git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/asvenc.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2003 Michael Niedermayer
   3  *
   4  * This file is part of FFmpeg.
   5  *
   6  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   8  * License as published by the Free Software Foundation; either
   9  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  10  *
  11  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  14  * Lesser General Public License for more details.
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  17  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  18  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  19  */
  20
  21 /**
  22  * @file
  23  * ASUS V1/V2 encoder.
  24  */
  25
  26 #include "libavutil/attributes.h"
  27 #include "libavutil/mem.h"
  28
  29 #include "aandcttab.h"
  30 #include "asv.h"
  31 #include "avcodec.h"
  32 #include "dct.h"
  33 #include "fdctdsp.h"
  34 #include "internal.h"
  35 #include "mathops.h"
  36 #include "mpeg12data.h"
  37
  38 static inline void asv2_put_bits(PutBitContext *pb, int n, int v)
  39 {
  40     put_bits(pb, n, ff_reverse[v << (8 - n)]);
  41 }
  42
  43 static inline void asv1_put_level(PutBitContext *pb, int level)
  44 {
  45     unsigned int index = level + 3;
  46
  47     if (index <= 6) {
  48         put_bits(pb, ff_asv_level_tab[index][1], ff_asv_level_tab[index][0]);
  49     } else {
  50         put_bits(pb, ff_asv_level_tab[3][1], ff_asv_level_tab[3][0]);
  51         put_sbits(pb, 8, level);
  52     }
  53 }
  54
  55 static inline void asv2_put_level(ASV1Context *a, PutBitContext *pb, int level)
  56 {
  57     unsigned int index = level + 31;
  58
  59     if (index <= 62) {
  60         put_bits(pb, ff_asv2_level_tab[index][1], ff_asv2_level_tab[index][0]);
  61     } else {
  62         put_bits(pb, ff_asv2_level_tab[31][1], ff_asv2_level_tab[31][0]);
  63         if (level < -128 || level > 127) {
  64             av_log(a->avctx, AV_LOG_WARNING, "Clipping level %d, increase qscale\n", level);
  65             level = av_clip_int8(level);
  66         }
  67         asv2_put_bits(pb, 8, level & 0xFF);
  68     }
  69 }
  70
  71 static inline void asv1_encode_block(ASV1Context *a, int16_t block[64])
  72 {
  73     int i;
  74     int nc_count = 0;
  75
  76     put_bits(&a->pb, 8, (block[0] + 32) >> 6);
  77     block[0] = 0;
  78
  79     for (i = 0; i < 10; i++) {
  80         const int index = ff_asv_scantab[4 * i];
  81         int ccp         = 0;
  82
  83         if ((block[index + 0] = (block[index + 0] *
  84                                  a->q_intra_matrix[index + 0] + (1 << 15)) >> 16))
  85             ccp |= 8;
  86         if ((block[index + 8] = (block[index + 8] *
  87                                  a->q_intra_matrix[index + 8] + (1 << 15)) >> 16))
  88             ccp |= 4;
  89         if ((block[index + 1] = (block[index + 1] *
  90                                  a->q_intra_matrix[index + 1] + (1 << 15)) >> 16))
  91             ccp |= 2;
  92         if ((block[index + 9] = (block[index + 9] *
  93                                  a->q_intra_matrix[index + 9] + (1 << 15)) >> 16))
  94             ccp |= 1;
  95
  96         if (ccp) {
  97             for (; nc_count; nc_count--)
  98                 put_bits(&a->pb, ff_asv_ccp_tab[0][1], ff_asv_ccp_tab[0][0]);
  99
 100             put_bits(&a->pb, ff_asv_ccp_tab[ccp][1], ff_asv_ccp_tab[ccp][0]);
 101
 102             if (ccp & 8)
 103                 asv1_put_level(&a->pb, block[index + 0]);
 104             if (ccp & 4)
 105                 asv1_put_level(&a->pb, block[index + 8]);
 106             if (ccp & 2)
 107                 asv1_put_level(&a->pb, block[index + 1]);
 108             if (ccp & 1)
 109                 asv1_put_level(&a->pb, block[index + 9]);
 110         } else {
 111             nc_count++;
 112         }
 113     }
 114     put_bits(&a->pb, ff_asv_ccp_tab[16][1], ff_asv_ccp_tab[16][0]);
 115 }
 116
 117 static inline void asv2_encode_block(ASV1Context *a, int16_t block[64])
 118 {
 119     int i;
 120     int count = 0;
 121
 122     for (count = 63; count > 3; count--) {
 123         const int index = ff_asv_scantab[count];
 124         if ((block[index] * a->q_intra_matrix[index] + (1 << 15)) >> 16)
 125             break;
 126     }
 127
 128     count >>= 2;
 129
 130     asv2_put_bits(&a->pb, 4, count);
 131     asv2_put_bits(&a->pb, 8, (block[0] + 32) >> 6);
 132     block[0] = 0;
 133
 134     for (i = 0; i <= count; i++) {
 135         const int index = ff_asv_scantab[4 * i];
 136         int ccp         = 0;
 137
 138         if ((block[index + 0] = (block[index + 0] *
 139                                  a->q_intra_matrix[index + 0] + (1 << 15)) >> 16))
 140             ccp |= 8;
 141         if ((block[index + 8] = (block[index + 8] *
 142                                  a->q_intra_matrix[index + 8] + (1 << 15)) >> 16))
 143             ccp |= 4;
 144         if ((block[index + 1] = (block[index + 1] *
 145                                  a->q_intra_matrix[index + 1] + (1 << 15)) >> 16))
 146             ccp |= 2;
 147         if ((block[index + 9] = (block[index + 9] *
 148                                  a->q_intra_matrix[index + 9] + (1 << 15)) >> 16))
 149             ccp |= 1;
 150
 151         av_assert2(i || ccp < 8);
 152         if (i)
 153             put_bits(&a->pb, ff_asv_ac_ccp_tab[ccp][1], ff_asv_ac_ccp_tab[ccp][0]);
 154         else
 155             put_bits(&a->pb, ff_asv_dc_ccp_tab[ccp][1], ff_asv_dc_ccp_tab[ccp][0]);
 156
 157         if (ccp) {
 158             if (ccp & 8)
 159                 asv2_put_level(a, &a->pb, block[index + 0]);
 160             if (ccp & 4)
 161                 asv2_put_level(a, &a->pb, block[index + 8]);
 162             if (ccp & 2)
 163                 asv2_put_level(a, &a->pb, block[index + 1]);
 164             if (ccp & 1)
 165                 asv2_put_level(a, &a->pb, block[index + 9]);
 166         }
 167     }
 168 }
 169
 170 #define MAX_MB_SIZE (30 * 16 * 16 * 3 / 2 / 8)
 171
 172 static inline int encode_mb(ASV1Context *a, int16_t block[6][64])
 173 {
 174     int i;
 175
 176     if (a->pb.buf_end - a->pb.buf - (put_bits_count(&a->pb) >> 3) < MAX_MB_SIZE) {
 177         av_log(a->avctx, AV_LOG_ERROR, "encoded frame too large\n");
 178         return -1;
 179     }
 180
 181     if (a->avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_ASV1) {
 182         for (i = 0; i < 6; i++)
 183             asv1_encode_block(a, block[i]);
 184     } else {
 185         for (i = 0; i < 6; i++) {
 186             asv2_encode_block(a, block[i]);
 187         }
 188     }
 189     return 0;
 190 }
 191
 192 static inline void dct_get(ASV1Context *a, const AVFrame *frame,
 193                            int mb_x, int mb_y)
 194 {
 195     int16_t (*block)[64] = a->block;
 196     int linesize = frame->linesize[0];
 197     int i;
 198
 199     uint8_t *ptr_y  = frame->data[0] + (mb_y * 16 * linesize)           + mb_x * 16;
 200     uint8_t *ptr_cb = frame->data[1] + (mb_y *  8 * frame->linesize[1]) + mb_x *  8;
 201     uint8_t *ptr_cr = frame->data[2] + (mb_y *  8 * frame->linesize[2]) + mb_x *  8;
 202
 203     a->pdsp.get_pixels(block[0], ptr_y,                    linesize);
 204     a->pdsp.get_pixels(block[1], ptr_y + 8,                linesize);
 205     a->pdsp.get_pixels(block[2], ptr_y + 8 * linesize,     linesize);
 206     a->pdsp.get_pixels(block[3], ptr_y + 8 * linesize + 8, linesize);
 207     for (i = 0; i < 4; i++)
 208         a->fdsp.fdct(block[i]);
 209
 210     if (!(a->avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GRAY)) {
 211         a->pdsp.get_pixels(block[4], ptr_cb, frame->linesize[1]);
 212         a->pdsp.get_pixels(block[5], ptr_cr, frame->linesize[2]);
 213         for (i = 4; i < 6; i++)
 214             a->fdsp.fdct(block[i]);
 215     }
 216 }
 217
 218 static int encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt,
 219                         const AVFrame *pict, int *got_packet)
 220 {
 221     ASV1Context *const a = avctx->priv_data;
 222     int size, ret;
 223     int mb_x, mb_y;
 224
 225     if (pict->width % 16 || pict->height % 16) {
 226         AVFrame *clone = av_frame_alloc();
 227         int i;
 228
 229         if (!clone)
 230             return AVERROR(ENOMEM);
 231         clone->format = pict->format;
 232         clone->width  = FFALIGN(pict->width, 16);
 233         clone->height = FFALIGN(pict->height, 16);
 234         ret = av_frame_get_buffer(clone, 32);
 235         if (ret < 0) {
 236             av_frame_free(&clone);
 237             return ret;
 238         }
 239
 240         ret = av_frame_copy(clone, pict);
 241         if (ret < 0) {
 242             av_frame_free(&clone);
 243             return ret;
 244         }
 245
 246         for (i = 0; i<3; i++) {
 247             int x, y;
 248             int w  = AV_CEIL_RSHIFT(pict->width, !!i);
 249             int h  = AV_CEIL_RSHIFT(pict->height, !!i);
 250             int w2 = AV_CEIL_RSHIFT(clone->width, !!i);
 251             int h2 = AV_CEIL_RSHIFT(clone->height, !!i);
 252             for (y=0; y<h; y++)
 253                 for (x=w; x<w2; x++)
 254                     clone->data[i][x + y*clone->linesize[i]] =
 255                         clone->data[i][w - 1 + y*clone->linesize[i]];
 256             for (y=h; y<h2; y++)
 257                 for (x=0; x<w2; x++)
 258                     clone->data[i][x + y*clone->linesize[i]] =
 259                         clone->data[i][x + (h-1)*clone->linesize[i]];
 260         }
 261         ret = encode_frame(avctx, pkt, clone, got_packet);
 262
 263         av_frame_free(&clone);
 264         return ret;
 265     }
 266
 267     if ((ret = ff_alloc_packet2(avctx, pkt, a->mb_height * a->mb_width * MAX_MB_SIZE +
 268                                 AV_INPUT_BUFFER_MIN_SIZE, 0)) < 0)
 269         return ret;
 270
 271     init_put_bits(&a->pb, pkt->data, pkt->size);
 272
 273     for (mb_y = 0; mb_y < a->mb_height2; mb_y++) {
 274         for (mb_x = 0; mb_x < a->mb_width2; mb_x++) {
 275             dct_get(a, pict, mb_x, mb_y);
 276             encode_mb(a, a->block);
 277         }
 278     }
 279
 280     if (a->mb_width2 != a->mb_width) {
 281         mb_x = a->mb_width2;
 282         for (mb_y = 0; mb_y < a->mb_height2; mb_y++) {
 283             dct_get(a, pict, mb_x, mb_y);
 284             encode_mb(a, a->block);
 285         }
 286     }
 287
 288     if (a->mb_height2 != a->mb_height) {
 289         mb_y = a->mb_height2;
 290         for (mb_x = 0; mb_x < a->mb_width; mb_x++) {
 291             dct_get(a, pict, mb_x, mb_y);
 292             encode_mb(a, a->block);
 293         }
 294     }
 295     emms_c();
 296
 297     avpriv_align_put_bits(&a->pb);
 298     while (put_bits_count(&a->pb) & 31)
 299         put_bits(&a->pb, 8, 0);
 300
 301     size = put_bits_count(&a->pb) / 32;
 302
 303     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_ASV1) {
 304         a->bbdsp.bswap_buf((uint32_t *) pkt->data,
 305                            (uint32_t *) pkt->data, size);
 306     } else {
 307         int i;
 308         for (i = 0; i < 4 * size; i++)
 309             pkt->data[i] = ff_reverse[pkt->data[i]];
 310     }
 311
 312     pkt->size   = size * 4;
 313     pkt->flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
 314     *got_packet = 1;
 315
 316     return 0;
 317 }
 318
 319 static av_cold int encode_init(AVCodecContext *avctx)
 320 {
 321     ASV1Context *const a = avctx->priv_data;
 322     int i;
 323     const int scale = avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_ASV1 ? 1 : 2;
 324
 325     ff_asv_common_init(avctx);
 326     ff_fdctdsp_init(&a->fdsp, avctx);
 327     ff_pixblockdsp_init(&a->pdsp, avctx);
 328
 329     if (avctx->global_quality <= 0)
 330         avctx->global_quality = 4 * FF_QUALITY_SCALE;
 331
 332     a->inv_qscale = (32 * scale * FF_QUALITY_SCALE +
 333                      avctx->global_quality / 2) / avctx->global_quality;
 334
 335     avctx->extradata                   = av_mallocz(8);
 336     if (!avctx->extradata)
 337         return AVERROR(ENOMEM);
 338     avctx->extradata_size              = 8;
 339     ((uint32_t *) avctx->extradata)[0] = av_le2ne32(a->inv_qscale);
 340     ((uint32_t *) avctx->extradata)[1] = av_le2ne32(AV_RL32("ASUS"));
 341
 342     for (i = 0; i < 64; i++) {
 343         if (a->fdsp.fdct == ff_fdct_ifast) {
 344             int q = 32LL * scale * ff_mpeg1_default_intra_matrix[i] * ff_aanscales[i];
 345             a->q_intra_matrix[i] = (((int64_t)a->inv_qscale << 30) + q / 2) / q;
 346         } else {
 347             int q = 32 * scale * ff_mpeg1_default_intra_matrix[i];
 348             a->q_intra_matrix[i] = ((a->inv_qscale << 16) + q / 2) / q;
 349         }
 350     }
 351
 352     return 0;
 353 }
 354
 355 #if CONFIG_ASV1_ENCODER
 356 AVCodec ff_asv1_encoder = {
 357     .name           = "asv1",
 358     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("ASUS V1"),
 359     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 360     .id             = AV_CODEC_ID_ASV1,
 361     .priv_data_size = sizeof(ASV1Context),
 362     .init           = encode_init,
 363     .encode2        = encode_frame,
 364     .pix_fmts       = (const enum AVPixelFormat[]) { AV_PIX_FMT_YUV420P,
 365                                                      AV_PIX_FMT_NONE },
 366     .caps_internal  = FF_CODEC_CAP_INIT_THREADSAFE,
 367 };
 368 #endif
 369
 370 #if CONFIG_ASV2_ENCODER
 371 AVCodec ff_asv2_encoder = {
 372     .name           = "asv2",
 373     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("ASUS V2"),
 374     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 375     .id             = AV_CODEC_ID_ASV2,
 376     .priv_data_size = sizeof(ASV1Context),
 377     .init           = encode_init,
 378     .encode2        = encode_frame,
 379     .pix_fmts       = (const enum AVPixelFormat[]) { AV_PIX_FMT_YUV420P,
 380                                                      AV_PIX_FMT_NONE },
 381     .caps_internal  = FF_CODEC_CAP_INIT_THREADSAFE,
 382 };
 383 #endif