git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/libdav1d.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2018 Ronald S. Bultje <rsbultje gmail com>
   3  * Copyright (c) 2018 James Almer <jamrial gmail com>
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 #include <dav1d/dav1d.h>
  23
  24 #include "libavutil/avassert.h"
  25 #include "libavutil/mastering_display_metadata.h"
  26 #include "libavutil/imgutils.h"
  27 #include "libavutil/opt.h"
  28
  29 #include "avcodec.h"
  30 #include "decode.h"
  31 #include "internal.h"
  32
  33 typedef struct Libdav1dContext {
  34     AVClass *class;
  35     Dav1dContext *c;
  36     AVBufferPool *pool;
  37     int pool_size;
  38
  39     Dav1dData data;
  40     int tile_threads;
  41     int apply_grain;
  42 } Libdav1dContext;
  43
  44 static const enum AVPixelFormat pix_fmt[][3] = {
  45     [DAV1D_PIXEL_LAYOUT_I400] = { AV_PIX_FMT_GRAY8,   AV_PIX_FMT_GRAY10,    AV_PIX_FMT_GRAY12 },
  46     [DAV1D_PIXEL_LAYOUT_I420] = { AV_PIX_FMT_YUV420P, AV_PIX_FMT_YUV420P10, AV_PIX_FMT_YUV420P12 },
  47     [DAV1D_PIXEL_LAYOUT_I422] = { AV_PIX_FMT_YUV422P, AV_PIX_FMT_YUV422P10, AV_PIX_FMT_YUV422P12 },
  48     [DAV1D_PIXEL_LAYOUT_I444] = { AV_PIX_FMT_YUV444P, AV_PIX_FMT_YUV444P10, AV_PIX_FMT_YUV444P12 },
  49 };
  50
  51 static void libdav1d_log_callback(void *opaque, const char *fmt, va_list vl)
  52 {
  53     AVCodecContext *c = opaque;
  54
  55     av_vlog(c, AV_LOG_ERROR, fmt, vl);
  56 }
  57
  58 static int libdav1d_picture_allocator(Dav1dPicture *p, void *cookie)
  59 {
  60     Libdav1dContext *dav1d = cookie;
  61     enum AVPixelFormat format = pix_fmt[p->p.layout][p->seq_hdr->hbd];
  62     int ret, linesize[4], h = FFALIGN(p->p.h, 128);
  63     uint8_t *aligned_ptr, *data[4];
  64     AVBufferRef *buf;
  65
  66     ret = av_image_fill_arrays(data, linesize, NULL, format, FFALIGN(p->p.w, 128),
  67                                h, DAV1D_PICTURE_ALIGNMENT);
  68     if (ret < 0)
  69         return ret;
  70
  71     if (ret != dav1d->pool_size) {
  72         av_buffer_pool_uninit(&dav1d->pool);
  73         // Use twice the amount of required padding bytes for aligned_ptr below.
  74         dav1d->pool = av_buffer_pool_init(ret + DAV1D_PICTURE_ALIGNMENT * 2, NULL);
  75         if (!dav1d->pool) {
  76             dav1d->pool_size = 0;
  77             return AVERROR(ENOMEM);
  78         }
  79         dav1d->pool_size = ret;
  80     }
  81     buf = av_buffer_pool_get(dav1d->pool);
  82     if (!buf)
  83         return AVERROR(ENOMEM);
  84
  85     // libdav1d requires DAV1D_PICTURE_ALIGNMENT aligned buffers, which av_malloc()
  86     // doesn't guarantee for example when AVX is disabled at configure time.
  87     // Use the extra DAV1D_PICTURE_ALIGNMENT padding bytes in the buffer to align it
  88     // if required.
  89     aligned_ptr = (uint8_t *)FFALIGN((uintptr_t)buf->data, DAV1D_PICTURE_ALIGNMENT);
  90     ret = av_image_fill_pointers(data, format, h, aligned_ptr, linesize);
  91     if (ret < 0) {
  92         av_buffer_unref(&buf);
  93         return ret;
  94     }
  95
  96     p->data[0] = data[0];
  97     p->data[1] = data[1];
  98     p->data[2] = data[2];
  99     p->stride[0] = linesize[0];
 100     p->stride[1] = linesize[1];
 101     p->allocator_data = buf;
 102
 103     return 0;
 104 }
 105
 106 static void libdav1d_picture_release(Dav1dPicture *p, void *cookie)
 107 {
 108     AVBufferRef *buf = p->allocator_data;
 109
 110     av_buffer_unref(&buf);
 111 }
 112
 113 static av_cold int libdav1d_init(AVCodecContext *c)
 114 {
 115     Libdav1dContext *dav1d = c->priv_data;
 116     Dav1dSettings s;
 117     int res;
 118
 119     av_log(c, AV_LOG_INFO, "libdav1d %s\n", dav1d_version());
 120
 121     dav1d_default_settings(&s);
 122     s.logger.cookie = c;
 123     s.logger.callback = libdav1d_log_callback;
 124     s.allocator.cookie = dav1d;
 125     s.allocator.alloc_picture_callback = libdav1d_picture_allocator;
 126     s.allocator.release_picture_callback = libdav1d_picture_release;
 127     s.n_tile_threads = dav1d->tile_threads;
 128     s.apply_grain = dav1d->apply_grain;
 129     s.n_frame_threads = FFMIN(c->thread_count ? c->thread_count : av_cpu_count(), DAV1D_MAX_FRAME_THREADS);
 130
 131     res = dav1d_open(&dav1d->c, &s);
 132     if (res < 0)
 133         return AVERROR(ENOMEM);
 134
 135     return 0;
 136 }
 137
 138 static void libdav1d_flush(AVCodecContext *c)
 139 {
 140     Libdav1dContext *dav1d = c->priv_data;
 141
 142     dav1d_data_unref(&dav1d->data);
 143     dav1d_flush(dav1d->c);
 144 }
 145
 146 static void libdav1d_data_free(const uint8_t *data, void *opaque) {
 147     AVBufferRef *buf = opaque;
 148
 149     av_buffer_unref(&buf);
 150 }
 151
 152 static void libdav1d_frame_free(void *opaque, uint8_t *data) {
 153     Dav1dPicture *p = opaque;
 154
 155     dav1d_picture_unref(p);
 156     av_free(p);
 157 }
 158
 159 static int libdav1d_receive_frame(AVCodecContext *c, AVFrame *frame)
 160 {
 161     Libdav1dContext *dav1d = c->priv_data;
 162     Dav1dData *data = &dav1d->data;
 163     Dav1dPicture *p;
 164     int res;
 165
 166     if (!data->sz) {
 167         AVPacket pkt = { 0 };
 168
 169         res = ff_decode_get_packet(c, &pkt);
 170         if (res < 0 && res != AVERROR_EOF)
 171             return res;
 172
 173         if (pkt.size) {
 174             res = dav1d_data_wrap(data, pkt.data, pkt.size, libdav1d_data_free, pkt.buf);
 175             if (res < 0) {
 176                 av_packet_unref(&pkt);
 177                 return res;
 178             }
 179
 180             data->m.timestamp = pkt.pts;
 181             data->m.offset = pkt.pos;
 182             data->m.duration = pkt.duration;
 183
 184             pkt.buf = NULL;
 185             av_packet_unref(&pkt);
 186         }
 187     }
 188
 189     res = dav1d_send_data(dav1d->c, data);
 190     if (res < 0) {
 191         if (res == AVERROR(EINVAL))
 192             res = AVERROR_INVALIDDATA;
 193         if (res != AVERROR(EAGAIN))
 194             return res;
 195     }
 196
 197     p = av_mallocz(sizeof(*p));
 198     if (!p)
 199         return AVERROR(ENOMEM);
 200
 201     res = dav1d_get_picture(dav1d->c, p);
 202     if (res < 0) {
 203         if (res == AVERROR(EINVAL))
 204             res = AVERROR_INVALIDDATA;
 205         else if (res == AVERROR(EAGAIN) && c->internal->draining)
 206             res = AVERROR_EOF;
 207
 208         av_free(p);
 209         return res;
 210     }
 211
 212     av_assert0(p->data[0] != NULL);
 213
 214     frame->buf[0] = av_buffer_create(NULL, 0, libdav1d_frame_free,
 215                                      p, AV_BUFFER_FLAG_READONLY);
 216     if (!frame->buf[0]) {
 217         dav1d_picture_unref(p);
 218         av_free(p);
 219         return AVERROR(ENOMEM);
 220     }
 221
 222     frame->data[0] = p->data[0];
 223     frame->data[1] = p->data[1];
 224     frame->data[2] = p->data[2];
 225     frame->linesize[0] = p->stride[0];
 226     frame->linesize[1] = p->stride[1];
 227     frame->linesize[2] = p->stride[1];
 228
 229     c->profile = p->seq_hdr->profile;
 230     frame->format = c->pix_fmt = pix_fmt[p->p.layout][p->seq_hdr->hbd];
 231     frame->width = p->p.w;
 232     frame->height = p->p.h;
 233     if (c->width != p->p.w || c->height != p->p.h) {
 234         res = ff_set_dimensions(c, p->p.w, p->p.h);
 235         if (res < 0)
 236             goto fail;
 237     }
 238
 239     switch (p->seq_hdr->chr) {
 240     case DAV1D_CHR_VERTICAL:
 241         frame->chroma_location = c->chroma_sample_location = AVCHROMA_LOC_LEFT;
 242         break;
 243     case DAV1D_CHR_COLOCATED:
 244         frame->chroma_location = c->chroma_sample_location = AVCHROMA_LOC_TOPLEFT;
 245         break;
 246     }
 247     frame->colorspace = c->colorspace = (enum AVColorSpace) p->seq_hdr->mtrx;
 248     frame->color_primaries = c->color_primaries = (enum AVColorPrimaries) p->seq_hdr->pri;
 249     frame->color_trc = c->color_trc = (enum AVColorTransferCharacteristic) p->seq_hdr->trc;
 250     frame->color_range = c->color_range = p->seq_hdr->color_range ? AVCOL_RANGE_JPEG : AVCOL_RANGE_MPEG;
 251
 252     // match timestamps and packet size
 253     frame->pts = frame->best_effort_timestamp = p->m.timestamp;
 254 #if FF_API_PKT_PTS
 255 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 256     frame->pkt_pts = p->m.timestamp;
 257 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 258 #endif
 259     frame->pkt_dts = p->m.timestamp;
 260     frame->pkt_pos = p->m.offset;
 261     frame->pkt_size = p->m.size;
 262     frame->pkt_duration = p->m.duration;
 263     frame->key_frame = p->frame_hdr->frame_type == DAV1D_FRAME_TYPE_KEY;
 264
 265     switch (p->frame_hdr->frame_type) {
 266     case DAV1D_FRAME_TYPE_KEY:
 267     case DAV1D_FRAME_TYPE_INTRA:
 268         frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
 269         break;
 270     case DAV1D_FRAME_TYPE_INTER:
 271         frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_P;
 272         break;
 273     case DAV1D_FRAME_TYPE_SWITCH:
 274         frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_SP;
 275         break;
 276     default:
 277         res = AVERROR_INVALIDDATA;
 278         goto fail;
 279     }
 280
 281     if (p->mastering_display) {
 282         AVMasteringDisplayMetadata *mastering = av_mastering_display_metadata_create_side_data(frame);
 283         if (!mastering) {
 284             res = AVERROR(ENOMEM);
 285             goto fail;
 286         }
 287
 288         for (int i = 0; i < 3; i++) {
 289             mastering->display_primaries[i][0] = av_make_q(p->mastering_display->primaries[i][0], 1 << 16);
 290             mastering->display_primaries[i][1] = av_make_q(p->mastering_display->primaries[i][1], 1 << 16);
 291         }
 292         mastering->white_point[0] = av_make_q(p->mastering_display->white_point[0], 1 << 16);
 293         mastering->white_point[1] = av_make_q(p->mastering_display->white_point[1], 1 << 16);
 294
 295         mastering->max_luminance = av_make_q(p->mastering_display->max_luminance, 1 << 8);
 296         mastering->min_luminance = av_make_q(p->mastering_display->min_luminance, 1 << 14);
 297
 298         mastering->has_primaries = 1;
 299         mastering->has_luminance = 1;
 300     }
 301     if (p->content_light) {
 302         AVContentLightMetadata *light = av_content_light_metadata_create_side_data(frame);
 303         if (!light) {
 304             res = AVERROR(ENOMEM);
 305             goto fail;
 306         }
 307         light->MaxCLL = p->content_light->max_content_light_level;
 308         light->MaxFALL = p->content_light->max_frame_average_light_level;
 309     }
 310
 311     res = 0;
 312 fail:
 313     if (res < 0)
 314         av_frame_unref(frame);
 315     return res;
 316 }
 317
 318 static av_cold int libdav1d_close(AVCodecContext *c)
 319 {
 320     Libdav1dContext *dav1d = c->priv_data;
 321
 322     av_buffer_pool_uninit(&dav1d->pool);
 323     dav1d_data_unref(&dav1d->data);
 324     dav1d_close(&dav1d->c);
 325
 326     return 0;
 327 }
 328
 329 #define OFFSET(x) offsetof(Libdav1dContext, x)
 330 #define VD AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM | AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM
 331 static const AVOption libdav1d_options[] = {
 332     { "tilethreads", "Tile threads", OFFSET(tile_threads), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 1 }, 1, DAV1D_MAX_TILE_THREADS, VD },
 333     { "filmgrain", "Apply Film Grain", OFFSET(apply_grain), AV_OPT_TYPE_BOOL, { .i64 = 1 }, 0, 1, VD },
 334     { NULL }
 335 };
 336
 337 static const AVClass libdav1d_class = {
 338     .class_name = "libdav1d decoder",
 339     .item_name  = av_default_item_name,
 340     .option     = libdav1d_options,
 341     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
 342 };
 343
 344 AVCodec ff_libdav1d_decoder = {
 345     .name           = "libdav1d",
 346     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("dav1d AV1 decoder by VideoLAN"),
 347     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 348     .id             = AV_CODEC_ID_AV1,
 349     .priv_data_size = sizeof(Libdav1dContext),
 350     .init           = libdav1d_init,
 351     .close          = libdav1d_close,
 352     .flush          = libdav1d_flush,
 353     .receive_frame  = libdav1d_receive_frame,
 354     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DELAY | AV_CODEC_CAP_AUTO_THREADS,
 355     .caps_internal  = FF_CODEC_CAP_INIT_THREADSAFE | FF_CODEC_CAP_SETS_PKT_DTS,
 356     .priv_class     = &libdav1d_class,
 357     .wrapper_name   = "libdav1d",
 358 };