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/imgutils.h"
  26 #include "libavutil/opt.h"
  27
  28 #include "avcodec.h"
  29 #include "decode.h"
  30 #include "internal.h"
  31
  32 typedef struct Libdav1dContext {
  33     AVClass *class;
  34     Dav1dContext *c;
  35     AVBufferPool *pool;
  36     int pool_size;
  37
  38     Dav1dData data;
  39     int tile_threads;
  40     int apply_grain;
  41 } Libdav1dContext;
  42
  43 static const enum AVPixelFormat pix_fmt[][3] = {
  44     [DAV1D_PIXEL_LAYOUT_I400] = { AV_PIX_FMT_GRAY8,   AV_PIX_FMT_GRAY10,    AV_PIX_FMT_GRAY12 },
  45     [DAV1D_PIXEL_LAYOUT_I420] = { AV_PIX_FMT_YUV420P, AV_PIX_FMT_YUV420P10, AV_PIX_FMT_YUV420P12 },
  46     [DAV1D_PIXEL_LAYOUT_I422] = { AV_PIX_FMT_YUV422P, AV_PIX_FMT_YUV422P10, AV_PIX_FMT_YUV422P12 },
  47     [DAV1D_PIXEL_LAYOUT_I444] = { AV_PIX_FMT_YUV444P, AV_PIX_FMT_YUV444P10, AV_PIX_FMT_YUV444P12 },
  48 };
  49
  50 static void libdav1d_log_callback(void *opaque, const char *fmt, va_list vl)
  51 {
  52     AVCodecContext *c = opaque;
  53
  54     av_vlog(c, AV_LOG_ERROR, fmt, vl);
  55 }
  56
  57 static int libdav1d_picture_allocator(Dav1dPicture *p, void *cookie)
  58 {
  59     Libdav1dContext *dav1d = cookie;
  60     enum AVPixelFormat format = pix_fmt[p->p.layout][p->seq_hdr->hbd];
  61     int ret, linesize[4], h = FFALIGN(p->p.h, 128);
  62     uint8_t *aligned_ptr, *data[4];
  63     AVBufferRef *buf;
  64
  65     ret = av_image_fill_arrays(data, linesize, NULL, format, FFALIGN(p->p.w, 128),
  66                                h, DAV1D_PICTURE_ALIGNMENT);
  67     if (ret < 0)
  68         return ret;
  69
  70     if (ret != dav1d->pool_size) {
  71         av_buffer_pool_uninit(&dav1d->pool);
  72         // Use twice the amount of required padding bytes for aligned_ptr below.
  73         dav1d->pool = av_buffer_pool_init(ret + DAV1D_PICTURE_ALIGNMENT * 2, NULL);
  74         if (!dav1d->pool)
  75             return AVERROR(ENOMEM);
  76         dav1d->pool_size = ret;
  77     }
  78     buf = av_buffer_pool_get(dav1d->pool);
  79     if (!buf)
  80         return AVERROR(ENOMEM);
  81
  82     // libdav1d requires DAV1D_PICTURE_ALIGNMENT aligned buffers, which av_malloc()
  83     // doesn't guarantee for example when AVX is disabled at configure time.
  84     // Use the extra DAV1D_PICTURE_ALIGNMENT padding bytes in the buffer to align it
  85     // if required.
  86     aligned_ptr = (uint8_t *)FFALIGN((uintptr_t)buf->data, DAV1D_PICTURE_ALIGNMENT);
  87     ret = av_image_fill_pointers(data, format, h, aligned_ptr, linesize);
  88     if (ret < 0) {
  89         av_buffer_unref(&buf);
  90         return ret;
  91     }
  92
  93     p->data[0] = data[0];
  94     p->data[1] = data[1];
  95     p->data[2] = data[2];
  96     p->stride[0] = linesize[0];
  97     p->stride[1] = linesize[1];
  98     p->allocator_data = buf;
  99
 100     return 0;
 101 }
 102
 103 static void libdav1d_picture_release(Dav1dPicture *p, void *cookie)
 104 {
 105     AVBufferRef *buf = p->allocator_data;
 106
 107     av_buffer_unref(&buf);
 108 }
 109
 110 static av_cold int libdav1d_init(AVCodecContext *c)
 111 {
 112     Libdav1dContext *dav1d = c->priv_data;
 113     Dav1dSettings s;
 114     int res;
 115
 116     av_log(c, AV_LOG_INFO, "libdav1d %s\n", dav1d_version());
 117
 118     dav1d_default_settings(&s);
 119     s.logger.cookie = c;
 120     s.logger.callback = libdav1d_log_callback;
 121     s.allocator.cookie = dav1d;
 122     s.allocator.alloc_picture_callback = libdav1d_picture_allocator;
 123     s.allocator.release_picture_callback = libdav1d_picture_release;
 124     s.n_tile_threads = dav1d->tile_threads;
 125     s.apply_grain = dav1d->apply_grain;
 126     s.n_frame_threads = FFMIN(c->thread_count ? c->thread_count : av_cpu_count(), DAV1D_MAX_FRAME_THREADS);
 127
 128     res = dav1d_open(&dav1d->c, &s);
 129     if (res < 0)
 130         return AVERROR(ENOMEM);
 131
 132     return 0;
 133 }
 134
 135 static void libdav1d_flush(AVCodecContext *c)
 136 {
 137     Libdav1dContext *dav1d = c->priv_data;
 138
 139     dav1d_data_unref(&dav1d->data);
 140     dav1d_flush(dav1d->c);
 141 }
 142
 143 static void libdav1d_data_free(const uint8_t *data, void *opaque) {
 144     AVBufferRef *buf = opaque;
 145
 146     av_buffer_unref(&buf);
 147 }
 148
 149 static void libdav1d_frame_free(void *opaque, uint8_t *data) {
 150     Dav1dPicture *p = opaque;
 151
 152     dav1d_picture_unref(p);
 153     av_free(p);
 154 }
 155
 156 static int libdav1d_receive_frame(AVCodecContext *c, AVFrame *frame)
 157 {
 158     Libdav1dContext *dav1d = c->priv_data;
 159     Dav1dData *data = &dav1d->data;
 160     Dav1dPicture *p;
 161     int res;
 162
 163     if (!data->sz) {
 164         AVPacket pkt = { 0 };
 165
 166         res = ff_decode_get_packet(c, &pkt);
 167         if (res < 0 && res != AVERROR_EOF)
 168             return res;
 169
 170         if (pkt.size) {
 171             res = dav1d_data_wrap(data, pkt.data, pkt.size, libdav1d_data_free, pkt.buf);
 172             if (res < 0) {
 173                 av_packet_unref(&pkt);
 174                 return res;
 175             }
 176
 177             data->m.timestamp = pkt.pts;
 178             data->m.offset = pkt.pos;
 179             data->m.duration = pkt.duration;
 180
 181             pkt.buf = NULL;
 182             av_packet_unref(&pkt);
 183         }
 184     }
 185
 186     res = dav1d_send_data(dav1d->c, data);
 187     if (res < 0) {
 188         if (res == AVERROR(EINVAL))
 189             res = AVERROR_INVALIDDATA;
 190         if (res != AVERROR(EAGAIN))
 191             return res;
 192     }
 193
 194     p = av_mallocz(sizeof(*p));
 195     if (!p)
 196         return AVERROR(ENOMEM);
 197
 198     res = dav1d_get_picture(dav1d->c, p);
 199     if (res < 0) {
 200         if (res == AVERROR(EINVAL))
 201             res = AVERROR_INVALIDDATA;
 202         else if (res == AVERROR(EAGAIN) && c->internal->draining)
 203             res = AVERROR_EOF;
 204
 205         av_free(p);
 206         return res;
 207     }
 208
 209     av_assert0(p->data[0] != NULL);
 210
 211     frame->buf[0] = av_buffer_create(NULL, 0, libdav1d_frame_free,
 212                                      p, AV_BUFFER_FLAG_READONLY);
 213     if (!frame->buf[0]) {
 214         dav1d_picture_unref(p);
 215         av_free(p);
 216         return AVERROR(ENOMEM);
 217     }
 218
 219     frame->data[0] = p->data[0];
 220     frame->data[1] = p->data[1];
 221     frame->data[2] = p->data[2];
 222     frame->linesize[0] = p->stride[0];
 223     frame->linesize[1] = p->stride[1];
 224     frame->linesize[2] = p->stride[1];
 225
 226     c->profile = p->seq_hdr->profile;
 227     frame->format = c->pix_fmt = pix_fmt[p->p.layout][p->seq_hdr->hbd];
 228     frame->width = p->p.w;
 229     frame->height = p->p.h;
 230     if (c->width != p->p.w || c->height != p->p.h) {
 231         res = ff_set_dimensions(c, p->p.w, p->p.h);
 232         if (res < 0)
 233             return res;
 234     }
 235
 236     switch (p->seq_hdr->chr) {
 237     case DAV1D_CHR_VERTICAL:
 238         frame->chroma_location = c->chroma_sample_location = AVCHROMA_LOC_LEFT;
 239         break;
 240     case DAV1D_CHR_COLOCATED:
 241         frame->chroma_location = c->chroma_sample_location = AVCHROMA_LOC_TOPLEFT;
 242         break;
 243     }
 244     frame->colorspace = c->colorspace = (enum AVColorSpace) p->seq_hdr->mtrx;
 245     frame->color_primaries = c->color_primaries = (enum AVColorPrimaries) p->seq_hdr->pri;
 246     frame->color_trc = c->color_trc = (enum AVColorTransferCharacteristic) p->seq_hdr->trc;
 247     frame->color_range = c->color_range = p->seq_hdr->color_range ? AVCOL_RANGE_JPEG : AVCOL_RANGE_MPEG;
 248
 249     // match timestamps and packet size
 250     frame->pts = frame->best_effort_timestamp = p->m.timestamp;
 251 #if FF_API_PKT_PTS
 252 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 253     frame->pkt_pts = p->m.timestamp;
 254 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 255 #endif
 256     frame->pkt_dts = p->m.timestamp;
 257     frame->pkt_pos = p->m.offset;
 258     frame->pkt_size = p->m.size;
 259     frame->pkt_duration = p->m.duration;
 260     frame->key_frame = p->frame_hdr->frame_type == DAV1D_FRAME_TYPE_KEY;
 261
 262     switch (p->frame_hdr->frame_type) {
 263     case DAV1D_FRAME_TYPE_KEY:
 264     case DAV1D_FRAME_TYPE_INTRA:
 265         frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
 266         break;
 267     case DAV1D_FRAME_TYPE_INTER:
 268         frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_P;
 269         break;
 270     case DAV1D_FRAME_TYPE_SWITCH:
 271         frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_SP;
 272         break;
 273     default:
 274         return AVERROR_INVALIDDATA;
 275     }
 276
 277     return 0;
 278 }
 279
 280 static av_cold int libdav1d_close(AVCodecContext *c)
 281 {
 282     Libdav1dContext *dav1d = c->priv_data;
 283
 284     av_buffer_pool_uninit(&dav1d->pool);
 285     dav1d_data_unref(&dav1d->data);
 286     dav1d_close(&dav1d->c);
 287
 288     return 0;
 289 }
 290
 291 #define OFFSET(x) offsetof(Libdav1dContext, x)
 292 #define VD AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM | AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM
 293 static const AVOption libdav1d_options[] = {
 294     { "tilethreads", "Tile threads", OFFSET(tile_threads), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 1 }, 1, DAV1D_MAX_TILE_THREADS, VD },
 295     { "filmgrain", "Apply Film Grain", OFFSET(apply_grain), AV_OPT_TYPE_BOOL, { .i64 = 1 }, 0, 1, VD },
 296     { NULL }
 297 };
 298
 299 static const AVClass libdav1d_class = {
 300     .class_name = "libdav1d decoder",
 301     .item_name  = av_default_item_name,
 302     .option     = libdav1d_options,
 303     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
 304 };
 305
 306 AVCodec ff_libdav1d_decoder = {
 307     .name           = "libdav1d",
 308     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("dav1d AV1 decoder by VideoLAN"),
 309     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 310     .id             = AV_CODEC_ID_AV1,
 311     .priv_data_size = sizeof(Libdav1dContext),
 312     .init           = libdav1d_init,
 313     .close          = libdav1d_close,
 314     .flush          = libdav1d_flush,
 315     .receive_frame  = libdav1d_receive_frame,
 316     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DELAY | AV_CODEC_CAP_AUTO_THREADS,
 317     .caps_internal  = FF_CODEC_CAP_INIT_THREADSAFE | FF_CODEC_CAP_SETS_PKT_DTS,
 318     .priv_class     = &libdav1d_class,
 319     .wrapper_name   = "libdav1d",
 320 };