src/third_party/libvpx/source/libvpx/vp9/common/vp9_onyxc_int.h

   1 /*
   2  *  Copyright (c) 2010 The WebM project authors. All Rights Reserved.
   3  *
   4  *  Use of this source code is governed by a BSD-style license
   5  *  that can be found in the LICENSE file in the root of the source
   6  *  tree. An additional intellectual property rights grant can be found
   7  *  in the file PATENTS.  All contributing project authors may
   8  *  be found in the AUTHORS file in the root of the source tree.
   9  */
  10
  11 #ifndef VP9_COMMON_VP9_ONYXC_INT_H_
  12 #define VP9_COMMON_VP9_ONYXC_INT_H_
  13
  14 #include "./vpx_config.h"
  15 #include "vpx/internal/vpx_codec_internal.h"
  16 #include "./vp9_rtcd.h"
  17 #include "vp9/common/vp9_loopfilter.h"
  18 #include "vp9/common/vp9_entropymv.h"
  19 #include "vp9/common/vp9_entropy.h"
  20 #include "vp9/common/vp9_entropymode.h"
  21 #include "vp9/common/vp9_quant_common.h"
  22 #include "vp9/common/vp9_tile_common.h"
  23
  24 #if CONFIG_VP9_POSTPROC
  25 #include "vp9/common/vp9_postproc.h"
  26 #endif
  27
  28 #define REFS_PER_FRAME 3
  29
  30 #define REF_FRAMES_LOG2 3
  31 #define REF_FRAMES (1 << REF_FRAMES_LOG2)
  32
  33 // 1 scratch frame for the new frame, 3 for scaled references on the encoder
  34 // TODO(jkoleszar): These 3 extra references could probably come from the
  35 // normal reference pool.
  36 #define FRAME_BUFFERS (REF_FRAMES + 4)
  37
  38 #define FRAME_CONTEXTS_LOG2 2
  39 #define FRAME_CONTEXTS (1 << FRAME_CONTEXTS_LOG2)
  40
  41 extern const struct {
  42   PARTITION_CONTEXT above;
  43   PARTITION_CONTEXT left;
  44 } partition_context_lookup[BLOCK_SIZES];
  45
  46 typedef struct frame_contexts {
  47   vp9_prob y_mode_prob[BLOCK_SIZE_GROUPS][INTRA_MODES - 1];
  48   vp9_prob uv_mode_prob[INTRA_MODES][INTRA_MODES - 1];
  49   vp9_prob partition_prob[PARTITION_CONTEXTS][PARTITION_TYPES - 1];
  50   vp9_coeff_probs_model coef_probs[TX_SIZES][PLANE_TYPES];
  51   vp9_prob switchable_interp_prob[SWITCHABLE_FILTER_CONTEXTS]
  52                                  [SWITCHABLE_FILTERS - 1];
  53   vp9_prob inter_mode_probs[INTER_MODE_CONTEXTS][INTER_MODES - 1];
  54   vp9_prob intra_inter_prob[INTRA_INTER_CONTEXTS];
  55   vp9_prob comp_inter_prob[COMP_INTER_CONTEXTS];
  56   vp9_prob single_ref_prob[REF_CONTEXTS][2];
  57   vp9_prob comp_ref_prob[REF_CONTEXTS];
  58   struct tx_probs tx_probs;
  59   vp9_prob mbskip_probs[MBSKIP_CONTEXTS];
  60   nmv_context nmvc;
  61 } FRAME_CONTEXT;
  62
  63 typedef struct {
  64   unsigned int y_mode[BLOCK_SIZE_GROUPS][INTRA_MODES];
  65   unsigned int uv_mode[INTRA_MODES][INTRA_MODES];
  66   unsigned int partition[PARTITION_CONTEXTS][PARTITION_TYPES];
  67   vp9_coeff_count_model coef[TX_SIZES][PLANE_TYPES];
  68   unsigned int eob_branch[TX_SIZES][PLANE_TYPES][REF_TYPES]
  69                          [COEF_BANDS][COEFF_CONTEXTS];
  70   unsigned int switchable_interp[SWITCHABLE_FILTER_CONTEXTS]
  71                                 [SWITCHABLE_FILTERS];
  72   unsigned int inter_mode[INTER_MODE_CONTEXTS][INTER_MODES];
  73   unsigned int intra_inter[INTRA_INTER_CONTEXTS][2];
  74   unsigned int comp_inter[COMP_INTER_CONTEXTS][2];
  75   unsigned int single_ref[REF_CONTEXTS][2][2];
  76   unsigned int comp_ref[REF_CONTEXTS][2];
  77   struct tx_counts tx;
  78   unsigned int mbskip[MBSKIP_CONTEXTS][2];
  79   nmv_context_counts mv;
  80 } FRAME_COUNTS;
  81
  82
  83 typedef enum {
  84   SINGLE_REFERENCE      = 0,
  85   COMPOUND_REFERENCE    = 1,
  86   REFERENCE_MODE_SELECT = 2,
  87   REFERENCE_MODES       = 3,
  88 } REFERENCE_MODE;
  89
  90 typedef struct VP9Common {
  91   struct vpx_internal_error_info  error;
  92
  93   DECLARE_ALIGNED(16, int16_t, y_dequant[QINDEX_RANGE][8]);
  94   DECLARE_ALIGNED(16, int16_t, uv_dequant[QINDEX_RANGE][8]);
  95 #if CONFIG_ALPHA
  96   DECLARE_ALIGNED(16, int16_t, a_dequant[QINDEX_RANGE][8]);
  97 #endif
  98
  99   COLOR_SPACE color_space;
 100
 101   int width;
 102   int height;
 103   int display_width;
 104   int display_height;
 105   int last_width;
 106   int last_height;
 107
 108   // TODO(jkoleszar): this implies chroma ss right now, but could vary per
 109   // plane. Revisit as part of the future change to YV12_BUFFER_CONFIG to
 110   // support additional planes.
 111   int subsampling_x;
 112   int subsampling_y;
 113
 114   YV12_BUFFER_CONFIG *frame_to_show;
 115
 116   YV12_BUFFER_CONFIG *yv12_fb;
 117   int *fb_idx_ref_cnt; /* reference counts */
 118   int ref_frame_map[REF_FRAMES]; /* maps fb_idx to reference slot */
 119
 120   // TODO(jkoleszar): could expand active_ref_idx to 4, with 0 as intra, and
 121   // roll new_fb_idx into it.
 122
 123   // Each frame can reference REFS_PER_FRAME buffers
 124   int active_ref_idx[REFS_PER_FRAME];
 125   struct scale_factors active_ref_scale[REFS_PER_FRAME];
 126   int new_fb_idx;
 127
 128   YV12_BUFFER_CONFIG post_proc_buffer;
 129
 130   FRAME_TYPE last_frame_type;  /* last frame's frame type for motion search.*/
 131   FRAME_TYPE frame_type;
 132
 133   int show_frame;
 134   int last_show_frame;
 135
 136   // Flag signaling that the frame is encoded using only INTRA modes.
 137   int intra_only;
 138
 139   int allow_high_precision_mv;
 140
 141   // Flag signaling that the frame context should be reset to default values.
 142   // 0 or 1 implies don't reset, 2 reset just the context specified in the
 143   // frame header, 3 reset all contexts.
 144   int reset_frame_context;
 145
 146   int frame_flags;
 147   // MBs, mb_rows/cols is in 16-pixel units; mi_rows/cols is in
 148   // MODE_INFO (8-pixel) units.
 149   int MBs;
 150   int mb_rows, mi_rows;
 151   int mb_cols, mi_cols;
 152   int mode_info_stride;
 153
 154   /* profile settings */
 155   TX_MODE tx_mode;
 156
 157   int base_qindex;
 158   int y_dc_delta_q;
 159   int uv_dc_delta_q;
 160   int uv_ac_delta_q;
 161 #if CONFIG_ALPHA
 162   int a_dc_delta_q;
 163   int a_ac_delta_q;
 164 #endif
 165
 166   /* We allocate a MODE_INFO struct for each macroblock, together with
 167      an extra row on top and column on the left to simplify prediction. */
 168
 169   MODE_INFO *mip; /* Base of allocated array */
 170   MODE_INFO *mi;  /* Corresponds to upper left visible macroblock */
 171   MODE_INFO *prev_mip; /* MODE_INFO array 'mip' from last decoded frame */
 172   MODE_INFO *prev_mi;  /* 'mi' from last frame (points into prev_mip) */
 173
 174   MODE_INFO **mi_grid_base;
 175   MODE_INFO **mi_grid_visible;
 176   MODE_INFO **prev_mi_grid_base;
 177   MODE_INFO **prev_mi_grid_visible;
 178
 179   // Persistent mb segment id map used in prediction.
 180   unsigned char *last_frame_seg_map;
 181
 182   INTERPOLATION_TYPE mcomp_filter_type;
 183
 184   loop_filter_info_n lf_info;
 185
 186   int refresh_frame_context;    /* Two state 0 = NO, 1 = YES */
 187
 188   int ref_frame_sign_bias[MAX_REF_FRAMES];    /* Two state 0, 1 */
 189
 190   struct loopfilter lf;
 191   struct segmentation seg;
 192
 193   // Context probabilities for reference frame prediction
 194   int allow_comp_inter_inter;
 195   MV_REFERENCE_FRAME comp_fixed_ref;
 196   MV_REFERENCE_FRAME comp_var_ref[2];
 197   REFERENCE_MODE reference_mode;
 198
 199   FRAME_CONTEXT fc;  /* this frame entropy */
 200   FRAME_CONTEXT frame_contexts[FRAME_CONTEXTS];
 201   unsigned int  frame_context_idx; /* Context to use/update */
 202   FRAME_COUNTS counts;
 203
 204   unsigned int current_video_frame;
 205   int version;
 206
 207 #if CONFIG_VP9_POSTPROC
 208   struct postproc_state  postproc_state;
 209 #endif
 210
 211   int error_resilient_mode;
 212   int frame_parallel_decoding_mode;
 213
 214   int log2_tile_cols, log2_tile_rows;
 215
 216   vpx_codec_frame_buffer_t *fb_list;  // External frame buffers
 217   int fb_count;  // Total number of frame buffers
 218   vpx_realloc_frame_buffer_cb_fn_t realloc_fb_cb;
 219   void *user_priv;  // Private data associated with the external frame buffers.
 220
 221   int fb_lru;  // Flag telling if lru is on/off
 222   uint32_t *fb_idx_ref_lru;  // Frame buffer lru cache
 223   uint32_t fb_idx_ref_lru_count;
 224 } VP9_COMMON;
 225
 226 // ref == 0 => LAST_FRAME
 227 // ref == 1 => GOLDEN_FRAME
 228 // ref == 2 => ALTREF_FRAME
 229 static YV12_BUFFER_CONFIG *get_frame_ref_buffer(VP9_COMMON *cm, int ref) {
 230   return &cm->yv12_fb[cm->active_ref_idx[ref]];
 231 }
 232
 233 static YV12_BUFFER_CONFIG *get_frame_new_buffer(VP9_COMMON *cm) {
 234   return &cm->yv12_fb[cm->new_fb_idx];
 235 }
 236
 237 static int get_free_fb(VP9_COMMON *cm) {
 238   int i;
 239   uint32_t lru_count = cm->fb_idx_ref_lru_count + 1;
 240   int free_buffer_idx = cm->fb_count;
 241   for (i = 0; i < cm->fb_count; i++) {
 242     if (!cm->fb_lru) {
 243       if (cm->fb_idx_ref_cnt[i] == 0) {
 244         free_buffer_idx = i;
 245         break;
 246       }
 247     } else {
 248       if (cm->fb_idx_ref_cnt[i] == 0 && cm->fb_idx_ref_lru[i] < lru_count) {
 249         free_buffer_idx = i;
 250         lru_count = cm->fb_idx_ref_lru[i];
 251       }
 252     }
 253   }
 254
 255   assert(free_buffer_idx < cm->fb_count);
 256   cm->fb_idx_ref_cnt[free_buffer_idx] = 1;
 257   if (cm->fb_lru)
 258     cm->fb_idx_ref_lru[free_buffer_idx] = ++cm->fb_idx_ref_lru_count;
 259   return free_buffer_idx;
 260 }
 261
 262 static void ref_cnt_fb(int *buf, int *idx, int new_idx) {
 263   const int ref_index = *idx;
 264
 265   if (ref_index >= 0 && buf[ref_index] > 0)
 266     buf[ref_index]--;
 267
 268   *idx = new_idx;
 269
 270   buf[new_idx]++;
 271 }
 272
 273 static int mi_cols_aligned_to_sb(int n_mis) {
 274   return ALIGN_POWER_OF_TWO(n_mis, MI_BLOCK_SIZE_LOG2);
 275 }
 276
 277 static INLINE const vp9_prob* get_partition_probs(VP9_COMMON *cm, int ctx) {
 278   return cm->frame_type == KEY_FRAME ? vp9_kf_partition_probs[ctx]
 279                                      : cm->fc.partition_prob[ctx];
 280 }
 281
 282 static INLINE void set_skip_context(
 283     MACROBLOCKD *xd,
 284     ENTROPY_CONTEXT *above_context[MAX_MB_PLANE],
 285     ENTROPY_CONTEXT left_context[MAX_MB_PLANE][16],
 286     int mi_row, int mi_col) {
 287   const int above_idx = mi_col * 2;
 288   const int left_idx = (mi_row * 2) & 15;
 289   int i;
 290   for (i = 0; i < MAX_MB_PLANE; i++) {
 291     struct macroblockd_plane *const pd = &xd->plane[i];
 292     pd->above_context = above_context[i] + (above_idx >> pd->subsampling_x);
 293     pd->left_context = left_context[i] + (left_idx >> pd->subsampling_y);
 294   }
 295 }
 296
 297 static void set_mi_row_col(MACROBLOCKD *xd, const TileInfo *const tile,
 298                            int mi_row, int bh,
 299                            int mi_col, int bw,
 300                            int mi_rows, int mi_cols) {
 301   xd->mb_to_top_edge    = -((mi_row * MI_SIZE) * 8);
 302   xd->mb_to_bottom_edge = ((mi_rows - bh - mi_row) * MI_SIZE) * 8;
 303   xd->mb_to_left_edge   = -((mi_col * MI_SIZE) * 8);
 304   xd->mb_to_right_edge  = ((mi_cols - bw - mi_col) * MI_SIZE) * 8;
 305
 306   // Are edges available for intra prediction?
 307   xd->up_available    = (mi_row != 0);
 308   xd->left_available  = (mi_col > tile->mi_col_start);
 309 }
 310
 311 static void set_prev_mi(VP9_COMMON *cm) {
 312   const int use_prev_in_find_mv_refs = cm->width == cm->last_width &&
 313                                        cm->height == cm->last_height &&
 314                                        !cm->error_resilient_mode &&
 315                                        !cm->intra_only &&
 316                                        cm->last_show_frame;
 317   // Special case: set prev_mi to NULL when the previous mode info
 318   // context cannot be used.
 319   cm->prev_mi = use_prev_in_find_mv_refs ?
 320                   cm->prev_mip + cm->mode_info_stride + 1 : NULL;
 321 }
 322
 323 static INLINE int frame_is_intra_only(const VP9_COMMON *const cm) {
 324   return cm->frame_type == KEY_FRAME || cm->intra_only;
 325 }
 326
 327 static INLINE void update_partition_context(
 328     PARTITION_CONTEXT *above_seg_context,
 329     PARTITION_CONTEXT left_seg_context[8],
 330     int mi_row, int mi_col, BLOCK_SIZE subsize, BLOCK_SIZE bsize) {
 331   PARTITION_CONTEXT *const above_ctx = above_seg_context + mi_col;
 332   PARTITION_CONTEXT *const left_ctx = left_seg_context + (mi_row & MI_MASK);
 333
 334   // num_4x4_blocks_wide_lookup[bsize] / 2
 335   const int bs = num_8x8_blocks_wide_lookup[bsize];
 336
 337   // update the partition context at the end notes. set partition bits
 338   // of block sizes larger than the current one to be one, and partition
 339   // bits of smaller block sizes to be zero.
 340   vpx_memset(above_ctx, partition_context_lookup[subsize].above, bs);
 341   vpx_memset(left_ctx, partition_context_lookup[subsize].left, bs);
 342 }
 343
 344 static INLINE int partition_plane_context(
 345     const PARTITION_CONTEXT *above_seg_context,
 346     const PARTITION_CONTEXT left_seg_context[8],
 347     int mi_row, int mi_col, BLOCK_SIZE bsize) {
 348   const PARTITION_CONTEXT *above_ctx = above_seg_context + mi_col;
 349   const PARTITION_CONTEXT *left_ctx = left_seg_context + (mi_row & MI_MASK);
 350
 351   const int bsl = mi_width_log2(bsize);
 352   const int bs = 1 << bsl;
 353   int above = 0, left = 0, i;
 354
 355   assert(mi_width_log2(bsize) == mi_height_log2(bsize));
 356   assert(bsl >= 0);
 357
 358   for (i = 0; i < bs; i++) {
 359     above |= above_ctx[i];
 360     left |= left_ctx[i];
 361   }
 362   above = (above & bs) > 0;
 363   left  = (left & bs) > 0;
 364
 365   return (left * 2 + above) + bsl * PARTITION_PLOFFSET;
 366 }
 367
 368 #endif  // VP9_COMMON_VP9_ONYXC_INT_H_