source: SHVCSoftware/branches/SHM-dev/source/Lib/TLibEncoder/TEncSearch.h @ 1465

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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 "TLibCommon/TComRectangle.h"
49#include "TEncEntropy.h"
50#include "TEncSbac.h"
51#include "TEncCfg.h"
52
53
54//! \ingroup TLibEncoder
55//! \{
56
57class TEncCu;
58
59// ====================================================================================================================
60// Class definition
61// ====================================================================================================================
62
63static const UInt MAX_NUM_REF_LIST_ADAPT_SR=2;
64static const UInt MAX_IDX_ADAPT_SR=33;
65static const UInt NUM_MV_PREDICTORS=3;
66
67/// encoder search class
68class TEncSearch : public TComPrediction
69{
70private:
71  TCoeff**        m_ppcQTTempCoeff[MAX_NUM_COMPONENT /* 0->Y, 1->Cb, 2->Cr*/];
72#if ADAPTIVE_QP_SELECTION
73  TCoeff**        m_ppcQTTempArlCoeff[MAX_NUM_COMPONENT];
74#endif
75  UChar*          m_puhQTTempTrIdx;
76  UChar*          m_puhQTTempCbf[MAX_NUM_COMPONENT];
77
78  TComYuv*        m_pcQTTempTComYuv;
79  TComYuv         m_tmpYuvPred; // To be used in xGetInterPredictionError() to avoid constant memory allocation/deallocation
80
81  SChar*          m_phQTTempCrossComponentPredictionAlpha[MAX_NUM_COMPONENT];
82  Pel*            m_pSharedPredTransformSkip[MAX_NUM_COMPONENT];
83  TCoeff*         m_pcQTTempTUCoeff[MAX_NUM_COMPONENT];
84  UChar*          m_puhQTTempTransformSkipFlag[MAX_NUM_COMPONENT];
85  TComYuv         m_pcQTTempTransformSkipTComYuv;
86#if ADAPTIVE_QP_SELECTION
87  TCoeff*         m_ppcQTTempTUArlCoeff[MAX_NUM_COMPONENT];
88#endif
89
90protected:
91  // interface to option
92  TEncCfg*        m_pcEncCfg;
93
94  // interface to classes
95  TComTrQuant*    m_pcTrQuant;
96  TComRdCost*     m_pcRdCost;
97  TEncEntropy*    m_pcEntropyCoder;
98
99  // ME parameters
100  Int             m_iSearchRange;
101  Int             m_bipredSearchRange; // Search range for bi-prediction
102  MESearchMethod  m_motionEstimationSearchMethod;
103  Int             m_aaiAdaptSR[MAX_NUM_REF_LIST_ADAPT_SR][MAX_IDX_ADAPT_SR];
104  TComMv          m_cSrchRngLT;
105  TComMv          m_cSrchRngRB;
106  TComMv          m_acMvPredictors[NUM_MV_PREDICTORS]; // Left, Above, AboveRight. enum MVP_DIR first NUM_MV_PREDICTORS entries are suitable for accessing.
107
108  // RD computation
109  TEncSbac***     m_pppcRDSbacCoder;
110  TEncSbac*       m_pcRDGoOnSbacCoder;
111  DistParam       m_cDistParam;
112
113  // Misc.
114  Pel*            m_pTempPel;
115
116  // AMVP cost computation
117  // UInt            m_auiMVPIdxCost[AMVP_MAX_NUM_CANDS+1][AMVP_MAX_NUM_CANDS];
118  UInt            m_auiMVPIdxCost[AMVP_MAX_NUM_CANDS+1][AMVP_MAX_NUM_CANDS+1]; //th array bounds
119
120  TComMv          m_integerMv2Nx2N[NUM_REF_PIC_LIST_01][MAX_NUM_REF];
121
122  Bool            m_isInitialized;
123
124#if SVC_EXTENSION && N0383_IL_CONSTRAINED_TILE_SETS_SEI
125  Bool            m_disableILP;
126#endif
127
128public:
129  TEncSearch();
130  virtual ~TEncSearch();
131
132  Void init(TEncCfg*       pcEncCfg,
133            TComTrQuant*   pcTrQuant,
134            Int            iSearchRange,
135            Int            bipredSearchRange,
136            MESearchMethod motionEstimationSearchMethod,
137            const UInt     maxCUWidth,
138            const UInt     maxCUHeight,
139            const UInt     maxTotalCUDepth,
140            TEncEntropy*   pcEntropyCoder,
141            TComRdCost*    pcRdCost,
142            TEncSbac***    pppcRDSbacCoder,
143            TEncSbac*      pcRDGoOnSbacCoder );
144
145  Void destroy();
146
147protected:
148
149  /// sub-function for motion vector refinement used in fractional-pel accuracy
150  Distortion  xPatternRefinement( TComPattern* pcPatternKey,
151                                  TComMv baseRefMv,
152                                  Int iFrac, TComMv& rcMvFrac, Bool bAllowUseOfHadamard
153                                 );
154
155  typedef struct
156  {
157    const Pel*  piRefY;
158    Int         iYStride;
159    Int         iBestX;
160    Int         iBestY;
161    UInt        uiBestRound;
162    UInt        uiBestDistance;
163    Distortion  uiBestSad;
164    UChar       ucPointNr;
165  } IntTZSearchStruct;
166
167  // sub-functions for ME
168  __inline Void xTZSearchHelp         ( const TComPattern* const pcPatternKey, IntTZSearchStruct& rcStruct, const Int iSearchX, const Int iSearchY, const UChar ucPointNr, const UInt uiDistance );
169  __inline Void xTZ2PointSearch       ( const TComPattern* const pcPatternKey, IntTZSearchStruct& rcStruct, const TComMv* const pcMvSrchRngLT, const TComMv* const pcMvSrchRngRB );
170  __inline Void xTZ8PointSquareSearch ( const TComPattern* const pcPatternKey, IntTZSearchStruct& rcStruct, const TComMv* const pcMvSrchRngLT, const TComMv* const pcMvSrchRngRB, const Int iStartX, const Int iStartY, const Int iDist );
171  __inline Void xTZ8PointDiamondSearch( const TComPattern* const pcPatternKey, IntTZSearchStruct& rcStruct, const TComMv* const pcMvSrchRngLT, const TComMv* const pcMvSrchRngRB, const Int iStartX, const Int iStartY, const Int iDist, const Bool bCheckCornersAtDist1 );
172
173  Void xGetInterPredictionError( TComDataCU* pcCU, TComYuv* pcYuvOrg, Int iPartIdx, Distortion& ruiSAD, Bool Hadamard );
174
175public:
176  Void  estIntraPredLumaQT      ( TComDataCU* pcCU,
177                                  TComYuv*    pcOrgYuv,
178                                  TComYuv*    pcPredYuv,
179                                  TComYuv*    pcResiYuv,
180                                  TComYuv*    pcRecoYuv,
181                                  Pel         resiLuma[NUMBER_OF_STORED_RESIDUAL_TYPES][MAX_CU_SIZE * MAX_CU_SIZE]
182                                  DEBUG_STRING_FN_DECLARE(sDebug));
183
184  Void  estIntraPredChromaQT    ( TComDataCU* pcCU,
185                                  TComYuv*    pcOrgYuv,
186                                  TComYuv*    pcPredYuv,
187                                  TComYuv*    pcResiYuv,
188                                  TComYuv*    pcRecoYuv,
189                                  Pel         resiLuma[NUMBER_OF_STORED_RESIDUAL_TYPES][MAX_CU_SIZE * MAX_CU_SIZE]
190                                  DEBUG_STRING_FN_DECLARE(sDebug));
191
192  /// encoder estimation - inter prediction (non-skip)
193#if SVC_EXTENSION
194  Bool predInterSearch          ( TComDataCU* pcCU,
195#else
196  Void predInterSearch          ( TComDataCU* pcCU,
197#endif
198                                  TComYuv*    pcOrgYuv,
199                                  TComYuv*    pcPredYuv,
200                                  TComYuv*    pcResiYuv,
201                                  TComYuv*    pcRecoYuv
202                                  DEBUG_STRING_FN_DECLARE(sDebug),
203                                  Bool        bUseRes = false
204#if AMP_MRG
205                                 ,Bool        bUseMRG = false
206#endif
207                                );
208
209  /// encode residual and compute rd-cost for inter mode
210  Void encodeResAndCalcRdInterCU( TComDataCU* pcCU,
211                                  TComYuv*    pcYuvOrg,
212                                  TComYuv*    pcYuvPred,
213                                  TComYuv*    pcYuvResi,
214                                  TComYuv*    pcYuvResiBest,
215                                  TComYuv*    pcYuvRec,
216                                  Bool        bSkipResidual
217                                  DEBUG_STRING_FN_DECLARE(sDebug) );
218
219  /// set ME search range
220  Void setAdaptiveSearchRange   ( Int iDir, Int iRefIdx, Int iSearchRange) { assert(iDir < MAX_NUM_REF_LIST_ADAPT_SR && iRefIdx<Int(MAX_IDX_ADAPT_SR)); m_aaiAdaptSR[iDir][iRefIdx] = iSearchRange; }
221
222  Void xEncPCM    (TComDataCU* pcCU, UInt uiAbsPartIdx, Pel* piOrg, Pel* piPCM, Pel* piPred, Pel* piResi, Pel* piReco, UInt uiStride, UInt uiWidth, UInt uiHeight, const ComponentID compID );
223  Void IPCMSearch (TComDataCU* pcCU, TComYuv* pcOrgYuv, TComYuv* rpcPredYuv, TComYuv* rpcResiYuv, TComYuv* rpcRecoYuv );
224
225#if SVC_EXTENSION
226#if ENCODER_FAST_MODE
227  Bool predInterSearchILRUni    ( TComDataCU* pcCU, TComYuv*    pcOrgYuv, TComYuv*&   rpcPredYuv, TComYuv*&   rpcResiYuv, TComYuv*&   rpcRecoYuv, UInt        refLayerId );
228#endif 
229#if N0383_IL_CONSTRAINED_TILE_SETS_SEI
230  Void setDisableILP(Bool a) {m_disableILP = a;}
231#endif
232#endif //SVC_EXTENSION
233
234protected:
235
236  // -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
237  // Intra search
238  // -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
239
240  Void  xEncSubdivCbfQT           ( TComTU      &rTu,
241                                    Bool         bLuma,
242                                    Bool         bChroma );
243
244  Void  xEncCoeffQT               ( TComTU &rTu,
245                                    ComponentID  component,
246                                    Bool         bRealCoeff );
247  Void  xEncIntraHeader           ( TComDataCU*  pcCU,
248                                    UInt         uiTrDepth,
249                                    UInt         uiAbsPartIdx,
250                                    Bool         bLuma,
251                                    Bool         bChroma );
252  UInt  xGetIntraBitsQT           ( TComTU &rTu,
253                                    Bool         bLuma,
254                                    Bool         bChroma,
255                                    Bool         bRealCoeff );
256
257  UInt  xGetIntraBitsQTChroma    ( TComTU &rTu,
258                                   ComponentID compID,
259                                   Bool          bRealCoeff );
260
261  Void  xIntraCodingTUBlock       (       TComYuv*      pcOrgYuv,
262                                          TComYuv*      pcPredYuv,
263                                          TComYuv*      pcResiYuv,
264                                          Pel           resiLuma[NUMBER_OF_STORED_RESIDUAL_TYPES][MAX_CU_SIZE * MAX_CU_SIZE],
265                                    const Bool          checkCrossCPrediction,
266                                          Distortion&   ruiDist,
267                                    const ComponentID   compID,
268                                          TComTU        &rTu
269                                    DEBUG_STRING_FN_DECLARE(sTest)
270                                         ,Int           default0Save1Load2 = 0
271                                   );
272
273  Void  xRecurIntraCodingLumaQT   ( TComYuv*    pcOrgYuv,
274                                    TComYuv*    pcPredYuv,
275                                    TComYuv*    pcResiYuv,
276                                    Pel         resiLuma[NUMBER_OF_STORED_RESIDUAL_TYPES][MAX_CU_SIZE * MAX_CU_SIZE],
277                                    Distortion& ruiDistY,
278#if HHI_RQT_INTRA_SPEEDUP
279                                    Bool         bCheckFirst,
280#endif
281                                    Double&      dRDCost,
282                                    TComTU      &rTu
283                                    DEBUG_STRING_FN_DECLARE(sDebug));
284
285  Void  xSetIntraResultLumaQT     ( TComYuv*     pcRecoYuv,
286                                    TComTU &rTu);
287
288  Void xStoreCrossComponentPredictionResult  (       Pel    *pResiLuma,
289                                               const Pel    *pBestLuma,
290                                                     TComTU &rTu,
291                                               const Int     xOffset,
292                                               const Int     yOffset,
293                                               const Int     strideResi,
294                                               const Int     strideBest );
295
296  SChar xCalcCrossComponentPredictionAlpha   (       TComTU &rTu,
297                                               const ComponentID compID,
298                                               const Pel*        piResiL,
299                                               const Pel*        piResiC,
300                                               const Int         width,
301                                               const Int         height,
302                                               const Int         strideL,
303                                               const Int         strideC );
304
305  Void  xRecurIntraChromaCodingQT ( TComYuv*    pcOrgYuv,
306                                    TComYuv*    pcPredYuv,
307                                    TComYuv*    pcResiYuv,
308                                    Pel         resiLuma[NUMBER_OF_STORED_RESIDUAL_TYPES][MAX_CU_SIZE * MAX_CU_SIZE],
309                                    Distortion& ruiDist,
310                                    TComTU      &rTu
311                                    DEBUG_STRING_FN_DECLARE(sDebug));
312
313  Void  xSetIntraResultChromaQT   ( TComYuv*    pcRecoYuv, TComTU &rTu);
314
315  Void  xStoreIntraResultQT       ( const ComponentID compID, TComTU &rTu);
316  Void  xLoadIntraResultQT        ( const ComponentID compID, TComTU &rTu);
317
318
319  // -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
320  // Inter search (AMP)
321  // -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
322
323  Void xEstimateMvPredAMVP        ( TComDataCU* pcCU,
324                                    TComYuv*    pcOrgYuv,
325                                    UInt        uiPartIdx,
326                                    RefPicList  eRefPicList,
327                                    Int         iRefIdx,
328                                    TComMv&     rcMvPred,
329                                    Bool        bFilled = false
330                                  , Distortion* puiDistBiP = NULL
331                                     );
332
333  Void xCheckBestMVP              ( TComDataCU* pcCU,
334                                    RefPicList  eRefPicList,
335                                    TComMv      cMv,
336                                    TComMv&     rcMvPred,
337                                    Int&        riMVPIdx,
338                                    UInt&       ruiBits,
339                                    Distortion& ruiCost );
340
341  Distortion xGetTemplateCost    ( TComDataCU*  pcCU,
342                                    UInt        uiPartAddr,
343                                    TComYuv*    pcOrgYuv,
344                                    TComYuv*    pcTemplateCand,
345                                    TComMv      cMvCand,
346                                    Int         iMVPIdx,
347                                    Int         iMVPNum,
348                                    RefPicList  eRefPicList,
349                                    Int         iRefIdx,
350                                    Int         iSizeX,
351                                    Int         iSizeY
352                                   );
353
354
355  Void xCopyAMVPInfo              ( AMVPInfo*   pSrc, AMVPInfo* pDst );
356  UInt xGetMvpIdxBits             ( Int iIdx, Int iNum );
357  Void xGetBlkBits                ( PartSize  eCUMode, Bool bPSlice, Int iPartIdx,  UInt uiLastMode, UInt uiBlkBit[3]);
358
359  Void xMergeEstimation           ( TComDataCU*  pcCU,
360                                    TComYuv*     pcYuvOrg,
361                                    Int          iPartIdx,
362                                    UInt&        uiInterDir,
363                                    TComMvField* pacMvField,
364                                    UInt&        uiMergeIndex,
365                                    Distortion&  ruiCost,
366                                    TComMvField* cMvFieldNeighbours,
367                                    UChar*       uhInterDirNeighbours,
368                                    Int&         numValidMergeCand
369                                   );
370
371  Void xRestrictBipredMergeCand   ( TComDataCU*     pcCU,
372                                    UInt            puIdx,
373                                    TComMvField*    mvFieldNeighbours,
374                                    UChar*          interDirNeighbours,
375                                    Int             numValidMergeCand );
376
377
378  // -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
379  // motion estimation
380  // -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
381
382  Void xMotionEstimation          ( TComDataCU*  pcCU,
383                                    TComYuv*     pcYuvOrg,
384                                    Int          iPartIdx,
385                                    RefPicList   eRefPicList,
386                                    TComMv*      pcMvPred,
387                                    Int          iRefIdxPred,
388                                    TComMv&      rcMv,
389                                    UInt&        ruiBits,
390                                    Distortion&  ruiCost,
391                                    Bool         bBi = false  );
392
393  Void xTZSearch                  ( const TComDataCU* const  pcCU,
394                                    const TComPattern* const pcPatternKey,
395                                    const Pel* const         piRefY,
396                                    const Int                iRefStride,
397                                    const TComMv* const      pcMvSrchRngLT,
398                                    const TComMv* const      pcMvSrchRngRB,
399                                    TComMv&                  rcMv,
400                                    Distortion&              ruiSAD,
401                                    const TComMv* const      pIntegerMv2Nx2NPred,
402                                    const Bool               bExtendedSettings
403                                    );
404
405  Void xTZSearchSelective         ( const TComDataCU* const  pcCU,
406                                    const TComPattern* const pcPatternKey,
407                                    const Pel* const         piRefY,
408                                    const Int                iRefStride,
409                                    const TComMv* const      pcMvSrchRngLT,
410                                    const TComMv* const      pcMvSrchRngRB,
411                                    TComMv&                  rcMv,
412                                    Distortion&              ruiSAD,
413                                    const TComMv* const      pIntegerMv2Nx2NPred
414                                    );
415
416  Void xSetSearchRange            ( const TComDataCU* const pcCU,
417                                    const TComMv&      cMvPred,
418                                    const Int          iSrchRng,
419                                    TComMv&      rcMvSrchRngLT,
420                                    TComMv&      rcMvSrchRngRB );
421
422  Void xPatternSearchFast         ( const TComDataCU* const  pcCU,
423                                    const TComPattern* const pcPatternKey,
424                                    const Pel* const         piRefY,
425                                    const Int                iRefStride,
426                                    const TComMv* const      pcMvSrchRngLT,
427                                    const TComMv* const      pcMvSrchRngRB,
428                                    TComMv&                  rcMv,
429                                    Distortion&              ruiSAD,
430                                    const TComMv* const      pIntegerMv2Nx2NPred
431                                  );
432
433  Void xPatternSearch             ( const TComPattern* const pcPatternKey,
434                                    const Pel*               piRefY,
435                                    const Int                iRefStride,
436                                    const TComMv* const      pcMvSrchRngLT,
437                                    const TComMv* const      pcMvSrchRngRB,
438                                    TComMv&      rcMv,
439                                    Distortion&  ruiSAD );
440
441  Void xPatternSearchFracDIF      (
442                                    Bool         bIsLosslessCoded,
443                                    TComPattern* pcPatternKey,
444                                    Pel*         piRefY,
445                                    Int          iRefStride,
446                                    TComMv*      pcMvInt,
447                                    TComMv&      rcMvHalf,
448                                    TComMv&      rcMvQter,
449                                    Distortion&  ruiCost
450                                   );
451
452  Void xExtDIFUpSamplingH( TComPattern* pcPattern );
453  Void xExtDIFUpSamplingQ( TComPattern* pcPatternKey, TComMv halfPelRef );
454
455  // -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
456  // T & Q & Q-1 & T-1
457  // -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
458
459
460  Void xEncodeInterResidualQT( const ComponentID compID, TComTU &rTu );
461  Void xEstimateInterResidualQT( TComYuv* pcResi, Double &rdCost, UInt &ruiBits, Distortion &ruiDist, Distortion *puiZeroDist, TComTU &rTu DEBUG_STRING_FN_DECLARE(sDebug) );
462  Void xSetInterResidualQTData( TComYuv* pcResi, Bool bSpatial, TComTU &rTu  );
463
464  UInt  xModeBitsIntra ( TComDataCU* pcCU, UInt uiMode, UInt uiPartOffset, UInt uiDepth, const ChannelType compID );
465  UInt  xUpdateCandList( UInt uiMode, Double uiCost, UInt uiFastCandNum, UInt * CandModeList, Double * CandCostList );
466
467  // -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
468  // compute symbol bits
469  // -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
470
471  Void xAddSymbolBitsInter       ( TComDataCU*   pcCU,
472                                   UInt&         ruiBits);
473
474  Void  setWpScalingDistParam( TComDataCU* pcCU, Int iRefIdx, RefPicList eRefPicListCur );
475  inline  Void  setDistParamComp( ComponentID compIdx )  { m_cDistParam.compIdx = compIdx; }
476
477#if SVC_EXTENSION && REF_IDX_ME_ZEROMV
478  Void xPatternSearchFracDIFMv0  ( TComPattern*  pcPatternKey,
479                                   Pel*          piRefY,
480                                   Int           iRefStride,
481                                   TComMv*       pcMvInt,
482                                   TComMv&       rcMvHalf,
483                                   TComMv&       rcMvQter,
484                                   UInt&         ruiCost     );
485#endif //SVC_EXTENSION 
486
487};// END CLASS DEFINITION TEncSearch
488
489//! \}
490
491#endif // __TENCSEARCH__
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.