Quelle  vp9_encodeframe.c   Sprache: C

/*
 *  Copyright (c) 2010 The WebM project authors. All Rights Reserved.
 *
 *  Use of this source code is governed by a BSD-style license
 *  that can be found in the LICENSE file in the root of the source
 *  tree. An additional intellectual property rights grant can be found
 *  in the file PATENTS.  All contributing project authors may
 *  be found in the AUTHORS file in the root of the source tree.
 */

#include <float.h>
#include <limits.h>
#include <math.h>
#include <stdio.h>

#include "./vp9_rtcd.h"
#include "./vpx_dsp_rtcd.h"
#include "./vpx_config.h"

#include "vpx_dsp/vpx_dsp_common.h"
#include "vpx_ports/mem.h"
#include "vpx_ports/vpx_timer.h"
#include "vpx_ports/system_state.h"
#include "vpx_util/vpx_pthread.h"
#if CONFIG_MISMATCH_DEBUG
#include "vpx_util/vpx_debug_util.h"
#endif  // CONFIG_MISMATCH_DEBUG

#include "vp9/common/vp9_common.h"
#include "vp9/common/vp9_entropy.h"
#include "vp9/common/vp9_entropymode.h"
#include "vp9/common/vp9_idct.h"
#include "vp9/common/vp9_mvref_common.h"
#include "vp9/common/vp9_pred_common.h"
#include "vp9/common/vp9_quant_common.h"
#include "vp9/common/vp9_reconintra.h"
#include "vp9/common/vp9_reconinter.h"
#include "vp9/common/vp9_seg_common.h"
#include "vp9/common/vp9_tile_common.h"
#if !CONFIG_REALTIME_ONLY
#include "vp9/encoder/vp9_aq_360.h"
#include "vp9/encoder/vp9_aq_complexity.h"
#endif
#include "vp9/encoder/vp9_aq_cyclicrefresh.h"
#if !CONFIG_REALTIME_ONLY
#include "vp9/encoder/vp9_aq_variance.h"
#endif
#include "vp9/encoder/vp9_encodeframe.h"
#include "vp9/encoder/vp9_encodemb.h"
#include "vp9/encoder/vp9_encodemv.h"
#include "vp9/encoder/vp9_encoder.h"
#include "vp9/encoder/vp9_ethread.h"
#include "vp9/encoder/vp9_extend.h"
#include "vp9/encoder/vp9_multi_thread.h"
#include "vp9/encoder/vp9_partition_models.h"
#include "vp9/encoder/vp9_pickmode.h"
#include "vp9/encoder/vp9_rd.h"
#include "vp9/encoder/vp9_rdopt.h"
#include "vp9/encoder/vp9_segmentation.h"
#include "vp9/encoder/vp9_tokenize.h"

static void encode_superblock(VP9_COMP *cpi, ThreadData *td, TOKENEXTRA **t,
                              int output_enabled, int mi_row, int mi_col,
                              BLOCK_SIZE bsize, PICK_MODE_CONTEXT *ctx);

// This is used as a reference when computing the source variance for the
//  purpose of activity masking.
// Eventually this should be replaced by custom no-reference routines,
//  which will be faster.
static const uint8_t VP9_VAR_OFFS[64] = {
  128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128,
  128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128,
  128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128,
  128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128,
  128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128
};

#if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
static const uint16_t VP9_HIGH_VAR_OFFS_8[64] = {
  128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128,
  128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128,
  128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128,
  128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128,
  128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128, 128
};

static const uint16_t VP9_HIGH_VAR_OFFS_10[64] = {
  128 * 4, 128 * 4, 128 * 4, 128 * 4, 128 * 4, 128 * 4, 128 * 4, 128 * 4,
  128 * 4, 128 * 4, 128 * 4, 128 * 4, 128 * 4, 128 * 4, 128 * 4, 128 * 4,
  128 * 4, 128 * 4, 128 * 4, 128 * 4, 128 * 4, 128 * 4, 128 * 4, 128 * 4,
  128 * 4, 128 * 4, 128 * 4, 128 * 4, 128 * 4, 128 * 4, 128 * 4, 128 * 4,
  128 * 4, 128 * 4, 128 * 4, 128 * 4, 128 * 4, 128 * 4, 128 * 4, 128 * 4,
  128 * 4, 128 * 4, 128 * 4, 128 * 4, 128 * 4, 128 * 4, 128 * 4, 128 * 4,
  128 * 4, 128 * 4, 128 * 4, 128 * 4, 128 * 4, 128 * 4, 128 * 4, 128 * 4,
  128 * 4, 128 * 4, 128 * 4, 128 * 4, 128 * 4, 128 * 4, 128 * 4, 128 * 4
};

static const uint16_t VP9_HIGH_VAR_OFFS_12[64] = {
  128 * 16, 128 * 16, 128 * 16, 128 * 16, 128 * 16, 128 * 16, 128 * 16,
  128 * 16, 128 * 16, 128 * 16, 128 * 16, 128 * 16, 128 * 16, 128 * 16,
  128 * 16, 128 * 16, 128 * 16, 128 * 16, 128 * 16, 128 * 16, 128 * 16,
  128 * 16, 128 * 16, 128 * 16, 128 * 16, 128 * 16, 128 * 16, 128 * 16,
  128 * 16, 128 * 16, 128 * 16, 128 * 16, 128 * 16, 128 * 16, 128 * 16,
  128 * 16, 128 * 16, 128 * 16, 128 * 16, 128 * 16, 128 * 16, 128 * 16,
  128 * 16, 128 * 16, 128 * 16, 128 * 16, 128 * 16, 128 * 16, 128 * 16,
  128 * 16, 128 * 16, 128 * 16, 128 * 16, 128 * 16, 128 * 16, 128 * 16,
  128 * 16, 128 * 16, 128 * 16, 128 * 16, 128 * 16, 128 * 16, 128 * 16,
  128 * 16
};
#endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH

unsigned int vp9_get_sby_variance(VP9_COMP *cpi, const struct buf_2d *ref,
                                  BLOCK_SIZE bs) {
  unsigned int sse;
  const unsigned int var =
      cpi->fn_ptr[bs].vf(ref->buf, ref->stride, VP9_VAR_OFFS, 0, &sse);
  return var;
}

#if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
unsigned int vp9_high_get_sby_variance(VP9_COMP *cpi, const struct buf_2d *ref,
                                       BLOCK_SIZE bs, int bd) {
  unsigned int var, sse;
  switch (bd) {
    case 10:
      var =
          cpi->fn_ptr[bs].vf(ref->buf, ref->stride,
                             CONVERT_TO_BYTEPTR(VP9_HIGH_VAR_OFFS_10), 0, &sse);
      break;
    case 12:
      var =
          cpi->fn_ptr[bs].vf(ref->buf, ref->stride,
                             CONVERT_TO_BYTEPTR(VP9_HIGH_VAR_OFFS_12), 0, &sse);
      break;
    case 8:
    default:
      var =
          cpi->fn_ptr[bs].vf(ref->buf, ref->stride,
                             CONVERT_TO_BYTEPTR(VP9_HIGH_VAR_OFFS_8), 0, &sse);
      break;
  }
  return var;
}
#endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH

unsigned int vp9_get_sby_perpixel_variance(VP9_COMP *cpi,
                                           const struct buf_2d *ref,
                                           BLOCK_SIZE bs) {
  return ROUND_POWER_OF_TWO(vp9_get_sby_variance(cpi, ref, bs),
                            num_pels_log2_lookup[bs]);
}

#if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
unsigned int vp9_high_get_sby_perpixel_variance(VP9_COMP *cpi,
                                                const struct buf_2d *ref,
                                                BLOCK_SIZE bs, int bd) {
  return (unsigned int)ROUND64_POWER_OF_TWO(
      (int64_t)vp9_high_get_sby_variance(cpi, ref, bs, bd),
      num_pels_log2_lookup[bs]);
}
#endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH

static void set_segment_index(VP9_COMP *cpi, MACROBLOCK *const x, int mi_row,
                              int mi_col, BLOCK_SIZE bsize, int segment_index) {
  VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
  const struct segmentation *const seg = &cm->seg;
  MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
  MODE_INFO *mi = xd->mi[0];

  const AQ_MODE aq_mode = cpi->oxcf.aq_mode;
  const uint8_t *const map =
      seg->update_map ? cpi->segmentation_map : cm->last_frame_seg_map;

  // Initialize the segmentation index as 0.
  mi->segment_id = 0;

  // Skip the rest if AQ mode is disabled.
  if (!seg->enabled) return;

  switch (aq_mode) {
    case CYCLIC_REFRESH_AQ:
      mi->segment_id = get_segment_id(cm, map, bsize, mi_row, mi_col);
      break;
#if !CONFIG_REALTIME_ONLY
    case VARIANCE_AQ:
      if (cm->frame_type == KEY_FRAME || cpi->refresh_alt_ref_frame ||
          cpi->force_update_segmentation ||
          (cpi->refresh_golden_frame && !cpi->rc.is_src_frame_alt_ref)) {
        int min_energy;
        int max_energy;
        // Get sub block energy range
        if (bsize >= BLOCK_32X32) {
          vp9_get_sub_block_energy(cpi, x, mi_row, mi_col, bsize, &min_energy,
                                   &max_energy);
        } else {
          min_energy = bsize <= BLOCK_16X16 ? x->mb_energy
                                            : vp9_block_energy(cpi, x, bsize);
        }
        mi->segment_id = vp9_vaq_segment_id(min_energy);
      } else {
        mi->segment_id = get_segment_id(cm, map, bsize, mi_row, mi_col);
      }
      break;
    case EQUATOR360_AQ:
      if (cm->frame_type == KEY_FRAME || cpi->force_update_segmentation)
        mi->segment_id = vp9_360aq_segment_id(mi_row, cm->mi_rows);
      else
        mi->segment_id = get_segment_id(cm, map, bsize, mi_row, mi_col);
      break;
#endif
    case LOOKAHEAD_AQ:
      mi->segment_id = get_segment_id(cm, map, bsize, mi_row, mi_col);
      break;
    case PSNR_AQ: mi->segment_id = segment_index; break;
    case PERCEPTUAL_AQ: mi->segment_id = x->segment_id; break;
    default:
      // NO_AQ or PSNR_AQ
      break;
  }

  // Set segment index if ROI map or active_map is enabled.
  if (cpi->roi.enabled || cpi->active_map.enabled)
    mi->segment_id = get_segment_id(cm, map, bsize, mi_row, mi_col);

  vp9_init_plane_quantizers(cpi, x);
}

// Lighter version of set_offsets that only sets the mode info
// pointers.
static INLINE void set_mode_info_offsets(VP9_COMMON *const cm,
                                         MACROBLOCK *const x,
                                         MACROBLOCKD *const xd, int mi_row,
                                         int mi_col) {
  const int idx_str = xd->mi_stride * mi_row + mi_col;
  xd->mi = cm->mi_grid_visible + idx_str;
  xd->mi[0] = cm->mi + idx_str;
  x->mbmi_ext = x->mbmi_ext_base + (mi_row * cm->mi_cols + mi_col);
}

static void set_ssim_rdmult(VP9_COMP *const cpi, MACROBLOCK *const x,
                            const BLOCK_SIZE bsize, const int mi_row,
                            const int mi_col, int *const rdmult) {
  const VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;

  const int bsize_base = BLOCK_16X16;
  const int num_8x8_w = num_8x8_blocks_wide_lookup[bsize_base];
  const int num_8x8_h = num_8x8_blocks_high_lookup[bsize_base];
  const int num_cols = (cm->mi_cols + num_8x8_w - 1) / num_8x8_w;
  const int num_rows = (cm->mi_rows + num_8x8_h - 1) / num_8x8_h;
  const int num_bcols =
      (num_8x8_blocks_wide_lookup[bsize] + num_8x8_w - 1) / num_8x8_w;
  const int num_brows =
      (num_8x8_blocks_high_lookup[bsize] + num_8x8_h - 1) / num_8x8_h;
  int row, col;
  double num_of_mi = 0.0;
  double geom_mean_of_scale = 0.0;

  assert(cpi->oxcf.tuning == VP8_TUNE_SSIM);

  for (row = mi_row / num_8x8_w;
       row < num_rows && row < mi_row / num_8x8_w + num_brows; ++row) {
    for (col = mi_col / num_8x8_h;
         col < num_cols && col < mi_col / num_8x8_h + num_bcols; ++col) {
      const int index = row * num_cols + col;
      geom_mean_of_scale += log(cpi->mi_ssim_rdmult_scaling_factors[index]);
      num_of_mi += 1.0;
    }
  }
  geom_mean_of_scale = exp(geom_mean_of_scale / num_of_mi);

  *rdmult = (int)((double)(*rdmult) * geom_mean_of_scale);
  *rdmult = VPXMAX(*rdmult, 0);
  set_error_per_bit(x, *rdmult);
  vpx_clear_system_state();
}

static void set_offsets(VP9_COMP *cpi, const TileInfo *const tile,
                        MACROBLOCK *const x, int mi_row, int mi_col,
                        BLOCK_SIZE bsize) {
  VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
  const VP9EncoderConfig *const oxcf = &cpi->oxcf;
  MACROBLOCKD *const xd = &x->e_mbd;
  const int mi_width = num_8x8_blocks_wide_lookup[bsize];
  const int mi_height = num_8x8_blocks_high_lookup[bsize];
  MvLimits *const mv_limits = &x->mv_limits;

  set_skip_context(xd, mi_row, mi_col);

  set_mode_info_offsets(cm, x, xd, mi_row, mi_col);

  // Set up destination pointers.
  vp9_setup_dst_planes(xd->plane, get_frame_new_buffer(cm), mi_row, mi_col);

  // Set up limit values for MV components.
  // Mv beyond the range do not produce new/different prediction block.
  mv_limits->row_min = -(((mi_row + mi_height) * MI_SIZE) + VP9_INTERP_EXTEND);
  mv_limits->col_min = -(((mi_col + mi_width) * MI_SIZE) + VP9_INTERP_EXTEND);
  mv_limits->row_max = (cm->mi_rows - mi_row) * MI_SIZE + VP9_INTERP_EXTEND;
  mv_limits->col_max = (cm->mi_cols - mi_col) * MI_SIZE + VP9_INTERP_EXTEND;

  // Set up distance of MB to edge of frame in 1/8th pel units.
  assert(!(mi_col & (mi_width - 1)) && !(mi_row & (mi_height - 1)));
  set_mi_row_col(xd, tile, mi_row, mi_height, mi_col, mi_width, cm->mi_rows,
                 cm->mi_cols);

  // Set up source buffers.
  vp9_setup_src_planes(x, cpi->Source, mi_row, mi_col);

  // R/D setup.
  x->rddiv = cpi->rd.RDDIV;
  x->rdmult = cpi->rd.RDMULT;
  if (oxcf->tuning == VP8_TUNE_SSIM) {
    set_ssim_rdmult(cpi, x, bsize, mi_row, mi_col, &x->rdmult);
  }

  // required by vp9_append_sub8x8_mvs_for_idx() and vp9_find_best_ref_mvs()
  xd->tile = *tile;
}

static void duplicate_mode_info_in_sb(VP9_COMMON *cm, MACROBLOCKD *xd,
                                      int mi_row, int mi_col,
                                      BLOCK_SIZE bsize) {
  const int block_width =
      VPXMIN(num_8x8_blocks_wide_lookup[bsize], cm->mi_cols - mi_col);
  const int block_height =
      VPXMIN(num_8x8_blocks_high_lookup[bsize], cm->mi_rows - mi_row);
  const int mi_stride = xd->mi_stride;
  MODE_INFO *const src_mi = xd->mi[0];
  int i, j;

  for (j = 0; j < block_height; ++j)
    for (i = 0; i < block_width; ++i) xd->mi[j * mi_stride + i] = src_mi;
}

static void set_block_size(VP9_COMP *const cpi, MACROBLOCK *const x,
                           MACROBLOCKD *const xd, int mi_row, int mi_col,
                           BLOCK_SIZE bsize) {
  if (cpi->common.mi_cols > mi_col && cpi->common.mi_rows > mi_row) {
    set_mode_info_offsets(&cpi->common, x, xd, mi_row, mi_col);
    xd->mi[0]->sb_type = bsize;
  }
}

typedef struct {
  // This struct is used for computing variance in choose_partitioning(), where
  // the max number of samples within a superblock is 16x16 (with 4x4 avg). Even
  // in high bitdepth, uint32_t is enough for sum_square_error (2^12 * 2^12 * 16
  // * 16 = 2^32).
  uint32_t sum_square_error;
  int32_t sum_error;
  int log2_count;
  int variance;
} Var;

typedef struct {
  Var none;
  Var horz[2];
  Var vert[2];
} partition_variance;

typedef struct {
  partition_variance part_variances;
  Var split[4];
} v4x4;

typedef struct {
  partition_variance part_variances;
  v4x4 split[4];
} v8x8;

typedef struct {
  partition_variance part_variances;
  v8x8 split[4];
} v16x16;

typedef struct {
  partition_variance part_variances;
  v16x16 split[4];
} v32x32;

typedef struct {
  partition_variance part_variances;
  v32x32 split[4];
} v64x64;

typedef struct {
  partition_variance *part_variances;
  Var *split[4];
} variance_node;

typedef enum {
  V16X16,
  V32X32,
  V64X64,
} TREE_LEVEL;

static void tree_to_node(void *data, BLOCK_SIZE bsize, variance_node *node) {
  int i;
  node->part_variances = NULL;
  switch (bsize) {
    case BLOCK_64X64: {
      v64x64 *vt = (v64x64 *)data;
      node->part_variances = &vt->part_variances;
      for (i = 0; i < 4; i++)
        node->split[i] = &vt->split[i].part_variances.none;
      break;
    }
    case BLOCK_32X32: {
      v32x32 *vt = (v32x32 *)data;
      node->part_variances = &vt->part_variances;
      for (i = 0; i < 4; i++)
        node->split[i] = &vt->split[i].part_variances.none;
      break;
    }
    case BLOCK_16X16: {
      v16x16 *vt = (v16x16 *)data;
      node->part_variances = &vt->part_variances;
      for (i = 0; i < 4; i++)
        node->split[i] = &vt->split[i].part_variances.none;
      break;
    }
    case BLOCK_8X8: {
      v8x8 *vt = (v8x8 *)data;
      node->part_variances = &vt->part_variances;
      for (i = 0; i < 4; i++)
        node->split[i] = &vt->split[i].part_variances.none;
      break;
    }
    default: {
      v4x4 *vt = (v4x4 *)data;
      assert(bsize == BLOCK_4X4);
      node->part_variances = &vt->part_variances;
      for (i = 0; i < 4; i++) node->split[i] = &vt->split[i];
      break;
    }
  }
}

// Set variance values given sum square error, sum error, count.
static void fill_variance(uint32_t s2, int32_t s, int c, Var *v) {
  v->sum_square_error = s2;
  v->sum_error = s;
  v->log2_count = c;
}

static void get_variance(Var *v) {
  v->variance =
      (int)(256 * (v->sum_square_error -
                   (uint32_t)(((int64_t)v->sum_error * v->sum_error) >>
                              v->log2_count)) >>
            v->log2_count);
}

static void sum_2_variances(const Var *a, const Var *b, Var *r) {
  assert(a->log2_count == b->log2_count);
  fill_variance(a->sum_square_error + b->sum_square_error,
                a->sum_error + b->sum_error, a->log2_count + 1, r);
}

static void fill_variance_tree(void *data, BLOCK_SIZE bsize) {
  variance_node node;
  memset(&node, 0, sizeof(node));
  tree_to_node(data, bsize, &node);
  sum_2_variances(node.split[0], node.split[1], &node.part_variances->horz[0]);
  sum_2_variances(node.split[2], node.split[3], &node.part_variances->horz[1]);
  sum_2_variances(node.split[0], node.split[2], &node.part_variances->vert[0]);
  sum_2_variances(node.split[1], node.split[3], &node.part_variances->vert[1]);
  sum_2_variances(&node.part_variances->vert[0], &node.part_variances->vert[1],
                  &node.part_variances->none);
}

static int set_vt_partitioning(VP9_COMP *cpi, MACROBLOCK *const x,
                               MACROBLOCKD *const xd, void *data,
                               BLOCK_SIZE bsize, int mi_row, int mi_col,
                               int64_t threshold, BLOCK_SIZE bsize_min,
                               int force_split) {
  VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
  variance_node vt;
  const int block_width = num_8x8_blocks_wide_lookup[bsize];
  const int block_height = num_8x8_blocks_high_lookup[bsize];

  assert(block_height == block_width);
  tree_to_node(data, bsize, &vt);

  if (force_split == 1) return 0;

  // For bsize=bsize_min (16x16/8x8 for 8x8/4x4 downsampling), select if
  // variance is below threshold, otherwise split will be selected.
  // No check for vert/horiz split as too few samples for variance.
  if (bsize == bsize_min) {
    // Variance already computed to set the force_split.
    if (frame_is_intra_only(cm)) get_variance(&vt.part_variances->none);
    if (mi_col + block_width / 2 < cm->mi_cols &&
        mi_row + block_height / 2 < cm->mi_rows &&
        vt.part_variances->none.variance < threshold) {
      set_block_size(cpi, x, xd, mi_row, mi_col, bsize);
      return 1;
    }
    return 0;
  } else if (bsize > bsize_min) {
    // Variance already computed to set the force_split.
    if (frame_is_intra_only(cm)) get_variance(&vt.part_variances->none);
    // For key frame: take split for bsize above 32X32 or very high variance.
    if (frame_is_intra_only(cm) &&
        (bsize > BLOCK_32X32 ||
         vt.part_variances->none.variance > (threshold << 4))) {
      return 0;
    }
    // If variance is low, take the bsize (no split).
    if (mi_col + block_width / 2 < cm->mi_cols &&
        mi_row + block_height / 2 < cm->mi_rows &&
        vt.part_variances->none.variance < threshold) {
      set_block_size(cpi, x, xd, mi_row, mi_col, bsize);
      return 1;
    }

    // Check vertical split.
    if (mi_row + block_height / 2 < cm->mi_rows) {
      BLOCK_SIZE subsize = get_subsize(bsize, PARTITION_VERT);
      get_variance(&vt.part_variances->vert[0]);
      get_variance(&vt.part_variances->vert[1]);
      if (vt.part_variances->vert[0].variance < threshold &&
          vt.part_variances->vert[1].variance < threshold &&
          get_plane_block_size(subsize, &xd->plane[1]) < BLOCK_INVALID) {
        set_block_size(cpi, x, xd, mi_row, mi_col, subsize);
        set_block_size(cpi, x, xd, mi_row, mi_col + block_width / 2, subsize);
        return 1;
      }
    }
    // Check horizontal split.
    if (mi_col + block_width / 2 < cm->mi_cols) {
      BLOCK_SIZE subsize = get_subsize(bsize, PARTITION_HORZ);
      get_variance(&vt.part_variances->horz[0]);
      get_variance(&vt.part_variances->horz[1]);
      if (vt.part_variances->horz[0].variance < threshold &&
          vt.part_variances->horz[1].variance < threshold &&
          get_plane_block_size(subsize, &xd->plane[1]) < BLOCK_INVALID) {
        set_block_size(cpi, x, xd, mi_row, mi_col, subsize);
        set_block_size(cpi, x, xd, mi_row + block_height / 2, mi_col, subsize);
        return 1;
      }
    }

    return 0;
  }
  return 0;
}

static int64_t scale_part_thresh_sumdiff(int64_t threshold_base, int speed,
                                         int width, int height,
                                         int content_state) {
  if (speed >= 8) {
    if (width <= 640 && height <= 480)
      return (5 * threshold_base) >> 2;
    else if ((content_state == kLowSadLowSumdiff) ||
             (content_state == kHighSadLowSumdiff) ||
             (content_state == kLowVarHighSumdiff))
      return (5 * threshold_base) >> 2;
  } else if (speed == 7) {
    if ((content_state == kLowSadLowSumdiff) ||
        (content_state == kHighSadLowSumdiff) ||
        (content_state == kLowVarHighSumdiff)) {
      return (5 * threshold_base) >> 2;
    }
  }
  return threshold_base;
}

// Set the variance split thresholds for following the block sizes:
// 0 - threshold_64x64, 1 - threshold_32x32, 2 - threshold_16x16,
// 3 - vbp_threshold_8x8. vbp_threshold_8x8 (to split to 4x4 partition) is
// currently only used on key frame.
static void set_vbp_thresholds(VP9_COMP *cpi, int64_t thresholds[], int q,
                               int content_state) {
  VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
  const int is_key_frame = frame_is_intra_only(cm);
  const int threshold_multiplier =
      is_key_frame ? 20 : cpi->sf.variance_part_thresh_mult;
  int64_t threshold_base =
      (int64_t)(threshold_multiplier * cpi->y_dequant[q][1]);

  if (is_key_frame) {
    thresholds[0] = threshold_base;
    thresholds[1] = threshold_base >> 2;
    thresholds[2] = threshold_base >> 2;
    thresholds[3] = threshold_base << 2;
  } else {
    // Increase base variance threshold based on estimated noise level.
    if (cpi->noise_estimate.enabled && cm->width >= 640 && cm->height >= 480) {
      NOISE_LEVEL noise_level =
          vp9_noise_estimate_extract_level(&cpi->noise_estimate);
      if (noise_level == kHigh)
        threshold_base = 3 * threshold_base;
      else if (noise_level == kMedium)
        threshold_base = threshold_base << 1;
      else if (noise_level < kLow)
        threshold_base = (7 * threshold_base) >> 3;
    }
#if CONFIG_VP9_TEMPORAL_DENOISING
    if (cpi->oxcf.noise_sensitivity > 0 && denoise_svc(cpi) &&
        cpi->oxcf.speed > 5 && cpi->denoiser.denoising_level >= kDenLow)
      threshold_base =
          vp9_scale_part_thresh(threshold_base, cpi->denoiser.denoising_level,
                                content_state, cpi->svc.temporal_layer_id);
    else
      threshold_base =
          scale_part_thresh_sumdiff(threshold_base, cpi->oxcf.speed, cm->width,
                                    cm->height, content_state);
#else
    // Increase base variance threshold based on content_state/sum_diff level.
    threshold_base = scale_part_thresh_sumdiff(
        threshold_base, cpi->oxcf.speed, cm->width, cm->height, content_state);
#endif
    thresholds[0] = threshold_base;
    thresholds[2] = threshold_base << cpi->oxcf.speed;
    if (cm->width >= 1280 && cm->height >= 720 && cpi->oxcf.speed < 7)
      thresholds[2] = thresholds[2] << 1;
    if (cm->width <= 352 && cm->height <= 288) {
      thresholds[0] = threshold_base >> 3;
      thresholds[1] = threshold_base >> 1;
      thresholds[2] = threshold_base << 3;
      if (cpi->rc.avg_frame_qindex[INTER_FRAME] > 220)
        thresholds[2] = thresholds[2] << 2;
      else if (cpi->rc.avg_frame_qindex[INTER_FRAME] > 200)
        thresholds[2] = thresholds[2] << 1;
    } else if (cm->width < 1280 && cm->height < 720) {
      thresholds[1] = (5 * threshold_base) >> 2;
    } else if (cm->width < 1920 && cm->height < 1080) {
      thresholds[1] = threshold_base << 1;
    } else {
      thresholds[1] = (5 * threshold_base) >> 1;
    }
    if (cpi->sf.disable_16x16part_nonkey) thresholds[2] = INT64_MAX;
  }
}

void vp9_set_variance_partition_thresholds(VP9_COMP *cpi, int q,
                                           int content_state) {
  VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
  SPEED_FEATURES *const sf = &cpi->sf;
  const int is_key_frame = frame_is_intra_only(cm);
  if (sf->partition_search_type != VAR_BASED_PARTITION &&
      sf->partition_search_type != REFERENCE_PARTITION) {
    return;
  } else {
    set_vbp_thresholds(cpi, cpi->vbp_thresholds, q, content_state);
    // The thresholds below are not changed locally.
    if (is_key_frame) {
      cpi->vbp_threshold_sad = 0;
      cpi->vbp_threshold_copy = 0;
      cpi->vbp_bsize_min = BLOCK_8X8;
    } else {
      if (cm->width <= 352 && cm->height <= 288)
        cpi->vbp_threshold_sad = 10;
      else
        cpi->vbp_threshold_sad = (cpi->y_dequant[q][1] << 1) > 1000
                                     ? (cpi->y_dequant[q][1] << 1)
                                     : 1000;
      cpi->vbp_bsize_min = BLOCK_16X16;
      if (cm->width <= 352 && cm->height <= 288)
        cpi->vbp_threshold_copy = 4000;
      else if (cm->width <= 640 && cm->height <= 360)
        cpi->vbp_threshold_copy = 8000;
      else
        cpi->vbp_threshold_copy = (cpi->y_dequant[q][1] << 3) > 8000
                                      ? (cpi->y_dequant[q][1] << 3)
                                      : 8000;
      if (cpi->rc.high_source_sad ||
          (cpi->use_svc && cpi->svc.high_source_sad_superframe)) {
        cpi->vbp_threshold_sad = 0;
        cpi->vbp_threshold_copy = 0;
      }
    }
    cpi->vbp_threshold_minmax = 15 + (q >> 3);
  }
}

// Compute the minmax over the 8x8 subblocks.
static int compute_minmax_8x8(const uint8_t *s, int sp, const uint8_t *d,
                              int dp, int x16_idx, int y16_idx,
#if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
                              int highbd_flag,
#endif
                              int pixels_wide, int pixels_high) {
  int k;
  int minmax_max = 0;
  int minmax_min = 255;
  // Loop over the 4 8x8 subblocks.
  for (k = 0; k < 4; k++) {
    int x8_idx = x16_idx + ((k & 1) << 3);
    int y8_idx = y16_idx + ((k >> 1) << 3);
    int min = 0;
    int max = 0;
    if (x8_idx < pixels_wide && y8_idx < pixels_high) {
#if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
      if (highbd_flag & YV12_FLAG_HIGHBITDEPTH) {
        vpx_highbd_minmax_8x8(s + y8_idx * sp + x8_idx, sp,
                              d + y8_idx * dp + x8_idx, dp, &min, &max);
      } else {
        vpx_minmax_8x8(s + y8_idx * sp + x8_idx, sp, d + y8_idx * dp + x8_idx,
                       dp, &min, &max);
      }
#else
      vpx_minmax_8x8(s + y8_idx * sp + x8_idx, sp, d + y8_idx * dp + x8_idx, dp,
                     &min, &max);
#endif
      if ((max - min) > minmax_max) minmax_max = (max - min);
      if ((max - min) < minmax_min) minmax_min = (max - min);
    }
  }
  return (minmax_max - minmax_min);
}

static void fill_variance_4x4avg(const uint8_t *s, int sp, const uint8_t *d,
                                 int dp, int x8_idx, int y8_idx, v8x8 *vst,
#if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
                                 int highbd_flag,
#endif
                                 int pixels_wide, int pixels_high,
                                 int is_key_frame) {
  int k;
  for (k = 0; k < 4; k++) {
    int x4_idx = x8_idx + ((k & 1) << 2);
    int y4_idx = y8_idx + ((k >> 1) << 2);
    unsigned int sse = 0;
    int sum = 0;
    if (x4_idx < pixels_wide && y4_idx < pixels_high) {
      int s_avg;
      int d_avg = 128;
#if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
      if (highbd_flag & YV12_FLAG_HIGHBITDEPTH) {
        s_avg = vpx_highbd_avg_4x4(s + y4_idx * sp + x4_idx, sp);
        if (!is_key_frame)
          d_avg = vpx_highbd_avg_4x4(d + y4_idx * dp + x4_idx, dp);
      } else {
        s_avg = vpx_avg_4x4(s + y4_idx * sp + x4_idx, sp);
        if (!is_key_frame) d_avg = vpx_avg_4x4(d + y4_idx * dp + x4_idx, dp);
      }
#else
      s_avg = vpx_avg_4x4(s + y4_idx * sp + x4_idx, sp);
      if (!is_key_frame) d_avg = vpx_avg_4x4(d + y4_idx * dp + x4_idx, dp);
#endif
      sum = s_avg - d_avg;
      sse = sum * sum;
    }
    fill_variance(sse, sum, 0, &vst->split[k].part_variances.none);
  }
}

static void fill_variance_8x8avg(const uint8_t *s, int sp, const uint8_t *d,
                                 int dp, int x16_idx, int y16_idx, v16x16 *vst,
#if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
                                 int highbd_flag,
#endif
                                 int pixels_wide, int pixels_high,
                                 int is_key_frame) {
  int k;
  for (k = 0; k < 4; k++) {
    int x8_idx = x16_idx + ((k & 1) << 3);
    int y8_idx = y16_idx + ((k >> 1) << 3);
    unsigned int sse = 0;
    int sum = 0;
    if (x8_idx < pixels_wide && y8_idx < pixels_high) {
      int s_avg;
      int d_avg = 128;
#if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
      if (highbd_flag & YV12_FLAG_HIGHBITDEPTH) {
        s_avg = vpx_highbd_avg_8x8(s + y8_idx * sp + x8_idx, sp);
        if (!is_key_frame)
          d_avg = vpx_highbd_avg_8x8(d + y8_idx * dp + x8_idx, dp);
      } else {
        s_avg = vpx_avg_8x8(s + y8_idx * sp + x8_idx, sp);
        if (!is_key_frame) d_avg = vpx_avg_8x8(d + y8_idx * dp + x8_idx, dp);
      }
#else
      s_avg = vpx_avg_8x8(s + y8_idx * sp + x8_idx, sp);
      if (!is_key_frame) d_avg = vpx_avg_8x8(d + y8_idx * dp + x8_idx, dp);
#endif
      sum = s_avg - d_avg;
      sse = sum * sum;
    }
    fill_variance(sse, sum, 0, &vst->split[k].part_variances.none);
  }
}

// Check if most of the superblock is skin content, and if so, force split to
// 32x32, and set x->sb_is_skin for use in mode selection.
static int skin_sb_split(VP9_COMP *cpi, const int low_res, int mi_row,
                         int mi_col, int *force_split) {
  VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
#if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
  if (cm->use_highbitdepth) return 0;
#endif
  // Avoid checking superblocks on/near boundary and avoid low resolutions.
  // Note superblock may still pick 64X64 if y_sad is very small
  // (i.e., y_sad < cpi->vbp_threshold_sad) below. For now leave this as is.
  if (!low_res && (mi_col >= 8 && mi_col + 8 < cm->mi_cols && mi_row >= 8 &&
                   mi_row + 8 < cm->mi_rows)) {
    int num_16x16_skin = 0;
    int num_16x16_nonskin = 0;
    const int block_index = mi_row * cm->mi_cols + mi_col;
    const int bw = num_8x8_blocks_wide_lookup[BLOCK_64X64];
    const int bh = num_8x8_blocks_high_lookup[BLOCK_64X64];
    const int xmis = VPXMIN(cm->mi_cols - mi_col, bw);
    const int ymis = VPXMIN(cm->mi_rows - mi_row, bh);
    // Loop through the 16x16 sub-blocks.
    int i, j;
    for (i = 0; i < ymis; i += 2) {
      for (j = 0; j < xmis; j += 2) {
        int bl_index = block_index + i * cm->mi_cols + j;
        int is_skin = cpi->skin_map[bl_index];
        num_16x16_skin += is_skin;
        num_16x16_nonskin += (1 - is_skin);
        if (num_16x16_nonskin > 3) {
          // Exit loop if at least 4 of the 16x16 blocks are not skin.
          i = ymis;
          break;
        }
      }
    }
    if (num_16x16_skin > 12) {
      *force_split = 1;
      return 1;
    }
  }
  return 0;
}

static void set_low_temp_var_flag(VP9_COMP *cpi, MACROBLOCK *x, MACROBLOCKD *xd,
                                  v64x64 *vt, int64_t thresholds[],
                                  MV_REFERENCE_FRAME ref_frame_partition,
                                  int mi_col, int mi_row) {
  int i, j;
  VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
  const int mv_thr = cm->width > 640 ? 8 : 4;
  // Check temporal variance for bsize >= 16x16, if LAST_FRAME was selected and
  // int_pro mv is small. If the temporal variance is small set the flag
  // variance_low for the block. The variance threshold can be adjusted, the
  // higher the more aggressive.
  if (ref_frame_partition == LAST_FRAME &&
      (cpi->sf.short_circuit_low_temp_var == 1 ||
       (xd->mi[0]->mv[0].as_mv.col < mv_thr &&
        xd->mi[0]->mv[0].as_mv.col > -mv_thr &&
        xd->mi[0]->mv[0].as_mv.row < mv_thr &&
        xd->mi[0]->mv[0].as_mv.row > -mv_thr))) {
    if (xd->mi[0]->sb_type == BLOCK_64X64) {
      if ((vt->part_variances).none.variance < (thresholds[0] >> 1))
        x->variance_low[0] = 1;
    } else if (xd->mi[0]->sb_type == BLOCK_64X32) {
      for (i = 0; i < 2; i++) {
        if (vt->part_variances.horz[i].variance < (thresholds[0] >> 2))
          x->variance_low[i + 1] = 1;
      }
    } else if (xd->mi[0]->sb_type == BLOCK_32X64) {
      for (i = 0; i < 2; i++) {
        if (vt->part_variances.vert[i].variance < (thresholds[0] >> 2))
          x->variance_low[i + 3] = 1;
      }
    } else {
      for (i = 0; i < 4; i++) {
        const int idx[4][2] = { { 0, 0 }, { 0, 4 }, { 4, 0 }, { 4, 4 } };
        const int idx_str =
            cm->mi_stride * (mi_row + idx[i][0]) + mi_col + idx[i][1];
        MODE_INFO **this_mi = cm->mi_grid_visible + idx_str;

        if (cm->mi_cols <= mi_col + idx[i][1] ||
            cm->mi_rows <= mi_row + idx[i][0])
          continue;

        if ((*this_mi)->sb_type == BLOCK_32X32) {
          int64_t threshold_32x32 = (cpi->sf.short_circuit_low_temp_var == 1 ||
                                     cpi->sf.short_circuit_low_temp_var == 3)
                                        ? ((5 * thresholds[1]) >> 3)
                                        : (thresholds[1] >> 1);
          if (vt->split[i].part_variances.none.variance < threshold_32x32)
            x->variance_low[i + 5] = 1;
        } else if (cpi->sf.short_circuit_low_temp_var >= 2) {
          // For 32x16 and 16x32 blocks, the flag is set on each 16x16 block
          // inside.
          if ((*this_mi)->sb_type == BLOCK_16X16 ||
              (*this_mi)->sb_type == BLOCK_32X16 ||
              (*this_mi)->sb_type == BLOCK_16X32) {
            for (j = 0; j < 4; j++) {
              if (vt->split[i].split[j].part_variances.none.variance <
                  (thresholds[2] >> 8))
                x->variance_low[(i << 2) + j + 9] = 1;
            }
          }
        }
      }
    }
  }
}

static void copy_partitioning_helper(VP9_COMP *cpi, MACROBLOCK *x,
                                     MACROBLOCKD *xd, BLOCK_SIZE bsize,
                                     int mi_row, int mi_col) {
  VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
  BLOCK_SIZE *prev_part = cpi->prev_partition;
  int start_pos = mi_row * cm->mi_stride + mi_col;

  const int bsl = b_width_log2_lookup[bsize];
  const int bs = (1 << bsl) >> 2;
  BLOCK_SIZE subsize;
  PARTITION_TYPE partition;

  if (mi_row >= cm->mi_rows || mi_col >= cm->mi_cols) return;

  partition = partition_lookup[bsl][prev_part[start_pos]];
  subsize = get_subsize(bsize, partition);

  if (subsize < BLOCK_8X8) {
    set_block_size(cpi, x, xd, mi_row, mi_col, bsize);
  } else {
    switch (partition) {
      case PARTITION_NONE:
        set_block_size(cpi, x, xd, mi_row, mi_col, bsize);
        break;
      case PARTITION_HORZ:
        set_block_size(cpi, x, xd, mi_row, mi_col, subsize);
        set_block_size(cpi, x, xd, mi_row + bs, mi_col, subsize);
        break;
      case PARTITION_VERT:
        set_block_size(cpi, x, xd, mi_row, mi_col, subsize);
        set_block_size(cpi, x, xd, mi_row, mi_col + bs, subsize);
        break;
      default:
        assert(partition == PARTITION_SPLIT);
        copy_partitioning_helper(cpi, x, xd, subsize, mi_row, mi_col);
        copy_partitioning_helper(cpi, x, xd, subsize, mi_row + bs, mi_col);
        copy_partitioning_helper(cpi, x, xd, subsize, mi_row, mi_col + bs);
        copy_partitioning_helper(cpi, x, xd, subsize, mi_row + bs, mi_col + bs);
        break;
    }
  }
}

static int copy_partitioning(VP9_COMP *cpi, MACROBLOCK *x, MACROBLOCKD *xd,
                             int mi_row, int mi_col, int segment_id,
                             int sb_offset) {
  int svc_copy_allowed = 1;
  int frames_since_key_thresh = 1;
  if (cpi->use_svc) {
    // For SVC, don't allow copy if base spatial layer is key frame, or if
    // frame is not a temporal enhancement layer frame.
    int layer = LAYER_IDS_TO_IDX(0, cpi->svc.temporal_layer_id,
                                 cpi->svc.number_temporal_layers);
    const LAYER_CONTEXT *lc = &cpi->svc.layer_context[layer];
    if (lc->is_key_frame || !cpi->svc.non_reference_frame) svc_copy_allowed = 0;
    frames_since_key_thresh = cpi->svc.number_spatial_layers << 1;
  }
  if (cpi->rc.frames_since_key > frames_since_key_thresh && svc_copy_allowed &&
      !cpi->resize_pending && segment_id == CR_SEGMENT_ID_BASE &&
      cpi->prev_segment_id[sb_offset] == CR_SEGMENT_ID_BASE &&
      cpi->copied_frame_cnt[sb_offset] < cpi->max_copied_frame) {
    if (cpi->prev_partition != NULL) {
      copy_partitioning_helper(cpi, x, xd, BLOCK_64X64, mi_row, mi_col);
      cpi->copied_frame_cnt[sb_offset] += 1;
      memcpy(x->variance_low, &(cpi->prev_variance_low[sb_offset * 25]),
             sizeof(x->variance_low));
      return 1;
    }
  }

  return 0;
}

// Set the partition for mi_col/row_high (current resolution) based on
// the previous spatial layer (mi_col/row). Returns 0 if partition is set,
// returns 1 if no scale partitioning is done. Return 1 means the variance
// partitioning will be used.
static int scale_partitioning_svc(VP9_COMP *cpi, MACROBLOCK *x, MACROBLOCKD *xd,
                                  BLOCK_SIZE bsize, int mi_row, int mi_col,
                                  int mi_row_high, int mi_col_high) {
  VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
  SVC *const svc = &cpi->svc;
  BLOCK_SIZE *prev_part = svc->prev_partition_svc;
  // Variables with _high are for higher resolution.
  int bsize_high = 0;
  int subsize_high = 0;
  const int bsl = b_width_log2_lookup[bsize];
  const int bs = (1 << bsl) >> 2;
  const int has_rows = (mi_row_high + bs) < cm->mi_rows;
  const int has_cols = (mi_col_high + bs) < cm->mi_cols;

  int start_pos;
  BLOCK_SIZE bsize_low;
  PARTITION_TYPE partition_high;

  // If the lower layer frame is outside the boundary (this can happen for
  // odd size resolutions) then do not scale partitioning from the lower
  // layer. Do variance based partitioning instead (return 1).
  if (mi_row >= svc->mi_rows[svc->spatial_layer_id - 1] ||
      mi_col >= svc->mi_cols[svc->spatial_layer_id - 1])
    return 1;

  // Do not scale partitioning from lower layers on the boundary. Do
  // variance based partitioning instead (return 1).
  if (!has_rows || !has_cols) return 1;

  // Find corresponding (mi_col/mi_row) block down-scaled by 2x2.
  start_pos = mi_row * (svc->mi_stride[svc->spatial_layer_id - 1]) + mi_col;
  bsize_low = prev_part[start_pos];

  // For reference frames: return 1 (do variance-based partitioning) if the
  // superblock is not low source sad and lower-resoln bsize is below 32x32.
  if (!cpi->svc.non_reference_frame && !x->skip_low_source_sad &&
      bsize_low < BLOCK_32X32)
    return 1;

  // Scale up block size by 2x2. Force 64x64 for size larger than 32x32.
  if (bsize_low < BLOCK_32X32) {
    bsize_high = bsize_low + 3;
  } else if (bsize_low >= BLOCK_32X32) {
    bsize_high = BLOCK_64X64;
  }

  partition_high = partition_lookup[bsl][bsize_high];
  subsize_high = get_subsize(bsize, partition_high);

  if (subsize_high < BLOCK_8X8) {
    set_block_size(cpi, x, xd, mi_row_high, mi_col_high, bsize_high);
  } else {
    switch (partition_high) {
      case PARTITION_NONE:
        set_block_size(cpi, x, xd, mi_row_high, mi_col_high, bsize_high);
        break;
      case PARTITION_HORZ:
        set_block_size(cpi, x, xd, mi_row_high, mi_col_high, subsize_high);
        if (subsize_high < BLOCK_64X64)
          set_block_size(cpi, x, xd, mi_row_high + bs, mi_col_high,
                         subsize_high);
        break;
      case PARTITION_VERT:
        set_block_size(cpi, x, xd, mi_row_high, mi_col_high, subsize_high);
        if (subsize_high < BLOCK_64X64)
          set_block_size(cpi, x, xd, mi_row_high, mi_col_high + bs,
                         subsize_high);
        break;
      default:
        assert(partition_high == PARTITION_SPLIT);
        if (scale_partitioning_svc(cpi, x, xd, subsize_high, mi_row, mi_col,
                                   mi_row_high, mi_col_high))
          return 1;
        if (scale_partitioning_svc(cpi, x, xd, subsize_high, mi_row + (bs >> 1),
                                   mi_col, mi_row_high + bs, mi_col_high))
          return 1;
        if (scale_partitioning_svc(cpi, x, xd, subsize_high, mi_row,
                                   mi_col + (bs >> 1), mi_row_high,
                                   mi_col_high + bs))
          return 1;
        if (scale_partitioning_svc(cpi, x, xd, subsize_high, mi_row + (bs >> 1),
                                   mi_col + (bs >> 1), mi_row_high + bs,
                                   mi_col_high + bs))
          return 1;
        break;
    }
  }

  return 0;
}

static void update_partition_svc(VP9_COMP *cpi, BLOCK_SIZE bsize, int mi_row,
                                 int mi_col) {
  VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
  BLOCK_SIZE *prev_part = cpi->svc.prev_partition_svc;
  int start_pos = mi_row * cm->mi_stride + mi_col;
  const int bsl = b_width_log2_lookup[bsize];
  const int bs = (1 << bsl) >> 2;
  BLOCK_SIZE subsize;
  PARTITION_TYPE partition;
  const MODE_INFO *mi = NULL;
  int xx, yy;

  if (mi_row >= cm->mi_rows || mi_col >= cm->mi_cols) return;

  mi = cm->mi_grid_visible[start_pos];
  partition = partition_lookup[bsl][mi->sb_type];
  subsize = get_subsize(bsize, partition);
  if (subsize < BLOCK_8X8) {
    prev_part[start_pos] = bsize;
  } else {
    switch (partition) {
      case PARTITION_NONE:
        prev_part[start_pos] = bsize;
        if (bsize == BLOCK_64X64) {
          for (xx = 0; xx < 8; xx += 4)
            for (yy = 0; yy < 8; yy += 4) {
              if ((mi_row + xx < cm->mi_rows) && (mi_col + yy < cm->mi_cols))
                prev_part[start_pos + xx * cm->mi_stride + yy] = bsize;
            }
        }
        break;
      case PARTITION_HORZ:
        prev_part[start_pos] = subsize;
        if (mi_row + bs < cm->mi_rows)
          prev_part[start_pos + bs * cm->mi_stride] = subsize;
        break;
      case PARTITION_VERT:
        prev_part[start_pos] = subsize;
        if (mi_col + bs < cm->mi_cols) prev_part[start_pos + bs] = subsize;
        break;
      default:
        assert(partition == PARTITION_SPLIT);
        update_partition_svc(cpi, subsize, mi_row, mi_col);
        update_partition_svc(cpi, subsize, mi_row + bs, mi_col);
        update_partition_svc(cpi, subsize, mi_row, mi_col + bs);
        update_partition_svc(cpi, subsize, mi_row + bs, mi_col + bs);
        break;
    }
  }
}

static void update_prev_partition_helper(VP9_COMP *cpi, BLOCK_SIZE bsize,
                                         int mi_row, int mi_col) {
  VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
  BLOCK_SIZE *prev_part = cpi->prev_partition;
  int start_pos = mi_row * cm->mi_stride + mi_col;
  const int bsl = b_width_log2_lookup[bsize];
  const int bs = (1 << bsl) >> 2;
  BLOCK_SIZE subsize;
  PARTITION_TYPE partition;
  const MODE_INFO *mi = NULL;

  if (mi_row >= cm->mi_rows || mi_col >= cm->mi_cols) return;

  mi = cm->mi_grid_visible[start_pos];
  partition = partition_lookup[bsl][mi->sb_type];
  subsize = get_subsize(bsize, partition);
  if (subsize < BLOCK_8X8) {
    prev_part[start_pos] = bsize;
  } else {
    switch (partition) {
      case PARTITION_NONE: prev_part[start_pos] = bsize; break;
      case PARTITION_HORZ:
        prev_part[start_pos] = subsize;
        if (mi_row + bs < cm->mi_rows)
          prev_part[start_pos + bs * cm->mi_stride] = subsize;
        break;
      case PARTITION_VERT:
        prev_part[start_pos] = subsize;
        if (mi_col + bs < cm->mi_cols) prev_part[start_pos + bs] = subsize;
        break;
      default:
        assert(partition == PARTITION_SPLIT);
        update_prev_partition_helper(cpi, subsize, mi_row, mi_col);
        update_prev_partition_helper(cpi, subsize, mi_row + bs, mi_col);
        update_prev_partition_helper(cpi, subsize, mi_row, mi_col + bs);
        update_prev_partition_helper(cpi, subsize, mi_row + bs, mi_col + bs);
        break;
    }
  }
}

static void update_prev_partition(VP9_COMP *cpi, MACROBLOCK *x, int segment_id,
                                  int mi_row, int mi_col, int sb_offset) {
  update_prev_partition_helper(cpi, BLOCK_64X64, mi_row, mi_col);
  cpi->prev_segment_id[sb_offset] = segment_id;
  memcpy(&(cpi->prev_variance_low[sb_offset * 25]), x->variance_low,
         sizeof(x->variance_low));
  // Reset the counter for copy partitioning
  cpi->copied_frame_cnt[sb_offset] = 0;
}

static void chroma_check(VP9_COMP *cpi, MACROBLOCK *x, int bsize,
                         unsigned int y_sad, int is_key_frame,
                         int scene_change_detected) {
  int i;
  MACROBLOCKD *xd = &x->e_mbd;
  int shift = 2;

  if (is_key_frame) return;

  // For speed > 8, avoid the chroma check if y_sad is above threshold.
  if (cpi->oxcf.speed > 8) {
    if (y_sad > cpi->vbp_thresholds[1] &&
        (!cpi->noise_estimate.enabled ||
         vp9_noise_estimate_extract_level(&cpi->noise_estimate) < kMedium))
      return;
  }

  if (cpi->oxcf.content == VP9E_CONTENT_SCREEN && scene_change_detected)
    shift = 5;

  for (i = 1; i <= 2; ++i) {
    unsigned int uv_sad = UINT_MAX;
    struct macroblock_plane *p = &x->plane[i];
    struct macroblockd_plane *pd = &xd->plane[i];
    const BLOCK_SIZE bs = get_plane_block_size(bsize, pd);

    if (bs != BLOCK_INVALID)
      uv_sad = cpi->fn_ptr[bs].sdf(p->src.buf, p->src.stride, pd->dst.buf,
                                   pd->dst.stride);

    // TODO(marpan): Investigate if we should lower this threshold if
    // superblock is detected as skin.
    x->color_sensitivity[i - 1] = uv_sad > (y_sad >> shift);
  }
}

static uint64_t avg_source_sad(VP9_COMP *cpi, MACROBLOCK *x, int shift,
                               int sb_offset) {
  unsigned int tmp_sse;
  uint64_t tmp_sad;
  unsigned int tmp_variance;
  const BLOCK_SIZE bsize = BLOCK_64X64;
  uint8_t *src_y = cpi->Source->y_buffer;
  int src_ystride = cpi->Source->y_stride;
  uint8_t *last_src_y = cpi->Last_Source->y_buffer;
  int last_src_ystride = cpi->Last_Source->y_stride;
  uint64_t avg_source_sad_threshold = 10000;
  uint64_t avg_source_sad_threshold2 = 12000;
#if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
  if (cpi->common.use_highbitdepth) return 0;
#endif
  src_y += shift;
  last_src_y += shift;
  tmp_sad =
      cpi->fn_ptr[bsize].sdf(src_y, src_ystride, last_src_y, last_src_ystride);
  tmp_variance = vpx_variance64x64(src_y, src_ystride, last_src_y,
                                   last_src_ystride, &tmp_sse);
  // Note: tmp_sse - tmp_variance = ((sum * sum) >> 12)
  if (tmp_sad < avg_source_sad_threshold)
    x->content_state_sb = ((tmp_sse - tmp_variance) < 25) ? kLowSadLowSumdiff
                                                          : kLowSadHighSumdiff;
  else
    x->content_state_sb = ((tmp_sse - tmp_variance) < 25) ? kHighSadLowSumdiff
                                                          : kHighSadHighSumdiff;

  // Detect large lighting change.
  if (cpi->oxcf.content != VP9E_CONTENT_SCREEN &&
      cpi->oxcf.rc_mode == VPX_CBR && tmp_variance < (tmp_sse >> 3) &&
      (tmp_sse - tmp_variance) > 10000)
    x->content_state_sb = kLowVarHighSumdiff;
  else if (tmp_sad > (avg_source_sad_threshold << 1))
    x->content_state_sb = kVeryHighSad;

  if (cpi->content_state_sb_fd != NULL) {
    if (tmp_sad < avg_source_sad_threshold2) {
      // Cap the increment to 255.
      if (cpi->content_state_sb_fd[sb_offset] < 255)
        cpi->content_state_sb_fd[sb_offset]++;
    } else {
      cpi->content_state_sb_fd[sb_offset] = 0;
    }
  }
  if (tmp_sad == 0) x->zero_temp_sad_source = 1;
  return tmp_sad;
}

// This function chooses partitioning based on the variance between source and
// reconstructed last, where variance is computed for down-sampled inputs.
static int choose_partitioning(VP9_COMP *cpi, const TileInfo *const tile,
                               MACROBLOCK *x, int mi_row, int mi_col) {
  VP9_COMMON *const cm = &cpi->common;
  MACROBLOCKD *xd = &x->e_mbd;
  int i, j, k, m;
  v64x64 vt;
  v16x16 *vt2 = NULL;
  int force_split[21];
  int avg_32x32;
  int max_var_32x32 = 0;
  int min_var_32x32 = INT_MAX;
  int var_32x32;
  int avg_16x16[4];
  int maxvar_16x16[4];
  int minvar_16x16[4];
  int64_t threshold_4x4avg;
  NOISE_LEVEL noise_level = kLow;
  int content_state = 0;
  uint8_t *s;
  const uint8_t *d;
  int sp;
  int dp;
  int compute_minmax_variance = 1;
  unsigned int y_sad = UINT_MAX;
  BLOCK_SIZE bsize = BLOCK_64X64;
  // Ref frame used in partitioning.
  MV_REFERENCE_FRAME ref_frame_partition = LAST_FRAME;
  int pixels_wide = 64, pixels_high = 64;
  int64_t thresholds[4] = { cpi->vbp_thresholds[0], cpi->vbp_thresholds[1],
                            cpi->vbp_thresholds[2], cpi->vbp_thresholds[3] };
  int scene_change_detected =
      cpi->rc.high_source_sad ||
      (cpi->use_svc && cpi->svc.high_source_sad_superframe);
  int force_64_split = scene_change_detected ||
                       (cpi->oxcf.content == VP9E_CONTENT_SCREEN &&
                        cpi->compute_source_sad_onepass &&
                        cpi->sf.use_source_sad && !x->zero_temp_sad_source);

  // For the variance computation under SVC mode, we treat the frame as key if
  // the reference (base layer frame) is key frame (i.e., is_key_frame == 1).
  int is_key_frame =
      (frame_is_intra_only(cm) ||
       (is_one_pass_svc(cpi) &&
        cpi->svc.layer_context[cpi->svc.temporal_layer_id].is_key_frame));

  if (!is_key_frame) {
    if (cm->frame_refs[LAST_FRAME - 1].sf.x_scale_fp == REF_INVALID_SCALE ||
        cm->frame_refs[LAST_FRAME - 1].sf.y_scale_fp == REF_INVALID_SCALE)
      is_key_frame = 1;
  }

  // Always use 4x4 partition for key frame.
  const int use_4x4_partition = frame_is_intra_only(cm);
  const int low_res = (cm->width <= 352 && cm->height <= 288);
  int variance4x4downsample[16];
  int segment_id;
  int sb_offset = (cm->mi_stride >> 3) * (mi_row >> 3) + (mi_col >> 3);

  // For SVC: check if LAST frame is NULL or if the resolution of LAST is
  // different than the current frame resolution, and if so, treat this frame
  // as a key frame, for the purpose of the superblock partitioning.
  // LAST == NULL can happen in some cases where enhancement spatial layers are
  // enabled dyanmically in the stream and the only reference is the spatial
  // reference (GOLDEN).
  if (cpi->use_svc) {
    const YV12_BUFFER_CONFIG *const ref = get_ref_frame_buffer(cpi, LAST_FRAME);
    if (ref == NULL || ref->y_crop_height != cm->height ||
        ref->y_crop_width != cm->width)
      is_key_frame = 1;
  }

  set_offsets(cpi, tile, x, mi_row, mi_col, BLOCK_64X64);
  set_segment_index(cpi, x, mi_row, mi_col, BLOCK_64X64, 0);
  segment_id = xd->mi[0]->segment_id;

  if (cpi->oxcf.speed >= 8 || (cpi->use_svc && cpi->svc.non_reference_frame))
    compute_minmax_variance = 0;

  memset(x->variance_low, 0, sizeof(x->variance_low));

  if (cpi->sf.use_source_sad && !is_key_frame) {
    int sb_offset2 = ((cm->mi_cols + 7) >> 3) * (mi_row >> 3) + (mi_col >> 3);
    content_state = x->content_state_sb;
    x->skip_low_source_sad = (content_state == kLowSadLowSumdiff ||
                              content_state == kLowSadHighSumdiff)
                                 ? 1
                                 : 0;
    x->lowvar_highsumdiff = (content_state == kLowVarHighSumdiff) ? 1 : 0;
    if (cpi->content_state_sb_fd != NULL)
      x->last_sb_high_content = cpi->content_state_sb_fd[sb_offset2];

    // For SVC on top spatial layer: use/scale the partition from
    // the lower spatial resolution if svc_use_lowres_part is enabled.
    if (cpi->sf.svc_use_lowres_part &&
        cpi->svc.spatial_layer_id == cpi->svc.number_spatial_layers - 1 &&
        cpi->svc.prev_partition_svc != NULL && content_state != kVeryHighSad) {
      if (!scale_partitioning_svc(cpi, x, xd, BLOCK_64X64, mi_row >> 1,
                                  mi_col >> 1, mi_row, mi_col)) {
        if (cpi->sf.copy_partition_flag) {
          update_prev_partition(cpi, x, segment_id, mi_row, mi_col, sb_offset);
        }
        return 0;
      }
    }
    // If source_sad is low copy the partition without computing the y_sad.
    if (x->skip_low_source_sad && cpi->sf.copy_partition_flag &&
        !force_64_split &&
        copy_partitioning(cpi, x, xd, mi_row, mi_col, segment_id, sb_offset)) {
      x->sb_use_mv_part = 1;
      if (cpi->sf.svc_use_lowres_part &&
          cpi->svc.spatial_layer_id == cpi->svc.number_spatial_layers - 2)
        update_partition_svc(cpi, BLOCK_64X64, mi_row, mi_col);
      return 0;
    }
  }

  if (cpi->oxcf.aq_mode == CYCLIC_REFRESH_AQ && cm->seg.enabled &&
      cyclic_refresh_segment_id_boosted(segment_id)) {
    int q = vp9_get_qindex(&cm->seg, segment_id, cm->base_qindex);
    set_vbp_thresholds(cpi, thresholds, q, content_state);
  } else {
    set_vbp_thresholds(cpi, thresholds, cm->base_qindex, content_state);
  }
  // Decrease 32x32 split threshold for screen on base layer, for scene
  // change/high motion frames.
  if (cpi->oxcf.content == VP9E_CONTENT_SCREEN &&
      cpi->svc.spatial_layer_id == 0 && force_64_split)
    thresholds[1] = 3 * thresholds[1] >> 2;

  // For non keyframes, disable 4x4 average for low resolution when speed = 8
  threshold_4x4avg = (cpi->oxcf.speed < 8) ? thresholds[1] << 1 : INT64_MAX;

  if (xd->mb_to_right_edge < 0) pixels_wide += (xd->mb_to_right_edge >> 3);
  if (xd->mb_to_bottom_edge < 0) pixels_high += (xd->mb_to_bottom_edge >> 3);

  s = x->plane[0].src.buf;
  sp = x->plane[0].src.stride;

  // Index for force_split: 0 for 64x64, 1-4 for 32x32 blocks,
  // 5-20 for the 16x16 blocks.
  force_split[0] = force_64_split;

  if (!is_key_frame) {
    // In the case of spatial/temporal scalable coding, the assumption here is
    // that the temporal reference frame will always be of type LAST_FRAME.
    // TODO(marpan): If that assumption is broken, we need to revisit this code.
    MODE_INFO *mi = xd->mi[0];
    YV12_BUFFER_CONFIG *yv12 = get_ref_frame_buffer(cpi, LAST_FRAME);

    const YV12_BUFFER_CONFIG *yv12_g = NULL;
    unsigned int y_sad_g, y_sad_thr, y_sad_last;
    bsize = BLOCK_32X32 + (mi_col + 4 < cm->mi_cols) * 2 +
            (mi_row + 4 < cm->mi_rows);

    assert(yv12 != NULL);

    if (!(is_one_pass_svc(cpi) && cpi->svc.spatial_layer_id) ||
        cpi->svc.use_gf_temporal_ref_current_layer) {
      // For now, GOLDEN will not be used for non-zero spatial layers, since
      // it may not be a temporal reference.
      yv12_g = get_ref_frame_buffer(cpi, GOLDEN_FRAME);
    }

    // Only compute y_sad_g (sad for golden reference) for speed < 8.
    if (cpi->oxcf.speed < 8 && yv12_g && yv12_g != yv12 &&
        (cpi->ref_frame_flags & VP9_GOLD_FLAG)) {
      vp9_setup_pre_planes(xd, 0, yv12_g, mi_row, mi_col,
                           &cm->frame_refs[GOLDEN_FRAME - 1].sf);
      y_sad_g = cpi->fn_ptr[bsize].sdf(
          x->plane[0].src.buf, x->plane[0].src.stride, xd->plane[0].pre[0].buf,
          xd->plane[0].pre[0].stride);
    } else {
      y_sad_g = UINT_MAX;
    }

    if (cpi->oxcf.lag_in_frames > 0 && cpi->oxcf.rc_mode == VPX_VBR &&
        cpi->rc.is_src_frame_alt_ref) {
      yv12 = get_ref_frame_buffer(cpi, ALTREF_FRAME);
      vp9_setup_pre_planes(xd, 0, yv12, mi_row, mi_col,
                           &cm->frame_refs[ALTREF_FRAME - 1].sf);
      mi->ref_frame[0] = ALTREF_FRAME;
      y_sad_g = UINT_MAX;
    } else {
      vp9_setup_pre_planes(xd, 0, yv12, mi_row, mi_col,
                           &cm->frame_refs[LAST_FRAME - 1].sf);
      mi->ref_frame[0] = LAST_FRAME;
    }
    mi->ref_frame[1] = NO_REF_FRAME;
    mi->sb_type = BLOCK_64X64;
    mi->mv[0].as_int = 0;
    mi->interp_filter = BILINEAR;

    if (cpi->oxcf.speed >= 8 && !low_res &&
        x->content_state_sb != kVeryHighSad) {
      y_sad = cpi->fn_ptr[bsize].sdf(
          x->plane[0].src.buf, x->plane[0].src.stride, xd->plane[0].pre[0].buf,
          xd->plane[0].pre[0].stride);
    } else {
      const MV dummy_mv = { 0, 0 };
      y_sad = vp9_int_pro_motion_estimation(cpi, x, bsize, mi_row, mi_col,
                                            &dummy_mv);
      x->sb_use_mv_part = 1;
      x->sb_mvcol_part = mi->mv[0].as_mv.col;
      x->sb_mvrow_part = mi->mv[0].as_mv.row;
      if (cpi->oxcf.content == VP9E_CONTENT_SCREEN &&
          cpi->svc.spatial_layer_id == cpi->svc.first_spatial_layer_to_encode &&
          cpi->svc.high_num_blocks_with_motion && !x->zero_temp_sad_source &&
          cm->width > 640 && cm->height > 480) {
        // Disable split below 16x16 block size when scroll motion (horz or
        // vert) is detected.
        // TODO(marpan/jianj): Improve this condition: issue is that search
        // range is hard-coded/limited in vp9_int_pro_motion_estimation() so
        // scroll motion may not be detected here.
        if (((abs(x->sb_mvrow_part) >= 48 && abs(x->sb_mvcol_part) <= 8) ||
             (abs(x->sb_mvcol_part) >= 48 && abs(x->sb_mvrow_part) <= 8)) &&
            y_sad < 100000) {
          compute_minmax_variance = 0;
          thresholds[2] = INT64_MAX;
        }
      }
    }

    y_sad_last = y_sad;
    // Pick ref frame for partitioning, bias last frame when y_sad_g and y_sad
    // are close if short_circuit_low_temp_var is on.
    y_sad_thr = cpi->sf.short_circuit_low_temp_var ? (y_sad * 7) >> 3 : y_sad;
    if (y_sad_g < y_sad_thr) {
      vp9_setup_pre_planes(xd, 0, yv12_g, mi_row, mi_col,
                           &cm->frame_refs[GOLDEN_FRAME - 1].sf);
      mi->ref_frame[0] = GOLDEN_FRAME;
      mi->mv[0].as_int = 0;
      y_sad = y_sad_g;
      ref_frame_partition = GOLDEN_FRAME;
    } else {
      x->pred_mv[LAST_FRAME] = mi->mv[0].as_mv;
      ref_frame_partition = LAST_FRAME;
    }

    set_ref_ptrs(cm, xd, mi->ref_frame[0], mi->ref_frame[1]);
    vp9_build_inter_predictors_sb(xd, mi_row, mi_col, BLOCK_64X64);

    if (cpi->use_skin_detection)
      x->sb_is_skin = skin_sb_split(cpi, low_res, mi_row, mi_col, force_split);

    d = xd->plane[0].dst.buf;
    dp = xd->plane[0].dst.stride;

    // If the y_sad is very small, take 64x64 as partition and exit.
    // Don't check on boosted segment for now, as 64x64 is suppressed there.
    if (segment_id == CR_SEGMENT_ID_BASE && y_sad < cpi->vbp_threshold_sad) {
      const int block_width = num_8x8_blocks_wide_lookup[BLOCK_64X64];
      const int block_height = num_8x8_blocks_high_lookup[BLOCK_64X64];
      if (mi_col + block_width / 2 < cm->mi_cols &&
          mi_row + block_height / 2 < cm->mi_rows) {
        set_block_size(cpi, x, xd, mi_row, mi_col, BLOCK_64X64);
        x->variance_low[0] = 1;
        chroma_check(cpi, x, bsize, y_sad, is_key_frame, scene_change_detected);
        if (cpi->sf.svc_use_lowres_part &&
            cpi->svc.spatial_layer_id == cpi->svc.number_spatial_layers - 2)
          update_partition_svc(cpi, BLOCK_64X64, mi_row, mi_col);
        if (cpi->sf.copy_partition_flag) {
          update_prev_partition(cpi, x, segment_id, mi_row, mi_col, sb_offset);
        }
        return 0;
      }
    }

    // If the y_sad is small enough, copy the partition of the superblock in the
    // last frame to current frame only if the last frame is not a keyframe.
    // Stop the copy every cpi->max_copied_frame to refresh the partition.
    // TODO(jianj) : tune the threshold.
    if (cpi->sf.copy_partition_flag && y_sad_last < cpi->vbp_threshold_copy &&
        copy_partitioning(cpi, x, xd, mi_row, mi_col, segment_id, sb_offset)) {
      chroma_check(cpi, x, bsize, y_sad, is_key_frame, scene_change_detected);
      if (cpi->sf.svc_use_lowres_part &&
          cpi->svc.spatial_layer_id == cpi->svc.number_spatial_layers - 2)
        update_partition_svc(cpi, BLOCK_64X64, mi_row, mi_col);
      return 0;
    }
  } else {
    d = VP9_VAR_OFFS;
    dp = 0;
#if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
    if (xd->cur_buf->flags & YV12_FLAG_HIGHBITDEPTH) {
      switch (xd->bd) {
        case 10: d = CONVERT_TO_BYTEPTR(VP9_HIGH_VAR_OFFS_10); break;
        case 12: d = CONVERT_TO_BYTEPTR(VP9_HIGH_VAR_OFFS_12); break;
        case 8:
        default: d = CONVERT_TO_BYTEPTR(VP9_HIGH_VAR_OFFS_8); break;
      }
    }
#endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
  }

  if (low_res && threshold_4x4avg < INT64_MAX)
    CHECK_MEM_ERROR(&cm->error, vt2, vpx_calloc(16, sizeof(*vt2)));
  // Fill in the entire tree of 8x8 (or 4x4 under some conditions) variances
  // for splits.
  for (i = 0; i < 4; i++) {
    const int x32_idx = ((i & 1) << 5);
    const int y32_idx = ((i >> 1) << 5);
    const int i2 = i << 2;
    force_split[i + 1] = 0;
    avg_16x16[i] = 0;
    maxvar_16x16[i] = 0;
    minvar_16x16[i] = INT_MAX;
    for (j = 0; j < 4; j++) {
      const int x16_idx = x32_idx + ((j & 1) << 4);
      const int y16_idx = y32_idx + ((j >> 1) << 4);
      const int split_index = 5 + i2 + j;
      v16x16 *vst = &vt.split[i].split[j];
      force_split[split_index] = 0;
      variance4x4downsample[i2 + j] = 0;
      if (!is_key_frame) {
        fill_variance_8x8avg(s, sp, d, dp, x16_idx, y16_idx, vst,
#if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
                             xd->cur_buf->flags,
#endif
                             pixels_wide, pixels_high, is_key_frame);
        fill_variance_tree(&vt.split[i].split[j], BLOCK_16X16);
        get_variance(&vt.split[i].split[j].part_variances.none);
        avg_16x16[i] += vt.split[i].split[j].part_variances.none.variance;
        if (vt.split[i].split[j].part_variances.none.variance < minvar_16x16[i])
          minvar_16x16[i] = vt.split[i].split[j].part_variances.none.variance;
        if (vt.split[i].split[j].part_variances.none.variance > maxvar_16x16[i])
          maxvar_16x16[i] = vt.split[i].split[j].part_variances.none.variance;
        if (vt.split[i].split[j].part_variances.none.variance > thresholds[2]) {
          // 16X16 variance is above threshold for split, so force split to 8x8
          // for this 16x16 block (this also forces splits for upper levels).
          force_split[split_index] = 1;
          force_split[i + 1] = 1;
          force_split[0] = 1;
        } else if (compute_minmax_variance &&
                   vt.split[i].split[j].part_variances.none.variance >
                       thresholds[1] &&
                   !cyclic_refresh_segment_id_boosted(segment_id)) {
          // We have some nominal amount of 16x16 variance (based on average),
          // compute the minmax over the 8x8 sub-blocks, and if above threshold,
          // force split to 8x8 block for this 16x16 block.
          int minmax = compute_minmax_8x8(s, sp, d, dp, x16_idx, y16_idx,
#if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
                                          xd->cur_buf->flags,
#endif
                                          pixels_wide, pixels_high);
          int thresh_minmax = (int)cpi->vbp_threshold_minmax;
          if (x->content_state_sb == kVeryHighSad)
            thresh_minmax = thresh_minmax << 1;
          if (minmax > thresh_minmax) {
            force_split[split_index] = 1;
            force_split[i + 1] = 1;
            force_split[0] = 1;
          }
        }
      }
      if (is_key_frame ||
          (low_res && vt.split[i].split[j].part_variances.none.variance >
                          threshold_4x4avg)) {
        force_split[split_index] = 0;
        // Go down to 4x4 down-sampling for variance.
        variance4x4downsample[i2 + j] = 1;
        for (k = 0; k < 4; k++) {
          int x8_idx = x16_idx + ((k & 1) << 3);
          int y8_idx = y16_idx + ((k >> 1) << 3);
          v8x8 *vst2 = is_key_frame ? &vst->split[k] : &vt2[i2 + j].split[k];
          fill_variance_4x4avg(s, sp, d, dp, x8_idx, y8_idx, vst2,
#if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
                               xd->cur_buf->flags,
#endif
                               pixels_wide, pixels_high, is_key_frame);
        }
      }
    }
  }
  if (cpi->noise_estimate.enabled)
    noise_level = vp9_noise_estimate_extract_level(&cpi->noise_estimate);
  // Fill the rest of the variance tree by summing split partition values.
  avg_32x32 = 0;
  for (i = 0; i < 4; i++) {
    const int i2 = i << 2;
    for (j = 0; j < 4; j++) {
      if (variance4x4downsample[i2 + j] == 1) {
        v16x16 *vtemp = (!is_key_frame) ? &vt2[i2 + j] : &vt.split[i].split[j];
        for (m = 0; m < 4; m++) fill_variance_tree(&vtemp->split[m], BLOCK_8X8);
        fill_variance_tree(vtemp, BLOCK_16X16);
        // If variance of this 16x16 block is above the threshold, force block
        // to split. This also forces a split on the upper levels.
        get_variance(&vtemp->part_variances.none);
        if (vtemp->part_variances.none.variance > thresholds[2]) {
          force_split[5 + i2 + j] = 1;
          force_split[i + 1] = 1;
          force_split[0] = 1;
        }
      }
    }
    fill_variance_tree(&vt.split[i], BLOCK_32X32);
    // If variance of this 32x32 block is above the threshold, or if its above
    // (some threshold of) the average variance over the sub-16x16 blocks, then
    // force this block to split. This also forces a split on the upper
    // (64x64) level.
    if (!force_split[i + 1]) {
      get_variance(&vt.split[i].part_variances.none);
      var_32x32 = vt.split[i].part_variances.none.variance;
      max_var_32x32 = VPXMAX(var_32x32, max_var_32x32);
      min_var_32x32 = VPXMIN(var_32x32, min_var_32x32);
      if (vt.split[i].part_variances.none.variance > thresholds[1] ||
          (!is_key_frame &&
--> --------------------

--> maximum size reached

--> --------------------