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