source: SHVCSoftware/branches/SHM-4.0-dev/source/Lib/TLibEncoder/TEncSearch.h @ 444

Last change on this file since 444 was 345, checked in by seregin, 11 years ago

merge SHM-3.0-dev branch
  • Property svn:eol-style set to native
File size: 23.4 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 
132public:
133  TEncSearch();
134  virtual ~TEncSearch();
135 
136  Void init(  TEncCfg*      pcEncCfg,
137            TComTrQuant*  pcTrQuant,
138            Int           iSearchRange,
139            Int           bipredSearchRange,
140            Int           iFastSearch,
141            Int           iMaxDeltaQP,
142            TEncEntropy*  pcEntropyCoder,
143            TComRdCost*   pcRdCost,
144            TEncSbac***   pppcRDSbacCoder,
145            TEncSbac*     pcRDGoOnSbacCoder );
146 
147protected:
148 
149  /// sub-function for motion vector refinement used in fractional-pel accuracy
150  UInt  xPatternRefinement( TComPattern* pcPatternKey,
151                           TComMv baseRefMv,
152                           Int iFrac, TComMv& rcMvFrac );
153 
154  typedef struct
155  {
156    Pel*  piRefY;
157    Int   iYStride;
158    Int   iBestX;
159    Int   iBestY;
160    UInt  uiBestRound;
161    UInt  uiBestDistance;
162    UInt  uiBestSad;
163    UChar ucPointNr;
164  } IntTZSearchStruct;
165 
166  // sub-functions for ME
167  __inline Void xTZSearchHelp         ( TComPattern* pcPatternKey, IntTZSearchStruct& rcStruct, const Int iSearchX, const Int iSearchY, const UChar ucPointNr, const UInt uiDistance );
168  __inline Void xTZ2PointSearch       ( TComPattern* pcPatternKey, IntTZSearchStruct& rcStrukt, TComMv* pcMvSrchRngLT, TComMv* pcMvSrchRngRB );
169  __inline Void xTZ8PointSquareSearch ( TComPattern* pcPatternKey, IntTZSearchStruct& rcStrukt, TComMv* pcMvSrchRngLT, TComMv* pcMvSrchRngRB, const Int iStartX, const Int iStartY, const Int iDist );
170  __inline Void xTZ8PointDiamondSearch( TComPattern* pcPatternKey, IntTZSearchStruct& rcStrukt, TComMv* pcMvSrchRngLT, TComMv* pcMvSrchRngRB, const Int iStartX, const Int iStartY, const Int iDist );
171 
172  Void xGetInterPredictionError( TComDataCU* pcCU, TComYuv* pcYuvOrg, Int iPartIdx, UInt& ruiSAD, Bool Hadamard );
173
174public:
175  Void  preestChromaPredMode    ( TComDataCU* pcCU, 
176                                  TComYuv*    pcOrgYuv, 
177                                  TComYuv*    pcPredYuv );
178  Void  estIntraPredQT          ( TComDataCU* pcCU, 
179                                  TComYuv*    pcOrgYuv, 
180                                  TComYuv*    pcPredYuv, 
181                                  TComYuv*    pcResiYuv, 
182                                  TComYuv*    pcRecoYuv,
183                                  UInt&       ruiDistC,
184                                  Bool        bLumaOnly );
185  Void  estIntraPredChromaQT    ( TComDataCU* pcCU, 
186                                  TComYuv*    pcOrgYuv, 
187                                  TComYuv*    pcPredYuv, 
188                                  TComYuv*    pcResiYuv, 
189                                  TComYuv*    pcRecoYuv,
190                                  UInt        uiPreCalcDistC );
191 
192  /// encoder estimation - inter prediction (non-skip)
193  Void predInterSearch          ( TComDataCU* pcCU,
194                                  TComYuv*    pcOrgYuv,
195                                  TComYuv*&   rpcPredYuv,
196                                  TComYuv*&   rpcResiYuv,
197                                  TComYuv*&   rpcRecoYuv,
198                                  Bool        bUseRes = false
199#if AMP_MRG
200                                 ,Bool        bUseMRG = false
201#endif
202                                );
203 
204#if (ENCODER_FAST_MODE)
205  Bool predInterSearchILRUni    ( TComDataCU* pcCU, TComYuv*    pcOrgYuv, TComYuv*&   rpcPredYuv, TComYuv*&   rpcResiYuv, TComYuv*&   rpcRecoYuv, UInt        refLayerId );
206#endif
207 
208  /// encode residual and compute rd-cost for inter mode
209  Void encodeResAndCalcRdInterCU( TComDataCU* pcCU,
210                                  TComYuv*    pcYuvOrg,
211                                  TComYuv*    pcYuvPred,
212                                  TComYuv*&   rpcYuvResi,
213                                  TComYuv*&   rpcYuvResiBest,
214                                  TComYuv*&   rpcYuvRec,
215                                  Bool        bSkipRes );
216 
217  /// set ME search range
218  Void setAdaptiveSearchRange   ( Int iDir, Int iRefIdx, Int iSearchRange) { m_aaiAdaptSR[iDir][iRefIdx] = iSearchRange; }
219 
220  Void xEncPCM    (TComDataCU* pcCU, UInt uiAbsPartIdx, Pel* piOrg, Pel* piPCM, Pel* piPred, Pel* piResi, Pel* piReco, UInt uiStride, UInt uiWidth, UInt uiHeight, TextType eText);
221  Void IPCMSearch (TComDataCU* pcCU, TComYuv* pcOrgYuv, TComYuv*& rpcPredYuv, TComYuv*& rpcResiYuv, TComYuv*& rpcRecoYuv );
222protected:
223 
224  // -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
225  // Intra search
226  // -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
227 
228  Void  xEncSubdivCbfQT           ( TComDataCU*  pcCU,
229                                    UInt         uiTrDepth,
230                                    UInt         uiAbsPartIdx,
231                                    Bool         bLuma,
232                                    Bool         bChroma );
233
234  Void  xEncCoeffQT               ( TComDataCU*  pcCU,
235                                    UInt         uiTrDepth,
236                                    UInt         uiAbsPartIdx,
237                                    TextType     eTextType,
238                                    Bool         bRealCoeff );
239  Void  xEncIntraHeader           ( TComDataCU*  pcCU,
240                                    UInt         uiTrDepth,
241                                    UInt         uiAbsPartIdx,
242                                    Bool         bLuma,
243                                    Bool         bChroma );
244  UInt  xGetIntraBitsQT           ( TComDataCU*  pcCU,
245                                    UInt         uiTrDepth,
246                                    UInt         uiAbsPartIdx,
247                                    Bool         bLuma,
248                                    Bool         bChroma,
249                                    Bool         bRealCoeff );
250  UInt  xGetIntraBitsQTChroma    ( TComDataCU*   pcCU,
251                                   UInt          uiTrDepth,
252                                   UInt          uiAbsPartIdx,
253                                   UInt          uiChromaId,
254                                   Bool          bRealCoeff );
255 
256  Void  xIntraCodingLumaBlk       ( TComDataCU*  pcCU,
257                                    UInt         uiTrDepth,
258                                    UInt         uiAbsPartIdx,
259                                    TComYuv*     pcOrgYuv, 
260                                    TComYuv*     pcPredYuv, 
261                                    TComYuv*     pcResiYuv, 
262                                    UInt&        ruiDist,
263                                    Int         default0Save1Load2 = 0);
264  Void  xIntraCodingChromaBlk     ( TComDataCU*  pcCU,
265                                    UInt         uiTrDepth,
266                                    UInt         uiAbsPartIdx,
267                                    TComYuv*     pcOrgYuv, 
268                                    TComYuv*     pcPredYuv, 
269                                    TComYuv*     pcResiYuv, 
270                                    UInt&        ruiDist,
271                                    UInt         uiChromaId,
272                                    Int          default0Save1Load2 = 0 );
273
274  Void  xRecurIntraCodingQT       ( TComDataCU*  pcCU, 
275                                    UInt         uiTrDepth,
276                                    UInt         uiAbsPartIdx, 
277                                    Bool         bLumaOnly,
278                                    TComYuv*     pcOrgYuv, 
279                                    TComYuv*     pcPredYuv, 
280                                    TComYuv*     pcResiYuv, 
281                                    UInt&        ruiDistY,
282                                    UInt&        ruiDistC,
283#if HHI_RQT_INTRA_SPEEDUP
284                                   Bool         bCheckFirst,
285#endif
286                                   Double&      dRDCost );
287 
288  Void  xSetIntraResultQT         ( TComDataCU*  pcCU,
289                                    UInt         uiTrDepth,
290                                    UInt         uiAbsPartIdx,
291                                    Bool         bLumaOnly,
292                                    TComYuv*     pcRecoYuv );
293 
294  Void  xRecurIntraChromaCodingQT ( TComDataCU*  pcCU, 
295                                    UInt         uiTrDepth,
296                                    UInt         uiAbsPartIdx, 
297                                    TComYuv*     pcOrgYuv, 
298                                    TComYuv*     pcPredYuv, 
299                                    TComYuv*     pcResiYuv, 
300                                    UInt&        ruiDist );
301  Void  xSetIntraResultChromaQT   ( TComDataCU*  pcCU,
302                                    UInt         uiTrDepth,
303                                    UInt         uiAbsPartIdx,
304                                    TComYuv*     pcRecoYuv );
305 
306  Void  xStoreIntraResultQT       ( TComDataCU*  pcCU,
307                                    UInt         uiTrDepth,
308                                    UInt         uiAbsPartIdx,
309                                    Bool         bLumaOnly );
310  Void  xLoadIntraResultQT        ( TComDataCU*  pcCU,
311                                    UInt         uiTrDepth,
312                                    UInt         uiAbsPartIdx,
313                                    Bool         bLumaOnly );
314  Void xStoreIntraResultChromaQT  ( TComDataCU*  pcCU,
315                                    UInt         uiTrDepth,
316                                    UInt         uiAbsPartIdx,
317                                    UInt         stateU0V1Both2 );
318  Void xLoadIntraResultChromaQT   ( TComDataCU*  pcCU,
319                                    UInt         uiTrDepth,
320                                    UInt         uiAbsPartIdx,
321                                    UInt         stateU0V1Both2 );
322
323  // -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
324  // Inter search (AMP)
325  // -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
326 
327  Void xEstimateMvPredAMVP        ( TComDataCU* pcCU,
328                                    TComYuv*    pcOrgYuv,
329                                    UInt        uiPartIdx,
330                                    RefPicList  eRefPicList,
331                                    Int         iRefIdx,
332                                    TComMv&     rcMvPred,
333                                    Bool        bFilled = false
334                                  , UInt*       puiDistBiP = NULL
335                                  #if ZERO_MVD_EST
336                                  , UInt*       puiDist = NULL
337                                  #endif
338                                     );
339 
340  Void xCheckBestMVP              ( TComDataCU* pcCU,
341                                    RefPicList  eRefPicList,
342                                    TComMv      cMv,
343                                    TComMv&     rcMvPred,
344                                    Int&        riMVPIdx,
345                                    UInt&       ruiBits,
346                                    UInt&       ruiCost );
347 
348  UInt xGetTemplateCost           ( TComDataCU* pcCU,
349                                    UInt        uiPartIdx,
350                                    UInt        uiPartAddr,
351                                    TComYuv*    pcOrgYuv,
352                                    TComYuv*    pcTemplateCand,
353                                    TComMv      cMvCand,
354                                    Int         iMVPIdx,
355                                    Int         iMVPNum,
356                                    RefPicList  eRefPicList,
357                                    Int         iRefIdx,
358                                    Int         iSizeX,
359                                    Int         iSizeY
360                                  #if ZERO_MVD_EST
361                                  , UInt&       ruiDist
362                                  #endif
363                                   );
364 
365 
366  Void xCopyAMVPInfo              ( AMVPInfo*   pSrc, AMVPInfo* pDst );
367  UInt xGetMvpIdxBits             ( Int iIdx, Int iNum );
368  Void xGetBlkBits                ( PartSize  eCUMode, Bool bPSlice, Int iPartIdx,  UInt uiLastMode, UInt uiBlkBit[3]);
369 
370  Void xMergeEstimation           ( TComDataCU*     pcCU,
371                                    TComYuv*        pcYuvOrg,
372                                    Int             iPartIdx,
373                                    UInt&           uiInterDir,
374                                    TComMvField*    pacMvField,
375                                    UInt&           uiMergeIndex,
376                                    UInt&           ruiCost
377                                  , TComMvField* cMvFieldNeighbours, 
378                                    UChar* uhInterDirNeighbours,
379                                    Int& numValidMergeCand
380                                   );
381
382  Void xRestrictBipredMergeCand   ( TComDataCU*     pcCU,
383                                    UInt            puIdx,
384                                    TComMvField*    mvFieldNeighbours, 
385                                    UChar*          interDirNeighbours, 
386                                    Int             numValidMergeCand );
387
388  // -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
389  // motion estimation
390  // -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
391 
392  Void xMotionEstimation          ( TComDataCU*   pcCU,
393                                    TComYuv*      pcYuvOrg,
394                                    Int           iPartIdx,
395                                    RefPicList    eRefPicList,
396                                    TComMv*       pcMvPred,
397                                    Int           iRefIdxPred,
398                                    TComMv&       rcMv,
399                                    UInt&         ruiBits,
400                                    UInt&         ruiCost,
401                                    Bool          bBi = false  );
402 
403  Void xTZSearch                  ( TComDataCU*   pcCU,
404                                    TComPattern*  pcPatternKey,
405                                    Pel*          piRefY,
406                                    Int           iRefStride,
407                                    TComMv*       pcMvSrchRngLT,
408                                    TComMv*       pcMvSrchRngRB,
409                                    TComMv&       rcMv,
410                                    UInt&         ruiSAD );
411 
412  Void xSetSearchRange            ( TComDataCU*   pcCU,
413                                    TComMv&       cMvPred,
414                                    Int           iSrchRng,
415                                    TComMv&       rcMvSrchRngLT,
416                                    TComMv&       rcMvSrchRngRB );
417 
418  Void xPatternSearchFast         ( TComDataCU*   pcCU,
419                                    TComPattern*  pcPatternKey,
420                                    Pel*          piRefY,
421                                    Int           iRefStride,
422                                    TComMv*       pcMvSrchRngLT,
423                                    TComMv*       pcMvSrchRngRB,
424                                    TComMv&       rcMv,
425                                    UInt&         ruiSAD );
426 
427  Void xPatternSearch             ( TComPattern*  pcPatternKey,
428                                    Pel*          piRefY,
429                                    Int           iRefStride,
430                                    TComMv*       pcMvSrchRngLT,
431                                    TComMv*       pcMvSrchRngRB,
432                                    TComMv&       rcMv,
433                                    UInt&         ruiSAD );
434 
435  Void xPatternSearchFracDIF      ( TComDataCU*   pcCU,
436                                    TComPattern*  pcPatternKey,
437                                    Pel*          piRefY,
438                                    Int           iRefStride,
439                                    TComMv*       pcMvInt,
440                                    TComMv&       rcMvHalf,
441                                    TComMv&       rcMvQter,
442                                    UInt&         ruiCost
443                                   ,Bool biPred
444                                   );
445#if REF_IDX_ME_ZEROMV
446  Void xPatternSearchFracDIFMv0  ( TComDataCU*   pcCU,
447                                   TComPattern*  pcPatternKey,
448                                   Pel*          piRefY,
449                                   Int           iRefStride,
450                                   TComMv*       pcMvInt,
451                                   TComMv&       rcMvHalf,
452                                   TComMv&       rcMvQter,
453                                   UInt&         ruiCost,
454                                   Bool          biPred );
455#endif
456  Void xExtDIFUpSamplingH( TComPattern* pcPattern, Bool biPred  );
457  Void xExtDIFUpSamplingQ( TComPattern* pcPatternKey, TComMv halfPelRef, Bool biPred );
458 
459  // -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
460  // T & Q & Q-1 & T-1
461  // -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
462 
463  Void xEncodeResidualQT( TComDataCU* pcCU, UInt uiAbsPartIdx, const UInt uiDepth, Bool bSubdivAndCbf, TextType eType );
464  Void xEstimateResidualQT( TComDataCU* pcCU, UInt uiQuadrant, UInt uiAbsPartIdx, UInt absTUPartIdx,TComYuv* pcResi, const UInt uiDepth, Double &rdCost, UInt &ruiBits, UInt &ruiDist, UInt *puiZeroDist );
465  Void xSetResidualQTData( TComDataCU* pcCU, UInt uiQuadrant, UInt uiAbsPartIdx,UInt absTUPartIdx, TComYuv* pcResi, UInt uiDepth, Bool bSpatial );
466 
467  UInt  xModeBitsIntra ( TComDataCU* pcCU, UInt uiMode, UInt uiPU, UInt uiPartOffset, UInt uiDepth, UInt uiInitTrDepth );
468  UInt  xUpdateCandList( UInt uiMode, Double uiCost, UInt uiFastCandNum, UInt * CandModeList, Double * CandCostList );
469 
470  // -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
471  // compute symbol bits
472  // -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
473 
474  Void xAddSymbolBitsInter        ( TComDataCU*   pcCU,
475                                   UInt          uiQp,
476                                   UInt          uiTrMode,
477                                   UInt&         ruiBits,
478                                   TComYuv*&     rpcYuvRec,
479                                   TComYuv*      pcYuvPred,
480                                   TComYuv*&     rpcYuvResi );
481 
482  Void  setWpScalingDistParam( TComDataCU* pcCU, Int iRefIdx, RefPicList eRefPicListCur );
483  inline  Void  setDistParamComp( UInt uiComp )  { m_cDistParam.uiComp = uiComp; }
484 
485};// END CLASS DEFINITION TEncSearch
486
487//! \}
488
489#endif // __TENCSEARCH__
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.