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

   1 /*
   2  * lossless JPEG shared bits
   3  * Copyright (c) 2000, 2001 Fabrice Bellard
   4  * Copyright (c) 2003 Alex Beregszaszi
   5  *
   6  * This file is part of FFmpeg.
   7  *
   8  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  10  * License as published by the Free Software Foundation; either
  11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  12  *
  13  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  16  * Lesser General Public License for more details.
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  19  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  21  */
  22
  23 #include <stdint.h>
  24 #include <string.h>
  25
  26 #include "libavutil/common.h"
  27 #include "libavutil/pixdesc.h"
  28 #include "libavutil/pixfmt.h"
  29
  30 #include "avcodec.h"
  31 #include "idctdsp.h"
  32 #include "jpegtables.h"
  33 #include "put_bits.h"
  34 #include "mjpegenc.h"
  35 #include "mjpegenc_common.h"
  36 #include "mjpeg.h"
  37
  38 /* table_class: 0 = DC coef, 1 = AC coefs */
  39 static int put_huffman_table(PutBitContext *p, int table_class, int table_id,
  40                              const uint8_t *bits_table, const uint8_t *value_table)
  41 {
  42     int n, i;
  43
  44     put_bits(p, 4, table_class);
  45     put_bits(p, 4, table_id);
  46
  47     n = 0;
  48     for(i=1;i<=16;i++) {
  49         n += bits_table[i];
  50         put_bits(p, 8, bits_table[i]);
  51     }
  52
  53     for(i=0;i<n;i++)
  54         put_bits(p, 8, value_table[i]);
  55
  56     return n + 17;
  57 }
  58
  59 static void jpeg_table_header(AVCodecContext *avctx, PutBitContext *p,
  60                               ScanTable *intra_scantable,
  61                               uint16_t luma_intra_matrix[64],
  62                               uint16_t chroma_intra_matrix[64],
  63                               int hsample[3])
  64 {
  65     int i, j, size;
  66     uint8_t *ptr;
  67     MpegEncContext *s = avctx->priv_data;
  68
  69     if (avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_LJPEG) {
  70         int matrix_count = 1 + !!memcmp(luma_intra_matrix,
  71                                         chroma_intra_matrix,
  72                                         sizeof(luma_intra_matrix[0]) * 64);
  73     if (s->force_duplicated_matrix)
  74         matrix_count = 2;
  75     /* quant matrixes */
  76     put_marker(p, DQT);
  77     put_bits(p, 16, 2 + matrix_count * (1 + 64));
  78     put_bits(p, 4, 0); /* 8 bit precision */
  79     put_bits(p, 4, 0); /* table 0 */
  80     for(i=0;i<64;i++) {
  81         j = intra_scantable->permutated[i];
  82         put_bits(p, 8, luma_intra_matrix[j]);
  83     }
  84
  85         if (matrix_count > 1) {
  86             put_bits(p, 4, 0); /* 8 bit precision */
  87             put_bits(p, 4, 1); /* table 1 */
  88             for(i=0;i<64;i++) {
  89                 j = intra_scantable->permutated[i];
  90                 put_bits(p, 8, chroma_intra_matrix[j]);
  91             }
  92         }
  93     }
  94
  95     if(avctx->active_thread_type & FF_THREAD_SLICE){
  96         put_marker(p, DRI);
  97         put_bits(p, 16, 4);
  98         put_bits(p, 16, (avctx->width-1)/(8*hsample[0]) + 1);
  99     }
 100
 101     /* huffman table */
 102     put_marker(p, DHT);
 103     flush_put_bits(p);
 104     ptr = put_bits_ptr(p);
 105     put_bits(p, 16, 0); /* patched later */
 106     size = 2;
 107     size += put_huffman_table(p, 0, 0, avpriv_mjpeg_bits_dc_luminance,
 108                               avpriv_mjpeg_val_dc);
 109     size += put_huffman_table(p, 0, 1, avpriv_mjpeg_bits_dc_chrominance,
 110                               avpriv_mjpeg_val_dc);
 111
 112     size += put_huffman_table(p, 1, 0, avpriv_mjpeg_bits_ac_luminance,
 113                               avpriv_mjpeg_val_ac_luminance);
 114     size += put_huffman_table(p, 1, 1, avpriv_mjpeg_bits_ac_chrominance,
 115                               avpriv_mjpeg_val_ac_chrominance);
 116     AV_WB16(ptr, size);
 117 }
 118
 119 static void jpeg_put_comments(AVCodecContext *avctx, PutBitContext *p)
 120 {
 121     int size;
 122     uint8_t *ptr;
 123
 124     if (avctx->sample_aspect_ratio.num > 0 && avctx->sample_aspect_ratio.den > 0) {
 125         /* JFIF header */
 126         put_marker(p, APP0);
 127         put_bits(p, 16, 16);
 128         avpriv_put_string(p, "JFIF", 1); /* this puts the trailing zero-byte too */
 129         /* The most significant byte is used for major revisions, the least
 130          * significant byte for minor revisions. Version 1.02 is the current
 131          * released revision. */
 132         put_bits(p, 16, 0x0102);
 133         put_bits(p,  8, 0);              /* units type: 0 - aspect ratio */
 134         put_bits(p, 16, avctx->sample_aspect_ratio.num);
 135         put_bits(p, 16, avctx->sample_aspect_ratio.den);
 136         put_bits(p, 8, 0); /* thumbnail width */
 137         put_bits(p, 8, 0); /* thumbnail height */
 138     }
 139
 140     /* comment */
 141     if (!(avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_BITEXACT)) {
 142         put_marker(p, COM);
 143         flush_put_bits(p);
 144         ptr = put_bits_ptr(p);
 145         put_bits(p, 16, 0); /* patched later */
 146         avpriv_put_string(p, LIBAVCODEC_IDENT, 1);
 147         size = strlen(LIBAVCODEC_IDENT)+3;
 148         AV_WB16(ptr, size);
 149     }
 150
 151     if (((avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV420P ||
 152           avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV422P ||
 153           avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV444P) && avctx->color_range != AVCOL_RANGE_JPEG)
 154         || avctx->color_range == AVCOL_RANGE_MPEG) {
 155         put_marker(p, COM);
 156         flush_put_bits(p);
 157         ptr = put_bits_ptr(p);
 158         put_bits(p, 16, 0); /* patched later */
 159         avpriv_put_string(p, "CS=ITU601", 1);
 160         size = strlen("CS=ITU601")+3;
 161         AV_WB16(ptr, size);
 162     }
 163 }
 164
 165 void ff_mjpeg_init_hvsample(AVCodecContext *avctx, int hsample[4], int vsample[4])
 166 {
 167     int chroma_h_shift, chroma_v_shift;
 168
 169     av_pix_fmt_get_chroma_sub_sample(avctx->pix_fmt, &chroma_h_shift,
 170                                      &chroma_v_shift);
 171     if (avctx->codec->id == AV_CODEC_ID_LJPEG &&
 172         (   avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_BGR0
 173          || avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_BGRA
 174          || avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_BGR24)) {
 175         vsample[0] = hsample[0] =
 176         vsample[1] = hsample[1] =
 177         vsample[2] = hsample[2] =
 178         vsample[3] = hsample[3] = 1;
 179     } else if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV444P || avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUVJ444P) {
 180         vsample[0] = vsample[1] = vsample[2] = 2;
 181         hsample[0] = hsample[1] = hsample[2] = 1;
 182     } else {
 183         vsample[0] = 2;
 184         vsample[1] = 2 >> chroma_v_shift;
 185         vsample[2] = 2 >> chroma_v_shift;
 186         hsample[0] = 2;
 187         hsample[1] = 2 >> chroma_h_shift;
 188         hsample[2] = 2 >> chroma_h_shift;
 189     }
 190 }
 191
 192 void ff_mjpeg_encode_picture_header(AVCodecContext *avctx, PutBitContext *pb,
 193                                     ScanTable *intra_scantable, int pred,
 194                                     uint16_t luma_intra_matrix[64],
 195                                     uint16_t chroma_intra_matrix[64])
 196 {
 197     const int lossless = avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_MJPEG && avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_AMV;
 198     int hsample[4], vsample[4];
 199     int i;
 200     int components = 3 + (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_BGRA);
 201     int chroma_matrix = !!memcmp(luma_intra_matrix,
 202                                  chroma_intra_matrix,
 203                                  sizeof(luma_intra_matrix[0])*64);
 204
 205     ff_mjpeg_init_hvsample(avctx, hsample, vsample);
 206
 207     put_marker(pb, SOI);
 208
 209     // hack for AMV mjpeg format
 210     if(avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_AMV) goto end;
 211
 212     jpeg_put_comments(avctx, pb);
 213
 214     jpeg_table_header(avctx, pb, intra_scantable, luma_intra_matrix, chroma_intra_matrix, hsample);
 215
 216     switch (avctx->codec_id) {
 217     case AV_CODEC_ID_MJPEG:  put_marker(pb, SOF0 ); break;
 218     case AV_CODEC_ID_LJPEG:  put_marker(pb, SOF3 ); break;
 219     default: av_assert0(0);
 220     }
 221
 222     put_bits(pb, 16, 17);
 223     if (lossless && (  avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_BGR0
 224                     || avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_BGRA
 225                     || avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_BGR24))
 226         put_bits(pb, 8, 9); /* 9 bits/component RCT */
 227     else
 228         put_bits(pb, 8, 8); /* 8 bits/component */
 229     put_bits(pb, 16, avctx->height);
 230     put_bits(pb, 16, avctx->width);
 231     put_bits(pb, 8, components); /* 3 or 4 components */
 232
 233     /* Y component */
 234     put_bits(pb, 8, 1); /* component number */
 235     put_bits(pb, 4, hsample[0]); /* H factor */
 236     put_bits(pb, 4, vsample[0]); /* V factor */
 237     put_bits(pb, 8, 0); /* select matrix */
 238
 239     /* Cb component */
 240     put_bits(pb, 8, 2); /* component number */
 241     put_bits(pb, 4, hsample[1]); /* H factor */
 242     put_bits(pb, 4, vsample[1]); /* V factor */
 243     put_bits(pb, 8, lossless ? 0 : chroma_matrix); /* select matrix */
 244
 245     /* Cr component */
 246     put_bits(pb, 8, 3); /* component number */
 247     put_bits(pb, 4, hsample[2]); /* H factor */
 248     put_bits(pb, 4, vsample[2]); /* V factor */
 249     put_bits(pb, 8, lossless ? 0 : chroma_matrix); /* select matrix */
 250
 251     if (components == 4) {
 252         put_bits(pb, 8, 4); /* component number */
 253         put_bits(pb, 4, hsample[3]); /* H factor */
 254         put_bits(pb, 4, vsample[3]); /* V factor */
 255         put_bits(pb, 8, 0); /* select matrix */
 256     }
 257
 258     /* scan header */
 259     put_marker(pb, SOS);
 260     put_bits(pb, 16, 6 + 2*components); /* length */
 261     put_bits(pb, 8, components); /* 3 components */
 262
 263     /* Y component */
 264     put_bits(pb, 8, 1); /* index */
 265     put_bits(pb, 4, 0); /* DC huffman table index */
 266     put_bits(pb, 4, 0); /* AC huffman table index */
 267
 268     /* Cb component */
 269     put_bits(pb, 8, 2); /* index */
 270     put_bits(pb, 4, 1); /* DC huffman table index */
 271     put_bits(pb, 4, lossless ? 0 : 1); /* AC huffman table index */
 272
 273     /* Cr component */
 274     put_bits(pb, 8, 3); /* index */
 275     put_bits(pb, 4, 1); /* DC huffman table index */
 276     put_bits(pb, 4, lossless ? 0 : 1); /* AC huffman table index */
 277
 278     if (components == 4) {
 279         /* Alpha component */
 280         put_bits(pb, 8, 4); /* index */
 281         put_bits(pb, 4, 0); /* DC huffman table index */
 282         put_bits(pb, 4, 0); /* AC huffman table index */
 283     }
 284
 285     put_bits(pb, 8, lossless ? pred : 0); /* Ss (not used) */
 286
 287     switch (avctx->codec_id) {
 288     case AV_CODEC_ID_MJPEG:  put_bits(pb, 8, 63); break; /* Se (not used) */
 289     case AV_CODEC_ID_LJPEG:  put_bits(pb, 8,  0); break; /* not used */
 290     default: av_assert0(0);
 291     }
 292
 293     put_bits(pb, 8, 0); /* Ah/Al (not used) */
 294
 295 end:
 296     if (!lossless) {
 297         MpegEncContext *s = avctx->priv_data;
 298         av_assert0(avctx->codec->priv_data_size == sizeof(MpegEncContext));
 299
 300         s->esc_pos = put_bits_count(pb) >> 3;
 301         for(i=1; i<s->slice_context_count; i++)
 302             s->thread_context[i]->esc_pos = 0;
 303     }
 304 }
 305
 306 void ff_mjpeg_escape_FF(PutBitContext *pb, int start)
 307 {
 308     int size;
 309     int i, ff_count;
 310     uint8_t *buf = pb->buf + start;
 311     int align= (-(size_t)(buf))&3;
 312     int pad = (-put_bits_count(pb))&7;
 313
 314     if (pad)
 315         put_bits(pb, pad, (1<<pad)-1);
 316
 317     flush_put_bits(pb);
 318     size = put_bits_count(pb) - start * 8;
 319
 320     av_assert1((size&7) == 0);
 321     size >>= 3;
 322
 323     ff_count=0;
 324     for(i=0; i<size && i<align; i++){
 325         if(buf[i]==0xFF) ff_count++;
 326     }
 327     for(; i<size-15; i+=16){
 328         int acc, v;
 329
 330         v= *(uint32_t*)(&buf[i]);
 331         acc= (((v & (v>>4))&0x0F0F0F0F)+0x01010101)&0x10101010;
 332         v= *(uint32_t*)(&buf[i+4]);
 333         acc+=(((v & (v>>4))&0x0F0F0F0F)+0x01010101)&0x10101010;
 334         v= *(uint32_t*)(&buf[i+8]);
 335         acc+=(((v & (v>>4))&0x0F0F0F0F)+0x01010101)&0x10101010;
 336         v= *(uint32_t*)(&buf[i+12]);
 337         acc+=(((v & (v>>4))&0x0F0F0F0F)+0x01010101)&0x10101010;
 338
 339         acc>>=4;
 340         acc+= (acc>>16);
 341         acc+= (acc>>8);
 342         ff_count+= acc&0xFF;
 343     }
 344     for(; i<size; i++){
 345         if(buf[i]==0xFF) ff_count++;
 346     }
 347
 348     if(ff_count==0) return;
 349
 350     flush_put_bits(pb);
 351     skip_put_bytes(pb, ff_count);
 352
 353     for(i=size-1; ff_count; i--){
 354         int v= buf[i];
 355
 356         if(v==0xFF){
 357             buf[i+ff_count]= 0;
 358             ff_count--;
 359         }
 360
 361         buf[i+ff_count]= v;
 362     }
 363 }
 364
 365 int ff_mjpeg_encode_stuffing(MpegEncContext *s)
 366 {
 367     int i;
 368     PutBitContext *pbc = &s->pb;
 369     int mb_y = s->mb_y - !s->mb_x;
 370
 371     int ret = ff_mpv_reallocate_putbitbuffer(s, put_bits_count(&s->pb) / 8 + 100,
 372                                                 put_bits_count(&s->pb) / 4 + 1000);
 373     if (ret < 0) {
 374         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Buffer reallocation failed\n");
 375         goto fail;
 376     }
 377
 378     ff_mjpeg_escape_FF(pbc, s->esc_pos);
 379
 380     if((s->avctx->active_thread_type & FF_THREAD_SLICE) && mb_y < s->mb_height)
 381         put_marker(pbc, RST0 + (mb_y&7));
 382     s->esc_pos = put_bits_count(pbc) >> 3;
 383 fail:
 384
 385     for(i=0; i<3; i++)
 386         s->last_dc[i] = 128 << s->intra_dc_precision;
 387
 388     return ret;
 389 }
 390
 391 void ff_mjpeg_encode_picture_trailer(PutBitContext *pb, int header_bits)
 392 {
 393     av_assert1((header_bits & 7) == 0);
 394
 395     put_marker(pb, EOI);
 396 }
 397
 398 void ff_mjpeg_encode_dc(PutBitContext *pb, int val,
 399                         uint8_t *huff_size, uint16_t *huff_code)
 400 {
 401     int mant, nbits;
 402
 403     if (val == 0) {
 404         put_bits(pb, huff_size[0], huff_code[0]);
 405     } else {
 406         mant = val;
 407         if (val < 0) {
 408             val = -val;
 409             mant--;
 410         }
 411
 412         nbits= av_log2_16bit(val) + 1;
 413
 414         put_bits(pb, huff_size[nbits], huff_code[nbits]);
 415
 416         put_sbits(pb, nbits, mant);
 417     }
 418 }