git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/vp9dec.h

   1 /*
   2  * VP9 compatible video decoder
   3  *
   4  * Copyright (C) 2013 Ronald S. Bultje <rsbultje gmail com>
   5  * Copyright (C) 2013 Clément Bœsch <u pkh me>
   6  *
   7  * This file is part of FFmpeg.
   8  *
   9  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
  10  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  11  * License as published by the Free Software Foundation; either
  12  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  13  *
  14  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  17  * Lesser General Public License for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  20  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  21  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  22  */
  23
  24 #ifndef AVCODEC_VP9DEC_H
  25 #define AVCODEC_VP9DEC_H
  26
  27 #include <stddef.h>
  28 #include <stdint.h>
  29 #include <stdatomic.h>
  30
  31 #include "libavutil/buffer.h"
  32 #include "libavutil/mem_internal.h"
  33 #include "libavutil/thread.h"
  34 #include "libavutil/internal.h"
  35
  36 #include "vp9.h"
  37 #include "vp9dsp.h"
  38 #include "vp9shared.h"
  39
  40 #define REF_INVALID_SCALE 0xFFFF
  41
  42 enum MVJoint {
  43     MV_JOINT_ZERO,
  44     MV_JOINT_H,
  45     MV_JOINT_V,
  46     MV_JOINT_HV,
  47 };
  48
  49 typedef struct ProbContext {
  50     uint8_t y_mode[4][9];
  51     uint8_t uv_mode[10][9];
  52     uint8_t filter[4][2];
  53     uint8_t mv_mode[7][3];
  54     uint8_t intra[4];
  55     uint8_t comp[5];
  56     uint8_t single_ref[5][2];
  57     uint8_t comp_ref[5];
  58     uint8_t tx32p[2][3];
  59     uint8_t tx16p[2][2];
  60     uint8_t tx8p[2];
  61     uint8_t skip[3];
  62     uint8_t mv_joint[3];
  63     struct {
  64         uint8_t sign;
  65         uint8_t classes[10];
  66         uint8_t class0;
  67         uint8_t bits[10];
  68         uint8_t class0_fp[2][3];
  69         uint8_t fp[3];
  70         uint8_t class0_hp;
  71         uint8_t hp;
  72     } mv_comp[2];
  73     uint8_t partition[4][4][3];
  74 } ProbContext;
  75
  76 typedef struct VP9Filter {
  77     uint8_t level[8 * 8];
  78     uint8_t /* bit=col */ mask[2 /* 0=y, 1=uv */][2 /* 0=col, 1=row */]
  79                               [8 /* rows */][4 /* 0=16, 1=8, 2=4, 3=inner4 */];
  80 } VP9Filter;
  81
  82 typedef struct VP9Block {
  83     uint8_t seg_id, intra, comp, ref[2], mode[4], uvmode, skip;
  84     enum FilterMode filter;
  85     VP56mv mv[4 /* b_idx */][2 /* ref */];
  86     enum BlockSize bs;
  87     enum TxfmMode tx, uvtx;
  88     enum BlockLevel bl;
  89     enum BlockPartition bp;
  90 } VP9Block;
  91
  92 typedef struct VP9TileData VP9TileData;
  93
  94 typedef struct VP9Context {
  95     VP9SharedContext s;
  96     VP9TileData *td;
  97
  98     VP9DSPContext dsp;
  99     VideoDSPContext vdsp;
 100     GetBitContext gb;
 101     VP56RangeCoder c;
 102     int pass, active_tile_cols;
 103
 104 #if HAVE_THREADS
 105     pthread_mutex_t progress_mutex;
 106     pthread_cond_t progress_cond;
 107     atomic_int *entries;
 108 #endif
 109
 110     uint8_t ss_h, ss_v;
 111     uint8_t last_bpp, bpp_index, bytesperpixel;
 112     uint8_t last_keyframe;
 113     // sb_cols/rows, rows/cols and last_fmt are used for allocating all internal
 114     // arrays, and are thus per-thread. w/h and gf_fmt are synced between threads
 115     // and are therefore per-stream. pix_fmt represents the value in the header
 116     // of the currently processed frame.
 117     int w, h;
 118     enum AVPixelFormat pix_fmt, last_fmt, gf_fmt;
 119     unsigned sb_cols, sb_rows, rows, cols;
 120     ThreadFrame next_refs[8];
 121
 122     struct {
 123         uint8_t lim_lut[64];
 124         uint8_t mblim_lut[64];
 125     } filter_lut;
 126     struct {
 127         ProbContext p;
 128         uint8_t coef[4][2][2][6][6][3];
 129     } prob_ctx[4];
 130     struct {
 131         ProbContext p;
 132         uint8_t coef[4][2][2][6][6][11];
 133     } prob;
 134
 135     // contextual (above) cache
 136     uint8_t *above_partition_ctx;
 137     uint8_t *above_mode_ctx;
 138     // FIXME maybe merge some of the below in a flags field?
 139     uint8_t *above_y_nnz_ctx;
 140     uint8_t *above_uv_nnz_ctx[2];
 141     uint8_t *above_skip_ctx; // 1bit
 142     uint8_t *above_txfm_ctx; // 2bit
 143     uint8_t *above_segpred_ctx; // 1bit
 144     uint8_t *above_intra_ctx; // 1bit
 145     uint8_t *above_comp_ctx; // 1bit
 146     uint8_t *above_ref_ctx; // 2bit
 147     uint8_t *above_filter_ctx;
 148     VP56mv (*above_mv_ctx)[2];
 149
 150     // whole-frame cache
 151     uint8_t *intra_pred_data[3];
 152     VP9Filter *lflvl;
 153
 154     // block reconstruction intermediates
 155     int block_alloc_using_2pass;
 156     uint16_t mvscale[3][2];
 157     uint8_t mvstep[3][2];
 158
 159     // frame specific buffer pools
 160     AVBufferPool *frame_extradata_pool;
 161     int frame_extradata_pool_size;
 162 } VP9Context;
 163
 164 struct VP9TileData {
 165     //VP9Context should be const, but because of the threading API(generates
 166     //a lot of warnings) it's not.
 167     VP9Context *s;
 168     VP56RangeCoder *c_b;
 169     VP56RangeCoder *c;
 170     int row, row7, col, col7;
 171     uint8_t *dst[3];
 172     ptrdiff_t y_stride, uv_stride;
 173     VP9Block *b_base, *b;
 174     unsigned tile_col_start;
 175
 176     struct {
 177         unsigned y_mode[4][10];
 178         unsigned uv_mode[10][10];
 179         unsigned filter[4][3];
 180         unsigned mv_mode[7][4];
 181         unsigned intra[4][2];
 182         unsigned comp[5][2];
 183         unsigned single_ref[5][2][2];
 184         unsigned comp_ref[5][2];
 185         unsigned tx32p[2][4];
 186         unsigned tx16p[2][3];
 187         unsigned tx8p[2][2];
 188         unsigned skip[3][2];
 189         unsigned mv_joint[4];
 190         struct {
 191             unsigned sign[2];
 192             unsigned classes[11];
 193             unsigned class0[2];
 194             unsigned bits[10][2];
 195             unsigned class0_fp[2][4];
 196             unsigned fp[4];
 197             unsigned class0_hp[2];
 198             unsigned hp[2];
 199         } mv_comp[2];
 200         unsigned partition[4][4][4];
 201         unsigned coef[4][2][2][6][6][3];
 202         unsigned eob[4][2][2][6][6][2];
 203     } counts;
 204
 205     // whole-frame cache
 206     DECLARE_ALIGNED(32, uint8_t, edge_emu_buffer)[135 * 144 * 2];
 207
 208     // contextual (left) cache
 209     DECLARE_ALIGNED(16, uint8_t, left_y_nnz_ctx)[16];
 210     DECLARE_ALIGNED(16, uint8_t, left_mode_ctx)[16];
 211     DECLARE_ALIGNED(16, VP56mv, left_mv_ctx)[16][2];
 212     DECLARE_ALIGNED(16, uint8_t, left_uv_nnz_ctx)[2][16];
 213     DECLARE_ALIGNED(8, uint8_t, left_partition_ctx)[8];
 214     DECLARE_ALIGNED(8, uint8_t, left_skip_ctx)[8];
 215     DECLARE_ALIGNED(8, uint8_t, left_txfm_ctx)[8];
 216     DECLARE_ALIGNED(8, uint8_t, left_segpred_ctx)[8];
 217     DECLARE_ALIGNED(8, uint8_t, left_intra_ctx)[8];
 218     DECLARE_ALIGNED(8, uint8_t, left_comp_ctx)[8];
 219     DECLARE_ALIGNED(8, uint8_t, left_ref_ctx)[8];
 220     DECLARE_ALIGNED(8, uint8_t, left_filter_ctx)[8];
 221     // block reconstruction intermediates
 222     DECLARE_ALIGNED(32, uint8_t, tmp_y)[64 * 64 * 2];
 223     DECLARE_ALIGNED(32, uint8_t, tmp_uv)[2][64 * 64 * 2];
 224     struct { int x, y; } min_mv, max_mv;
 225     int16_t *block_base, *block, *uvblock_base[2], *uvblock[2];
 226     uint8_t *eob_base, *uveob_base[2], *eob, *uveob[2];
 227
 228     // error message
 229     int error_info;
 230     struct {
 231         unsigned int row:13;
 232         unsigned int col:13;
 233         unsigned int block_size_idx_x:2;
 234         unsigned int block_size_idx_y:2;
 235     } *block_structure;
 236     unsigned int nb_block_structure;
 237 };
 238
 239 void ff_vp9_fill_mv(VP9TileData *td, VP56mv *mv, int mode, int sb);
 240
 241 void ff_vp9_adapt_probs(VP9Context *s);
 242
 243 void ff_vp9_decode_block(VP9TileData *td, int row, int col,
 244                          VP9Filter *lflvl, ptrdiff_t yoff, ptrdiff_t uvoff,
 245                          enum BlockLevel bl, enum BlockPartition bp);
 246
 247 void ff_vp9_loopfilter_sb(AVCodecContext *avctx, VP9Filter *lflvl,
 248                           int row, int col, ptrdiff_t yoff, ptrdiff_t uvoff);
 249
 250 void ff_vp9_intra_recon_8bpp(VP9TileData *td,
 251                              ptrdiff_t y_off, ptrdiff_t uv_off);
 252 void ff_vp9_intra_recon_16bpp(VP9TileData *td,
 253                               ptrdiff_t y_off, ptrdiff_t uv_off);
 254 void ff_vp9_inter_recon_8bpp(VP9TileData *td);
 255 void ff_vp9_inter_recon_16bpp(VP9TileData *td);
 256
 257 #endif /* AVCODEC_VP9DEC_H */