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

   1 /*
   2  * common functions for Indeo Video Interactive codecs (Indeo4 and Indeo5)
   3  *
   4  * Copyright (c) 2009 Maxim Poliakovski
   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  *
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  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 /**
  24  * @file
  25  * This file contains structures and macros shared by both Indeo4 and
  26  * Indeo5 decoders.
  27  */
  28
  29 #ifndef AVCODEC_IVI_COMMON_H
  30 #define AVCODEC_IVI_COMMON_H
  31
  32 #include "avcodec.h"
  33 #include "get_bits.h"
  34 #include <stdint.h>
  35
  36 /**
  37  *  Indeo 4 frame types.
  38  */
  39 enum {
  40     IVI4_FRAMETYPE_INTRA       = 0,
  41     IVI4_FRAMETYPE_INTRA1      = 1,  ///< intra frame with slightly different bitstream coding
  42     IVI4_FRAMETYPE_INTER       = 2,  ///< non-droppable P-frame
  43     IVI4_FRAMETYPE_BIDIR       = 3,  ///< bidirectional frame
  44     IVI4_FRAMETYPE_INTER_NOREF = 4,  ///< droppable P-frame
  45     IVI4_FRAMETYPE_NULL_FIRST  = 5,  ///< empty frame with no data
  46     IVI4_FRAMETYPE_NULL_LAST   = 6   ///< empty frame with no data
  47 };
  48
  49 #define IVI_VLC_BITS 13 ///< max number of bits of the ivi's huffman codes
  50 #define IVI4_STREAM_ANALYSER    0
  51 #define IVI5_IS_PROTECTED       0x20
  52
  53 /**
  54  *  huffman codebook descriptor
  55  */
  56 typedef struct IVIHuffDesc {
  57     int32_t     num_rows;
  58     uint8_t     xbits[16];
  59 } IVIHuffDesc;
  60
  61 /**
  62  *  macroblock/block huffman table descriptor
  63  */
  64 typedef struct IVIHuffTab {
  65     int32_t     tab_sel;    /// index of one of the predefined tables
  66                             /// or "7" for custom one
  67     VLC         *tab;       /// pointer to the table associated with tab_sel
  68
  69     /// the following are used only when tab_sel == 7
  70     IVIHuffDesc cust_desc;  /// custom Huffman codebook descriptor
  71     VLC         cust_tab;   /// vlc table for custom codebook
  72 } IVIHuffTab;
  73
  74 enum {
  75     IVI_MB_HUFF   = 0,      /// Huffman table is used for coding macroblocks
  76     IVI_BLK_HUFF  = 1       /// Huffman table is used for coding blocks
  77 };
  78
  79
  80 /**
  81  *  Common scan patterns (defined in ivi_common.c)
  82  */
  83 extern const uint8_t ff_ivi_vertical_scan_8x8[64];
  84 extern const uint8_t ff_ivi_horizontal_scan_8x8[64];
  85 extern const uint8_t ff_ivi_direct_scan_4x4[16];
  86
  87
  88 /**
  89  *  Declare inverse transform function types
  90  */
  91 typedef void (InvTransformPtr)(const int32_t *in, int16_t *out, uint32_t pitch, const uint8_t *flags);
  92 typedef void (DCTransformPtr) (const int32_t *in, int16_t *out, uint32_t pitch, int blk_size);
  93
  94
  95 /**
  96  *  run-value (RLE) table descriptor
  97  */
  98 typedef struct RVMapDesc {
  99     uint8_t     eob_sym; ///< end of block symbol
 100     uint8_t     esc_sym; ///< escape symbol
 101     uint8_t     runtab[256];
 102     int8_t      valtab[256];
 103 } RVMapDesc;
 104
 105 extern const RVMapDesc ff_ivi_rvmap_tabs[9];
 106
 107
 108 /**
 109  *  information for Indeo macroblock (16x16, 8x8 or 4x4)
 110  */
 111 typedef struct IVIMbInfo {
 112     int16_t     xpos;
 113     int16_t     ypos;
 114     uint32_t    buf_offs; ///< address in the output buffer for this mb
 115     uint8_t     type;     ///< macroblock type: 0 - INTRA, 1 - INTER
 116     uint8_t     cbp;      ///< coded block pattern
 117     int8_t      q_delta;  ///< quant delta
 118     int8_t      mv_x;     ///< motion vector (x component)
 119     int8_t      mv_y;     ///< motion vector (y component)
 120 } IVIMbInfo;
 121
 122
 123 /**
 124  *  information for Indeo tile
 125  */
 126 typedef struct IVITile {
 127     int         xpos;
 128     int         ypos;
 129     int         width;
 130     int         height;
 131     int         mb_size;
 132     int         is_empty;  ///< = 1 if this tile doesn't contain any data
 133     int         data_size; ///< size of the data in bytes
 134     int         num_MBs;   ///< number of macroblocks in this tile
 135     IVIMbInfo   *mbs;      ///< array of macroblock descriptors
 136     IVIMbInfo   *ref_mbs;  ///< ptr to the macroblock descriptors of the reference tile
 137 } IVITile;
 138
 139
 140 /**
 141  *  information for Indeo wavelet band
 142  */
 143 typedef struct IVIBandDesc {
 144     int             plane;          ///< plane number this band belongs to
 145     int             band_num;       ///< band number
 146     int             width;
 147     int             height;
 148     int             aheight;        ///< aligned band height
 149     const uint8_t   *data_ptr;      ///< ptr to the first byte of the band data
 150     int             data_size;      ///< size of the band data
 151     int16_t         *buf;           ///< pointer to the output buffer for this band
 152     int16_t         *ref_buf;       ///< pointer to the reference frame buffer (for motion compensation)
 153     int16_t         *bufs[3];       ///< array of pointers to the band buffers
 154     int             pitch;          ///< pitch associated with the buffers above
 155     int             is_empty;       ///< = 1 if this band doesn't contain any data
 156     int             mb_size;        ///< macroblock size
 157     int             blk_size;       ///< block size
 158     int             is_halfpel;     ///< precision of the motion compensation: 0 - fullpel, 1 - halfpel
 159     int             inherit_mv;     ///< tells if motion vector is inherited from reference macroblock
 160     int             inherit_qdelta; ///< tells if quantiser delta is inherited from reference macroblock
 161     int             qdelta_present; ///< tells if Qdelta signal is present in the bitstream (Indeo5 only)
 162     int             quant_mat;      ///< dequant matrix index
 163     int             glob_quant;     ///< quant base for this band
 164     const uint8_t   *scan;          ///< ptr to the scan pattern
 165     int             scan_size;      ///< size of the scantable
 166
 167     IVIHuffTab      blk_vlc;        ///< vlc table for decoding block data
 168
 169     int             num_corr;       ///< number of correction entries
 170     uint8_t         corr[61*2];     ///< rvmap correction pairs
 171     int             rvmap_sel;      ///< rvmap table selector
 172     RVMapDesc       *rv_map;        ///< ptr to the RLE table for this band
 173     int             num_tiles;      ///< number of tiles in this band
 174     IVITile         *tiles;         ///< array of tile descriptors
 175     InvTransformPtr *inv_transform;
 176     int             transform_size;
 177     DCTransformPtr  *dc_transform;
 178     int             is_2d_trans;    ///< 1 indicates that the two-dimensional inverse transform is used
 179     int32_t         checksum;       ///< for debug purposes
 180     int             checksum_present;
 181     int             bufsize;        ///< band buffer size in bytes
 182     const uint16_t  *intra_base;    ///< quantization matrix for intra blocks
 183     const uint16_t  *inter_base;    ///< quantization matrix for inter blocks
 184     const uint8_t   *intra_scale;   ///< quantization coefficient for intra blocks
 185     const uint8_t   *inter_scale;   ///< quantization coefficient for inter blocks
 186 } IVIBandDesc;
 187
 188
 189 /**
 190  *  color plane (luma or chroma) information
 191  */
 192 typedef struct IVIPlaneDesc {
 193     uint16_t    width;
 194     uint16_t    height;
 195     uint8_t     num_bands;  ///< number of bands this plane subdivided into
 196     IVIBandDesc *bands;     ///< array of band descriptors
 197 } IVIPlaneDesc;
 198
 199
 200 typedef struct IVIPicConfig {
 201     uint16_t    pic_width;
 202     uint16_t    pic_height;
 203     uint16_t    chroma_width;
 204     uint16_t    chroma_height;
 205     uint16_t    tile_width;
 206     uint16_t    tile_height;
 207     uint8_t     luma_bands;
 208     uint8_t     chroma_bands;
 209 } IVIPicConfig;
 210
 211 typedef struct IVI45DecContext {
 212     GetBitContext   gb;
 213     RVMapDesc       rvmap_tabs[9];   ///< local corrected copy of the static rvmap tables
 214
 215     uint32_t        frame_num;
 216     int             frame_type;
 217     int             prev_frame_type; ///< frame type of the previous frame
 218     uint32_t        data_size;       ///< size of the frame data in bytes from picture header
 219     int             is_scalable;
 220     int             transp_status;   ///< transparency mode status: 1 - enabled
 221     const uint8_t   *frame_data;     ///< input frame data pointer
 222     int             inter_scal;      ///< signals a sequence of scalable inter frames
 223     uint32_t        frame_size;      ///< frame size in bytes
 224     uint32_t        pic_hdr_size;    ///< picture header size in bytes
 225     uint8_t         frame_flags;
 226     uint16_t        checksum;        ///< frame checksum
 227
 228     IVIPicConfig    pic_conf;
 229     IVIPlaneDesc    planes[3];       ///< color planes
 230
 231     int             buf_switch;      ///< used to switch between three buffers
 232     int             dst_buf;         ///< buffer index for the currently decoded frame
 233     int             ref_buf;         ///< inter frame reference buffer index
 234     int             ref2_buf;        ///< temporal storage for switching buffers
 235
 236     IVIHuffTab      mb_vlc;          ///< current macroblock table descriptor
 237     IVIHuffTab      blk_vlc;         ///< current block table descriptor
 238
 239     uint8_t         rvmap_sel;
 240     uint8_t         in_imf;
 241     uint8_t         in_q;            ///< flag for explicitly stored quantiser delta
 242     uint8_t         pic_glob_quant;
 243     uint8_t         unknown1;
 244
 245     uint16_t        gop_hdr_size;
 246     uint8_t         gop_flags;
 247     uint32_t        lock_word;
 248
 249 #if IVI4_STREAM_ANALYSER
 250     uint8_t         has_b_frames;
 251     uint8_t         has_transp;
 252     uint8_t         uses_tiling;
 253     uint8_t         uses_haar;
 254     uint8_t         uses_fullpel;
 255 #endif
 256
 257     int             (*decode_pic_hdr)  (struct IVI45DecContext *ctx, AVCodecContext *avctx);
 258     int             (*decode_band_hdr) (struct IVI45DecContext *ctx, IVIBandDesc *band, AVCodecContext *avctx);
 259     int             (*decode_mb_info)  (struct IVI45DecContext *ctx, IVIBandDesc *band, IVITile *tile, AVCodecContext *avctx);
 260     void            (*switch_buffers)  (struct IVI45DecContext *ctx);
 261     int             (*is_nonnull_frame)(struct IVI45DecContext *ctx);
 262
 263     int gop_invalid;
 264     int buf_invalid[3];
 265
 266     AVFrame         *p_frame;
 267     int             got_p_frame;
 268 } IVI45DecContext;
 269
 270 /** compare some properties of two pictures */
 271 static inline int ivi_pic_config_cmp(IVIPicConfig *str1, IVIPicConfig *str2)
 272 {
 273     return str1->pic_width    != str2->pic_width    || str1->pic_height    != str2->pic_height    ||
 274            str1->chroma_width != str2->chroma_width || str1->chroma_height != str2->chroma_height ||
 275            str1->tile_width   != str2->tile_width   || str1->tile_height   != str2->tile_height   ||
 276            str1->luma_bands   != str2->luma_bands   || str1->chroma_bands  != str2->chroma_bands;
 277 }
 278
 279 /** calculate number of tiles in a stride */
 280 #define IVI_NUM_TILES(stride, tile_size) (((stride) + (tile_size) - 1) / (tile_size))
 281
 282 /** calculate number of macroblocks in a tile */
 283 #define IVI_MBs_PER_TILE(tile_width, tile_height, mb_size) \
 284     ((((tile_width) + (mb_size) - 1) / (mb_size)) * (((tile_height) + (mb_size) - 1) / (mb_size)))
 285
 286 /** convert unsigned values into signed ones (the sign is in the LSB) */
 287 #define IVI_TOSIGNED(val) (-(((val) >> 1) ^ -((val) & 1)))
 288
 289 /** scale motion vector */
 290 static inline int ivi_scale_mv(int mv, int mv_scale)
 291 {
 292     return (mv + (mv > 0) + (mv_scale - 1)) >> mv_scale;
 293 }
 294
 295 /**
 296  * Initialize static codes used for macroblock and block decoding.
 297  */
 298 void ff_ivi_init_static_vlc(void);
 299
 300 /**
 301  *  Decode a huffman codebook descriptor from the bitstream
 302  *  and select specified huffman table.
 303  *
 304  *  @param[in,out]  gb          the GetBit context
 305  *  @param[in]      desc_coded  flag signalling if table descriptor was coded
 306  *  @param[in]      which_tab   codebook purpose (IVI_MB_HUFF or IVI_BLK_HUFF)
 307  *  @param[out]     huff_tab    pointer to the descriptor of the selected table
 308  *  @param[in]      avctx       AVCodecContext pointer
 309  *  @return             zero on success, negative value otherwise
 310  */
 311 int  ff_ivi_dec_huff_desc(GetBitContext *gb, int desc_coded, int which_tab,
 312                           IVIHuffTab *huff_tab, AVCodecContext *avctx);
 313
 314 /**
 315  *  Initialize planes (prepares descriptors, allocates buffers etc).
 316  *
 317  *  @param[in,out]  planes  pointer to the array of the plane descriptors
 318  *  @param[in]      cfg     pointer to the ivi_pic_config structure describing picture layout
 319  *  @return             result code: 0 - OK
 320  */
 321 int  ff_ivi_init_planes(IVIPlaneDesc *planes, const IVIPicConfig *cfg);
 322
 323 /**
 324  *  Initialize tile and macroblock descriptors.
 325  *
 326  *  @param[in,out]  planes       pointer to the array of the plane descriptors
 327  *  @param[in]      tile_width   tile width
 328  *  @param[in]      tile_height  tile height
 329  *  @return             result code: 0 - OK
 330  */
 331 int  ff_ivi_init_tiles(IVIPlaneDesc *planes, int tile_width, int tile_height);
 332
 333 int ff_ivi_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data, int *got_frame,
 334                         AVPacket *avpkt);
 335 int ff_ivi_decode_close(AVCodecContext *avctx);
 336
 337 #endif /* AVCODEC_IVI_COMMON_H */