granicus.if.org Git - libvpx/blob - vp9/common/vp9_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 "vp9/common/vp9_reconintra.h"
  22 #include "vp9/common/vp9_onyxc_int.h"
  23
  24 const TX_TYPE intra_mode_to_tx_type_lookup[INTRA_MODES] = {
  25   DCT_DCT,    // DC
  26   ADST_DCT,   // V
  27   DCT_ADST,   // H
  28   DCT_DCT,    // D45
  29   ADST_ADST,  // D135
  30   ADST_DCT,   // D117
  31   DCT_ADST,   // D153
  32   DCT_ADST,   // D207
  33   ADST_DCT,   // D63
  34   ADST_ADST,  // TM
  35 };
  36
  37 enum {
  38   NEED_LEFT = 1 << 1,
  39   NEED_ABOVE = 1 << 2,
  40   NEED_ABOVERIGHT = 1 << 3,
  41 };
  42
  43 static const uint8_t extend_modes[INTRA_MODES] = {
  44   NEED_ABOVE | NEED_LEFT,       // DC
  45   NEED_ABOVE,                   // V
  46   NEED_LEFT,                    // H
  47   NEED_ABOVERIGHT,              // D45
  48   NEED_LEFT | NEED_ABOVE,       // D135
  49   NEED_LEFT | NEED_ABOVE,       // D117
  50   NEED_LEFT | NEED_ABOVE,       // D153
  51   NEED_LEFT,                    // D207
  52   NEED_ABOVERIGHT,              // D63
  53   NEED_LEFT | NEED_ABOVE,       // TM
  54 };
  55
  56 typedef void (*intra_pred_fn)(uint8_t *dst, ptrdiff_t stride,
  57                               const uint8_t *above, const uint8_t *left);
  58
  59 static intra_pred_fn pred[INTRA_MODES][TX_SIZES];
  60 static intra_pred_fn dc_pred[2][2][TX_SIZES];
  61
  62 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
  63 typedef void (*intra_high_pred_fn)(uint16_t *dst, ptrdiff_t stride,
  64                                    const uint16_t *above, const uint16_t *left,
  65                                    int bd);
  66 static intra_high_pred_fn pred_high[INTRA_MODES][4];
  67 static intra_high_pred_fn dc_pred_high[2][2][4];
  68 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
  69
  70 static void vp9_init_intra_predictors_internal(void) {
  71 #define INIT_ALL_SIZES(p, type) \
  72   p[TX_4X4] = vpx_##type##_predictor_4x4; \
  73   p[TX_8X8] = vpx_##type##_predictor_8x8; \
  74   p[TX_16X16] = vpx_##type##_predictor_16x16; \
  75   p[TX_32X32] = vpx_##type##_predictor_32x32
  76
  77   INIT_ALL_SIZES(pred[V_PRED], v);
  78   INIT_ALL_SIZES(pred[H_PRED], h);
  79   INIT_ALL_SIZES(pred[D207_PRED], d207);
  80   INIT_ALL_SIZES(pred[D45_PRED], d45);
  81   INIT_ALL_SIZES(pred[D63_PRED], d63);
  82   INIT_ALL_SIZES(pred[D117_PRED], d117);
  83   INIT_ALL_SIZES(pred[D135_PRED], d135);
  84   INIT_ALL_SIZES(pred[D153_PRED], d153);
  85   INIT_ALL_SIZES(pred[TM_PRED], tm);
  86
  87   INIT_ALL_SIZES(dc_pred[0][0], dc_128);
  88   INIT_ALL_SIZES(dc_pred[0][1], dc_top);
  89   INIT_ALL_SIZES(dc_pred[1][0], dc_left);
  90   INIT_ALL_SIZES(dc_pred[1][1], dc);
  91
  92 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
  93   INIT_ALL_SIZES(pred_high[V_PRED], highbd_v);
  94   INIT_ALL_SIZES(pred_high[H_PRED], highbd_h);
  95   INIT_ALL_SIZES(pred_high[D207_PRED], highbd_d207);
  96   INIT_ALL_SIZES(pred_high[D45_PRED], highbd_d45);
  97   INIT_ALL_SIZES(pred_high[D63_PRED], highbd_d63);
  98   INIT_ALL_SIZES(pred_high[D117_PRED], highbd_d117);
  99   INIT_ALL_SIZES(pred_high[D135_PRED], highbd_d135);
 100   INIT_ALL_SIZES(pred_high[D153_PRED], highbd_d153);
 101   INIT_ALL_SIZES(pred_high[TM_PRED], highbd_tm);
 102
 103   INIT_ALL_SIZES(dc_pred_high[0][0], highbd_dc_128);
 104   INIT_ALL_SIZES(dc_pred_high[0][1], highbd_dc_top);
 105   INIT_ALL_SIZES(dc_pred_high[1][0], highbd_dc_left);
 106   INIT_ALL_SIZES(dc_pred_high[1][1], highbd_dc);
 107 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 108
 109 #undef intra_pred_allsizes
 110 }
 111
 112 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 113 static void build_intra_predictors_high(const MACROBLOCKD *xd,
 114                                         const uint8_t *ref8,
 115                                         int ref_stride,
 116                                         uint8_t *dst8,
 117                                         int dst_stride,
 118                                         PREDICTION_MODE mode,
 119                                         TX_SIZE tx_size,
 120                                         int up_available,
 121                                         int left_available,
 122                                         int right_available,
 123                                         int x, int y,
 124                                         int plane, int bd) {
 125   int i;
 126   uint16_t *dst = CONVERT_TO_SHORTPTR(dst8);
 127   uint16_t *ref = CONVERT_TO_SHORTPTR(ref8);
 128   DECLARE_ALIGNED(16, uint16_t, left_col[32]);
 129   DECLARE_ALIGNED(16, uint16_t, above_data[64 + 16]);
 130   uint16_t *above_row = above_data + 16;
 131   const uint16_t *const_above_row = above_row;
 132   const int bs = 4 << tx_size;
 133   int frame_width, frame_height;
 134   int x0, y0;
 135   const struct macroblockd_plane *const pd = &xd->plane[plane];
 136   //  int base=128;
 137   int base = 128 << (bd - 8);
 138   // 127 127 127 .. 127 127 127 127 127 127
 139   // 129  A   B  ..  Y   Z
 140   // 129  C   D  ..  W   X
 141   // 129  E   F  ..  U   V
 142   // 129  G   H  ..  S   T   T   T   T   T
 143
 144   // Get current frame pointer, width and height.
 145   if (plane == 0) {
 146     frame_width = xd->cur_buf->y_width;
 147     frame_height = xd->cur_buf->y_height;
 148   } else {
 149     frame_width = xd->cur_buf->uv_width;
 150     frame_height = xd->cur_buf->uv_height;
 151   }
 152
 153   // Get block position in current frame.
 154   x0 = (-xd->mb_to_left_edge >> (3 + pd->subsampling_x)) + x;
 155   y0 = (-xd->mb_to_top_edge >> (3 + pd->subsampling_y)) + y;
 156
 157   // left
 158   if (left_available) {
 159     if (xd->mb_to_bottom_edge < 0) {
 160       /* slower path if the block needs border extension */
 161       if (y0 + bs <= frame_height) {
 162         for (i = 0; i < bs; ++i)
 163           left_col[i] = ref[i * ref_stride - 1];
 164       } else {
 165         const int extend_bottom = frame_height - y0;
 166         for (i = 0; i < extend_bottom; ++i)
 167           left_col[i] = ref[i * ref_stride - 1];
 168         for (; i < bs; ++i)
 169           left_col[i] = ref[(extend_bottom - 1) * ref_stride - 1];
 170       }
 171     } else {
 172       /* faster path if the block does not need extension */
 173       for (i = 0; i < bs; ++i)
 174         left_col[i] = ref[i * ref_stride - 1];
 175     }
 176   } else {
 177     // TODO(Peter): this value should probably change for high bitdepth
 178     vpx_memset16(left_col, base + 1, bs);
 179   }
 180
 181   // TODO(hkuang) do not extend 2*bs pixels for all modes.
 182   // above
 183   if (up_available) {
 184     const uint16_t *above_ref = ref - ref_stride;
 185     if (xd->mb_to_right_edge < 0) {
 186       /* slower path if the block needs border extension */
 187       if (x0 + 2 * bs <= frame_width) {
 188         if (right_available && bs == 4) {
 189           memcpy(above_row, above_ref, 2 * bs * sizeof(above_row[0]));
 190         } else {
 191           memcpy(above_row, above_ref, bs * sizeof(above_row[0]));
 192           vpx_memset16(above_row + bs, above_row[bs - 1], bs);
 193         }
 194       } else if (x0 + bs <= frame_width) {
 195         const int r = frame_width - x0;
 196         if (right_available && bs == 4) {
 197           memcpy(above_row, above_ref, r * sizeof(above_row[0]));
 198           vpx_memset16(above_row + r, above_row[r - 1],
 199                        x0 + 2 * bs - frame_width);
 200         } else {
 201           memcpy(above_row, above_ref, bs * sizeof(above_row[0]));
 202           vpx_memset16(above_row + bs, above_row[bs - 1], bs);
 203         }
 204       } else if (x0 <= frame_width) {
 205         const int r = frame_width - x0;
 206         memcpy(above_row, above_ref, r * sizeof(above_row[0]));
 207         vpx_memset16(above_row + r, above_row[r - 1],
 208                        x0 + 2 * bs - frame_width);
 209       }
 210       // TODO(Peter) this value should probably change for high bitdepth
 211       above_row[-1] = left_available ? above_ref[-1] : (base+1);
 212     } else {
 213       /* faster path if the block does not need extension */
 214       if (bs == 4 && right_available && left_available) {
 215         const_above_row = above_ref;
 216       } else {
 217         memcpy(above_row, above_ref, bs * sizeof(above_row[0]));
 218         if (bs == 4 && right_available)
 219           memcpy(above_row + bs, above_ref + bs, bs * sizeof(above_row[0]));
 220         else
 221           vpx_memset16(above_row + bs, above_row[bs - 1], bs);
 222         // TODO(Peter): this value should probably change for high bitdepth
 223         above_row[-1] = left_available ? above_ref[-1] : (base+1);
 224       }
 225     }
 226   } else {
 227     vpx_memset16(above_row, base - 1, bs * 2);
 228     // TODO(Peter): this value should probably change for high bitdepth
 229     above_row[-1] = base - 1;
 230   }
 231
 232   // predict
 233   if (mode == DC_PRED) {
 234     dc_pred_high[left_available][up_available][tx_size](dst, dst_stride,
 235                                                         const_above_row,
 236                                                         left_col, xd->bd);
 237   } else {
 238     pred_high[mode][tx_size](dst, dst_stride, const_above_row, left_col,
 239                              xd->bd);
 240   }
 241 }
 242 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 243
 244 static void build_intra_predictors(const MACROBLOCKD *xd, const uint8_t *ref,
 245                                    int ref_stride, uint8_t *dst, int dst_stride,
 246                                    PREDICTION_MODE mode, TX_SIZE tx_size,
 247                                    int up_available, int left_available,
 248                                    int right_available, int x, int y,
 249                                    int plane) {
 250   int i;
 251   DECLARE_ALIGNED(16, uint8_t, left_col[32]);
 252   DECLARE_ALIGNED(16, uint8_t, above_data[64 + 16]);
 253   uint8_t *above_row = above_data + 16;
 254   const uint8_t *const_above_row = above_row;
 255   const int bs = 4 << tx_size;
 256   int frame_width, frame_height;
 257   int x0, y0;
 258   const struct macroblockd_plane *const pd = &xd->plane[plane];
 259
 260   // 127 127 127 .. 127 127 127 127 127 127
 261   // 129  A   B  ..  Y   Z
 262   // 129  C   D  ..  W   X
 263   // 129  E   F  ..  U   V
 264   // 129  G   H  ..  S   T   T   T   T   T
 265   // ..
 266
 267   // Get current frame pointer, width and height.
 268   if (plane == 0) {
 269     frame_width = xd->cur_buf->y_width;
 270     frame_height = xd->cur_buf->y_height;
 271   } else {
 272     frame_width = xd->cur_buf->uv_width;
 273     frame_height = xd->cur_buf->uv_height;
 274   }
 275
 276   // Get block position in current frame.
 277   x0 = (-xd->mb_to_left_edge >> (3 + pd->subsampling_x)) + x;
 278   y0 = (-xd->mb_to_top_edge >> (3 + pd->subsampling_y)) + y;
 279
 280   // NEED_LEFT
 281   if (extend_modes[mode] & NEED_LEFT) {
 282     if (left_available) {
 283       if (xd->mb_to_bottom_edge < 0) {
 284         /* slower path if the block needs border extension */
 285         if (y0 + bs <= frame_height) {
 286           for (i = 0; i < bs; ++i)
 287             left_col[i] = ref[i * ref_stride - 1];
 288         } else {
 289           const int extend_bottom = frame_height - y0;
 290           for (i = 0; i < extend_bottom; ++i)
 291             left_col[i] = ref[i * ref_stride - 1];
 292           for (; i < bs; ++i)
 293             left_col[i] = ref[(extend_bottom - 1) * ref_stride - 1];
 294         }
 295       } else {
 296         /* faster path if the block does not need extension */
 297         for (i = 0; i < bs; ++i)
 298           left_col[i] = ref[i * ref_stride - 1];
 299       }
 300     } else {
 301       memset(left_col, 129, bs);
 302     }
 303   }
 304
 305   // NEED_ABOVE
 306   if (extend_modes[mode] & NEED_ABOVE) {
 307     if (up_available) {
 308       const uint8_t *above_ref = ref - ref_stride;
 309       if (xd->mb_to_right_edge < 0) {
 310         /* slower path if the block needs border extension */
 311         if (x0 + bs <= frame_width) {
 312           memcpy(above_row, above_ref, bs);
 313         } else if (x0 <= frame_width) {
 314           const int r = frame_width - x0;
 315           memcpy(above_row, above_ref, r);
 316           memset(above_row + r, above_row[r - 1], x0 + bs - frame_width);
 317         }
 318       } else {
 319         /* faster path if the block does not need extension */
 320         if (bs == 4 && right_available && left_available) {
 321           const_above_row = above_ref;
 322         } else {
 323           memcpy(above_row, above_ref, bs);
 324         }
 325       }
 326       above_row[-1] = left_available ? above_ref[-1] : 129;
 327     } else {
 328       memset(above_row, 127, bs);
 329       above_row[-1] = 127;
 330     }
 331   }
 332
 333   // NEED_ABOVERIGHT
 334   if (extend_modes[mode] & NEED_ABOVERIGHT) {
 335     if (up_available) {
 336       const uint8_t *above_ref = ref - ref_stride;
 337       if (xd->mb_to_right_edge < 0) {
 338         /* slower path if the block needs border extension */
 339         if (x0 + 2 * bs <= frame_width) {
 340           if (right_available && bs == 4) {
 341             memcpy(above_row, above_ref, 2 * bs);
 342           } else {
 343             memcpy(above_row, above_ref, bs);
 344             memset(above_row + bs, above_row[bs - 1], bs);
 345           }
 346         } else if (x0 + bs <= frame_width) {
 347           const int r = frame_width - x0;
 348           if (right_available && bs == 4) {
 349             memcpy(above_row, above_ref, r);
 350             memset(above_row + r, above_row[r - 1], x0 + 2 * bs - frame_width);
 351           } else {
 352             memcpy(above_row, above_ref, bs);
 353             memset(above_row + bs, above_row[bs - 1], bs);
 354           }
 355         } else if (x0 <= frame_width) {
 356           const int r = frame_width - x0;
 357           memcpy(above_row, above_ref, r);
 358           memset(above_row + r, above_row[r - 1], x0 + 2 * bs - frame_width);
 359         }
 360       } else {
 361         /* faster path if the block does not need extension */
 362         if (bs == 4 && right_available && left_available) {
 363           const_above_row = above_ref;
 364         } else {
 365           memcpy(above_row, above_ref, bs);
 366           if (bs == 4 && right_available)
 367             memcpy(above_row + bs, above_ref + bs, bs);
 368           else
 369             memset(above_row + bs, above_row[bs - 1], bs);
 370         }
 371       }
 372       above_row[-1] = left_available ? above_ref[-1] : 129;
 373     } else {
 374       memset(above_row, 127, bs * 2);
 375       above_row[-1] = 127;
 376     }
 377   }
 378
 379   // predict
 380   if (mode == DC_PRED) {
 381     dc_pred[left_available][up_available][tx_size](dst, dst_stride,
 382                                                    const_above_row, left_col);
 383   } else {
 384     pred[mode][tx_size](dst, dst_stride, const_above_row, left_col);
 385   }
 386 }
 387
 388 void vp9_predict_intra_block(const MACROBLOCKD *xd, int bwl_in,
 389                              TX_SIZE tx_size, PREDICTION_MODE mode,
 390                              const uint8_t *ref, int ref_stride,
 391                              uint8_t *dst, int dst_stride,
 392                              int aoff, int loff, int plane) {
 393   const int bw = (1 << bwl_in);
 394   const int txw = (1 << tx_size);
 395   const int have_top = loff || xd->up_available;
 396   const int have_left = aoff || xd->left_available;
 397   const int have_right = (aoff + txw) < bw;
 398   const int x = aoff * 4;
 399   const int y = loff * 4;
 400
 401 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
 402   if (xd->cur_buf->flags & YV12_FLAG_HIGHBITDEPTH) {
 403     build_intra_predictors_high(xd, ref, ref_stride, dst, dst_stride, mode,
 404                                 tx_size, have_top, have_left, have_right,
 405                                 x, y, plane, xd->bd);
 406     return;
 407   }
 408 #endif
 409   build_intra_predictors(xd, ref, ref_stride, dst, dst_stride, mode, tx_size,
 410                          have_top, have_left, have_right, x, y, plane);
 411 }
 412
 413 void vp9_init_intra_predictors(void) {
 414   once(vp9_init_intra_predictors_internal);
 415 }