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trunk/xvidcore/src/prediction/mbprediction.c revision 851, Sat Feb 15 15:22:19 2003 UTC branches/release-1_0-branch/xvidcore/src/prediction/mbprediction.c revision 1387, Mon Mar 22 23:56:55 2004 UTC
# Line 1  Line 1 
1   /******************************************************************************  /*****************************************************************************
2    *                                                                            *   *
3    *  This file is part of XviD, a free MPEG-4 video encoder/decoder            *   *  XVID MPEG-4 VIDEO CODEC
4    *                                                                            *   *  - Prediction module -
5    *  XviD is an implementation of a part of one or more MPEG-4 Video tools     *   *
6    *  as specified in ISO/IEC 14496-2 standard.  Those intending to use this    *   *  Copyright (C) 2001-2003 Michael Militzer <isibaar@xvid.org>
7    *  software module in hardware or software products are advised that its     *   *                2001-2003 Peter Ross <pross@xvid.org>
8    *  use may infringe existing patents or copyrights, and any such use         *   *
9    *  would be at such party's own risk.  The original developer of this        *   *  This program is free software ; you can redistribute it and/or modify
10    *  software module and his/her company, and subsequent editors and their     *   *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
11    *  companies, will have no liability for use of this software or             *   *  the Free Software Foundation ; either version 2 of the License, or
12    *  modifications or derivatives thereof.                                     *   *  (at your option) any later version.
13    *                                                                            *   *
14    *  XviD is free software; you can redistribute it and/or modify it           *   *  This program is distributed in the hope that it will be useful,
15    *  under the terms of the GNU General Public License as published by         *   *  but WITHOUT ANY WARRANTY ; without even the implied warranty of
16    *  the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or         *   *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
17    *  (at your option) any later version.                                       *   *  GNU General Public License for more details.
18    *                                                                            *   *
19    *  XviD is distributed in the hope that it will be useful, but               *   *  You should have received a copy of the GNU General Public License
20    *  WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of                *   *  along with this program ; if not, write to the Free Software
21    *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the             *   *  Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
22    *  GNU General Public License for more details.                              *   *
23    *                                                                            *   * $Id: mbprediction.c,v 1.14 2004-03-22 22:36:24 edgomez Exp $
24    *  You should have received a copy of the GNU General Public License         *   *
25    *  along with this program; if not, write to the Free Software               *   ****************************************************************************/
26    *  Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA  *  
27    *                                                                            *  #include <stdlib.h>
   ******************************************************************************/  
   
  /******************************************************************************  
   *                                                                            *  
   *  mbprediction.c                                                            *  
   *                                                                            *  
   *  Copyright (C) 2001 - Michael Militzer <isibaar@xvid.org>                  *  
   *  Copyright (C) 2001 - Peter Ross <pross@cs.rmit.edu.au>                    *  
   *                                                                            *  
   *  For more information visit the XviD homepage: http://www.xvid.org         *  
   *                                                                            *  
   ******************************************************************************/  
   
  /******************************************************************************  
   *                                                                            *  
   *  Revision history:                                                         *  
   *                                                                            *  
   *  29.06.2002 predict_acdc() bounding                                        *  
   *  12.12.2001 improved calc_acdc_prediction; removed need for memcpy         *  
   *  15.12.2001 moved pmv displacement to motion estimation                    *  
   *  30.11.2001 mmx cbp support                                                *  
   *  17.11.2001 initial version                                                *  
   *                                                                            *  
   ******************************************************************************/  
28    
29  #include "../global.h"  #include "../global.h"
30  #include "../encoder.h"  #include "../encoder.h"
# Line 104  Line 80 
80          const int16_t *pTop = default_acdc_values;          const int16_t *pTop = default_acdc_values;
81          const int16_t *pDiag = default_acdc_values;          const int16_t *pDiag = default_acdc_values;
82    
83          uint32_t index = x + y * mb_width;      // current macroblock          uint32_t index = x + y * mb_width;      /* current macroblock */
84          int *acpred_direction = &pMBs[index].acpred_directions[block];          int *acpred_direction = &pMBs[index].acpred_directions[block];
85          uint32_t i;          uint32_t i;
86    
87          left = top = diag = current = 0;          left = top = diag = current = 0;
88    
89          // grab left,top and diag macroblocks          /* grab left,top and diag macroblocks */
90    
91          // left macroblock          /* left macroblock */
92    
93          if (x && mbpos >= bound + 1  &&          if (x && mbpos >= bound + 1  &&
94                  (pMBs[index - 1].mode == MODE_INTRA ||                  (pMBs[index - 1].mode == MODE_INTRA ||
# Line 120  Line 96 
96    
97                  left = pMBs[index - 1].pred_values[0];                  left = pMBs[index - 1].pred_values[0];
98                  left_quant = pMBs[index - 1].quant;                  left_quant = pMBs[index - 1].quant;
                 //DEBUGI("LEFT", *(left+MBPRED_SIZE));  
99          }          }
100          // top macroblock          /* top macroblock */
101    
102          if (mbpos >= bound + (int)mb_width &&          if (mbpos >= bound + (int)mb_width &&
103                  (pMBs[index - mb_width].mode == MODE_INTRA ||                  (pMBs[index - mb_width].mode == MODE_INTRA ||
# Line 131  Line 106 
106                  top = pMBs[index - mb_width].pred_values[0];                  top = pMBs[index - mb_width].pred_values[0];
107                  top_quant = pMBs[index - mb_width].quant;                  top_quant = pMBs[index - mb_width].quant;
108          }          }
109          // diag macroblock          /* diag macroblock */
110    
111          if (x && mbpos >= bound + (int)mb_width + 1 &&          if (x && mbpos >= bound + (int)mb_width + 1 &&
112                  (pMBs[index - 1 - mb_width].mode == MODE_INTRA ||                  (pMBs[index - 1 - mb_width].mode == MODE_INTRA ||
# Line 142  Line 117 
117    
118          current = pMBs[index].pred_values[0];          current = pMBs[index].pred_values[0];
119    
120          // now grab pLeft, pTop, pDiag _blocks_          /* now grab pLeft, pTop, pDiag _blocks_ */
121    
122          switch (block) {          switch (block) {
123    
# Line 209  Line 184 
184                  break;                  break;
185          }          }
186    
187          //  determine ac prediction direction & ac/dc predictor          /*
188          //  place rescaled ac/dc predictions into predictors[] for later use           * determine ac prediction direction & ac/dc predictor place rescaled ac/dc
189             * predictions into predictors[] for later use
190             */
191    
192          if (ABS(pLeft[0] - pDiag[0]) < ABS(pDiag[0] - pTop[0])) {          if (abs(pLeft[0] - pDiag[0]) < abs(pDiag[0] - pTop[0])) {
193                  *acpred_direction = 1;  // vertical                  *acpred_direction = 1;  /* vertical */
194                  predictors[0] = DIV_DIV(pTop[0], iDcScaler);                  predictors[0] = DIV_DIV(pTop[0], iDcScaler);
195                  for (i = 1; i < 8; i++) {                  for (i = 1; i < 8; i++) {
196                          predictors[i] = rescale(top_quant, current_quant, pTop[i]);                          predictors[i] = rescale(top_quant, current_quant, pTop[i]);
197                  }                  }
198          } else {          } else {
199                  *acpred_direction = 2;  // horizontal                  *acpred_direction = 2;  /* horizontal */
200                  predictors[0] = DIV_DIV(pLeft[0], iDcScaler);                  predictors[0] = DIV_DIV(pLeft[0], iDcScaler);
201                  for (i = 1; i < 8; i++) {                  for (i = 1; i < 8; i++) {
202                          predictors[i] = rescale(left_quant, current_quant, pLeft[i + 7]);                          predictors[i] = rescale(left_quant, current_quant, pLeft[i + 7]);
# Line 244  Line 221 
221          int16_t *pCurrent = pMB->pred_values[block];          int16_t *pCurrent = pMB->pred_values[block];
222          uint32_t i;          uint32_t i;
223    
224          DPRINTF(DPRINTF_COEFF,"predictor[0] %i", predictors[0]);          DPRINTF(XVID_DEBUG_COEFF,"predictor[0] %i\n", predictors[0]);
225    
226          dct_codes[0] += predictors[0];  // dc prediction          dct_codes[0] += predictors[0];  /* dc prediction */
227          pCurrent[0] = dct_codes[0] * iDcScaler;          pCurrent[0] = dct_codes[0] * iDcScaler;
228    
229          if (acpred_direction == 1) {          if (acpred_direction == 1) {
230                  for (i = 1; i < 8; i++) {                  for (i = 1; i < 8; i++) {
231                          int level = dct_codes[i] + predictors[i];                          int level = dct_codes[i] + predictors[i];
232    
233                          DPRINTF(DPRINTF_COEFF,"predictor[%i] %i",i, predictors[i]);                          DPRINTF(XVID_DEBUG_COEFF,"predictor[%i] %i\n",i, predictors[i]);
234    
235                          dct_codes[i] = level;                          dct_codes[i] = level;
236                          pCurrent[i] = level;                          pCurrent[i] = level;
# Line 262  Line 239 
239          } else if (acpred_direction == 2) {          } else if (acpred_direction == 2) {
240                  for (i = 1; i < 8; i++) {                  for (i = 1; i < 8; i++) {
241                          int level = dct_codes[i * 8] + predictors[i];                          int level = dct_codes[i * 8] + predictors[i];
242                          DPRINTF(DPRINTF_COEFF,"predictor[%i] %i",i*8, predictors[i]);                          DPRINTF(XVID_DEBUG_COEFF,"predictor[%i] %i\n",i*8, predictors[i]);
243    
244                          dct_codes[i * 8] = level;                          dct_codes[i * 8] = level;
245                          pCurrent[i + 7] = level;                          pCurrent[i + 7] = level;
# Line 278  Line 255 
255    
256    
257    
258  // ******************************************************************  /*****************************************************************************
259  // ******************************************************************   ****************************************************************************/
260    
261  /* encoder: subtract predictors from qcoeff[] and calculate S1/S2  /* encoder: subtract predictors from qcoeff[] and calculate S1/S2
262    
# Line 318  Line 295 
295                          int16_t level;                          int16_t level;
296    
297                          level = qcoeff[i];                          level = qcoeff[i];
298                          S2 += ABS(level);                          S2 += abs(level);
299                          level -= predictors[i];                          level -= predictors[i];
300                          S1 += ABS(level);                          S1 += abs(level);
301                          predictors[i] = level;                          predictors[i] = level;
302                  }                  }
303          } else                                          // acpred_direction == 2          } else                                          /* acpred_direction == 2 */
304          {          {
305                  for (i = 1; i < 8; i++) {                  for (i = 1; i < 8; i++) {
306                          int16_t level;                          int16_t level;
307    
308                          level = qcoeff[i * 8];                          level = qcoeff[i * 8];
309                          S2 += ABS(level);                          S2 += abs(level);
310                          level -= predictors[i];                          level -= predictors[i];
311                          S1 += ABS(level);                          S1 += abs(level);
312                          predictors[i] = level;                          predictors[i] = level;
313                  }                  }
314    
# Line 370  Line 347 
347          qcoeff[0] = qcoeff[0] - predictors[0];          qcoeff[0] = qcoeff[0] - predictors[0];
348    
349          /* calc cost before ac prediction */          /* calc cost before ac prediction */
 #ifdef BIGLUT  
         Z2 = CodeCoeff_CalcBits(qcoeff, intra_table, scan_tables[0], 1);  
 #else  
350          Z2 = CodeCoeffIntra_CalcBits(qcoeff, scan_tables[0]);          Z2 = CodeCoeffIntra_CalcBits(qcoeff, scan_tables[0]);
 #endif  
351    
352          /* apply ac prediction & calc cost*/          /* apply ac prediction & calc cost*/
353          if (direction == 1) {          if (direction == 1) {
# Line 383  Line 356 
356                          qcoeff[i] -= predictors[i];                          qcoeff[i] -= predictors[i];
357                          predictors[i] = qcoeff[i];                          predictors[i] = qcoeff[i];
358                  }                  }
359          }else{                                          // acpred_direction == 2          }else{                                          /* acpred_direction == 2 */
360                  for (i = 1; i < 8; i++) {                  for (i = 1; i < 8; i++) {
361                          tmp[i] = qcoeff[i*8];                          tmp[i] = qcoeff[i*8];
362                          qcoeff[i*8] -= predictors[i];                          qcoeff[i*8] -= predictors[i];
# Line 391  Line 364 
364                  }                  }
365          }          }
366    
 #ifdef BIGLUT  
         Z1 = CodeCoeff_CalcBits(qcoeff, intra_table, scan_tables[direction], 1);  
 #else  
367          Z1 = CodeCoeffIntra_CalcBits(qcoeff, scan_tables[direction]);          Z1 = CodeCoeffIntra_CalcBits(qcoeff, scan_tables[direction]);
 #endif  
368    
369          /* undo prediction */          /* undo prediction */
370          if (direction == 1) {          if (direction == 1) {
371                  for (i = 1; i < 8; i++)                  for (i = 1; i < 8; i++)
372                          qcoeff[i] = tmp[i];                          qcoeff[i] = tmp[i];
373          }else{                                          // acpred_direction == 2          }else{                                          /* acpred_direction == 2 */
374                  for (i = 1; i < 8; i++)                  for (i = 1; i < 8; i++)
375                          qcoeff[i*8] = tmp[i];                          qcoeff[i*8] = tmp[i];
376          }          }
# Line 438  Line 407 
407  {  {
408    
409          int32_t j;          int32_t j;
410          int32_t iDcScaler, iQuant = frame->quant;          int32_t iDcScaler, iQuant;
411          int S = 0;          int S = 0;
412          int16_t predictors[6][8];          int16_t predictors[6][8];
413    
414          MACROBLOCK *pMB = &frame->mbs[x + y * mb_width];          MACROBLOCK *pMB = &frame->mbs[x + y * mb_width];
415        iQuant = pMB->quant;
416    
417          if ((pMB->mode == MODE_INTRA) || (pMB->mode == MODE_INTRA_Q)) {          if ((pMB->mode == MODE_INTRA) || (pMB->mode == MODE_INTRA_Q)) {
418    
# Line 452  Line 422 
422                          predict_acdc(frame->mbs, x, y, mb_width, j, &qcoeff[j * 64],                          predict_acdc(frame->mbs, x, y, mb_width, j, &qcoeff[j * 64],
423                                                   iQuant, iDcScaler, predictors[j], 0);                                                   iQuant, iDcScaler, predictors[j], 0);
424    
425                          if ((frame->global_flags & XVID_HQACPRED))                          if ((frame->vop_flags & XVID_VOP_HQACPRED))
426                                  S += calc_acdc_bits(pMB, j, &qcoeff[j * 64], iDcScaler, predictors[j]);                                  S += calc_acdc_bits(pMB, j, &qcoeff[j * 64], iDcScaler, predictors[j]);
427                          else                          else
428                                  S += calc_acdc_coeff(pMB, j, &qcoeff[j * 64], iDcScaler, predictors[j]);                                  S += calc_acdc_coeff(pMB, j, &qcoeff[j * 64], iDcScaler, predictors[j]);
429    
430                  }                  }
431    
432                  if (S<=0) {                             // dont predict                  if (S<=0) {                             /* dont predict */
433                          for (j = 0; j < 6; j++)                          for (j = 0; j < 6; j++)
434                                  pMB->acpred_directions[j] = 0;                                  pMB->acpred_directions[j] = 0;
435                  }else{                  }else{
# Line 469  Line 439 
439    
440                  pMB->cbp = calc_cbp(qcoeff);                  pMB->cbp = calc_cbp(qcoeff);
441          }          }
442    }
443    
444    static const VECTOR zeroMV = { 0, 0 };
445    
446    VECTOR
447    get_pmv2(const MACROBLOCK * const mbs,
448                    const int mb_width,
449                    const int bound,
450                    const int x,
451                    const int y,
452                    const int block)
453    {
454            int lx, ly, lz;         /* left */
455            int tx, ty, tz;         /* top */
456            int rx, ry, rz;         /* top-right */
457            int lpos, tpos, rpos;
458            int num_cand = 0, last_cand = 1;
459    
460            VECTOR pmv[4];  /* left neighbour, top neighbour, top-right neighbour */
461    
462            switch (block) {
463            case 0:
464                    lx = x - 1;     ly = y;         lz = 1;
465                    tx = x;         ty = y - 1;     tz = 2;
466                    rx = x + 1;     ry = y - 1;     rz = 2;
467                    break;
468            case 1:
469                    lx = x;         ly = y;         lz = 0;
470                    tx = x;         ty = y - 1;     tz = 3;
471                    rx = x + 1;     ry = y - 1;     rz = 2;
472                    break;
473            case 2:
474                    lx = x - 1;     ly = y;         lz = 3;
475                    tx = x;         ty = y;         tz = 0;
476                    rx = x;         ry = y;         rz = 1;
477                    break;
478            default:
479                    lx = x;         ly = y;         lz = 2;
480                    tx = x;         ty = y;         tz = 0;
481                    rx = x;         ry = y;         rz = 1;
482            }
483    
484            lpos = lx + ly * mb_width;
485            rpos = rx + ry * mb_width;
486            tpos = tx + ty * mb_width;
487    
488            if (lpos >= bound && lx >= 0) {
489                    num_cand++;
490                    pmv[1] = mbs[lpos].mvs[lz];
491            } else pmv[1] = zeroMV;
492    
493            if (tpos >= bound) {
494                    num_cand++;
495                    last_cand = 2;
496                    pmv[2] = mbs[tpos].mvs[tz];
497            } else pmv[2] = zeroMV;
498    
499            if (rpos >= bound && rx < mb_width) {
500                    num_cand++;
501                    last_cand = 3;
502                    pmv[3] = mbs[rpos].mvs[rz];
503            } else pmv[3] = zeroMV;
504    
505            /* If there're more than one candidate, we return the median vector */
506    
507            if (num_cand > 1) {
508                    /* set median */
509                    pmv[0].x =
510                            MIN(MAX(pmv[1].x, pmv[2].x),
511                                    MIN(MAX(pmv[2].x, pmv[3].x), MAX(pmv[1].x, pmv[3].x)));
512                    pmv[0].y =
513                            MIN(MAX(pmv[1].y, pmv[2].y),
514                                    MIN(MAX(pmv[2].y, pmv[3].y), MAX(pmv[1].y, pmv[3].y)));
515                    return pmv[0];
516            }
517    
518            return pmv[last_cand];  /* no point calculating median mv */
519    }
520    
521    VECTOR
522    get_qpmv2(const MACROBLOCK * const mbs,
523                    const int mb_width,
524                    const int bound,
525                    const int x,
526                    const int y,
527                    const int block)
528    {
529            int lx, ly, lz;         /* left */
530            int tx, ty, tz;         /* top */
531            int rx, ry, rz;         /* top-right */
532            int lpos, tpos, rpos;
533            int num_cand = 0, last_cand = 1;
534    
535            VECTOR pmv[4];  /* left neighbour, top neighbour, top-right neighbour */
536    
537            switch (block) {
538            case 0:
539                    lx = x - 1;     ly = y;         lz = 1;
540                    tx = x;         ty = y - 1;     tz = 2;
541                    rx = x + 1;     ry = y - 1;     rz = 2;
542                    break;
543            case 1:
544                    lx = x;         ly = y;         lz = 0;
545                    tx = x;         ty = y - 1;     tz = 3;
546                    rx = x + 1;     ry = y - 1;     rz = 2;
547                    break;
548            case 2:
549                    lx = x - 1;     ly = y;         lz = 3;
550                    tx = x;         ty = y;         tz = 0;
551                    rx = x;         ry = y;         rz = 1;
552                    break;
553            default:
554                    lx = x;         ly = y;         lz = 2;
555                    tx = x;         ty = y;         tz = 0;
556                    rx = x;         ry = y;         rz = 1;
557            }
558    
559            lpos = lx + ly * mb_width;
560            rpos = rx + ry * mb_width;
561            tpos = tx + ty * mb_width;
562    
563            if (lpos >= bound && lx >= 0) {
564                    num_cand++;
565                    pmv[1] = mbs[lpos].qmvs[lz];
566            } else pmv[1] = zeroMV;
567    
568            if (tpos >= bound) {
569                    num_cand++;
570                    last_cand = 2;
571                    pmv[2] = mbs[tpos].qmvs[tz];
572            } else pmv[2] = zeroMV;
573    
574            if (rpos >= bound && rx < mb_width) {
575                    num_cand++;
576                    last_cand = 3;
577                    pmv[3] = mbs[rpos].qmvs[rz];
578            } else pmv[3] = zeroMV;
579    
580            /* If there're more than one candidate, we return the median vector */
581    
582            if (num_cand > 1) {
583                    /* set median */
584                    pmv[0].x =
585                            MIN(MAX(pmv[1].x, pmv[2].x),
586                                    MIN(MAX(pmv[2].x, pmv[3].x), MAX(pmv[1].x, pmv[3].x)));
587                    pmv[0].y =
588                            MIN(MAX(pmv[1].y, pmv[2].y),
589                                    MIN(MAX(pmv[2].y, pmv[3].y), MAX(pmv[1].y, pmv[3].y)));
590                    return pmv[0];
591            }
592    
593            return pmv[last_cand];  /* no point calculating median mv */
594  }  }
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