source: SHVCSoftware/trunk/source/Lib/TLibEncoder/TEncSearch.h @ 540

Last change on this file since 540 was 540, checked in by seregin, 11 years ago

merge SHM-4.1-dev branch
  • Property svn:eol-style set to native
File size: 23.6 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) 2010-2013, 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 "TEncEntropy.h"
49#include "TEncSbac.h"
50#include "TEncCfg.h"
51
52//! \ingroup TLibEncoder
53//! \{
54
55class TEncCu;
56
57// ====================================================================================================================
58// Class definition
59// ====================================================================================================================
60
61/// encoder search class
62class TEncSearch : public TComPrediction
63{
64private:
65  TCoeff**        m_ppcQTTempCoeffY;
66  TCoeff**        m_ppcQTTempCoeffCb;
67  TCoeff**        m_ppcQTTempCoeffCr;
68  TCoeff*         m_pcQTTempCoeffY;
69  TCoeff*         m_pcQTTempCoeffCb;
70  TCoeff*         m_pcQTTempCoeffCr;
71#if ADAPTIVE_QP_SELECTION
72  Int**           m_ppcQTTempArlCoeffY;
73  Int**           m_ppcQTTempArlCoeffCb;
74  Int**           m_ppcQTTempArlCoeffCr;
75  Int*            m_pcQTTempArlCoeffY;
76  Int*            m_pcQTTempArlCoeffCb;
77  Int*            m_pcQTTempArlCoeffCr;
78#endif
79  UChar*          m_puhQTTempTrIdx;
80  UChar*          m_puhQTTempCbf[3];
81 
82  TComYuv*        m_pcQTTempTComYuv;
83  TComYuv         m_tmpYuvPred; // To be used in xGetInterPredictionError() to avoid constant memory allocation/deallocation
84  Pel*            m_pSharedPredTransformSkip[3];
85  TCoeff*         m_pcQTTempTUCoeffY;
86  TCoeff*         m_pcQTTempTUCoeffCb;
87  TCoeff*         m_pcQTTempTUCoeffCr;
88  UChar*          m_puhQTTempTransformSkipFlag[3];
89  TComYuv         m_pcQTTempTransformSkipTComYuv;
90#if ADAPTIVE_QP_SELECTION
91  Int*            m_ppcQTTempTUArlCoeffY;
92  Int*            m_ppcQTTempTUArlCoeffCb;
93  Int*            m_ppcQTTempTUArlCoeffCr;
94#endif
95protected:
96  // interface to option
97  TEncCfg*        m_pcEncCfg;
98 
99#if SVC_EXTENSION
100  TEncTop**       m_ppcTEncTop;
101#endif
102 
103  // interface to classes
104  TComTrQuant*    m_pcTrQuant;
105  TComRdCost*     m_pcRdCost;
106  TEncEntropy*    m_pcEntropyCoder;
107 
108  // ME parameters
109  Int             m_iSearchRange;
110  Int             m_bipredSearchRange; // Search range for bi-prediction
111  Int             m_iFastSearch;
112  Int             m_aaiAdaptSR[2][33];
113  TComMv          m_cSrchRngLT;
114  TComMv          m_cSrchRngRB;
115  TComMv          m_acMvPredictors[3];
116 
117  // RD computation
118  TEncSbac***     m_pppcRDSbacCoder;
119  TEncSbac*       m_pcRDGoOnSbacCoder;
120  Bool            m_bUseSBACRD;
121  DistParam       m_cDistParam;
122 
123  // Misc.
124  Pel*            m_pTempPel;
125  const UInt*     m_puiDFilter;
126  Int             m_iMaxDeltaQP;
127 
128  // AMVP cost computation
129  // UInt            m_auiMVPIdxCost[AMVP_MAX_NUM_CANDS+1][AMVP_MAX_NUM_CANDS];
130  UInt            m_auiMVPIdxCost[AMVP_MAX_NUM_CANDS+1][AMVP_MAX_NUM_CANDS+1]; //th array bounds
131
132#if N0383_IL_CONSTRAINED_TILE_SETS_SEI
133  Bool            m_disableILP;
134#endif
135
136public:
137  TEncSearch();
138  virtual ~TEncSearch();
139 
140  Void init(  TEncCfg*      pcEncCfg,
141            TComTrQuant*  pcTrQuant,
142            Int           iSearchRange,
143            Int           bipredSearchRange,
144            Int           iFastSearch,
145            Int           iMaxDeltaQP,
146            TEncEntropy*  pcEntropyCoder,
147            TComRdCost*   pcRdCost,
148            TEncSbac***   pppcRDSbacCoder,
149            TEncSbac*     pcRDGoOnSbacCoder );
150 
151protected:
152 
153  /// sub-function for motion vector refinement used in fractional-pel accuracy
154  UInt  xPatternRefinement( TComPattern* pcPatternKey,
155                           TComMv baseRefMv,
156                           Int iFrac, TComMv& rcMvFrac );
157 
158  typedef struct
159  {
160    Pel*  piRefY;
161    Int   iYStride;
162    Int   iBestX;
163    Int   iBestY;
164    UInt  uiBestRound;
165    UInt  uiBestDistance;
166    UInt  uiBestSad;
167    UChar ucPointNr;
168  } IntTZSearchStruct;
169 
170  // sub-functions for ME
171  __inline Void xTZSearchHelp         ( TComPattern* pcPatternKey, IntTZSearchStruct& rcStruct, const Int iSearchX, const Int iSearchY, const UChar ucPointNr, const UInt uiDistance );
172  __inline Void xTZ2PointSearch       ( TComPattern* pcPatternKey, IntTZSearchStruct& rcStrukt, TComMv* pcMvSrchRngLT, TComMv* pcMvSrchRngRB );
173  __inline Void xTZ8PointSquareSearch ( TComPattern* pcPatternKey, IntTZSearchStruct& rcStrukt, TComMv* pcMvSrchRngLT, TComMv* pcMvSrchRngRB, const Int iStartX, const Int iStartY, const Int iDist );
174  __inline Void xTZ8PointDiamondSearch( TComPattern* pcPatternKey, IntTZSearchStruct& rcStrukt, TComMv* pcMvSrchRngLT, TComMv* pcMvSrchRngRB, const Int iStartX, const Int iStartY, const Int iDist );
175 
176  Void xGetInterPredictionError( TComDataCU* pcCU, TComYuv* pcYuvOrg, Int iPartIdx, UInt& ruiSAD, Bool Hadamard );
177
178public:
179  Void  preestChromaPredMode    ( TComDataCU* pcCU, 
180                                  TComYuv*    pcOrgYuv, 
181                                  TComYuv*    pcPredYuv );
182  Void  estIntraPredQT          ( TComDataCU* pcCU, 
183                                  TComYuv*    pcOrgYuv, 
184                                  TComYuv*    pcPredYuv, 
185                                  TComYuv*    pcResiYuv, 
186                                  TComYuv*    pcRecoYuv,
187                                  UInt&       ruiDistC,
188                                  Bool        bLumaOnly );
189  Void  estIntraPredChromaQT    ( TComDataCU* pcCU, 
190                                  TComYuv*    pcOrgYuv, 
191                                  TComYuv*    pcPredYuv, 
192                                  TComYuv*    pcResiYuv, 
193                                  TComYuv*    pcRecoYuv,
194                                  UInt        uiPreCalcDistC );
195 
196 
197  /// encoder estimation - inter prediction (non-skip)
198  Void predInterSearch          ( TComDataCU* pcCU,
199                                  TComYuv*    pcOrgYuv,
200                                  TComYuv*&   rpcPredYuv,
201                                  TComYuv*&   rpcResiYuv,
202                                  TComYuv*&   rpcRecoYuv,
203                                  Bool        bUseRes = false
204#if AMP_MRG
205                                 ,Bool        bUseMRG = false
206#endif
207                                );
208 
209#if (ENCODER_FAST_MODE)
210  Bool predInterSearchILRUni    ( TComDataCU* pcCU, TComYuv*    pcOrgYuv, TComYuv*&   rpcPredYuv, TComYuv*&   rpcResiYuv, TComYuv*&   rpcRecoYuv, UInt        refLayerId );
211#endif
212 
213  /// encode residual and compute rd-cost for inter mode
214  Void encodeResAndCalcRdInterCU( TComDataCU* pcCU,
215                                  TComYuv*    pcYuvOrg,
216                                  TComYuv*    pcYuvPred,
217                                  TComYuv*&   rpcYuvResi,
218                                  TComYuv*&   rpcYuvResiBest,
219                                  TComYuv*&   rpcYuvRec,
220                                  Bool        bSkipRes );
221 
222  /// set ME search range
223  Void setAdaptiveSearchRange   ( Int iDir, Int iRefIdx, Int iSearchRange) { m_aaiAdaptSR[iDir][iRefIdx] = iSearchRange; }
224 
225  Void xEncPCM    (TComDataCU* pcCU, UInt uiAbsPartIdx, Pel* piOrg, Pel* piPCM, Pel* piPred, Pel* piResi, Pel* piReco, UInt uiStride, UInt uiWidth, UInt uiHeight, TextType eText);
226  Void IPCMSearch (TComDataCU* pcCU, TComYuv* pcOrgYuv, TComYuv*& rpcPredYuv, TComYuv*& rpcResiYuv, TComYuv*& rpcRecoYuv );
227
228#if N0383_IL_CONSTRAINED_TILE_SETS_SEI
229  Void setDisableILP(Bool a) {m_disableILP = a;}
230#endif
231
232protected:
233 
234  // -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
235  // Intra search
236  // -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
237 
238  Void  xEncSubdivCbfQT           ( TComDataCU*  pcCU,
239                                    UInt         uiTrDepth,
240                                    UInt         uiAbsPartIdx,
241                                    Bool         bLuma,
242                                    Bool         bChroma );
243
244  Void  xEncCoeffQT               ( TComDataCU*  pcCU,
245                                    UInt         uiTrDepth,
246                                    UInt         uiAbsPartIdx,
247                                    TextType     eTextType,
248                                    Bool         bRealCoeff );
249  Void  xEncIntraHeader           ( TComDataCU*  pcCU,
250                                    UInt         uiTrDepth,
251                                    UInt         uiAbsPartIdx,
252                                    Bool         bLuma,
253                                    Bool         bChroma );
254  UInt  xGetIntraBitsQT           ( TComDataCU*  pcCU,
255                                    UInt         uiTrDepth,
256                                    UInt         uiAbsPartIdx,
257                                    Bool         bLuma,
258                                    Bool         bChroma,
259                                    Bool         bRealCoeff );
260  UInt  xGetIntraBitsQTChroma    ( TComDataCU*   pcCU,
261                                   UInt          uiTrDepth,
262                                   UInt          uiAbsPartIdx,
263                                   UInt          uiChromaId,
264                                   Bool          bRealCoeff );
265 
266  Void  xIntraCodingLumaBlk       ( TComDataCU*  pcCU,
267                                    UInt         uiTrDepth,
268                                    UInt         uiAbsPartIdx,
269                                    TComYuv*     pcOrgYuv, 
270                                    TComYuv*     pcPredYuv, 
271                                    TComYuv*     pcResiYuv, 
272                                    UInt&        ruiDist,
273                                    Int         default0Save1Load2 = 0);
274  Void  xIntraCodingChromaBlk     ( TComDataCU*  pcCU,
275                                    UInt         uiTrDepth,
276                                    UInt         uiAbsPartIdx,
277                                    TComYuv*     pcOrgYuv, 
278                                    TComYuv*     pcPredYuv, 
279                                    TComYuv*     pcResiYuv, 
280                                    UInt&        ruiDist,
281                                    UInt         uiChromaId,
282                                    Int          default0Save1Load2 = 0 );
283
284  Void  xRecurIntraCodingQT       ( TComDataCU*  pcCU, 
285                                    UInt         uiTrDepth,
286                                    UInt         uiAbsPartIdx, 
287                                    Bool         bLumaOnly,
288                                    TComYuv*     pcOrgYuv, 
289                                    TComYuv*     pcPredYuv, 
290                                    TComYuv*     pcResiYuv, 
291                                    UInt&        ruiDistY,
292                                    UInt&        ruiDistC,
293#if HHI_RQT_INTRA_SPEEDUP
294                                   Bool         bCheckFirst,
295#endif
296                                   Double&      dRDCost );
297 
298  Void  xSetIntraResultQT         ( TComDataCU*  pcCU,
299                                    UInt         uiTrDepth,
300                                    UInt         uiAbsPartIdx,
301                                    Bool         bLumaOnly,
302                                    TComYuv*     pcRecoYuv );
303 
304  Void  xRecurIntraChromaCodingQT ( TComDataCU*  pcCU, 
305                                    UInt         uiTrDepth,
306                                    UInt         uiAbsPartIdx, 
307                                    TComYuv*     pcOrgYuv, 
308                                    TComYuv*     pcPredYuv, 
309                                    TComYuv*     pcResiYuv, 
310                                    UInt&        ruiDist );
311  Void  xSetIntraResultChromaQT   ( TComDataCU*  pcCU,
312                                    UInt         uiTrDepth,
313                                    UInt         uiAbsPartIdx,
314                                    TComYuv*     pcRecoYuv );
315 
316  Void  xStoreIntraResultQT       ( TComDataCU*  pcCU,
317                                    UInt         uiTrDepth,
318                                    UInt         uiAbsPartIdx,
319                                    Bool         bLumaOnly );
320  Void  xLoadIntraResultQT        ( TComDataCU*  pcCU,
321                                    UInt         uiTrDepth,
322                                    UInt         uiAbsPartIdx,
323                                    Bool         bLumaOnly );
324  Void xStoreIntraResultChromaQT  ( TComDataCU*  pcCU,
325                                    UInt         uiTrDepth,
326                                    UInt         uiAbsPartIdx,
327                                    UInt         stateU0V1Both2 );
328  Void xLoadIntraResultChromaQT   ( TComDataCU*  pcCU,
329                                    UInt         uiTrDepth,
330                                    UInt         uiAbsPartIdx,
331                                    UInt         stateU0V1Both2 );
332
333  // -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
334  // Inter search (AMP)
335  // -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
336 
337  Void xEstimateMvPredAMVP        ( TComDataCU* pcCU,
338                                    TComYuv*    pcOrgYuv,
339                                    UInt        uiPartIdx,
340                                    RefPicList  eRefPicList,
341                                    Int         iRefIdx,
342                                    TComMv&     rcMvPred,
343                                    Bool        bFilled = false
344                                  , UInt*       puiDistBiP = NULL
345                                  #if ZERO_MVD_EST
346                                  , UInt*       puiDist = NULL
347                                  #endif
348                                     );
349 
350  Void xCheckBestMVP              ( TComDataCU* pcCU,
351                                    RefPicList  eRefPicList,
352                                    TComMv      cMv,
353                                    TComMv&     rcMvPred,
354                                    Int&        riMVPIdx,
355                                    UInt&       ruiBits,
356                                    UInt&       ruiCost );
357 
358  UInt xGetTemplateCost           ( TComDataCU* pcCU,
359                                    UInt        uiPartIdx,
360                                    UInt        uiPartAddr,
361                                    TComYuv*    pcOrgYuv,
362                                    TComYuv*    pcTemplateCand,
363                                    TComMv      cMvCand,
364                                    Int         iMVPIdx,
365                                    Int         iMVPNum,
366                                    RefPicList  eRefPicList,
367                                    Int         iRefIdx,
368                                    Int         iSizeX,
369                                    Int         iSizeY
370                                  #if ZERO_MVD_EST
371                                  , UInt&       ruiDist
372                                  #endif
373                                   );
374 
375 
376  Void xCopyAMVPInfo              ( AMVPInfo*   pSrc, AMVPInfo* pDst );
377  UInt xGetMvpIdxBits             ( Int iIdx, Int iNum );
378  Void xGetBlkBits                ( PartSize  eCUMode, Bool bPSlice, Int iPartIdx,  UInt uiLastMode, UInt uiBlkBit[3]);
379 
380  Void xMergeEstimation           ( TComDataCU*     pcCU,
381                                    TComYuv*        pcYuvOrg,
382                                    Int             iPartIdx,
383                                    UInt&           uiInterDir,
384                                    TComMvField*    pacMvField,
385                                    UInt&           uiMergeIndex,
386                                    UInt&           ruiCost
387                                  , TComMvField* cMvFieldNeighbours, 
388                                    UChar* uhInterDirNeighbours,
389                                    Int& numValidMergeCand
390                                   );
391
392  Void xRestrictBipredMergeCand   ( TComDataCU*     pcCU,
393                                    UInt            puIdx,
394                                    TComMvField*    mvFieldNeighbours, 
395                                    UChar*          interDirNeighbours, 
396                                    Int             numValidMergeCand );
397
398  // -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
399  // motion estimation
400  // -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
401 
402  Void xMotionEstimation          ( TComDataCU*   pcCU,
403                                    TComYuv*      pcYuvOrg,
404                                    Int           iPartIdx,
405                                    RefPicList    eRefPicList,
406                                    TComMv*       pcMvPred,
407                                    Int           iRefIdxPred,
408                                    TComMv&       rcMv,
409                                    UInt&         ruiBits,
410                                    UInt&         ruiCost,
411                                    Bool          bBi = false  );
412 
413  Void xTZSearch                  ( TComDataCU*   pcCU,
414                                    TComPattern*  pcPatternKey,
415                                    Pel*          piRefY,
416                                    Int           iRefStride,
417                                    TComMv*       pcMvSrchRngLT,
418                                    TComMv*       pcMvSrchRngRB,
419                                    TComMv&       rcMv,
420                                    UInt&         ruiSAD );
421 
422  Void xSetSearchRange            ( TComDataCU*   pcCU,
423                                    TComMv&       cMvPred,
424                                    Int           iSrchRng,
425                                    TComMv&       rcMvSrchRngLT,
426                                    TComMv&       rcMvSrchRngRB );
427 
428  Void xPatternSearchFast         ( TComDataCU*   pcCU,
429                                    TComPattern*  pcPatternKey,
430                                    Pel*          piRefY,
431                                    Int           iRefStride,
432                                    TComMv*       pcMvSrchRngLT,
433                                    TComMv*       pcMvSrchRngRB,
434                                    TComMv&       rcMv,
435                                    UInt&         ruiSAD );
436 
437  Void xPatternSearch             ( TComPattern*  pcPatternKey,
438                                    Pel*          piRefY,
439                                    Int           iRefStride,
440                                    TComMv*       pcMvSrchRngLT,
441                                    TComMv*       pcMvSrchRngRB,
442                                    TComMv&       rcMv,
443                                    UInt&         ruiSAD );
444 
445  Void xPatternSearchFracDIF      ( TComDataCU*   pcCU,
446                                    TComPattern*  pcPatternKey,
447                                    Pel*          piRefY,
448                                    Int           iRefStride,
449                                    TComMv*       pcMvInt,
450                                    TComMv&       rcMvHalf,
451                                    TComMv&       rcMvQter,
452                                    UInt&         ruiCost
453                                   ,Bool biPred
454                                   );
455#if REF_IDX_ME_ZEROMV
456  Void xPatternSearchFracDIFMv0  ( TComDataCU*   pcCU,
457                                   TComPattern*  pcPatternKey,
458                                   Pel*          piRefY,
459                                   Int           iRefStride,
460                                   TComMv*       pcMvInt,
461                                   TComMv&       rcMvHalf,
462                                   TComMv&       rcMvQter,
463                                   UInt&         ruiCost,
464                                   Bool          biPred );
465#endif
466  Void xExtDIFUpSamplingH( TComPattern* pcPattern, Bool biPred  );
467  Void xExtDIFUpSamplingQ( TComPattern* pcPatternKey, TComMv halfPelRef, Bool biPred );
468 
469  // -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
470  // T & Q & Q-1 & T-1
471  // -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
472 
473  Void xEncodeResidualQT( TComDataCU* pcCU, UInt uiAbsPartIdx, const UInt uiDepth, Bool bSubdivAndCbf, TextType eType );
474  Void xEstimateResidualQT( TComDataCU* pcCU, UInt uiQuadrant, UInt uiAbsPartIdx, UInt absTUPartIdx,TComYuv* pcResi, const UInt uiDepth, Double &rdCost, UInt &ruiBits, UInt &ruiDist, UInt *puiZeroDist );
475  Void xSetResidualQTData( TComDataCU* pcCU, UInt uiQuadrant, UInt uiAbsPartIdx,UInt absTUPartIdx, TComYuv* pcResi, UInt uiDepth, Bool bSpatial );
476 
477  UInt  xModeBitsIntra ( TComDataCU* pcCU, UInt uiMode, UInt uiPU, UInt uiPartOffset, UInt uiDepth, UInt uiInitTrDepth );
478  UInt  xUpdateCandList( UInt uiMode, Double uiCost, UInt uiFastCandNum, UInt * CandModeList, Double * CandCostList );
479 
480  // -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
481  // compute symbol bits
482  // -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
483 
484  Void xAddSymbolBitsInter        ( TComDataCU*   pcCU,
485                                   UInt          uiQp,
486                                   UInt          uiTrMode,
487                                   UInt&         ruiBits,
488                                   TComYuv*&     rpcYuvRec,
489                                   TComYuv*      pcYuvPred,
490                                   TComYuv*&     rpcYuvResi );
491 
492  Void  setWpScalingDistParam( TComDataCU* pcCU, Int iRefIdx, RefPicList eRefPicListCur );
493  inline  Void  setDistParamComp( UInt uiComp )  { m_cDistParam.uiComp = uiComp; }
494 
495};// END CLASS DEFINITION TEncSearch
496
497//! \}
498
499#endif // __TENCSEARCH__
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.