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32 */
33
34/** \file     TComTrQuant.h
35    \brief    transform and quantization class (header)
36*/
37
38#ifndef __TCOMTRQUANT__
39#define __TCOMTRQUANT__
40
41#include "CommonDef.h"
42#include "TComYuv.h"
43#include "TComDataCU.h"
[916]44#include "TComChromaFormat.h"
[313]45#include "ContextTables.h"
46
47//! \ingroup TLibCommon
48//! \{
49
50// ====================================================================================================================
51// Constants
52// ====================================================================================================================
53
54#define QP_BITS                 15
55
56// ====================================================================================================================
57// Type definition
58// ====================================================================================================================
59
60typedef struct
61{
[916]62  Int significantCoeffGroupBits[NUM_SIG_CG_FLAG_CTX][2 /*Flag = [0|1]*/];
63  Int significantBits[NUM_SIG_FLAG_CTX][2 /*Flag = [0|1]*/];
64  Int lastXBits[MAX_NUM_CHANNEL_TYPE][LAST_SIGNIFICANT_GROUPS];
65  Int lastYBits[MAX_NUM_CHANNEL_TYPE][LAST_SIGNIFICANT_GROUPS];
66  Int m_greaterOneBits[NUM_ONE_FLAG_CTX][2 /*Flag = [0|1]*/];
67  Int m_levelAbsBits[NUM_ABS_FLAG_CTX][2 /*Flag = [0|1]*/];
[313]68
[916]69  Int blockCbpBits[NUM_QT_CBF_CTX_SETS * NUM_QT_CBF_CTX_PER_SET][2 /*Flag = [0|1]*/];
70  Int blockRootCbpBits[4][2 /*Flag = [0|1]*/];
71
72  Int golombRiceAdaptationStatistics[RExt__GOLOMB_RICE_ADAPTATION_STATISTICS_SETS];
[313]73} estBitsSbacStruct;
74
75// ====================================================================================================================
76// Class definition
77// ====================================================================================================================
78
[916]79/// QP struct
80struct QpParam
[313]81{
[916]82  Int Qp;
83  Int per;
84  Int rem;
[313]85
[916]86  QpParam(const Int           qpy,
87          const ChannelType   chType,
88          const Int           qpBdOffset,
89          const Int           chromaQPOffset,
90          const ChromaFormat  chFmt );
91
92  QpParam(const TComDataCU   &cu, const ComponentID compID);
93
94}; // END STRUCT DEFINITION QpParam
95
96
[313]97/// transform and quantization class
98class TComTrQuant
99{
100public:
101  TComTrQuant();
102  ~TComTrQuant();
[916]103
[313]104  // initialize class
[916]105  Void init                 ( UInt  uiMaxTrSize,
106                              Bool useRDOQ                = false,
107                              Bool useRDOQTS              = false,
108                              Bool bEnc                   = false,
109                              Bool useTransformSkipFast   = false
[313]110#if ADAPTIVE_QP_SELECTION
[916]111                            , Bool bUseAdaptQpSelect      = false
112#endif
113                              );
114
[313]115  // transform & inverse transform functions
[916]116  Void transformNxN(       TComTU         & rTu,
117                     const ComponentID      compID,
118                           Pel           *  pcResidual,
119                     const UInt             uiStride,
120                           TCoeff        *  rpcCoeff,
[313]121#if ADAPTIVE_QP_SELECTION
[916]122                           TCoeff        * rpcArlCoeff,
[313]123#endif
[916]124                           TCoeff         & uiAbsSum,
125                     const QpParam        & cQP
126                    );
[313]127
[916]128
129  Void invTransformNxN(      TComTU       & rTu,
130                       const ComponentID    compID,
131                             Pel         *pcResidual,
132                       const UInt           uiStride,
133                             TCoeff      *  pcCoeff,
134                       const QpParam      & cQP
135                             DEBUG_STRING_FN_DECLAREP(psDebug));
136
137  Void invRecurTransformNxN ( const ComponentID compID, TComYuv *pResidual, TComTU &rTu );
138
139  Void rdpcmNxN   ( TComTU& rTu, const ComponentID compID, Pel* pcResidual, const UInt uiStride, const QpParam& cQP, TCoeff* pcCoeff, TCoeff &uiAbsSum, RDPCMMode& rdpcmMode );
140  Void invRdpcmNxN( TComTU& rTu, const ComponentID compID, Pel* pcResidual, const UInt uiStride );
141
142  Void applyForwardRDPCM( TComTU& rTu, const ComponentID compID, Pel* pcResidual, const UInt uiStride, const QpParam& cQP, TCoeff* pcCoeff, TCoeff &uiAbsSum, const RDPCMMode mode );
143
[313]144  // Misc functions
145
[916]146#if RDOQ_CHROMA_LAMBDA
147  Void setLambdas(const Double lambdas[MAX_NUM_COMPONENT]) { for (UInt component = 0; component < MAX_NUM_COMPONENT; component++) m_lambdas[component] = lambdas[component]; }
148  Void selectLambda(const ComponentID compIdx) { m_dLambda = m_lambdas[compIdx]; }
[313]149#else
150  Void setLambda(Double dLambda) { m_dLambda = dLambda;}
151#endif
152  Void setRDOQOffset( UInt uiRDOQOffset ) { m_uiRDOQOffset = uiRDOQOffset; }
[916]153
[313]154  estBitsSbacStruct* m_pcEstBitsSbac;
155
[916]156  static Int      calcPatternSigCtx( const UInt* sigCoeffGroupFlag, UInt uiCGPosX, UInt uiCGPosY, UInt widthInGroups, UInt heightInGroups );
157
158  static Int      getSigCtxInc     ( Int                              patternSigCtx,
159                                     const TUEntropyCodingParameters &codingParameters,
160                                     const Int                        scanPosition,
161                                     const Int                        log2BlockWidth,
162                                     const Int                        log2BlockHeight,
163                                     const ChannelType                chanType
[313]164                                    );
[916]165
166  static UInt getSigCoeffGroupCtxInc  (const UInt*  uiSigCoeffGroupFlag,
167                                       const UInt   uiCGPosX,
168                                       const UInt   uiCGPosY,
169                                       const UInt   widthInGroups,
170                                       const UInt   heightInGroups);
171
[313]172  Void initScalingList                      ();
173  Void destroyScalingList                   ();
[916]174  Void setErrScaleCoeff    ( UInt list, UInt size, Int qp );
175  Double* getErrScaleCoeff              ( UInt list, UInt size, Int qp ) { return m_errScale             [size][list][qp]; };  //!< get Error Scale Coefficent
176  Double& getErrScaleCoeffNoScalingList ( UInt list, UInt size, Int qp ) { return m_errScaleNoScalingList[size][list][qp]; };  //!< get Error Scale Coefficent
177  Int* getQuantCoeff                    ( UInt list, Int qp, UInt size ) { return m_quantCoef            [size][list][qp]; };  //!< get Quant Coefficent
178  Int* getDequantCoeff                  ( UInt list, Int qp, UInt size ) { return m_dequantCoef          [size][list][qp]; };  //!< get DeQuant Coefficent
[313]179  Void setUseScalingList   ( Bool bUseScalingList){ m_scalingListEnabledFlag = bUseScalingList; };
[916]180  Bool getUseScalingList   (const UInt width, const UInt height, const Bool isTransformSkip){ return m_scalingListEnabledFlag && (!isTransformSkip || ((width == 4) && (height == 4))); };
181  Void setFlatScalingList  (const ChromaFormat format);
182  Void xsetFlatScalingList ( UInt list, UInt size, Int qp, const ChromaFormat format);
183  Void xSetScalingListEnc  ( TComScalingList *scalingList, UInt list, UInt size, Int qp, const ChromaFormat format);
184  Void xSetScalingListDec  ( TComScalingList *scalingList, UInt list, UInt size, Int qp, const ChromaFormat format);
185  Void setScalingList      ( TComScalingList *scalingList, const ChromaFormat format);
186  Void setScalingListDec   ( TComScalingList *scalingList, const ChromaFormat format);
[313]187  Void processScalingListEnc( Int *coeff, Int *quantcoeff, Int quantScales, UInt height, UInt width, UInt ratio, Int sizuNum, UInt dc);
188  Void processScalingListDec( Int *coeff, Int *dequantcoeff, Int invQuantScales, UInt height, UInt width, UInt ratio, Int sizuNum, UInt dc);
189#if ADAPTIVE_QP_SELECTION
190  Void    initSliceQpDelta() ;
191  Void    storeSliceQpNext(TComSlice* pcSlice);
192  Void    clearSliceARLCnt();
[916]193  Int     getQpDelta(Int qp) { return m_qpDelta[qp]; }
194  Int*    getSliceNSamples(){ return m_sliceNsamples ;}
[313]195  Double* getSliceSumC()    { return m_sliceSumC; }
196#endif
[916]197  Void transformSkipQuantOneSample(TComTU &rTu, const ComponentID compID, const Pel resiDiff, TCoeff* pcCoeff, const UInt uiPos, const QpParam &cQP, const Bool bUseHalfRoundingPoint);
198  Void invTrSkipDeQuantOneSample(TComTU &rTu, ComponentID compID, TCoeff pcCoeff, Pel &reconSample, const QpParam &cQP, UInt uiPos );
199
[313]200protected:
201#if ADAPTIVE_QP_SELECTION
[916]202  Int     m_qpDelta[MAX_QP+1];
203  Int     m_sliceNsamples[LEVEL_RANGE+1];
204  Double  m_sliceSumC[LEVEL_RANGE+1] ;
[313]205#endif
[916]206  TCoeff* m_plTempCoeff;
207
208//  QpParam  m_cQP; - removed - placed on the stack.
[313]209#if RDOQ_CHROMA_LAMBDA
[916]210  Double   m_lambdas[MAX_NUM_COMPONENT];
[313]211#endif
212  Double   m_dLambda;
213  UInt     m_uiRDOQOffset;
214  UInt     m_uiMaxTrSize;
215  Bool     m_bEnc;
216  Bool     m_useRDOQ;
217  Bool     m_useRDOQTS;
218#if ADAPTIVE_QP_SELECTION
219  Bool     m_bUseAdaptQpSelect;
220#endif
221  Bool     m_useTransformSkipFast;
[916]222
[313]223  Bool     m_scalingListEnabledFlag;
[916]224
225  Int      *m_quantCoef            [SCALING_LIST_SIZE_NUM][SCALING_LIST_NUM][SCALING_LIST_REM_NUM]; ///< array of quantization matrix coefficient 4x4
226  Int      *m_dequantCoef          [SCALING_LIST_SIZE_NUM][SCALING_LIST_NUM][SCALING_LIST_REM_NUM]; ///< array of dequantization matrix coefficient 4x4
227  Double   *m_errScale             [SCALING_LIST_SIZE_NUM][SCALING_LIST_NUM][SCALING_LIST_REM_NUM]; ///< array of quantization matrix coefficient 4x4
228  Double    m_errScaleNoScalingList[SCALING_LIST_SIZE_NUM][SCALING_LIST_NUM][SCALING_LIST_REM_NUM]; ///< array of quantization matrix coefficient 4x4
229
[313]230private:
231  // forward Transform
[916]232  Void xT   ( const ComponentID compID, Bool useDST, Pel* piBlkResi, UInt uiStride, TCoeff* psCoeff, Int iWidth, Int iHeight );
233
[313]234  // skipping Transform
[916]235  Void xTransformSkip ( Pel* piBlkResi, UInt uiStride, TCoeff* psCoeff, TComTU &rTu, const ComponentID component );
[313]236
[916]237  Void signBitHidingHDQ( const ComponentID compID, TCoeff* pQCoef, TCoeff* pCoef, TCoeff* deltaU, const TUEntropyCodingParameters &codingParameters );
[313]238
239  // quantization
[916]240  Void xQuant(       TComTU       &rTu,
241                     TCoeff      * pSrc,
242                     TCoeff      * pDes,
[313]243#if ADAPTIVE_QP_SELECTION
[916]244                     TCoeff      *pArlDes,
[313]245#endif
[916]246                     TCoeff       &uiAbsSum,
247               const ComponentID   compID,
248               const QpParam      &cQP );
[313]249
250  // RDOQ functions
[916]251
252  Void           xRateDistOptQuant (       TComTU       &rTu,
253                                           TCoeff      * plSrcCoeff,
254                                           TCoeff      * piDstCoeff,
[313]255#if ADAPTIVE_QP_SELECTION
[916]256                                           TCoeff      *piArlDstCoeff,
[313]257#endif
[916]258                                           TCoeff       &uiAbsSum,
259                                     const ComponentID   compID,
260                                     const QpParam      &cQP );
261
262__inline UInt              xGetCodedLevel  ( Double&          rd64CodedCost,
263                                             Double&          rd64CodedCost0,
264                                             Double&          rd64CodedCostSig,
265                                             Intermediate_Int lLevelDouble,
266                                             UInt             uiMaxAbsLevel,
267                                             UShort           ui16CtxNumSig,
268                                             UShort           ui16CtxNumOne,
269                                             UShort           ui16CtxNumAbs,
270                                             UShort           ui16AbsGoRice,
271                                             UInt             c1Idx,
272                                             UInt             c2Idx,
273                                             Int              iQBits,
274                                             Double           errorScale,
275                                             Bool             bLast,
276                                             Bool             useLimitedPrefixLength,
277                                             ChannelType      channelType
278                                             ) const;
279
280
281  __inline Int xGetICRate  ( UInt   uiAbsLevel,
282                             UShort ui16CtxNumOne,
283                             UShort ui16CtxNumAbs,
284                             UShort ui16AbsGoRice,
285                             UInt   c1Idx,
286                             UInt   c2Idx,
287                             Bool   useLimitedPrefixLength,
288                             ChannelType channelType
289                           ) const;
290
291  __inline Double xGetRateLast         ( const UInt uiPosX, const UInt uiPosY, const ComponentID component ) const;
292  __inline Double xGetRateSigCoeffGroup( UShort uiSignificanceCoeffGroup, UShort ui16CtxNumSig             ) const;
293  __inline Double xGetRateSigCoef      ( UShort uiSignificance,           UShort ui16CtxNumSig             ) const;
294  __inline Double xGetICost            ( Double dRate                                                      ) const;
295  __inline Double xGetIEPRate          (                                                                   ) const;
296
297
[313]298  // dequantization
[916]299  Void xDeQuant(       TComTU       &rTu,
300                 const TCoeff      * pSrc,
301                       TCoeff      * pDes,
302                 const ComponentID   compID,
303                 const QpParam      &cQP );
304
[313]305  // inverse transform
[916]306  Void xIT    ( const ComponentID compID, Bool useDST, TCoeff* plCoef, Pel* pResidual, UInt uiStride, Int iWidth, Int iHeight );
307
[313]308  // inverse skipping transform
[916]309  Void xITransformSkip ( TCoeff* plCoef, Pel* pResidual, UInt uiStride, TComTU &rTu, const ComponentID component );
310
311public:
312  static Void crossComponentPrediction(      TComTU      &rTu,
313                                       const ComponentID  compID,
314                                       const Pel         *piResiL,
315                                       const Pel         *piResiC,
316                                             Pel         *piResiT,
317                                       const Int          width,
318                                       const Int          height,
319                                       const Int          strideL,
320                                       const Int          strideC,
321                                       const Int          strideT,
322                                       const Bool         reverse);
323
[313]324};// END CLASS DEFINITION TComTrQuant
325
326//! \}
327
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