[cvs] / xvidcore / src / motion / motion.h Repository:
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Diff of /xvidcore/src/motion/motion.h

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revision 1.18, Tue Nov 26 23:44:10 2002 UTC revision 1.22, Mon Mar 22 22:36:24 2004 UTC
# Line 1  Line 1 
1  /*****************************************************************************  /**************************************************************************
2   *   *
3   *  XVID MPEG-4 VIDEO CODEC   *  XVID MPEG-4 VIDEO CODEC
4   *  - Motion Estimation header -   *  -  Motion header  -
  *  
  *  Copyright(C) 2002 Christoph Lampert <gruel@web.de>  
5   *   *
6   *  This file is part of XviD, a free MPEG-4 video encoder/decoder   *  This program is an implementation of a part of one or more MPEG-4
7     *  Video tools as specified in ISO/IEC 14496-2 standard.  Those intending
8     *  to use this software module in hardware or software products are
9     *  advised that its use may infringe existing patents or copyrights, and
10     *  any such use would be at such party's own risk.  The original
11     *  developer of this software module and his/her company, and subsequent
12     *  editors and their companies, will have no liability for use of this
13     *  software or modifications or derivatives thereof.
14   *   *
15   *  XviD is free software; you can redistribute it and/or modify it   *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
16   *  under the terms of the GNU General Public License as published by   *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
17   *  the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or   *  the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
18   *  (at your option) any later version.   *  (at your option) any later version.
19   *   *
# Line 21  Line 26 
26   *  along with this program; if not, write to the Free Software   *  along with this program; if not, write to the Free Software
27   *  Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA   *  Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
28   *   *
  *  Under section 8 of the GNU General Public License, the copyright  
  *  holders of XVID explicitly forbid distribution in the following  
  *  countries:  
  *  
  *    - Japan  
  *    - United States of America  
  *  
  *  Linking XviD statically or dynamically with other modules is making a  
  *  combined work based on XviD.  Thus, the terms and conditions of the  
  *  GNU General Public License cover the whole combination.  
  *  
  *  As a special exception, the copyright holders of XviD give you  
  *  permission to link XviD with independent modules that communicate with  
  *  XviD solely through the VFW1.1 and DShow interfaces, regardless of the  
  *  license terms of these independent modules, and to copy and distribute  
  *  the resulting combined work under terms of your choice, provided that  
  *  every copy of the combined work is accompanied by a complete copy of  
  *  the source code of XviD (the version of XviD used to produce the  
  *  combined work), being distributed under the terms of the GNU General  
  *  Public License plus this exception.  An independent module is a module  
  *  which is not derived from or based on XviD.  
  *  
  *  Note that people who make modified versions of XviD are not obligated  
  *  to grant this special exception for their modified versions; it is  
  *  their choice whether to do so.  The GNU General Public License gives  
  *  permission to release a modified version without this exception; this  
  *  exception also makes it possible to release a modified version which  
  *  carries forward this exception.  
  *  
29   * $Id$   * $Id$
30   *   *
31   ***************************************************************************/   ***************************************************************************/
# Line 60  Line 36 
36  #include "../portab.h"  #include "../portab.h"
37  #include "../global.h"  #include "../global.h"
38    
39  /* hard coded motion search parameters for motion_est */  /*****************************************************************************
40     * Modified rounding tables -- defined in estimation_common.c
41  /* very large value */   * Original tables see ISO spec tables 7-6 -> 7-9
42  #define MV_MAX_ERROR    (4096 * 256)   ****************************************************************************/
43    
44  /* stop search if sdelta < THRESHOLD */  extern const uint32_t roundtab[16];
45  #define MV16_THRESHOLD  192  /* K = 4 */
46  #define MV8_THRESHOLD   56  extern const uint32_t roundtab_76[16];
47    /* K = 2 */
48  #define NEIGH_MOVE_THRESH 0  extern const uint32_t roundtab_78[8];
49  /* how much a block's MV must differ from his neighbour  */  /* K = 1 */
50  /* to be search for INTER4V. The more, the faster... */  extern const uint32_t roundtab_79[4];
   
 /* sad16(0,0) bias; mpeg4 spec suggests nb/2+1 */  
 /* nb  = vop pixels * 2^(bpp-8) */  
 #define MV16_00_BIAS    (128+1)  
 #define MV8_00_BIAS     (0)  
   
 /* INTER bias for INTER/INTRA decision; mpeg4 spec suggests 2*nb */  
 #define MV16_INTER_BIAS 512  
   
 /* Parameters which control inter/inter4v decision */  
 #define IMV16X16                        5  
   
 /* vector map (vlc delta size) smoother parameters */  
 #define NEIGH_TEND_16X16        2  
 #define NEIGH_TEND_8X8          2  
   
 /* fast ((A)/2)*2 */  
 #define EVEN(A)         (((A)<0?(A)+1:(A)) & ~1)  
   
 #define MVzero(A) ( ((A).x)==(0) && ((A).y)==(0) )  
 #define MVequal(A,B) ( ((A).x)==((B).x) && ((A).y)==((B).y) )  
   
 /* default methods of Search, will be changed to function variable */  
   
 #ifndef SEARCH16  
 #define SEARCH16        PMVfastSearch16  
 /*#define SEARCH16  FullSearch16 */  
 /*#define SEARCH16  EPZSSearch16 */  
 #endif  
   
 #ifndef SEARCH8  
 #define SEARCH8         PMVfastSearch8  
 /*#define SEARCH8   EPZSSearch8 */  
 #endif  
   
   
 /*  
  * Calculate the min/max range (in halfpixels)  
  * relative to the _MACROBLOCK_ position  
  */  
   
 static void __inline  
 get_range(int32_t * const min_dx,  
                   int32_t * const max_dx,  
                   int32_t * const min_dy,  
                   int32_t * const max_dy,  
                   const uint32_t x,  
                   const uint32_t y,  
                   const uint32_t block_sz,      /* block dimension, 8 or 16 */  
   
                   const uint32_t width,  
                   const uint32_t height,  
                   const uint32_t fcode)  
 {  
   
         const int search_range = 32 << (fcode - 1);  
         const int high = search_range - 1;  
         const int low = -search_range;  
   
         /* convert full-pixel measurements to half pixel */  
         const int hp_width = 2 * width;  
         const int hp_height = 2 * height;  
         const int hp_edge = 2 * block_sz;  
   
         /* we need _right end_ of block, not x-coordinate */  
         const int hp_x = 2 * (x) * block_sz;  
   
         /* same for _bottom end_ */  
         const int hp_y = 2 * (y) * block_sz;  
   
         *max_dx = MIN(high, hp_width - hp_x);  
         *max_dy = MIN(high, hp_height - hp_y);  
         *min_dx = MAX(low, -(hp_edge + hp_x));  
         *min_dy = MAX(low, -(hp_edge + hp_y));  
   
 }  
   
   
 /*  
  * getref: calculate reference image pointer  
  * the decision to use interpolation h/v/hv or the normal image is  
  * based on dx & dy.  
  */  
   
 static __inline const uint8_t *  
 get_ref(const uint8_t * const refn,  
                 const uint8_t * const refh,  
                 const uint8_t * const refv,  
                 const uint8_t * const refhv,  
                 const uint32_t x,  
                 const uint32_t y,  
                 const uint32_t block,   /* block dimension, 8 or 16 */  
   
                 const int32_t dx,  
                 const int32_t dy,  
                 const uint32_t stride)  
 {  
   
   
         switch (((dx & 1) << 1) + (dy & 1)) {   /* ((dx%2)?2:0)+((dy%2)?1:0) */  
         case 0:  
                 return refn + (int) ((x * block + dx / 2) + (y * block + dy / 2) * stride);  
         case 1:  
                 return refv + (int) ((x * block + dx / 2) + (y * block +  
                                                                                           (dy - 1) / 2) * stride);  
         case 2:  
                 return refh + (int) ((x * block + (dx - 1) / 2) + (y * block +  
                                                                                                         dy / 2) * stride);  
         default:  
         case 3:  
                 return refhv + (int) ((x * block + (dx - 1) / 2) + (y * block +  
                                                                                                          (dy - 1) / 2) * stride);  
         }  
   
 }  
   
   
 /* This is somehow a copy of get_ref, but with MV instead of X,Y */  
   
 static __inline const uint8_t *  
 get_ref_mv(const uint8_t * const refn,  
                    const uint8_t * const refh,  
                    const uint8_t * const refv,  
                    const uint8_t * const refhv,  
                    const uint32_t x,  
                    const uint32_t y,  
                    const uint32_t block,        /* block dimension, 8 or 16 */  
   
                    const VECTOR * mv,   /* measured in half-pel! */  
   
                    const uint32_t stride)  
 {  
   
         switch ((((mv->x) & 1) << 1) + ((mv->y) & 1)) {  
         case 0:  
                 return refn + (int) ((x * block + (mv->x) / 2) + (y * block +  
                                                                                                    (mv->y) / 2) * stride);  
         case 1:  
                 return refv + (int) ((x * block + (mv->x) / 2) + (y * block +  
                                                                                                    ((mv->y) - 1) / 2) * stride);  
         case 2:  
                 return refh + (int) ((x * block + ((mv->x) - 1) / 2) + (y * block +  
                                                                                                                  (mv->y) / 2) * stride);  
         default:  
         case 3:  
                 return refhv + (int) ((x * block + ((mv->x) - 1) / 2) + (y * block +  
                                                                                                                   ((mv->y) -  
                                                                                                                    1) / 2) * stride);  
         }  
   
 }  
   
   
 static __inline const uint8_t *  
 get_iref(const uint8_t * const ref,  
                 const uint32_t x,  
                 const uint32_t y,  
                 const uint32_t block,   /* block dimension, 8 or 16 */  
   
                 const int32_t dx,  
                 const int32_t dy,  
                 const uint32_t stride)  
 {  
         return ref + (int) ((x * block + dx / 2) + (y * block + dy / 2) * stride);  
 }  
   
 static __inline const uint8_t *  
 get_iref_mv(const uint8_t * const ref,  
                    const uint32_t x,  
                    const uint32_t y,  
                    const uint32_t block,        /* block dimension, 8 or 16 */  
   
                    const VECTOR * mv,   /* as usual measured in half-pel */  
   
                    const uint32_t stride)  
 {  
         return ref + (int) ((x * block + (mv->x) / 2) + (y * block + (mv->y) / 2) * stride);  
 }  
   
   
 /* prototypes for MainSearch functions, i.e. Diamondsearch, FullSearch or whatever */  
   
 typedef int32_t(MainSearch16Func) (const uint8_t * const pRef,  
                                                                    const uint8_t * const pRefH,  
                                                                    const uint8_t * const pRefV,  
                                                                    const uint8_t * const pRefHV,  
                                                                    const uint8_t * const cur,  
                                                                    const int x,  
                                                                    const int y,  
                                                                    const int start_x,  
                                                                    const int start_y,  
                                                                    int iMinSAD,  
                                                                    VECTOR * const currMV,  
                                                                    const int center_x,  
                                                                    const int center_y,  
                                                                    const int32_t min_dx,  
                                                                    const int32_t max_dx,  
                                                                    const int32_t min_dy,  
                                                                    const int32_t max_dy,  
                                                                    const int32_t iEdgedWidth,  
                                                                    const int32_t iDiamondSize,  
                                                                    const int32_t iFcode,  
                                                                    const int32_t iQuant,  
                                                                    int iFound);  
   
 typedef MainSearch16Func *MainSearch16FuncPtr;  
   
   
 typedef int32_t(MainSearch8Func) (const uint8_t * const pRef,  
                                                                   const uint8_t * const pRefH,  
                                                                   const uint8_t * const pRefV,  
                                                                   const uint8_t * const pRefHV,  
                                                                   const uint8_t * const cur,  
                                                                   const int x,  
                                                                   const int y,  
                                                                    const int start_x,  
                                                                    const int start_y,  
                                                                    int iMinSAD,  
                                                                    VECTOR * const currMV,  
                                                                    const int center_x,  
                                                                    const int center_y,  
                                                                   const int32_t min_dx,  
                                                                   const int32_t max_dx,  
                                                                   const int32_t min_dy,  
                                                                   const int32_t max_dy,  
                                                                   const int32_t iEdgedWidth,  
                                                                   const int32_t iDiamondSize,  
                                                                   const int32_t iFcode,  
                                                                   const int32_t iQuant,  
                                                                   int iFound);  
   
 typedef MainSearch8Func *MainSearch8FuncPtr;  
   
   
 /* prototypes for MotionEstimation functions, i.e. PMVfast, EPZS or whatever */  
   
 typedef int32_t(Search16Func) ( const uint8_t * const pRef,  
                                                                 const uint8_t * const pRefH,  
                                                                 const uint8_t * const pRefV,  
                                                                 const uint8_t * const pRefHV,  
                                                                 const IMAGE * const pCur,  
                                                                 const int x,  
                                                                 const int y,  
                                                                 const int start_x,  
                                                                 const int start_y,  
                                                                 const int center_x,  
                                                                 const int center_y,  
                                                                 const uint32_t MotionFlags,  
                                                                 const uint32_t iQuant,  
                                                                 const uint32_t iFcode,  
                                                                 const MBParam * const pParam,  
                                                                 const MACROBLOCK * const pMBs,  
                                                                 const MACROBLOCK * const prevMBs,  
                                                                 VECTOR * const currMV,  
                                                                 VECTOR * const currPMV);  
   
 typedef Search16Func *Search16FuncPtr;  
   
 typedef int32_t(Search8Func) (  const uint8_t * const pRef,  
                                                                 const uint8_t * const pRefH,  
                                                                 const uint8_t * const pRefV,  
                                                                 const uint8_t * const pRefHV,  
                                                                 const IMAGE * const pCur,  
                                                                 const int x,  
                                                                 const int y,  
                                                                 const int start_x,  
                                                                 const int start_y,  
                                                                 const int center_x,  
                                                                 const int center_y,  
                                                                 const uint32_t MotionFlags,  
                                                                 const uint32_t iQuant,  
                                                                 const uint32_t iFcode,  
                                                                 const MBParam * const pParam,  
                                                                 const MACROBLOCK * const pMBs,  
                                                                 const MACROBLOCK * const prevMBs,  
                                                                 VECTOR * const currMV,  
                                                                 VECTOR * const currPMV);  
   
 typedef Search8Func *Search8FuncPtr;  
   
 Search16Func PMVfastSearch16;  
 Search16Func EPZSSearch16;  
 Search16Func PMVfastIntSearch16;  
51    
 Search8Func     PMVfastSearch8;  
 Search8Func     EPZSSearch8;  
52    
53    /** MotionEstimation **/
54    
55  bool  bool MotionEstimation(MBParam * const pParam,
 MotionEstimation(MBParam * const pParam,  
56                                   FRAMEINFO * const current,                                   FRAMEINFO * const current,
57                                   FRAMEINFO * const reference,                                   FRAMEINFO * const reference,
58                                   const IMAGE * const pRefH,                                   const IMAGE * const pRefH,
59                                   const IMAGE * const pRefV,                                   const IMAGE * const pRefV,
60                                   const IMAGE * const pRefHV,                                   const IMAGE * const pRefHV,
61                                            const IMAGE * const pGMC,
62                                   const uint32_t iLimit);                                   const uint32_t iLimit);
63    
64  typedef int32_t(Halfpel8_RefineFunc) (const uint8_t * const pRef,  void
65                                        const uint8_t * const pRefH,  MotionEstimationBVOP(MBParam * const pParam,
66                                        const uint8_t * const pRefV,                                                  FRAMEINFO * const frame,
67                                        const uint8_t * const pRefHV,                                                  const int32_t time_bp,
68                                        const uint8_t * const cur,                                                  const int32_t time_pp,
69                                        const int x,                                                  const MACROBLOCK * const f_mbs,
70                                        const int y,                                                  const IMAGE * const f_ref,
71                                        VECTOR * const currMV,                                                  const IMAGE * const f_refH,
72                                        int32_t iMinSAD,                                                  const IMAGE * const f_refV,
73                                             const int center_x,                                                  const IMAGE * const f_refHV,
74                                             const int center_y,                                                  const FRAMEINFO * const b_reference,
75                                        const int32_t min_dx,                                                  const IMAGE * const b_ref,
76                                        const int32_t max_dx,                                                  const IMAGE * const b_refH,
77                                        const int32_t min_dy,                                                  const IMAGE * const b_refV,
78                                        const int32_t max_dy,                                                  const IMAGE * const b_refHV);
79                                        const int32_t iFcode,  
80                                        const int32_t iQuant,  void
81                                        const int32_t iEdgedWidth);  GMEanalysis(const MBParam * const pParam,
82                            const FRAMEINFO * const current,
83  typedef Halfpel8_RefineFunc *Halfpel8_RefineFuncPtr;                          const FRAMEINFO * const reference,
84  extern Halfpel8_RefineFuncPtr Halfpel8_Refine;                          const IMAGE * const pRefH,
85  Halfpel8_RefineFunc Halfpel8_Refine_c;                          const IMAGE * const pRefV,
86  Halfpel8_RefineFunc Halfpel8_Refine_ia64;                          const IMAGE * const pRefHV);
87    
88    WARPPOINTS
89    GlobalMotionEst(MACROBLOCK * const pMBs,
90                                    const MBParam * const pParam,
91                                    const FRAMEINFO * const current,
92                                    const FRAMEINFO * const reference,
93                                    const IMAGE * const pRefH,
94                                    const IMAGE * const pRefV,
95                                    const IMAGE * const pRefHV);
96    
97    int
98    GlobalMotionEstRefine(
99                                    WARPPOINTS *const startwp,
100                                    MACROBLOCK * const pMBs,
101                                    const MBParam * const pParam,
102                                    const FRAMEINFO * const current,
103                                    const FRAMEINFO * const reference,
104                                    const IMAGE * const pCurr,
105                                    const IMAGE * const pRef,
106                                    const IMAGE * const pRefH,
107                                    const IMAGE * const pRefV,
108                                    const IMAGE * const pRefHV);
109    
110    int
111    globalSAD(const WARPPOINTS *const wp,
112                      const MBParam * const pParam,
113                      const MACROBLOCK * const pMBs,
114                      const FRAMEINFO * const current,
115                      const IMAGE * const pRef,
116                      const IMAGE * const pCurr,
117                      uint8_t *const GMCblock);
118    
119    
120    int
121    MEanalysis(     const IMAGE * const pRef,
122                            const FRAMEINFO * const Current,
123                            const MBParam * const pParam,
124                            const int maxIntra,
125                            const int intraCount,
126                            const int bCount,
127                            const int b_thresh,
128                            const MACROBLOCK * const prev_mbs);
129    
130    /** MotionCompensation **/
131    
132    void
133    MBMotionCompensation(MACROBLOCK * const mb,
134                                            const uint32_t i,
135                                            const uint32_t j,
136                                            const IMAGE * const ref,
137                                            const IMAGE * const refh,
138                                            const IMAGE * const refv,
139                                            const IMAGE * const refhv,
140                                            const IMAGE * const refGMC,
141                                            IMAGE * const cur,
142                                            int16_t * dct_codes,
143                                            const uint32_t width,
144                                            const uint32_t height,
145                                            const uint32_t edged_width,
146                                            const int32_t quarterpel,
147                                            const int reduced_resolution,
148                                            const int32_t rounding);
149    
150    void
151    MBMotionCompensationBVOP(MBParam * pParam,
152                                                            MACROBLOCK * const mb,
153                                                            const uint32_t i,
154                                                            const uint32_t j,
155                                                            IMAGE * const cur,
156                                                            const IMAGE * const f_ref,
157                                                            const IMAGE * const f_refh,
158                                                            const IMAGE * const f_refv,
159                                                            const IMAGE * const f_refhv,
160                                                            const IMAGE * const b_ref,
161                                                            const IMAGE * const b_refh,
162                                                            const IMAGE * const b_refv,
163                                                            const IMAGE * const b_refhv,
164                                                            int16_t * dct_codes);
165    
166  #endif                                                  /* _MOTION_H_ */  #endif                                                  /* _MOTION_H_ */

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