats);
1171
1172     if (!cpi->stats_in_end)
1173         return;
1174
1175     *cpi->total_stats = *cpi->stats_in_end;
1176
1177     cpi->total_error_left = cpi->total_stats->ssim_weighted_pred_err;
1178     cpi->total_intra_error_left = cpi->total_stats->intra_error;
1179     cpi->total_coded_error_left = cpi->total_stats->coded_error;
1180     cpi->start_tot_err_left = cpi->total_error_left;
1181
1182     //cpi->bits_left = (long long)(cpi->total_stats->count * cpi->oxcf.target_bandwidth / DOUBLE_DIVIDE_CHECK((double)cpi->oxcf.frame_rate));
1183     //cpi->bits_left -= (long long)(cpi->total_stats->count * two_pass_min_rate / DOUBLE_DIVIDE_CHECK((double)cpi->oxcf.frame_rate));
1184
1185     // each frame can have a different duration, as the frame rate in the source
1186     // isn't guaranteed to be constant.   The frame rate prior to the first frame
1187     // encoded in the second pass is a guess.  However the sum duration is not.
1188     // Its calculated based on the actual durations of all frames from the first
1189     // pass.
1190     vp8_new_frame_rate(cpi, 10000000.0 * cpi->total_stats->count / cpi->total_stats->duration);
1191
1192     cpi->output_frame_rate = cpi->oxcf.frame_rate;
1193     cpi->bits_left = (long long)(cpi->total_stats->duration * cpi->oxcf.target_bandwidth / 10000000.0) ;
1194     cpi->bits_left -= (long long)(cpi->total_stats->duration * two_pass_min_rate / 10000000.0);
1195     cpi->clip_bits_total = cpi->bits_left;
1196
1197     // Calculate a minimum intra value to be used in determining the IIratio
1198     // scores used in the second pass. We have this minimum to make sure
1199     // that clips that are static but "low complexity" in the intra domain
1200     // are still boosted appropriately for KF/GF/ARF
1201     cpi->kf_intra_err_min = KF_MB_INTRA_MIN * cpi->common.MBs;
1202     cpi->gf_intra_err_min = GF_MB_INTRA_MIN * cpi->common.MBs;
1203
1204     avg_stats(cpi->total_stats);
1205
1206     // Scan the first pass file and calculate an average Intra / Inter error score ratio for the sequence
1207     {
1208         double sum_iiratio = 0.0;
1209         double IIRatio;
1210
1211         start_pos = cpi->stats_in;               // Note starting "file" position
1212
1213         while (input_stats(cpi, &this_frame) != EOF)
1214         {
1215             IIRatio = this_frame.intra_error / DOUBLE_DIVIDE_CHECK(this_frame.coded_error);
1216             IIRatio = (IIRatio < 1.0) ? 1.0 : (IIRatio > 20.0) ? 20.0 : IIRatio;
1217             sum_iiratio += IIRatio;
1218         }
1219
1220         cpi->avg_iiratio = sum_iiratio / DOUBLE_DIVIDE_CHECK((double)cpi->total_stats->count);
1221
1222         // Reset file position
1223         reset_fpf_position(cpi, start_pos);
1224     }
1225
1226     // Scan the first pass file and calculate a modified total error based upon the bias/power function
1227     // used to allocate bits
1228     {
1229         start_pos = cpi->stats_in;               // Note starting "file" position
1230
1231         cpi->modified_error_total = 0.0;
1232         cpi->modified_error_used = 0.0;
1233
1234         while (input_stats(cpi, &this_frame) != EOF)
1235         {
1236             cpi->modified_error_total += calculate_modified_err(cpi, &this_frame);
1237         }
1238         cpi->modified_error_left = cpi->modified_error_total;
1239
1240         reset_fpf_position(cpi, start_pos);            // Reset file position
1241
1242     }
1243
1244     // Calculate the clip target modified bits per error
1245     // The observed bpe starts as the same number.
1246     cpi->clip_bpe =  cpi->bits_left /
1247                      DOUBLE_DIVIDE_CHECK(cpi->modified_error_total);
1248     cpi->observed_bpe = cpi->clip_bpe;
1249 }
1250
1251 void vp8_end_second_pass(VP8_COMP *cpi)
1252 {
1253 }
1254
1255 // This function gives and estimate of how badly we believe
1256 // the prediction quality is decaying from frame to frame.
1257 static double get_prediction_decay_rate(VP8_COMP *cpi, FIRSTPASS_STATS *next_frame)
1258 {
1259     double prediction_decay_rate;
1260     double motion_decay;
1261     double motion_pct = next_frame->pcnt_motion;
1262
1263
1264     // Initial basis is the % mbs inter coded
1265     prediction_decay_rate = next_frame->pcnt_inter;
1266
1267     // High % motion -> somewhat higher decay rate
1268     motion_decay = (1.0 - (motion_pct / 20.0));
1269     if (motion_decay < prediction_decay_rate)
1270         prediction_decay_rate = motion_decay;
1271
1272     // Adjustment to decay rate based on speed of motion
1273     {
1274         double this_mv_rabs;
1275         double this_mv_cabs;
1276         double distance_factor;
1277
1278         this_mv_rabs = fabs(next_frame->mvr_abs * motion_pct);
1279         this_mv_cabs = fabs(next_frame->mvc_abs * motion_pct);
1280
1281         distance_factor = sqrt((this_mv_rabs * this_mv_rabs) +
1282                                (this_mv_cabs * this_mv_cabs)) / 250.0;
1283         distance_factor = ((distance_factor > 1.0)
1284                                 ? 0.0 : (1.0 - distance_factor));
1285         if (distance_factor < prediction_decay_rate)
1286             prediction_decay_rate = distance_factor;
1287     }
1288
1289     return prediction_decay_rate;
1290 }
1291
1292 // Function to test for a condition where a complex transition is followed
1293 // by a static section. For example in slide shows where there is a fade
1294 // between slides. This is to help with more optimal kf and gf positioning.
1295 static int detect_transition_to_still(
1296     VP8_COMP *cpi,
1297     int frame_interval,
1298     int still_interval,
1299     double loop_decay_rate,
1300     double decay_accumulator )
1301 {
1302     BOOL trans_to_still = FALSE;
1303
1304     // Break clause to detect very still sections after motion
1305     // For example a static image after a fade or other transition
1306     // instead of a clean scene cut.
1307     if ( (frame_interval > MIN_GF_INTERVAL) &&
1308          (loop_decay_rate >= 0.999) &&
1309          (decay_accumulator < 0.9) )
1310     {
1311         int j;
1312         FIRSTPASS_STATS * position = cpi->stats_in;
1313         FIRSTPASS_STATS tmp_next_frame;
1314         double decay_rate;
1315
1316         // Look ahead a few frames to see if static condition
1317         // persists...
1318         for ( j = 0; j < still_interval; j++ )
1319         {
1320             if (EOF == input_stats(cpi, &tmp_next_frame))
1321                 break;
1322
1323             decay_rate = get_prediction_decay_rate(cpi, &tmp_next_frame);
1324             if ( decay_rate < 0.999 )
1325                 break;
1326         }
1327         // Reset file position
1328         reset_fpf_position(cpi, position);
1329
1330         // Only if it does do we signal a transition to still
1331         if ( j == still_interval )
1332             trans_to_still = TRUE;
1333     }
1334
1335     return trans_to_still;
1336 }
1337
1338 // Analyse and define a gf/arf group .
1339 static void define_gf_group(VP8_COMP *cpi, FIRSTPASS_STATS *this_frame)
1340 {
1341     FIRSTPASS_STATS next_frame;
1342     FIRSTPASS_STATS *start_pos;
1343     int i;
1344     int y_width  = cpi->common.yv12_fb[cpi->common.lst_fb_idx].y_width;
1345     int y_height = cpi->common.yv12_fb[cpi->common.lst_fb_idx].y_height;
1346     int image_size = y_width  * y_height;
1347     double boost_score = 0.0;
1348     double old_boost_score = 0.0;
1349     double gf_group_err = 0.0;
1350     double gf_first_frame_err = 0.0;
1351     double mod_frame_err = 0.0;
1352
1353     double mv_accumulator_rabs  = 0.0;
1354     double mv_accumulator_cabs  = 0.0;
1355     double mv_ratio_accumulator = 0.0;
1356     double decay_accumulator = 1.0;
1357
1358     double boost_factor = IIFACTOR;
1359     double loop_decay_rate = 1.00;          // Starting decay rate
1360
1361     double this_frame_mv_in_out = 0.0;
1362     double mv_in_out_accumulator = 0.0;
1363     double abs_mv_in_out_accumulator = 0.0;
1364     double mod_err_per_mb_accumulator = 0.0;
1365
1366     int max_bits = frame_max_bits(cpi);     // Max for a single frame
1367
1368     unsigned int allow_alt_ref =
1369                     cpi->oxcf.play_alternate && cpi->oxcf.lag_in_frames;
1370
1371     cpi->gf_group_bits = 0;
1372     cpi->gf_decay_rate = 0;
1373
1374     vp8_clear_system_state();  //__asm emms;
1375
1376     start_pos = cpi->stats_in;
1377
1378     vpx_memset(&next_frame, 0, sizeof(next_frame)); // assure clean
1379
1380     // Preload the stats for the next frame.
1381     mod_frame_err = calculate_modified_err(cpi, this_frame);
1382
1383     // Note the error of the frame at the start of the group (this will be
1384     // the GF frame error if we code a normal gf
1385     gf_first_frame_err = mod_frame_err;
1386
1387     // Special treatment if the current frame is a key frame (which is also
1388     // a gf). If it is then its error score (and hence bit allocation) need
1389     // to be subtracted out from the calculation for the GF group
1390     if (cpi->common.frame_type == KEY_FRAME)
1391         gf_group_err -= gf_first_frame_err;
1392
1393     // Scan forward to try and work out how many frames the next gf group
1394     // should contain and what level of boost is appropriate for the GF
1395     // or ARF that will be coded with the group
1396     i = 0;
1397
1398     while (((i < cpi->static_scene_max_gf_interval) ||
1399             ((cpi->frames_to_key - i) < MIN_GF_INTERVAL)) &&
1400            (i < cpi->frames_to_key))
1401     {
1402         double r;
1403         double this_frame_mvr_ratio;
1404         double this_frame_mvc_ratio;
1405         double motion_decay;
1406         //double motion_pct = next_frame.pcnt_motion;
1407         double motion_pct;
1408
1409         i++;    // Increment the loop counter
1410
1411         // Accumulate error score of frames in this gf group
1412         mod_frame_err = calculate_modified_err(cpi, this_frame);
1413
1414         gf_group_err += mod_frame_err;
1415
1416         mod_err_per_mb_accumulator +=
1417             mod_frame_err / DOUBLE_DIVIDE_CHECK((double)cpi->common.MBs);
1418
1419         if (EOF == input_stats(cpi, &next_frame))
1420             break;
1421
1422         // Accumulate motion stats.
1423         motion_pct = next_frame.pcnt_motion;
1424         mv_accumulator_rabs += fabs(next_frame.mvr_abs * motion_pct);
1425         mv_accumulator_cabs += fabs(next_frame.mvc_abs * motion_pct);
1426
1427         //Accumulate Motion In/Out of frame stats
1428         this_frame_mv_in_out =
1429             next_frame.mv_in_out_count * motion_pct;
1430         mv_in_out_accumulator +=
1431             next_frame.mv_in_out_count * motion_pct;
1432         abs_mv_in_out_accumulator +=
1433             fabs(next_frame.mv_in_out_count * motion_pct);
1434
1435         // If there is a significant amount of motion
1436         if (motion_pct > 0.05)
1437         {
1438             this_frame_mvr_ratio = fabs(next_frame.mvr_abs) /
1439                                    DOUBLE_DIVIDE_CHECK(fabs(next_frame.MVr));
1440
1441             this_frame_mvc_ratio = fabs(next_frame.mvc_abs) /
1442                                    DOUBLE_DIVIDE_CHECK(fabs(next_frame.MVc));
1443
1444             mv_ratio_accumulator +=
1445                 (this_frame_mvr_ratio < next_frame.mvr_abs)
1446                     ? (this_frame_mvr_ratio * motion_pct)
1447                     : next_frame.mvr_abs * motion_pct;
1448
1449             mv_ratio_accumulator +=
1450                 (this_frame_mvc_ratio < next_frame.mvc_abs)
1451                     ? (this_frame_mvc_ratio * motion_pct)
1452                     : next_frame.mvc_abs * motion_pct;
1453         }
1454         else
1455         {
1456             mv_ratio_accumulator += 0.0;
1457             this_frame_mvr_ratio = 1.0;
1458             this_frame_mvc_ratio = 1.0;
1459         }
1460
1461         // Underlying boost factor is based on inter intra error ratio
1462         r = ( boost_factor *
1463               ( next_frame.intra_error /
1464                 DOUBLE_DIVIDE_CHECK(next_frame.coded_error)));
1465
1466         if (next_frame.intra_error > cpi->gf_intra_err_min)
1467             r = (IIKFACTOR2 * next_frame.intra_error /
1468                      DOUBLE_DIVIDE_CHECK(next_frame.coded_error));
1469         else
1470             r = (IIKFACTOR2 * cpi->gf_intra_err_min /
1471                      DOUBLE_DIVIDE_CHECK(next_frame.coded_error));
1472
1473         // Increase boost for frames where new data coming into frame
1474         // (eg zoom out). Slightly reduce boost if there is a net balance
1475         // of motion out of the frame (zoom in).
1476         // The range for this_frame_mv_in_out is -1.0 to +1.0
1477         if (this_frame_mv_in_out > 0.0)
1478             r += r * (this_frame_mv_in_out * 2.0);
1479         // In extreme case boost is halved
1480         else
1481             r += r * (this_frame_mv_in_out / 2.0);
1482
1483         if (r > GF_RMAX)
1484             r = GF_RMAX;
1485
1486         loop_decay_rate = get_prediction_decay_rate(cpi, &next_frame);
1487
1488         // Cumulative effect of decay
1489         decay_accumulator = decay_accumulator * loop_decay_rate;
1490         decay_accumulator = decay_accumulator < 0.1 ? 0.1 : decay_accumulator;
1491
1492         boost_score += (decay_accumulator * r);
1493
1494         // Break clause to detect very still sections after motion
1495         // For example a staic image after a fade or other transition.
1496         if ( detect_transition_to_still( cpi, i, 5,
1497                                          loop_decay_rate, decay_accumulator ) )
1498         {
1499             allow_alt_ref = FALSE;
1500             boost_score = old_boost_score;
1501             break;
1502         }
1503
1504         // Break out conditions.
1505         if  (   /* i>4 || */
1506             // Break at cpi->max_gf_interval unless almost totally static
1507             (i >= cpi->max_gf_interval && (decay_accumulator < 0.995)) ||
1508             (
1509                 // Dont break out with a very short interval
1510                 (i > MIN_GF_INTERVAL) &&
1511                 // Dont break out very close to a key frame
1512                 ((cpi->frames_to_key - i) >= MIN_GF_INTERVAL) &&
1513                 ((boost_score > 20.0) || (next_frame.pcnt_inter < 0.75)) &&
1514                 ((mv_ratio_accumulator > 100.0) ||
1515                  (abs_mv_in_out_accumulator > 3.0) ||
1516                  (mv_in_out_accumulator < -2.0) ||
1517                  ((boost_score - old_boost_score) < 2.0))
1518             ) )
1519         {
1520             boost_score = old_boost_score;
1521             break;
1522         }
1523
1524         vpx_memcpy(this_frame, &next_frame, sizeof(*this_frame));
1525
1526         old_boost_score = boost_score;
1527     }
1528
1529     cpi->gf_decay_rate =
1530         (i > 0) ? (int)(100.0 * (1.0 - decay_accumulator)) / i : 0;
1531
1532     // When using CBR apply additional buffer related upper limits
1533     if (cpi->oxcf.end_usage == USAGE_STREAM_FROM_SERVER)
1534     {
1535         double max_boost;
1536
1537         // For cbr apply buffer related limits
1538         if (cpi->drop_frames_allowed)
1539         {
1540             int df_buffer_level = cpi->oxcf.drop_frames_water_mark *
1541                                   (cpi->oxcf.optimal_buffer_level / 100);
1542
1543             if (cpi->buffer_level > df_buffer_level)
1544                 max_boost = ((double)((cpi->buffer_level - df_buffer_level) * 2 / 3) * 16.0) / DOUBLE_DIVIDE_CHECK((double)cpi->av_per_frame_bandwidth);
1545             else
1546                 max_boost = 0.0;
1547         }
1548         else if (cpi->buffer_level > 0)
1549         {
1550             max_boost = ((double)(cpi->buffer_level * 2 / 3) * 16.0) / DOUBLE_DIVIDE_CHECK((double)cpi->av_per_frame_bandwidth);
1551         }
1552         else
1553         {
1554             max_boost = 0.0;
1555         }
1556
1557         if (boost_score > max_boost)
1558             boost_score = max_boost;
1559     }
1560
1561     cpi->gfu_boost = (int)(boost_score * 100.0) >> 4;
1562
1563     // Should we use the alternate refernce frame
1564     if (allow_alt_ref &&
1565         (i >= MIN_GF_INTERVAL) &&
1566         // dont use ARF very near next kf
1567         (i <= (cpi->frames_to_key - MIN_GF_INTERVAL)) &&
1568         (((next_frame.pcnt_inter > 0.75) &&
1569           ((mv_in_out_accumulator / (double)i > -0.2) || (mv_in_out_accumulator > -2.0)) &&
1570           //(cpi->gfu_boost>150) &&
1571           (cpi->gfu_boost > 100) &&
1572           //(cpi->gfu_boost>AF_THRESH2) &&
1573           //((cpi->gfu_boost/i)>AF_THRESH) &&
1574           //(decay_accumulator > 0.5) &&
1575           (cpi->gf_decay_rate <= (ARF_DECAY_THRESH + (cpi->gfu_boost / 200)))
1576          )
1577         )
1578        )
1579     {
1580         int Boost;
1581         int allocation_chunks;
1582         int Q = (cpi->oxcf.fixed_q < 0) ? cpi->last_q[INTER_FRAME] : cpi->oxcf.fixed_q;
1583         int tmp_q;
1584         int arf_frame_bits = 0;
1585         int group_bits;
1586
1587         // Estimate the bits to be allocated to the group as a whole
1588         if ((cpi->kf_group_bits > 0) && (cpi->kf_group_error_left > 0))
1589             group_bits = (int)((double)cpi->kf_group_bits * (gf_group_err / (double)cpi->kf_group_error_left));
1590         else
1591             group_bits = 0;
1592
1593         // Boost for arf frame
1594         Boost = (cpi->gfu_boost * 3 * GFQ_ADJUSTMENT) / (2 * 100);
1595         Boost += (i * 50);
1596         allocation_chunks = (i * 100) + Boost;
1597
1598         // Normalize Altboost and allocations chunck down to prevent overflow
1599         while (Boost > 1000)
1600         {
1601             Boost /= 2;
1602             allocation_chunks /= 2;
1603         }
1604
1605         // Calculate the number of bits to be spent on the arf based on the boost number
1606         arf_frame_bits = (int)((double)Boost * (group_bits / (double)allocation_chunks));
1607
1608         // Estimate if there are enough bits available to make worthwhile use of an arf.
1609         tmp_q = estimate_q(cpi, mod_frame_err, (int)arf_frame_bits);
1610
1611         // Only use an arf if it is likely we will be able to code it at a lower Q than the surrounding frames.
1612         if (tmp_q < cpi->worst_quality)
1613         {
1614             int half_gf_int;
1615             int frames_after_arf;
1616             int frames_bwd = cpi->oxcf.arnr_max_frames - 1;
1617             int frames_fwd = cpi->oxcf.arnr_max_frames - 1;
1618
1619             cpi->source_alt_ref_pending = TRUE;
1620
1621             // For alt ref frames the error score for the end frame of the group (the alt ref frame) should not contribute to the group total and hence
1622             // the number of bit allocated to the group. Rather it forms part of the next group (it is the GF at the start of the next group)
1623             gf_group_err -= mod_frame_err;
1624
1625             // Set the interval till the next gf or arf. For ARFs this is the number of frames to be coded before the future frame that is coded as an ARF.
1626             // The future frame itself is part of the next group
1627             cpi->baseline_gf_interval = i - 1;
1628
1629             // Define the arnr filter width for this group of frames:
1630             // We only filter frames that lie within a distance of half
1631             // the GF interval from the ARF frame. We also have to trap
1632             // cases where the filter extends beyond the end of clip.
1633             // Note: this_frame->frame has been updated in the loop
1634             // so it now points at the ARF frame.
1635             half_gf_int = cpi->baseline_gf_interval >> 1;
1636             frames_after_arf = cpi->total_stats->count - this_frame->frame - 1;
1637
1638             switch (cpi->oxcf.arnr_type)
1639             {
1640             case 1: // Backward filter
1641                 frames_fwd = 0;
1642                 if (frames_bwd > half_gf_int)
1643                     frames_bwd = half_gf_int;
1644                 break;
1645
1646             case 2: // Forward filter
1647                 if (frames_fwd > half_gf_int)
1648                     frames_fwd = half_gf_int;
1649                 if (frames_fwd > frames_after_arf)
1650                     frames_fwd = frames_after_arf;
1651                 frames_bwd = 0;
1652                 break;
1653
1654             case 3: // Centered filter
1655             default:
1656                 frames_fwd >>= 1;
1657                 if (frames_fwd > frames_after_arf)
1658                     frames_fwd = frames_after_arf;
1659                 if (frames_fwd > half_gf_int)
1660                     frames_fwd = half_gf_int;
1661
1662                 frames_bwd = frames_fwd;
1663
1664                 // For even length filter there is one more frame backward
1665                 // than forward: e.g. len=6 ==> bbbAff, len=7 ==> bbbAfff.
1666                 if (frames_bwd < half_gf_int)
1667                     frames_bwd += (cpi->oxcf.arnr_max_frames+1) & 0x1;
1668                 break;
1669             }
1670
1671             cpi->active_arnr_frames = frames_bwd + 1 + frames_fwd;
1672         }
1673         else
1674         {
1675             cpi->source_alt_ref_pending = FALSE;
1676             cpi->baseline_gf_interval = i;
1677         }
1678     }
1679     else
1680     {
1681         cpi->source_alt_ref_pending = FALSE;
1682         cpi->baseline_gf_interval = i;
1683     }
1684
1685     // Conventional GF
1686     if (!cpi->source_alt_ref_pending)
1687     {
1688         // Dont allow conventional gf too near the next kf
1689         if ((cpi->frames_to_key - cpi->baseline_gf_interval) < MIN_GF_INTERVAL)
1690         {
1691             while (cpi->baseline_gf_interval < cpi->frames_to_key)
1692             {
1693                 if (EOF == input_stats(cpi, this_frame))
1694                     break;
1695
1696                 cpi->baseline_gf_interval++;
1697
1698                 if (cpi->baseline_gf_interval < cpi->frames_to_key)
1699                     gf_group_err += calculate_modified_err(cpi, this_frame);
1700             }
1701         }
1702     }
1703
1704     // Now decide how many bits should be allocated to the GF group as  a proportion of those remaining in the kf group.
1705     // The final key frame group in the clip is treated as a special case where cpi->kf_group_bits is tied to cpi->bits_left.
1706     // This is also important for short clips where there may only be one key frame.
1707     if (cpi->frames_to_key >= (int)(cpi->total_stats->count - cpi->common.current_video_frame))
1708     {
1709         cpi->kf_group_bits = (cpi->bits_left > 0) ? cpi->bits_left : 0;
1710     }
1711
1712     // Calculate the bits to be allocated to the group as a whole
1713     if ((cpi->kf_group_bits > 0) && (cpi->kf_group_error_left > 0))
1714         cpi->gf_group_bits = (int)((double)cpi->kf_group_bits * (gf_group_err / (double)cpi->kf_group_error_left));
1715     else
1716         cpi->gf_group_bits = 0;
1717
1718     cpi->gf_group_bits = (cpi->gf_group_bits < 0) ? 0 : (cpi->gf_group_bits > cpi->kf_group_bits) ? cpi->kf_group_bits : cpi->gf_group_bits;
1719
1720     // Clip cpi->gf_group_bits based on user supplied data rate variability limit (cpi->oxcf.two_pass_vbrmax_section)
1721     if (cpi->gf_group_bits > max_bits * cpi->baseline_gf_interval)
1722         cpi->gf_group_bits = max_bits * cpi->baseline_gf_interval;
1723
1724     // Reset the file position
1725     reset_fpf_position(cpi, start_pos);
1726
1727     // Update the record of error used so far (only done once per gf group)
1728     cpi->modified_error_used += gf_group_err;
1729
1730     // Assign  bits to the arf or gf.
1731     {
1732         int Boost;
1733         int frames_in_section;
1734         int allocation_chunks;
1735         int Q = (cpi->oxcf.fixed_q < 0) ? cpi->last_q[INTER_FRAME] : cpi->oxcf.fixed_q;
1736
1737         // For ARF frames
1738         if (cpi->source_alt_ref_pending)
1739         {
1740             Boost = (cpi->gfu_boost * 3 * GFQ_ADJUSTMENT) / (2 * 100);
1741             //Boost += (cpi->baseline_gf_interval * 25);
1742             Boost += (cpi->baseline_gf_interval * 50);
1743
1744             // Set max and minimum boost and hence minimum allocation
1745             if (Boost > ((cpi->baseline_gf_interval + 1) * 200))
1746                 Boost = ((cpi->baseline_gf_interval + 1) * 200);
1747             else if (Boost < 125)
1748                 Boost = 125;
1749
1750             frames_in_section = cpi->baseline_gf_interval + 1;
1751             allocation_chunks = (frames_in_section * 100) + Boost;
1752         }
1753         // Else for standard golden frames
1754         else
1755         {
1756             // boost based on inter / intra ratio of subsequent frames
1757             Boost = (cpi->gfu_boost * GFQ_ADJUSTMENT) / 100;
1758
1759             // Set max and minimum boost and hence minimum allocation
1760             if (Boost > (cpi->baseline_gf_interval * 150))
1761                 Boost = (cpi->baseline_gf_interval * 150);
1762             else if (Boost < 125)
1763                 Boost = 125;
1764
1765             frames_in_section = cpi->baseline_gf_interval;
1766             allocation_chunks = (frames_in_section * 100) + (Boost - 100);
1767         }
1768
1769         // Normalize Altboost and allocations chunck down to prevent overflow
1770         while (Boost > 1000)
1771         {
1772             Boost /= 2;
1773             allocation_chunks /= 2;
1774         }
1775
1776         // Calculate the number of bits to be spent on the gf or arf based on the boost number
1777         cpi->gf_bits = (int)((double)Boost * (cpi->gf_group_bits / (double)allocation_chunks));
1778
1779         // If the frame that is to be boosted is simpler than the average for
1780         // the gf/arf group then use an alternative calculation
1781         // based on the error score of the frame itself
1782         if (mod_frame_err < gf_group_err / (double)cpi->baseline_gf_interval)
1783         {
1784             double  alt_gf_grp_bits;
1785             int     alt_gf_bits;
1786
1787             alt_gf_grp_bits =
1788                 (double)cpi->kf_group_bits  *
1789                 (mod_frame_err * (double)cpi->baseline_gf_interval) /
1790                 DOUBLE_DIVIDE_CHECK((double)cpi->kf_group_error_left);
1791
1792             alt_gf_bits = (int)((double)Boost * (alt_gf_grp_bits /
1793                                                  (double)allocation_chunks));
1794
1795             if (cpi->gf_bits > alt_gf_bits)
1796             {
1797                 cpi->gf_bits = alt_gf_bits;
1798             }
1799         }
1800         // Else if it is harder than other frames in the group make sure it at
1801         // least receives an allocation in keeping with its relative error
1802         // score, otherwise it may be worse off than an "un-boosted" frame
1803         else
1804         {
1805             int alt_gf_bits =
1806                 (int)((double)cpi->kf_group_bits *
1807                       mod_frame_err /
1808                       DOUBLE_DIVIDE_CHECK((double)cpi->kf_group_error_left));
1809
1810             if (alt_gf_bits > cpi->gf_bits)
1811             {
1812                 cpi->gf_bits = alt_gf_bits;
1813             }
1814         }
1815
1816         // Apply an additional limit for CBR
1817         if (cpi->oxcf.end_usage == USAGE_STREAM_FROM_SERVER)
1818         {
1819             if (cpi->gf_bits > (cpi->buffer_level >> 1))
1820                 cpi->gf_bits = cpi->buffer_level >> 1;
1821         }
1822
1823         // Dont allow a negative value for gf_bits
1824         if (cpi->gf_bits < 0)
1825             cpi->gf_bits = 0;
1826
1827         // Adjust KF group bits and error remainin
1828         cpi->kf_group_error_left -= gf_group_err;
1829         cpi->kf_group_bits -= cpi->gf_group_bits;
1830
1831         if (cpi->kf_group_bits < 0)
1832             cpi->kf_group_bits = 0;
1833
1834         // Note the error score left in the remaining frames of the group.
1835         // For normal GFs we want to remove the error score for the first frame of the group (except in Key frame case where this has already happened)
1836         if (!cpi->source_alt_ref_pending && cpi->common.frame_type != KEY_FRAME)
1837             cpi->gf_group_error_left = gf_group_err - gf_first_frame_err;
1838         else
1839             cpi->gf_group_error_left = gf_group_err;
1840
1841         cpi->gf_group_bits -= cpi->gf_bits;
1842
1843         if (cpi->gf_group_bits < 0)
1844             cpi->gf_group_bits = 0;
1845
1846         // Set aside some bits for a mid gf sequence boost
1847         if ((cpi->gfu_boost > 150) && (cpi->baseline_gf_interval > 5))
1848         {
1849             int pct_extra = (cpi->gfu_boost - 100) / 50;
1850             pct_extra = (pct_extra > 10) ? 10 : pct_extra;
1851
1852             cpi->mid_gf_extra_bits = (cpi->gf_group_bits * pct_extra) / 100;
1853             cpi->gf_group_bits -= cpi->mid_gf_extra_bits;
1854         }
1855         else
1856             cpi->mid_gf_extra_bits = 0;
1857
1858         cpi->gf_bits += cpi->min_frame_bandwidth;                                              // Add in minimum for a frame
1859     }
1860
1861     if (!cpi->source_alt_ref_pending && (cpi->common.frame_type != KEY_FRAME))                  // Normal GF and not a KF
1862     {
1863         cpi->per_frame_bandwidth = cpi->gf_bits;                                               // Per frame bit target for this frame
1864     }
1865
1866     // Adjustment to estimate_max_q based on a measure of complexity of the section
1867     if (cpi->common.frame_type != KEY_FRAME)
1868     {
1869         FIRSTPASS_STATS sectionstats;
1870         double Ratio;
1871
1872         zero_stats(&sectionstats);
1873         reset_fpf_position(cpi, start_pos);
1874
1875         for (i = 0 ; i < cpi->baseline_gf_interval ; i++)
1876         {
1877             input_stats(cpi, &next_frame);
1878             accumulate_stats(&sectionstats, &next_frame);
1879         }
1880
1881         avg_stats(&sectionstats);
1882
1883         cpi->section_intra_rating =
1884             sectionstats.intra_error /
1885             DOUBLE_DIVIDE_CHECK(sectionstats.coded_error);
1886
1887         Ratio = sectionstats.intra_error / DOUBLE_DIVIDE_CHECK(sectionstats.coded_error);
1888         //if( (Ratio > 11) ) //&& (sectionstats.pcnt_second_ref < .20) )
1889         //{
1890         cpi->section_max_qfactor = 1.0 - ((Ratio - 10.0) * 0.025);
1891
1892         if (cpi->section_max_qfactor < 0.80)
1893             cpi->section_max_qfactor = 0.80;
1894
1895         //}
1896         //else
1897         //    cpi->section_max_qfactor = 1.0;
1898
1899         reset_fpf_position(cpi, start_pos);
1900     }
1901 }
1902
1903 // Allocate bits to a normal frame that is neither a gf an arf or a key frame.
1904 static void assign_std_frame_bits(VP8_COMP *cpi, FIRSTPASS_STATS *this_frame)
1905 {
1906     int    target_frame_size;                                                             // gf_group_error_left
1907
1908     double modified_err;
1909     double err_fraction;                                                                 // What portion of the remaining GF group error is used by this frame
1910
1911     int max_bits = frame_max_bits(cpi);    // Max for a single frame
1912
1913     // The final few frames have special treatment
1914     if (cpi->frames_till_gf_update_due >= (int)(cpi->total_stats->count - cpi->common.current_video_frame))
1915     {
1916         cpi->gf_group_bits = (cpi->bits_left > 0) ? cpi->bits_left : 0;;
1917     }
1918
1919     // Calculate modified prediction error used in bit allocation
1920     modified_err = calculate_modified_err(cpi, this_frame);
1921
1922     if (cpi->gf_group_error_left > 0)
1923         err_fraction = modified_err / cpi->gf_group_error_left;                              // What portion of the remaining GF group error is used by this frame
1924     else
1925         err_fraction = 0.0;
1926
1927     target_frame_size = (int)((double)cpi->gf_group_bits * err_fraction);                    // How many of those bits available for allocation should we give it?
1928
1929     // Clip to target size to 0 - max_bits (or cpi->gf_group_bits) at the top end.
1930     if (target_frame_size < 0)
1931         target_frame_size = 0;
1932     else
1933     {
1934         if (target_frame_size > max_bits)
1935             target_frame_size = max_bits;
1936
1937         if (target_frame_size > cpi->gf_group_bits)
1938             target_frame_size = cpi->gf_group_bits;
1939     }
1940
1941     cpi->gf_group_error_left -= modified_err;                                               // Adjust error remaining
1942     cpi->gf_group_bits -= target_frame_size;                                                // Adjust bits remaining
1943
1944     if (cpi->gf_group_bits < 0)
1945         cpi->gf_group_bits = 0;
1946
1947     target_frame_size += cpi->min_frame_bandwidth;                                          // Add in the minimum number of bits that is set aside for every frame.
1948
1949     // Special case for the frame that lies half way between two gfs
1950     if (cpi->common.frames_since_golden == cpi->baseline_gf_interval / 2)
1951         target_frame_size += cpi->mid_gf_extra_bits;
1952
1953     cpi->per_frame_bandwidth = target_frame_size;                                           // Per frame bit target for this frame
1954 }
1955
1956 void vp8_second_pass(VP8_COMP *cpi)
1957 {
1958     int tmp_q;
1959     int frames_left = (int)(cpi->total_stats->count - cpi->common.current_video_frame);
1960
1961     FIRSTPASS_STATS this_frame;
1962     FIRSTPASS_STATS this_frame_copy;
1963
1964     VP8_COMMON *cm = &cpi->common;
1965
1966     double this_frame_error;
1967     double this_frame_intra_error;
1968     double this_frame_coded_error;
1969
1970     FIRSTPASS_STATS *start_pos;
1971
1972     if (!cpi->stats_in)
1973     {
1974         return ;
1975     }
1976
1977     vp8_clear_system_state();
1978
1979     if (EOF == input_stats(cpi, &this_frame))
1980         return;
1981
1982     this_frame_error = this_frame.ssim_weighted_pred_err;
1983     this_frame_intra_error = this_frame.intra_error;
1984     this_frame_coded_error = this_frame.coded_error;
1985
1986     // Store information regarding level of motion etc for use mode decisions.
1987     cpi->motion_speed = (int)(fabs(this_frame.MVr) + fabs(this_frame.MVc));
1988     cpi->motion_var = (int)(fabs(this_frame.MVrv) + fabs(this_frame.MVcv));
1989     cpi->inter_lvl = (int)(this_frame.pcnt_inter * 100);
1990     cpi->intra_lvl = (int)((1.0 - this_frame.pcnt_inter) * 100);
1991     cpi->motion_lvl = (int)(this_frame.pcnt_motion * 100);
1992
1993     start_pos = cpi->stats_in;
1994
1995     // keyframe and section processing !
1996     if (cpi->frames_to_key == 0)
1997     {
1998         // Define next KF group and assign bits to it
1999         vpx_memcpy(&this_frame_copy, &this_frame, sizeof(this_frame));
2000         find_next_key_frame(cpi, &this_frame_copy);
2001
2002         // Special case: Error error_resilient_mode mode does not make much sense for two pass but with its current meaning but this code is designed to stop
2003         // outlandish behaviour if someone does set it when using two pass. It effectively disables GF groups.
2004         // This is temporary code till we decide what should really happen in this case.
2005         if (cpi->oxcf.error_resilient_mode)
2006         {
2007             cpi->gf_group_bits = cpi->kf_group_bits;
2008             cpi->gf_group_error_left = cpi->kf_group_error_left;
2009             cpi->baseline_gf_interval = cpi->frames_to_key;
2010             cpi->frames_till_gf_update_due = cpi->baseline_gf_interval;
2011             cpi->source_alt_ref_pending = FALSE;
2012         }
2013
2014     }
2015
2016     // Is this a GF / ARF (Note that a KF is always also a GF)
2017     if (cpi->frames_till_gf_update_due == 0)
2018     {
2019         // Update monitor of the bits per error observed so far.
2020         // Done once per gf group based on what has gone before
2021         // so do nothing if this is the first frame.
2022         if (cpi->common.current_video_frame > 0)
2023         {
2024             cpi->observed_bpe =
2025                 (double)(cpi->clip_bits_total - cpi->bits_left) /
2026                 cpi->modified_error_used;
2027         }
2028
2029         // Define next gf group and assign bits to it
2030         vpx_memcpy(&this_frame_copy, &this_frame, sizeof(this_frame));
2031         define_gf_group(cpi, &this_frame_copy);
2032
2033         // If we are going to code an altref frame at the end of the group and the current frame is not a key frame....
2034         // If the previous group used an arf this frame has already benefited from that arf boost and it should not be given extra bits
2035         // If the previous group was NOT coded using arf we may want to apply some boost to this GF as well
2036         if (cpi->source_alt_ref_pending && (cpi->common.frame_type != KEY_FRAME))
2037         {
2038             // Assign a standard frames worth of bits from those allocated to the GF group
2039             vpx_memcpy(&this_frame_copy, &this_frame, sizeof(this_frame));
2040             assign_std_frame_bits(cpi, &this_frame_copy);
2041
2042             // If appropriate (we are switching into ARF active but it was not previously active) apply a boost for the gf at the start of the group.
2043             //if ( !cpi->source_alt_ref_active && (cpi->gfu_boost > 150) )
2044             if (FALSE)
2045             {
2046                 int extra_bits;
2047                 int pct_extra = (cpi->gfu_boost - 100) / 50;
2048
2049                 pct_extra = (pct_extra > 20) ? 20 : pct_extra;
2050
2051                 extra_bits = (cpi->gf_group_bits * pct_extra) / 100;
2052                 cpi->gf_group_bits -= extra_bits;
2053                 cpi->per_frame_bandwidth += extra_bits;
2054             }
2055         }
2056     }
2057
2058     // Otherwise this is an ordinary frame
2059     else
2060     {
2061         // Special case: Error error_resilient_mode mode does not make much sense for two pass but with its current meaning but this code is designed to stop
2062         // outlandish behaviour if someone does set it when using two pass. It effectively disables GF groups.
2063         // This is temporary code till we decide what should really happen in this case.
2064         if (cpi->oxcf.error_resilient_mode)
2065         {
2066             cpi->frames_till_gf_update_due = cpi->frames_to_key;
2067
2068             if (cpi->common.frame_type != KEY_FRAME)
2069             {
2070                 // Assign bits from those allocated to the GF group
2071                 vpx_memcpy(&this_frame_copy, &this_frame, sizeof(this_frame));
2072                 assign_std_frame_bits(cpi, &this_frame_copy);
2073             }
2074         }
2075         else
2076         {
2077             // Assign bits from those allocated to the GF group
2078             vpx_memcpy(&this_frame_copy, &this_frame, sizeof(this_frame));
2079             assign_std_frame_bits(cpi, &this_frame_copy);
2080         }
2081     }
2082
2083     // Keep a globally available copy of this and the next frame's iiratio.
2084     cpi->this_iiratio = this_frame_intra_error /
2085                         DOUBLE_DIVIDE_CHECK(this_frame_coded_error);
2086     {
2087         FIRSTPASS_STATS next_frame;
2088         if ( lookup_next_frame_stats(cpi, &next_frame) != EOF )
2089         {
2090             cpi->next_iiratio = next_frame.intra_error /
2091                                 DOUBLE_DIVIDE_CHECK(next_frame.coded_error);
2092         }
2093     }
2094
2095     // Set nominal per second bandwidth for this frame
2096     cpi->target_bandwidth = cpi->per_frame_bandwidth * cpi->output_frame_rate;
2097     if (cpi->target_bandwidth < 0)
2098         cpi->target_bandwidth = 0;
2099
2100     if (cpi->common.current_video_frame == 0)
2101     {
2102         cpi->est_max_qcorrection_factor = 1.0;
2103
2104         // Experimental code to try and set a cq_level in constrained
2105         // quality mode.
2106         if ( cpi->oxcf.end_usage == USAGE_CONSTRAINED_QUALITY )
2107         {
2108             int est_cq;
2109
2110             est_cq =
2111                 estimate_cq( cpi,
2112                              (cpi->total_coded_error_left / frames_left),
2113                              (int)(cpi->bits_left / frames_left));
2114
2115             cpi->cq_target_quality = cpi->oxcf.cq_level;
2116             if ( est_cq > cpi->cq_target_quality )
2117                 cpi->cq_target_quality = est_cq;
2118         }
2119
2120         // guess at maxq needed in 2nd pass
2121         cpi->maxq_max_limit = cpi->worst_quality;
2122         cpi->maxq_min_limit = cpi->best_quality;
2123         tmp_q = estimate_max_q( cpi,
2124                                 (cpi->total_coded_error_left / frames_left),
2125                                 (int)(cpi->bits_left / frames_left));
2126
2127         // Limit the maxq value returned subsequently.
2128         // This increases the risk of overspend or underspend if the initial
2129         // estimate for the clip is bad, but helps prevent excessive
2130         // variation in Q, especially near the end of a clip
2131         // where for example a small overspend may cause Q to crash
2132         cpi->maxq_max_limit = ((tmp_q + 32) < cpi->worst_quality)
2133                                   ? (tmp_q + 32) : cpi->worst_quality;
2134         cpi->maxq_min_limit = ((tmp_q - 32) > cpi->best_quality)
2135                                   ? (tmp_q - 32) : cpi->best_quality;
2136
2137         cpi->active_worst_quality         = tmp_q;
2138         cpi->ni_av_qi                     = tmp_q;
2139     }
2140
2141     // The last few frames of a clip almost always have to few or too many
2142     // bits and for the sake of over exact rate control we dont want to make
2143     // radical adjustments to the allowed quantizer range just to use up a
2144     // few surplus bits or get beneath the target rate.
2145     else if ( (cpi->common.current_video_frame <
2146                   (((unsigned int)cpi->total_stats->count * 255)>>8)) &&
2147               ((cpi->common.current_video_frame + cpi->baseline_gf_interval) <
2148                   (unsigned int)cpi->total_stats->count) )
2149     {
2150         if (frames_left < 1)
2151             frames_left = 1;
2152
2153         tmp_q = estimate_max_q(cpi, (cpi->total_coded_error_left / frames_left), (int)(cpi->bits_left / frames_left));
2154
2155         // Move active_worst_quality but in a damped way
2156         if (tmp_q > cpi->active_worst_quality)
2157             cpi->active_worst_quality ++;
2158         else if (tmp_q < cpi->active_worst_quality)
2159             cpi->active_worst_quality --;
2160
2161         cpi->active_worst_quality = ((cpi->active_worst_quality * 3) + tmp_q + 2) / 4;
2162     }
2163
2164     cpi->frames_to_key --;
2165     cpi->total_error_left      -= this_frame_error;
2166     cpi->total_intra_error_left -= this_frame_intra_error;
2167     cpi->total_coded_error_left -= this_frame_coded_error;
2168 }
2169
2170
2171 static BOOL test_candidate_kf(VP8_COMP *cpi,  FIRSTPASS_STATS *last_frame, FIRSTPASS_STATS *this_frame, FIRSTPASS_STATS *next_frame)
2172 {
2173     BOOL is_viable_kf = FALSE;
2174
2175     // Does the frame satisfy the primary criteria of a key frame
2176     //      If so, then examine how well it predicts subsequent frames
2177     if ((this_frame->pcnt_second_ref < 0.10) &&
2178         (next_frame->pcnt_second_ref < 0.10) &&
2179         ((this_frame->pcnt_inter < 0.05) ||
2180          (
2181              ((this_frame->pcnt_inter - this_frame->pcnt_neutral) < .25) &&
2182              ((this_frame->intra_error / DOUBLE_DIVIDE_CHECK(this_frame->coded_error)) < 2.5) &&
2183              ((fabs(last_frame->coded_error - this_frame->coded_error) / DOUBLE_DIVIDE_CHECK(this_frame->coded_error) > .40) ||
2184               (fabs(last_frame->intra_error - this_frame->intra_error) / DOUBLE_DIVIDE_CHECK(this_frame->intra_error) > .40) ||
2185               ((next_frame->intra_error / DOUBLE_DIVIDE_CHECK(next_frame->coded_error)) > 3.5)
2186              )
2187          )
2188         )
2189        )
2190     {
2191         int i;
2192         FIRSTPASS_STATS *start_pos;
2193
2194         FIRSTPASS_STATS local_next_frame;
2195
2196         double boost_score = 0.0;
2197         double old_boost_score = 0.0;
2198         double decay_accumulator = 1.0;
2199         double next_iiratio;
2200
2201         vpx_memcpy(&local_next_frame, next_frame, sizeof(*next_frame));
2202
2203         // Note the starting file position so we can reset to it
2204         start_pos = cpi->stats_in;
2205
2206         // Examine how well the key frame predicts subsequent frames
2207         for (i = 0 ; i < 16; i++)
2208         {
2209             next_iiratio = (IIKFACTOR1 * local_next_frame.intra_error / DOUBLE_DIVIDE_CHECK(local_next_frame.coded_error)) ;
2210
2211             if (next_iiratio > RMAX)
2212                 next_iiratio = RMAX;
2213
2214             // Cumulative effect of decay in prediction quality
2215             if (local_next_frame.pcnt_inter > 0.85)
2216                 decay_accumulator = decay_accumulator * local_next_frame.pcnt_inter;
2217             else
2218                 decay_accumulator = decay_accumulator * ((0.85 + local_next_frame.pcnt_inter) / 2.0);
2219
2220             //decay_accumulator = decay_accumulator * local_next_frame.pcnt_inter;
2221
2222             // Keep a running total
2223             boost_score += (decay_accumulator * next_iiratio);
2224
2225             // Test various breakout clauses
2226             if ((local_next_frame.pcnt_inter < 0.05) ||
2227                 (next_iiratio < 1.5) ||
2228                 (((local_next_frame.pcnt_inter -
2229                    local_next_frame.pcnt_neutral) < 0.20) &&
2230                  (next_iiratio < 3.0)) ||
2231                 ((boost_score - old_boost_score) < 0.5) ||
2232                 (local_next_frame.intra_error < 200)
2233                )
2234             {
2235                 break;
2236             }
2237
2238             old_boost_score = boost_score;
2239
2240             // Get the next frame details
2241             if (EOF == input_stats(cpi, &local_next_frame))
2242                 break;
2243         }
2244
2245         // If there is tolerable prediction for at least the next 3 frames then break out else discard this pottential key frame and move on
2246         if (boost_score > 5.0 && (i > 3))
2247             is_viable_kf = TRUE;
2248         else
2249         {
2250             // Reset the file position
2251             reset_fpf_position(cpi, start_pos);
2252
2253             is_viable_kf = FALSE;
2254         }
2255     }
2256
2257     return is_viable_kf;
2258 }
2259 static void find_next_key_frame(VP8_COMP *cpi, FIRSTPASS_STATS *this_frame)
2260 {
2261     int i,j;
2262     FIRSTPASS_STATS last_frame;
2263     FIRSTPASS_STATS first_frame;
2264     FIRSTPASS_STATS next_frame;
2265     FIRSTPASS_STATS *start_position;
2266
2267     double decay_accumulator = 1.0;
2268     double boost_score = 0;
2269     double old_boost_score = 0.0;
2270     double loop_decay_rate;
2271
2272     double kf_mod_err = 0.0;
2273     double kf_group_err = 0.0;
2274     double kf_group_intra_err = 0.0;
2275     double kf_group_coded_err = 0.0;
2276     double two_pass_min_rate = (double)(cpi->oxcf.target_bandwidth * cpi->oxcf.two_pass_vbrmin_section / 100);
2277     double recent_loop_decay[8] = {1.0,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0};
2278
2279     vpx_memset(&next_frame, 0, sizeof(next_frame)); // assure clean
2280
2281     vp8_clear_system_state();  //__asm emms;
2282     start_position = cpi->stats_in;
2283
2284     cpi->common.frame_type = KEY_FRAME;
2285
2286     // is this a forced key frame by interval
2287     cpi->this_key_frame_forced = cpi->next_key_frame_forced;
2288
2289     // Clear the alt ref active flag as this can never be active on a key frame
2290     cpi->source_alt_ref_active = FALSE;
2291
2292     // Kf is always a gf so clear frames till next gf counter
2293     cpi->frames_till_gf_update_due = 0;
2294
2295     cpi->frames_to_key = 1;
2296
2297     // Take a copy of the initial frame details
2298     vpx_memcpy(&first_frame, this_frame, sizeof(*this_frame));
2299
2300     cpi->kf_group_bits = 0;        // Total bits avaialable to kf group
2301     cpi->kf_group_error_left = 0;  // Group modified error score.
2302
2303     kf_mod_err = calculate_modified_err(cpi, this_frame);
2304
2305     // find the next keyframe
2306     i = 0;
2307     while (cpi->stats_in < cpi->stats_in_end)
2308     {
2309         // Accumulate kf group error
2310         kf_group_err += calculate_modified_err(cpi, this_frame);
2311
2312         // These figures keep intra and coded error counts for all frames including key frames in the group.
2313         // The effect of the key frame itself can be subtracted out using the first_frame data collected above
2314         kf_group_intra_err += this_frame->intra_error;
2315         kf_group_coded_err += this_frame->coded_error;
2316
2317         // load a the next frame's stats
2318         vpx_memcpy(&last_frame, this_frame, sizeof(*this_frame));
2319         input_stats(cpi, this_frame);
2320
2321         // Provided that we are not at the end of the file...
2322         if (cpi->oxcf.auto_key
2323             && lookup_next_frame_stats(cpi, &next_frame) != EOF)
2324         {
2325             // Normal scene cut check
2326             if (test_candidate_kf(cpi, &last_frame, this_frame, &next_frame))
2327                 break;
2328
2329             // How fast is prediction quality decaying
2330             loop_decay_rate = get_prediction_decay_rate(cpi, &next_frame);
2331
2332             // We want to know something about the recent past... rather than
2333             // as used elsewhere where we are concened with decay in prediction
2334             // quality since the last GF or KF.
2335             recent_loop_decay[i%8] = loop_decay_rate;
2336             decay_accumulator = 1.0;
2337             for (j = 0; j < 8; j++)
2338             {
2339                 decay_accumulator = decay_accumulator * recent_loop_decay[j];
2340             }
2341
2342             // Special check for transition or high motion followed by a
2343             // to a static scene.
2344             if ( detect_transition_to_still( cpi, i,
2345                                              (cpi->key_frame_frequency-i),
2346                                              loop_decay_rate,
2347                                              decay_accumulator ) )
2348             {
2349                 break;
2350             }
2351
2352
2353             // Step on to the next frame
2354             cpi->frames_to_key ++;
2355
2356             // If we don't have a real key frame within the next two
2357             // forcekeyframeevery intervals then break out of the loop.
2358             if (cpi->frames_to_key >= 2 *(int)cpi->key_frame_frequency)
2359                 break;
2360         } else
2361             cpi->frames_to_key ++;
2362
2363         i++;
2364     }
2365
2366     // If there is a max kf interval set by the user we must obey it.
2367     // We already breakout of the loop above at 2x max.
2368     // This code centers the extra kf if the actual natural
2369     // interval is between 1x and 2x
2370     if (cpi->oxcf.auto_key
2371         && cpi->frames_to_key > (int)cpi->key_frame_frequency )
2372     {
2373         FIRSTPASS_STATS *current_pos = cpi->stats_in;
2374         FIRSTPASS_STATS tmp_frame;
2375
2376         cpi->frames_to_key /= 2;
2377
2378         // Copy first frame details
2379         vpx_memcpy(&tmp_frame, &first_frame, sizeof(first_frame));
2380
2381         // Reset to the start of the group
2382         reset_fpf_position(cpi, start_position);
2383
2384         kf_group_err = 0;
2385         kf_group_intra_err = 0;
2386         kf_group_coded_err = 0;
2387
2388         // Rescan to get the correct error data for the forced kf group
2389         for( i = 0; i < cpi->frames_to_key; i++ )
2390         {
2391             // Accumulate kf group errors
2392             kf_group_err += calculate_modified_err(cpi, &tmp_frame);
2393             kf_group_intra_err += tmp_frame.intra_error;
2394             kf_group_coded_err += tmp_frame.coded_error;
2395
2396             // Load a the next frame's stats
2397             input_stats(cpi, &tmp_frame);
2398         }
2399
2400         // Reset to the start of the group
2401         reset_fpf_position(cpi, current_pos);
2402
2403         cpi->next_key_frame_forced = TRUE;
2404     }
2405     else
2406         cpi->next_key_frame_forced = FALSE;
2407
2408     // Special case for the last frame of the file
2409     if (cpi->stats_in >= cpi->stats_in_end)
2410     {
2411         // Accumulate kf group error
2412         kf_group_err += calculate_modified_err(cpi, this_frame);
2413
2414         // These figures keep intra and coded error counts for all frames including key frames in the group.
2415         // The effect of the key frame itself can be subtracted out using the first_frame data collected above
2416         kf_group_intra_err += this_frame->intra_error;
2417         kf_group_coded_err += this_frame->coded_error;
2418     }
2419
2420     // Calculate the number of bits that should be assigned to the kf group.
2421     if ((cpi->bits_left > 0) && (cpi->modified_error_left > 0.0))
2422     {
2423         // Max for a single normal frame (not key frame)
2424         int max_bits = frame_max_bits(cpi);
2425
2426         // Maximum bits for the kf group
2427         long long max_grp_bits;
2428
2429         // Default allocation based on bits left and relative
2430         // complexity of the section
2431         cpi->kf_group_bits = (long long)( cpi->bits_left *
2432                                           ( kf_group_err /
2433                                             cpi->modified_error_left ));
2434
2435         // Clip based on maximum per frame rate defined by the user.
2436         max_grp_bits = (long long)max_bits * (long long)cpi->frames_to_key;
2437         if (cpi->kf_group_bits > max_grp_bits)
2438             cpi->kf_group_bits = max_grp_bits;
2439
2440         // Additional special case for CBR if buffer is getting full.
2441         if (cpi->oxcf.end_usage == USAGE_STREAM_FROM_SERVER)
2442         {
2443             int opt_buffer_lvl = cpi->oxcf.optimal_buffer_level;
2444             int buffer_lvl = cpi->buffer_level;
2445
2446             // If the buffer is near or above the optimal and this kf group is
2447             // not being allocated much then increase the allocation a bit.
2448             if (buffer_lvl >= opt_buffer_lvl)
2449             {
2450                 int high_water_mark = (opt_buffer_lvl +
2451                                        cpi->oxcf.maximum_buffer_size) >> 1;
2452
2453                 long long av_group_bits;
2454
2455                 // Av bits per frame * number of frames
2456                 av_group_bits = (long long)cpi->av_per_frame_bandwidth *
2457                                 (long long)cpi->frames_to_key;
2458
2459                 // We are at or above the maximum.
2460                 if (cpi->buffer_level >= high_water_mark)
2461                 {
2462                     long long min_group_bits;
2463
2464                     min_group_bits = av_group_bits +
2465                                      (long long)(buffer_lvl -
2466                                                  high_water_mark);
2467
2468                     if (cpi->kf_group_bits < min_group_bits)
2469                         cpi->kf_group_bits = min_group_bits;
2470                 }
2471                 // We are above optimal but below the maximum
2472                 else if (cpi->kf_group_bits < av_group_bits)
2473                 {
2474                     long long bits_below_av = av_group_bits -
2475                                               cpi->kf_group_bits;
2476
2477                     cpi->kf_group_bits +=
2478                        (long long)((double)bits_below_av *
2479                                    (double)(buffer_lvl - opt_buffer_lvl) /
2480                                    (double)(high_water_mark - opt_buffer_lvl));
2481                 }
2482             }
2483         }
2484     }
2485     else
2486         cpi->kf_group_bits = 0;
2487
2488     // Reset the first pass file position
2489     reset_fpf_position(cpi, start_position);
2490
2491     // determine how big to make this keyframe based on how well the subsequent frames use inter blocks
2492     decay_accumulator = 1.0;
2493     boost_score = 0.0;
2494     loop_decay_rate = 1.00;       // Starting decay rate
2495
2496     for (i = 0 ; i < cpi->frames_to_key ; i++)
2497     {
2498         double r;
2499         double motion_decay;
2500         double motion_pct;
2501
2502         if (EOF == input_stats(cpi, &next_frame))
2503             break;
2504
2505         if (next_frame.intra_error > cpi->kf_intra_err_min)
2506             r = (IIKFACTOR2 * next_frame.intra_error /
2507                      DOUBLE_DIVIDE_CHECK(next_frame.coded_error));
2508         else
2509             r = (IIKFACTOR2 * cpi->kf_intra_err_min /
2510                      DOUBLE_DIVIDE_CHECK(next_frame.coded_error));
2511
2512         if (r > RMAX)
2513             r = RMAX;
2514
2515         // How fast is prediction quality decaying
2516         loop_decay_rate = get_prediction_decay_rate(cpi, &next_frame);
2517
2518         decay_accumulator = decay_accumulator * loop_decay_rate;
2519         decay_accumulator = decay_accumulator < 0.1 ? 0.1 : decay_accumulator;
2520
2521         boost_score += (decay_accumulator * r);
2522
2523         if ((i > MIN_GF_INTERVAL) &&
2524             ((boost_score - old_boost_score) < 1.0))
2525         {
2526             break;
2527         }
2528
2529         old_boost_score = boost_score;
2530     }
2531
2532     if (1)
2533     {
2534         FIRSTPASS_STATS sectionstats;
2535         double Ratio;
2536
2537         zero_stats(&sectionstats);
2538         reset_fpf_position(cpi, start_position);
2539
2540         for (i = 0 ; i < cpi->frames_to_key ; i++)
2541         {
2542             input_stats(cpi, &next_frame);
2543             accumulate_stats(&sectionstats, &next_frame);
2544         }
2545
2546         avg_stats(&sectionstats);
2547
2548          cpi->section_intra_rating = sectionstats.intra_error / DOUBLE_DIVIDE_CHECK(sectionstats.coded_error);
2549
2550         Ratio = sectionstats.intra_error / DOUBLE_DIVIDE_CHECK(sectionstats.coded_error);
2551         // if( (Ratio > 11) ) //&& (sectionstats.pcnt_second_ref < .20) )
2552         //{
2553         cpi->section_max_qfactor = 1.0 - ((Ratio - 10.0) * 0.025);
2554
2555         if (cpi->section_max_qfactor < 0.80)
2556             cpi->section_max_qfactor = 0.80;
2557
2558         //}
2559         //else
2560         //    cpi->section_max_qfactor = 1.0;
2561     }
2562
2563     // When using CBR apply additional buffer fullness related upper limits
2564     if (cpi->oxcf.end_usage == USAGE_STREAM_FROM_SERVER)
2565     {
2566         double max_boost;
2567
2568         if (cpi->drop_frames_allowed)
2569         {
2570             int df_buffer_level = cpi->oxcf.drop_frames_water_mark * (cpi->oxcf.optimal_buffer_level / 100);
2571
2572             if (cpi->buffer_level > df_buffer_level)
2573                 max_boost = ((double)((cpi->buffer_level - df_buffer_level) * 2 / 3) * 16.0) / DOUBLE_DIVIDE_CHECK((double)cpi->av_per_frame_bandwidth);
2574             else
2575                 max_boost = 0.0;
2576         }
2577         else if (cpi->buffer_level > 0)
2578         {
2579             max_boost = ((double)(cpi->buffer_level * 2 / 3) * 16.0) / DOUBLE_DIVIDE_CHECK((double)cpi->av_per_frame_bandwidth);
2580         }
2581         else
2582         {
2583             max_boost = 0.0;
2584         }
2585
2586         if (boost_score > max_boost)
2587             boost_score = max_boost;
2588     }
2589
2590     // Reset the first pass file position
2591     reset_fpf_position(cpi, start_position);
2592
2593     // Work out how many bits to allocate for the key frame itself
2594     if (1)
2595     {
2596         int kf_boost = boost_score;
2597         int allocation_chunks;
2598         int Counter = cpi->frames_to_key;
2599         int alt_kf_bits;
2600         YV12_BUFFER_CONFIG *lst_yv12 = &cpi->common.yv12_fb[cpi->common.lst_fb_idx];
2601         // Min boost based on kf interval
2602 #if 0
2603
2604         while ((kf_boost < 48) && (Counter > 0))
2605         {
2606             Counter -= 2;
2607             kf_boost ++;
2608         }
2609
2610 #endif
2611
2612         if (kf_boost < 48)
2613         {
2614             kf_boost += ((Counter + 1) >> 1);
2615
2616             if (kf_boost > 48) kf_boost = 48;
2617         }
2618
2619         // bigger frame sizes need larger kf boosts, smaller frames smaller boosts...
2620         if ((lst_yv12->y_width * lst_yv12->y_height) > (320 * 240))
2621             kf_boost += 2 * (lst_yv12->y_width * lst_yv12->y_height) / (320 * 240);
2622         else if ((lst_yv12->y_width * lst_yv12->y_height) < (320 * 240))
2623             kf_boost -= 4 * (320 * 240) / (lst_yv12->y_width * lst_yv12->y_height);
2624
2625         kf_boost = (int)((double)kf_boost * 100.0) >> 4;                          // Scale 16 to 100
2626
2627         // Adjustment to boost based on recent average q
2628         //kf_boost = kf_boost * vp8_kf_boost_qadjustment[cpi->ni_av_qi] / 100;
2629
2630         if (kf_boost < 250)                                                      // Min KF boost
2631             kf_boost = 250;
2632
2633         // We do three calculations for kf size.
2634         // The first is based on the error score for the whole kf group.
2635         // The second (optionaly) on the key frames own error if this is smaller than the average for the group.
2636         // The final one insures that the frame receives at least the allocation it would have received based on its own error score vs the error score remaining
2637
2638         allocation_chunks = ((cpi->frames_to_key - 1) * 100) + kf_boost;           // cpi->frames_to_key-1 because key frame itself is taken care of by kf_boost
2639
2640         // Normalize Altboost and allocations chunck down to prevent overflow
2641         while (kf_boost > 1000)
2642         {
2643             kf_boost /= 2;
2644             allocation_chunks /= 2;
2645         }
2646
2647         cpi->kf_group_bits = (cpi->kf_group_bits < 0) ? 0 : cpi->kf_group_bits;
2648
2649         // Calculate the number of bits to be spent on the key frame
2650         cpi->kf_bits  = (int)((double)kf_boost * ((double)cpi->kf_group_bits / (double)allocation_chunks));
2651
2652         // Apply an additional limit for CBR
2653         if (cpi->oxcf.end_usage == USAGE_STREAM_FROM_SERVER)
2654         {
2655             if (cpi->kf_bits > ((3 * cpi->buffer_level) >> 2))
2656                 cpi->kf_bits = (3 * cpi->buffer_level) >> 2;
2657         }
2658
2659         // If the key frame is actually easier than the average for the
2660         // kf group (which does sometimes happen... eg a blank intro frame)
2661         // Then use an alternate calculation based on the kf error score
2662         // which should give a smaller key frame.
2663         if (kf_mod_err < kf_group_err / cpi->frames_to_key)
2664         {
2665             double  alt_kf_grp_bits =
2666                         ((double)cpi->bits_left *
2667                          (kf_mod_err * (double)cpi->frames_to_key) /
2668                          DOUBLE_DIVIDE_CHECK(cpi->modified_error_left));
2669
2670             alt_kf_bits = (int)((double)kf_boost *
2671                                 (alt_kf_grp_bits / (double)allocation_chunks));
2672
2673             if (cpi->kf_bits > alt_kf_bits)
2674             {
2675                 cpi->kf_bits = alt_kf_bits;
2676             }
2677         }
2678         // Else if it is much harder than other frames in the group make sure
2679         // it at least receives an allocation in keeping with its relative
2680         // error score
2681         else
2682         {
2683             alt_kf_bits =
2684                 (int)((double)cpi->bits_left *
2685                       (kf_mod_err /
2686                        DOUBLE_DIVIDE_CHECK(cpi->modified_error_left)));
2687
2688             if (alt_kf_bits > cpi->kf_bits)
2689             {
2690                 cpi->kf_bits = alt_kf_bits;
2691             }
2692         }
2693
2694         cpi->kf_group_bits -= cpi->kf_bits;
2695         cpi->kf_bits += cpi->min_frame_bandwidth;                                          // Add in the minimum frame allowance
2696
2697         cpi->per_frame_bandwidth = cpi->kf_bits;                                           // Peer frame bit target for this frame
2698         cpi->target_bandwidth = cpi->kf_bits * cpi->output_frame_rate;                      // Convert to a per second bitrate
2699     }
2700
2701     // Note the total error score of the kf group minus the key frame itself
2702     cpi->kf_group_error_left = (int)(kf_group_err - kf_mod_err);
2703
2704     // Adjust the count of total modified error left.
2705     // The count of bits left is adjusted elsewhere based on real coded frame sizes
2706     cpi->modified_error_left -= kf_group_err;
2707
2708     if (cpi->oxcf.allow_spatial_resampling)
2709     {
2710         int resample_trigger = FALSE;
2711         int last_kf_resampled = FALSE;
2712         int kf_q;
2713         int scale_val = 0;
2714         int hr, hs, vr, vs;
2715         int new_width = cpi->oxcf.Width;
2716         int new_height = cpi->oxcf.Height;
2717
2718         int projected_buffer_level = cpi->buffer_level;
2719         int tmp_q;
2720
2721         double projected_bits_perframe;
2722         double group_iiratio = (kf_group_intra_err - first_frame.intra_error) / (kf_group_coded_err - first_frame.coded_error);
2723         double err_per_frame = kf_group_err / cpi->frames_to_key;
2724         double bits_per_frame;
2725         double av_bits_per_frame;
2726         double effective_size_ratio;
2727
2728         if ((cpi->common.Width != cpi->oxcf.Width) || (cpi->common.Height != cpi->oxcf.Height))
2729             last_kf_resampled = TRUE;
2730
2731         // Set back to unscaled by defaults
2732         cpi->common.horiz_scale = NORMAL;
2733         cpi->common.vert_scale = NORMAL;
2734
2735         // Calculate Average bits per frame.
2736         //av_bits_per_frame = cpi->bits_left/(double)(cpi->total_stats->count - cpi->common.current_video_frame);
2737         av_bits_per_frame = cpi->oxcf.target_bandwidth / DOUBLE_DIVIDE_CHECK((double)cpi->oxcf.frame_rate);
2738         //if ( av_bits_per_frame < 0.0 )
2739         //  av_bits_per_frame = 0.0
2740
2741         // CBR... Use the clip average as the target for deciding resample
2742         if (cpi->oxcf.end_usage == USAGE_STREAM_FROM_SERVER)
2743         {
2744             bits_per_frame = av_bits_per_frame;
2745         }
2746
2747         // In VBR we want to avoid downsampling in easy section unless we are under extreme pressure
2748         // So use the larger of target bitrate for this sectoion or average bitrate for sequence
2749         else
2750         {
2751             bits_per_frame = cpi->kf_group_bits / cpi->frames_to_key;     // This accounts for how hard the section is...
2752
2753             if (bits_per_frame < av_bits_per_frame)                      // Dont turn to resampling in easy sections just because they have been assigned a small number of bits
2754                 bits_per_frame = av_bits_per_frame;
2755         }
2756
2757         // bits_per_frame should comply with our minimum
2758         if (bits_per_frame < (cpi->oxcf.target_bandwidth * cpi->oxcf.two_pass_vbrmin_section / 100))
2759             bits_per_frame = (cpi->oxcf.target_bandwidth * cpi->oxcf.two_pass_vbrmin_section / 100);
2760
2761         // Work out if spatial resampling is necessary
2762         kf_q = estimate_kf_group_q(cpi, err_per_frame, bits_per_frame, group_iiratio);
2763
2764         // If we project a required Q higher than the maximum allowed Q then make a guess at the actual size of frames in this section
2765         projected_bits_perframe = bits_per_frame;
2766         tmp_q = kf_q;
2767
2768         while (tmp_q > cpi->worst_quality)
2769         {
2770             projected_bits_perframe *= 1.04;
2771             tmp_q--;
2772         }
2773
2774         // Guess at buffer level at the end of the section
2775         projected_buffer_level = cpi->buffer_level - (int)((projected_bits_perframe - av_bits_per_frame) * cpi->frames_to_key);
2776
2777         if (0)
2778         {
2779             FILE *f = fopen("Subsamle.stt", "a");
2780             fprintf(f, " %8d %8d %8d %8d %12.0f %8d %8d %8d\n",  cpi->common.current_video_frame, kf_q, cpi->common.horiz_scale, cpi->common.vert_scale,  kf_group_err / cpi->frames_to_key, (int)(cpi->kf_group_bits / cpi->frames_to_key), new_height, new_width);
2781             fclose(f);
2782         }
2783
2784         // The trigger for spatial resampling depends on the various parameters such as whether we are streaming (CBR) or VBR.
2785         if (cpi->oxcf.end_usage == USAGE_STREAM_FROM_SERVER)
2786         {
2787             // Trigger resample if we are projected to fall below down sample level or
2788             // resampled last time and are projected to remain below the up sample level
2789             if ((projected_buffer_level < (cpi->oxcf.resample_down_water_mark * cpi->oxcf.optimal_buffer_level / 100)) ||
2790                 (last_kf_resampled && (projected_buffer_level < (cpi->oxcf.resample_up_water_mark * cpi->oxcf.optimal_buffer_level / 100))))
2791                 //( ((cpi->buffer_level < (cpi->oxcf.resample_down_water_mark * cpi->oxcf.optimal_buffer_level / 100))) &&
2792                 //  ((projected_buffer_level < (cpi->oxcf.resample_up_water_mark * cpi->oxcf.optimal_buffer_level / 100))) ))
2793                 resample_trigger = TRUE;
2794             else
2795                 resample_trigger = FALSE;
2796         }
2797         else
2798         {
2799             long long clip_bits = (long long)(cpi->total_stats->count * cpi->oxcf.target_bandwidth / DOUBLE_DIVIDE_CHECK((double)cpi->oxcf.frame_rate));
2800             long long over_spend = cpi->oxcf.starting_buffer_level - cpi->buffer_level;
2801             long long over_spend2 = cpi->oxcf.starting_buffer_level - projected_buffer_level;
2802
2803             if ((last_kf_resampled && (kf_q > cpi->worst_quality)) ||                                               // If triggered last time the threshold for triggering again is reduced
2804                 ((kf_q > cpi->worst_quality) &&                                                                  // Projected Q higher than allowed and ...
2805                  (over_spend > clip_bits / 20)))                                                               // ... Overspend > 5% of total bits
2806                 resample_trigger = TRUE;
2807             else
2808                 resample_trigger = FALSE;
2809
2810         }
2811
2812         if (resample_trigger)
2813         {
2814             while ((kf_q >= cpi->worst_quality) && (scale_val < 6))
2815             {
2816                 scale_val ++;
2817
2818                 cpi->common.vert_scale   = vscale_lookup[scale_val];
2819                 cpi->common.horiz_scale  = hscale_lookup[scale_val];
2820
2821                 Scale2Ratio(cpi->common.horiz_scale, &hr, &hs);
2822                 Scale2Ratio(cpi->common.vert_scale, &vr, &vs);
2823
2824                 new_width = ((hs - 1) + (cpi->oxcf.Width * hr)) / hs;
2825                 new_height = ((vs - 1) + (cpi->oxcf.Height * vr)) / vs;
2826
2827                 // Reducing the area to 1/4 does not reduce the complexity (err_per_frame) to 1/4...
2828                 // effective_sizeratio attempts to provide a crude correction for this
2829                 effective_size_ratio = (double)(new_width * new_height) / (double)(cpi->oxcf.Width * cpi->oxcf.Height);
2830                 effective_size_ratio = (1.0 + (3.0 * effective_size_ratio)) / 4.0;
2831
2832                 // Now try again and see what Q we get with the smaller image size
2833                 kf_q = estimate_kf_group_q(cpi, err_per_frame * effective_size_ratio, bits_per_frame, group_iiratio);
2834
2835                 if (0)
2836                 {
2837                     FILE *f = fopen("Subsamle.stt", "a");
2838                     fprintf(f, "******** %8d %8d %8d %12.0f %8d %8d %8d\n",  kf_q, cpi->common.horiz_scale, cpi->common.vert_scale,  kf_group_err / cpi->frames_to_key, (int)(cpi->kf_group_bits / cpi->frames_to_key), new_height, new_width);
2839                     fclose(f);
2840                 }
2841             }
2842         }
2843
2844         if ((cpi->common.Width != new_width) || (cpi->common.Height != new_height))
2845         {
2846             cpi->common.Width = new_width;
2847             cpi->common.Height = new_height;
2848             vp8_alloc_compressor_data(cpi);
2849         }
2850     }
2851 }