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     av_assert0(a->pb.buf_end - a->pb.buf - (put_bits_count(&a->pb) >> 3) >= MAX_MB_SIZE);
 177
 178     if (a->avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_ASV1) {
 179         for (i = 0; i < 6; i++)
 180             asv1_encode_block(a, block[i]);
 181     } else {
 182         for (i = 0; i < 6; i++) {
 183             asv2_encode_block(a, block[i]);
 184         }
 185     }
 186     return 0;
 187 }
 188
 189 static inline void dct_get(ASV1Context *a, const AVFrame *frame,
 190                            int mb_x, int mb_y)
 191 {
 192     int16_t (*block)[64] = a->block;
 193     int linesize = frame->linesize[0];
 194     int i;
 195
 196     uint8_t *ptr_y  = frame->data[0] + (mb_y * 16 * linesize)           + mb_x * 16;
 197     uint8_t *ptr_cb = frame->data[1] + (mb_y *  8 * frame->linesize[1]) + mb_x *  8;
 198     uint8_t *ptr_cr = frame->data[2] + (mb_y *  8 * frame->linesize[2]) + mb_x *  8;
 199
 200     a->pdsp.get_pixels(block[0], ptr_y,                    linesize);
 201     a->pdsp.get_pixels(block[1], ptr_y + 8,                linesize);
 202     a->pdsp.get_pixels(block[2], ptr_y + 8 * linesize,     linesize);
 203     a->pdsp.get_pixels(block[3], ptr_y + 8 * linesize + 8, linesize);
 204     for (i = 0; i < 4; i++)
 205         a->fdsp.fdct(block[i]);
 206
 207     if (!(a->avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GRAY)) {
 208         a->pdsp.get_pixels(block[4], ptr_cb, frame->linesize[1]);
 209         a->pdsp.get_pixels(block[5], ptr_cr, frame->linesize[2]);
 210         for (i = 4; i < 6; i++)
 211             a->fdsp.fdct(block[i]);
 212     }
 213 }
 214
 215 static int encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt,
 216                         const AVFrame *pict, int *got_packet)
 217 {
 218     ASV1Context *const a = avctx->priv_data;
 219     int size, ret;
 220     int mb_x, mb_y;
 221
 222     if (pict->width % 16 || pict->height % 16) {
 223         AVFrame *clone = av_frame_alloc();
 224         int i;
 225
 226         if (!clone)
 227             return AVERROR(ENOMEM);
 228         clone->format = pict->format;
 229         clone->width  = FFALIGN(pict->width, 16);
 230         clone->height = FFALIGN(pict->height, 16);
 231         ret = av_frame_get_buffer(clone, 32);
 232         if (ret < 0) {
 233             av_frame_free(&clone);
 234             return ret;
 235         }
 236
 237         ret = av_frame_copy(clone, pict);
 238         if (ret < 0) {
 239             av_frame_free(&clone);
 240             return ret;
 241         }
 242
 243         for (i = 0; i<3; i++) {
 244             int x, y;
 245             int w  = AV_CEIL_RSHIFT(pict->width, !!i);
 246             int h  = AV_CEIL_RSHIFT(pict->height, !!i);
 247             int w2 = AV_CEIL_RSHIFT(clone->width, !!i);
 248             int h2 = AV_CEIL_RSHIFT(clone->height, !!i);
 249             for (y=0; y<h; y++)
 250                 for (x=w; x<w2; x++)
 251                     clone->data[i][x + y*clone->linesize[i]] =
 252                         clone->data[i][w - 1 + y*clone->linesize[i]];
 253             for (y=h; y<h2; y++)
 254                 for (x=0; x<w2; x++)
 255                     clone->data[i][x + y*clone->linesize[i]] =
 256                         clone->data[i][x + (h-1)*clone->linesize[i]];
 257         }
 258         ret = encode_frame(avctx, pkt, clone, got_packet);
 259
 260         av_frame_free(&clone);
 261         return ret;
 262     }
 263
 264     if ((ret = ff_alloc_packet2(avctx, pkt, a->mb_height * a->mb_width * MAX_MB_SIZE +
 265                                 AV_INPUT_BUFFER_MIN_SIZE, 0)) < 0)
 266         return ret;
 267
 268     init_put_bits(&a->pb, pkt->data, pkt->size);
 269
 270     for (mb_y = 0; mb_y < a->mb_height2; mb_y++) {
 271         for (mb_x = 0; mb_x < a->mb_width2; mb_x++) {
 272             dct_get(a, pict, mb_x, mb_y);
 273             encode_mb(a, a->block);
 274         }
 275     }
 276
 277     if (a->mb_width2 != a->mb_width) {
 278         mb_x = a->mb_width2;
 279         for (mb_y = 0; mb_y < a->mb_height2; mb_y++) {
 280             dct_get(a, pict, mb_x, mb_y);
 281             encode_mb(a, a->block);
 282         }
 283     }
 284
 285     if (a->mb_height2 != a->mb_height) {
 286         mb_y = a->mb_height2;
 287         for (mb_x = 0; mb_x < a->mb_width; mb_x++) {
 288             dct_get(a, pict, mb_x, mb_y);
 289             encode_mb(a, a->block);
 290         }
 291     }
 292     emms_c();
 293
 294     avpriv_align_put_bits(&a->pb);
 295     while (put_bits_count(&a->pb) & 31)
 296         put_bits(&a->pb, 8, 0);
 297
 298     size = put_bits_count(&a->pb) / 32;
 299
 300     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_ASV1) {
 301         a->bbdsp.bswap_buf((uint32_t *) pkt->data,
 302                            (uint32_t *) pkt->data, size);
 303     } else {
 304         int i;
 305         for (i = 0; i < 4 * size; i++)
 306             pkt->data[i] = ff_reverse[pkt->data[i]];
 307     }
 308
 309     pkt->size   = size * 4;
 310     pkt->flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
 311     *got_packet = 1;
 312
 313     return 0;
 314 }
 315
 316 static av_cold int encode_init(AVCodecContext *avctx)
 317 {
 318     ASV1Context *const a = avctx->priv_data;
 319     int i;
 320     const int scale = avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_ASV1 ? 1 : 2;
 321
 322     ff_asv_common_init(avctx);
 323     ff_fdctdsp_init(&a->fdsp, avctx);
 324     ff_pixblockdsp_init(&a->pdsp, avctx);
 325
 326     if (avctx->global_quality <= 0)
 327         avctx->global_quality = 4 * FF_QUALITY_SCALE;
 328
 329     a->inv_qscale = (32 * scale * FF_QUALITY_SCALE +
 330                      avctx->global_quality / 2) / avctx->global_quality;
 331
 332     avctx->extradata                   = av_mallocz(8);
 333     if (!avctx->extradata)
 334         return AVERROR(ENOMEM);
 335     avctx->extradata_size              = 8;
 336     ((uint32_t *) avctx->extradata)[0] = av_le2ne32(a->inv_qscale);
 337     ((uint32_t *) avctx->extradata)[1] = av_le2ne32(AV_RL32("ASUS"));
 338
 339     for (i = 0; i < 64; i++) {
 340         if (a->fdsp.fdct == ff_fdct_ifast) {
 341             int q = 32LL * scale * ff_mpeg1_default_intra_matrix[i] * ff_aanscales[i];
 342             a->q_intra_matrix[i] = (((int64_t)a->inv_qscale << 30) + q / 2) / q;
 343         } else {
 344             int q = 32 * scale * ff_mpeg1_default_intra_matrix[i];
 345             a->q_intra_matrix[i] = ((a->inv_qscale << 16) + q / 2) / q;
 346         }
 347     }
 348
 349     return 0;
 350 }
 351
 352 #if CONFIG_ASV1_ENCODER
 353 AVCodec ff_asv1_encoder = {
 354     .name           = "asv1",
 355     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("ASUS V1"),
 356     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 357     .id             = AV_CODEC_ID_ASV1,
 358     .priv_data_size = sizeof(ASV1Context),
 359     .init           = encode_init,
 360     .encode2        = encode_frame,
 361     .pix_fmts       = (const enum AVPixelFormat[]) { AV_PIX_FMT_YUV420P,
 362                                                      AV_PIX_FMT_NONE },
 363     .caps_internal  = FF_CODEC_CAP_INIT_THREADSAFE,
 364 };
 365 #endif
 366
 367 #if CONFIG_ASV2_ENCODER
 368 AVCodec ff_asv2_encoder = {
 369     .name           = "asv2",
 370     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("ASUS V2"),
 371     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 372     .id             = AV_CODEC_ID_ASV2,
 373     .priv_data_size = sizeof(ASV1Context),
 374     .init           = encode_init,
 375     .encode2        = encode_frame,
 376     .pix_fmts       = (const enum AVPixelFormat[]) { AV_PIX_FMT_YUV420P,
 377                                                      AV_PIX_FMT_NONE },
 378     .caps_internal  = FF_CODEC_CAP_INIT_THREADSAFE,
 379 };
 380 #endif