granicus.if.org Git - libvpx/blob - vp10/common/reconintra.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_config.h"
  12 #include "./vpx_dsp_rtcd.h"
  13
  14 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
  15 #include "vpx_dsp/vpx_dsp_common.h"
  16 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
  17 #include "vpx_mem/vpx_mem.h"
  18 #include "vpx_ports/mem.h"
  19 #include "vpx_ports/vpx_once.h"
  20
  21 #include "vp10/common/reconintra.h"
  22 #include "vp10/common/onyxc_int.h"
  23
  24 enum {
  25   NEED_LEFT = 1 << 1,
  26   NEED_ABOVE = 1 << 2,
  27   NEED_ABOVERIGHT = 1 << 3,
  28 };
  29
  30 static const uint8_t extend_modes[INTRA_MODES] = {
  31   NEED_ABOVE | NEED_LEFT,       // DC
  32   NEED_ABOVE,                   // V
  33   NEED_LEFT,                    // H
  34   NEED_ABOVERIGHT,              // D45
  35   NEED_LEFT | NEED_ABOVE,       // D135
  36   NEED_LEFT | NEED_ABOVE,       // D117
  37   NEED_LEFT | NEED_ABOVE,       // D153
  38   NEED_LEFT,                    // D207
  39   NEED_ABOVERIGHT,              // D63
  40   NEED_LEFT | NEED_ABOVE,       // TM
  41 };
  42
  43 typedef void (*intra_pred_fn)(uint8_t *dst, ptrdiff_t stride,
  44                               const uint8_t *above, const uint8_t *left);
  45
  46 static intra_pred_fn pred[INTRA_MODES][TX_SIZES];
  47 static intra_pred_fn dc_pred[2][2][TX_SIZES];
  48
  49 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
  50 typedef void (*intra_high_pred_fn)(uint16_t *dst, ptrdiff_t stride,
  51                                    const uint16_t *above, const uint16_t *left,
  52                                    int bd);
  53 static intra_high_pred_fn pred_high[INTRA_MODES][4];
  54 static intra_high_pred_fn dc_pred_high[2][2][4];
  55 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
  56
  57 static void vp10_init_intra_predictors_internal(void) {
  58 #define INIT_ALL_SIZES(p, type) \
  59   p[TX_4X4] = vpx_##type##_predictor_4x4; \
  60   p[TX_8X8] = vpx_##type##_predictor_8x8; \
  61   p[TX_16X16] = vpx_##type##_predictor_16x16; \
  62   p[TX_32X32] = vpx_##type##_predictor_32x32
  63
  64   INIT_ALL_SIZES(pred[V_PRED], v);
  65   INIT_ALL_SIZES(pred[H_PRED], h);
  66   INIT_ALL_SIZES(pred[D207_PRED], d207);
  67   INIT_ALL_SIZES(pred[D45_PRED], d45);
  68   INIT_ALL_SIZES(pred[D63_PRED], d63);
  69   INIT_ALL_SIZES(pred[D117_PRED], d117);
  70   INIT_ALL_SIZES(pred[D135_PRED], d135);
  71   INIT_ALL_SIZES(pred[D153_PRED], d153);
  72   INIT_ALL_SIZES(pred[TM_PRED], tm);
  73
  74   INIT_ALL_SIZES(dc_pred[0][0], dc_128);
  75   INIT_ALL_SIZES(dc_pred[0][1], dc_top);
  76   INIT_ALL_SIZES(dc_pred[1][0], dc_left);
  77   INIT_ALL_SIZES(dc_pred[1][1], dc);
  78
  79 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
  80   INIT_ALL_SIZES(pred_high[V_PRED], highbd_v);
  81   INIT_ALL_SIZES(pred_high[H_PRED], highbd_h);
  82   INIT_ALL_SIZES(pred_high[D207_PRED], highbd_d207);
  83   INIT_ALL_SIZES(pred_high[D45_PRED], highbd_d45);
  84   INIT_ALL_SIZES(pred_high[D63_PRED], highbd_d63);
  85   INIT_ALL_SIZES(pred_high[D117_PRED], highbd_d117);
  86   INIT_ALL_SIZES(pred_high[D135_PRED], highbd_d135);
  87   INIT_ALL_SIZES(pred_high[D153_PRED], highbd_d153);
  88   INIT_ALL_SIZES(pred_high[TM_PRED], highbd_tm);
  89
  90   INIT_ALL_SIZES(dc_pred_high[0][0], highbd_dc_128);
  91   INIT_ALL_SIZES(dc_pred_high[0][1], highbd_dc_top);
  92   INIT_ALL_SIZES(dc_pred_high[1][0], highbd_dc_left);
  93   INIT_ALL_SIZES(dc_pred_high[1][1], highbd_dc);
  94 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
  95
  96 #undef intra_pred_allsizes
  97 }
  98
  99 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 100 static void build_intra_predictors_high(const MACROBLOCKD *xd,
 101                                         const uint8_t *ref8,
 102                                         int ref_stride,
 103                                         uint8_t *dst8,
 104                                         int dst_stride,
 105                                         PREDICTION_MODE mode,
 106                                         TX_SIZE tx_size,
 107                                         int up_available,
 108                                         int left_available,
 109                                         int right_available,
 110                                         int x, int y,
 111                                         int plane, int bd) {
 112   int i;
 113   uint16_t *dst = CONVERT_TO_SHORTPTR(dst8);
 114   uint16_t *ref = CONVERT_TO_SHORTPTR(ref8);
 115   DECLARE_ALIGNED(16, uint16_t, left_col[32]);
 116   DECLARE_ALIGNED(16, uint16_t, above_data[64 + 16]);
 117   uint16_t *above_row = above_data + 16;
 118   const uint16_t *const_above_row = above_row;
 119   const int bs = 4 << tx_size;
 120   int frame_width, frame_height;
 121   int x0, y0;
 122   const struct macroblockd_plane *const pd = &xd->plane[plane];
 123   //  int base=128;
 124   int base = 128 << (bd - 8);
 125   // 127 127 127 .. 127 127 127 127 127 127
 126   // 129  A   B  ..  Y   Z
 127   // 129  C   D  ..  W   X
 128   // 129  E   F  ..  U   V
 129   // 129  G   H  ..  S   T   T   T   T   T
 130
 131   // Get current frame pointer, width and height.
 132   if (plane == 0) {
 133     frame_width = xd->cur_buf->y_width;
 134     frame_height = xd->cur_buf->y_height;
 135   } else {
 136     frame_width = xd->cur_buf->uv_width;
 137     frame_height = xd->cur_buf->uv_height;
 138   }
 139
 140   // Get block position in current frame.
 141   x0 = (-xd->mb_to_left_edge >> (3 + pd->subsampling_x)) + x;
 142   y0 = (-xd->mb_to_top_edge >> (3 + pd->subsampling_y)) + y;
 143
 144   // left
 145   if (left_available) {
 146     if (xd->mb_to_bottom_edge < 0) {
 147       /* slower path if the block needs border extension */
 148       if (y0 + bs <= frame_height) {
 149         for (i = 0; i < bs; ++i)
 150           left_col[i] = ref[i * ref_stride - 1];
 151       } else {
 152         const int extend_bottom = frame_height - y0;
 153         for (i = 0; i < extend_bottom; ++i)
 154           left_col[i] = ref[i * ref_stride - 1];
 155         for (; i < bs; ++i)
 156           left_col[i] = ref[(extend_bottom - 1) * ref_stride - 1];
 157       }
 158     } else {
 159       /* faster path if the block does not need extension */
 160       for (i = 0; i < bs; ++i)
 161         left_col[i] = ref[i * ref_stride - 1];
 162     }
 163   } else {
 164     // TODO(Peter): this value should probably change for high bitdepth
 165     vpx_memset16(left_col, base + 1, bs);
 166   }
 167
 168   // TODO(hkuang) do not extend 2*bs pixels for all modes.
 169   // above
 170   if (up_available) {
 171     const uint16_t *above_ref = ref - ref_stride;
 172     if (xd->mb_to_right_edge < 0) {
 173       /* slower path if the block needs border extension */
 174       if (x0 + 2 * bs <= frame_width) {
 175         if (right_available && bs == 4) {
 176           memcpy(above_row, above_ref, 2 * bs * sizeof(above_row[0]));
 177         } else {
 178           memcpy(above_row, above_ref, bs * sizeof(above_row[0]));
 179           vpx_memset16(above_row + bs, above_row[bs - 1], bs);
 180         }
 181       } else if (x0 + bs <= frame_width) {
 182         const int r = frame_width - x0;
 183         if (right_available && bs == 4) {
 184           memcpy(above_row, above_ref, r * sizeof(above_row[0]));
 185           vpx_memset16(above_row + r, above_row[r - 1],
 186                        x0 + 2 * bs - frame_width);
 187         } else {
 188           memcpy(above_row, above_ref, bs * sizeof(above_row[0]));
 189           vpx_memset16(above_row + bs, above_row[bs - 1], bs);
 190         }
 191       } else if (x0 <= frame_width) {
 192         const int r = frame_width - x0;
 193         memcpy(above_row, above_ref, r * sizeof(above_row[0]));
 194         vpx_memset16(above_row + r, above_row[r - 1],
 195                        x0 + 2 * bs - frame_width);
 196       }
 197       // TODO(Peter) this value should probably change for high bitdepth
 198       above_row[-1] = left_available ? above_ref[-1] : (base+1);
 199     } else {
 200       /* faster path if the block does not need extension */
 201       if (bs == 4 && right_available && left_available) {
 202         const_above_row = above_ref;
 203       } else {
 204         memcpy(above_row, above_ref, bs * sizeof(above_row[0]));
 205         if (bs == 4 && right_available)
 206           memcpy(above_row + bs, above_ref + bs, bs * sizeof(above_row[0]));
 207         else
 208           vpx_memset16(above_row + bs, above_row[bs - 1], bs);
 209         // TODO(Peter): this value should probably change for high bitdepth
 210         above_row[-1] = left_available ? above_ref[-1] : (base+1);
 211       }
 212     }
 213   } else {
 214     vpx_memset16(above_row, base - 1, bs * 2);
 215     // TODO(Peter): this value should probably change for high bitdepth
 216     above_row[-1] = base - 1;
 217   }
 218
 219   // predict
 220   if (mode == DC_PRED) {
 221     dc_pred_high[left_available][up_available][tx_size](dst, dst_stride,
 222                                                         const_above_row,
 223                                                         left_col, xd->bd);
 224   } else {
 225     pred_high[mode][tx_size](dst, dst_stride, const_above_row, left_col,
 226                              xd->bd);
 227   }
 228 }
 229 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 230
 231 static void build_intra_predictors(const MACROBLOCKD *xd, const uint8_t *ref,
 232                                    int ref_stride, uint8_t *dst, int dst_stride,
 233                                    PREDICTION_MODE mode, TX_SIZE tx_size,
 234                                    int up_available, int left_available,
 235                                    int right_available, int x, int y,
 236                                    int plane) {
 237   int i;
 238   DECLARE_ALIGNED(16, uint8_t, left_col[32]);
 239   DECLARE_ALIGNED(16, uint8_t, above_data[64 + 16]);
 240   uint8_t *above_row = above_data + 16;
 241   const uint8_t *const_above_row = above_row;
 242   const int bs = 4 << tx_size;
 243   int frame_width, frame_height;
 244   int x0, y0;
 245   const struct macroblockd_plane *const pd = &xd->plane[plane];
 246
 247   // 127 127 127 .. 127 127 127 127 127 127
 248   // 129  A   B  ..  Y   Z
 249   // 129  C   D  ..  W   X
 250   // 129  E   F  ..  U   V
 251   // 129  G   H  ..  S   T   T   T   T   T
 252   // ..
 253
 254   // Get current frame pointer, width and height.
 255   if (plane == 0) {
 256     frame_width = xd->cur_buf->y_width;
 257     frame_height = xd->cur_buf->y_height;
 258   } else {
 259     frame_width = xd->cur_buf->uv_width;
 260     frame_height = xd->cur_buf->uv_height;
 261   }
 262
 263   // Get block position in current frame.
 264   x0 = (-xd->mb_to_left_edge >> (3 + pd->subsampling_x)) + x;
 265   y0 = (-xd->mb_to_top_edge >> (3 + pd->subsampling_y)) + y;
 266
 267   // NEED_LEFT
 268   if (extend_modes[mode] & NEED_LEFT) {
 269     if (left_available) {
 270       if (xd->mb_to_bottom_edge < 0) {
 271         /* slower path if the block needs border extension */
 272         if (y0 + bs <= frame_height) {
 273           for (i = 0; i < bs; ++i)
 274             left_col[i] = ref[i * ref_stride - 1];
 275         } else {
 276           const int extend_bottom = frame_height - y0;
 277           for (i = 0; i < extend_bottom; ++i)
 278             left_col[i] = ref[i * ref_stride - 1];
 279           for (; i < bs; ++i)
 280             left_col[i] = ref[(extend_bottom - 1) * ref_stride - 1];
 281         }
 282       } else {
 283         /* faster path if the block does not need extension */
 284         for (i = 0; i < bs; ++i)
 285           left_col[i] = ref[i * ref_stride - 1];
 286       }
 287     } else {
 288       memset(left_col, 129, bs);
 289     }
 290   }
 291
 292   // NEED_ABOVE
 293   if (extend_modes[mode] & NEED_ABOVE) {
 294     if (up_available) {
 295       const uint8_t *above_ref = ref - ref_stride;
 296       if (xd->mb_to_right_edge < 0) {
 297         /* slower path if the block needs border extension */
 298         if (x0 + bs <= frame_width) {
 299           memcpy(above_row, above_ref, bs);
 300         } else if (x0 <= frame_width) {
 301           const int r = frame_width - x0;
 302           memcpy(above_row, above_ref, r);
 303           memset(above_row + r, above_row[r - 1], x0 + bs - frame_width);
 304         }
 305       } else {
 306         /* faster path if the block does not need extension */
 307         if (bs == 4 && right_available && left_available) {
 308           const_above_row = above_ref;
 309         } else {
 310           memcpy(above_row, above_ref, bs);
 311         }
 312       }
 313       above_row[-1] = left_available ? above_ref[-1] : 129;
 314     } else {
 315       memset(above_row, 127, bs);
 316       above_row[-1] = 127;
 317     }
 318   }
 319
 320   // NEED_ABOVERIGHT
 321   if (extend_modes[mode] & NEED_ABOVERIGHT) {
 322     if (up_available) {
 323       const uint8_t *above_ref = ref - ref_stride;
 324       if (xd->mb_to_right_edge < 0) {
 325         /* slower path if the block needs border extension */
 326         if (x0 + 2 * bs <= frame_width) {
 327           if (right_available && bs == 4) {
 328             memcpy(above_row, above_ref, 2 * bs);
 329           } else {
 330             memcpy(above_row, above_ref, bs);
 331             memset(above_row + bs, above_row[bs - 1], bs);
 332           }
 333         } else if (x0 + bs <= frame_width) {
 334           const int r = frame_width - x0;
 335           if (right_available && bs == 4) {
 336             memcpy(above_row, above_ref, r);
 337             memset(above_row + r, above_row[r - 1], x0 + 2 * bs - frame_width);
 338           } else {
 339             memcpy(above_row, above_ref, bs);
 340             memset(above_row + bs, above_row[bs - 1], bs);
 341           }
 342         } else if (x0 <= frame_width) {
 343           const int r = frame_width - x0;
 344           memcpy(above_row, above_ref, r);
 345           memset(above_row + r, above_row[r - 1], x0 + 2 * bs - frame_width);
 346         }
 347       } else {
 348         /* faster path if the block does not need extension */
 349         if (bs == 4 && right_available && left_available) {
 350           const_above_row = above_ref;
 351         } else {
 352           memcpy(above_row, above_ref, bs);
 353           if (bs == 4 && right_available)
 354             memcpy(above_row + bs, above_ref + bs, bs);
 355           else
 356             memset(above_row + bs, above_row[bs - 1], bs);
 357         }
 358       }
 359       above_row[-1] = left_available ? above_ref[-1] : 129;
 360     } else {
 361       memset(above_row, 127, bs * 2);
 362       above_row[-1] = 127;
 363     }
 364   }
 365
 366   // predict
 367   if (mode == DC_PRED) {
 368     dc_pred[left_available][up_available][tx_size](dst, dst_stride,
 369                                                    const_above_row, left_col);
 370   } else {
 371     pred[mode][tx_size](dst, dst_stride, const_above_row, left_col);
 372   }
 373 }
 374
 375 void vp10_predict_intra_block(const MACROBLOCKD *xd, int bwl_in,
 376                              TX_SIZE tx_size, PREDICTION_MODE mode,
 377                              const uint8_t *ref, int ref_stride,
 378                              uint8_t *dst, int dst_stride,
 379                              int aoff, int loff, int plane) {
 380   const int bw = (1 << bwl_in);
 381   const int txw = (1 << tx_size);
 382   const int have_top = loff || xd->up_available;
 383   const int have_left = aoff || xd->left_available;
 384   const int have_right = (aoff + txw) < bw;
 385   const int x = aoff * 4;
 386   const int y = loff * 4;
 387
 388 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 389   if (xd->cur_buf->flags & YV12_FLAG_HIGHBITDEPTH) {
 390     build_intra_predictors_high(xd, ref, ref_stride, dst, dst_stride, mode,
 391                                 tx_size, have_top, have_left, have_right,
 392                                 x, y, plane, xd->bd);
 393     return;
 394   }
 395 #endif
 396   build_intra_predictors(xd, ref, ref_stride, dst, dst_stride, mode, tx_size,
 397                          have_top, have_left, have_right, x, y, plane);
 398 }
 399
 400 void vp10_init_intra_predictors(void) {
 401   once(vp10_init_intra_predictors_internal);
 402 }