source: SHVCSoftware/branches/HM-10.0-dev-SHM/source/Lib/TLibEncoder/TEncSearch.h @ 51

Last change on this file since 51 was 51, checked in by suehring, 12 years ago

import HM 10.0 (HEVCSoftware/trunk rev. 3352)
File size: 22.6 KB
Line 
1/* The copyright in this software is being made available under the BSD
2 * License, included below. This software may be subject to other third party
3 * and contributor rights, including patent rights, and no such rights are
4 * granted under this license. 
5 *
6 * Copyright (c) 2010-2013, ITU/ISO/IEC
7 * All rights reserved.
8 *
9 * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
10 * modification, are permitted provided that the following conditions are met:
11 *
12 *  * Redistributions of source code must retain the above copyright notice,
13 *    this list of conditions and the following disclaimer.
14 *  * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright notice,
15 *    this list of conditions and the following disclaimer in the documentation
16 *    and/or other materials provided with the distribution.
17 *  * Neither the name of the ITU/ISO/IEC nor the names of its contributors may
18 *    be used to endorse or promote products derived from this software without
19 *    specific prior written permission.
20 *
21 * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS"
22 * AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
23 * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
24 * ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT HOLDER OR CONTRIBUTORS
25 * BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
26 * CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
27 * SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
28 * INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
29 * CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
30 * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF
31 * THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
32 */
33
34/** \file     TEncSearch.h
35    \brief    encoder search class (header)
36*/
37
38#ifndef __TENCSEARCH__
39#define __TENCSEARCH__
40
41// Include files
42#include "TLibCommon/TComYuv.h"
43#include "TLibCommon/TComMotionInfo.h"
44#include "TLibCommon/TComPattern.h"
45#include "TLibCommon/TComPrediction.h"
46#include "TLibCommon/TComTrQuant.h"
47#include "TLibCommon/TComPic.h"
48#include "TEncEntropy.h"
49#include "TEncSbac.h"
50#include "TEncCfg.h"
51
52//! \ingroup TLibEncoder
53//! \{
54
55class TEncCu;
56
57// ====================================================================================================================
58// Class definition
59// ====================================================================================================================
60
61/// encoder search class
62class TEncSearch : public TComPrediction
63{
64private:
65  TCoeff**        m_ppcQTTempCoeffY;
66  TCoeff**        m_ppcQTTempCoeffCb;
67  TCoeff**        m_ppcQTTempCoeffCr;
68  TCoeff*         m_pcQTTempCoeffY;
69  TCoeff*         m_pcQTTempCoeffCb;
70  TCoeff*         m_pcQTTempCoeffCr;
71#if ADAPTIVE_QP_SELECTION
72  Int**           m_ppcQTTempArlCoeffY;
73  Int**           m_ppcQTTempArlCoeffCb;
74  Int**           m_ppcQTTempArlCoeffCr;
75  Int*            m_pcQTTempArlCoeffY;
76  Int*            m_pcQTTempArlCoeffCb;
77  Int*            m_pcQTTempArlCoeffCr;
78#endif
79  UChar*          m_puhQTTempTrIdx;
80  UChar*          m_puhQTTempCbf[3];
81 
82  TComYuv*        m_pcQTTempTComYuv;
83  TComYuv         m_tmpYuvPred; // To be used in xGetInterPredictionError() to avoid constant memory allocation/deallocation
84  Pel*            m_pSharedPredTransformSkip[3];
85  TCoeff*         m_pcQTTempTUCoeffY;
86  TCoeff*         m_pcQTTempTUCoeffCb;
87  TCoeff*         m_pcQTTempTUCoeffCr;
88  UChar*          m_puhQTTempTransformSkipFlag[3];
89  TComYuv         m_pcQTTempTransformSkipTComYuv;
90#if ADAPTIVE_QP_SELECTION
91  Int*            m_ppcQTTempTUArlCoeffY;
92  Int*            m_ppcQTTempTUArlCoeffCb;
93  Int*            m_ppcQTTempTUArlCoeffCr;
94#endif
95protected:
96  // interface to option
97  TEncCfg*        m_pcEncCfg;
98 
99  // interface to classes
100  TComTrQuant*    m_pcTrQuant;
101  TComRdCost*     m_pcRdCost;
102  TEncEntropy*    m_pcEntropyCoder;
103 
104  // ME parameters
105  Int             m_iSearchRange;
106  Int             m_bipredSearchRange; // Search range for bi-prediction
107  Int             m_iFastSearch;
108  Int             m_aaiAdaptSR[2][33];
109  TComMv          m_cSrchRngLT;
110  TComMv          m_cSrchRngRB;
111  TComMv          m_acMvPredictors[3];
112 
113  // RD computation
114  TEncSbac***     m_pppcRDSbacCoder;
115  TEncSbac*       m_pcRDGoOnSbacCoder;
116  Bool            m_bUseSBACRD;
117  DistParam       m_cDistParam;
118 
119  // Misc.
120  Pel*            m_pTempPel;
121  const UInt*     m_puiDFilter;
122  Int             m_iMaxDeltaQP;
123 
124  // AMVP cost computation
125  // UInt            m_auiMVPIdxCost[AMVP_MAX_NUM_CANDS+1][AMVP_MAX_NUM_CANDS];
126  UInt            m_auiMVPIdxCost[AMVP_MAX_NUM_CANDS+1][AMVP_MAX_NUM_CANDS+1]; //th array bounds
127 
128public:
129  TEncSearch();
130  virtual ~TEncSearch();
131 
132  Void init(  TEncCfg*      pcEncCfg,
133            TComTrQuant*  pcTrQuant,
134            Int           iSearchRange,
135            Int           bipredSearchRange,
136            Int           iFastSearch,
137            Int           iMaxDeltaQP,
138            TEncEntropy*  pcEntropyCoder,
139            TComRdCost*   pcRdCost,
140            TEncSbac***   pppcRDSbacCoder,
141            TEncSbac*     pcRDGoOnSbacCoder );
142 
143protected:
144 
145  /// sub-function for motion vector refinement used in fractional-pel accuracy
146  UInt  xPatternRefinement( TComPattern* pcPatternKey,
147                           TComMv baseRefMv,
148                           Int iFrac, TComMv& rcMvFrac );
149 
150  typedef struct
151  {
152    Pel*  piRefY;
153    Int   iYStride;
154    Int   iBestX;
155    Int   iBestY;
156    UInt  uiBestRound;
157    UInt  uiBestDistance;
158    UInt  uiBestSad;
159    UChar ucPointNr;
160  } IntTZSearchStruct;
161 
162  // sub-functions for ME
163  __inline Void xTZSearchHelp         ( TComPattern* pcPatternKey, IntTZSearchStruct& rcStruct, const Int iSearchX, const Int iSearchY, const UChar ucPointNr, const UInt uiDistance );
164  __inline Void xTZ2PointSearch       ( TComPattern* pcPatternKey, IntTZSearchStruct& rcStrukt, TComMv* pcMvSrchRngLT, TComMv* pcMvSrchRngRB );
165  __inline Void xTZ8PointSquareSearch ( TComPattern* pcPatternKey, IntTZSearchStruct& rcStrukt, TComMv* pcMvSrchRngLT, TComMv* pcMvSrchRngRB, const Int iStartX, const Int iStartY, const Int iDist );
166  __inline Void xTZ8PointDiamondSearch( TComPattern* pcPatternKey, IntTZSearchStruct& rcStrukt, TComMv* pcMvSrchRngLT, TComMv* pcMvSrchRngRB, const Int iStartX, const Int iStartY, const Int iDist );
167 
168  Void xGetInterPredictionError( TComDataCU* pcCU, TComYuv* pcYuvOrg, Int iPartIdx, UInt& ruiSAD, Bool Hadamard );
169
170public:
171  Void  preestChromaPredMode    ( TComDataCU* pcCU, 
172                                  TComYuv*    pcOrgYuv, 
173                                  TComYuv*    pcPredYuv );
174  Void  estIntraPredQT          ( TComDataCU* pcCU, 
175                                  TComYuv*    pcOrgYuv, 
176                                  TComYuv*    pcPredYuv, 
177                                  TComYuv*    pcResiYuv, 
178                                  TComYuv*    pcRecoYuv,
179                                  UInt&       ruiDistC,
180                                  Bool        bLumaOnly );
181  Void  estIntraPredChromaQT    ( TComDataCU* pcCU, 
182                                  TComYuv*    pcOrgYuv, 
183                                  TComYuv*    pcPredYuv, 
184                                  TComYuv*    pcResiYuv, 
185                                  TComYuv*    pcRecoYuv,
186                                  UInt        uiPreCalcDistC );
187 
188 
189  /// encoder estimation - inter prediction (non-skip)
190  Void predInterSearch          ( TComDataCU* pcCU,
191                                  TComYuv*    pcOrgYuv,
192                                  TComYuv*&   rpcPredYuv,
193                                  TComYuv*&   rpcResiYuv,
194                                  TComYuv*&   rpcRecoYuv,
195                                  Bool        bUseRes = false
196#if AMP_MRG
197                                 ,Bool        bUseMRG = false
198#endif
199                                );
200 
201  /// encode residual and compute rd-cost for inter mode
202  Void encodeResAndCalcRdInterCU( TComDataCU* pcCU,
203                                  TComYuv*    pcYuvOrg,
204                                  TComYuv*    pcYuvPred,
205                                  TComYuv*&   rpcYuvResi,
206                                  TComYuv*&   rpcYuvResiBest,
207                                  TComYuv*&   rpcYuvRec,
208                                  Bool        bSkipRes );
209 
210  /// set ME search range
211  Void setAdaptiveSearchRange   ( Int iDir, Int iRefIdx, Int iSearchRange) { m_aaiAdaptSR[iDir][iRefIdx] = iSearchRange; }
212 
213  Void xEncPCM    (TComDataCU* pcCU, UInt uiAbsPartIdx, Pel* piOrg, Pel* piPCM, Pel* piPred, Pel* piResi, Pel* piReco, UInt uiStride, UInt uiWidth, UInt uiHeight, TextType eText);
214  Void IPCMSearch (TComDataCU* pcCU, TComYuv* pcOrgYuv, TComYuv*& rpcPredYuv, TComYuv*& rpcResiYuv, TComYuv*& rpcRecoYuv );
215protected:
216 
217  // -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
218  // Intra search
219  // -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
220 
221  Void  xEncSubdivCbfQT           ( TComDataCU*  pcCU,
222                                    UInt         uiTrDepth,
223                                    UInt         uiAbsPartIdx,
224                                    Bool         bLuma,
225                                    Bool         bChroma );
226
227  Void  xEncCoeffQT               ( TComDataCU*  pcCU,
228                                    UInt         uiTrDepth,
229                                    UInt         uiAbsPartIdx,
230                                    TextType     eTextType,
231                                    Bool         bRealCoeff );
232  Void  xEncIntraHeader           ( TComDataCU*  pcCU,
233                                    UInt         uiTrDepth,
234                                    UInt         uiAbsPartIdx,
235                                    Bool         bLuma,
236                                    Bool         bChroma );
237  UInt  xGetIntraBitsQT           ( TComDataCU*  pcCU,
238                                    UInt         uiTrDepth,
239                                    UInt         uiAbsPartIdx,
240                                    Bool         bLuma,
241                                    Bool         bChroma,
242                                    Bool         bRealCoeff );
243  UInt  xGetIntraBitsQTChroma    ( TComDataCU*   pcCU,
244                                   UInt          uiTrDepth,
245                                   UInt          uiAbsPartIdx,
246                                   UInt          uiChromaId,
247                                   Bool          bRealCoeff );
248 
249  Void  xIntraCodingLumaBlk       ( TComDataCU*  pcCU,
250                                    UInt         uiTrDepth,
251                                    UInt         uiAbsPartIdx,
252                                    TComYuv*     pcOrgYuv, 
253                                    TComYuv*     pcPredYuv, 
254                                    TComYuv*     pcResiYuv, 
255                                    UInt&        ruiDist,
256                                    Int         default0Save1Load2 = 0);
257  Void  xIntraCodingChromaBlk     ( TComDataCU*  pcCU,
258                                    UInt         uiTrDepth,
259                                    UInt         uiAbsPartIdx,
260                                    TComYuv*     pcOrgYuv, 
261                                    TComYuv*     pcPredYuv, 
262                                    TComYuv*     pcResiYuv, 
263                                    UInt&        ruiDist,
264                                    UInt         uiChromaId,
265                                    Int          default0Save1Load2 = 0 );
266
267  Void  xRecurIntraCodingQT       ( TComDataCU*  pcCU, 
268                                    UInt         uiTrDepth,
269                                    UInt         uiAbsPartIdx, 
270                                    Bool         bLumaOnly,
271                                    TComYuv*     pcOrgYuv, 
272                                    TComYuv*     pcPredYuv, 
273                                    TComYuv*     pcResiYuv, 
274                                    UInt&        ruiDistY,
275                                    UInt&        ruiDistC,
276#if HHI_RQT_INTRA_SPEEDUP
277                                   Bool         bCheckFirst,
278#endif
279                                   Double&      dRDCost );
280 
281  Void  xSetIntraResultQT         ( TComDataCU*  pcCU,
282                                    UInt         uiTrDepth,
283                                    UInt         uiAbsPartIdx,
284                                    Bool         bLumaOnly,
285                                    TComYuv*     pcRecoYuv );
286 
287  Void  xRecurIntraChromaCodingQT ( TComDataCU*  pcCU, 
288                                    UInt         uiTrDepth,
289                                    UInt         uiAbsPartIdx, 
290                                    TComYuv*     pcOrgYuv, 
291                                    TComYuv*     pcPredYuv, 
292                                    TComYuv*     pcResiYuv, 
293                                    UInt&        ruiDist );
294  Void  xSetIntraResultChromaQT   ( TComDataCU*  pcCU,
295                                    UInt         uiTrDepth,
296                                    UInt         uiAbsPartIdx,
297                                    TComYuv*     pcRecoYuv );
298 
299  Void  xStoreIntraResultQT       ( TComDataCU*  pcCU,
300                                    UInt         uiTrDepth,
301                                    UInt         uiAbsPartIdx,
302                                    Bool         bLumaOnly );
303  Void  xLoadIntraResultQT        ( TComDataCU*  pcCU,
304                                    UInt         uiTrDepth,
305                                    UInt         uiAbsPartIdx,
306                                    Bool         bLumaOnly );
307  Void xStoreIntraResultChromaQT  ( TComDataCU*  pcCU,
308                                    UInt         uiTrDepth,
309                                    UInt         uiAbsPartIdx,
310                                    UInt         stateU0V1Both2 );
311  Void xLoadIntraResultChromaQT   ( TComDataCU*  pcCU,
312                                    UInt         uiTrDepth,
313                                    UInt         uiAbsPartIdx,
314                                    UInt         stateU0V1Both2 );
315
316  // -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
317  // Inter search (AMP)
318  // -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
319 
320  Void xEstimateMvPredAMVP        ( TComDataCU* pcCU,
321                                    TComYuv*    pcOrgYuv,
322                                    UInt        uiPartIdx,
323                                    RefPicList  eRefPicList,
324                                    Int         iRefIdx,
325                                    TComMv&     rcMvPred,
326                                    Bool        bFilled = false
327                                  , UInt*       puiDistBiP = NULL
328                                  #if ZERO_MVD_EST
329                                  , UInt*       puiDist = NULL
330                                  #endif
331                                     );
332 
333  Void xCheckBestMVP              ( TComDataCU* pcCU,
334                                    RefPicList  eRefPicList,
335                                    TComMv      cMv,
336                                    TComMv&     rcMvPred,
337                                    Int&        riMVPIdx,
338                                    UInt&       ruiBits,
339                                    UInt&       ruiCost );
340 
341  UInt xGetTemplateCost           ( TComDataCU* pcCU,
342                                    UInt        uiPartIdx,
343                                    UInt        uiPartAddr,
344                                    TComYuv*    pcOrgYuv,
345                                    TComYuv*    pcTemplateCand,
346                                    TComMv      cMvCand,
347                                    Int         iMVPIdx,
348                                    Int         iMVPNum,
349                                    RefPicList  eRefPicList,
350                                    Int         iRefIdx,
351                                    Int         iSizeX,
352                                    Int         iSizeY
353                                  #if ZERO_MVD_EST
354                                  , UInt&       ruiDist
355                                  #endif
356                                   );
357 
358 
359  Void xCopyAMVPInfo              ( AMVPInfo*   pSrc, AMVPInfo* pDst );
360  UInt xGetMvpIdxBits             ( Int iIdx, Int iNum );
361  Void xGetBlkBits                ( PartSize  eCUMode, Bool bPSlice, Int iPartIdx,  UInt uiLastMode, UInt uiBlkBit[3]);
362 
363  Void xMergeEstimation           ( TComDataCU*     pcCU,
364                                    TComYuv*        pcYuvOrg,
365                                    Int             iPartIdx,
366                                    UInt&           uiInterDir,
367                                    TComMvField*    pacMvField,
368                                    UInt&           uiMergeIndex,
369                                    UInt&           ruiCost
370                                  , TComMvField* cMvFieldNeighbours, 
371                                    UChar* uhInterDirNeighbours,
372                                    Int& numValidMergeCand
373                                   );
374
375  Void xRestrictBipredMergeCand   ( TComDataCU*     pcCU,
376                                    UInt            puIdx,
377                                    TComMvField*    mvFieldNeighbours, 
378                                    UChar*          interDirNeighbours, 
379                                    Int             numValidMergeCand );
380
381  // -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
382  // motion estimation
383  // -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
384 
385  Void xMotionEstimation          ( TComDataCU*   pcCU,
386                                    TComYuv*      pcYuvOrg,
387                                    Int           iPartIdx,
388                                    RefPicList    eRefPicList,
389                                    TComMv*       pcMvPred,
390                                    Int           iRefIdxPred,
391                                    TComMv&       rcMv,
392                                    UInt&         ruiBits,
393                                    UInt&         ruiCost,
394                                    Bool          bBi = false  );
395 
396  Void xTZSearch                  ( TComDataCU*   pcCU,
397                                    TComPattern*  pcPatternKey,
398                                    Pel*          piRefY,
399                                    Int           iRefStride,
400                                    TComMv*       pcMvSrchRngLT,
401                                    TComMv*       pcMvSrchRngRB,
402                                    TComMv&       rcMv,
403                                    UInt&         ruiSAD );
404 
405  Void xSetSearchRange            ( TComDataCU*   pcCU,
406                                    TComMv&       cMvPred,
407                                    Int           iSrchRng,
408                                    TComMv&       rcMvSrchRngLT,
409                                    TComMv&       rcMvSrchRngRB );
410 
411  Void xPatternSearchFast         ( TComDataCU*   pcCU,
412                                    TComPattern*  pcPatternKey,
413                                    Pel*          piRefY,
414                                    Int           iRefStride,
415                                    TComMv*       pcMvSrchRngLT,
416                                    TComMv*       pcMvSrchRngRB,
417                                    TComMv&       rcMv,
418                                    UInt&         ruiSAD );
419 
420  Void xPatternSearch             ( TComPattern*  pcPatternKey,
421                                    Pel*          piRefY,
422                                    Int           iRefStride,
423                                    TComMv*       pcMvSrchRngLT,
424                                    TComMv*       pcMvSrchRngRB,
425                                    TComMv&       rcMv,
426                                    UInt&         ruiSAD );
427 
428  Void xPatternSearchFracDIF      ( TComDataCU*   pcCU,
429                                    TComPattern*  pcPatternKey,
430                                    Pel*          piRefY,
431                                    Int           iRefStride,
432                                    TComMv*       pcMvInt,
433                                    TComMv&       rcMvHalf,
434                                    TComMv&       rcMvQter,
435                                    UInt&         ruiCost
436                                   ,Bool biPred
437                                   );
438 
439  Void xExtDIFUpSamplingH( TComPattern* pcPattern, Bool biPred  );
440  Void xExtDIFUpSamplingQ( TComPattern* pcPatternKey, TComMv halfPelRef, Bool biPred );
441 
442  // -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
443  // T & Q & Q-1 & T-1
444  // -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
445 
446  Void xEncodeResidualQT( TComDataCU* pcCU, UInt uiAbsPartIdx, const UInt uiDepth, Bool bSubdivAndCbf, TextType eType );
447  Void xEstimateResidualQT( TComDataCU* pcCU, UInt uiQuadrant, UInt uiAbsPartIdx, UInt absTUPartIdx,TComYuv* pcResi, const UInt uiDepth, Double &rdCost, UInt &ruiBits, UInt &ruiDist, UInt *puiZeroDist );
448  Void xSetResidualQTData( TComDataCU* pcCU, UInt uiQuadrant, UInt uiAbsPartIdx,UInt absTUPartIdx, TComYuv* pcResi, UInt uiDepth, Bool bSpatial );
449 
450  UInt  xModeBitsIntra ( TComDataCU* pcCU, UInt uiMode, UInt uiPU, UInt uiPartOffset, UInt uiDepth, UInt uiInitTrDepth );
451  UInt  xUpdateCandList( UInt uiMode, Double uiCost, UInt uiFastCandNum, UInt * CandModeList, Double * CandCostList );
452 
453  // -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
454  // compute symbol bits
455  // -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
456 
457  Void xAddSymbolBitsInter        ( TComDataCU*   pcCU,
458                                   UInt          uiQp,
459                                   UInt          uiTrMode,
460                                   UInt&         ruiBits,
461                                   TComYuv*&     rpcYuvRec,
462                                   TComYuv*      pcYuvPred,
463                                   TComYuv*&     rpcYuvResi );
464 
465  Void  setWpScalingDistParam( TComDataCU* pcCU, Int iRefIdx, RefPicList eRefPicListCur );
466  inline  Void  setDistParamComp( UInt uiComp )  { m_cDistParam.uiComp = uiComp; }
467 
468};// END CLASS DEFINITION TEncSearch
469
470//! \}
471
472#endif // __TENCSEARCH__
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.