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

   1 /*
   2  * Dirac decoder support via Schroedinger libraries
   3  * Copyright (c) 2008 BBC, Anuradha Suraparaju <asuraparaju at gmail dot com >
   4  *
   5  * This file is part of Libav.
   6  *
   7  * Libav 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  * Libav 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 Libav; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 /**
  23 * @file
  24 * Dirac decoder support via libschroedinger-1.0 libraries. More details about
  25 * the Schroedinger project can be found at http://www.diracvideo.org/.
  26 * The library implements Dirac Specification Version 2.2.
  27 * (http://dirac.sourceforge.net/specification.html).
  28 */
  29
  30 #include <string.h>
  31
  32 #include "libavutil/imgutils.h"
  33 #include "libavutil/internal.h"
  34 #include "libavutil/intreadwrite.h"
  35 #include "libavutil/mem.h"
  36 #include "avcodec.h"
  37 #include "internal.h"
  38 #include "libschroedinger.h"
  39
  40 #include <schroedinger/schro.h>
  41 #include <schroedinger/schrodebug.h>
  42 #include <schroedinger/schrovideoformat.h>
  43
  44 /** SchroFrame and Pts relation */
  45 typedef struct LibSchroFrameContext {
  46      SchroFrame *frame;
  47      int64_t pts;
  48 } LibSchroFrameContext;
  49
  50 /** libschroedinger decoder private data */
  51 typedef struct SchroDecoderParams {
  52     /** Schroedinger video format */
  53     SchroVideoFormat *format;
  54
  55     /** Schroedinger frame format */
  56     SchroFrameFormat frame_format;
  57
  58     /** decoder handle */
  59     SchroDecoder* decoder;
  60
  61     /** queue storing decoded frames */
  62     FFSchroQueue dec_frame_queue;
  63
  64     /** end of sequence signalled */
  65     int eos_signalled;
  66
  67     /** end of sequence pulled */
  68     int eos_pulled;
  69 } SchroDecoderParams;
  70
  71 typedef struct SchroParseUnitContext {
  72     const uint8_t *buf;
  73     int           buf_size;
  74 } SchroParseUnitContext;
  75
  76
  77 static void libschroedinger_decode_buffer_free(SchroBuffer *schro_buf,
  78                                                void *priv)
  79 {
  80     av_freep(&priv);
  81 }
  82
  83 static void parse_context_init(SchroParseUnitContext *parse_ctx,
  84                                const uint8_t *buf, int buf_size)
  85 {
  86     parse_ctx->buf           = buf;
  87     parse_ctx->buf_size      = buf_size;
  88 }
  89
  90 static SchroBuffer *find_next_parse_unit(SchroParseUnitContext *parse_ctx)
  91 {
  92     SchroBuffer *enc_buf = NULL;
  93     int next_pu_offset = 0;
  94     unsigned char *in_buf;
  95
  96     if (parse_ctx->buf_size < 13 ||
  97         parse_ctx->buf[0] != 'B' ||
  98         parse_ctx->buf[1] != 'B' ||
  99         parse_ctx->buf[2] != 'C' ||
 100         parse_ctx->buf[3] != 'D')
 101         return NULL;
 102
 103     next_pu_offset = (parse_ctx->buf[5] << 24) +
 104                      (parse_ctx->buf[6] << 16) +
 105                      (parse_ctx->buf[7] <<  8) +
 106                       parse_ctx->buf[8];
 107
 108     if (next_pu_offset == 0 &&
 109         SCHRO_PARSE_CODE_IS_END_OF_SEQUENCE(parse_ctx->buf[4]))
 110         next_pu_offset = 13;
 111
 112     if (next_pu_offset <= 0 || parse_ctx->buf_size < next_pu_offset)
 113         return NULL;
 114
 115     in_buf = av_malloc(next_pu_offset);
 116     if (!in_buf) {
 117         av_log(parse_ctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to allocate input buffer\n");
 118         return NULL;
 119     }
 120
 121     memcpy(in_buf, parse_ctx->buf, next_pu_offset);
 122     enc_buf       = schro_buffer_new_with_data(in_buf, next_pu_offset);
 123     enc_buf->free = libschroedinger_decode_buffer_free;
 124     enc_buf->priv = in_buf;
 125
 126     parse_ctx->buf      += next_pu_offset;
 127     parse_ctx->buf_size -= next_pu_offset;
 128
 129     return enc_buf;
 130 }
 131
 132 /**
 133 * Returns Libav chroma format.
 134 */
 135 static enum AVPixelFormat get_chroma_format(SchroChromaFormat schro_pix_fmt)
 136 {
 137     int num_formats = sizeof(schro_pixel_format_map) /
 138                       sizeof(schro_pixel_format_map[0]);
 139     int idx;
 140
 141     for (idx = 0; idx < num_formats; ++idx)
 142         if (schro_pixel_format_map[idx].schro_pix_fmt == schro_pix_fmt)
 143             return schro_pixel_format_map[idx].ff_pix_fmt;
 144     return AV_PIX_FMT_NONE;
 145 }
 146
 147 static av_cold int libschroedinger_decode_init(AVCodecContext *avctx)
 148 {
 149
 150     SchroDecoderParams *p_schro_params = avctx->priv_data;
 151     /* First of all, initialize our supporting libraries. */
 152     schro_init();
 153
 154     schro_debug_set_level(avctx->debug);
 155     p_schro_params->decoder = schro_decoder_new();
 156     schro_decoder_set_skip_ratio(p_schro_params->decoder, 1);
 157
 158     if (!p_schro_params->decoder)
 159         return -1;
 160
 161     /* Initialize the decoded frame queue. */
 162     ff_schro_queue_init(&p_schro_params->dec_frame_queue);
 163     return 0;
 164 }
 165
 166 static void libschroedinger_decode_frame_free(void *frame)
 167 {
 168     schro_frame_unref(frame);
 169 }
 170
 171 static void libschroedinger_handle_first_access_unit(AVCodecContext *avctx)
 172 {
 173     SchroDecoderParams *p_schro_params = avctx->priv_data;
 174     SchroDecoder *decoder = p_schro_params->decoder;
 175
 176     p_schro_params->format = schro_decoder_get_video_format(decoder);
 177
 178     /* Tell Libav about sequence details. */
 179     if (av_image_check_size(p_schro_params->format->width,
 180                             p_schro_params->format->height, 0, avctx) < 0) {
 181         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid dimensions (%dx%d)\n",
 182                p_schro_params->format->width, p_schro_params->format->height);
 183         avctx->height = avctx->width = 0;
 184         return;
 185     }
 186     avctx->height  = p_schro_params->format->height;
 187     avctx->width   = p_schro_params->format->width;
 188     avctx->pix_fmt = get_chroma_format(p_schro_params->format->chroma_format);
 189
 190     if (ff_get_schro_frame_format(p_schro_params->format->chroma_format,
 191                                   &p_schro_params->frame_format) == -1) {
 192         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 193                "This codec currently only supports planar YUV 4:2:0, 4:2:2 "
 194                "and 4:4:4 formats.\n");
 195         return;
 196     }
 197
 198     avctx->framerate.num = p_schro_params->format->frame_rate_numerator;
 199     avctx->framerate.den = p_schro_params->format->frame_rate_denominator;
 200 }
 201
 202 static int libschroedinger_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
 203                                         void *data, int *got_frame,
 204                                         AVPacket *avpkt)
 205 {
 206     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 207     int buf_size = avpkt->size;
 208     int64_t pts  = avpkt->pts;
 209     SchroTag *tag;
 210
 211     SchroDecoderParams *p_schro_params = avctx->priv_data;
 212     SchroDecoder *decoder = p_schro_params->decoder;
 213     SchroBuffer *enc_buf;
 214     SchroFrame* frame;
 215     AVFrame *avframe = data;
 216     int state;
 217     int go = 1;
 218     int outer = 1;
 219     SchroParseUnitContext parse_ctx;
 220     LibSchroFrameContext *framewithpts = NULL;
 221
 222     *got_frame = 0;
 223
 224     parse_context_init(&parse_ctx, buf, buf_size);
 225     if (!buf_size) {
 226         if (!p_schro_params->eos_signalled) {
 227             state = schro_decoder_push_end_of_stream(decoder);
 228             p_schro_params->eos_signalled = 1;
 229         }
 230     }
 231
 232     /* Loop through all the individual parse units in the input buffer */
 233     do {
 234         if ((enc_buf = find_next_parse_unit(&parse_ctx))) {
 235             /* Set Schrotag with the pts to be recovered after decoding*/
 236             enc_buf->tag = schro_tag_new(av_malloc(sizeof(int64_t)), av_free);
 237             if (!enc_buf->tag->value) {
 238                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to allocate SchroTag\n");
 239                 return AVERROR(ENOMEM);
 240             }
 241             AV_WN(64, enc_buf->tag->value, pts);
 242             /* Push buffer into decoder. */
 243             if (SCHRO_PARSE_CODE_IS_PICTURE(enc_buf->data[4]) &&
 244                 SCHRO_PARSE_CODE_NUM_REFS(enc_buf->data[4]) > 0)
 245                 avctx->has_b_frames = 1;
 246             state = schro_decoder_push(decoder, enc_buf);
 247             if (state == SCHRO_DECODER_FIRST_ACCESS_UNIT)
 248                 libschroedinger_handle_first_access_unit(avctx);
 249             go = 1;
 250         } else
 251             outer = 0;
 252
 253         while (go) {
 254             /* Parse data and process result. */
 255             state = schro_decoder_wait(decoder);
 256             switch (state) {
 257             case SCHRO_DECODER_FIRST_ACCESS_UNIT:
 258                 libschroedinger_handle_first_access_unit(avctx);
 259                 break;
 260
 261             case SCHRO_DECODER_NEED_BITS:
 262                 /* Need more input data - stop iterating over what we have. */
 263                 go = 0;
 264                 break;
 265
 266             case SCHRO_DECODER_NEED_FRAME:
 267                 /* Decoder needs a frame - create one and push it in. */
 268                 frame = ff_create_schro_frame(avctx,
 269                                               p_schro_params->frame_format);
 270                 if (!frame)
 271                     return AVERROR(ENOMEM);
 272                 schro_decoder_add_output_picture(decoder, frame);
 273                 break;
 274
 275             case SCHRO_DECODER_OK:
 276                 /* Pull a frame out of the decoder. */
 277                 tag   = schro_decoder_get_picture_tag(decoder);
 278                 frame = schro_decoder_pull(decoder);
 279
 280                 if (frame) {
 281                     /* Add relation between schroframe and pts. */
 282                     framewithpts = av_malloc(sizeof(LibSchroFrameContext));
 283                     if (!framewithpts) {
 284                         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to allocate FrameWithPts\n");
 285                         return AVERROR(ENOMEM);
 286                     }
 287                     framewithpts->frame = frame;
 288                     framewithpts->pts   = AV_RN64(tag->value);
 289                     ff_schro_queue_push_back(&p_schro_params->dec_frame_queue,
 290                                              framewithpts);
 291                 }
 292                 break;
 293             case SCHRO_DECODER_EOS:
 294                 go = 0;
 295                 p_schro_params->eos_pulled = 1;
 296                 schro_decoder_reset(decoder);
 297                 outer = 0;
 298                 break;
 299
 300             case SCHRO_DECODER_ERROR:
 301                 return -1;
 302                 break;
 303             }
 304         }
 305     } while (outer);
 306
 307     /* Grab next frame to be returned from the top of the queue. */
 308     framewithpts = ff_schro_queue_pop(&p_schro_params->dec_frame_queue);
 309
 310     if (framewithpts && framewithpts->frame) {
 311         if (ff_get_buffer(avctx, avframe, 0) < 0) {
 312             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to allocate buffer\n");
 313             return AVERROR(ENOMEM);
 314         }
 315
 316         memcpy(avframe->data[0],
 317                framewithpts->frame->components[0].data,
 318                framewithpts->frame->components[0].length);
 319
 320         memcpy(avframe->data[1],
 321                framewithpts->frame->components[1].data,
 322                framewithpts->frame->components[1].length);
 323
 324         memcpy(avframe->data[2],
 325                framewithpts->frame->components[2].data,
 326                framewithpts->frame->components[2].length);
 327
 328         /* Fill frame with current buffer data from Schroedinger. */
 329         avframe->pts = framewithpts->pts;
 330 #if FF_API_PKT_PTS
 331 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 332         avframe->pkt_pts = avframe->pts;
 333 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 334 #endif
 335         avframe->linesize[0] = framewithpts->frame->components[0].stride;
 336         avframe->linesize[1] = framewithpts->frame->components[1].stride;
 337         avframe->linesize[2] = framewithpts->frame->components[2].stride;
 338
 339         *got_frame      = 1;
 340
 341         /* Now free the frame resources. */
 342         libschroedinger_decode_frame_free(framewithpts->frame);
 343         av_free(framewithpts);
 344     } else {
 345         data       = NULL;
 346         *got_frame = 0;
 347     }
 348     return buf_size;
 349 }
 350
 351
 352 static av_cold int libschroedinger_decode_close(AVCodecContext *avctx)
 353 {
 354     SchroDecoderParams *p_schro_params = avctx->priv_data;
 355     /* Free the decoder. */
 356     schro_decoder_free(p_schro_params->decoder);
 357     av_freep(&p_schro_params->format);
 358
 359     /* Free data in the output frame queue. */
 360     ff_schro_queue_free(&p_schro_params->dec_frame_queue,
 361                         libschroedinger_decode_frame_free);
 362
 363     return 0;
 364 }
 365
 366 static void libschroedinger_flush(AVCodecContext *avctx)
 367 {
 368     /* Got a seek request. Free the decoded frames queue and then reset
 369      * the decoder */
 370     SchroDecoderParams *p_schro_params = avctx->priv_data;
 371
 372     /* Free data in the output frame queue. */
 373     ff_schro_queue_free(&p_schro_params->dec_frame_queue,
 374                         libschroedinger_decode_frame_free);
 375
 376     ff_schro_queue_init(&p_schro_params->dec_frame_queue);
 377     schro_decoder_reset(p_schro_params->decoder);
 378     p_schro_params->eos_pulled = 0;
 379     p_schro_params->eos_signalled = 0;
 380 }
 381
 382 AVCodec ff_libschroedinger_decoder = {
 383     .name           = "libschroedinger",
 384     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("libschroedinger Dirac 2.2"),
 385     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 386     .id             = AV_CODEC_ID_DIRAC,
 387     .priv_data_size = sizeof(SchroDecoderParams),
 388     .init           = libschroedinger_decode_init,
 389     .close          = libschroedinger_decode_close,
 390     .decode         = libschroedinger_decode_frame,
 391     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DELAY | AV_CODEC_CAP_DR1,
 392     .flush          = libschroedinger_flush,
 393 };