source: SHVCSoftware/branches/SHM-dev/source/Lib/TLibEncoder/TEncSearch.h @ 1353

Last change on this file since 1353 was 1307, checked in by seregin, 9 years ago

port rev 4363
  • Property svn:eol-style set to native
File size: 23.1 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) 2010-2015, 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 "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  TCoeff*         m_pcQTTempCoeff[MAX_NUM_COMPONENT];
73#if ADAPTIVE_QP_SELECTION
74  TCoeff**        m_ppcQTTempArlCoeff[MAX_NUM_COMPONENT];
75  TCoeff*         m_pcQTTempArlCoeff[MAX_NUM_COMPONENT];
76#endif
77  UChar*          m_puhQTTempTrIdx;
78  UChar*          m_puhQTTempCbf[MAX_NUM_COMPONENT];
79
80  TComYuv*        m_pcQTTempTComYuv;
81  TComYuv         m_tmpYuvPred; // To be used in xGetInterPredictionError() to avoid constant memory allocation/deallocation
82
83  Char*           m_phQTTempCrossComponentPredictionAlpha[MAX_NUM_COMPONENT];
84  Pel*            m_pSharedPredTransformSkip[MAX_NUM_COMPONENT];
85  TCoeff*         m_pcQTTempTUCoeff[MAX_NUM_COMPONENT];
86  UChar*          m_puhQTTempTransformSkipFlag[MAX_NUM_COMPONENT];
87  TComYuv         m_pcQTTempTransformSkipTComYuv;
88#if ADAPTIVE_QP_SELECTION
89  TCoeff*         m_ppcQTTempTUArlCoeff[MAX_NUM_COMPONENT];
90#endif
91
92protected:
93  // interface to option
94  TEncCfg*        m_pcEncCfg;
95
96  // interface to classes
97  TComTrQuant*    m_pcTrQuant;
98  TComRdCost*     m_pcRdCost;
99  TEncEntropy*    m_pcEntropyCoder;
100
101  // ME parameters
102  Int             m_iSearchRange;
103  Int             m_bipredSearchRange; // Search range for bi-prediction
104  Int             m_iFastSearch;
105  Int             m_aaiAdaptSR[MAX_NUM_REF_LIST_ADAPT_SR][MAX_IDX_ADAPT_SR];
106  TComMv          m_cSrchRngLT;
107  TComMv          m_cSrchRngRB;
108  TComMv          m_acMvPredictors[NUM_MV_PREDICTORS]; // Left, Above, AboveRight. enum MVP_DIR first NUM_MV_PREDICTORS entries are suitable for accessing.
109
110  // RD computation
111  TEncSbac***     m_pppcRDSbacCoder;
112  TEncSbac*       m_pcRDGoOnSbacCoder;
113  DistParam       m_cDistParam;
114
115  // Misc.
116  Pel*            m_pTempPel;
117  const UInt*     m_puiDFilter;
118
119  // AMVP cost computation
120  // UInt            m_auiMVPIdxCost[AMVP_MAX_NUM_CANDS+1][AMVP_MAX_NUM_CANDS];
121  UInt            m_auiMVPIdxCost[AMVP_MAX_NUM_CANDS+1][AMVP_MAX_NUM_CANDS+1]; //th array bounds
122
123  TComMv          m_integerMv2Nx2N[NUM_REF_PIC_LIST_01][MAX_NUM_REF];
124
125#if SVC_EXTENSION
126#if N0383_IL_CONSTRAINED_TILE_SETS_SEI
127  Bool            m_disableILP;
128#endif
129#endif //SVC_EXTENSION
130
131public:
132  TEncSearch();
133  virtual ~TEncSearch();
134
135  Void init(  TEncCfg*      pcEncCfg,
136            TComTrQuant*  pcTrQuant,
137            Int           iSearchRange,
138            Int           bipredSearchRange,
139            Int           iFastSearch,
140            const UInt    maxCUWidth,
141            const UInt    maxCUHeight,
142            const UInt    maxTotalCUDepth,
143            TEncEntropy*  pcEntropyCoder,
144            TComRdCost*   pcRdCost,
145            TEncSbac***   pppcRDSbacCoder,
146            TEncSbac*     pcRDGoOnSbacCoder );
147
148protected:
149
150  /// sub-function for motion vector refinement used in fractional-pel accuracy
151  Distortion  xPatternRefinement( TComPattern* pcPatternKey,
152                                  TComMv baseRefMv,
153                                  Int iFrac, TComMv& rcMvFrac, Bool bAllowUseOfHadamard
154                                 );
155
156  typedef struct
157  {
158    Pel*        piRefY;
159    Int         iYStride;
160    Int         iBestX;
161    Int         iBestY;
162    UInt        uiBestRound;
163    UInt        uiBestDistance;
164    Distortion  uiBestSad;
165    UChar       ucPointNr;
166  } IntTZSearchStruct;
167
168  // sub-functions for ME
169  __inline Void xTZSearchHelp         ( TComPattern* pcPatternKey, IntTZSearchStruct& rcStruct, const Int iSearchX, const Int iSearchY, const UChar ucPointNr, const UInt uiDistance );
170  __inline Void xTZ2PointSearch       ( TComPattern* pcPatternKey, IntTZSearchStruct& rcStrukt, TComMv* pcMvSrchRngLT, TComMv* pcMvSrchRngRB );
171  __inline Void xTZ8PointSquareSearch ( TComPattern* pcPatternKey, IntTZSearchStruct& rcStrukt, TComMv* pcMvSrchRngLT, TComMv* pcMvSrchRngRB, const Int iStartX, const Int iStartY, const Int iDist );
172  __inline Void xTZ8PointDiamondSearch( TComPattern* pcPatternKey, IntTZSearchStruct& rcStrukt, TComMv* pcMvSrchRngLT, TComMv* pcMvSrchRngRB, const Int iStartX, const Int iStartY, const Int iDist );
173
174  Void xGetInterPredictionError( TComDataCU* pcCU, TComYuv* pcYuvOrg, Int iPartIdx, Distortion& ruiSAD, Bool Hadamard );
175
176public:
177  Void  estIntraPredLumaQT      ( TComDataCU* pcCU,
178                                  TComYuv*    pcOrgYuv,
179                                  TComYuv*    pcPredYuv,
180                                  TComYuv*    pcResiYuv,
181                                  TComYuv*    pcRecoYuv,
182                                  Pel         resiLuma[NUMBER_OF_STORED_RESIDUAL_TYPES][MAX_CU_SIZE * MAX_CU_SIZE]
183                                  DEBUG_STRING_FN_DECLARE(sDebug));
184
185  Void  estIntraPredChromaQT    ( TComDataCU* pcCU,
186                                  TComYuv*    pcOrgYuv,
187                                  TComYuv*    pcPredYuv,
188                                  TComYuv*    pcResiYuv,
189                                  TComYuv*    pcRecoYuv,
190                                  Pel         resiLuma[NUMBER_OF_STORED_RESIDUAL_TYPES][MAX_CU_SIZE * MAX_CU_SIZE]
191                                  DEBUG_STRING_FN_DECLARE(sDebug));
192
193  /// encoder estimation - inter prediction (non-skip)
194#if SVC_EXTENSION
195  Bool predInterSearch          ( TComDataCU* pcCU,
196#else
197  Void predInterSearch          ( TComDataCU* pcCU,
198#endif
199                                  TComYuv*    pcOrgYuv,
200                                  TComYuv*    pcPredYuv,
201                                  TComYuv*    pcResiYuv,
202                                  TComYuv*    pcRecoYuv
203                                  DEBUG_STRING_FN_DECLARE(sDebug),
204                                  Bool        bUseRes = false
205#if AMP_MRG
206                                 ,Bool        bUseMRG = false
207#endif
208                                );
209
210  /// encode residual and compute rd-cost for inter mode
211  Void encodeResAndCalcRdInterCU( TComDataCU* pcCU,
212                                  TComYuv*    pcYuvOrg,
213                                  TComYuv*    pcYuvPred,
214                                  TComYuv*    pcYuvResi,
215                                  TComYuv*    pcYuvResiBest,
216                                  TComYuv*    pcYuvRec,
217                                  Bool        bSkipResidual
218                                  DEBUG_STRING_FN_DECLARE(sDebug) );
219
220  /// set ME search range
221  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; }
222
223  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 );
224  Void IPCMSearch (TComDataCU* pcCU, TComYuv* pcOrgYuv, TComYuv* rpcPredYuv, TComYuv* rpcResiYuv, TComYuv* rpcRecoYuv );
225
226#if SVC_EXTENSION
227#if ENCODER_FAST_MODE
228  Bool predInterSearchILRUni    ( TComDataCU* pcCU, TComYuv*    pcOrgYuv, TComYuv*&   rpcPredYuv, TComYuv*&   rpcResiYuv, TComYuv*&   rpcRecoYuv, UInt        refLayerId );
229#endif 
230#if N0383_IL_CONSTRAINED_TILE_SETS_SEI
231  Void setDisableILP(Bool a) {m_disableILP = a;}
232#endif
233#endif //SVC_EXTENSION
234
235protected:
236
237  // -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
238  // Intra search
239  // -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
240
241  Void  xEncSubdivCbfQT           ( TComTU      &rTu,
242                                    Bool         bLuma,
243                                    Bool         bChroma );
244
245  Void  xEncCoeffQT               ( TComTU &rTu,
246                                    ComponentID  component,
247                                    Bool         bRealCoeff );
248  Void  xEncIntraHeader           ( TComDataCU*  pcCU,
249                                    UInt         uiTrDepth,
250                                    UInt         uiAbsPartIdx,
251                                    Bool         bLuma,
252                                    Bool         bChroma );
253  UInt  xGetIntraBitsQT           ( TComTU &rTu,
254                                    Bool         bLuma,
255                                    Bool         bChroma,
256                                    Bool         bRealCoeff );
257
258  UInt  xGetIntraBitsQTChroma    ( TComTU &rTu,
259                                   ComponentID compID,
260                                   Bool          bRealCoeff );
261
262  Void  xIntraCodingTUBlock       (       TComYuv*      pcOrgYuv,
263                                          TComYuv*      pcPredYuv,
264                                          TComYuv*      pcResiYuv,
265                                          Pel           resiLuma[NUMBER_OF_STORED_RESIDUAL_TYPES][MAX_CU_SIZE * MAX_CU_SIZE],
266                                    const Bool          checkCrossCPrediction,
267                                          Distortion&   ruiDist,
268                                    const ComponentID   compID,
269                                          TComTU        &rTu
270                                    DEBUG_STRING_FN_DECLARE(sTest)
271                                         ,Int           default0Save1Load2 = 0
272                                   );
273
274  Void  xRecurIntraCodingLumaQT   ( TComYuv*    pcOrgYuv,
275                                    TComYuv*    pcPredYuv,
276                                    TComYuv*    pcResiYuv,
277                                    Pel         resiLuma[NUMBER_OF_STORED_RESIDUAL_TYPES][MAX_CU_SIZE * MAX_CU_SIZE],
278                                    Distortion& ruiDistY,
279#if HHI_RQT_INTRA_SPEEDUP
280                                    Bool         bCheckFirst,
281#endif
282                                    Double&      dRDCost,
283                                    TComTU      &rTu
284                                    DEBUG_STRING_FN_DECLARE(sDebug));
285
286  Void  xSetIntraResultLumaQT     ( TComYuv*     pcRecoYuv,
287                                    TComTU &rTu);
288
289  Void xStoreCrossComponentPredictionResult  (       Pel    *pResiLuma,
290                                               const Pel    *pBestLuma,
291                                                     TComTU &rTu,
292                                               const Int     xOffset,
293                                               const Int     yOffset,
294                                               const Int     strideResi,
295                                               const Int     strideBest );
296
297  Char xCalcCrossComponentPredictionAlpha    (       TComTU &rTu,
298                                               const ComponentID compID,
299                                               const Pel*        piResiL,
300                                               const Pel*        piResiC,
301                                               const Int         width,
302                                               const Int         height,
303                                               const Int         strideL,
304                                               const Int         strideC );
305
306  Void  xRecurIntraChromaCodingQT ( TComYuv*    pcOrgYuv,
307                                    TComYuv*    pcPredYuv,
308                                    TComYuv*    pcResiYuv,
309                                    Pel         resiLuma[NUMBER_OF_STORED_RESIDUAL_TYPES][MAX_CU_SIZE * MAX_CU_SIZE],
310                                    Distortion& ruiDist,
311                                    TComTU      &rTu
312                                    DEBUG_STRING_FN_DECLARE(sDebug));
313
314  Void  xSetIntraResultChromaQT   ( TComYuv*    pcRecoYuv, TComTU &rTu);
315
316  Void  xStoreIntraResultQT       ( const ComponentID compID, TComTU &rTu);
317  Void  xLoadIntraResultQT        ( const ComponentID compID, TComTU &rTu);
318
319
320  // -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
321  // Inter search (AMP)
322  // -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
323
324  Void xEstimateMvPredAMVP        ( TComDataCU* pcCU,
325                                    TComYuv*    pcOrgYuv,
326                                    UInt        uiPartIdx,
327                                    RefPicList  eRefPicList,
328                                    Int         iRefIdx,
329                                    TComMv&     rcMvPred,
330                                    Bool        bFilled = false
331                                  , Distortion* puiDistBiP = NULL
332                                     );
333
334  Void xCheckBestMVP              ( TComDataCU* pcCU,
335                                    RefPicList  eRefPicList,
336                                    TComMv      cMv,
337                                    TComMv&     rcMvPred,
338                                    Int&        riMVPIdx,
339                                    UInt&       ruiBits,
340                                    Distortion& ruiCost );
341
342  Distortion xGetTemplateCost    ( TComDataCU*  pcCU,
343                                    UInt        uiPartAddr,
344                                    TComYuv*    pcOrgYuv,
345                                    TComYuv*    pcTemplateCand,
346                                    TComMv      cMvCand,
347                                    Int         iMVPIdx,
348                                    Int         iMVPNum,
349                                    RefPicList  eRefPicList,
350                                    Int         iRefIdx,
351                                    Int         iSizeX,
352                                    Int         iSizeY
353                                   );
354
355
356  Void xCopyAMVPInfo              ( AMVPInfo*   pSrc, AMVPInfo* pDst );
357  UInt xGetMvpIdxBits             ( Int iIdx, Int iNum );
358  Void xGetBlkBits                ( PartSize  eCUMode, Bool bPSlice, Int iPartIdx,  UInt uiLastMode, UInt uiBlkBit[3]);
359
360  Void xMergeEstimation           ( TComDataCU*  pcCU,
361                                    TComYuv*     pcYuvOrg,
362                                    Int          iPartIdx,
363                                    UInt&        uiInterDir,
364                                    TComMvField* pacMvField,
365                                    UInt&        uiMergeIndex,
366                                    Distortion&  ruiCost,
367                                    TComMvField* cMvFieldNeighbours,
368                                    UChar*       uhInterDirNeighbours,
369                                    Int&         numValidMergeCand
370                                   );
371
372  Void xRestrictBipredMergeCand   ( TComDataCU*     pcCU,
373                                    UInt            puIdx,
374                                    TComMvField*    mvFieldNeighbours,
375                                    UChar*          interDirNeighbours,
376                                    Int             numValidMergeCand );
377
378
379  // -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
380  // motion estimation
381  // -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
382
383  Void xMotionEstimation          ( TComDataCU*  pcCU,
384                                    TComYuv*     pcYuvOrg,
385                                    Int          iPartIdx,
386                                    RefPicList   eRefPicList,
387                                    TComMv*      pcMvPred,
388                                    Int          iRefIdxPred,
389                                    TComMv&      rcMv,
390                                    UInt&        ruiBits,
391                                    Distortion&  ruiCost,
392                                    Bool         bBi = false  );
393
394  Void xTZSearch                  ( TComDataCU*  pcCU,
395                                    TComPattern* pcPatternKey,
396                                    Pel*         piRefY,
397                                    Int          iRefStride,
398                                    TComMv*      pcMvSrchRngLT,
399                                    TComMv*      pcMvSrchRngRB,
400                                    TComMv&      rcMv,
401                                    Distortion&  ruiSAD,
402                                    const TComMv *pIntegerMv2Nx2NPred
403                                    );
404
405  Void xTZSearchSelective         ( TComDataCU*  pcCU,
406                                    TComPattern* pcPatternKey,
407                                    Pel*         piRefY,
408                                    Int          iRefStride,
409                                    TComMv*      pcMvSrchRngLT,
410                                    TComMv*      pcMvSrchRngRB,
411                                    TComMv&      rcMv,
412                                    Distortion&  ruiSAD,
413                                    const TComMv *pIntegerMv2Nx2NPred
414                                    );
415
416  Void xSetSearchRange            ( TComDataCU*  pcCU,
417                                    TComMv&      cMvPred,
418                                    Int          iSrchRng,
419                                    TComMv&      rcMvSrchRngLT,
420                                    TComMv&      rcMvSrchRngRB );
421
422  Void xPatternSearchFast         ( TComDataCU*  pcCU,
423                                    TComPattern* pcPatternKey,
424                                    Pel*         piRefY,
425                                    Int          iRefStride,
426                                    TComMv*      pcMvSrchRngLT,
427                                    TComMv*      pcMvSrchRngRB,
428                                    TComMv&      rcMv,
429                                    Distortion&  ruiSAD,
430                                    const TComMv* pIntegerMv2Nx2NPred
431                                  );
432
433  Void xPatternSearch             ( TComPattern* pcPatternKey,
434                                    Pel*         piRefY,
435                                    Int          iRefStride,
436                                    TComMv*      pcMvSrchRngLT,
437                                    TComMv*      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.