source: SHVCSoftware/branches/SHM-4.0-dev/source/Lib/TLibEncoder/TEncSearch.h @ 1311

Last change on this file since 1311 was 474, checked in by nokia, 11 years ago

Fix inter-layer constrained tile sets for merge and skip modes
  • Property svn:eol-style set to native
File size: 23.6 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#if SVC_EXTENSION
100  TEncTop**       m_ppcTEncTop;
101#endif
102 
103  // interface to classes
104  TComTrQuant*    m_pcTrQuant;
105  TComRdCost*     m_pcRdCost;
106  TEncEntropy*    m_pcEntropyCoder;
107 
108  // ME parameters
109  Int             m_iSearchRange;
110  Int             m_bipredSearchRange; // Search range for bi-prediction
111  Int             m_iFastSearch;
112  Int             m_aaiAdaptSR[2][33];
113  TComMv          m_cSrchRngLT;
114  TComMv          m_cSrchRngRB;
115  TComMv          m_acMvPredictors[3];
116 
117  // RD computation
118  TEncSbac***     m_pppcRDSbacCoder;
119  TEncSbac*       m_pcRDGoOnSbacCoder;
120  Bool            m_bUseSBACRD;
121  DistParam       m_cDistParam;
122 
123  // Misc.
124  Pel*            m_pTempPel;
125  const UInt*     m_puiDFilter;
126  Int             m_iMaxDeltaQP;
127 
128  // AMVP cost computation
129  // UInt            m_auiMVPIdxCost[AMVP_MAX_NUM_CANDS+1][AMVP_MAX_NUM_CANDS];
130  UInt            m_auiMVPIdxCost[AMVP_MAX_NUM_CANDS+1][AMVP_MAX_NUM_CANDS+1]; //th array bounds
131
132#if N0383_IL_CONSTRAINED_TILE_SETS_SEI
133  Bool            m_disableILP;
134#endif
135
136public:
137  TEncSearch();
138  virtual ~TEncSearch();
139 
140  Void init(  TEncCfg*      pcEncCfg,
141            TComTrQuant*  pcTrQuant,
142            Int           iSearchRange,
143            Int           bipredSearchRange,
144            Int           iFastSearch,
145            Int           iMaxDeltaQP,
146            TEncEntropy*  pcEntropyCoder,
147            TComRdCost*   pcRdCost,
148            TEncSbac***   pppcRDSbacCoder,
149            TEncSbac*     pcRDGoOnSbacCoder );
150 
151protected:
152 
153  /// sub-function for motion vector refinement used in fractional-pel accuracy
154  UInt  xPatternRefinement( TComPattern* pcPatternKey,
155                           TComMv baseRefMv,
156                           Int iFrac, TComMv& rcMvFrac );
157 
158  typedef struct
159  {
160    Pel*  piRefY;
161    Int   iYStride;
162    Int   iBestX;
163    Int   iBestY;
164    UInt  uiBestRound;
165    UInt  uiBestDistance;
166    UInt  uiBestSad;
167    UChar ucPointNr;
168  } IntTZSearchStruct;
169 
170  // sub-functions for ME
171  __inline Void xTZSearchHelp         ( TComPattern* pcPatternKey, IntTZSearchStruct& rcStruct, const Int iSearchX, const Int iSearchY, const UChar ucPointNr, const UInt uiDistance );
172  __inline Void xTZ2PointSearch       ( TComPattern* pcPatternKey, IntTZSearchStruct& rcStrukt, TComMv* pcMvSrchRngLT, TComMv* pcMvSrchRngRB );
173  __inline Void xTZ8PointSquareSearch ( TComPattern* pcPatternKey, IntTZSearchStruct& rcStrukt, TComMv* pcMvSrchRngLT, TComMv* pcMvSrchRngRB, const Int iStartX, const Int iStartY, const Int iDist );
174  __inline Void xTZ8PointDiamondSearch( TComPattern* pcPatternKey, IntTZSearchStruct& rcStrukt, TComMv* pcMvSrchRngLT, TComMv* pcMvSrchRngRB, const Int iStartX, const Int iStartY, const Int iDist );
175 
176  Void xGetInterPredictionError( TComDataCU* pcCU, TComYuv* pcYuvOrg, Int iPartIdx, UInt& ruiSAD, Bool Hadamard );
177
178public:
179  Void  preestChromaPredMode    ( TComDataCU* pcCU, 
180                                  TComYuv*    pcOrgYuv, 
181                                  TComYuv*    pcPredYuv );
182  Void  estIntraPredQT          ( TComDataCU* pcCU, 
183                                  TComYuv*    pcOrgYuv, 
184                                  TComYuv*    pcPredYuv, 
185                                  TComYuv*    pcResiYuv, 
186                                  TComYuv*    pcRecoYuv,
187                                  UInt&       ruiDistC,
188                                  Bool        bLumaOnly );
189  Void  estIntraPredChromaQT    ( TComDataCU* pcCU, 
190                                  TComYuv*    pcOrgYuv, 
191                                  TComYuv*    pcPredYuv, 
192                                  TComYuv*    pcResiYuv, 
193                                  TComYuv*    pcRecoYuv,
194                                  UInt        uiPreCalcDistC );
195 
196  /// encoder estimation - inter prediction (non-skip)
197  Void predInterSearch          ( TComDataCU* pcCU,
198                                  TComYuv*    pcOrgYuv,
199                                  TComYuv*&   rpcPredYuv,
200                                  TComYuv*&   rpcResiYuv,
201                                  TComYuv*&   rpcRecoYuv,
202                                  Bool        bUseRes = false
203#if AMP_MRG
204                                 ,Bool        bUseMRG = false
205#endif
206                                );
207 
208#if (ENCODER_FAST_MODE)
209  Bool predInterSearchILRUni    ( TComDataCU* pcCU, TComYuv*    pcOrgYuv, TComYuv*&   rpcPredYuv, TComYuv*&   rpcResiYuv, TComYuv*&   rpcRecoYuv, UInt        refLayerId );
210#endif
211 
212  /// encode residual and compute rd-cost for inter mode
213  Void encodeResAndCalcRdInterCU( TComDataCU* pcCU,
214                                  TComYuv*    pcYuvOrg,
215                                  TComYuv*    pcYuvPred,
216                                  TComYuv*&   rpcYuvResi,
217                                  TComYuv*&   rpcYuvResiBest,
218                                  TComYuv*&   rpcYuvRec,
219                                  Bool        bSkipRes );
220 
221  /// set ME search range
222  Void setAdaptiveSearchRange   ( Int iDir, Int iRefIdx, Int iSearchRange) { m_aaiAdaptSR[iDir][iRefIdx] = iSearchRange; }
223 
224  Void xEncPCM    (TComDataCU* pcCU, UInt uiAbsPartIdx, Pel* piOrg, Pel* piPCM, Pel* piPred, Pel* piResi, Pel* piReco, UInt uiStride, UInt uiWidth, UInt uiHeight, TextType eText);
225  Void IPCMSearch (TComDataCU* pcCU, TComYuv* pcOrgYuv, TComYuv*& rpcPredYuv, TComYuv*& rpcResiYuv, TComYuv*& rpcRecoYuv );
226
227#if N0383_IL_CONSTRAINED_TILE_SETS_SEI
228  Void setDisableILP(Bool a) {m_disableILP = a;}
229#endif
230
231protected:
232 
233  // -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
234  // Intra search
235  // -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
236 
237  Void  xEncSubdivCbfQT           ( TComDataCU*  pcCU,
238                                    UInt         uiTrDepth,
239                                    UInt         uiAbsPartIdx,
240                                    Bool         bLuma,
241                                    Bool         bChroma );
242
243  Void  xEncCoeffQT               ( TComDataCU*  pcCU,
244                                    UInt         uiTrDepth,
245                                    UInt         uiAbsPartIdx,
246                                    TextType     eTextType,
247                                    Bool         bRealCoeff );
248  Void  xEncIntraHeader           ( TComDataCU*  pcCU,
249                                    UInt         uiTrDepth,
250                                    UInt         uiAbsPartIdx,
251                                    Bool         bLuma,
252                                    Bool         bChroma );
253  UInt  xGetIntraBitsQT           ( TComDataCU*  pcCU,
254                                    UInt         uiTrDepth,
255                                    UInt         uiAbsPartIdx,
256                                    Bool         bLuma,
257                                    Bool         bChroma,
258                                    Bool         bRealCoeff );
259  UInt  xGetIntraBitsQTChroma    ( TComDataCU*   pcCU,
260                                   UInt          uiTrDepth,
261                                   UInt          uiAbsPartIdx,
262                                   UInt          uiChromaId,
263                                   Bool          bRealCoeff );
264 
265  Void  xIntraCodingLumaBlk       ( TComDataCU*  pcCU,
266                                    UInt         uiTrDepth,
267                                    UInt         uiAbsPartIdx,
268                                    TComYuv*     pcOrgYuv, 
269                                    TComYuv*     pcPredYuv, 
270                                    TComYuv*     pcResiYuv, 
271                                    UInt&        ruiDist,
272                                    Int         default0Save1Load2 = 0);
273  Void  xIntraCodingChromaBlk     ( TComDataCU*  pcCU,
274                                    UInt         uiTrDepth,
275                                    UInt         uiAbsPartIdx,
276                                    TComYuv*     pcOrgYuv, 
277                                    TComYuv*     pcPredYuv, 
278                                    TComYuv*     pcResiYuv, 
279                                    UInt&        ruiDist,
280                                    UInt         uiChromaId,
281                                    Int          default0Save1Load2 = 0 );
282
283  Void  xRecurIntraCodingQT       ( TComDataCU*  pcCU, 
284                                    UInt         uiTrDepth,
285                                    UInt         uiAbsPartIdx, 
286                                    Bool         bLumaOnly,
287                                    TComYuv*     pcOrgYuv, 
288                                    TComYuv*     pcPredYuv, 
289                                    TComYuv*     pcResiYuv, 
290                                    UInt&        ruiDistY,
291                                    UInt&        ruiDistC,
292#if HHI_RQT_INTRA_SPEEDUP
293                                   Bool         bCheckFirst,
294#endif
295                                   Double&      dRDCost );
296 
297  Void  xSetIntraResultQT         ( TComDataCU*  pcCU,
298                                    UInt         uiTrDepth,
299                                    UInt         uiAbsPartIdx,
300                                    Bool         bLumaOnly,
301                                    TComYuv*     pcRecoYuv );
302 
303  Void  xRecurIntraChromaCodingQT ( TComDataCU*  pcCU, 
304                                    UInt         uiTrDepth,
305                                    UInt         uiAbsPartIdx, 
306                                    TComYuv*     pcOrgYuv, 
307                                    TComYuv*     pcPredYuv, 
308                                    TComYuv*     pcResiYuv, 
309                                    UInt&        ruiDist );
310  Void  xSetIntraResultChromaQT   ( TComDataCU*  pcCU,
311                                    UInt         uiTrDepth,
312                                    UInt         uiAbsPartIdx,
313                                    TComYuv*     pcRecoYuv );
314 
315  Void  xStoreIntraResultQT       ( TComDataCU*  pcCU,
316                                    UInt         uiTrDepth,
317                                    UInt         uiAbsPartIdx,
318                                    Bool         bLumaOnly );
319  Void  xLoadIntraResultQT        ( TComDataCU*  pcCU,
320                                    UInt         uiTrDepth,
321                                    UInt         uiAbsPartIdx,
322                                    Bool         bLumaOnly );
323  Void xStoreIntraResultChromaQT  ( TComDataCU*  pcCU,
324                                    UInt         uiTrDepth,
325                                    UInt         uiAbsPartIdx,
326                                    UInt         stateU0V1Both2 );
327  Void xLoadIntraResultChromaQT   ( TComDataCU*  pcCU,
328                                    UInt         uiTrDepth,
329                                    UInt         uiAbsPartIdx,
330                                    UInt         stateU0V1Both2 );
331
332  // -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
333  // Inter search (AMP)
334  // -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
335 
336  Void xEstimateMvPredAMVP        ( TComDataCU* pcCU,
337                                    TComYuv*    pcOrgYuv,
338                                    UInt        uiPartIdx,
339                                    RefPicList  eRefPicList,
340                                    Int         iRefIdx,
341                                    TComMv&     rcMvPred,
342                                    Bool        bFilled = false
343                                  , UInt*       puiDistBiP = NULL
344                                  #if ZERO_MVD_EST
345                                  , UInt*       puiDist = NULL
346                                  #endif
347                                     );
348 
349  Void xCheckBestMVP              ( TComDataCU* pcCU,
350                                    RefPicList  eRefPicList,
351                                    TComMv      cMv,
352                                    TComMv&     rcMvPred,
353                                    Int&        riMVPIdx,
354                                    UInt&       ruiBits,
355                                    UInt&       ruiCost );
356 
357  UInt xGetTemplateCost           ( TComDataCU* pcCU,
358                                    UInt        uiPartIdx,
359                                    UInt        uiPartAddr,
360                                    TComYuv*    pcOrgYuv,
361                                    TComYuv*    pcTemplateCand,
362                                    TComMv      cMvCand,
363                                    Int         iMVPIdx,
364                                    Int         iMVPNum,
365                                    RefPicList  eRefPicList,
366                                    Int         iRefIdx,
367                                    Int         iSizeX,
368                                    Int         iSizeY
369                                  #if ZERO_MVD_EST
370                                  , UInt&       ruiDist
371                                  #endif
372                                   );
373 
374 
375  Void xCopyAMVPInfo              ( AMVPInfo*   pSrc, AMVPInfo* pDst );
376  UInt xGetMvpIdxBits             ( Int iIdx, Int iNum );
377  Void xGetBlkBits                ( PartSize  eCUMode, Bool bPSlice, Int iPartIdx,  UInt uiLastMode, UInt uiBlkBit[3]);
378 
379  Void xMergeEstimation           ( TComDataCU*     pcCU,
380                                    TComYuv*        pcYuvOrg,
381                                    Int             iPartIdx,
382                                    UInt&           uiInterDir,
383                                    TComMvField*    pacMvField,
384                                    UInt&           uiMergeIndex,
385                                    UInt&           ruiCost
386                                  , TComMvField* cMvFieldNeighbours, 
387                                    UChar* uhInterDirNeighbours,
388                                    Int& numValidMergeCand
389                                   );
390
391  Void xRestrictBipredMergeCand   ( TComDataCU*     pcCU,
392                                    UInt            puIdx,
393                                    TComMvField*    mvFieldNeighbours, 
394                                    UChar*          interDirNeighbours, 
395                                    Int             numValidMergeCand );
396
397  // -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
398  // motion estimation
399  // -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
400 
401  Void xMotionEstimation          ( TComDataCU*   pcCU,
402                                    TComYuv*      pcYuvOrg,
403                                    Int           iPartIdx,
404                                    RefPicList    eRefPicList,
405                                    TComMv*       pcMvPred,
406                                    Int           iRefIdxPred,
407                                    TComMv&       rcMv,
408                                    UInt&         ruiBits,
409                                    UInt&         ruiCost,
410                                    Bool          bBi = false  );
411 
412  Void xTZSearch                  ( TComDataCU*   pcCU,
413                                    TComPattern*  pcPatternKey,
414                                    Pel*          piRefY,
415                                    Int           iRefStride,
416                                    TComMv*       pcMvSrchRngLT,
417                                    TComMv*       pcMvSrchRngRB,
418                                    TComMv&       rcMv,
419                                    UInt&         ruiSAD );
420 
421  Void xSetSearchRange            ( TComDataCU*   pcCU,
422                                    TComMv&       cMvPred,
423                                    Int           iSrchRng,
424                                    TComMv&       rcMvSrchRngLT,
425                                    TComMv&       rcMvSrchRngRB );
426 
427  Void xPatternSearchFast         ( TComDataCU*   pcCU,
428                                    TComPattern*  pcPatternKey,
429                                    Pel*          piRefY,
430                                    Int           iRefStride,
431                                    TComMv*       pcMvSrchRngLT,
432                                    TComMv*       pcMvSrchRngRB,
433                                    TComMv&       rcMv,
434                                    UInt&         ruiSAD );
435 
436  Void xPatternSearch             ( TComPattern*  pcPatternKey,
437                                    Pel*          piRefY,
438                                    Int           iRefStride,
439                                    TComMv*       pcMvSrchRngLT,
440                                    TComMv*       pcMvSrchRngRB,
441                                    TComMv&       rcMv,
442                                    UInt&         ruiSAD );
443 
444  Void xPatternSearchFracDIF      ( TComDataCU*   pcCU,
445                                    TComPattern*  pcPatternKey,
446                                    Pel*          piRefY,
447                                    Int           iRefStride,
448                                    TComMv*       pcMvInt,
449                                    TComMv&       rcMvHalf,
450                                    TComMv&       rcMvQter,
451                                    UInt&         ruiCost
452                                   ,Bool biPred
453                                   );
454#if REF_IDX_ME_ZEROMV
455  Void xPatternSearchFracDIFMv0  ( TComDataCU*   pcCU,
456                                   TComPattern*  pcPatternKey,
457                                   Pel*          piRefY,
458                                   Int           iRefStride,
459                                   TComMv*       pcMvInt,
460                                   TComMv&       rcMvHalf,
461                                   TComMv&       rcMvQter,
462                                   UInt&         ruiCost,
463                                   Bool          biPred );
464#endif
465  Void xExtDIFUpSamplingH( TComPattern* pcPattern, Bool biPred  );
466  Void xExtDIFUpSamplingQ( TComPattern* pcPatternKey, TComMv halfPelRef, Bool biPred );
467 
468  // -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
469  // T & Q & Q-1 & T-1
470  // -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
471 
472  Void xEncodeResidualQT( TComDataCU* pcCU, UInt uiAbsPartIdx, const UInt uiDepth, Bool bSubdivAndCbf, TextType eType );
473  Void xEstimateResidualQT( TComDataCU* pcCU, UInt uiQuadrant, UInt uiAbsPartIdx, UInt absTUPartIdx,TComYuv* pcResi, const UInt uiDepth, Double &rdCost, UInt &ruiBits, UInt &ruiDist, UInt *puiZeroDist );
474  Void xSetResidualQTData( TComDataCU* pcCU, UInt uiQuadrant, UInt uiAbsPartIdx,UInt absTUPartIdx, TComYuv* pcResi, UInt uiDepth, Bool bSpatial );
475 
476  UInt  xModeBitsIntra ( TComDataCU* pcCU, UInt uiMode, UInt uiPU, UInt uiPartOffset, UInt uiDepth, UInt uiInitTrDepth );
477  UInt  xUpdateCandList( UInt uiMode, Double uiCost, UInt uiFastCandNum, UInt * CandModeList, Double * CandCostList );
478 
479  // -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
480  // compute symbol bits
481  // -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
482 
483  Void xAddSymbolBitsInter        ( TComDataCU*   pcCU,
484                                   UInt          uiQp,
485                                   UInt          uiTrMode,
486                                   UInt&         ruiBits,
487                                   TComYuv*&     rpcYuvRec,
488                                   TComYuv*      pcYuvPred,
489                                   TComYuv*&     rpcYuvResi );
490 
491  Void  setWpScalingDistParam( TComDataCU* pcCU, Int iRefIdx, RefPicList eRefPicListCur );
492  inline  Void  setDistParamComp( UInt uiComp )  { m_cDistParam.uiComp = uiComp; }
493 
494};// END CLASS DEFINITION TEncSearch
495
496//! \}
497
498#endif // __TENCSEARCH__
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.