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 #define AC_GOLOMB_RICE          0
  57 #define AC_RANGE_DEFAULT_TAB    1
  58 #define AC_RANGE_CUSTOM_TAB     2
  59 #define AC_RANGE_DEFAULT_TAB_FORCE -2
  60
  61 typedef struct VlcState {
  62     int16_t drift;
  63     uint16_t error_sum;
  64     int8_t bias;
  65     uint8_t count;
  66 } VlcState;
  67
  68 typedef struct PlaneContext {
  69     int16_t quant_table[MAX_CONTEXT_INPUTS][256];
  70     int quant_table_index;
  71     int context_count;
  72     uint8_t (*state)[CONTEXT_SIZE];
  73     VlcState *vlc_state;
  74     uint8_t interlace_bit_state[2];
  75 } PlaneContext;
  76
  77 #define MAX_SLICES 256
  78
  79 typedef struct FFV1Context {
  80     AVClass *class;
  81     AVCodecContext *avctx;
  82     RangeCoder c;
  83     GetBitContext gb;
  84     PutBitContext pb;
  85     uint64_t rc_stat[256][2];
  86     uint64_t (*rc_stat2[MAX_QUANT_TABLES])[32][2];
  87     int version;
  88     int micro_version;
  89     int width, height;
  90     int chroma_planes;
  91     int chroma_h_shift, chroma_v_shift;
  92     int transparency;
  93     int flags;
  94     int picture_number;
  95     int key_frame;
  96     ThreadFrame picture, last_picture;
  97     struct FFV1Context *fsrc;
  98
  99     AVFrame *cur;
 100     int plane_count;
 101     int ac;                              ///< 1=range coder <-> 0=golomb rice
 102     int ac_byte_count;                   ///< number of bytes used for AC coding
 103     PlaneContext plane[MAX_PLANES];
 104     int16_t quant_table[MAX_CONTEXT_INPUTS][256];
 105     int16_t quant_tables[MAX_QUANT_TABLES][MAX_CONTEXT_INPUTS][256];
 106     int context_count[MAX_QUANT_TABLES];
 107     uint8_t state_transition[256];
 108     uint8_t (*initial_states[MAX_QUANT_TABLES])[32];
 109     int run_index;
 110     int colorspace;
 111     int16_t *sample_buffer;
 112
 113     int ec;
 114     int intra;
 115     int slice_damaged;
 116     int key_frame_ok;
 117
 118     int bits_per_raw_sample;
 119     int packed_at_lsb;
 120
 121     int gob_count;
 122     int quant_table_count;
 123
 124     struct FFV1Context *slice_context[MAX_SLICES];
 125     int slice_count;
 126     int max_slice_count;
 127     int num_v_slices;
 128     int num_h_slices;
 129     int slice_width;
 130     int slice_height;
 131     int slice_x;
 132     int slice_y;
 133     int slice_reset_contexts;
 134     int slice_coding_mode;
 135     int slice_rct_by_coef;
 136     int slice_rct_ry_coef;
 137 } FFV1Context;
 138
 139 int ff_ffv1_common_init(AVCodecContext *avctx);
 140 int ff_ffv1_init_slice_state(FFV1Context *f, FFV1Context *fs);
 141 int ff_ffv1_init_slices_state(FFV1Context *f);
 142 int ff_ffv1_init_slice_contexts(FFV1Context *f);
 143 int ff_ffv1_allocate_initial_states(FFV1Context *f);
 144 void ff_ffv1_clear_slice_state(FFV1Context *f, FFV1Context *fs);
 145 int ff_ffv1_close(AVCodecContext *avctx);
 146
 147 static av_always_inline int fold(int diff, int bits)
 148 {
 149     if (bits == 8)
 150         diff = (int8_t)diff;
 151     else {
 152         diff +=  1 << (bits  - 1);
 153         diff  = av_mod_uintp2(diff, bits);
 154         diff -=  1 << (bits  - 1);
 155     }
 156
 157     return diff;
 158 }
 159
 160 static inline int predict(int16_t *src, int16_t *last)
 161 {
 162     const int LT = last[-1];
 163     const int T  = last[0];
 164     const int L  = src[-1];
 165
 166     return mid_pred(L, L + T - LT, T);
 167 }
 168
 169 static inline int get_context(PlaneContext *p, int16_t *src,
 170                               int16_t *last, int16_t *last2)
 171 {
 172     const int LT = last[-1];
 173     const int T  = last[0];
 174     const int RT = last[1];
 175     const int L  = src[-1];
 176
 177     if (p->quant_table[3][127]) {
 178         const int TT = last2[0];
 179         const int LL = src[-2];
 180         return p->quant_table[0][(L - LT) & 0xFF] +
 181                p->quant_table[1][(LT - T) & 0xFF] +
 182                p->quant_table[2][(T - RT) & 0xFF] +
 183                p->quant_table[3][(LL - L) & 0xFF] +
 184                p->quant_table[4][(TT - T) & 0xFF];
 185     } else
 186         return p->quant_table[0][(L - LT) & 0xFF] +
 187                p->quant_table[1][(LT - T) & 0xFF] +
 188                p->quant_table[2][(T - RT) & 0xFF];
 189 }
 190
 191 static inline void update_vlc_state(VlcState *const state, const int v)
 192 {
 193     int drift = state->drift;
 194     int count = state->count;
 195     state->error_sum += FFABS(v);
 196     drift            += v;
 197
 198     if (count == 128) { // FIXME: variable
 199         count            >>= 1;
 200         drift            >>= 1;
 201         state->error_sum >>= 1;
 202     }
 203     count++;
 204
 205     if (drift <= -count) {
 206         if (state->bias > -128)
 207             state->bias--;
 208
 209         drift += count;
 210         if (drift <= -count)
 211             drift = -count + 1;
 212     } else if (drift > 0) {
 213         if (state->bias < 127)
 214             state->bias++;
 215
 216         drift -= count;
 217         if (drift > 0)
 218             drift = 0;
 219     }
 220
 221     state->drift = drift;
 222     state->count = count;
 223 }
 224
 225 #endif /* AVCODEC_FFV1_H */