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 num_v_slices;
 122     int num_h_slices;
 123     int slice_width;
 124     int slice_height;
 125     int slice_x;
 126     int slice_y;
 127     int slice_reset_contexts;
 128     int slice_coding_mode;
 129     int slice_rct_by_coef;
 130     int slice_rct_ry_coef;
 131 } FFV1Context;
 132
 133 int ff_ffv1_common_init(AVCodecContext *avctx);
 134 int ff_ffv1_init_slice_state(FFV1Context *f, FFV1Context *fs);
 135 int ff_ffv1_init_slices_state(FFV1Context *f);
 136 int ff_ffv1_init_slice_contexts(FFV1Context *f);
 137 int ff_ffv1_allocate_initial_states(FFV1Context *f);
 138 void ff_ffv1_clear_slice_state(FFV1Context *f, FFV1Context *fs);
 139 int ff_ffv1_close(AVCodecContext *avctx);
 140
 141 static av_always_inline int fold(int diff, int bits)
 142 {
 143     if (bits == 8)
 144         diff = (int8_t)diff;
 145     else {
 146         diff +=  1 << (bits  - 1);
 147         diff  = av_mod_uintp2(diff, bits);
 148         diff -=  1 << (bits  - 1);
 149     }
 150
 151     return diff;
 152 }
 153
 154 static inline int predict(int16_t *src, int16_t *last)
 155 {
 156     const int LT = last[-1];
 157     const int T  = last[0];
 158     const int L  = src[-1];
 159
 160     return mid_pred(L, L + T - LT, T);
 161 }
 162
 163 static inline int get_context(PlaneContext *p, int16_t *src,
 164                               int16_t *last, int16_t *last2)
 165 {
 166     const int LT = last[-1];
 167     const int T  = last[0];
 168     const int RT = last[1];
 169     const int L  = src[-1];
 170
 171     if (p->quant_table[3][127]) {
 172         const int TT = last2[0];
 173         const int LL = src[-2];
 174         return p->quant_table[0][(L - LT) & 0xFF] +
 175                p->quant_table[1][(LT - T) & 0xFF] +
 176                p->quant_table[2][(T - RT) & 0xFF] +
 177                p->quant_table[3][(LL - L) & 0xFF] +
 178                p->quant_table[4][(TT - T) & 0xFF];
 179     } else
 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 }
 184
 185 static inline void update_vlc_state(VlcState *const state, const int v)
 186 {
 187     int drift = state->drift;
 188     int count = state->count;
 189     state->error_sum += FFABS(v);
 190     drift            += v;
 191
 192     if (count == 128) { // FIXME: variable
 193         count            >>= 1;
 194         drift            >>= 1;
 195         state->error_sum >>= 1;
 196     }
 197     count++;
 198
 199     if (drift <= -count) {
 200         if (state->bias > -128)
 201             state->bias--;
 202
 203         drift += count;
 204         if (drift <= -count)
 205             drift = -count + 1;
 206     } else if (drift > 0) {
 207         if (state->bias < 127)
 208             state->bias++;
 209
 210         drift -= count;
 211         if (drift > 0)
 212             drift = 0;
 213     }
 214
 215     state->drift = drift;
 216     state->count = count;
 217 }
 218
 219 #endif /* AVCODEC_FFV1_H */