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             return AVERROR(ENOMEM);
  77         dav1d->pool_size = ret;
  78     }
  79     buf = av_buffer_pool_get(dav1d->pool);
  80     if (!buf)
  81         return AVERROR(ENOMEM);
  82
  83     // libdav1d requires DAV1D_PICTURE_ALIGNMENT aligned buffers, which av_malloc()
  84     // doesn't guarantee for example when AVX is disabled at configure time.
  85     // Use the extra DAV1D_PICTURE_ALIGNMENT padding bytes in the buffer to align it
  86     // if required.
  87     aligned_ptr = (uint8_t *)FFALIGN((uintptr_t)buf->data, DAV1D_PICTURE_ALIGNMENT);
  88     ret = av_image_fill_pointers(data, format, h, aligned_ptr, linesize);
  89     if (ret < 0) {
  90         av_buffer_unref(&buf);
  91         return ret;
  92     }
  93
  94     p->data[0] = data[0];
  95     p->data[1] = data[1];
  96     p->data[2] = data[2];
  97     p->stride[0] = linesize[0];
  98     p->stride[1] = linesize[1];
  99     p->allocator_data = buf;
 100
 101     return 0;
 102 }
 103
 104 static void libdav1d_picture_release(Dav1dPicture *p, void *cookie)
 105 {
 106     AVBufferRef *buf = p->allocator_data;
 107
 108     av_buffer_unref(&buf);
 109 }
 110
 111 static av_cold int libdav1d_init(AVCodecContext *c)
 112 {
 113     Libdav1dContext *dav1d = c->priv_data;
 114     Dav1dSettings s;
 115     int res;
 116
 117     av_log(c, AV_LOG_INFO, "libdav1d %s\n", dav1d_version());
 118
 119     dav1d_default_settings(&s);
 120     s.logger.cookie = c;
 121     s.logger.callback = libdav1d_log_callback;
 122     s.allocator.cookie = dav1d;
 123     s.allocator.alloc_picture_callback = libdav1d_picture_allocator;
 124     s.allocator.release_picture_callback = libdav1d_picture_release;
 125     s.n_tile_threads = dav1d->tile_threads;
 126     s.apply_grain = dav1d->apply_grain;
 127     s.n_frame_threads = FFMIN(c->thread_count ? c->thread_count : av_cpu_count(), DAV1D_MAX_FRAME_THREADS);
 128
 129     res = dav1d_open(&dav1d->c, &s);
 130     if (res < 0)
 131         return AVERROR(ENOMEM);
 132
 133     return 0;
 134 }
 135
 136 static void libdav1d_flush(AVCodecContext *c)
 137 {
 138     Libdav1dContext *dav1d = c->priv_data;
 139
 140     dav1d_data_unref(&dav1d->data);
 141     dav1d_flush(dav1d->c);
 142 }
 143
 144 static void libdav1d_data_free(const uint8_t *data, void *opaque) {
 145     AVBufferRef *buf = opaque;
 146
 147     av_buffer_unref(&buf);
 148 }
 149
 150 static void libdav1d_frame_free(void *opaque, uint8_t *data) {
 151     Dav1dPicture *p = opaque;
 152
 153     dav1d_picture_unref(p);
 154     av_free(p);
 155 }
 156
 157 static int libdav1d_receive_frame(AVCodecContext *c, AVFrame *frame)
 158 {
 159     Libdav1dContext *dav1d = c->priv_data;
 160     Dav1dData *data = &dav1d->data;
 161     Dav1dPicture *p;
 162     int res;
 163
 164     if (!data->sz) {
 165         AVPacket pkt = { 0 };
 166
 167         res = ff_decode_get_packet(c, &pkt);
 168         if (res < 0 && res != AVERROR_EOF)
 169             return res;
 170
 171         if (pkt.size) {
 172             res = dav1d_data_wrap(data, pkt.data, pkt.size, libdav1d_data_free, pkt.buf);
 173             if (res < 0) {
 174                 av_packet_unref(&pkt);
 175                 return res;
 176             }
 177
 178             data->m.timestamp = pkt.pts;
 179             data->m.offset = pkt.pos;
 180             data->m.duration = pkt.duration;
 181
 182             pkt.buf = NULL;
 183             av_packet_unref(&pkt);
 184         }
 185     }
 186
 187     res = dav1d_send_data(dav1d->c, data);
 188     if (res < 0) {
 189         if (res == AVERROR(EINVAL))
 190             res = AVERROR_INVALIDDATA;
 191         if (res != AVERROR(EAGAIN))
 192             return res;
 193     }
 194
 195     p = av_mallocz(sizeof(*p));
 196     if (!p)
 197         return AVERROR(ENOMEM);
 198
 199     res = dav1d_get_picture(dav1d->c, p);
 200     if (res < 0) {
 201         if (res == AVERROR(EINVAL))
 202             res = AVERROR_INVALIDDATA;
 203         else if (res == AVERROR(EAGAIN) && c->internal->draining)
 204             res = AVERROR_EOF;
 205
 206         av_free(p);
 207         return res;
 208     }
 209
 210     av_assert0(p->data[0] != NULL);
 211
 212     frame->buf[0] = av_buffer_create(NULL, 0, libdav1d_frame_free,
 213                                      p, AV_BUFFER_FLAG_READONLY);
 214     if (!frame->buf[0]) {
 215         dav1d_picture_unref(p);
 216         av_free(p);
 217         return AVERROR(ENOMEM);
 218     }
 219
 220     frame->data[0] = p->data[0];
 221     frame->data[1] = p->data[1];
 222     frame->data[2] = p->data[2];
 223     frame->linesize[0] = p->stride[0];
 224     frame->linesize[1] = p->stride[1];
 225     frame->linesize[2] = p->stride[1];
 226
 227     c->profile = p->seq_hdr->profile;
 228     frame->format = c->pix_fmt = pix_fmt[p->p.layout][p->seq_hdr->hbd];
 229     frame->width = p->p.w;
 230     frame->height = p->p.h;
 231     if (c->width != p->p.w || c->height != p->p.h) {
 232         res = ff_set_dimensions(c, p->p.w, p->p.h);
 233         if (res < 0)
 234             goto fail;
 235     }
 236
 237     switch (p->seq_hdr->chr) {
 238     case DAV1D_CHR_VERTICAL:
 239         frame->chroma_location = c->chroma_sample_location = AVCHROMA_LOC_LEFT;
 240         break;
 241     case DAV1D_CHR_COLOCATED:
 242         frame->chroma_location = c->chroma_sample_location = AVCHROMA_LOC_TOPLEFT;
 243         break;
 244     }
 245     frame->colorspace = c->colorspace = (enum AVColorSpace) p->seq_hdr->mtrx;
 246     frame->color_primaries = c->color_primaries = (enum AVColorPrimaries) p->seq_hdr->pri;
 247     frame->color_trc = c->color_trc = (enum AVColorTransferCharacteristic) p->seq_hdr->trc;
 248     frame->color_range = c->color_range = p->seq_hdr->color_range ? AVCOL_RANGE_JPEG : AVCOL_RANGE_MPEG;
 249
 250     // match timestamps and packet size
 251     frame->pts = frame->best_effort_timestamp = p->m.timestamp;
 252 #if FF_API_PKT_PTS
 253 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 254     frame->pkt_pts = p->m.timestamp;
 255 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 256 #endif
 257     frame->pkt_dts = p->m.timestamp;
 258     frame->pkt_pos = p->m.offset;
 259     frame->pkt_size = p->m.size;
 260     frame->pkt_duration = p->m.duration;
 261     frame->key_frame = p->frame_hdr->frame_type == DAV1D_FRAME_TYPE_KEY;
 262
 263     switch (p->frame_hdr->frame_type) {
 264     case DAV1D_FRAME_TYPE_KEY:
 265     case DAV1D_FRAME_TYPE_INTRA:
 266         frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
 267         break;
 268     case DAV1D_FRAME_TYPE_INTER:
 269         frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_P;
 270         break;
 271     case DAV1D_FRAME_TYPE_SWITCH:
 272         frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_SP;
 273         break;
 274     default:
 275         res = AVERROR_INVALIDDATA;
 276         goto fail;
 277     }
 278
 279     if (p->mastering_display) {
 280         AVMasteringDisplayMetadata *mastering = av_mastering_display_metadata_create_side_data(frame);
 281         if (!mastering) {
 282             res = AVERROR(ENOMEM);
 283             goto fail;
 284         }
 285
 286         for (int i = 0; i < 3; i++) {
 287             mastering->display_primaries[i][0] = av_make_q(p->mastering_display->primaries[i][0], 1 << 16);
 288             mastering->display_primaries[i][1] = av_make_q(p->mastering_display->primaries[i][1], 1 << 16);
 289         }
 290         mastering->white_point[0] = av_make_q(p->mastering_display->white_point[0], 1 << 16);
 291         mastering->white_point[1] = av_make_q(p->mastering_display->white_point[1], 1 << 16);
 292
 293         mastering->max_luminance = av_make_q(p->mastering_display->max_luminance, 1 << 8);
 294         mastering->min_luminance = av_make_q(p->mastering_display->min_luminance, 1 << 14);
 295
 296         mastering->has_primaries = 1;
 297         mastering->has_luminance = 1;
 298     }
 299     if (p->content_light) {
 300         AVContentLightMetadata *light = av_content_light_metadata_create_side_data(frame);
 301         if (!light) {
 302             res = AVERROR(ENOMEM);
 303             goto fail;
 304         }
 305         light->MaxCLL = p->content_light->max_content_light_level;
 306         light->MaxFALL = p->content_light->max_frame_average_light_level;
 307     }
 308
 309     res = 0;
 310 fail:
 311     if (res < 0)
 312         av_frame_unref(frame);
 313     return res;
 314 }
 315
 316 static av_cold int libdav1d_close(AVCodecContext *c)
 317 {
 318     Libdav1dContext *dav1d = c->priv_data;
 319
 320     av_buffer_pool_uninit(&dav1d->pool);
 321     dav1d_data_unref(&dav1d->data);
 322     dav1d_close(&dav1d->c);
 323
 324     return 0;
 325 }
 326
 327 #define OFFSET(x) offsetof(Libdav1dContext, x)
 328 #define VD AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM | AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM
 329 static const AVOption libdav1d_options[] = {
 330     { "tilethreads", "Tile threads", OFFSET(tile_threads), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 1 }, 1, DAV1D_MAX_TILE_THREADS, VD },
 331     { "filmgrain", "Apply Film Grain", OFFSET(apply_grain), AV_OPT_TYPE_BOOL, { .i64 = 1 }, 0, 1, VD },
 332     { NULL }
 333 };
 334
 335 static const AVClass libdav1d_class = {
 336     .class_name = "libdav1d decoder",
 337     .item_name  = av_default_item_name,
 338     .option     = libdav1d_options,
 339     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
 340 };
 341
 342 AVCodec ff_libdav1d_decoder = {
 343     .name           = "libdav1d",
 344     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("dav1d AV1 decoder by VideoLAN"),
 345     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 346     .id             = AV_CODEC_ID_AV1,
 347     .priv_data_size = sizeof(Libdav1dContext),
 348     .init           = libdav1d_init,
 349     .close          = libdav1d_close,
 350     .flush          = libdav1d_flush,
 351     .receive_frame  = libdav1d_receive_frame,
 352     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DELAY | AV_CODEC_CAP_AUTO_THREADS,
 353     .caps_internal  = FF_CODEC_CAP_INIT_THREADSAFE | FF_CODEC_CAP_SETS_PKT_DTS,
 354     .priv_class     = &libdav1d_class,
 355     .wrapper_name   = "libdav1d",
 356 };