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 Libav.
   7  *
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   9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
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  17  *
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  19  * License along with Libav; 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
 166     IVIHuffTab      blk_vlc;        ///< vlc table for decoding block data
 167
 168     int             num_corr;       ///< number of correction entries
 169     uint8_t         corr[61*2];     ///< rvmap correction pairs
 170     int             rvmap_sel;      ///< rvmap table selector
 171     RVMapDesc       *rv_map;        ///< ptr to the RLE table for this band
 172     int             num_tiles;      ///< number of tiles in this band
 173     IVITile         *tiles;         ///< array of tile descriptors
 174     InvTransformPtr *inv_transform;
 175     int             transform_size;
 176     DCTransformPtr  *dc_transform;
 177     int             is_2d_trans;    ///< 1 indicates that the two-dimensional inverse transform is used
 178     int32_t         checksum;       ///< for debug purposes
 179     int             checksum_present;
 180     int             bufsize;        ///< band buffer size in bytes
 181     const uint16_t  *intra_base;    ///< quantization matrix for intra blocks
 182     const uint16_t  *inter_base;    ///< quantization matrix for inter blocks
 183     const uint8_t   *intra_scale;   ///< quantization coefficient for intra blocks
 184     const uint8_t   *inter_scale;   ///< quantization coefficient for inter blocks
 185 } IVIBandDesc;
 186
 187
 188 /**
 189  *  color plane (luma or chroma) information
 190  */
 191 typedef struct IVIPlaneDesc {
 192     uint16_t    width;
 193     uint16_t    height;
 194     uint8_t     num_bands;  ///< number of bands this plane subdivided into
 195     IVIBandDesc *bands;     ///< array of band descriptors
 196 } IVIPlaneDesc;
 197
 198
 199 typedef struct IVIPicConfig {
 200     uint16_t    pic_width;
 201     uint16_t    pic_height;
 202     uint16_t    chroma_width;
 203     uint16_t    chroma_height;
 204     uint16_t    tile_width;
 205     uint16_t    tile_height;
 206     uint8_t     luma_bands;
 207     uint8_t     chroma_bands;
 208 } IVIPicConfig;
 209
 210 typedef struct IVI45DecContext {
 211     GetBitContext   gb;
 212     RVMapDesc       rvmap_tabs[9];   ///< local corrected copy of the static rvmap tables
 213
 214     uint32_t        frame_num;
 215     int             frame_type;
 216     int             prev_frame_type; ///< frame type of the previous frame
 217     uint32_t        data_size;       ///< size of the frame data in bytes from picture header
 218     int             is_scalable;
 219     int             transp_status;   ///< transparency mode status: 1 - enabled
 220     const uint8_t   *frame_data;     ///< input frame data pointer
 221     int             inter_scal;      ///< signals a sequence of scalable inter frames
 222     uint32_t        frame_size;      ///< frame size in bytes
 223     uint32_t        pic_hdr_size;    ///< picture header size in bytes
 224     uint8_t         frame_flags;
 225     uint16_t        checksum;        ///< frame checksum
 226
 227     IVIPicConfig    pic_conf;
 228     IVIPlaneDesc    planes[3];       ///< color planes
 229
 230     int             buf_switch;      ///< used to switch between three buffers
 231     int             dst_buf;         ///< buffer index for the currently decoded frame
 232     int             ref_buf;         ///< inter frame reference buffer index
 233     int             ref2_buf;        ///< temporal storage for switching buffers
 234
 235     IVIHuffTab      mb_vlc;          ///< current macroblock table descriptor
 236     IVIHuffTab      blk_vlc;         ///< current block table descriptor
 237
 238     uint8_t         rvmap_sel;
 239     uint8_t         in_imf;
 240     uint8_t         in_q;            ///< flag for explicitly stored quantiser delta
 241     uint8_t         pic_glob_quant;
 242     uint8_t         unknown1;
 243
 244     uint16_t        gop_hdr_size;
 245     uint8_t         gop_flags;
 246     uint32_t        lock_word;
 247
 248 #if IVI4_STREAM_ANALYSER
 249     uint8_t         has_b_frames;
 250     uint8_t         has_transp;
 251     uint8_t         uses_tiling;
 252     uint8_t         uses_haar;
 253     uint8_t         uses_fullpel;
 254 #endif
 255
 256     int             (*decode_pic_hdr)  (struct IVI45DecContext *ctx, AVCodecContext *avctx);
 257     int             (*decode_band_hdr) (struct IVI45DecContext *ctx, IVIBandDesc *band, AVCodecContext *avctx);
 258     int             (*decode_mb_info)  (struct IVI45DecContext *ctx, IVIBandDesc *band, IVITile *tile, AVCodecContext *avctx);
 259     void            (*switch_buffers)  (struct IVI45DecContext *ctx);
 260     int             (*is_nonnull_frame)(struct IVI45DecContext *ctx);
 261
 262     int gop_invalid;
 263 } IVI45DecContext;
 264
 265 /** compare some properties of two pictures */
 266 static inline int ivi_pic_config_cmp(IVIPicConfig *str1, IVIPicConfig *str2)
 267 {
 268     return str1->pic_width    != str2->pic_width    || str1->pic_height    != str2->pic_height    ||
 269            str1->chroma_width != str2->chroma_width || str1->chroma_height != str2->chroma_height ||
 270            str1->tile_width   != str2->tile_width   || str1->tile_height   != str2->tile_height   ||
 271            str1->luma_bands   != str2->luma_bands   || str1->chroma_bands  != str2->chroma_bands;
 272 }
 273
 274 /** calculate number of tiles in a stride */
 275 #define IVI_NUM_TILES(stride, tile_size) (((stride) + (tile_size) - 1) / (tile_size))
 276
 277 /** calculate number of macroblocks in a tile */
 278 #define IVI_MBs_PER_TILE(tile_width, tile_height, mb_size) \
 279     ((((tile_width) + (mb_size) - 1) / (mb_size)) * (((tile_height) + (mb_size) - 1) / (mb_size)))
 280
 281 /** convert unsigned values into signed ones (the sign is in the LSB) */
 282 #define IVI_TOSIGNED(val) (-(((val) >> 1) ^ -((val) & 1)))
 283
 284 /** scale motion vector */
 285 static inline int ivi_scale_mv(int mv, int mv_scale)
 286 {
 287     return (mv + (mv > 0) + (mv_scale - 1)) >> mv_scale;
 288 }
 289
 290 /**
 291  * Initialize static codes used for macroblock and block decoding.
 292  */
 293 void ff_ivi_init_static_vlc(void);
 294
 295 /**
 296  *  Decode a huffman codebook descriptor from the bitstream
 297  *  and select specified huffman table.
 298  *
 299  *  @param[in,out]  gb          the GetBit context
 300  *  @param[in]      desc_coded  flag signalling if table descriptor was coded
 301  *  @param[in]      which_tab   codebook purpose (IVI_MB_HUFF or IVI_BLK_HUFF)
 302  *  @param[out]     huff_tab    pointer to the descriptor of the selected table
 303  *  @param[in]      avctx       AVCodecContext pointer
 304  *  @return             zero on success, negative value otherwise
 305  */
 306 int  ff_ivi_dec_huff_desc(GetBitContext *gb, int desc_coded, int which_tab,
 307                           IVIHuffTab *huff_tab, AVCodecContext *avctx);
 308
 309 /**
 310  *  Initialize planes (prepares descriptors, allocates buffers etc).
 311  *
 312  *  @param[in,out]  planes  pointer to the array of the plane descriptors
 313  *  @param[in]      cfg     pointer to the ivi_pic_config structure describing picture layout
 314  *  @return             result code: 0 - OK
 315  */
 316 int  ff_ivi_init_planes(IVIPlaneDesc *planes, const IVIPicConfig *cfg);
 317
 318 /**
 319  *  Initialize tile and macroblock descriptors.
 320  *
 321  *  @param[in,out]  planes       pointer to the array of the plane descriptors
 322  *  @param[in]      tile_width   tile width
 323  *  @param[in]      tile_height  tile height
 324  *  @return             result code: 0 - OK
 325  */
 326 int  ff_ivi_init_tiles(IVIPlaneDesc *planes, int tile_width, int tile_height);
 327
 328 int ff_ivi_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data, int *got_frame,
 329                         AVPacket *avpkt);
 330 int ff_ivi_decode_close(AVCodecContext *avctx);
 331
 332 #endif /* AVCODEC_IVI_COMMON_H */