source: SHVCSoftware/branches/SHM-1.1-dev/source/Lib/TLibCommon/TComRdCostWeightPrediction.cpp @ 47

Last change on this file since 47 was 2, checked in by seregin, 12 years ago

Initial import by Vadim Seregin <vseregin@…>
File size: 16.5 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) 2010-2012, 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     TComRdCostWeightPrediction.cpp
35    \brief    RD cost computation class with Weighted-Prediction
36*/
37
38#include <math.h>
39#include <assert.h>
40#include "TComRdCost.h"
41#include "TComRdCostWeightPrediction.h"
42
43Int   TComRdCostWeightPrediction::m_w0        = 0;
44Int   TComRdCostWeightPrediction::m_w1        = 0;
45Int   TComRdCostWeightPrediction::m_shift     = 0;
46Int   TComRdCostWeightPrediction::m_offset    = 0;
47Int   TComRdCostWeightPrediction::m_round     = 0;
48Bool  TComRdCostWeightPrediction::m_xSetDone  = false;
49
50// ====================================================================================================================
51// Distortion functions
52// ====================================================================================================================
53
54TComRdCostWeightPrediction::TComRdCostWeightPrediction()
55{
56}
57
58TComRdCostWeightPrediction::~TComRdCostWeightPrediction()
59{
60}
61
62// --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
63// SAD
64// --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
65/** get weighted SAD cost
66 * \param pcDtParam
67 * \returns UInt
68 */
69UInt TComRdCostWeightPrediction::xGetSADw( DistParam* pcDtParam )
70{
71  Pel  pred;
72  Pel* piOrg   = pcDtParam->pOrg;
73  Pel* piCur   = pcDtParam->pCur;
74  Int  iRows   = pcDtParam->iRows;
75  Int  iCols   = pcDtParam->iCols;
76  Int  iStrideCur = pcDtParam->iStrideCur;
77  Int  iStrideOrg = pcDtParam->iStrideOrg;
78
79  UInt            uiComp    = pcDtParam->uiComp;
80  assert(uiComp<3);
81  wpScalingParam  *wpCur    = &(pcDtParam->wpCur[uiComp]);
82  Int   w0      = wpCur->w,
83        offset  = wpCur->offset,
84        shift   = wpCur->shift,
85        round   = wpCur->round;
86 
87  UInt uiSum = 0;
88 
89  for( ; iRows != 0; iRows-- )
90  {
91    for (Int n = 0; n < iCols; n++ )
92    {
93      pred = ( (w0*piCur[n] + round) >> shift ) + offset ;
94     
95      uiSum += abs( piOrg[n] - pred );
96    }
97    piOrg += iStrideOrg;
98    piCur += iStrideCur;
99  }
100 
101  pcDtParam->uiComp = 255;  // reset for DEBUG (assert test)
102
103  return ( uiSum >> g_uiBitIncrement );
104}
105
106// --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
107// SSE
108// --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
109/** get weighted SSD cost
110 * \param pcDtParam
111 * \returns UInt
112 */
113UInt TComRdCostWeightPrediction::xGetSSEw( DistParam* pcDtParam )
114{
115  Pel* piOrg   = pcDtParam->pOrg;
116  Pel* piCur   = pcDtParam->pCur;
117  Pel  pred;
118  Int  iRows   = pcDtParam->iRows;
119  Int  iCols   = pcDtParam->iCols;
120  Int  iStrideOrg = pcDtParam->iStrideOrg;
121  Int  iStrideCur = pcDtParam->iStrideCur;
122
123  assert( pcDtParam->iSubShift == 0 );
124
125  UInt            uiComp    = pcDtParam->uiComp;
126  assert(uiComp<3);
127  wpScalingParam  *wpCur    = &(pcDtParam->wpCur[uiComp]);
128  Int   w0      = wpCur->w,
129        offset  = wpCur->offset,
130        shift   = wpCur->shift,
131        round   = wpCur->round;
132 
133  UInt uiSum = 0;
134  UInt uiShift = g_uiBitIncrement<<1;
135 
136  Int iTemp;
137 
138  for( ; iRows != 0; iRows-- )
139  {
140    for (Int n = 0; n < iCols; n++ )
141    {
142      pred = ( (w0*piCur[n] + round) >> shift ) + offset ;
143
144      iTemp = piOrg[n  ] - pred;
145      uiSum += ( iTemp * iTemp ) >> uiShift;
146    }
147    piOrg += iStrideOrg;
148    piCur += iStrideCur;
149  }
150 
151  pcDtParam->uiComp = 255;  // reset for DEBUG (assert test)
152
153  return ( uiSum );
154}
155
156// --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
157// HADAMARD with step (used in fractional search)
158// --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
159/** get weighted Hadamard cost for 2x2 block
160 * \param *piOrg
161 * \param *piCur
162 * \param iStrideOrg
163 * \param iStrideCur
164 * \param iStep
165 * \returns UInt
166 */
167UInt TComRdCostWeightPrediction::xCalcHADs2x2w( Pel *piOrg, Pel *piCur, Int iStrideOrg, Int iStrideCur, Int iStep )
168{
169  Int satd = 0, diff[4], m[4];
170 
171  assert( m_xSetDone );
172  Pel   pred;
173
174  pred    = ( (m_w0*piCur[0*iStep             ] + m_round) >> m_shift ) + m_offset ;
175  diff[0] = piOrg[0             ] - pred;
176  pred    = ( (m_w0*piCur[1*iStep             ] + m_round) >> m_shift ) + m_offset ;
177  diff[1] = piOrg[1             ] - pred;
178  pred    = ( (m_w0*piCur[0*iStep + iStrideCur] + m_round) >> m_shift ) + m_offset ;
179  diff[2] = piOrg[iStrideOrg    ] - pred;
180  pred    = ( (m_w0*piCur[1*iStep + iStrideCur] + m_round) >> m_shift ) + m_offset ;
181  diff[3] = piOrg[iStrideOrg + 1] - pred;
182
183  m[0] = diff[0] + diff[2];
184  m[1] = diff[1] + diff[3];
185  m[2] = diff[0] - diff[2];
186  m[3] = diff[1] - diff[3];
187 
188  satd += abs(m[0] + m[1]);
189  satd += abs(m[0] - m[1]);
190  satd += abs(m[2] + m[3]);
191  satd += abs(m[2] - m[3]);
192 
193  return satd;
194}
195
196/** get weighted Hadamard cost for 4x4 block
197 * \param *piOrg
198 * \param *piCur
199 * \param iStrideOrg
200 * \param iStrideCur
201 * \param iStep
202 * \returns UInt
203 */
204UInt TComRdCostWeightPrediction::xCalcHADs4x4w( Pel *piOrg, Pel *piCur, Int iStrideOrg, Int iStrideCur, Int iStep )
205{
206  Int k, satd = 0, diff[16], m[16], d[16];
207 
208  assert( m_xSetDone );
209  Pel   pred;
210
211  for( k = 0; k < 16; k+=4 )
212  {
213    pred      = ( (m_w0*piCur[0*iStep] + m_round) >> m_shift ) + m_offset ;
214    diff[k+0] = piOrg[0] - pred;
215    pred      = ( (m_w0*piCur[1*iStep] + m_round) >> m_shift ) + m_offset ;
216    diff[k+1] = piOrg[1] - pred;
217    pred      = ( (m_w0*piCur[2*iStep] + m_round) >> m_shift ) + m_offset ;
218    diff[k+2] = piOrg[2] - pred;
219    pred      = ( (m_w0*piCur[3*iStep] + m_round) >> m_shift ) + m_offset ;
220    diff[k+3] = piOrg[3] - pred;
221
222    piCur += iStrideCur;
223    piOrg += iStrideOrg;
224  }
225 
226  /*===== hadamard transform =====*/
227  m[ 0] = diff[ 0] + diff[12];
228  m[ 1] = diff[ 1] + diff[13];
229  m[ 2] = diff[ 2] + diff[14];
230  m[ 3] = diff[ 3] + diff[15];
231  m[ 4] = diff[ 4] + diff[ 8];
232  m[ 5] = diff[ 5] + diff[ 9];
233  m[ 6] = diff[ 6] + diff[10];
234  m[ 7] = diff[ 7] + diff[11];
235  m[ 8] = diff[ 4] - diff[ 8];
236  m[ 9] = diff[ 5] - diff[ 9];
237  m[10] = diff[ 6] - diff[10];
238  m[11] = diff[ 7] - diff[11];
239  m[12] = diff[ 0] - diff[12];
240  m[13] = diff[ 1] - diff[13];
241  m[14] = diff[ 2] - diff[14];
242  m[15] = diff[ 3] - diff[15];
243 
244  d[ 0] = m[ 0] + m[ 4];
245  d[ 1] = m[ 1] + m[ 5];
246  d[ 2] = m[ 2] + m[ 6];
247  d[ 3] = m[ 3] + m[ 7];
248  d[ 4] = m[ 8] + m[12];
249  d[ 5] = m[ 9] + m[13];
250  d[ 6] = m[10] + m[14];
251  d[ 7] = m[11] + m[15];
252  d[ 8] = m[ 0] - m[ 4];
253  d[ 9] = m[ 1] - m[ 5];
254  d[10] = m[ 2] - m[ 6];
255  d[11] = m[ 3] - m[ 7];
256  d[12] = m[12] - m[ 8];
257  d[13] = m[13] - m[ 9];
258  d[14] = m[14] - m[10];
259  d[15] = m[15] - m[11];
260 
261  m[ 0] = d[ 0] + d[ 3];
262  m[ 1] = d[ 1] + d[ 2];
263  m[ 2] = d[ 1] - d[ 2];
264  m[ 3] = d[ 0] - d[ 3];
265  m[ 4] = d[ 4] + d[ 7];
266  m[ 5] = d[ 5] + d[ 6];
267  m[ 6] = d[ 5] - d[ 6];
268  m[ 7] = d[ 4] - d[ 7];
269  m[ 8] = d[ 8] + d[11];
270  m[ 9] = d[ 9] + d[10];
271  m[10] = d[ 9] - d[10];
272  m[11] = d[ 8] - d[11];
273  m[12] = d[12] + d[15];
274  m[13] = d[13] + d[14];
275  m[14] = d[13] - d[14];
276  m[15] = d[12] - d[15];
277 
278  d[ 0] = m[ 0] + m[ 1];
279  d[ 1] = m[ 0] - m[ 1];
280  d[ 2] = m[ 2] + m[ 3];
281  d[ 3] = m[ 3] - m[ 2];
282  d[ 4] = m[ 4] + m[ 5];
283  d[ 5] = m[ 4] - m[ 5];
284  d[ 6] = m[ 6] + m[ 7];
285  d[ 7] = m[ 7] - m[ 6];
286  d[ 8] = m[ 8] + m[ 9];
287  d[ 9] = m[ 8] - m[ 9];
288  d[10] = m[10] + m[11];
289  d[11] = m[11] - m[10];
290  d[12] = m[12] + m[13];
291  d[13] = m[12] - m[13];
292  d[14] = m[14] + m[15];
293  d[15] = m[15] - m[14];
294 
295  for (k=0; k<16; ++k)
296  {
297    satd += abs(d[k]);
298  }
299  satd = ((satd+1)>>1);
300 
301  return satd;
302}
303
304/** get weighted Hadamard cost for 8x8 block
305 * \param *piOrg
306 * \param *piCur
307 * \param iStrideOrg
308 * \param iStrideCur
309 * \param iStep
310 * \returns UInt
311 */
312UInt TComRdCostWeightPrediction::xCalcHADs8x8w( Pel *piOrg, Pel *piCur, Int iStrideOrg, Int iStrideCur, Int iStep )
313{
314  Int k, i, j, jj, sad=0;
315  Int diff[64], m1[8][8], m2[8][8], m3[8][8];
316  Int iStep2 = iStep<<1;
317  Int iStep3 = iStep2 + iStep;
318  Int iStep4 = iStep3 + iStep;
319  Int iStep5 = iStep4 + iStep;
320  Int iStep6 = iStep5 + iStep;
321  Int iStep7 = iStep6 + iStep;
322 
323  assert( m_xSetDone );
324  Pel   pred;
325
326  for( k = 0; k < 64; k+=8 )
327  {
328    pred      = ( (m_w0*piCur[     0] + m_round) >> m_shift ) + m_offset ;
329    diff[k+0] = piOrg[0] - pred;
330    pred      = ( (m_w0*piCur[iStep ] + m_round) >> m_shift ) + m_offset ;
331    diff[k+1] = piOrg[1] - pred;
332    pred      = ( (m_w0*piCur[iStep2] + m_round) >> m_shift ) + m_offset ;
333    diff[k+2] = piOrg[2] - pred;
334    pred      = ( (m_w0*piCur[iStep3] + m_round) >> m_shift ) + m_offset ;
335    diff[k+3] = piOrg[3] - pred;
336    pred      = ( (m_w0*piCur[iStep4] + m_round) >> m_shift ) + m_offset ;
337    diff[k+4] = piOrg[4] - pred;
338    pred      = ( (m_w0*piCur[iStep5] + m_round) >> m_shift ) + m_offset ;
339    diff[k+5] = piOrg[5] - pred;
340    pred      = ( (m_w0*piCur[iStep6] + m_round) >> m_shift ) + m_offset ;
341    diff[k+6] = piOrg[6] - pred;
342    pred      = ( (m_w0*piCur[iStep7] + m_round) >> m_shift ) + m_offset ;
343    diff[k+7] = piOrg[7] - pred;
344   
345    piCur += iStrideCur;
346    piOrg += iStrideOrg;
347  }
348 
349  //horizontal
350  for (j=0; j < 8; j++)
351  {
352    jj = j << 3;
353    m2[j][0] = diff[jj  ] + diff[jj+4];
354    m2[j][1] = diff[jj+1] + diff[jj+5];
355    m2[j][2] = diff[jj+2] + diff[jj+6];
356    m2[j][3] = diff[jj+3] + diff[jj+7];
357    m2[j][4] = diff[jj  ] - diff[jj+4];
358    m2[j][5] = diff[jj+1] - diff[jj+5];
359    m2[j][6] = diff[jj+2] - diff[jj+6];
360    m2[j][7] = diff[jj+3] - diff[jj+7];
361   
362    m1[j][0] = m2[j][0] + m2[j][2];
363    m1[j][1] = m2[j][1] + m2[j][3];
364    m1[j][2] = m2[j][0] - m2[j][2];
365    m1[j][3] = m2[j][1] - m2[j][3];
366    m1[j][4] = m2[j][4] + m2[j][6];
367    m1[j][5] = m2[j][5] + m2[j][7];
368    m1[j][6] = m2[j][4] - m2[j][6];
369    m1[j][7] = m2[j][5] - m2[j][7];
370   
371    m2[j][0] = m1[j][0] + m1[j][1];
372    m2[j][1] = m1[j][0] - m1[j][1];
373    m2[j][2] = m1[j][2] + m1[j][3];
374    m2[j][3] = m1[j][2] - m1[j][3];
375    m2[j][4] = m1[j][4] + m1[j][5];
376    m2[j][5] = m1[j][4] - m1[j][5];
377    m2[j][6] = m1[j][6] + m1[j][7];
378    m2[j][7] = m1[j][6] - m1[j][7];
379  }
380 
381  //vertical
382  for (i=0; i < 8; i++)
383  {
384    m3[0][i] = m2[0][i] + m2[4][i];
385    m3[1][i] = m2[1][i] + m2[5][i];
386    m3[2][i] = m2[2][i] + m2[6][i];
387    m3[3][i] = m2[3][i] + m2[7][i];
388    m3[4][i] = m2[0][i] - m2[4][i];
389    m3[5][i] = m2[1][i] - m2[5][i];
390    m3[6][i] = m2[2][i] - m2[6][i];
391    m3[7][i] = m2[3][i] - m2[7][i];
392   
393    m1[0][i] = m3[0][i] + m3[2][i];
394    m1[1][i] = m3[1][i] + m3[3][i];
395    m1[2][i] = m3[0][i] - m3[2][i];
396    m1[3][i] = m3[1][i] - m3[3][i];
397    m1[4][i] = m3[4][i] + m3[6][i];
398    m1[5][i] = m3[5][i] + m3[7][i];
399    m1[6][i] = m3[4][i] - m3[6][i];
400    m1[7][i] = m3[5][i] - m3[7][i];
401   
402    m2[0][i] = m1[0][i] + m1[1][i];
403    m2[1][i] = m1[0][i] - m1[1][i];
404    m2[2][i] = m1[2][i] + m1[3][i];
405    m2[3][i] = m1[2][i] - m1[3][i];
406    m2[4][i] = m1[4][i] + m1[5][i];
407    m2[5][i] = m1[4][i] - m1[5][i];
408    m2[6][i] = m1[6][i] + m1[7][i];
409    m2[7][i] = m1[6][i] - m1[7][i];
410  }
411 
412  for (j=0; j < 8; j++)
413  {
414    for (i=0; i < 8; i++)
415    {
416      sad += (abs(m2[j][i]));
417    }
418  }
419 
420  sad=((sad+2)>>2);
421 
422  return sad;
423}
424
425/** get weighted Hadamard cost
426 * \param *pcDtParam
427 * \returns UInt
428 */
429UInt TComRdCostWeightPrediction::xGetHADs4w( DistParam* pcDtParam )
430{
431  Pel* piOrg   = pcDtParam->pOrg;
432  Pel* piCur   = pcDtParam->pCur;
433  Int  iRows   = pcDtParam->iRows;
434  Int  iStrideCur = pcDtParam->iStrideCur;
435  Int  iStrideOrg = pcDtParam->iStrideOrg;
436  Int  iStep  = pcDtParam->iStep;
437  Int  y;
438  Int  iOffsetOrg = iStrideOrg<<2;
439  Int  iOffsetCur = iStrideCur<<2;
440 
441  UInt uiSum = 0;
442 
443  for ( y=0; y<iRows; y+= 4 )
444  {
445    uiSum += xCalcHADs4x4w( piOrg, piCur, iStrideOrg, iStrideCur, iStep );
446    piOrg += iOffsetOrg;
447    piCur += iOffsetCur;
448  }
449 
450  return ( uiSum >> g_uiBitIncrement );
451}
452
453/** get weighted Hadamard cost
454 * \param *pcDtParam
455 * \returns UInt
456 */
457UInt TComRdCostWeightPrediction::xGetHADs8w( DistParam* pcDtParam )
458{
459  Pel* piOrg   = pcDtParam->pOrg;
460  Pel* piCur   = pcDtParam->pCur;
461  Int  iRows   = pcDtParam->iRows;
462  Int  iStrideCur = pcDtParam->iStrideCur;
463  Int  iStrideOrg = pcDtParam->iStrideOrg;
464  Int  iStep  = pcDtParam->iStep;
465  Int  y;
466 
467  UInt uiSum = 0;
468 
469  if ( iRows == 4 )
470  {
471    uiSum += xCalcHADs4x4w( piOrg+0, piCur        , iStrideOrg, iStrideCur, iStep );
472    uiSum += xCalcHADs4x4w( piOrg+4, piCur+4*iStep, iStrideOrg, iStrideCur, iStep );
473  }
474  else
475  {
476    Int  iOffsetOrg = iStrideOrg<<3;
477    Int  iOffsetCur = iStrideCur<<3;
478    for ( y=0; y<iRows; y+= 8 )
479    {
480      uiSum += xCalcHADs8x8w( piOrg, piCur, iStrideOrg, iStrideCur, iStep );
481      piOrg += iOffsetOrg;
482      piCur += iOffsetCur;
483    }
484  }
485 
486  return ( uiSum >> g_uiBitIncrement );
487}
488
489/** get weighted Hadamard cost
490 * \param *pcDtParam
491 * \returns UInt
492 */
493UInt TComRdCostWeightPrediction::xGetHADsw( DistParam* pcDtParam )
494{
495  Pel* piOrg   = pcDtParam->pOrg;
496  Pel* piCur   = pcDtParam->pCur;
497  Int  iRows   = pcDtParam->iRows;
498  Int  iCols   = pcDtParam->iCols;
499  Int  iStrideCur = pcDtParam->iStrideCur;
500  Int  iStrideOrg = pcDtParam->iStrideOrg;
501  Int  iStep  = pcDtParam->iStep;
502 
503  Int  x, y;
504 
505  UInt            uiComp    = pcDtParam->uiComp;
506  assert(uiComp<3);
507  wpScalingParam  *wpCur    = &(pcDtParam->wpCur[uiComp]);
508
509  xSetWPscale(wpCur->w, 0, wpCur->shift, wpCur->offset, wpCur->round);
510
511  UInt uiSum = 0;
512 
513  if( ( iRows % 8 == 0) && (iCols % 8 == 0) )
514  {
515    Int  iOffsetOrg = iStrideOrg<<3;
516    Int  iOffsetCur = iStrideCur<<3;
517    for ( y=0; y<iRows; y+= 8 )
518    {
519      for ( x=0; x<iCols; x+= 8 )
520      {
521        uiSum += xCalcHADs8x8w( &piOrg[x], &piCur[x*iStep], iStrideOrg, iStrideCur, iStep );
522      }
523      piOrg += iOffsetOrg;
524      piCur += iOffsetCur;
525    }
526  }
527  else if( ( iRows % 4 == 0) && (iCols % 4 == 0) )
528  {
529    Int  iOffsetOrg = iStrideOrg<<2;
530    Int  iOffsetCur = iStrideCur<<2;
531   
532    for ( y=0; y<iRows; y+= 4 )
533    {
534      for ( x=0; x<iCols; x+= 4 )
535      {
536        uiSum += xCalcHADs4x4w( &piOrg[x], &piCur[x*iStep], iStrideOrg, iStrideCur, iStep );
537      }
538      piOrg += iOffsetOrg;
539      piCur += iOffsetCur;
540    }
541  }
542  else
543  {
544    for ( y=0; y<iRows; y+=2 )
545    {
546      for ( x=0; x<iCols; x+=2 )
547      {
548        uiSum += xCalcHADs2x2w( &piOrg[x], &piCur[x*iStep], iStrideOrg, iStrideCur, iStep );
549      }
550      piOrg += iStrideOrg;
551      piCur += iStrideCur;
552    }
553  }
554 
555  m_xSetDone  = false;
556
557  return ( uiSum >> g_uiBitIncrement );
558}
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.