source: SHVCSoftware/branches/SHM-upgrade/source/Lib/TLibEncoder/TEncTop.h @ 915

Last change on this file since 915 was 903, checked in by nokia, 10 years ago

Integration of JCTVC-P0297 (poc_lsb_aligned_flag)

  • Property svn:eol-style set to native
File size: 17.8 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     TEncTop.h
35    \brief    encoder class (header)
36*/
37
38#ifndef __TENCTOP__
39#define __TENCTOP__
40
41// Include files
42#include "TLibCommon/TComList.h"
43#include "TLibCommon/TComPrediction.h"
44#include "TLibCommon/TComTrQuant.h"
45#include "TLibCommon/AccessUnit.h"
46
47#include "TLibVideoIO/TVideoIOYuv.h"
48
49#include "TEncCfg.h"
50#include "TEncGOP.h"
51#include "TEncSlice.h"
52#include "TEncEntropy.h"
53#include "TEncCavlc.h"
54#include "TEncSbac.h"
55#include "TEncSearch.h"
56#include "TEncSampleAdaptiveOffset.h"
57#include "TEncPreanalyzer.h"
58#include "TEncRateCtrl.h"
59//! \ingroup TLibEncoder
60//! \{
61
62// ====================================================================================================================
63// Class definition
64// ====================================================================================================================
65
66/// encoder class
67class TEncTop : public TEncCfg
68{
69private:
70  // picture
71  Int                     m_iPOCLast;                     ///< time index (POC)
72  Int                     m_iNumPicRcvd;                  ///< number of received pictures
73  UInt                    m_uiNumAllPicCoded;             ///< number of coded pictures
74  TComList<TComPic*>      m_cListPic;                     ///< dynamic list of pictures
75 
76  // encoder search
77  TEncSearch              m_cSearch;                      ///< encoder search class
78  //TEncEntropy*            m_pcEntropyCoder;                     ///< entropy encoder
79  TEncCavlc*              m_pcCavlcCoder;                       ///< CAVLC encoder 
80  // coding tool
81  TComTrQuant             m_cTrQuant;                     ///< transform & quantization class
82  TComLoopFilter          m_cLoopFilter;                  ///< deblocking filter class
83  TEncSampleAdaptiveOffset m_cEncSAO;                     ///< sample adaptive offset class
84  TEncEntropy             m_cEntropyCoder;                ///< entropy encoder
85  TEncCavlc               m_cCavlcCoder;                  ///< CAVLC encoder
86  TEncSbac                m_cSbacCoder;                   ///< SBAC encoder
87  TEncBinCABAC            m_cBinCoderCABAC;               ///< bin coder CABAC
88  TEncSbac*               m_pcSbacCoders;                 ///< SBAC encoders (to encode substreams )
89  TEncBinCABAC*           m_pcBinCoderCABACs;             ///< bin coders CABAC (one per substream)
90 
91  // processing unit
92  TEncGOP                 m_cGOPEncoder;                  ///< GOP encoder
93  TEncSlice               m_cSliceEncoder;                ///< slice encoder
94  TEncCu                  m_cCuEncoder;                   ///< CU encoder
95  // SPS
96  TComSPS                 m_cSPS;                         ///< SPS
97  TComPPS                 m_cPPS;                         ///< PPS
98  // RD cost computation
99  TComBitCounter          m_cBitCounter;                  ///< bit counter for RD optimization
100  TComRdCost              m_cRdCost;                      ///< RD cost computation class
101  TEncSbac***             m_pppcRDSbacCoder;              ///< temporal storage for RD computation
102  TEncSbac                m_cRDGoOnSbacCoder;             ///< going on SBAC model for RD stage
103#if FAST_BIT_EST
104  TEncBinCABACCounter***  m_pppcBinCoderCABAC;            ///< temporal CABAC state storage for RD computation
105  TEncBinCABACCounter     m_cRDGoOnBinCoderCABAC;         ///< going on bin coder CABAC for RD stage
106#else
107  TEncBinCABAC***         m_pppcBinCoderCABAC;            ///< temporal CABAC state storage for RD computation
108  TEncBinCABAC            m_cRDGoOnBinCoderCABAC;         ///< going on bin coder CABAC for RD stage
109#endif
110  Int                     m_iNumSubstreams;                ///< # of top-level elements allocated.
111  TComBitCounter*         m_pcBitCounters;                 ///< bit counters for RD optimization per substream
112  TComRdCost*             m_pcRdCosts;                     ///< RD cost computation class per substream
113  TEncSbac****            m_ppppcRDSbacCoders;             ///< temporal storage for RD computation per substream
114  TEncSbac*               m_pcRDGoOnSbacCoders;            ///< going on SBAC model for RD stage per substream
115  TEncBinCABAC****        m_ppppcBinCodersCABAC;           ///< temporal CABAC state storage for RD computation per substream
116  TEncBinCABAC*           m_pcRDGoOnBinCodersCABAC;        ///< going on bin coder CABAC for RD stage per substream
117
118  // quality control
119  TEncPreanalyzer         m_cPreanalyzer;                 ///< image characteristics analyzer for TM5-step3-like adaptive QP
120
121  TComScalingList         m_scalingList;                 ///< quantization matrix information
122  TEncRateCtrl            m_cRateCtrl;                    ///< Rate control class
123 
124#if SVC_EXTENSION
125  static Int              m_iSPSIdCnt;                    ///< next Id number for SPS   
126  static Int              m_iPPSIdCnt;                    ///< next Id number for PPS   
127  TEncTop**               m_ppcTEncTop;
128  TEncTop*                getLayerEnc(UInt layer)   { return m_ppcTEncTop[layer]; }
129  TComPic*                m_cIlpPic[MAX_NUM_REF];                    ///<  Inter layer Prediction picture =  upsampled picture
130#if REF_IDX_MFM
131  Bool                    m_bMFMEnabledFlag;
132#endif
133  UInt                    m_numScaledRefLayerOffsets;
134#if O0098_SCALED_REF_LAYER_ID
135  UInt                    m_scaledRefLayerId[MAX_LAYERS];
136#endif
137  Window                  m_scaledRefLayerWindow[MAX_LAYERS];
138#if REF_REGION_OFFSET
139  UInt                    m_numRefLayerOffsets;
140  UInt                    m_refLayerId[MAX_LAYERS];
141  Window                  m_refLayerWindow[MAX_LAYERS];
142  Bool                    m_scaledRefLayerOffsetPresentFlag[MAX_LAYERS];
143  Bool                    m_refRegionOffsetPresentFlag[MAX_LAYERS];
144#endif
145#if R0209_GENERIC_PHASE
146  Int                     m_phaseHorLuma  [MAX_LAYERS];
147  Int                     m_phaseVerLuma  [MAX_LAYERS];
148  Int                     m_phaseHorChroma[MAX_LAYERS];
149  Int                     m_phaseVerChroma[MAX_LAYERS];
150  Int                     m_resamplePhaseSetPresentFlag[MAX_LAYERS];
151#endif
152#if P0312_VERT_PHASE_ADJ
153  Bool                    m_vertPhasePositionEnableFlag[MAX_LAYERS];
154#endif
155#if POC_RESET_FLAG || POC_RESET_IDC_ENCODER
156  Int                     m_pocAdjustmentValue;
157#endif
158#if NO_CLRAS_OUTPUT_FLAG
159  Bool                    m_noClrasOutputFlag;
160  Bool                    m_layerInitializedFlag;
161  Bool                    m_firstPicInLayerDecodedFlag;
162  Bool                    m_noOutputOfPriorPicsFlags;
163#endif
164#if O0194_WEIGHTED_PREDICTION_CGS
165  Bool                    m_interLayerWeightedPredFlag;
166#endif
167#if Q0078_ADD_LAYER_SETS
168  int                     m_numAddLayerSets;
169#endif
170#if P0297_VPS_POC_LSB_ALIGNED_FLAG
171  Bool                    m_pocDecrementedInDPBFlag;
172  Int                     m_currPocMsb;
173#endif
174#endif //SVC_EXTENSION
175protected:
176  Void  xGetNewPicBuffer  ( TComPic*& rpcPic );           ///< get picture buffer which will be processed
177  Void  xInitSPS          ();                             ///< initialize SPS from encoder options
178  Void  xInitPPS          ();                             ///< initialize PPS from encoder options
179 
180  Void  xInitPPSforTiles  ();
181  Void  xInitRPS          (Bool isFieldCoding);           ///< initialize PPS from encoder options
182#if SVC_EXTENSION
183  Void  xInitILRP();
184#endif
185public:
186  TEncTop();
187  virtual ~TEncTop();
188 
189  Void      create          ();
190  Void      destroy         ();
191  Void      init            (Bool isFieldCoding);
192  Void      deletePicBuffer ();
193
194  Void      createWPPCoders(Int iNumSubstreams);
195 
196  // -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
197  // member access functions
198  // -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
199 
200  TComList<TComPic*>*     getListPic            () { return  &m_cListPic;             }
201  TEncSearch*             getPredSearch         () { return  &m_cSearch;              }
202 
203  TComTrQuant*            getTrQuant            () { return  &m_cTrQuant;             }
204  TComLoopFilter*         getLoopFilter         () { return  &m_cLoopFilter;          }
205  TEncSampleAdaptiveOffset* getSAO              () { return  &m_cEncSAO;              }
206  TEncGOP*                getGOPEncoder         () { return  &m_cGOPEncoder;          }
207  TEncSlice*              getSliceEncoder       () { return  &m_cSliceEncoder;        }
208  TEncCu*                 getCuEncoder          () { return  &m_cCuEncoder;           }
209  TEncEntropy*            getEntropyCoder       () { return  &m_cEntropyCoder;        }
210  TEncCavlc*              getCavlcCoder         () { return  &m_cCavlcCoder;          }
211  TEncSbac*               getSbacCoder          () { return  &m_cSbacCoder;           }
212  TEncBinCABAC*           getBinCABAC           () { return  &m_cBinCoderCABAC;       }
213  TEncSbac*               getSbacCoders     () { return  m_pcSbacCoders;      }
214  TEncBinCABAC*           getBinCABACs          () { return  m_pcBinCoderCABACs;      }
215 
216  TComBitCounter*         getBitCounter         () { return  &m_cBitCounter;          }
217  TComRdCost*             getRdCost             () { return  &m_cRdCost;              }
218  TEncSbac***             getRDSbacCoder        () { return  m_pppcRDSbacCoder;       }
219  TEncSbac*               getRDGoOnSbacCoder    () { return  &m_cRDGoOnSbacCoder;     }
220  TComBitCounter*         getBitCounters        () { return  m_pcBitCounters;         }
221  TComRdCost*             getRdCosts            () { return  m_pcRdCosts;             }
222  TEncSbac****            getRDSbacCoders       () { return  m_ppppcRDSbacCoders;     }
223  TEncSbac*               getRDGoOnSbacCoders   () { return  m_pcRDGoOnSbacCoders;   }
224  TEncRateCtrl*           getRateCtrl           () { return &m_cRateCtrl;             }
225  TComSPS*                getSPS                () { return  &m_cSPS;                 }
226  TComPPS*                getPPS                () { return  &m_cPPS;                 }
227  Void selectReferencePictureSet(TComSlice* slice, Int POCCurr, Int GOPid );
228  Int getReferencePictureSetIdxForSOP(TComSlice* slice, Int POCCurr, Int GOPid );
229  TComScalingList*        getScalingList        () { return  &m_scalingList;         }
230  // -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
231  // encoder function
232  // -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
233
234  /// encode several number of pictures until end-of-sequence
235#if SVC_EXTENSION
236  Void      setLayerEnc(TEncTop** p)            { m_ppcTEncTop = p;                  }
237  TEncTop** getLayerEnc()                       { return m_ppcTEncTop;               }
238  Int       getPOCLast            ()            { return m_iPOCLast;                 }
239  Int       getNumPicRcvd         ()            { return m_iNumPicRcvd;              }
240  Void      setNumPicRcvd         ( Int num )   { m_iNumPicRcvd = num;               }
241  Void      setNumScaledRefLayerOffsets(Int x)  { m_numScaledRefLayerOffsets = x;    }
242  UInt      getNumScaledRefLayerOffsets()       { return m_numScaledRefLayerOffsets; }
243#if O0098_SCALED_REF_LAYER_ID
244  Void      setScaledRefLayerId(Int x, UInt id) { m_scaledRefLayerId[x] = id;   }
245  UInt      getScaledRefLayerId(Int x)          { return m_scaledRefLayerId[x]; }
246  Window&   getScaledRefLayerWindowForLayer(Int layerId);
247#endif
248  Window&   getScaledRefLayerWindow(Int x)                 { return m_scaledRefLayerWindow[x];        }
249#if REF_REGION_OFFSET
250  Void      setNumRefLayerOffsets(Int x) { m_numRefLayerOffsets = x; }
251  UInt      getNumRefLayerOffsets() { return m_numRefLayerOffsets; }
252  Void      setRefLayerId(Int x, UInt id) { m_refLayerId[x] = id;   }
253  UInt      getRefLayerId(Int x)          { return m_refLayerId[x]; }
254  Window&   getRefLayerWindowForLayer(Int layerId);
255  Window&   getRefLayerWindow(Int x)            { return m_refLayerWindow[x]; }
256  Bool      getScaledRefLayerOffsetPresentFlag(Int x) { return m_scaledRefLayerOffsetPresentFlag[x]; }
257  Void      setScaledRefLayerOffsetPresentFlag(Int x, Bool b) { m_scaledRefLayerOffsetPresentFlag[x] = b; }
258  Bool      getRefRegionOffsetPresentFlag(Int x) { return m_refRegionOffsetPresentFlag[x]; }
259  Void      setRefRegionOffsetPresentFlag(Int x, Bool b) { m_refRegionOffsetPresentFlag[x] = b; }
260#endif
261#if P0312_VERT_PHASE_ADJ
262  Void      setVertPhasePositionEnableFlag(Int x, Bool b)  { m_vertPhasePositionEnableFlag[x] = b;    }
263  UInt      getVertPhasePositionEnableFlag(Int x)          { return m_vertPhasePositionEnableFlag[x]; }
264#endif
265#if R0209_GENERIC_PHASE
266  Int getPhaseHorLuma(Int x) { return m_phaseHorLuma[x]; }
267  Int getPhaseVerLuma(Int x) { return m_phaseVerLuma[x]; }
268  Int getPhaseHorChroma(Int x) { return m_phaseHorChroma[x]; }
269  Int getPhaseVerChroma(Int x) { return m_phaseVerChroma[x]; }
270  Void setPhaseHorLuma(Int x, Int val) { m_phaseHorLuma[x] = val; }
271  Void setPhaseVerLuma(Int x, Int val) { m_phaseVerLuma[x] = val; }
272  Void setPhaseHorChroma(Int x, Int val) { m_phaseHorChroma[x] = val; }
273  Void setPhaseVerChroma(Int x, Int val) { m_phaseVerChroma[x] = val; }
274  Bool getResamplePhaseSetPresentFlag(Int x) { return m_resamplePhaseSetPresentFlag[x]; }
275  Void setResamplePhaseSetPresentFlag(Int x, Bool b) { m_resamplePhaseSetPresentFlag[x] = b; }
276#endif
277
278  TComPic** getIlpList() { return m_cIlpPic; }
279#if REF_IDX_MFM
280  Void      setMFMEnabledFlag       (Bool flag)   { m_bMFMEnabledFlag = flag; }
281  Bool      getMFMEnabledFlag()                   { return m_bMFMEnabledFlag; }   
282#endif
283#if O0194_WEIGHTED_PREDICTION_CGS
284  Void      setInterLayerWeightedPredFlag(Bool flag)   { m_interLayerWeightedPredFlag = flag; }
285  Bool      getInterLayerWeightedPredFlag()            { return m_interLayerWeightedPredFlag; }
286#endif
287  Void      encode( TComPicYuv* pcPicYuvOrg, TComList<TComPicYuv*>& rcListPicYuvRecOut, std::list<AccessUnit>& accessUnitsOut, Int iPicIdInGOP );
288  Void      encodePrep( TComPicYuv* pcPicYuvOrg );
289  Void      encode( TComPicYuv* pcPicYuvOrg, TComList<TComPicYuv*>& rcListPicYuvRecOut, std::list<AccessUnit>& accessUnitsOut, Int iPicIdInGOP, Bool isTff );
290  Void      encodePrep( TComPicYuv* pcPicYuvOrg, Bool isTff );
291#if VPS_EXTN_DIRECT_REF_LAYERS
292  TEncTop*  getRefLayerEnc(UInt refLayerIdc);
293#endif
294#if POC_RESET_FLAG || POC_RESET_IDC_ENCODER
295  Int       getPocAdjustmentValue()      { return m_pocAdjustmentValue;}
296  Void      setPocAdjustmentValue(Int x) { m_pocAdjustmentValue = x;   }
297#endif
298#if NO_CLRAS_OUTPUT_FLAG
299  Int  getNoClrasOutputFlag()                { return m_noClrasOutputFlag;}
300  Void setNoClrasOutputFlag(Bool x)          { m_noClrasOutputFlag = x;   }
301  Int  getLayerInitializedFlag()             { return m_layerInitializedFlag;}
302  Void setLayerInitializedFlag(Bool x)       { m_layerInitializedFlag = x;   }
303  Int  getFirstPicInLayerDecodedFlag()       { return m_firstPicInLayerDecodedFlag;}
304  Void setFirstPicInLayerDecodedFlag(Bool x) { m_firstPicInLayerDecodedFlag = x;   }
305  Int  getNoOutputOfPriorPicsFlags()         { return m_noOutputOfPriorPicsFlags;}
306  Void setNoOutputOfPriorPicsFlags(Bool x)   { m_noOutputOfPriorPicsFlags = x;   }
307#endif
308#if Q0078_ADD_LAYER_SETS
309  Void setNumAddLayerSets(Int x)             { m_numAddLayerSets = x; }
310  Int  getNumAddLayerSets()                  { return m_numAddLayerSets; }
311#endif
312#if P0297_VPS_POC_LSB_ALIGNED_FLAG
313  Void setPocDecrementedInDPBFlag(Bool x)    { m_pocDecrementedInDPBFlag = x; }
314  Bool getPocDecrementedInDPBFlag()          { return m_pocDecrementedInDPBFlag; }
315  Void setCurrPocMsb(Int poc)                { m_currPocMsb = poc; }
316  Int  getCurrPocMsb()                       { return m_currPocMsb; }
317#endif
318#else //SVC_EXTENSION
319  Void encode( Bool bEos, TComPicYuv* pcPicYuvOrg, TComList<TComPicYuv*>& rcListPicYuvRecOut,
320              std::list<AccessUnit>& accessUnitsOut, Int& iNumEncoded );
321
322  /// encode several number of pictures until end-of-sequence
323  Void encode( Bool bEos, TComPicYuv* pcPicYuvOrg, TComList<TComPicYuv*>& rcListPicYuvRecOut,
324              std::list<AccessUnit>& accessUnitsOut, Int& iNumEncoded, Bool isTff);
325
326  Void printSummary(Bool isField) { m_cGOPEncoder.printOutSummary (m_uiNumAllPicCoded, isField); }
327#endif //#if SVC_EXTENSION
328};
329
330//! \}
331
332#endif // __TENCTOP__
333
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.