Upstream version 9.38.198.0
[platform/framework/web/crosswalk.git] / src / third_party / libvpx / source / libvpx / vp9 / encoder / vp9_bitstream.c
index b4d4ef5..841b465 100644 (file)
 
 #include "vpx/vpx_encoder.h"
 #include "vpx_mem/vpx_mem.h"
+#include "vpx_ports/mem_ops.h"
 
+#include "vp9/common/vp9_entropy.h"
 #include "vp9/common/vp9_entropymode.h"
 #include "vp9/common/vp9_entropymv.h"
-#include "vp9/common/vp9_tile_common.h"
-#include "vp9/common/vp9_seg_common.h"
-#include "vp9/common/vp9_pred_common.h"
-#include "vp9/common/vp9_entropy.h"
 #include "vp9/common/vp9_mvref_common.h"
+#include "vp9/common/vp9_pred_common.h"
+#include "vp9/common/vp9_seg_common.h"
 #include "vp9/common/vp9_systemdependent.h"
-#include "vp9/common/vp9_pragmas.h"
+#include "vp9/common/vp9_tile_common.h"
 
-#include "vp9/encoder/vp9_mcomp.h"
-#include "vp9/encoder/vp9_encodemv.h"
+#include "vp9/encoder/vp9_cost.h"
 #include "vp9/encoder/vp9_bitstream.h"
+#include "vp9/encoder/vp9_encodemv.h"
+#include "vp9/encoder/vp9_mcomp.h"
 #include "vp9/encoder/vp9_segmentation.h"
 #include "vp9/encoder/vp9_subexp.h"
 #include "vp9/encoder/vp9_tokenize.h"
 #include "vp9/encoder/vp9_write_bit_buffer.h"
 
-
-#if defined(SECTIONBITS_OUTPUT)
-unsigned __int64 Sectionbits[500];
-#endif
-
-#ifdef ENTROPY_STATS
-int intra_mode_stats[INTRA_MODES]
-                    [INTRA_MODES]
-                    [INTRA_MODES];
-vp9_coeff_stats tree_update_hist[TX_SIZES][PLANE_TYPES];
-
-extern unsigned int active_section;
-#endif
-
 static struct vp9_token intra_mode_encodings[INTRA_MODES];
 static struct vp9_token switchable_interp_encodings[SWITCHABLE_FILTERS];
 static struct vp9_token partition_encodings[PARTITION_TYPES];
@@ -59,27 +46,20 @@ void vp9_entropy_mode_init() {
   vp9_tokens_from_tree(inter_mode_encodings, vp9_inter_mode_tree);
 }
 
-static void write_intra_mode(vp9_writer *w, MB_PREDICTION_MODE mode,
+static void write_intra_mode(vp9_writer *w, PREDICTION_MODE mode,
                              const vp9_prob *probs) {
   vp9_write_token(w, vp9_intra_mode_tree, probs, &intra_mode_encodings[mode]);
 }
 
-static void write_inter_mode(vp9_writer *w, MB_PREDICTION_MODE mode,
+static void write_inter_mode(vp9_writer *w, PREDICTION_MODE mode,
                              const vp9_prob *probs) {
   assert(is_inter_mode(mode));
   vp9_write_token(w, vp9_inter_mode_tree, probs,
                   &inter_mode_encodings[INTER_OFFSET(mode)]);
 }
 
-static INLINE void write_be32(uint8_t *p, int value) {
-  p[0] = value >> 24;
-  p[1] = value >> 16;
-  p[2] = value >> 8;
-  p[3] = value;
-}
-
-void vp9_encode_unsigned_max(struct vp9_write_bit_buffer *wb,
-                             int data, int max) {
+static void encode_unsigned_max(struct vp9_write_bit_buffer *wb,
+                                int data, int max) {
   vp9_wb_write_literal(wb, data, get_unsigned_bits(max));
 }
 
@@ -98,7 +78,7 @@ static void prob_diff_update(const vp9_tree_index *tree,
     vp9_cond_prob_diff_update(w, &probs[i], branch_ct[i]);
 }
 
-static void write_selected_tx_size(const VP9_COMP *cpi, MODE_INFO *m,
+static void write_selected_tx_size(const VP9_COMP *cpi,
                                    TX_SIZE tx_size, BLOCK_SIZE bsize,
                                    vp9_writer *w) {
   const TX_SIZE max_tx_size = max_txsize_lookup[bsize];
@@ -113,43 +93,35 @@ static void write_selected_tx_size(const VP9_COMP *cpi, MODE_INFO *m,
   }
 }
 
-static int write_skip_coeff(const VP9_COMP *cpi, int segment_id, MODE_INFO *m,
-                            vp9_writer *w) {
+static int write_skip(const VP9_COMP *cpi, int segment_id, const MODE_INFO *mi,
+                      vp9_writer *w) {
   const MACROBLOCKD *const xd = &cpi->mb.e_mbd;
   if (vp9_segfeature_active(&cpi->common.seg, segment_id, SEG_LVL_SKIP)) {
     return 1;
   } else {
-    const int skip = m->mbmi.skip_coeff;
+    const int skip = mi->mbmi.skip;
     vp9_write(w, skip, vp9_get_skip_prob(&cpi->common, xd));
     return skip;
   }
 }
 
-void vp9_update_skip_probs(VP9_COMP *cpi, vp9_writer *w) {
-  VP9_COMMON *cm = &cpi->common;
+static void update_skip_probs(VP9_COMMON *cm, vp9_writer *w) {
   int k;
 
-  for (k = 0; k < MBSKIP_CONTEXTS; ++k)
-    vp9_cond_prob_diff_update(w, &cm->fc.mbskip_probs[k], cm->counts.mbskip[k]);
+  for (k = 0; k < SKIP_CONTEXTS; ++k)
+    vp9_cond_prob_diff_update(w, &cm->fc.skip_probs[k], cm->counts.skip[k]);
 }
 
-static void update_switchable_interp_probs(VP9_COMP *cpi, vp9_writer *w) {
-  VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
+static void update_switchable_interp_probs(VP9_COMMON *cm, vp9_writer *w) {
   int j;
   for (j = 0; j < SWITCHABLE_FILTER_CONTEXTS; ++j)
     prob_diff_update(vp9_switchable_interp_tree,
                      cm->fc.switchable_interp_prob[j],
                      cm->counts.switchable_interp[j], SWITCHABLE_FILTERS, w);
-
-#ifdef MODE_STATS
-  if (!cpi->dummy_packing)
-    update_switchable_interp_stats(cm);
-#endif
 }
 
-static void pack_mb_tokens(vp9_writer* const w,
-                           TOKENEXTRA **tp,
-                           const TOKENEXTRA *const stop) {
+static void pack_mb_tokens(vp9_writer *w,
+                           TOKENEXTRA **tp, const TOKENEXTRA *stop) {
   TOKENEXTRA *p = *tp;
 
   while (p < stop && p->token != EOSB_TOKEN) {
@@ -216,214 +188,183 @@ static void write_segment_id(vp9_writer *w, const struct segmentation *seg,
 }
 
 // This function encodes the reference frame
-static void encode_ref_frame(VP9_COMP *cpi, vp9_writer *bc) {
-  VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
-  MACROBLOCK *const x = &cpi->mb;
-  MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
-  MB_MODE_INFO *mi = &xd->mi_8x8[0]->mbmi;
-  const int segment_id = mi->segment_id;
-  int seg_ref_active = vp9_segfeature_active(&cm->seg, segment_id,
-                                             SEG_LVL_REF_FRAME);
+static void write_ref_frames(const VP9_COMP *cpi, vp9_writer *w) {
+  const VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
+  const MACROBLOCKD *const xd = &cpi->mb.e_mbd;
+  const MB_MODE_INFO *const mbmi = &xd->mi[0]->mbmi;
+  const int is_compound = has_second_ref(mbmi);
+  const int segment_id = mbmi->segment_id;
+
   // If segment level coding of this signal is disabled...
   // or the segment allows multiple reference frame options
-  if (!seg_ref_active) {
+  if (vp9_segfeature_active(&cm->seg, segment_id, SEG_LVL_REF_FRAME)) {
+    assert(!is_compound);
+    assert(mbmi->ref_frame[0] ==
+               vp9_get_segdata(&cm->seg, segment_id, SEG_LVL_REF_FRAME));
+  } else {
     // does the feature use compound prediction or not
     // (if not specified at the frame/segment level)
     if (cm->reference_mode == REFERENCE_MODE_SELECT) {
-      vp9_write(bc, mi->ref_frame[1] > INTRA_FRAME,
-                vp9_get_reference_mode_prob(cm, xd));
+      vp9_write(w, is_compound, vp9_get_reference_mode_prob(cm, xd));
     } else {
-      assert((mi->ref_frame[1] <= INTRA_FRAME) ==
-             (cm->reference_mode == SINGLE_REFERENCE));
+      assert(!is_compound == (cm->reference_mode == SINGLE_REFERENCE));
     }
 
-    if (mi->ref_frame[1] > INTRA_FRAME) {
-      vp9_write(bc, mi->ref_frame[0] == GOLDEN_FRAME,
+    if (is_compound) {
+      vp9_write(w, mbmi->ref_frame[0] == GOLDEN_FRAME,
                 vp9_get_pred_prob_comp_ref_p(cm, xd));
     } else {
-      vp9_write(bc, mi->ref_frame[0] != LAST_FRAME,
-                vp9_get_pred_prob_single_ref_p1(cm, xd));
-      if (mi->ref_frame[0] != LAST_FRAME)
-        vp9_write(bc, mi->ref_frame[0] != GOLDEN_FRAME,
-                  vp9_get_pred_prob_single_ref_p2(cm, xd));
+      const int bit0 = mbmi->ref_frame[0] != LAST_FRAME;
+      vp9_write(w, bit0, vp9_get_pred_prob_single_ref_p1(cm, xd));
+      if (bit0) {
+        const int bit1 = mbmi->ref_frame[0] != GOLDEN_FRAME;
+        vp9_write(w, bit1, vp9_get_pred_prob_single_ref_p2(cm, xd));
+      }
     }
-  } else {
-    assert(mi->ref_frame[1] <= INTRA_FRAME);
-    assert(vp9_get_segdata(&cm->seg, segment_id, SEG_LVL_REF_FRAME) ==
-           mi->ref_frame[0]);
   }
-
-  // If using the prediction model we have nothing further to do because
-  // the reference frame is fully coded by the segment.
 }
 
-static void pack_inter_mode_mvs(VP9_COMP *cpi, MODE_INFO *m, vp9_writer *bc) {
+static void pack_inter_mode_mvs(VP9_COMP *cpi, const MODE_INFO *mi,
+                                vp9_writer *w) {
   VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
   const nmv_context *nmvc = &cm->fc.nmvc;
-  MACROBLOCK *const x = &cpi->mb;
-  MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
-  struct segmentation *seg = &cm->seg;
-  MB_MODE_INFO *const mi = &m->mbmi;
-  const MV_REFERENCE_FRAME rf = mi->ref_frame[0];
-  const MB_PREDICTION_MODE mode = mi->mode;
-  const int segment_id = mi->segment_id;
-  int skip_coeff;
-  const BLOCK_SIZE bsize = mi->sb_type;
+  const MACROBLOCK *const x = &cpi->mb;
+  const MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
+  const struct segmentation *const seg = &cm->seg;
+  const MB_MODE_INFO *const mbmi = &mi->mbmi;
+  const PREDICTION_MODE mode = mbmi->mode;
+  const int segment_id = mbmi->segment_id;
+  const BLOCK_SIZE bsize = mbmi->sb_type;
   const int allow_hp = cm->allow_high_precision_mv;
-
-#ifdef ENTROPY_STATS
-  active_section = 9;
-#endif
+  const int is_inter = is_inter_block(mbmi);
+  const int is_compound = has_second_ref(mbmi);
+  int skip, ref;
 
   if (seg->update_map) {
     if (seg->temporal_update) {
-      const int pred_flag = mi->seg_id_predicted;
+      const int pred_flag = mbmi->seg_id_predicted;
       vp9_prob pred_prob = vp9_get_pred_prob_seg_id(seg, xd);
-      vp9_write(bc, pred_flag, pred_prob);
+      vp9_write(w, pred_flag, pred_prob);
       if (!pred_flag)
-        write_segment_id(bc, seg, segment_id);
+        write_segment_id(w, seg, segment_id);
     } else {
-      write_segment_id(bc, seg, segment_id);
+      write_segment_id(w, seg, segment_id);
     }
   }
 
-  skip_coeff = write_skip_coeff(cpi, segment_id, m, bc);
+  skip = write_skip(cpi, segment_id, mi, w);
 
   if (!vp9_segfeature_active(seg, segment_id, SEG_LVL_REF_FRAME))
-    vp9_write(bc, rf != INTRA_FRAME, vp9_get_intra_inter_prob(cm, xd));
+    vp9_write(w, is_inter, vp9_get_intra_inter_prob(cm, xd));
 
   if (bsize >= BLOCK_8X8 && cm->tx_mode == TX_MODE_SELECT &&
-      !(rf != INTRA_FRAME &&
-        (skip_coeff || vp9_segfeature_active(seg, segment_id, SEG_LVL_SKIP)))) {
-    write_selected_tx_size(cpi, m, mi->tx_size, bsize, bc);
+      !(is_inter &&
+        (skip || vp9_segfeature_active(seg, segment_id, SEG_LVL_SKIP)))) {
+    write_selected_tx_size(cpi, mbmi->tx_size, bsize, w);
   }
 
-  if (rf == INTRA_FRAME) {
-#ifdef ENTROPY_STATS
-    active_section = 6;
-#endif
-
+  if (!is_inter) {
     if (bsize >= BLOCK_8X8) {
-      write_intra_mode(bc, mode, cm->fc.y_mode_prob[size_group_lookup[bsize]]);
+      write_intra_mode(w, mode, cm->fc.y_mode_prob[size_group_lookup[bsize]]);
     } else {
       int idx, idy;
-      const int num_4x4_blocks_wide = num_4x4_blocks_wide_lookup[bsize];
-      const int num_4x4_blocks_high = num_4x4_blocks_high_lookup[bsize];
-      for (idy = 0; idy < 2; idy += num_4x4_blocks_high) {
-        for (idx = 0; idx < 2; idx += num_4x4_blocks_wide) {
-          const MB_PREDICTION_MODE bm = m->bmi[idy * 2 + idx].as_mode;
-          write_intra_mode(bc, bm, cm->fc.y_mode_prob[0]);
+      const int num_4x4_w = num_4x4_blocks_wide_lookup[bsize];
+      const int num_4x4_h = num_4x4_blocks_high_lookup[bsize];
+      for (idy = 0; idy < 2; idy += num_4x4_h) {
+        for (idx = 0; idx < 2; idx += num_4x4_w) {
+          const PREDICTION_MODE b_mode = mi->bmi[idy * 2 + idx].as_mode;
+          write_intra_mode(w, b_mode, cm->fc.y_mode_prob[0]);
         }
       }
     }
-    write_intra_mode(bc, mi->uv_mode, cm->fc.uv_mode_prob[mode]);
+    write_intra_mode(w, mbmi->uv_mode, cm->fc.uv_mode_prob[mode]);
   } else {
-    vp9_prob *mv_ref_p;
-    encode_ref_frame(cpi, bc);
-    mv_ref_p = cpi->common.fc.inter_mode_probs[mi->mode_context[rf]];
-
-#ifdef ENTROPY_STATS
-    active_section = 3;
-#endif
+    const int mode_ctx = mbmi->mode_context[mbmi->ref_frame[0]];
+    const vp9_prob *const inter_probs = cm->fc.inter_mode_probs[mode_ctx];
+    write_ref_frames(cpi, w);
 
     // If segment skip is not enabled code the mode.
     if (!vp9_segfeature_active(seg, segment_id, SEG_LVL_SKIP)) {
       if (bsize >= BLOCK_8X8) {
-        write_inter_mode(bc, mode, mv_ref_p);
-        ++cm->counts.inter_mode[mi->mode_context[rf]][INTER_OFFSET(mode)];
+        write_inter_mode(w, mode, inter_probs);
+        ++cm->counts.inter_mode[mode_ctx][INTER_OFFSET(mode)];
       }
     }
 
-    if (cm->mcomp_filter_type == SWITCHABLE) {
+    if (cm->interp_filter == SWITCHABLE) {
       const int ctx = vp9_get_pred_context_switchable_interp(xd);
-      vp9_write_token(bc, vp9_switchable_interp_tree,
+      vp9_write_token(w, vp9_switchable_interp_tree,
                       cm->fc.switchable_interp_prob[ctx],
-                      &switchable_interp_encodings[mi->interp_filter]);
+                      &switchable_interp_encodings[mbmi->interp_filter]);
     } else {
-      assert(mi->interp_filter == cm->mcomp_filter_type);
+      assert(mbmi->interp_filter == cm->interp_filter);
     }
 
     if (bsize < BLOCK_8X8) {
-      const int num_4x4_blocks_wide = num_4x4_blocks_wide_lookup[bsize];
-      const int num_4x4_blocks_high = num_4x4_blocks_high_lookup[bsize];
+      const int num_4x4_w = num_4x4_blocks_wide_lookup[bsize];
+      const int num_4x4_h = num_4x4_blocks_high_lookup[bsize];
       int idx, idy;
-      for (idy = 0; idy < 2; idy += num_4x4_blocks_high) {
-        for (idx = 0; idx < 2; idx += num_4x4_blocks_wide) {
+      for (idy = 0; idy < 2; idy += num_4x4_h) {
+        for (idx = 0; idx < 2; idx += num_4x4_w) {
           const int j = idy * 2 + idx;
-          const MB_PREDICTION_MODE blockmode = m->bmi[j].as_mode;
-          write_inter_mode(bc, blockmode, mv_ref_p);
-          ++cm->counts.inter_mode[mi->mode_context[rf]]
-                                 [INTER_OFFSET(blockmode)];
-
-          if (blockmode == NEWMV) {
-#ifdef ENTROPY_STATS
-            active_section = 11;
-#endif
-            vp9_encode_mv(cpi, bc, &m->bmi[j].as_mv[0].as_mv,
-                          &mi->best_mv[0].as_mv, nmvc, allow_hp);
-
-            if (has_second_ref(mi))
-              vp9_encode_mv(cpi, bc, &m->bmi[j].as_mv[1].as_mv,
-                            &mi->best_mv[1].as_mv, nmvc, allow_hp);
+          const PREDICTION_MODE b_mode = mi->bmi[j].as_mode;
+          write_inter_mode(w, b_mode, inter_probs);
+          ++cm->counts.inter_mode[mode_ctx][INTER_OFFSET(b_mode)];
+          if (b_mode == NEWMV) {
+            for (ref = 0; ref < 1 + is_compound; ++ref)
+              vp9_encode_mv(cpi, w, &mi->bmi[j].as_mv[ref].as_mv,
+                            &mbmi->ref_mvs[mbmi->ref_frame[ref]][0].as_mv,
+                            nmvc, allow_hp);
           }
         }
       }
-    } else if (mode == NEWMV) {
-#ifdef ENTROPY_STATS
-      active_section = 5;
-#endif
-      vp9_encode_mv(cpi, bc, &mi->mv[0].as_mv,
-                    &mi->best_mv[0].as_mv, nmvc, allow_hp);
-
-      if (has_second_ref(mi))
-        vp9_encode_mv(cpi, bc, &mi->mv[1].as_mv,
-                      &mi->best_mv[1].as_mv, nmvc, allow_hp);
+    } else {
+      if (mode == NEWMV) {
+        for (ref = 0; ref < 1 + is_compound; ++ref)
+          vp9_encode_mv(cpi, w, &mbmi->mv[ref].as_mv,
+                        &mbmi->ref_mvs[mbmi->ref_frame[ref]][0].as_mv, nmvc,
+                        allow_hp);
+      }
     }
   }
 }
 
 static void write_mb_modes_kf(const VP9_COMP *cpi, MODE_INFO **mi_8x8,
-                              vp9_writer *bc) {
+                              vp9_writer *w) {
   const VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
   const MACROBLOCKD *const xd = &cpi->mb.e_mbd;
   const struct segmentation *const seg = &cm->seg;
-  MODE_INFO *m = mi_8x8[0];
-  const int ym = m->mbmi.mode;
-  const int segment_id = m->mbmi.segment_id;
-  MODE_INFO *above_mi = mi_8x8[-xd->mode_info_stride];
-  MODE_INFO *left_mi = xd->left_available ? mi_8x8[-1] : NULL;
+  const MODE_INFO *const mi = mi_8x8[0];
+  const MODE_INFO *const above_mi = mi_8x8[-xd->mi_stride];
+  const MODE_INFO *const left_mi = xd->left_available ? mi_8x8[-1] : NULL;
+  const MB_MODE_INFO *const mbmi = &mi->mbmi;
+  const BLOCK_SIZE bsize = mbmi->sb_type;
 
   if (seg->update_map)
-    write_segment_id(bc, seg, m->mbmi.segment_id);
+    write_segment_id(w, seg, mbmi->segment_id);
 
-  write_skip_coeff(cpi, segment_id, m, bc);
+  write_skip(cpi, mbmi->segment_id, mi, w);
 
-  if (m->mbmi.sb_type >= BLOCK_8X8 && cm->tx_mode == TX_MODE_SELECT)
-    write_selected_tx_size(cpi, m, m->mbmi.tx_size, m->mbmi.sb_type, bc);
+  if (bsize >= BLOCK_8X8 && cm->tx_mode == TX_MODE_SELECT)
+    write_selected_tx_size(cpi, mbmi->tx_size, bsize, w);
 
-  if (m->mbmi.sb_type >= BLOCK_8X8) {
-    const MB_PREDICTION_MODE A = above_block_mode(m, above_mi, 0);
-    const MB_PREDICTION_MODE L = left_block_mode(m, left_mi, 0);
-    write_intra_mode(bc, ym, vp9_kf_y_mode_prob[A][L]);
+  if (bsize >= BLOCK_8X8) {
+    write_intra_mode(w, mbmi->mode, get_y_mode_probs(mi, above_mi, left_mi, 0));
   } else {
+    const int num_4x4_w = num_4x4_blocks_wide_lookup[bsize];
+    const int num_4x4_h = num_4x4_blocks_high_lookup[bsize];
     int idx, idy;
-    const int num_4x4_blocks_wide = num_4x4_blocks_wide_lookup[m->mbmi.sb_type];
-    const int num_4x4_blocks_high = num_4x4_blocks_high_lookup[m->mbmi.sb_type];
-    for (idy = 0; idy < 2; idy += num_4x4_blocks_high) {
-      for (idx = 0; idx < 2; idx += num_4x4_blocks_wide) {
-        int i = idy * 2 + idx;
-        const MB_PREDICTION_MODE A = above_block_mode(m, above_mi, i);
-        const MB_PREDICTION_MODE L = left_block_mode(m, left_mi, i);
-        const int bm = m->bmi[i].as_mode;
-#ifdef ENTROPY_STATS
-        ++intra_mode_stats[A][L][bm];
-#endif
-        write_intra_mode(bc, bm, vp9_kf_y_mode_prob[A][L]);
+
+    for (idy = 0; idy < 2; idy += num_4x4_h) {
+      for (idx = 0; idx < 2; idx += num_4x4_w) {
+        const int block = idy * 2 + idx;
+        write_intra_mode(w, mi->bmi[block].as_mode,
+                         get_y_mode_probs(mi, above_mi, left_mi, block));
       }
     }
   }
 
-  write_intra_mode(bc, m->mbmi.uv_mode, vp9_kf_uv_mode_prob[ym]);
+  write_intra_mode(w, mbmi->uv_mode, vp9_kf_uv_mode_prob[mbmi->mode]);
 }
 
 static void write_modes_b(VP9_COMP *cpi, const TileInfo *const tile,
@@ -433,35 +374,27 @@ static void write_modes_b(VP9_COMP *cpi, const TileInfo *const tile,
   MACROBLOCKD *const xd = &cpi->mb.e_mbd;
   MODE_INFO *m;
 
-  xd->mi_8x8 = cm->mi_grid_visible + (mi_row * cm->mode_info_stride + mi_col);
-  m = xd->mi_8x8[0];
+  xd->mi = cm->mi_grid_visible + (mi_row * cm->mi_stride + mi_col);
+  m = xd->mi[0];
 
   set_mi_row_col(xd, tile,
                  mi_row, num_8x8_blocks_high_lookup[m->mbmi.sb_type],
                  mi_col, num_8x8_blocks_wide_lookup[m->mbmi.sb_type],
                  cm->mi_rows, cm->mi_cols);
   if (frame_is_intra_only(cm)) {
-    write_mb_modes_kf(cpi, xd->mi_8x8, w);
-#ifdef ENTROPY_STATS
-    active_section = 8;
-#endif
+    write_mb_modes_kf(cpi, xd->mi, w);
   } else {
     pack_inter_mode_mvs(cpi, m, w);
-#ifdef ENTROPY_STATS
-    active_section = 1;
-#endif
   }
 
   assert(*tok < tok_end);
   pack_mb_tokens(w, tok, tok_end);
 }
 
-static void write_partition(VP9_COMP *cpi, int hbs, int mi_row, int mi_col,
+static void write_partition(VP9_COMMON *cm, MACROBLOCKD *xd,
+                            int hbs, int mi_row, int mi_col,
                             PARTITION_TYPE p, BLOCK_SIZE bsize, vp9_writer *w) {
-  VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
-  const int ctx = partition_plane_context(cpi->above_seg_context,
-                                          cpi->left_seg_context,
-                                          mi_row, mi_col, bsize);
+  const int ctx = partition_plane_context(xd, mi_row, mi_col, bsize);
   const vp9_prob *const probs = get_partition_probs(cm, ctx);
   const int has_rows = (mi_row + hbs) < cm->mi_rows;
   const int has_cols = (mi_col + hbs) < cm->mi_cols;
@@ -479,21 +412,24 @@ static void write_partition(VP9_COMP *cpi, int hbs, int mi_row, int mi_col,
   }
 }
 
-static void write_modes_sb(VP9_COMP *cpi, const TileInfo *const tile,
+static void write_modes_sb(VP9_COMP *cpi,
+                           const TileInfo *const tile,
                            vp9_writer *w, TOKENEXTRA **tok, TOKENEXTRA *tok_end,
                            int mi_row, int mi_col, BLOCK_SIZE bsize) {
   VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
+  MACROBLOCKD *const xd = &cpi->mb.e_mbd;
+
   const int bsl = b_width_log2(bsize);
   const int bs = (1 << bsl) / 4;
   PARTITION_TYPE partition;
   BLOCK_SIZE subsize;
-  MODE_INFO *m = cm->mi_grid_visible[mi_row * cm->mode_info_stride + mi_col];
+  MODE_INFO *m = cm->mi_grid_visible[mi_row * cm->mi_stride + mi_col];
 
   if (mi_row >= cm->mi_rows || mi_col >= cm->mi_cols)
     return;
 
   partition = partition_lookup[bsl][m->mbmi.sb_type];
-  write_partition(cpi, bs, mi_row, mi_col, partition, bsize, w);
+  write_partition(cm, xd, bs, mi_row, mi_col, partition, bsize, w);
   subsize = get_subsize(bsize, partition);
   if (subsize < BLOCK_8X8) {
     write_modes_b(cpi, tile, w, tok, tok_end, mi_row, mi_col);
@@ -529,29 +465,30 @@ static void write_modes_sb(VP9_COMP *cpi, const TileInfo *const tile,
   // update partition context
   if (bsize >= BLOCK_8X8 &&
       (bsize == BLOCK_8X8 || partition != PARTITION_SPLIT))
-    update_partition_context(cpi->above_seg_context, cpi->left_seg_context,
-                             mi_row, mi_col, subsize, bsize);
+    update_partition_context(xd, mi_row, mi_col, subsize, bsize);
 }
 
-static void write_modes(VP9_COMP *cpi, const TileInfo *const tile,
+static void write_modes(VP9_COMP *cpi,
+                        const TileInfo *const tile,
                         vp9_writer *w, TOKENEXTRA **tok, TOKENEXTRA *tok_end) {
   int mi_row, mi_col;
 
   for (mi_row = tile->mi_row_start; mi_row < tile->mi_row_end;
        mi_row += MI_BLOCK_SIZE) {
-      vp9_zero(cpi->left_seg_context);
+    vp9_zero(cpi->mb.e_mbd.left_seg_context);
     for (mi_col = tile->mi_col_start; mi_col < tile->mi_col_end;
          mi_col += MI_BLOCK_SIZE)
-      write_modes_sb(cpi, tile, w, tok, tok_end, mi_row, mi_col, BLOCK_64X64);
+      write_modes_sb(cpi, tile, w, tok, tok_end, mi_row, mi_col,
+                     BLOCK_64X64);
   }
 }
 
-static void build_tree_distribution(VP9_COMP *cpi, TX_SIZE tx_size) {
-  vp9_coeff_probs_model *coef_probs = cpi->frame_coef_probs[tx_size];
+static void build_tree_distribution(VP9_COMP *cpi, TX_SIZE tx_size,
+                                    vp9_coeff_stats *coef_branch_ct,
+                                    vp9_coeff_probs_model *coef_probs) {
   vp9_coeff_count *coef_counts = cpi->coef_counts[tx_size];
   unsigned int (*eob_branch_ct)[REF_TYPES][COEF_BANDS][COEFF_CONTEXTS] =
       cpi->common.counts.eob_branch[tx_size];
-  vp9_coeff_stats *coef_branch_ct = cpi->frame_branch_ct[tx_size];
   int i, j, k, l, m;
 
   for (i = 0; i < PLANE_TYPES; ++i) {
@@ -567,16 +504,6 @@ static void build_tree_distribution(VP9_COMP *cpi, TX_SIZE tx_size) {
             coef_probs[i][j][k][l][m] = get_binary_prob(
                                             coef_branch_ct[i][j][k][l][m][0],
                                             coef_branch_ct[i][j][k][l][m][1]);
-#ifdef ENTROPY_STATS
-          if (!cpi->dummy_packing) {
-            int t;
-            for (t = 0; t < ENTROPY_TOKENS; ++t)
-              context_counters[tx_size][i][j][k][l][t] +=
-                  coef_counts[i][j][k][l][t];
-            context_counters[tx_size][i][j][k][l][ENTROPY_TOKENS] +=
-                eob_branch_ct[i][j][k][l];
-          }
-#endif
         }
       }
     }
@@ -584,17 +511,16 @@ static void build_tree_distribution(VP9_COMP *cpi, TX_SIZE tx_size) {
 }
 
 static void update_coef_probs_common(vp9_writer* const bc, VP9_COMP *cpi,
-                                     TX_SIZE tx_size) {
-  vp9_coeff_probs_model *new_frame_coef_probs = cpi->frame_coef_probs[tx_size];
-  vp9_coeff_probs_model *old_frame_coef_probs =
-      cpi->common.fc.coef_probs[tx_size];
-  vp9_coeff_stats *frame_branch_ct = cpi->frame_branch_ct[tx_size];
+                                     TX_SIZE tx_size,
+                                     vp9_coeff_stats *frame_branch_ct,
+                                     vp9_coeff_probs_model *new_coef_probs) {
+  vp9_coeff_probs_model *old_coef_probs = cpi->common.fc.coef_probs[tx_size];
   const vp9_prob upd = DIFF_UPDATE_PROB;
   const int entropy_nodes_update = UNCONSTRAINED_NODES;
   int i, j, k, l, t;
   switch (cpi->sf.use_fast_coef_updates) {
-    case 0: {
-      /* dry run to see if there is any udpate at all needed */
+    case TWO_LOOP: {
+      /* dry run to see if there is any update at all needed */
       int savings = 0;
       int update[2] = {0, 0};
       for (i = 0; i < PLANE_TYPES; ++i) {
@@ -602,14 +528,14 @@ static void update_coef_probs_common(vp9_writer* const bc, VP9_COMP *cpi,
           for (k = 0; k < COEF_BANDS; ++k) {
             for (l = 0; l < BAND_COEFF_CONTEXTS(k); ++l) {
               for (t = 0; t < entropy_nodes_update; ++t) {
-                vp9_prob newp = new_frame_coef_probs[i][j][k][l][t];
-                const vp9_prob oldp = old_frame_coef_probs[i][j][k][l][t];
+                vp9_prob newp = new_coef_probs[i][j][k][l][t];
+                const vp9_prob oldp = old_coef_probs[i][j][k][l][t];
                 int s;
                 int u = 0;
                 if (t == PIVOT_NODE)
                   s = vp9_prob_diff_update_savings_search_model(
                       frame_branch_ct[i][j][k][l][0],
-                      old_frame_coef_probs[i][j][k][l], &newp, upd, i, j);
+                      old_coef_probs[i][j][k][l], &newp, upd);
                 else
                   s = vp9_prob_diff_update_savings_search(
                       frame_branch_ct[i][j][k][l][t], oldp, &newp, upd);
@@ -639,15 +565,15 @@ static void update_coef_probs_common(vp9_writer* const bc, VP9_COMP *cpi,
             for (l = 0; l < BAND_COEFF_CONTEXTS(k); ++l) {
               // calc probs and branch cts for this frame only
               for (t = 0; t < entropy_nodes_update; ++t) {
-                vp9_prob newp = new_frame_coef_probs[i][j][k][l][t];
-                vp9_prob *oldp = old_frame_coef_probs[i][j][k][l] + t;
+                vp9_prob newp = new_coef_probs[i][j][k][l][t];
+                vp9_prob *oldp = old_coef_probs[i][j][k][l] + t;
                 const vp9_prob upd = DIFF_UPDATE_PROB;
                 int s;
                 int u = 0;
                 if (t == PIVOT_NODE)
                   s = vp9_prob_diff_update_savings_search_model(
                       frame_branch_ct[i][j][k][l][0],
-                      old_frame_coef_probs[i][j][k][l], &newp, upd, i, j);
+                      old_coef_probs[i][j][k][l], &newp, upd);
                 else
                   s = vp9_prob_diff_update_savings_search(
                       frame_branch_ct[i][j][k][l][t],
@@ -655,10 +581,6 @@ static void update_coef_probs_common(vp9_writer* const bc, VP9_COMP *cpi,
                 if (s > 0 && newp != *oldp)
                   u = 1;
                 vp9_write(bc, u, upd);
-#ifdef ENTROPY_STATS
-                if (!cpi->dummy_packing)
-                  ++tree_update_hist[tx_size][i][j][k][l][t][u];
-#endif
                 if (u) {
                   /* send/use new probability */
                   vp9_write_prob_diff_update(bc, newp, *oldp);
@@ -672,14 +594,14 @@ static void update_coef_probs_common(vp9_writer* const bc, VP9_COMP *cpi,
       return;
     }
 
-    case 1:
-    case 2: {
+    case ONE_LOOP:
+    case ONE_LOOP_REDUCED: {
       const int prev_coef_contexts_to_update =
-          cpi->sf.use_fast_coef_updates == 2 ? COEFF_CONTEXTS >> 1
-                                             : COEFF_CONTEXTS;
+          cpi->sf.use_fast_coef_updates == ONE_LOOP_REDUCED ?
+              COEFF_CONTEXTS >> 1 : COEFF_CONTEXTS;
       const int coef_band_to_update =
-          cpi->sf.use_fast_coef_updates == 2 ? COEF_BANDS >> 1
-                                             : COEF_BANDS;
+          cpi->sf.use_fast_coef_updates == ONE_LOOP_REDUCED ?
+              COEF_BANDS >> 1 : COEF_BANDS;
       int updates = 0;
       int noupdates_before_first = 0;
       for (i = 0; i < PLANE_TYPES; ++i) {
@@ -688,8 +610,8 @@ static void update_coef_probs_common(vp9_writer* const bc, VP9_COMP *cpi,
             for (l = 0; l < BAND_COEFF_CONTEXTS(k); ++l) {
               // calc probs and branch cts for this frame only
               for (t = 0; t < entropy_nodes_update; ++t) {
-                vp9_prob newp = new_frame_coef_probs[i][j][k][l][t];
-                vp9_prob *oldp = old_frame_coef_probs[i][j][k][l] + t;
+                vp9_prob newp = new_coef_probs[i][j][k][l][t];
+                vp9_prob *oldp = old_coef_probs[i][j][k][l] + t;
                 int s;
                 int u = 0;
                 if (l >= prev_coef_contexts_to_update ||
@@ -699,7 +621,7 @@ static void update_coef_probs_common(vp9_writer* const bc, VP9_COMP *cpi,
                   if (t == PIVOT_NODE)
                     s = vp9_prob_diff_update_savings_search_model(
                         frame_branch_ct[i][j][k][l][0],
-                        old_frame_coef_probs[i][j][k][l], &newp, upd, i, j);
+                        old_coef_probs[i][j][k][l], &newp, upd);
                   else
                     s = vp9_prob_diff_update_savings_search(
                         frame_branch_ct[i][j][k][l][t],
@@ -710,10 +632,6 @@ static void update_coef_probs_common(vp9_writer* const bc, VP9_COMP *cpi,
                 updates += u;
                 if (u == 0 && updates == 0) {
                   noupdates_before_first++;
-#ifdef ENTROPY_STATS
-                  if (!cpi->dummy_packing)
-                    ++tree_update_hist[tx_size][i][j][k][l][t][u];
-#endif
                   continue;
                 }
                 if (u == 1 && updates == 1) {
@@ -724,10 +642,6 @@ static void update_coef_probs_common(vp9_writer* const bc, VP9_COMP *cpi,
                     vp9_write(bc, 0, upd);
                 }
                 vp9_write(bc, u, upd);
-#ifdef ENTROPY_STATS
-                if (!cpi->dummy_packing)
-                  ++tree_update_hist[tx_size][i][j][k][l][t][u];
-#endif
                 if (u) {
                   /* send/use new probability */
                   vp9_write_prob_diff_update(bc, newp, *oldp);
@@ -749,17 +663,22 @@ static void update_coef_probs_common(vp9_writer* const bc, VP9_COMP *cpi,
   }
 }
 
-static void update_coef_probs(VP9_COMPcpi, vp9_writer* w) {
+static void update_coef_probs(VP9_COMP *cpi, vp9_writer* w) {
   const TX_MODE tx_mode = cpi->common.tx_mode;
   const TX_SIZE max_tx_size = tx_mode_to_biggest_tx_size[tx_mode];
   TX_SIZE tx_size;
+  vp9_coeff_stats frame_branch_ct[TX_SIZES][PLANE_TYPES];
+  vp9_coeff_probs_model frame_coef_probs[TX_SIZES][PLANE_TYPES];
+
   vp9_clear_system_state();
 
   for (tx_size = TX_4X4; tx_size <= TX_32X32; ++tx_size)
-    build_tree_distribution(cpi, tx_size);
+    build_tree_distribution(cpi, tx_size, frame_branch_ct[tx_size],
+                            frame_coef_probs[tx_size]);
 
   for (tx_size = TX_4X4; tx_size <= max_tx_size; ++tx_size)
-    update_coef_probs_common(w, cpi, tx_size);
+    update_coef_probs_common(w, cpi, tx_size, frame_branch_ct[tx_size],
+                             frame_coef_probs[tx_size]);
 }
 
 static void encode_loopfilter(struct loopfilter *lf,
@@ -820,7 +739,6 @@ static void encode_quantization(VP9_COMMON *cm,
   write_delta_q(wb, cm->uv_ac_delta_q);
 }
 
-
 static void encode_segmentation(VP9_COMP *cpi,
                                 struct vp9_write_bit_buffer *wb) {
   int i, j;
@@ -872,10 +790,10 @@ static void encode_segmentation(VP9_COMP *cpi,
           const int data_max = vp9_seg_feature_data_max(j);
 
           if (vp9_is_segfeature_signed(j)) {
-            vp9_encode_unsigned_max(wb, abs(data), data_max);
+            encode_unsigned_max(wb, abs(data), data_max);
             vp9_wb_write_bit(wb, data < 0);
           } else {
-            vp9_encode_unsigned_max(wb, data, data_max);
+            encode_unsigned_max(wb, data, data_max);
           }
         }
       }
@@ -883,10 +801,7 @@ static void encode_segmentation(VP9_COMP *cpi,
   }
 }
 
-
-static void encode_txfm_probs(VP9_COMP *cpi, vp9_writer *w) {
-  VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
-
+static void encode_txfm_probs(VP9_COMMON *cm, vp9_writer *w) {
   // Mode
   vp9_write_literal(w, MIN(cm->tx_mode, ALLOW_32X32), 2);
   if (cm->tx_mode >= ALLOW_32X32)
@@ -919,26 +834,20 @@ static void encode_txfm_probs(VP9_COMP *cpi, vp9_writer *w) {
         vp9_cond_prob_diff_update(w, &cm->fc.tx_probs.p32x32[i][j],
                                   ct_32x32p[j]);
     }
-#ifdef MODE_STATS
-    if (!cpi->dummy_packing)
-      update_tx_count_stats(cm);
-#endif
   }
 }
 
-static void write_interp_filter_type(INTERPOLATION_TYPE type,
-                                     struct vp9_write_bit_buffer *wb) {
-  const int type_to_literal[] = { 1, 0, 2, 3 };
+static void write_interp_filter(INTERP_FILTER filter,
+                                struct vp9_write_bit_buffer *wb) {
+  const int filter_to_literal[] = { 1, 0, 2, 3 };
 
-  vp9_wb_write_bit(wb, type == SWITCHABLE);
-  if (type != SWITCHABLE)
-    vp9_wb_write_literal(wb, type_to_literal[type], 2);
+  vp9_wb_write_bit(wb, filter == SWITCHABLE);
+  if (filter != SWITCHABLE)
+    vp9_wb_write_literal(wb, filter_to_literal[filter], 2);
 }
 
-static void fix_mcomp_filter_type(VP9_COMP *cpi) {
-  VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
-
-  if (cm->mcomp_filter_type == SWITCHABLE) {
+static void fix_interp_filter(VP9_COMMON *cm) {
+  if (cm->interp_filter == SWITCHABLE) {
     // Check to see if only one of the filters is actually used
     int count[SWITCHABLE_FILTERS];
     int i, j, c = 0;
@@ -952,7 +861,7 @@ static void fix_mcomp_filter_type(VP9_COMP *cpi) {
       // Only one filter is used. So set the filter at frame level
       for (i = 0; i < SWITCHABLE_FILTERS; ++i) {
         if (count[i]) {
-          cm->mcomp_filter_type = i;
+          cm->interp_filter = i;
           break;
         }
       }
@@ -979,39 +888,28 @@ static void write_tile_info(VP9_COMMON *cm, struct vp9_write_bit_buffer *wb) {
 }
 
 static int get_refresh_mask(VP9_COMP *cpi) {
-    // Should the GF or ARF be updated using the transmitted frame or buffer
-#if CONFIG_MULTIPLE_ARF
-    if (!cpi->multi_arf_enabled && cpi->refresh_golden_frame &&
-        !cpi->refresh_alt_ref_frame) {
-#else
-    if (cpi->refresh_golden_frame && !cpi->refresh_alt_ref_frame &&
-        !cpi->use_svc) {
-#endif
-      // Preserve the previously existing golden frame and update the frame in
-      // the alt ref slot instead. This is highly specific to the use of
-      // alt-ref as a forward reference, and this needs to be generalized as
-      // other uses are implemented (like RTC/temporal scaling)
-      //
-      // gld_fb_idx and alt_fb_idx need to be swapped for future frames, but
-      // that happens in vp9_onyx_if.c:update_reference_frames() so that it can
-      // be done outside of the recode loop.
-      return (cpi->refresh_last_frame << cpi->lst_fb_idx) |
-             (cpi->refresh_golden_frame << cpi->alt_fb_idx);
-    } else {
-      int arf_idx = cpi->alt_fb_idx;
-#if CONFIG_MULTIPLE_ARF
-      // Determine which ARF buffer to use to encode this ARF frame.
-      if (cpi->multi_arf_enabled) {
-        int sn = cpi->sequence_number;
-        arf_idx = (cpi->frame_coding_order[sn] < 0) ?
-            cpi->arf_buffer_idx[sn + 1] :
-            cpi->arf_buffer_idx[sn];
-      }
-#endif
-      return (cpi->refresh_last_frame << cpi->lst_fb_idx) |
-             (cpi->refresh_golden_frame << cpi->gld_fb_idx) |
-             (cpi->refresh_alt_ref_frame << arf_idx);
+  if (!cpi->multi_arf_allowed && cpi->refresh_golden_frame &&
+      cpi->rc.is_src_frame_alt_ref && !cpi->use_svc) {
+    // Preserve the previously existing golden frame and update the frame in
+    // the alt ref slot instead. This is highly specific to the use of
+    // alt-ref as a forward reference, and this needs to be generalized as
+    // other uses are implemented (like RTC/temporal scaling)
+    //
+    // gld_fb_idx and alt_fb_idx need to be swapped for future frames, but
+    // that happens in vp9_encoder.c:update_reference_frames() so that it can
+    // be done outside of the recode loop.
+    return (cpi->refresh_last_frame << cpi->lst_fb_idx) |
+           (cpi->refresh_golden_frame << cpi->alt_fb_idx);
+  } else {
+    int arf_idx = cpi->alt_fb_idx;
+    if ((cpi->pass == 2) && cpi->multi_arf_allowed) {
+      const GF_GROUP *const gf_group = &cpi->twopass.gf_group;
+      arf_idx = gf_group->arf_update_idx[gf_group->index];
     }
+    return (cpi->refresh_last_frame << cpi->lst_fb_idx) |
+           (cpi->refresh_golden_frame << cpi->gld_fb_idx) |
+           (cpi->refresh_alt_ref_frame << arf_idx);
+  }
 }
 
 static size_t encode_tiles(VP9_COMP *cpi, uint8_t *data_ptr) {
@@ -1024,7 +922,7 @@ static size_t encode_tiles(VP9_COMP *cpi, uint8_t *data_ptr) {
   const int tile_cols = 1 << cm->log2_tile_cols;
   const int tile_rows = 1 << cm->log2_tile_rows;
 
-  vpx_memset(cpi->above_seg_context, 0, sizeof(*cpi->above_seg_context) *
+  vpx_memset(cm->above_seg_context, 0, sizeof(*cm->above_seg_context) *
              mi_cols_aligned_to_sb(cm->mi_cols));
 
   tok[0][0] = cpi->tok;
@@ -1055,7 +953,7 @@ static size_t encode_tiles(VP9_COMP *cpi, uint8_t *data_ptr) {
       vp9_stop_encode(&residual_bc);
       if (tile_col < tile_cols - 1 || tile_row < tile_rows - 1) {
         // size of this tile
-        write_be32(data_ptr + total_size, residual_bc.pos);
+        mem_put_be32(data_ptr + total_size, residual_bc.pos);
         total_size += 4;
       }
 
@@ -1066,9 +964,8 @@ static size_t encode_tiles(VP9_COMP *cpi, uint8_t *data_ptr) {
   return total_size;
 }
 
-static void write_display_size(VP9_COMP *cpi, struct vp9_write_bit_buffer *wb) {
-  VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
-
+static void write_display_size(const VP9_COMMON *cm,
+                               struct vp9_write_bit_buffer *wb) {
   const int scaling_active = cm->width != cm->display_width ||
                              cm->height != cm->display_height;
   vp9_wb_write_bit(wb, scaling_active);
@@ -1078,30 +975,29 @@ static void write_display_size(VP9_COMP *cpi, struct vp9_write_bit_buffer *wb) {
   }
 }
 
-static void write_frame_size(VP9_COMP *cpi,
+static void write_frame_size(const VP9_COMMON *cm,
                              struct vp9_write_bit_buffer *wb) {
-  VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
   vp9_wb_write_literal(wb, cm->width - 1, 16);
   vp9_wb_write_literal(wb, cm->height - 1, 16);
 
-  write_display_size(cpi, wb);
+  write_display_size(cm, wb);
 }
 
 static void write_frame_size_with_refs(VP9_COMP *cpi,
                                        struct vp9_write_bit_buffer *wb) {
   VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
-  int refs[REFS_PER_FRAME] = {cpi->lst_fb_idx, cpi->gld_fb_idx,
-                              cpi->alt_fb_idx};
-  int i, found = 0;
+  int found = 0;
 
-  for (i = 0; i < REFS_PER_FRAME; ++i) {
-    YV12_BUFFER_CONFIG *cfg = &cm->yv12_fb[cm->ref_frame_map[refs[i]]];
+  MV_REFERENCE_FRAME ref_frame;
+  for (ref_frame = LAST_FRAME; ref_frame <= ALTREF_FRAME; ++ref_frame) {
+    YV12_BUFFER_CONFIG *cfg = get_ref_frame_buffer(cpi, ref_frame);
     found = cm->width == cfg->y_crop_width &&
             cm->height == cfg->y_crop_height;
 
-    // TODO(ivan): This prevents a bug while more than 3 buffers are used. Do it
-    // in a better way.
-    if (cpi->use_svc) {
+    // Set "found" to 0 for temporal svc and for spatial svc key frame
+    if (cpi->use_svc &&
+        (cpi->svc.number_spatial_layers == 1 ||
+         cpi->svc.layer_context[cpi->svc.spatial_layer_id].is_key_frame)) {
       found = 0;
     }
     vp9_wb_write_bit(wb, found);
@@ -1115,7 +1011,7 @@ static void write_frame_size_with_refs(VP9_COMP *cpi,
     vp9_wb_write_literal(wb, cm->height - 1, 16);
   }
 
-  write_display_size(cpi, wb);
+  write_display_size(cm, wb);
 }
 
 static void write_sync_code(struct vp9_write_bit_buffer *wb) {
@@ -1124,19 +1020,35 @@ static void write_sync_code(struct vp9_write_bit_buffer *wb) {
   vp9_wb_write_literal(wb, VP9_SYNC_CODE_2, 8);
 }
 
+static void write_profile(BITSTREAM_PROFILE profile,
+                          struct vp9_write_bit_buffer *wb) {
+  switch (profile) {
+    case PROFILE_0:
+      vp9_wb_write_literal(wb, 0, 2);
+      break;
+    case PROFILE_1:
+      vp9_wb_write_literal(wb, 2, 2);
+      break;
+    case PROFILE_2:
+      vp9_wb_write_literal(wb, 1, 2);
+      break;
+    case PROFILE_3:
+      vp9_wb_write_literal(wb, 6, 3);
+      break;
+    default:
+      assert(0);
+  }
+}
+
 static void write_uncompressed_header(VP9_COMP *cpi,
                                       struct vp9_write_bit_buffer *wb) {
   VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
 
   vp9_wb_write_literal(wb, VP9_FRAME_MARKER, 2);
 
-  // bitstream version.
-  // 00 - profile 0. 4:2:0 only
-  // 10 - profile 1. adds 4:4:4, 4:2:2, alpha
-  vp9_wb_write_bit(wb, cm->version);
-  vp9_wb_write_bit(wb, 0);
+  write_profile(cm->profile, wb);
 
-  vp9_wb_write_bit(wb, 0);
+  vp9_wb_write_bit(wb, 0);  // show_existing_frame
   vp9_wb_write_bit(wb, cm->frame_type);
   vp9_wb_write_bit(wb, cm->show_frame);
   vp9_wb_write_bit(wb, cm->error_resilient_mode);
@@ -1144,23 +1056,25 @@ static void write_uncompressed_header(VP9_COMP *cpi,
   if (cm->frame_type == KEY_FRAME) {
     const COLOR_SPACE cs = UNKNOWN;
     write_sync_code(wb);
+    if (cm->profile > PROFILE_1) {
+      assert(cm->bit_depth > BITS_8);
+      vp9_wb_write_bit(wb, cm->bit_depth - BITS_10);
+    }
     vp9_wb_write_literal(wb, cs, 3);
     if (cs != SRGB) {
       vp9_wb_write_bit(wb, 0);  // 0: [16, 235] (i.e. xvYCC), 1: [0, 255]
-      if (cm->version == 1) {
+      if (cm->profile == PROFILE_1 || cm->profile == PROFILE_3) {
         vp9_wb_write_bit(wb, cm->subsampling_x);
         vp9_wb_write_bit(wb, cm->subsampling_y);
-        vp9_wb_write_bit(wb, 0);  // has extra plane
+        vp9_wb_write_bit(wb, 0);  // unused
       }
     } else {
-      assert(cm->version == 1);
-      vp9_wb_write_bit(wb, 0);  // has extra plane
+      assert(cm->profile == PROFILE_1 || cm->profile == PROFILE_3);
+      vp9_wb_write_bit(wb, 0);  // unused
     }
 
-    write_frame_size(cpi, wb);
+    write_frame_size(cm, wb);
   } else {
-    const int refs[REFS_PER_FRAME] = {cpi->lst_fb_idx, cpi->gld_fb_idx,
-                                      cpi->alt_fb_idx};
     if (!cm->show_frame)
       vp9_wb_write_bit(wb, cm->intra_only);
 
@@ -1171,21 +1085,22 @@ static void write_uncompressed_header(VP9_COMP *cpi,
       write_sync_code(wb);
 
       vp9_wb_write_literal(wb, get_refresh_mask(cpi), REF_FRAMES);
-      write_frame_size(cpi, wb);
+      write_frame_size(cm, wb);
     } else {
-      int i;
+      MV_REFERENCE_FRAME ref_frame;
       vp9_wb_write_literal(wb, get_refresh_mask(cpi), REF_FRAMES);
-      for (i = 0; i < REFS_PER_FRAME; ++i) {
-        vp9_wb_write_literal(wb, refs[i], REF_FRAMES_LOG2);
-        vp9_wb_write_bit(wb, cm->ref_frame_sign_bias[LAST_FRAME + i]);
+      for (ref_frame = LAST_FRAME; ref_frame <= ALTREF_FRAME; ++ref_frame) {
+        vp9_wb_write_literal(wb, get_ref_frame_idx(cpi, ref_frame),
+                             REF_FRAMES_LOG2);
+        vp9_wb_write_bit(wb, cm->ref_frame_sign_bias[ref_frame]);
       }
 
       write_frame_size_with_refs(cpi, wb);
 
       vp9_wb_write_bit(wb, cm->allow_high_precision_mv);
 
-      fix_mcomp_filter_type(cpi);
-      write_interp_filter_type(cm->mcomp_filter_type, wb);
+      fix_interp_filter(cm);
+      write_interp_filter(cm->interp_filter, wb);
     }
   }
 
@@ -1214,21 +1129,13 @@ static size_t write_compressed_header(VP9_COMP *cpi, uint8_t *data) {
   if (xd->lossless)
     cm->tx_mode = ONLY_4X4;
   else
-    encode_txfm_probs(cpi, &header_bc);
+    encode_txfm_probs(cm, &header_bc);
 
   update_coef_probs(cpi, &header_bc);
-
-#ifdef ENTROPY_STATS
-  active_section = 2;
-#endif
-
-  vp9_update_skip_probs(cpi, &header_bc);
+  update_skip_probs(cm, &header_bc);
 
   if (!frame_is_intra_only(cm)) {
     int i;
-#ifdef ENTROPY_STATS
-    active_section = 1;
-#endif
 
     for (i = 0; i < INTER_MODE_CONTEXTS; ++i)
       prob_diff_update(vp9_inter_mode_tree, cm->fc.inter_mode_probs[i],
@@ -1236,17 +1143,16 @@ static size_t write_compressed_header(VP9_COMP *cpi, uint8_t *data) {
 
     vp9_zero(cm->counts.inter_mode);
 
-    if (cm->mcomp_filter_type == SWITCHABLE)
-      update_switchable_interp_probs(cpi, &header_bc);
+    if (cm->interp_filter == SWITCHABLE)
+      update_switchable_interp_probs(cm, &header_bc);
 
     for (i = 0; i < INTRA_INTER_CONTEXTS; i++)
       vp9_cond_prob_diff_update(&header_bc, &fc->intra_inter_prob[i],
                                 cm->counts.intra_inter[i]);
 
     if (cm->allow_comp_inter_inter) {
-      const int reference_mode = cpi->common.reference_mode;
-      const int use_compound_pred = reference_mode != SINGLE_REFERENCE;
-      const int use_hybrid_pred = reference_mode == REFERENCE_MODE_SELECT;
+      const int use_compound_pred = cm->reference_mode != SINGLE_REFERENCE;
+      const int use_hybrid_pred = cm->reference_mode == REFERENCE_MODE_SELECT;
 
       vp9_write_bit(&header_bc, use_compound_pred);
       if (use_compound_pred) {
@@ -1280,7 +1186,7 @@ static size_t write_compressed_header(VP9_COMP *cpi, uint8_t *data) {
       prob_diff_update(vp9_partition_tree, fc->partition_prob[i],
                        cm->counts.partition[i], PARTITION_TYPES, &header_bc);
 
-    vp9_write_nmv_probs(cpi, cm->allow_high_precision_mv, &header_bc);
+    vp9_write_nmv_probs(cm, cm->allow_high_precision_mv, &header_bc);
   }
 
   vp9_stop_encode(&header_bc);
@@ -1291,7 +1197,7 @@ static size_t write_compressed_header(VP9_COMP *cpi, uint8_t *data) {
 
 void vp9_pack_bitstream(VP9_COMP *cpi, uint8_t *dest, size_t *size) {
   uint8_t *data = dest;
-  size_t first_part_size;
+  size_t first_part_size, uncompressed_hdr_size;
   struct vp9_write_bit_buffer wb = {data, 0};
   struct vp9_write_bit_buffer saved_wb;
 
@@ -1299,25 +1205,19 @@ void vp9_pack_bitstream(VP9_COMP *cpi, uint8_t *dest, size_t *size) {
   saved_wb = wb;
   vp9_wb_write_literal(&wb, 0, 16);  // don't know in advance first part. size
 
-  data += vp9_rb_bytes_written(&wb);
+  uncompressed_hdr_size = vp9_rb_bytes_written(&wb);
+  data += uncompressed_hdr_size;
 
   vp9_compute_update_table();
 
-#ifdef ENTROPY_STATS
-  if (cm->frame_type == INTER_FRAME)
-    active_section = 0;
-  else
-    active_section = 7;
-#endif
-
-  vp9_clear_system_state();  // __asm emms;
+  vp9_clear_system_state();
 
   first_part_size = write_compressed_header(cpi, data);
   data += first_part_size;
-  vp9_wb_write_literal(&saved_wb, first_part_size, 16);
+  // TODO(jbb): Figure out what to do if first_part_size > 16 bits.
+  vp9_wb_write_literal(&saved_wb, (int)first_part_size, 16);
 
   data += encode_tiles(cpi, data);
 
   *size = data - dest;
 }
-