Store mv/inter_cost/recon_error/err for ref frames

These information will help with making better mv search decision

Add functionality to dump tpl_stats for offline analysis

Change-Id: Ic2ec34368499c9bccb4d1f21a12b66453847fcf2

Merge "Fork auto-alt-ref control"

Merge "Extend auto-alt-ref parameter range"

Merge "Add non-greedy-mv experimental flag"

Merge "Add NORMAL_BOOST macro"

Fork auto-alt-ref control

Temporarily fork the auto-alt-ref control meaning. When it is set
to be 1, use single layer ARF as baseline. The value 2 would enable
dual ARF system. Any number above it would trigger automatic multi-
layer ARFs.

We would gradually refactor and integrate dual ARF and multi-layer
ARF systems next, and eventually make auto-alt-ref directly control
the layer depth.

Change-Id: I292d27111ae8a596b97444afecf4b896043e543f

Extend auto-alt-ref parameter range

Extend the upper limit from 2 (dual ARFs) to maximum ARF layers.
This would later allow --auto-alt-ref to directly control the
ARF layer depth later on.

Change-Id: I6324fe980122e73dc98f81c8d7de1193a1a16e51

Add NORMAL_BOOST macro

Normal frame boost factor is set to be 100 as the baseline for
ARF boost. Replace the hard coded number with a macro.

Change-Id: I81ce30138f7819844e7a2d811de9e1ccbeb85da5

Merge "vp9-svc: Allow for setting framerate per spatial layer."

Merge "Fix short first kf bug."

Merge "Revert "Revert "Prevent double application of min rate in two pass."""

Merge "Adaptive ARF factor decision"

Merge "Recursive rate allocation for multi-layer ARF coding"

Merge "Enable adaptive rate allocation for multi-layer ARFs"

Merge "Initialize the best partition before partition RDO"

Initialize the best partition before partition RDO

This fixes the multi-thread encoder test failure.

Change-Id: I0c1845922068e71097a387db0969ca419accb3ed

Add non-greedy-mv experimental flag

The experiment aims at making non-greedy mv search decision

Change-Id: I3d77048ce106771fe003f250d07b7ddf0112536f

vp9-svc: Allow for setting framerate per spatial layer.

Add duration to set_svc_ref_frame_config.

BUG=b/113346831

Change-Id: I63613aed6b1183f98d04831600a6bdd645c740df

Adaptive ARF factor decision

Re-count the factors to decide bit boost factor for the
intermediate layer ARFs. Make the gfu_boost factor assigned to
each ARF adapt to its local factors.

This and the recursive change 5bfe9eb together improves the
multi-layer ARF compression performance:

          avg_psnr      ovr_psnr     ssim
lowres    -0.39%        -0.54%       -1.6%
midres    -0.98%        -1.26%       -2.3%
hdres     -0.95%        -1.13%       -2.3%

Change-Id: I5fec3ea75cae58825787dc88dadc7e8697a041ea

Recursive rate allocation for multi-layer ARF coding

Recursively calculate the rate boost for the ARF frames at the
given layer depth from the remaining available bit resource after
the prior layer ARFs consumption.

Change-Id: I0e31bac4f87b895ca20605dc1307a8fc0d2a516d

Enable adaptive rate allocation for multi-layer ARFs

Increase the bit allocation for the intermediate layer ARFs. The
current strategy assigns higher offset to the lower layer ARFs.
The needed budget is borrowed from the base layer ARF allocation.

Change-Id: I16b6e9cce4dab8e73e7b097674d1a8504205026e

Merge "Increase encoder buffer for multi-layer ARFs"

Merge "Structure the multi-layer ARF locations"

Merge "Move partition search ML models to a seperate file"

Merge "Assign target bits for multi-layer ARF system"

Move partition search ML models to a seperate file

Clean up vp9_encodeframe.c.

Change-Id: I4035fee94da746c74d72f71ca8334f91c5d10116

vp9-svc: Fix to first_spatial_to_encode for pattern constraint.

Change-Id: I876f69acf9420b3b013cb3048bbfa8ff059e2e50

Increase encoder buffer for multi-layer ARFs

When multi-layer ARF mode is enabled, increase the encoder buffer
to account for the situation where several ARFs are coded together
in a frame packet.

Change-Id: I4e53095f6b6ac5a3c8d79414411ac39880bf1523

Structure the multi-layer ARF locations

Fine tune the multi-layer ARF location decisions. Support deeper
layer structure.

Change-Id: I3e44cf52b6813f6267bcd7266f9aa1b7ded57f8e

Merge "ML based rectangular partition search pruning"

Fix short first kf bug.

This change is in response to quality issue in b/112953058

The quality regression observed is a result of a bug that manifested
because of a very short key frame group at the start of a chunk.
The group was so short that it was less than the minimum allowed
length of an ARF group, so the initial group was coded as a GF only
group. However, group length was not set correctly and the result
was a frame coded with a target of 0 bits.

This causes two problems:

Firstly one very poor frame that caused the issue to be raised.

Secondly that one  frame obviously overshoots its 0 target very heavily
and this has the effect moving the needle significantly in terms of the
adaptive rate control (specifically the estimate of bits per macro block
used to estimate the active Q range). Consequently there is undershoot
for most of the rest of the chunk and the overall rate ends up much lower
than the target (14Mb/s vs a target of 22Mb/s). (The sharp drop in the
overall rate is also noted in the issue.

BUG=b/112953058

Change-Id: Ide9cce57acd3dee0f9496b752902e7b4735f2c7f

Assign target bits for multi-layer ARF system

Keep the ARF and P frame rate allocation distribution. All the
intermediate ARFs are treated same as regular P frames.

Change-Id: I7807b8e6a8f19b6e1b09b9b7d119b3c88ef90b67

Merge "Properly update the raw_src_frame for psnr calculation"

Merge "Build arf index stack"

Merge "vp9-svc: Add bypass flag to constrain inter_layer."

vp9-svc: Add bypass flag to constrain inter_layer.

The additional constraint imposed on inter-layer
prediction should only be done for non-bypass (fixed)
svc mode.

Change-Id: Ia22cdb7bc21684776c9a13397e177a1e1c3d55a2

Revert "Revert "Prevent double application of min rate in two pass.""

This rate control bug in the original patch is not the underlying cause
of the quality regression but simply unmasked a problem which stems
from applying 0 bits to the last frame in a short KF group at the start
of a chunk.

This reverts commit d10b1f233657054b1465d40f0b409c20029a540b.

Change-Id: I32c91a24a14d013853bb8e5587aa69600e6a0063

vp9-svc: Fix condition for pattern constraints

For fixed/non-flexible SVC mode: on non-key spatial
enhancement layers modify constraint on the inter-layer
prediction to include the first_spatial_layer_to_encode.

Change-Id: I6a59174976ad72d555653704dcd3b03c52e31b6f

Properly update the raw_src_frame for psnr calculation

Update the raw_src_frame to be the current input source frame in
the show_existing_frame mode.

Change-Id: Ia8edf49ca948c45ffe6c60556756b36124ab092a

Build arf index stack

Stack the ARF frame indexes. Use the most recent one as the ARF
reference frame for frame coding.

Change-Id: I88a2202fa5deb2587d861b434d27ab8de0642cf7

vp9-svc: Add first_spatial_layer_to_encode per superframe

VP9E_SET_SVC_LAYER_ID sets the first spatial layer to
encoder per superframe, so add this parameter to svc encoder.
This is needed, for example, to properly set is_key_frame for
spatial layers when base spatial layer is skipped encoded.

Change-Id: Ifd4ac77f539197ec021e62f4c624a6cc79d64f43

ML based rectangular partition search pruning

Add a ML model to predict if rectangular partition search can be skipped
without much coding loss. This model is enabled for speed 0 low bitdepth
only.

Impact on coding performance is minor:
             avg_psnr     ovr_psnr     ssim
lowres       -0.005%       0.005%     0.017%
midres        0.100%       0.114%     0.134%
hdres         0.048%       0.083%     0.074%
jvet480p      0.035%       0.027%     0.044%
jvet720p      0.094%       0.090%     0.174%

Tested encoding speed over 20 midres and hdres clips, average speed
gain is about 8%; maximum speed gain is 23%.

Change-Id: I5d4029dec7134c53ac68ab6cf0c8077dc0b767ed

Merge "Fix arf_src_offset calculation"

Merge "Set minimum frame size to be 1 byte"

Merge "Prepare multi-layer ARF coding structure"

Merge "Build up multi-layer ARF processing order"

Merge "Add element stack operations for arf index control"

Fix arf_src_offset calculation

The offset should be computed with respect to the current coding
process standing.

Change-Id: I63fc303eb062d5fd68b8d1faa3b4172cdfcce168

Set minimum frame size to be 1 byte

The show_existing_frame mode still needs to be sent to the decoder.
Account for this as 1 byte. This would make the encoder properly
update its state.

Change-Id: I32a59ccb5d0e02cc6367c1a264b2de72dc1432a7

Prepare multi-layer ARF coding structure

Build the frame processing order and type queue for multi-layer
ARF coding structure.

Change-Id: I5e14c60279020dc65a883d2997ca1ca9ce739488

Build up multi-layer ARF processing order

Use DFS to build the multi-layer ARF processing order.

Change-Id: Iba4b20476eb5c8a3db49a24b2b0dec325fade65b

Add element stack operations for arf index control

Support arf index stack operation.

Change-Id: Ifcf521ffc95a520344824ffc159883b71e8fc7a0

Merge "cosmetics,lf threading: normalize struct member names"

silence c++ abi warning

Linking c++ libraries built with gcc 6 and gcc 7 on arm
generates some warnings because of incompatibilities between those
compilers:
https://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=77728

libvpx does not generate a c++ library. C++ is only used for examples and tests.

Change-Id: I3d5d5ef3fb66743bff26a833d6641898975e9f71

vp9: Fix rate control stats for bypass mode in sample encoder

Allow rate control stats to work for bypass mode
in vp9_spatial_svc_encoder.c

Change-Id: I66764a006a73b1fd13c07b4fc4e0c88b2bb2a035

Revert "Loopfilter MultiThread Optimization"

This reverts commit dafe064289a917977439ab6f4f002b9946496084.

Corrupted files may cause the decoder to hang as row progress in the
loopfilter is used to progress each thread.

BUG=webm:1558

Change-Id: I0674ce9af14d3fb7b2da8124e7b600616c8e734a

Merge "rtcd: fix --required flag"

rtcd: fix --required flag

Always parse --required options. Previously they were only parsed for
x86_64.

Make entries passed in additive if there are existing required flags.

Mark 'neon' as required for armv8/aarch64.

BUG=chromium:876548

Change-Id: I55c6aad4536a9d8423e223e5616f3aa26d6b2941

Merge "Skip unnecessary motion search"

Skip unnecessary motion search

If a ref frame is masked out, we do not need to do motion search for it.
It makes speed 0 a little faster.

Change-Id: I68f71255b2798b24fd1d5b28ed24a2ef87251413

Merge "vp9: Fix ref frame update in denoiser in bypass mode."

Merge "Revert "Prevent double application of min rate in two pass.""

Rework enc/dec mismatch detection

The previous enc/dec mismatch detection assumes the previously
reconstructed frame would always stay at frame buffer pool index
at 0. It could hence cause certain delay in enc/dec mismatch
detection when the immediate reconstruction frame is not yet
propagated to index 0 in the buffer map pool.

This change always keeps the latest decoded show frame buffer
index and directly gets the reconstructed frame from encoder and
decoder buffer pools to check for mismatch.

Change-Id: If53092cbc42ab78d55af5b83f12a489fc362f3ae

vp9: Fix ref frame update in denoiser in bypass mode.

BUG=b/112292577
Change-Id: I8fc5711e44d0317e299aa49f781e9c438bba9d82

vp9-svc: Change default pattern for bypass mode

For sample encoder: keep default pattern for bypass
mode to example#0.

Change-Id: Icddc4600d750a23a44b26517a327b546fd8eb412

Merge "SVC: extend api to specify temporal id for each spatial layers."

Merge "Rework the ref_frame_skip_mask feature in RDO"

Revert "Prevent double application of min rate in two pass."

This reverts commit 416b7051d7f610ed6d62dff18af7776ec520fd9c.

Reason for revert: it causes visual quality drop as described in b/112953058.

Original change's description:
> Prevent double application of min rate in two pass.
>
> The initial allocation of bits in the two pass code to each frame
> should be within the min max limits on the command line. However,
> when forming an ARF group the cost of the ARF is shared by frames
> in that group such that the residual bits for a frame could drop below
> the min value. This change prevents the minimum being re-applied
> after the cost of the ARF has been deducted as this may otherwise
> cause low rate sections to overshoot their target.
>
> Test runs comparing to a baseline run with min and max section pct
> 0-2000% vs one closer to the YT use case (50-150%) suggest that
> this fix not only results in better rate control but also gives a better
> rd outcome.
>
> For example the HD set vs 0-2000% baseline (opsnr, ssim).
> Old code (50-150):  +0.751, +1.099
> New code(50-150): +0.241, -0.009
>
> Change-Id: I715da7b130bf53ba8aa609532aa9e18b84f5e2ef

TBR=yaowu@google.com,paulwilkins@google.com,debargha@google.com,builds@webmproject.org

# Not skipping CQ checks because original CL landed > 1 day ago.

Change-Id: Ic9849e4e0db64e9d92bbb9df9cc923230a15c4df

Merge "Sync prev_frame/last_show_frame update with decoder"

Merge "Skip update prev_mi frame in show_existing_frame mode"

Merge "Refactor encoder frame count update"

Sync prev_frame/last_show_frame update with decoder

Make the encoder side handling of prev_frame and last_show_frame
update synchronized with the decoder behavior.

Change-Id: I0f265391cba182d7cc266a1c327fe6b92e24ab17

Skip update prev_mi frame in show_existing_frame mode

When the current frame is coded by directly using a reference
frame in buffer, no need to update the prev_mi frame information
for next frame encoding control.

Change-Id: I33fda8e70cdb31eb5b13b63e3dbd6e96ff85154d

Refactor encoder frame count update

This refactoring allows the encoder to skip frame count update in
the show_existing_frame mode.

Change-Id: Id69707976ccdad144cba93a8f5d36b6947611f91

Merge "Revert "vp8: Fix memory address overflow in decoder.""

Rework the ref_frame_skip_mask feature in RDO

Previously we often skip all compound inter prediction modes,
causing large coding loss. This patch modifies how we set the
ref_frame_skip_mask so that compound modes are considered in RDO.

This affects speed>=1.

Coding gains(overall psnr):
          lowres       midres     hdres     average
speed 1    0.54%       0.43%      0.64%      0.53%
speed 2    0.59%       0.48%      0.60%      0.56%

Tested encoding speed on 10 HD sequences, average speed loss is
5% for speed 1; 2% for speed 2.

Change-Id: Ib8758af7ee7c9812022bd21c5fe61631e2bb8e5c

Revert "vp8: Fix memory address overflow in decoder."

This reverts commit 45cf384738ad261de7d00769c19b9b2842af06a7.

BUG=875626,875680,webm:1496

Change-Id: I78037b5e57dbf6cfe326b29beaad1128868f09f2

Set refresh_frame_context flag off in show_existing_frame mode

Match the decoder expectation, set off refresh_fame_context flag
in show_existing_frame mode.

Change-Id: I5258635b715ea04f41a4a087178709f707449b71

Drop empty line in vp9_get_compressed_data()

Change-Id: Iadb043128e0f813c75cc726e5a41ce94b9d1de24

Merge "Allow codec to skip temporal filter for intermediate ARFs"

Merge "Control reference frame refresh flags for USE_BUF_FRAME"

Merge "Safely swap the show frame buffer pointer in show_existing mode"

Merge "Skip loop filter operation in show_existing_frame mode"

Merge "Point show frame buffer towards existing frame buffer"

Merge "Skip frame encoding when show_existing_frame is on"

Merge "Add USE_BUF_FRAME enum to FRAME_UPDATE_TYPE"

Merge "Unify set_arf_sign_bias function"

Allow codec to skip temporal filter for intermediate ARFs

Allow the encoder to skip temporal filter for intermediate ARFs
that are later used in show_existing_frame mode.

Change-Id: Ieed635bf7672b62f5c287bde43765f80362a345e

Control reference frame refresh flags for USE_BUF_FRAME

The enum USE_BUF_FRAME makes the use of show_existing_frame. In
this setting, all the reference frame buffer condition will stay
unchanged.

Change-Id: I5b7b28488dbd94982f721667128f004e4e6a00d8

Safely swap the show frame buffer pointer in show_existing mode

Point the current frame buffer towards the existing reference frame.
In the meantime, release the original new_fb pointer.

Change-Id: Ic83a698cac5cdaaabdf61acffb936ec130a84d1c

Skip loop filter operation in show_existing_frame mode

Skip the loop filtering for frame coding in show_existing_frame
mode. This matches the decoder operation for show_existing_frame
mode.

Change-Id: I96f275cf5384eb5fe8c0404ec4142cf5b580ac16

Point show frame buffer towards existing frame buffer

When the show_existing_frame mode is on, directly point the new
frame pointer towards the existing reference frame buffer entry.

Change-Id: Ic50b25655fe95ea702fb529afacb7701ec17adcb

Skip frame encoding when show_existing_frame is on

No need to process through the frame encoding stage when a current
frame is coded using show_existing_frame.

Change-Id: I36c6f04e344326fa6ecc95cd0a4e4fd6f467fdcb

Add USE_BUF_FRAME enum to FRAME_UPDATE_TYPE

This enum indicates the use of show existing frame, and conducts
no reference frame buffer update.

Change-Id: I8bf3121376640baf24b580ebea58e9ccbdd641da

Merge "Clean up var define in apply_temporal_filter()"

Merge "Loopfilter MultiThread Optimization"

Unify set_arf_sign_bias function

Determine if an ARF is on the future side by checking if its
offset meets the gop frame length. This unifies the support to
single- and multiple-layer ARF cases.

Change-Id: I5ab26f54311c345a9b574ffca5ff0a8dbcf4c031

Remove unneeded frame_till_gf_update_due assignment

This will get update after define_gf_group() is called and returned.
No need to update it inside.

Change-Id: Ia42c6f7ef16bca3f1ee88392f3b90b9ebe409da8

Add multi_layer_arf flag

This flag will control the use of multiple layer arf + show
existing frames.

Change-Id: Ic6b9e8e67b2db7d32706bdf0a14663a39f57295f

Add a comment in init_gop_frames()

Make the meaning of the operations therein clearer.

Change-Id: I0dce92a4c14218307df098e3da7a1c7cc45008a7