vp8/decoder/decodemv.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
  12 #include "treereader.h"
  13 #include "vp8/common/entropymv.h"
  14 #include "vp8/common/entropymode.h"
  15 #include "onyxd_int.h"
  16 #include "vp8/common/findnearmv.h"
  17
  18 #if CONFIG_DEBUG
  19 #include <assert.h>
  20 #endif
  21 static int vp8_read_bmode(vp8_reader *bc, const vp8_prob *p)
  22 {
  23     const int i = vp8_treed_read(bc, vp8_bmode_tree, p);
  24
  25     return i;
  26 }
  27
  28
  29 static int vp8_read_ymode(vp8_reader *bc, const vp8_prob *p)
  30 {
  31     const int i = vp8_treed_read(bc, vp8_ymode_tree, p);
  32
  33     return i;
  34 }
  35
  36 static int vp8_kfread_ymode(vp8_reader *bc, const vp8_prob *p)
  37 {
  38     const int i = vp8_treed_read(bc, vp8_kf_ymode_tree, p);
  39
  40     return i;
  41 }
  42
  43
  44
  45 static int vp8_read_uv_mode(vp8_reader *bc, const vp8_prob *p)
  46 {
  47     const int i = vp8_treed_read(bc, vp8_uv_mode_tree, p);
  48
  49     return i;
  50 }
  51
  52 static void vp8_read_mb_features(vp8_reader *r, MB_MODE_INFO *mi, MACROBLOCKD *x)
  53 {
  54     /* Is segmentation enabled */
  55     if (x->segmentation_enabled && x->update_mb_segmentation_map)
  56     {
  57         /* If so then read the segment id. */
  58         if (vp8_read(r, x->mb_segment_tree_probs[0]))
  59             mi->segment_id = (unsigned char)(2 + vp8_read(r, x->mb_segment_tree_probs[2]));
  60         else
  61             mi->segment_id = (unsigned char)(vp8_read(r, x->mb_segment_tree_probs[1]));
  62     }
  63 }
  64
  65 static void vp8_kfread_modes(VP8D_COMP *pbi, MODE_INFO *m, int mb_row, int mb_col)
  66 {
  67     vp8_reader *const bc = & pbi->bc;
  68     const int mis = pbi->common.mode_info_stride;
  69
  70         {
  71             MB_PREDICTION_MODE y_mode;
  72
  73             /* Read the Macroblock segmentation map if it is being updated explicitly this frame (reset to 0 above by default)
  74              * By default on a key frame reset all MBs to segment 0
  75              */
  76             m->mbmi.segment_id = 0;
  77
  78             if (pbi->mb.update_mb_segmentation_map)
  79                 vp8_read_mb_features(bc, &m->mbmi, &pbi->mb);
  80
  81             /* Read the macroblock coeff skip flag if this feature is in use, else default to 0 */
  82             if (pbi->common.mb_no_coeff_skip)
  83                 m->mbmi.mb_skip_coeff = vp8_read(bc, pbi->prob_skip_false);
  84             else
  85                 m->mbmi.mb_skip_coeff = 0;
  86
  87             y_mode = (MB_PREDICTION_MODE) vp8_kfread_ymode(bc, pbi->common.kf_ymode_prob);
  88
  89             m->mbmi.ref_frame = INTRA_FRAME;
  90
  91             if ((m->mbmi.mode = y_mode) == B_PRED)
  92             {
  93                 int i = 0;
  94
  95                 do
  96                 {
  97                     const B_PREDICTION_MODE A = above_block_mode(m, i, mis);
  98                     const B_PREDICTION_MODE L = left_block_mode(m, i);
  99
 100                     m->bmi[i].as_mode = (B_PREDICTION_MODE) vp8_read_bmode(bc, pbi->common.kf_bmode_prob [A] [L]);
 101                 }
 102                 while (++i < 16);
 103             }
 104
 105             m->mbmi.uv_mode = (MB_PREDICTION_MODE)vp8_read_uv_mode(bc, pbi->common.kf_uv_mode_prob);
 106         }
 107 }
 108
 109 static int read_mvcomponent(vp8_reader *r, const MV_CONTEXT *mvc)
 110 {
 111     const vp8_prob *const p = (const vp8_prob *) mvc;
 112     int x = 0;
 113
 114     if (vp8_read(r, p [mvpis_short]))  /* Large */
 115     {
 116         int i = 0;
 117
 118         do
 119         {
 120             x += vp8_read(r, p [MVPbits + i]) << i;
 121         }
 122         while (++i < 3);
 123
 124         i = mvlong_width - 1;  /* Skip bit 3, which is sometimes implicit */
 125
 126         do
 127         {
 128             x += vp8_read(r, p [MVPbits + i]) << i;
 129         }
 130         while (--i > 3);
 131
 132         if (!(x & 0xFFF0)  ||  vp8_read(r, p [MVPbits + 3]))
 133             x += 8;
 134     }
 135     else   /* small */
 136         x = vp8_treed_read(r, vp8_small_mvtree, p + MVPshort);
 137
 138     if (x  &&  vp8_read(r, p [MVPsign]))
 139         x = -x;
 140
 141     return x;
 142 }
 143
 144 static void read_mv(vp8_reader *r, MV *mv, const MV_CONTEXT *mvc)
 145 {
 146     mv->row = (short)(read_mvcomponent(r,   mvc) << 1);
 147     mv->col = (short)(read_mvcomponent(r, ++mvc) << 1);
 148 }
 149
 150
 151 static void read_mvcontexts(vp8_reader *bc, MV_CONTEXT *mvc)
 152 {
 153     int i = 0;
 154
 155     do
 156     {
 157         const vp8_prob *up = vp8_mv_update_probs[i].prob;
 158         vp8_prob *p = (vp8_prob *)(mvc + i);
 159         vp8_prob *const pstop = p + MVPcount;
 160
 161         do
 162         {
 163             if (vp8_read(bc, *up++))
 164             {
 165                 const vp8_prob x = (vp8_prob)vp8_read_literal(bc, 7);
 166
 167                 *p = x ? x << 1 : 1;
 168             }
 169         }
 170         while (++p < pstop);
 171     }
 172     while (++i < 2);
 173 }
 174
 175
 176 static MB_PREDICTION_MODE read_mv_ref(vp8_reader *bc, const vp8_prob *p)
 177 {
 178     const int i = vp8_treed_read(bc, vp8_mv_ref_tree, p);
 179
 180     return (MB_PREDICTION_MODE)i;
 181 }
 182
 183 static MB_PREDICTION_MODE sub_mv_ref(vp8_reader *bc, const vp8_prob *p)
 184 {
 185     const int i = vp8_treed_read(bc, vp8_sub_mv_ref_tree, p);
 186
 187     return (MB_PREDICTION_MODE)i;
 188 }
 189
 190 #ifdef VPX_MODE_COUNT
 191 unsigned int vp8_mv_cont_count[5][4] =
 192 {
 193     { 0, 0, 0, 0 },
 194     { 0, 0, 0, 0 },
 195     { 0, 0, 0, 0 },
 196     { 0, 0, 0, 0 },
 197     { 0, 0, 0, 0 }
 198 };
 199 #endif
 200
 201 static const unsigned char mbsplit_fill_count[4] = {8, 8, 4, 1};
 202 static const unsigned char mbsplit_fill_offset[4][16] = {
 203     { 0,  1,  2,  3,  4,  5,  6,  7,  8,  9,  10, 11, 12, 13, 14, 15},
 204     { 0,  1,  4,  5,  8,  9, 12, 13,  2,  3,   6,  7, 10, 11, 14, 15},
 205     { 0,  1,  4,  5,  2,  3,  6,  7,  8,  9,  12, 13, 10, 11, 14, 15},
 206     { 0,  1,  2,  3,  4,  5,  6,  7,  8,  9,  10, 11, 12, 13, 14, 15}
 207 };
 208
 209
 210
 211
 212 static void mb_mode_mv_init(VP8D_COMP *pbi)
 213 {
 214     vp8_reader *const bc = & pbi->bc;
 215     MV_CONTEXT *const mvc = pbi->common.fc.mvc;
 216
 217 #if CONFIG_ERROR_CONCEALMENT
 218     /* Default is that no macroblock is corrupt, therefore we initialize
 219      * mvs_corrupt_from_mb to something very big, which we can be sure is
 220      * outside the frame. */
 221     pbi->mvs_corrupt_from_mb = UINT_MAX;
 222 #endif
 223     pbi->prob_skip_false = 0;
 224     if (pbi->common.mb_no_coeff_skip)
 225         pbi->prob_skip_false = (vp8_prob)vp8_read_literal(bc, 8);
 226
 227     if(pbi->common.frame_type != KEY_FRAME)
 228     {
 229         pbi->prob_intra = (vp8_prob)vp8_read_literal(bc, 8);
 230         pbi->prob_last  = (vp8_prob)vp8_read_literal(bc, 8);
 231         pbi->prob_gf    = (vp8_prob)vp8_read_literal(bc, 8);
 232
 233         if (vp8_read_bit(bc))
 234         {
 235             int i = 0;
 236
 237             do
 238             {
 239                 pbi->common.fc.ymode_prob[i] = (vp8_prob) vp8_read_literal(bc, 8);
 240             }
 241             while (++i < 4);
 242         }
 243
 244         if (vp8_read_bit(bc))
 245         {
 246             int i = 0;
 247
 248             do
 249             {
 250                 pbi->common.fc.uv_mode_prob[i] = (vp8_prob) vp8_read_literal(bc, 8);
 251             }
 252             while (++i < 3);
 253         }
 254
 255         read_mvcontexts(bc, mvc);
 256     }
 257 }
 258
 259
 260 static void read_mb_modes_mv(VP8D_COMP *pbi, MODE_INFO *mi, MB_MODE_INFO *mbmi,
 261                             int mb_row, int mb_col)
 262 {
 263     vp8_reader *const bc = & pbi->bc;
 264     MV_CONTEXT *const mvc = pbi->common.fc.mvc;
 265     const int mis = pbi->common.mode_info_stride;
 266
 267     int_mv *const mv = & mbmi->mv;
 268     int mb_to_left_edge;
 269     int mb_to_right_edge;
 270     int mb_to_top_edge;
 271     int mb_to_bottom_edge;
 272
 273     mb_to_top_edge = pbi->mb.mb_to_top_edge;
 274     mb_to_bottom_edge = pbi->mb.mb_to_bottom_edge;
 275     mb_to_top_edge -= LEFT_TOP_MARGIN;
 276     mb_to_bottom_edge += RIGHT_BOTTOM_MARGIN;
 277
 278     mbmi->need_to_clamp_mvs = 0;
 279     /* Distance of Mb to the various image edges.
 280      * These specified to 8th pel as they are always compared to MV values that are in 1/8th pel units
 281      */
 282     pbi->mb.mb_to_left_edge =
 283     mb_to_left_edge = -((mb_col * 16) << 3);
 284     mb_to_left_edge -= LEFT_TOP_MARGIN;
 285
 286     pbi->mb.mb_to_right_edge =
 287     mb_to_right_edge = ((pbi->common.mb_cols - 1 - mb_col) * 16) << 3;
 288     mb_to_right_edge += RIGHT_BOTTOM_MARGIN;
 289
 290     /* If required read in new segmentation data for this MB */
 291     if (pbi->mb.update_mb_segmentation_map)
 292         vp8_read_mb_features(bc, mbmi, &pbi->mb);
 293
 294     /* Read the macroblock coeff skip flag if this feature is in use, else default to 0 */
 295     if (pbi->common.mb_no_coeff_skip)
 296         mbmi->mb_skip_coeff = vp8_read(bc, pbi->prob_skip_false);
 297     else
 298         mbmi->mb_skip_coeff = 0;
 299
 300     if ((mbmi->ref_frame = (MV_REFERENCE_FRAME) vp8_read(bc, pbi->prob_intra)))    /* inter MB */
 301     {
 302         int rct[4];
 303         vp8_prob mv_ref_p [VP8_MVREFS-1];
 304         int_mv nearest, nearby, best_mv;
 305
 306         if (vp8_read(bc, pbi->prob_last))
 307         {
 308             mbmi->ref_frame = (MV_REFERENCE_FRAME)((int)mbmi->ref_frame + (int)(1 + vp8_read(bc, pbi->prob_gf)));
 309         }
 310
 311         vp8_find_near_mvs(&pbi->mb, mi, &nearest, &nearby, &best_mv, rct, mbmi->ref_frame, pbi->common.ref_frame_sign_bias);
 312
 313         vp8_mv_ref_probs(mv_ref_p, rct);
 314
 315         mbmi->uv_mode = DC_PRED;
 316         switch (mbmi->mode = read_mv_ref(bc, mv_ref_p))
 317         {
 318         case SPLITMV:
 319         {
 320             const int s = mbmi->partitioning =
 321                       vp8_treed_read(bc, vp8_mbsplit_tree, vp8_mbsplit_probs);
 322             const int num_p = vp8_mbsplit_count [s];
 323             int j = 0;
 324
 325             do  /* for each subset j */
 326             {
 327                 int_mv leftmv, abovemv;
 328                 int_mv blockmv;
 329                 int k;  /* first block in subset j */
 330                 int mv_contz;
 331                 k = vp8_mbsplit_offset[s][j];
 332
 333                 leftmv.as_int = left_block_mv(mi, k);
 334                 abovemv.as_int = above_block_mv(mi, k, mis);
 335                 mv_contz = vp8_mv_cont(&leftmv, &abovemv);
 336
 337                 switch ((B_PREDICTION_MODE) sub_mv_ref(bc, vp8_sub_mv_ref_prob2 [mv_contz])) /*pc->fc.sub_mv_ref_prob))*/
 338                 {
 339                 case NEW4X4:
 340                     read_mv(bc, &blockmv.as_mv, (const MV_CONTEXT *) mvc);
 341                     blockmv.as_mv.row += best_mv.as_mv.row;
 342                     blockmv.as_mv.col += best_mv.as_mv.col;
 343   #ifdef VPX_MODE_COUNT
 344                     vp8_mv_cont_count[mv_contz][3]++;
 345   #endif
 346                     break;
 347                 case LEFT4X4:
 348                     blockmv.as_int = leftmv.as_int;
 349   #ifdef VPX_MODE_COUNT
 350                     vp8_mv_cont_count[mv_contz][0]++;
 351   #endif
 352                     break;
 353                 case ABOVE4X4:
 354                     blockmv.as_int = abovemv.as_int;
 355   #ifdef VPX_MODE_COUNT
 356                     vp8_mv_cont_count[mv_contz][1]++;
 357   #endif
 358                     break;
 359                 case ZERO4X4:
 360                     blockmv.as_int = 0;
 361   #ifdef VPX_MODE_COUNT
 362                     vp8_mv_cont_count[mv_contz][2]++;
 363   #endif
 364                     break;
 365                 default:
 366                     break;
 367                 }
 368
 369                 mbmi->need_to_clamp_mvs = vp8_check_mv_bounds(&blockmv,
 370                                                           mb_to_left_edge,
 371                                                           mb_to_right_edge,
 372                                                           mb_to_top_edge,
 373                                                           mb_to_bottom_edge);
 374
 375                 {
 376                     /* Fill (uniform) modes, mvs of jth subset.
 377                      Must do it here because ensuing subsets can
 378                      refer back to us via "left" or "above". */
 379                     const unsigned char *fill_offset;
 380                     unsigned int fill_count = mbsplit_fill_count[s];
 381
 382                     fill_offset = &mbsplit_fill_offset[s][(unsigned char)j * mbsplit_fill_count[s]];
 383
 384                     do {
 385                         mi->bmi[ *fill_offset].mv.as_int = blockmv.as_int;
 386                         fill_offset++;
 387                     }while (--fill_count);
 388                 }
 389
 390             }
 391             while (++j < num_p);
 392         }
 393
 394         mv->as_int = mi->bmi[15].mv.as_int;
 395
 396         break;  /* done with SPLITMV */
 397
 398         case NEARMV:
 399             mv->as_int = nearby.as_int;
 400             /* Clip "next_nearest" so that it does not extend to far out of image */
 401             vp8_clamp_mv(mv, mb_to_left_edge, mb_to_right_edge,
 402                          mb_to_top_edge, mb_to_bottom_edge);
 403             break;
 404
 405         case NEARESTMV:
 406             mv->as_int = nearest.as_int;
 407             /* Clip "next_nearest" so that it does not extend to far out of image */
 408             vp8_clamp_mv(mv, mb_to_left_edge, mb_to_right_edge,
 409                          mb_to_top_edge, mb_to_bottom_edge);
 410             break;
 411
 412         case ZEROMV:
 413             mv->as_int = 0;
 414             break;
 415
 416         case NEWMV:
 417             read_mv(bc, &mv->as_mv, (const MV_CONTEXT *) mvc);
 418             mv->as_mv.row += best_mv.as_mv.row;
 419             mv->as_mv.col += best_mv.as_mv.col;
 420
 421             /* Don't need to check this on NEARMV and NEARESTMV modes
 422              * since those modes clamp the MV. The NEWMV mode does not,
 423              * so signal to the prediction stage whether special
 424              * handling may be required.
 425              */
 426             mbmi->need_to_clamp_mvs = vp8_check_mv_bounds(mv,
 427                                                       mb_to_left_edge,
 428                                                       mb_to_right_edge,
 429                                                       mb_to_top_edge,
 430                                                       mb_to_bottom_edge);
 431             break;
 432
 433         default:;
 434   #if CONFIG_DEBUG
 435             assert(0);
 436   #endif
 437         }
 438     }
 439     else
 440     {
 441         /* required for left and above block mv */
 442         mbmi->mv.as_int = 0;
 443
 444         /* MB is intra coded */
 445         if ((mbmi->mode = (MB_PREDICTION_MODE) vp8_read_ymode(bc, pbi->common.fc.ymode_prob)) == B_PRED)
 446         {
 447             int j = 0;
 448             do
 449             {
 450                 mi->bmi[j].as_mode = (B_PREDICTION_MODE)vp8_read_bmode(bc, pbi->common.fc.bmode_prob);
 451             }
 452             while (++j < 16);
 453         }
 454
 455         mbmi->uv_mode = (MB_PREDICTION_MODE)vp8_read_uv_mode(bc, pbi->common.fc.uv_mode_prob);
 456     }
 457
 458 }
 459
 460 void vp8_decode_mode_mvs(VP8D_COMP *pbi)
 461 {
 462     MODE_INFO *mi = pbi->common.mi;
 463     int mb_row = -1;
 464
 465     mb_mode_mv_init(pbi);
 466
 467     while (++mb_row < pbi->common.mb_rows)
 468     {
 469         int mb_col = -1;
 470         int mb_to_top_edge;
 471         int mb_to_bottom_edge;
 472
 473         pbi->mb.mb_to_top_edge =
 474         mb_to_top_edge = -((mb_row * 16)) << 3;
 475         mb_to_top_edge -= LEFT_TOP_MARGIN;
 476
 477         pbi->mb.mb_to_bottom_edge =
 478         mb_to_bottom_edge = ((pbi->common.mb_rows - 1 - mb_row) * 16) << 3;
 479         mb_to_bottom_edge += RIGHT_BOTTOM_MARGIN;
 480
 481         while (++mb_col < pbi->common.mb_cols)
 482         {
 483 #if CONFIG_ERROR_CONCEALMENT
 484             int mb_num = mb_row * pbi->common.mb_cols + mb_col;
 485 #endif
 486             /*read_mb_modes_mv(pbi, xd->mode_info_context, &xd->mode_info_context->mbmi, mb_row, mb_col);*/
 487             if(pbi->common.frame_type == KEY_FRAME)
 488                 vp8_kfread_modes(pbi, mi, mb_row, mb_col);
 489             else
 490                 read_mb_modes_mv(pbi, mi, &mi->mbmi, mb_row, mb_col);
 491
 492 #if CONFIG_ERROR_CONCEALMENT
 493             /* look for corruption. set mvs_corrupt_from_mb to the current
 494              * mb_num if the frame is corrupt from this macroblock. */
 495             if (vp8dx_bool_error(&pbi->bc) && mb_num < pbi->mvs_corrupt_from_mb)
 496             {
 497                 pbi->mvs_corrupt_from_mb = mb_num;
 498                 /* no need to continue since the partition is corrupt from
 499                  * here on.
 500                  */
 501                 return;
 502             }
 503 #endif
 504
 505             mi++;       /* next macroblock */
 506         }
 507
 508         mi++;           /* skip left predictor each row */
 509     }
 510 }
 511