source: SHVCSoftware/branches/SHM-upgrade/source/Lib/TLibCommon/TComRdCostWeightPrediction.cpp

Last change on this file was 916, checked in by seregin, 10 years ago

initial porting
  • Property svn:eol-style set to native
File size: 15.2 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) 2010-2014, ITU/ISO/IEC
7 * All rights reserved.
8 *
9 * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
10 * modification, are permitted provided that the following conditions are met:
11 *
12 *  * Redistributions of source code must retain the above copyright notice,
13 *    this list of conditions and the following disclaimer.
14 *  * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright notice,
15 *    this list of conditions and the following disclaimer in the documentation
16 *    and/or other materials provided with the distribution.
17 *  * Neither the name of the ITU/ISO/IEC nor the names of its contributors may
18 *    be used to endorse or promote products derived from this software without
19 *    specific prior written permission.
20 *
21 * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS"
22 * AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
23 * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
24 * ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT HOLDER OR CONTRIBUTORS
25 * BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
26 * CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
27 * SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
28 * INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
29 * CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
30 * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF
31 * THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
32 */
33
34/** \file     TComRdCostWeightPrediction.cpp
35    \brief    RD cost computation class with Weighted-Prediction
36*/
37
38#include <math.h>
39#include <assert.h>
40#include "TComRdCost.h"
41#include "TComRdCostWeightPrediction.h"
42
43static Distortion xCalcHADs2x2w( const WPScalingParam &wpCur, const Pel *piOrg, const Pel *piCurr, Int iStrideOrg, Int iStrideCur, Int iStep );
44static Distortion xCalcHADs4x4w( const WPScalingParam &wpCur, const Pel *piOrg, const Pel *piCurr, Int iStrideOrg, Int iStrideCur, Int iStep );
45static Distortion xCalcHADs8x8w( const WPScalingParam &wpCur, const Pel *piOrg, const Pel *piCurr, Int iStrideOrg, Int iStrideCur, Int iStep );
46
47
48// --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
49// SAD
50// --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
51/** get weighted SAD cost
52 * \param pcDtParam
53 * \returns Distortion
54 */
55Distortion TComRdCostWeightPrediction::xGetSADw( DistParam* pcDtParam )
56{
57  const Pel            *piOrg      = pcDtParam->pOrg;
58  const Pel            *piCur      = pcDtParam->pCur;
59  const Int             iCols      = pcDtParam->iCols;
60  const Int             iStrideCur = pcDtParam->iStrideCur;
61  const Int             iStrideOrg = pcDtParam->iStrideOrg;
62  const ComponentID     compID     = pcDtParam->compIdx;
63
64  assert(compID<MAX_NUM_COMPONENT);
65
66  const WPScalingParam &wpCur      = pcDtParam->wpCur[compID];
67
68  const Int             w0         = wpCur.w;
69  const Int             offset     = wpCur.offset;
70  const Int             shift      = wpCur.shift;
71  const Int             round      = wpCur.round;
72
73  Distortion uiSum = 0;
74
75  for(Int iRows = pcDtParam->iRows; iRows != 0; iRows-- )
76  {
77    for (Int n = 0; n < iCols; n++ )
78    {
79      const Pel pred = ( (w0*piCur[n] + round) >> shift ) + offset ;
80
81      uiSum += abs( piOrg[n] - pred );
82    }
83    piOrg += iStrideOrg;
84    piCur += iStrideCur;
85  }
86
87  pcDtParam->compIdx = MAX_NUM_COMPONENT;  // reset for DEBUG (assert test)
88
89  return uiSum >> DISTORTION_PRECISION_ADJUSTMENT(pcDtParam->bitDepth-8);
90}
91
92
93// --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
94// SSE
95// --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
96/** get weighted SSD cost
97 * \param pcDtParam
98 * \returns Distortion
99 */
100Distortion TComRdCostWeightPrediction::xGetSSEw( DistParam* pcDtParam )
101{
102  const Pel            *piOrg           = pcDtParam->pOrg;
103  const Pel            *piCur           = pcDtParam->pCur;
104  const Int             iCols           = pcDtParam->iCols;
105  const Int             iStrideOrg      = pcDtParam->iStrideOrg;
106  const Int             iStrideCur      = pcDtParam->iStrideCur;
107  const ComponentID     compIdx         = pcDtParam->compIdx;
108
109  assert( pcDtParam->iSubShift == 0 ); // NOTE: what is this protecting?
110
111  assert(compIdx<MAX_NUM_COMPONENT);
112  const WPScalingParam &wpCur           = pcDtParam->wpCur[compIdx];
113  const Int             w0              = wpCur.w;
114  const Int             offset          = wpCur.offset;
115  const Int             shift           = wpCur.shift;
116  const Int             round           = wpCur.round;
117  const UInt            distortionShift = DISTORTION_PRECISION_ADJUSTMENT((pcDtParam->bitDepth-8) << 1);
118
119  Distortion sum = 0;
120
121  for(Int iRows = pcDtParam->iRows ; iRows != 0; iRows-- )
122  {
123    for (Int n = 0; n < iCols; n++ )
124    {
125      const Pel pred     = ( (w0*piCur[n] + round) >> shift ) + offset ;
126      const Pel residual = piOrg[n] - pred;
127      sum += ( Distortion(residual) * Distortion(residual) ) >> distortionShift;
128    }
129    piOrg += iStrideOrg;
130    piCur += iStrideCur;
131  }
132
133  pcDtParam->compIdx = MAX_NUM_COMPONENT; // reset for DEBUG (assert test)
134
135  return sum;
136}
137
138
139// --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
140// HADAMARD with step (used in fractional search)
141// --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
142/** get weighted Hadamard cost for 2x2 block
143 * \param *piOrg
144 * \param *piCur
145 * \param iStrideOrg
146 * \param iStrideCur
147 * \param iStep
148 * \returns Distortion
149 */
150Distortion xCalcHADs2x2w( const WPScalingParam &wpCur, const Pel *piOrg, const Pel *piCur, Int iStrideOrg, Int iStrideCur, Int iStep )
151{
152  const Int round  = wpCur.round;
153  const Int shift  = wpCur.shift;
154  const Int offset = wpCur.offset;
155  const Int w0     = wpCur.w;
156
157  Distortion satd  = 0;
158  TCoeff     diff[4];
159  TCoeff     m[4];
160
161  Pel   pred;
162
163  pred    = ( (w0*piCur[0*iStep             ] + round) >> shift ) + offset ;
164  diff[0] = piOrg[0             ] - pred;
165  pred    = ( (w0*piCur[1*iStep             ] + round) >> shift ) + offset ;
166  diff[1] = piOrg[1             ] - pred;
167  pred    = ( (w0*piCur[0*iStep + iStrideCur] + round) >> shift ) + offset ;
168  diff[2] = piOrg[iStrideOrg    ] - pred;
169  pred    = ( (w0*piCur[1*iStep + iStrideCur] + round) >> shift ) + offset ;
170  diff[3] = piOrg[iStrideOrg + 1] - pred;
171
172  m[0] = diff[0] + diff[2];
173  m[1] = diff[1] + diff[3];
174  m[2] = diff[0] - diff[2];
175  m[3] = diff[1] - diff[3];
176
177  satd += abs(m[0] + m[1]);
178  satd += abs(m[0] - m[1]);
179  satd += abs(m[2] + m[3]);
180  satd += abs(m[2] - m[3]);
181
182  return satd;
183}
184
185
186/** get weighted Hadamard cost for 4x4 block
187 * \param *piOrg
188 * \param *piCur
189 * \param iStrideOrg
190 * \param iStrideCur
191 * \param iStep
192 * \returns Distortion
193 */
194Distortion xCalcHADs4x4w( const WPScalingParam &wpCur, const Pel *piOrg, const Pel *piCur, Int iStrideOrg, Int iStrideCur, Int iStep )
195{
196  const Int round  = wpCur.round;
197  const Int shift  = wpCur.shift;
198  const Int offset = wpCur.offset;
199  const Int w0     = wpCur.w;
200
201  Distortion satd = 0;
202  TCoeff     diff[16];
203  TCoeff     m[16];
204  TCoeff     d[16];
205
206
207  for(Int k = 0; k < 16; k+=4 )
208  {
209    Pel pred;
210    pred      = ( (w0*piCur[0*iStep] + round) >> shift ) + offset ;
211    diff[k+0] = piOrg[0] - pred;
212    pred      = ( (w0*piCur[1*iStep] + round) >> shift ) + offset ;
213    diff[k+1] = piOrg[1] - pred;
214    pred      = ( (w0*piCur[2*iStep] + round) >> shift ) + offset ;
215    diff[k+2] = piOrg[2] - pred;
216    pred      = ( (w0*piCur[3*iStep] + round) >> shift ) + offset ;
217    diff[k+3] = piOrg[3] - pred;
218
219    piCur += iStrideCur;
220    piOrg += iStrideOrg;
221  }
222
223  /*===== hadamard transform =====*/
224  m[ 0] = diff[ 0] + diff[12];
225  m[ 1] = diff[ 1] + diff[13];
226  m[ 2] = diff[ 2] + diff[14];
227  m[ 3] = diff[ 3] + diff[15];
228  m[ 4] = diff[ 4] + diff[ 8];
229  m[ 5] = diff[ 5] + diff[ 9];
230  m[ 6] = diff[ 6] + diff[10];
231  m[ 7] = diff[ 7] + diff[11];
232  m[ 8] = diff[ 4] - diff[ 8];
233  m[ 9] = diff[ 5] - diff[ 9];
234  m[10] = diff[ 6] - diff[10];
235  m[11] = diff[ 7] - diff[11];
236  m[12] = diff[ 0] - diff[12];
237  m[13] = diff[ 1] - diff[13];
238  m[14] = diff[ 2] - diff[14];
239  m[15] = diff[ 3] - diff[15];
240
241  d[ 0] = m[ 0] + m[ 4];
242  d[ 1] = m[ 1] + m[ 5];
243  d[ 2] = m[ 2] + m[ 6];
244  d[ 3] = m[ 3] + m[ 7];
245  d[ 4] = m[ 8] + m[12];
246  d[ 5] = m[ 9] + m[13];
247  d[ 6] = m[10] + m[14];
248  d[ 7] = m[11] + m[15];
249  d[ 8] = m[ 0] - m[ 4];
250  d[ 9] = m[ 1] - m[ 5];
251  d[10] = m[ 2] - m[ 6];
252  d[11] = m[ 3] - m[ 7];
253  d[12] = m[12] - m[ 8];
254  d[13] = m[13] - m[ 9];
255  d[14] = m[14] - m[10];
256  d[15] = m[15] - m[11];
257
258  m[ 0] = d[ 0] + d[ 3];
259  m[ 1] = d[ 1] + d[ 2];
260  m[ 2] = d[ 1] - d[ 2];
261  m[ 3] = d[ 0] - d[ 3];
262  m[ 4] = d[ 4] + d[ 7];
263  m[ 5] = d[ 5] + d[ 6];
264  m[ 6] = d[ 5] - d[ 6];
265  m[ 7] = d[ 4] - d[ 7];
266  m[ 8] = d[ 8] + d[11];
267  m[ 9] = d[ 9] + d[10];
268  m[10] = d[ 9] - d[10];
269  m[11] = d[ 8] - d[11];
270  m[12] = d[12] + d[15];
271  m[13] = d[13] + d[14];
272  m[14] = d[13] - d[14];
273  m[15] = d[12] - d[15];
274
275  d[ 0] = m[ 0] + m[ 1];
276  d[ 1] = m[ 0] - m[ 1];
277  d[ 2] = m[ 2] + m[ 3];
278  d[ 3] = m[ 3] - m[ 2];
279  d[ 4] = m[ 4] + m[ 5];
280  d[ 5] = m[ 4] - m[ 5];
281  d[ 6] = m[ 6] + m[ 7];
282  d[ 7] = m[ 7] - m[ 6];
283  d[ 8] = m[ 8] + m[ 9];
284  d[ 9] = m[ 8] - m[ 9];
285  d[10] = m[10] + m[11];
286  d[11] = m[11] - m[10];
287  d[12] = m[12] + m[13];
288  d[13] = m[12] - m[13];
289  d[14] = m[14] + m[15];
290  d[15] = m[15] - m[14];
291
292  for (Int k=0; k<16; ++k)
293  {
294    satd += abs(d[k]);
295  }
296  satd = ((satd+1)>>1);
297
298  return satd;
299}
300
301
302/** get weighted Hadamard cost for 8x8 block
303 * \param *piOrg
304 * \param *piCur
305 * \param iStrideOrg
306 * \param iStrideCur
307 * \param iStep
308 * \returns Distortion
309 */
310Distortion xCalcHADs8x8w( const WPScalingParam &wpCur, const Pel *piOrg, const Pel *piCur, Int iStrideOrg, Int iStrideCur, Int iStep )
311{
312  Distortion sad=0;
313  TCoeff diff[64], m1[8][8], m2[8][8], m3[8][8];
314  Int iStep2 = iStep<<1;
315  Int iStep3 = iStep2 + iStep;
316  Int iStep4 = iStep3 + iStep;
317  Int iStep5 = iStep4 + iStep;
318  Int iStep6 = iStep5 + iStep;
319  Int iStep7 = iStep6 + iStep;
320  const Int round  = wpCur.round;
321  const Int shift  = wpCur.shift;
322  const Int offset = wpCur.offset;
323  const Int w0     = wpCur.w;
324
325  Pel   pred;
326
327  for(Int k = 0; k < 64; k+=8 )
328  {
329    pred      = ( (w0*piCur[     0] + round) >> shift ) + offset ;
330    diff[k+0] = piOrg[0] - pred;
331    pred      = ( (w0*piCur[iStep ] + round) >> shift ) + offset ;
332    diff[k+1] = piOrg[1] - pred;
333    pred      = ( (w0*piCur[iStep2] + round) >> shift ) + offset ;
334    diff[k+2] = piOrg[2] - pred;
335    pred      = ( (w0*piCur[iStep3] + round) >> shift ) + offset ;
336    diff[k+3] = piOrg[3] - pred;
337    pred      = ( (w0*piCur[iStep4] + round) >> shift ) + offset ;
338    diff[k+4] = piOrg[4] - pred;
339    pred      = ( (w0*piCur[iStep5] + round) >> shift ) + offset ;
340    diff[k+5] = piOrg[5] - pred;
341    pred      = ( (w0*piCur[iStep6] + round) >> shift ) + offset ;
342    diff[k+6] = piOrg[6] - pred;
343    pred      = ( (w0*piCur[iStep7] + round) >> shift ) + offset ;
344    diff[k+7] = piOrg[7] - pred;
345
346    piCur += iStrideCur;
347    piOrg += iStrideOrg;
348  }
349
350  //horizontal
351  for (Int j=0; j < 8; j++)
352  {
353    const Int jj = j << 3;
354    m2[j][0] = diff[jj  ] + diff[jj+4];
355    m2[j][1] = diff[jj+1] + diff[jj+5];
356    m2[j][2] = diff[jj+2] + diff[jj+6];
357    m2[j][3] = diff[jj+3] + diff[jj+7];
358    m2[j][4] = diff[jj  ] - diff[jj+4];
359    m2[j][5] = diff[jj+1] - diff[jj+5];
360    m2[j][6] = diff[jj+2] - diff[jj+6];
361    m2[j][7] = diff[jj+3] - diff[jj+7];
362
363    m1[j][0] = m2[j][0] + m2[j][2];
364    m1[j][1] = m2[j][1] + m2[j][3];
365    m1[j][2] = m2[j][0] - m2[j][2];
366    m1[j][3] = m2[j][1] - m2[j][3];
367    m1[j][4] = m2[j][4] + m2[j][6];
368    m1[j][5] = m2[j][5] + m2[j][7];
369    m1[j][6] = m2[j][4] - m2[j][6];
370    m1[j][7] = m2[j][5] - m2[j][7];
371
372    m2[j][0] = m1[j][0] + m1[j][1];
373    m2[j][1] = m1[j][0] - m1[j][1];
374    m2[j][2] = m1[j][2] + m1[j][3];
375    m2[j][3] = m1[j][2] - m1[j][3];
376    m2[j][4] = m1[j][4] + m1[j][5];
377    m2[j][5] = m1[j][4] - m1[j][5];
378    m2[j][6] = m1[j][6] + m1[j][7];
379    m2[j][7] = m1[j][6] - m1[j][7];
380  }
381
382  //vertical
383  for (Int i=0; i < 8; i++)
384  {
385    m3[0][i] = m2[0][i] + m2[4][i];
386    m3[1][i] = m2[1][i] + m2[5][i];
387    m3[2][i] = m2[2][i] + m2[6][i];
388    m3[3][i] = m2[3][i] + m2[7][i];
389    m3[4][i] = m2[0][i] - m2[4][i];
390    m3[5][i] = m2[1][i] - m2[5][i];
391    m3[6][i] = m2[2][i] - m2[6][i];
392    m3[7][i] = m2[3][i] - m2[7][i];
393
394    m1[0][i] = m3[0][i] + m3[2][i];
395    m1[1][i] = m3[1][i] + m3[3][i];
396    m1[2][i] = m3[0][i] - m3[2][i];
397    m1[3][i] = m3[1][i] - m3[3][i];
398    m1[4][i] = m3[4][i] + m3[6][i];
399    m1[5][i] = m3[5][i] + m3[7][i];
400    m1[6][i] = m3[4][i] - m3[6][i];
401    m1[7][i] = m3[5][i] - m3[7][i];
402
403    m2[0][i] = m1[0][i] + m1[1][i];
404    m2[1][i] = m1[0][i] - m1[1][i];
405    m2[2][i] = m1[2][i] + m1[3][i];
406    m2[3][i] = m1[2][i] - m1[3][i];
407    m2[4][i] = m1[4][i] + m1[5][i];
408    m2[5][i] = m1[4][i] - m1[5][i];
409    m2[6][i] = m1[6][i] + m1[7][i];
410    m2[7][i] = m1[6][i] - m1[7][i];
411  }
412
413  for (Int j=0; j < 8; j++)
414  {
415    for (Int i=0; i < 8; i++)
416    {
417      sad += (abs(m2[j][i]));
418    }
419  }
420
421  sad=((sad+2)>>2);
422
423  return sad;
424}
425
426
427/** get weighted Hadamard cost
428 * \param *pcDtParam
429 * \returns Distortion
430 */
431Distortion TComRdCostWeightPrediction::xGetHADsw( DistParam* pcDtParam )
432{
433  const Pel        *piOrg      = pcDtParam->pOrg;
434  const Pel        *piCur      = pcDtParam->pCur;
435  const Int         iRows      = pcDtParam->iRows;
436  const Int         iCols      = pcDtParam->iCols;
437  const Int         iStrideCur = pcDtParam->iStrideCur;
438  const Int         iStrideOrg = pcDtParam->iStrideOrg;
439  const Int         iStep      = pcDtParam->iStep;
440  const ComponentID compIdx    = pcDtParam->compIdx;
441  assert(compIdx<MAX_NUM_COMPONENT);
442  const WPScalingParam  wpCur    = pcDtParam->wpCur[compIdx];
443
444  Distortion uiSum = 0;
445
446  if( ( iRows % 8 == 0) && (iCols % 8 == 0) )
447  {
448    const Int iOffsetOrg = iStrideOrg<<3;
449    const Int iOffsetCur = iStrideCur<<3;
450    for (Int y=0; y<iRows; y+= 8 )
451    {
452      for (Int x=0; x<iCols; x+= 8 )
453      {
454        uiSum += xCalcHADs8x8w( wpCur, &piOrg[x], &piCur[x*iStep], iStrideOrg, iStrideCur, iStep );
455      }
456      piOrg += iOffsetOrg;
457      piCur += iOffsetCur;
458    }
459  }
460  else if( ( iRows % 4 == 0) && (iCols % 4 == 0) )
461  {
462    const Int iOffsetOrg = iStrideOrg<<2;
463    const Int iOffsetCur = iStrideCur<<2;
464
465    for (Int y=0; y<iRows; y+= 4 )
466    {
467      for (Int x=0; x<iCols; x+= 4 )
468      {
469        uiSum += xCalcHADs4x4w( wpCur, &piOrg[x], &piCur[x*iStep], iStrideOrg, iStrideCur, iStep );
470      }
471      piOrg += iOffsetOrg;
472      piCur += iOffsetCur;
473    }
474  }
475  else
476  {
477    for (Int y=0; y<iRows; y+=2 )
478    {
479      for (Int x=0; x<iCols; x+=2 )
480      {
481        uiSum += xCalcHADs2x2w( wpCur, &piOrg[x], &piCur[x*iStep], iStrideOrg, iStrideCur, iStep );
482      }
483      piOrg += iStrideOrg;
484      piCur += iStrideCur;
485    }
486  }
487
488  return uiSum >> DISTORTION_PRECISION_ADJUSTMENT(pcDtParam->bitDepth-8);
489}
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.