vp10/common/entropymv.c

   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 #include "vp10/common/onyxc_int.h"
  12 #include "vp10/common/entropymv.h"
  13
  14 // Integer pel reference mv threshold for use of high-precision 1/8 mv
  15 #define COMPANDED_MVREF_THRESH 8
  16
  17 const vpx_tree_index vp10_mv_joint_tree[TREE_SIZE(MV_JOINTS)] = {
  18   -MV_JOINT_ZERO, 2,
  19   -MV_JOINT_HNZVZ, 4,
  20   -MV_JOINT_HZVNZ, -MV_JOINT_HNZVNZ
  21 };
  22
  23 const vpx_tree_index vp10_mv_class_tree[TREE_SIZE(MV_CLASSES)] = {
  24   -MV_CLASS_0, 2,
  25   -MV_CLASS_1, 4,
  26   6, 8,
  27   -MV_CLASS_2, -MV_CLASS_3,
  28   10, 12,
  29   -MV_CLASS_4, -MV_CLASS_5,
  30   -MV_CLASS_6, 14,
  31   16, 18,
  32   -MV_CLASS_7, -MV_CLASS_8,
  33   -MV_CLASS_9, -MV_CLASS_10,
  34 };
  35
  36 const vpx_tree_index vp10_mv_class0_tree[TREE_SIZE(CLASS0_SIZE)] = {
  37   -0, -1,
  38 };
  39
  40 const vpx_tree_index vp10_mv_fp_tree[TREE_SIZE(MV_FP_SIZE)] = {
  41   -0, 2,
  42   -1, 4,
  43   -2, -3
  44 };
  45
  46 static const nmv_context default_nmv_context = {
  47   {32, 64, 96},
  48   {
  49     { // Vertical component
  50       128,                                                  // sign
  51       {224, 144, 192, 168, 192, 176, 192, 198, 198, 245},   // class
  52       {216},                                                // class0
  53       {136, 140, 148, 160, 176, 192, 224, 234, 234, 240},   // bits
  54       {{128, 128, 64}, {96, 112, 64}},                      // class0_fp
  55       {64, 96, 64},                                         // fp
  56       160,                                                  // class0_hp bit
  57       128,                                                  // hp
  58     },
  59     { // Horizontal component
  60       128,                                                  // sign
  61       {216, 128, 176, 160, 176, 176, 192, 198, 198, 208},   // class
  62       {208},                                                // class0
  63       {136, 140, 148, 160, 176, 192, 224, 234, 234, 240},   // bits
  64       {{128, 128, 64}, {96, 112, 64}},                      // class0_fp
  65       {64, 96, 64},                                         // fp
  66       160,                                                  // class0_hp bit
  67       128,                                                  // hp
  68     }
  69   },
  70 };
  71
  72 static const uint8_t log_in_base_2[] = {
  73   0, 0, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4,
  74   4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5,
  75   5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6,
  76   6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6,
  77   6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6,
  78   6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7,
  79   7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7,
  80   7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7,
  81   7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7,
  82   7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7,
  83   7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
  84   8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
  85   8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
  86   8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
  87   8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
  88   8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
  89   8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
  90   8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
  91   8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
  92   8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
  93   8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
  94   8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9,
  95   9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9,
  96   9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9,
  97   9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9,
  98   9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9,
  99   9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9,
 100   9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9,
 101   9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9,
 102   9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9,
 103   9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9,
 104   9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9,
 105   9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9,
 106   9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9,
 107   9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9,
 108   9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9,
 109   9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9,
 110   9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9,
 111   9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9,
 112   9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9,
 113   9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9,
 114   9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9,
 115   9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 10
 116 };
 117
 118 static INLINE int mv_class_base(MV_CLASS_TYPE c) {
 119   return c ? CLASS0_SIZE << (c + 2) : 0;
 120 }
 121
 122 MV_CLASS_TYPE vp10_get_mv_class(int z, int *offset) {
 123   const MV_CLASS_TYPE c = (z >= CLASS0_SIZE * 4096) ?
 124       MV_CLASS_10 : (MV_CLASS_TYPE)log_in_base_2[z >> 3];
 125   if (offset)
 126     *offset = z - mv_class_base(c);
 127   return c;
 128 }
 129
 130 int vp10_use_mv_hp(const MV *ref) {
 131   return (abs(ref->row) >> 3) < COMPANDED_MVREF_THRESH &&
 132          (abs(ref->col) >> 3) < COMPANDED_MVREF_THRESH;
 133 }
 134
 135 static void inc_mv_component(int v, nmv_component_counts *comp_counts,
 136                              int incr, int usehp) {
 137   int s, z, c, o, d, e, f;
 138   assert(v != 0);            /* should not be zero */
 139   s = v < 0;
 140   comp_counts->sign[s] += incr;
 141   z = (s ? -v : v) - 1;       /* magnitude - 1 */
 142
 143   c = vp10_get_mv_class(z, &o);
 144   comp_counts->classes[c] += incr;
 145
 146   d = (o >> 3);               /* int mv data */
 147   f = (o >> 1) & 3;           /* fractional pel mv data */
 148   e = (o & 1);                /* high precision mv data */
 149
 150   if (c == MV_CLASS_0) {
 151     comp_counts->class0[d] += incr;
 152     comp_counts->class0_fp[d][f] += incr;
 153     comp_counts->class0_hp[e] += usehp * incr;
 154   } else {
 155     int i;
 156     int b = c + CLASS0_BITS - 1;  // number of bits
 157     for (i = 0; i < b; ++i)
 158       comp_counts->bits[i][((d >> i) & 1)] += incr;
 159     comp_counts->fp[f] += incr;
 160     comp_counts->hp[e] += usehp * incr;
 161   }
 162 }
 163
 164 void vp10_inc_mv(const MV *mv, nmv_context_counts *counts, const int usehp) {
 165   if (counts != NULL) {
 166     const MV_JOINT_TYPE j = vp10_get_mv_joint(mv);
 167     ++counts->joints[j];
 168
 169     if (mv_joint_vertical(j)) {
 170       inc_mv_component(mv->row, &counts->comps[0], 1,
 171                        !CONFIG_MISC_FIXES || usehp);
 172     }
 173
 174     if (mv_joint_horizontal(j)) {
 175       inc_mv_component(mv->col, &counts->comps[1], 1,
 176                        !CONFIG_MISC_FIXES || usehp);
 177     }
 178   }
 179 }
 180
 181 void vp10_adapt_mv_probs(VP10_COMMON *cm, int allow_hp) {
 182   int i, j;
 183
 184   nmv_context *fc = &cm->fc->nmvc;
 185   const nmv_context *pre_fc = &cm->frame_contexts[cm->frame_context_idx].nmvc;
 186   const nmv_context_counts *counts = &cm->counts.mv;
 187
 188   vpx_tree_merge_probs(vp10_mv_joint_tree, pre_fc->joints, counts->joints,
 189                        fc->joints);
 190
 191   for (i = 0; i < 2; ++i) {
 192     nmv_component *comp = &fc->comps[i];
 193     const nmv_component *pre_comp = &pre_fc->comps[i];
 194     const nmv_component_counts *c = &counts->comps[i];
 195
 196     comp->sign = mode_mv_merge_probs(pre_comp->sign, c->sign);
 197     vpx_tree_merge_probs(vp10_mv_class_tree, pre_comp->classes, c->classes,
 198                          comp->classes);
 199     vpx_tree_merge_probs(vp10_mv_class0_tree, pre_comp->class0, c->class0,
 200                          comp->class0);
 201
 202     for (j = 0; j < MV_OFFSET_BITS; ++j)
 203       comp->bits[j] = mode_mv_merge_probs(pre_comp->bits[j], c->bits[j]);
 204
 205     for (j = 0; j < CLASS0_SIZE; ++j)
 206       vpx_tree_merge_probs(vp10_mv_fp_tree, pre_comp->class0_fp[j],
 207                            c->class0_fp[j], comp->class0_fp[j]);
 208
 209     vpx_tree_merge_probs(vp10_mv_fp_tree, pre_comp->fp, c->fp, comp->fp);
 210
 211     if (allow_hp) {
 212       comp->class0_hp = mode_mv_merge_probs(pre_comp->class0_hp, c->class0_hp);
 213       comp->hp = mode_mv_merge_probs(pre_comp->hp, c->hp);
 214     }
 215   }
 216 }
 217
 218 void vp10_init_mv_probs(VP10_COMMON *cm) {
 219   cm->fc->nmvc = default_nmv_context;
 220 }