git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/ffv1.h

   1 /*
   2  * FFV1 codec for libavcodec
   3  *
   4  * Copyright (c) 2003-2012 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
   5  *
   6  * This file is part of FFmpeg.
   7  *
   8  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  10  * License as published by the Free Software Foundation; either
  11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  12  *
  13  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  16  * Lesser General Public License for more details.
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  19  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  21  */
  22
  23 #ifndef AVCODEC_FFV1_H
  24 #define AVCODEC_FFV1_H
  25
  26 /**
  27  * @file
  28  * FF Video Codec 1 (a lossless codec)
  29  */
  30
  31 #include "libavutil/avassert.h"
  32 #include "libavutil/crc.h"
  33 #include "libavutil/opt.h"
  34 #include "libavutil/imgutils.h"
  35 #include "libavutil/pixdesc.h"
  36 #include "libavutil/timer.h"
  37 #include "avcodec.h"
  38 #include "get_bits.h"
  39 #include "internal.h"
  40 #include "mathops.h"
  41 #include "put_bits.h"
  42 #include "rangecoder.h"
  43 #include "thread.h"
  44
  45 #ifdef __INTEL_COMPILER
  46 #undef av_flatten
  47 #define av_flatten
  48 #endif
  49
  50 #define MAX_PLANES 4
  51 #define CONTEXT_SIZE 32
  52
  53 #define MAX_QUANT_TABLES 8
  54 #define MAX_CONTEXT_INPUTS 5
  55
  56 typedef struct VlcState {
  57     int16_t drift;
  58     uint16_t error_sum;
  59     int8_t bias;
  60     uint8_t count;
  61 } VlcState;
  62
  63 typedef struct PlaneContext {
  64     int16_t quant_table[MAX_CONTEXT_INPUTS][256];
  65     int quant_table_index;
  66     int context_count;
  67     uint8_t (*state)[CONTEXT_SIZE];
  68     VlcState *vlc_state;
  69     uint8_t interlace_bit_state[2];
  70 } PlaneContext;
  71
  72 #define MAX_SLICES 256
  73
  74 typedef struct FFV1Context {
  75     AVClass *class;
  76     AVCodecContext *avctx;
  77     RangeCoder c;
  78     GetBitContext gb;
  79     PutBitContext pb;
  80     uint64_t rc_stat[256][2];
  81     uint64_t (*rc_stat2[MAX_QUANT_TABLES])[32][2];
  82     int version;
  83     int micro_version;
  84     int width, height;
  85     int chroma_planes;
  86     int chroma_h_shift, chroma_v_shift;
  87     int transparency;
  88     int flags;
  89     int picture_number;
  90     int key_frame;
  91     ThreadFrame picture, last_picture;
  92     struct FFV1Context *fsrc;
  93
  94     AVFrame *cur;
  95     int plane_count;
  96     int ac;                              ///< 1=range coder <-> 0=golomb rice
  97     int ac_byte_count;                   ///< number of bytes used for AC coding
  98     PlaneContext plane[MAX_PLANES];
  99     int16_t quant_table[MAX_CONTEXT_INPUTS][256];
 100     int16_t quant_tables[MAX_QUANT_TABLES][MAX_CONTEXT_INPUTS][256];
 101     int context_count[MAX_QUANT_TABLES];
 102     uint8_t state_transition[256];
 103     uint8_t (*initial_states[MAX_QUANT_TABLES])[32];
 104     int run_index;
 105     int colorspace;
 106     int16_t *sample_buffer;
 107
 108     int ec;
 109     int intra;
 110     int slice_damaged;
 111     int key_frame_ok;
 112
 113     int bits_per_raw_sample;
 114     int packed_at_lsb;
 115
 116     int gob_count;
 117     int quant_table_count;
 118
 119     struct FFV1Context *slice_context[MAX_SLICES];
 120     int slice_count;
 121     int max_slice_count;
 122     int num_v_slices;
 123     int num_h_slices;
 124     int slice_width;
 125     int slice_height;
 126     int slice_x;
 127     int slice_y;
 128     int slice_reset_contexts;
 129     int slice_coding_mode;
 130     int slice_rct_by_coef;
 131     int slice_rct_ry_coef;
 132 } FFV1Context;
 133
 134 int ff_ffv1_common_init(AVCodecContext *avctx);
 135 int ff_ffv1_init_slice_state(FFV1Context *f, FFV1Context *fs);
 136 int ff_ffv1_init_slices_state(FFV1Context *f);
 137 int ff_ffv1_init_slice_contexts(FFV1Context *f);
 138 int ff_ffv1_allocate_initial_states(FFV1Context *f);
 139 void ff_ffv1_clear_slice_state(FFV1Context *f, FFV1Context *fs);
 140 int ff_ffv1_close(AVCodecContext *avctx);
 141
 142 static av_always_inline int fold(int diff, int bits)
 143 {
 144     if (bits == 8)
 145         diff = (int8_t)diff;
 146     else {
 147         diff +=  1 << (bits  - 1);
 148         diff  = av_mod_uintp2(diff, bits);
 149         diff -=  1 << (bits  - 1);
 150     }
 151
 152     return diff;
 153 }
 154
 155 static inline int predict(int16_t *src, int16_t *last)
 156 {
 157     const int LT = last[-1];
 158     const int T  = last[0];
 159     const int L  = src[-1];
 160
 161     return mid_pred(L, L + T - LT, T);
 162 }
 163
 164 static inline int get_context(PlaneContext *p, int16_t *src,
 165                               int16_t *last, int16_t *last2)
 166 {
 167     const int LT = last[-1];
 168     const int T  = last[0];
 169     const int RT = last[1];
 170     const int L  = src[-1];
 171
 172     if (p->quant_table[3][127]) {
 173         const int TT = last2[0];
 174         const int LL = src[-2];
 175         return p->quant_table[0][(L - LT) & 0xFF] +
 176                p->quant_table[1][(LT - T) & 0xFF] +
 177                p->quant_table[2][(T - RT) & 0xFF] +
 178                p->quant_table[3][(LL - L) & 0xFF] +
 179                p->quant_table[4][(TT - T) & 0xFF];
 180     } else
 181         return p->quant_table[0][(L - LT) & 0xFF] +
 182                p->quant_table[1][(LT - T) & 0xFF] +
 183                p->quant_table[2][(T - RT) & 0xFF];
 184 }
 185
 186 static inline void update_vlc_state(VlcState *const state, const int v)
 187 {
 188     int drift = state->drift;
 189     int count = state->count;
 190     state->error_sum += FFABS(v);
 191     drift            += v;
 192
 193     if (count == 128) { // FIXME: variable
 194         count            >>= 1;
 195         drift            >>= 1;
 196         state->error_sum >>= 1;
 197     }
 198     count++;
 199
 200     if (drift <= -count) {
 201         if (state->bias > -128)
 202             state->bias--;
 203
 204         drift += count;
 205         if (drift <= -count)
 206             drift = -count + 1;
 207     } else if (drift > 0) {
 208         if (state->bias < 127)
 209             state->bias++;
 210
 211         drift -= count;
 212         if (drift > 0)
 213             drift = 0;
 214     }
 215
 216     state->drift = drift;
 217     state->count = count;
 218 }
 219
 220 #endif /* AVCODEC_FFV1_H */