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

   1 /*
   2  * Constants for DV codec
   3  * Copyright (c) 2002 Fabrice Bellard
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 /**
  23  * @file
  24  * Constants for DV codec.
  25  */
  26
  27 #include "libavutil/rational.h"
  28 #include "libavutil/intreadwrite.h"
  29 #include "libavutil/pixdesc.h"
  30 #include "avcodec.h"
  31 #include "dvdata.h"
  32
  33 /* unquant tables (not used directly) */
  34 const uint8_t ff_dv_quant_shifts[22][4] = {
  35   { 3,3,4,4 },
  36   { 3,3,4,4 },
  37   { 2,3,3,4 },
  38   { 2,3,3,4 },
  39   { 2,2,3,3 },
  40   { 2,2,3,3 },
  41   { 1,2,2,3 },
  42   { 1,2,2,3 },
  43   { 1,1,2,2 },
  44   { 1,1,2,2 },
  45   { 0,1,1,2 },
  46   { 0,1,1,2 },
  47   { 0,0,1,1 },
  48   { 0,0,1,1 },
  49   { 0,0,0,1 },
  50   { 0,0,0,0 },
  51   { 0,0,0,0 },
  52   { 0,0,0,0 },
  53   { 0,0,0,0 },
  54   { 0,0,0,0 },
  55   { 0,0,0,0 },
  56   { 0,0,0,0 },
  57 };
  58
  59 const uint8_t ff_dv_quant_offset[4] = { 6,  3,  0,  1 };
  60
  61 const int ff_dv_iweight_88[64] = {
  62  32768, 16710, 16710, 17735, 17015, 17735, 18197, 18079,
  63  18079, 18197, 18725, 18559, 19196, 18559, 18725, 19284,
  64  19108, 19692, 19692, 19108, 19284, 21400, 19645, 20262,
  65  20214, 20262, 19645, 21400, 22733, 21845, 20867, 20815,
  66  20815, 20867, 21845, 22733, 23173, 23173, 21400, 21400,
  67  21400, 23173, 23173, 24600, 23764, 22017, 22017, 23764,
  68  24600, 25267, 24457, 22672, 24457, 25267, 25971, 25191,
  69  25191, 25971, 26715, 27962, 26715, 29642, 29642, 31536,
  70 };
  71 const int ff_dv_iweight_248[64] = {
  72  32768, 17735, 16710, 18079, 18725, 21400, 17735, 19196,
  73  19108, 21845, 16384, 17735, 18725, 21400, 16710, 18079,
  74  20262, 23173, 18197, 19692, 18725, 20262, 20815, 23764,
  75  17735, 19196, 19108, 21845, 20262, 23173, 18197, 19692,
  76  21400, 24457, 19284, 20867, 21400, 23173, 22017, 25191,
  77  18725, 20262, 20815, 23764, 21400, 24457, 19284, 20867,
  78  24457, 27962, 22733, 24600, 25971, 29642, 21400, 23173,
  79  22017, 25191, 24457, 27962, 22733, 24600, 25971, 29642,
  80 };
  81
  82 /**
  83  * The "inverse" DV100 weights are actually just the spec weights (zig-zagged).
  84  */
  85 const int ff_dv_iweight_1080_y[64] = {
  86     128,  16,  16,  17,  17,  17,  18,  18,
  87      18,  18,  18,  18,  19,  18,  18,  19,
  88      19,  19,  19,  19,  19,  42,  38,  40,
  89      40,  40,  38,  42,  44,  43,  41,  41,
  90      41,  41,  43,  44,  45,  45,  42,  42,
  91      42,  45,  45,  48,  46,  43,  43,  46,
  92      48,  49,  48,  44,  48,  49, 101,  98,
  93      98, 101, 104, 109, 104, 116, 116, 123,
  94 };
  95 const int ff_dv_iweight_1080_c[64] = {
  96     128,  16,  16,  17,  17,  17,  25,  25,
  97      25,  25,  26,  25,  26,  25,  26,  26,
  98      26,  27,  27,  26,  26,  42,  38,  40,
  99      40,  40,  38,  42,  44,  43,  41,  41,
 100      41,  41,  43,  44,  91,  91,  84,  84,
 101      84,  91,  91,  96,  93,  86,  86,  93,
 102      96, 197, 191, 177, 191, 197, 203, 197,
 103     197, 203, 209, 219, 209, 232, 232, 246,
 104 };
 105 const int ff_dv_iweight_720_y[64] = {
 106     128,  16,  16,  17,  17,  17,  18,  18,
 107      18,  18,  18,  18,  19,  18,  18,  19,
 108      19,  19,  19,  19,  19,  42,  38,  40,
 109      40,  40,  38,  42,  44,  43,  41,  41,
 110      41,  41,  43,  44,  68,  68,  63,  63,
 111      63,  68,  68,  96,  92,  86,  86,  92,
 112      96,  98,  96,  88,  96,  98, 202, 196,
 113     196, 202, 208, 218, 208, 232, 232, 246,
 114 };
 115 const int ff_dv_iweight_720_c[64] = {
 116     128,  24,  24,  26,  26,  26,  36,  36,
 117      36,  36,  36,  36,  38,  36,  36,  38,
 118      38,  38,  38,  38,  38,  84,  76,  80,
 119      80,  80,  76,  84,  88,  86,  82,  82,
 120      82,  82,  86,  88, 182, 182, 168, 168,
 121     168, 182, 182, 192, 186, 192, 172, 186,
 122     192, 394, 382, 354, 382, 394, 406, 394,
 123     394, 406, 418, 438, 418, 464, 464, 492,
 124 };
 125
 126 static DVwork_chunk work_chunks_dv25pal   [1*12*27];
 127 static DVwork_chunk work_chunks_dv25pal411[1*12*27];
 128 static DVwork_chunk work_chunks_dv25ntsc  [1*10*27];
 129 static DVwork_chunk work_chunks_dv50pal   [2*12*27];
 130 static DVwork_chunk work_chunks_dv50ntsc  [2*10*27];
 131 static DVwork_chunk work_chunks_dv100palp [2*12*27];
 132 static DVwork_chunk work_chunks_dv100ntscp[2*10*27];
 133 static DVwork_chunk work_chunks_dv100pali [4*12*27];
 134 static DVwork_chunk work_chunks_dv100ntsci[4*10*27];
 135
 136 static uint32_t dv_idct_factor_sd    [2*2*22*64];
 137 static uint32_t dv_idct_factor_hd1080[2*4*16*64];
 138 static uint32_t dv_idct_factor_hd720 [2*4*16*64];
 139
 140 static const uint8_t dv_audio_shuffle525[10][9] = {
 141   {  0, 30, 60, 20, 50, 80, 10, 40, 70 }, /* 1st channel */
 142   {  6, 36, 66, 26, 56, 86, 16, 46, 76 },
 143   { 12, 42, 72,  2, 32, 62, 22, 52, 82 },
 144   { 18, 48, 78,  8, 38, 68, 28, 58, 88 },
 145   { 24, 54, 84, 14, 44, 74,  4, 34, 64 },
 146
 147   {  1, 31, 61, 21, 51, 81, 11, 41, 71 }, /* 2nd channel */
 148   {  7, 37, 67, 27, 57, 87, 17, 47, 77 },
 149   { 13, 43, 73,  3, 33, 63, 23, 53, 83 },
 150   { 19, 49, 79,  9, 39, 69, 29, 59, 89 },
 151   { 25, 55, 85, 15, 45, 75,  5, 35, 65 },
 152 };
 153
 154 static const uint8_t dv_audio_shuffle625[12][9] = {
 155   {   0,  36,  72,  26,  62,  98,  16,  52,  88}, /* 1st channel */
 156   {   6,  42,  78,  32,  68, 104,  22,  58,  94},
 157   {  12,  48,  84,   2,  38,  74,  28,  64, 100},
 158   {  18,  54,  90,   8,  44,  80,  34,  70, 106},
 159   {  24,  60,  96,  14,  50,  86,   4,  40,  76},
 160   {  30,  66, 102,  20,  56,  92,  10,  46,  82},
 161
 162   {   1,  37,  73,  27,  63,  99,  17,  53,  89}, /* 2nd channel */
 163   {   7,  43,  79,  33,  69, 105,  23,  59,  95},
 164   {  13,  49,  85,   3,  39,  75,  29,  65, 101},
 165   {  19,  55,  91,   9,  45,  81,  35,  71, 107},
 166   {  25,  61,  97,  15,  51,  87,   5,  41,  77},
 167   {  31,  67, 103,  21,  57,  93,  11,  47,  83},
 168 };
 169
 170 /* macroblock bit budgets */
 171 static const uint8_t block_sizes_dv2550[8] = {
 172     112, 112, 112, 112, 80, 80, 0, 0,
 173 };
 174
 175 static const uint8_t block_sizes_dv100[8] = {
 176     80, 80, 80, 80, 80, 80, 64, 64,
 177 };
 178 static const DVprofile dv_profiles[] = {
 179     { .dsf = 0,
 180       .video_stype = 0x0,
 181       .frame_size = 120000,        /* IEC 61834, SMPTE-314M - 525/60 (NTSC) */
 182       .difseg_size = 10,
 183       .n_difchan = 1,
 184       .time_base = { 1001, 30000 },
 185       .ltc_divisor = 30,
 186       .height = 480,
 187       .width = 720,
 188       .sar = {{8, 9}, {32, 27}},
 189       .work_chunks = &work_chunks_dv25ntsc[0],
 190       .idct_factor = &dv_idct_factor_sd[0],
 191       .pix_fmt = PIX_FMT_YUV411P,
 192       .bpm = 6,
 193       .block_sizes = block_sizes_dv2550,
 194       .audio_stride = 90,
 195       .audio_min_samples  = { 1580, 1452, 1053 }, /* for 48, 44.1 and 32kHz */
 196       .audio_samples_dist = { 1600, 1602, 1602, 1602, 1602 }, /* per SMPTE-314M */
 197       .audio_shuffle = dv_audio_shuffle525,
 198     },
 199     { .dsf = 1,
 200       .video_stype = 0x0,
 201       .frame_size = 144000,        /* IEC 61834 - 625/50 (PAL) */
 202       .difseg_size = 12,
 203       .n_difchan = 1,
 204       .time_base = { 1, 25 },
 205       .ltc_divisor = 25,
 206       .height = 576,
 207       .width = 720,
 208       .sar = {{16, 15}, {64, 45}},
 209       .work_chunks = &work_chunks_dv25pal[0],
 210       .idct_factor = &dv_idct_factor_sd[0],
 211       .pix_fmt = PIX_FMT_YUV420P,
 212       .bpm = 6,
 213       .block_sizes = block_sizes_dv2550,
 214       .audio_stride = 108,
 215       .audio_min_samples  = { 1896, 1742, 1264 }, /* for 48, 44.1 and 32kHz */
 216       .audio_samples_dist = { 1920, 1920, 1920, 1920, 1920 },
 217       .audio_shuffle = dv_audio_shuffle625,
 218     },
 219     { .dsf = 1,
 220       .video_stype = 0x0,
 221       .frame_size = 144000,        /* SMPTE-314M - 625/50 (PAL) */
 222       .difseg_size = 12,
 223       .n_difchan = 1,
 224       .time_base = { 1, 25 },
 225       .ltc_divisor = 25,
 226       .height = 576,
 227       .width = 720,
 228       .sar = {{16, 15}, {64, 45}},
 229       .work_chunks = &work_chunks_dv25pal411[0],
 230       .idct_factor = &dv_idct_factor_sd[0],
 231       .pix_fmt = PIX_FMT_YUV411P,
 232       .bpm = 6,
 233       .block_sizes = block_sizes_dv2550,
 234       .audio_stride = 108,
 235       .audio_min_samples  = { 1896, 1742, 1264 }, /* for 48, 44.1 and 32kHz */
 236       .audio_samples_dist = { 1920, 1920, 1920, 1920, 1920 },
 237       .audio_shuffle = dv_audio_shuffle625,
 238     },
 239     { .dsf = 0,
 240       .video_stype = 0x4,
 241       .frame_size = 240000,        /* SMPTE-314M - 525/60 (NTSC) 50 Mbps */
 242       .difseg_size = 10,           /* also known as "DVCPRO50" */
 243       .n_difchan = 2,
 244       .time_base = { 1001, 30000 },
 245       .ltc_divisor = 30,
 246       .height = 480,
 247       .width = 720,
 248       .sar = {{8, 9}, {32, 27}},
 249       .work_chunks = &work_chunks_dv50ntsc[0],
 250       .idct_factor = &dv_idct_factor_sd[0],
 251       .pix_fmt = PIX_FMT_YUV422P,
 252       .bpm = 6,
 253       .block_sizes = block_sizes_dv2550,
 254       .audio_stride = 90,
 255       .audio_min_samples  = { 1580, 1452, 1053 }, /* for 48, 44.1 and 32kHz */
 256       .audio_samples_dist = { 1600, 1602, 1602, 1602, 1602 }, /* per SMPTE-314M */
 257       .audio_shuffle = dv_audio_shuffle525,
 258     },
 259     { .dsf = 1,
 260       .video_stype = 0x4,
 261       .frame_size = 288000,        /* SMPTE-314M - 625/50 (PAL) 50 Mbps */
 262       .difseg_size = 12,           /* also known as "DVCPRO50" */
 263       .n_difchan = 2,
 264       .time_base = { 1, 25 },
 265       .ltc_divisor = 25,
 266       .height = 576,
 267       .width = 720,
 268       .sar = {{16, 15}, {64, 45}},
 269       .work_chunks = &work_chunks_dv50pal[0],
 270       .idct_factor = &dv_idct_factor_sd[0],
 271       .pix_fmt = PIX_FMT_YUV422P,
 272       .bpm = 6,
 273       .block_sizes = block_sizes_dv2550,
 274       .audio_stride = 108,
 275       .audio_min_samples  = { 1896, 1742, 1264 }, /* for 48, 44.1 and 32kHz */
 276       .audio_samples_dist = { 1920, 1920, 1920, 1920, 1920 },
 277       .audio_shuffle = dv_audio_shuffle625,
 278     },
 279     { .dsf = 0,
 280       .video_stype = 0x14,
 281       .frame_size = 480000,        /* SMPTE-370M - 1080i60 100 Mbps */
 282       .difseg_size = 10,           /* also known as "DVCPRO HD" */
 283       .n_difchan = 4,
 284       .time_base = { 1001, 30000 },
 285       .ltc_divisor = 30,
 286       .height = 1080,
 287       .width = 1280,
 288       .sar = {{1, 1}, {3, 2}},
 289       .work_chunks = &work_chunks_dv100ntsci[0],
 290       .idct_factor = &dv_idct_factor_hd1080[0],
 291       .pix_fmt = PIX_FMT_YUV422P,
 292       .bpm = 8,
 293       .block_sizes = block_sizes_dv100,
 294       .audio_stride = 90,
 295       .audio_min_samples  = { 1580, 1452, 1053 }, /* for 48, 44.1 and 32kHz */
 296       .audio_samples_dist = { 1600, 1602, 1602, 1602, 1602 }, /* per SMPTE-314M */
 297       .audio_shuffle = dv_audio_shuffle525,
 298     },
 299     { .dsf = 1,
 300       .video_stype = 0x14,
 301       .frame_size = 576000,        /* SMPTE-370M - 1080i50 100 Mbps */
 302       .difseg_size = 12,           /* also known as "DVCPRO HD" */
 303       .n_difchan = 4,
 304       .time_base = { 1, 25 },
 305       .ltc_divisor = 25,
 306       .height = 1080,
 307       .width = 1440,
 308       .sar = {{1, 1}, {4, 3}},
 309       .work_chunks = &work_chunks_dv100pali[0],
 310       .idct_factor = &dv_idct_factor_hd1080[0],
 311       .pix_fmt = PIX_FMT_YUV422P,
 312       .bpm = 8,
 313       .block_sizes = block_sizes_dv100,
 314       .audio_stride = 108,
 315       .audio_min_samples  = { 1896, 1742, 1264 }, /* for 48, 44.1 and 32kHz */
 316       .audio_samples_dist = { 1920, 1920, 1920, 1920, 1920 },
 317       .audio_shuffle = dv_audio_shuffle625,
 318     },
 319     { .dsf = 0,
 320       .video_stype = 0x18,
 321       .frame_size = 240000,        /* SMPTE-370M - 720p60 100 Mbps */
 322       .difseg_size = 10,           /* also known as "DVCPRO HD" */
 323       .n_difchan = 2,
 324       .time_base = { 1001, 60000 },
 325       .ltc_divisor = 60,
 326       .height = 720,
 327       .width = 960,
 328       .sar = {{1, 1}, {4, 3}},
 329       .work_chunks = &work_chunks_dv100ntscp[0],
 330       .idct_factor = &dv_idct_factor_hd720[0],
 331       .pix_fmt = PIX_FMT_YUV422P,
 332       .bpm = 8,
 333       .block_sizes = block_sizes_dv100,
 334       .audio_stride = 90,
 335       .audio_min_samples  = { 1580, 1452, 1053 }, /* for 48, 44.1 and 32kHz */
 336       .audio_samples_dist = { 1600, 1602, 1602, 1602, 1602 }, /* per SMPTE-314M */
 337       .audio_shuffle = dv_audio_shuffle525,
 338     },
 339     { .dsf = 1,
 340       .video_stype = 0x18,
 341       .frame_size = 288000,        /* SMPTE-370M - 720p50 100 Mbps */
 342       .difseg_size = 12,           /* also known as "DVCPRO HD" */
 343       .n_difchan = 2,
 344       .time_base = { 1, 50 },
 345       .ltc_divisor = 50,
 346       .height = 720,
 347       .width = 960,
 348       .sar = {{1, 1}, {4, 3}},
 349       .work_chunks = &work_chunks_dv100palp[0],
 350       .idct_factor = &dv_idct_factor_hd720[0],
 351       .pix_fmt = PIX_FMT_YUV422P,
 352       .bpm = 8,
 353       .block_sizes = block_sizes_dv100,
 354       .audio_stride = 90,
 355       .audio_min_samples  = { 1896, 1742, 1264 }, /* for 48, 44.1 and 32kHz */
 356       .audio_samples_dist = { 1920, 1920, 1920, 1920, 1920 },
 357       .audio_shuffle = dv_audio_shuffle625,
 358     },
 359     { .dsf = 1,
 360       .video_stype = 0x1,
 361       .frame_size = 144000,        /* IEC 61883-5 - 625/50 (PAL) */
 362       .difseg_size = 12,
 363       .n_difchan = 1,
 364       .time_base = { 1, 25 },
 365       .ltc_divisor = 25,
 366       .height = 576,
 367       .width = 720,
 368       .sar = {{16, 15}, {64, 45}},
 369       .work_chunks = &work_chunks_dv25pal[0],
 370       .idct_factor = &dv_idct_factor_sd[0],
 371       .pix_fmt = PIX_FMT_YUV420P,
 372       .bpm = 6,
 373       .block_sizes = block_sizes_dv2550,
 374       .audio_stride = 108,
 375       .audio_min_samples  = { 1896, 1742, 1264 }, /* for 48, 44.1 and 32kHz */
 376       .audio_samples_dist = { 1920, 1920, 1920, 1920, 1920 },
 377       .audio_shuffle = dv_audio_shuffle625,
 378     }
 379 };
 380
 381 const DVprofile* avpriv_dv_frame_profile2(AVCodecContext* codec, const DVprofile *sys,
 382                                   const uint8_t* frame, unsigned buf_size)
 383 {
 384     int i, dsf, stype;
 385
 386     if(buf_size < DV_PROFILE_BYTES)
 387         return NULL;
 388
 389     dsf = (frame[3] & 0x80) >> 7;
 390     stype = frame[80 * 5 + 48 + 3] & 0x1f;
 391
 392     /* 576i50 25Mbps 4:1:1 is a special case */
 393     if (dsf == 1 && stype == 0 && frame[4] & 0x07 /* the APT field */) {
 394         return &dv_profiles[2];
 395     }
 396
 397     if(stype == 0 && codec && codec->codec_tag==AV_RL32("dvsd") && codec->coded_width==720 && codec->coded_height==576)
 398         return &dv_profiles[1];
 399
 400     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(dv_profiles); i++)
 401         if (dsf == dv_profiles[i].dsf && stype == dv_profiles[i].video_stype)
 402             return &dv_profiles[i];
 403
 404     /* check if old sys matches and assumes corrupted input */
 405     if (sys && buf_size == sys->frame_size)
 406         return sys;
 407
 408     /* hack for trac issue #217, dv files created with QuickTime 3 */
 409     if ((frame[3] & 0x7f) == 0x3f && frame[80 * 5 + 48 + 3] == 0xff)
 410         return &dv_profiles[dsf];
 411
 412     return NULL;
 413 }
 414
 415 const DVprofile* avpriv_dv_frame_profile(const DVprofile *sys,
 416                                   const uint8_t* frame, unsigned buf_size)
 417 {
 418     return avpriv_dv_frame_profile2(NULL, sys, frame, buf_size);
 419 }
 420
 421 const DVprofile* avpriv_dv_codec_profile(AVCodecContext* codec)
 422 {
 423     int i;
 424     int w, h;
 425
 426     if (codec->coded_width || codec->coded_height) {
 427         w = codec->coded_width;
 428         h = codec->coded_height;
 429     } else {
 430         w = codec->width;
 431         h = codec->height;
 432     }
 433
 434     for (i=0; i<FF_ARRAY_ELEMS(dv_profiles); i++)
 435        if (h == dv_profiles[i].height  &&
 436            codec->pix_fmt      == dv_profiles[i].pix_fmt &&
 437            w == dv_profiles[i].width)
 438                return &dv_profiles[i];
 439
 440     return NULL;
 441 }
 442
 443 void ff_dv_print_profiles(void *logctx, int loglevel)
 444 {
 445     int i;
 446     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(dv_profiles); i++) {
 447         const DVprofile *p = &dv_profiles[i];
 448         av_log(logctx, loglevel, "Frame size: %dx%d; pixel format: %s, "
 449                "framerate: %d/%d\n", p->width, p->height, av_get_pix_fmt_name(p->pix_fmt),
 450                p->time_base.den, p->time_base.num);
 451     }
 452 }