vp10/decoder/vp9_detokenize.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 "vpx_mem/vpx_mem.h"
  12 #include "vpx_ports/mem.h"
  13
  14 #include "vp10/common/vp9_blockd.h"
  15 #include "vp10/common/vp9_common.h"
  16 #include "vp10/common/vp9_entropy.h"
  17 #if CONFIG_COEFFICIENT_RANGE_CHECKING
  18 #include "vp10/common/vp9_idct.h"
  19 #endif
  20
  21 #include "vp10/decoder/vp9_detokenize.h"
  22
  23 #define EOB_CONTEXT_NODE            0
  24 #define ZERO_CONTEXT_NODE           1
  25 #define ONE_CONTEXT_NODE            2
  26 #define LOW_VAL_CONTEXT_NODE        0
  27 #define TWO_CONTEXT_NODE            1
  28 #define THREE_CONTEXT_NODE          2
  29 #define HIGH_LOW_CONTEXT_NODE       3
  30 #define CAT_ONE_CONTEXT_NODE        4
  31 #define CAT_THREEFOUR_CONTEXT_NODE  5
  32 #define CAT_THREE_CONTEXT_NODE      6
  33 #define CAT_FIVE_CONTEXT_NODE       7
  34
  35 #define INCREMENT_COUNT(token)                              \
  36   do {                                                      \
  37      if (counts)                                            \
  38        ++coef_counts[band][ctx][token];                     \
  39   } while (0)
  40
  41 static INLINE int read_coeff(const vpx_prob *probs, int n, vpx_reader *r) {
  42   int i, val = 0;
  43   for (i = 0; i < n; ++i)
  44     val = (val << 1) | vpx_read(r, probs[i]);
  45   return val;
  46 }
  47
  48 static int decode_coefs(const MACROBLOCKD *xd,
  49                         PLANE_TYPE type,
  50                         tran_low_t *dqcoeff, TX_SIZE tx_size, const int16_t *dq,
  51                         int ctx, const int16_t *scan, const int16_t *nb,
  52                         vpx_reader *r) {
  53   FRAME_COUNTS *counts = xd->counts;
  54   const int max_eob = 16 << (tx_size << 1);
  55   const FRAME_CONTEXT *const fc = xd->fc;
  56   const int ref = is_inter_block(&xd->mi[0]->mbmi);
  57   int band, c = 0;
  58   const vpx_prob (*coef_probs)[COEFF_CONTEXTS][UNCONSTRAINED_NODES] =
  59       fc->coef_probs[tx_size][type][ref];
  60   const vpx_prob *prob;
  61   unsigned int (*coef_counts)[COEFF_CONTEXTS][UNCONSTRAINED_NODES + 1];
  62   unsigned int (*eob_branch_count)[COEFF_CONTEXTS];
  63   uint8_t token_cache[32 * 32];
  64   const uint8_t *band_translate = get_band_translate(tx_size);
  65   const int dq_shift = (tx_size == TX_32X32);
  66   int v, token;
  67   int16_t dqv = dq[0];
  68   const uint8_t *cat1_prob;
  69   const uint8_t *cat2_prob;
  70   const uint8_t *cat3_prob;
  71   const uint8_t *cat4_prob;
  72   const uint8_t *cat5_prob;
  73   const uint8_t *cat6_prob;
  74
  75   if (counts) {
  76     coef_counts = counts->coef[tx_size][type][ref];
  77     eob_branch_count = counts->eob_branch[tx_size][type][ref];
  78   }
  79
  80 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
  81   if (xd->bd > VPX_BITS_8) {
  82     if (xd->bd == VPX_BITS_10) {
  83       cat1_prob = vp10_cat1_prob_high10;
  84       cat2_prob = vp10_cat2_prob_high10;
  85       cat3_prob = vp10_cat3_prob_high10;
  86       cat4_prob = vp10_cat4_prob_high10;
  87       cat5_prob = vp10_cat5_prob_high10;
  88       cat6_prob = vp10_cat6_prob_high10;
  89     } else {
  90       cat1_prob = vp10_cat1_prob_high12;
  91       cat2_prob = vp10_cat2_prob_high12;
  92       cat3_prob = vp10_cat3_prob_high12;
  93       cat4_prob = vp10_cat4_prob_high12;
  94       cat5_prob = vp10_cat5_prob_high12;
  95       cat6_prob = vp10_cat6_prob_high12;
  96     }
  97   } else {
  98     cat1_prob = vp10_cat1_prob;
  99     cat2_prob = vp10_cat2_prob;
 100     cat3_prob = vp10_cat3_prob;
 101     cat4_prob = vp10_cat4_prob;
 102     cat5_prob = vp10_cat5_prob;
 103     cat6_prob = vp10_cat6_prob;
 104   }
 105 #else
 106   cat1_prob = vp10_cat1_prob;
 107   cat2_prob = vp10_cat2_prob;
 108   cat3_prob = vp10_cat3_prob;
 109   cat4_prob = vp10_cat4_prob;
 110   cat5_prob = vp10_cat5_prob;
 111   cat6_prob = vp10_cat6_prob;
 112 #endif
 113
 114   while (c < max_eob) {
 115     int val = -1;
 116     band = *band_translate++;
 117     prob = coef_probs[band][ctx];
 118     if (counts)
 119       ++eob_branch_count[band][ctx];
 120     if (!vpx_read(r, prob[EOB_CONTEXT_NODE])) {
 121       INCREMENT_COUNT(EOB_MODEL_TOKEN);
 122       break;
 123     }
 124
 125     while (!vpx_read(r, prob[ZERO_CONTEXT_NODE])) {
 126       INCREMENT_COUNT(ZERO_TOKEN);
 127       dqv = dq[1];
 128       token_cache[scan[c]] = 0;
 129       ++c;
 130       if (c >= max_eob)
 131         return c;  // zero tokens at the end (no eob token)
 132       ctx = get_coef_context(nb, token_cache, c);
 133       band = *band_translate++;
 134       prob = coef_probs[band][ctx];
 135     }
 136
 137     if (!vpx_read(r, prob[ONE_CONTEXT_NODE])) {
 138       INCREMENT_COUNT(ONE_TOKEN);
 139       token = ONE_TOKEN;
 140       val = 1;
 141     } else {
 142       INCREMENT_COUNT(TWO_TOKEN);
 143       token = vpx_read_tree(r, vp10_coef_con_tree,
 144                             vp10_pareto8_full[prob[PIVOT_NODE] - 1]);
 145       switch (token) {
 146         case TWO_TOKEN:
 147         case THREE_TOKEN:
 148         case FOUR_TOKEN:
 149           val = token;
 150           break;
 151         case CATEGORY1_TOKEN:
 152           val = CAT1_MIN_VAL + read_coeff(cat1_prob, 1, r);
 153           break;
 154         case CATEGORY2_TOKEN:
 155           val = CAT2_MIN_VAL + read_coeff(cat2_prob, 2, r);
 156           break;
 157         case CATEGORY3_TOKEN:
 158           val = CAT3_MIN_VAL + read_coeff(cat3_prob, 3, r);
 159           break;
 160         case CATEGORY4_TOKEN:
 161           val = CAT4_MIN_VAL + read_coeff(cat4_prob, 4, r);
 162           break;
 163         case CATEGORY5_TOKEN:
 164           val = CAT5_MIN_VAL + read_coeff(cat5_prob, 5, r);
 165           break;
 166         case CATEGORY6_TOKEN:
 167 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 168           switch (xd->bd) {
 169             case VPX_BITS_8:
 170               val = CAT6_MIN_VAL + read_coeff(cat6_prob, 14, r);
 171               break;
 172             case VPX_BITS_10:
 173               val = CAT6_MIN_VAL + read_coeff(cat6_prob, 16, r);
 174               break;
 175             case VPX_BITS_12:
 176               val = CAT6_MIN_VAL + read_coeff(cat6_prob, 18, r);
 177               break;
 178             default:
 179               assert(0);
 180               return -1;
 181           }
 182 #else
 183           val = CAT6_MIN_VAL + read_coeff(cat6_prob, 14, r);
 184 #endif
 185           break;
 186       }
 187     }
 188     v = (val * dqv) >> dq_shift;
 189 #if CONFIG_COEFFICIENT_RANGE_CHECKING
 190 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 191     dqcoeff[scan[c]] = highbd_check_range((vpx_read_bit(r) ? -v : v),
 192                                           xd->bd);
 193 #else
 194     dqcoeff[scan[c]] = check_range(vpx_read_bit(r) ? -v : v);
 195 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 196 #else
 197     dqcoeff[scan[c]] = vpx_read_bit(r) ? -v : v;
 198 #endif  // CONFIG_COEFFICIENT_RANGE_CHECKING
 199     token_cache[scan[c]] = vp10_pt_energy_class[token];
 200     ++c;
 201     ctx = get_coef_context(nb, token_cache, c);
 202     dqv = dq[1];
 203   }
 204
 205   return c;
 206 }
 207
 208 // TODO(slavarnway): Decode version of vp10_set_context.  Modify vp10_set_context
 209 // after testing is complete, then delete this version.
 210 static
 211 void dec_set_contexts(const MACROBLOCKD *xd, struct macroblockd_plane *pd,
 212                       TX_SIZE tx_size, int has_eob,
 213                       int aoff, int loff) {
 214   ENTROPY_CONTEXT *const a = pd->above_context + aoff;
 215   ENTROPY_CONTEXT *const l = pd->left_context + loff;
 216   const int tx_size_in_blocks = 1 << tx_size;
 217
 218   // above
 219   if (has_eob && xd->mb_to_right_edge < 0) {
 220     int i;
 221     const int blocks_wide = pd->n4_w +
 222                             (xd->mb_to_right_edge >> (5 + pd->subsampling_x));
 223     int above_contexts = tx_size_in_blocks;
 224     if (above_contexts + aoff > blocks_wide)
 225       above_contexts = blocks_wide - aoff;
 226
 227     for (i = 0; i < above_contexts; ++i)
 228       a[i] = has_eob;
 229     for (i = above_contexts; i < tx_size_in_blocks; ++i)
 230       a[i] = 0;
 231   } else {
 232     memset(a, has_eob, sizeof(ENTROPY_CONTEXT) * tx_size_in_blocks);
 233   }
 234
 235   // left
 236   if (has_eob && xd->mb_to_bottom_edge < 0) {
 237     int i;
 238     const int blocks_high = pd->n4_h +
 239                             (xd->mb_to_bottom_edge >> (5 + pd->subsampling_y));
 240     int left_contexts = tx_size_in_blocks;
 241     if (left_contexts + loff > blocks_high)
 242       left_contexts = blocks_high - loff;
 243
 244     for (i = 0; i < left_contexts; ++i)
 245       l[i] = has_eob;
 246     for (i = left_contexts; i < tx_size_in_blocks; ++i)
 247       l[i] = 0;
 248   } else {
 249     memset(l, has_eob, sizeof(ENTROPY_CONTEXT) * tx_size_in_blocks);
 250   }
 251 }
 252
 253 int vp10_decode_block_tokens(MACROBLOCKD *xd,
 254                             int plane, const scan_order *sc,
 255                             int x, int y,
 256                             TX_SIZE tx_size, vpx_reader *r,
 257                             int seg_id) {
 258   struct macroblockd_plane *const pd = &xd->plane[plane];
 259   const int16_t *const dequant = pd->seg_dequant[seg_id];
 260   const int ctx = get_entropy_context(tx_size, pd->above_context + x,
 261                                                pd->left_context + y);
 262   const int eob = decode_coefs(xd, pd->plane_type,
 263                                pd->dqcoeff, tx_size,
 264                                dequant, ctx, sc->scan, sc->neighbors, r);
 265   dec_set_contexts(xd, pd, tx_size, eob > 0, x, y);
 266   return eob;
 267 }
 268
 269