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
  68     if (avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_LJPEG) {
  69         int matrix_count = 1 + !!memcmp(luma_intra_matrix,
  70                                         chroma_intra_matrix,
  71                                         sizeof(luma_intra_matrix[0]) * 64);
  72     /* quant matrixes */
  73     put_marker(p, DQT);
  74     put_bits(p, 16, 2 + matrix_count * (1 + 64));
  75     put_bits(p, 4, 0); /* 8 bit precision */
  76     put_bits(p, 4, 0); /* table 0 */
  77     for(i=0;i<64;i++) {
  78         j = intra_scantable->permutated[i];
  79         put_bits(p, 8, luma_intra_matrix[j]);
  80     }
  81
  82         if (matrix_count > 1) {
  83             put_bits(p, 4, 0); /* 8 bit precision */
  84             put_bits(p, 4, 1); /* table 1 */
  85             for(i=0;i<64;i++) {
  86                 j = intra_scantable->permutated[i];
  87                 put_bits(p, 8, chroma_intra_matrix[j]);
  88             }
  89         }
  90     }
  91
  92     if(avctx->active_thread_type & FF_THREAD_SLICE){
  93         put_marker(p, DRI);
  94         put_bits(p, 16, 4);
  95         put_bits(p, 16, (avctx->width-1)/(8*hsample[0]) + 1);
  96     }
  97
  98     /* huffman table */
  99     put_marker(p, DHT);
 100     flush_put_bits(p);
 101     ptr = put_bits_ptr(p);
 102     put_bits(p, 16, 0); /* patched later */
 103     size = 2;
 104     size += put_huffman_table(p, 0, 0, avpriv_mjpeg_bits_dc_luminance,
 105                               avpriv_mjpeg_val_dc);
 106     size += put_huffman_table(p, 0, 1, avpriv_mjpeg_bits_dc_chrominance,
 107                               avpriv_mjpeg_val_dc);
 108
 109     size += put_huffman_table(p, 1, 0, avpriv_mjpeg_bits_ac_luminance,
 110                               avpriv_mjpeg_val_ac_luminance);
 111     size += put_huffman_table(p, 1, 1, avpriv_mjpeg_bits_ac_chrominance,
 112                               avpriv_mjpeg_val_ac_chrominance);
 113     AV_WB16(ptr, size);
 114 }
 115
 116 static void jpeg_put_comments(AVCodecContext *avctx, PutBitContext *p)
 117 {
 118     int size;
 119     uint8_t *ptr;
 120
 121     if (avctx->sample_aspect_ratio.num > 0 && avctx->sample_aspect_ratio.den > 0) {
 122         /* JFIF header */
 123         put_marker(p, APP0);
 124         put_bits(p, 16, 16);
 125         avpriv_put_string(p, "JFIF", 1); /* this puts the trailing zero-byte too */
 126         /* The most significant byte is used for major revisions, the least
 127          * significant byte for minor revisions. Version 1.02 is the current
 128          * released revision. */
 129         put_bits(p, 16, 0x0102);
 130         put_bits(p,  8, 0);              /* units type: 0 - aspect ratio */
 131         put_bits(p, 16, avctx->sample_aspect_ratio.num);
 132         put_bits(p, 16, avctx->sample_aspect_ratio.den);
 133         put_bits(p, 8, 0); /* thumbnail width */
 134         put_bits(p, 8, 0); /* thumbnail height */
 135     }
 136
 137     /* comment */
 138     if (!(avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_BITEXACT)) {
 139         put_marker(p, COM);
 140         flush_put_bits(p);
 141         ptr = put_bits_ptr(p);
 142         put_bits(p, 16, 0); /* patched later */
 143         avpriv_put_string(p, LIBAVCODEC_IDENT, 1);
 144         size = strlen(LIBAVCODEC_IDENT)+3;
 145         AV_WB16(ptr, size);
 146     }
 147
 148     if (((avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV420P ||
 149           avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV422P ||
 150           avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV444P) && avctx->color_range != AVCOL_RANGE_JPEG)
 151         || avctx->color_range == AVCOL_RANGE_MPEG) {
 152         put_marker(p, COM);
 153         flush_put_bits(p);
 154         ptr = put_bits_ptr(p);
 155         put_bits(p, 16, 0); /* patched later */
 156         avpriv_put_string(p, "CS=ITU601", 1);
 157         size = strlen("CS=ITU601")+3;
 158         AV_WB16(ptr, size);
 159     }
 160 }
 161
 162 void ff_mjpeg_init_hvsample(AVCodecContext *avctx, int hsample[3], int vsample[3])
 163 {
 164     int chroma_h_shift, chroma_v_shift;
 165
 166     av_pix_fmt_get_chroma_sub_sample(avctx->pix_fmt, &chroma_h_shift,
 167                                      &chroma_v_shift);
 168     if (avctx->codec->id == AV_CODEC_ID_LJPEG &&
 169         (   avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_BGR0
 170          || avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_BGRA
 171          || avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_BGR24)) {
 172         vsample[0] = hsample[0] =
 173         vsample[1] = hsample[1] =
 174         vsample[2] = hsample[2] = 1;
 175     } else if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV444P || avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUVJ444P) {
 176         vsample[0] = vsample[1] = vsample[2] = 2;
 177         hsample[0] = hsample[1] = hsample[2] = 1;
 178     } else {
 179         vsample[0] = 2;
 180         vsample[1] = 2 >> chroma_v_shift;
 181         vsample[2] = 2 >> chroma_v_shift;
 182         hsample[0] = 2;
 183         hsample[1] = 2 >> chroma_h_shift;
 184         hsample[2] = 2 >> chroma_h_shift;
 185     }
 186 }
 187
 188 void ff_mjpeg_encode_picture_header(AVCodecContext *avctx, PutBitContext *pb,
 189                                     ScanTable *intra_scantable,
 190                                     uint16_t luma_intra_matrix[64],
 191                                     uint16_t chroma_intra_matrix[64])
 192 {
 193     const int lossless = avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_MJPEG && avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_AMV;
 194     int hsample[3], vsample[3];
 195     int i;
 196     int chroma_matrix = !!memcmp(luma_intra_matrix,
 197                                  chroma_intra_matrix,
 198                                  sizeof(luma_intra_matrix[0])*64);
 199
 200     ff_mjpeg_init_hvsample(avctx, hsample, vsample);
 201
 202     put_marker(pb, SOI);
 203
 204     // hack for AMV mjpeg format
 205     if(avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_AMV) goto end;
 206
 207     jpeg_put_comments(avctx, pb);
 208
 209     jpeg_table_header(avctx, pb, intra_scantable, luma_intra_matrix, chroma_intra_matrix, hsample);
 210
 211     switch (avctx->codec_id) {
 212     case AV_CODEC_ID_MJPEG:  put_marker(pb, SOF0 ); break;
 213     case AV_CODEC_ID_LJPEG:  put_marker(pb, SOF3 ); break;
 214     default: av_assert0(0);
 215     }
 216
 217     put_bits(pb, 16, 17);
 218     if (lossless && (  avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_BGR0
 219                     || avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_BGRA
 220                     || avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_BGR24))
 221         put_bits(pb, 8, 9); /* 9 bits/component RCT */
 222     else
 223         put_bits(pb, 8, 8); /* 8 bits/component */
 224     put_bits(pb, 16, avctx->height);
 225     put_bits(pb, 16, avctx->width);
 226     put_bits(pb, 8, 3); /* 3 components */
 227
 228     /* Y component */
 229     put_bits(pb, 8, 1); /* component number */
 230     put_bits(pb, 4, hsample[0]); /* H factor */
 231     put_bits(pb, 4, vsample[0]); /* V factor */
 232     put_bits(pb, 8, 0); /* select matrix */
 233
 234     /* Cb component */
 235     put_bits(pb, 8, 2); /* component number */
 236     put_bits(pb, 4, hsample[1]); /* H factor */
 237     put_bits(pb, 4, vsample[1]); /* V factor */
 238     put_bits(pb, 8, lossless ? 0 : chroma_matrix); /* select matrix */
 239
 240     /* Cr component */
 241     put_bits(pb, 8, 3); /* component number */
 242     put_bits(pb, 4, hsample[2]); /* H factor */
 243     put_bits(pb, 4, vsample[2]); /* V factor */
 244     put_bits(pb, 8, lossless ? 0 : chroma_matrix); /* select matrix */
 245
 246     /* scan header */
 247     put_marker(pb, SOS);
 248     put_bits(pb, 16, 12); /* length */
 249     put_bits(pb, 8, 3); /* 3 components */
 250
 251     /* Y component */
 252     put_bits(pb, 8, 1); /* index */
 253     put_bits(pb, 4, 0); /* DC huffman table index */
 254     put_bits(pb, 4, 0); /* AC huffman table index */
 255
 256     /* Cb component */
 257     put_bits(pb, 8, 2); /* index */
 258     put_bits(pb, 4, 1); /* DC huffman table index */
 259     put_bits(pb, 4, lossless ? 0 : 1); /* AC huffman table index */
 260
 261     /* Cr component */
 262     put_bits(pb, 8, 3); /* index */
 263     put_bits(pb, 4, 1); /* DC huffman table index */
 264     put_bits(pb, 4, lossless ? 0 : 1); /* AC huffman table index */
 265
 266     put_bits(pb, 8, lossless ? avctx->prediction_method + 1 : 0); /* Ss (not used) */
 267
 268     switch (avctx->codec_id) {
 269     case AV_CODEC_ID_MJPEG:  put_bits(pb, 8, 63); break; /* Se (not used) */
 270     case AV_CODEC_ID_LJPEG:  put_bits(pb, 8,  0); break; /* not used */
 271     default: av_assert0(0);
 272     }
 273
 274     put_bits(pb, 8, 0); /* Ah/Al (not used) */
 275
 276 end:
 277     if (!lossless) {
 278         MpegEncContext *s = avctx->priv_data;
 279         av_assert0(avctx->codec->priv_data_size == sizeof(MpegEncContext));
 280
 281         s->esc_pos = put_bits_count(pb) >> 3;
 282         for(i=1; i<s->slice_context_count; i++)
 283             s->thread_context[i]->esc_pos = 0;
 284     }
 285 }
 286
 287 void ff_mjpeg_escape_FF(PutBitContext *pb, int start)
 288 {
 289     int size;
 290     int i, ff_count;
 291     uint8_t *buf = pb->buf + start;
 292     int align= (-(size_t)(buf))&3;
 293     int pad = (-put_bits_count(pb))&7;
 294
 295     if (pad)
 296         put_bits(pb, pad, (1<<pad)-1);
 297
 298     flush_put_bits(pb);
 299     size = put_bits_count(pb) - start * 8;
 300
 301     av_assert1((size&7) == 0);
 302     size >>= 3;
 303
 304     ff_count=0;
 305     for(i=0; i<size && i<align; i++){
 306         if(buf[i]==0xFF) ff_count++;
 307     }
 308     for(; i<size-15; i+=16){
 309         int acc, v;
 310
 311         v= *(uint32_t*)(&buf[i]);
 312         acc= (((v & (v>>4))&0x0F0F0F0F)+0x01010101)&0x10101010;
 313         v= *(uint32_t*)(&buf[i+4]);
 314         acc+=(((v & (v>>4))&0x0F0F0F0F)+0x01010101)&0x10101010;
 315         v= *(uint32_t*)(&buf[i+8]);
 316         acc+=(((v & (v>>4))&0x0F0F0F0F)+0x01010101)&0x10101010;
 317         v= *(uint32_t*)(&buf[i+12]);
 318         acc+=(((v & (v>>4))&0x0F0F0F0F)+0x01010101)&0x10101010;
 319
 320         acc>>=4;
 321         acc+= (acc>>16);
 322         acc+= (acc>>8);
 323         ff_count+= acc&0xFF;
 324     }
 325     for(; i<size; i++){
 326         if(buf[i]==0xFF) ff_count++;
 327     }
 328
 329     if(ff_count==0) return;
 330
 331     flush_put_bits(pb);
 332     skip_put_bytes(pb, ff_count);
 333
 334     for(i=size-1; ff_count; i--){
 335         int v= buf[i];
 336
 337         if(v==0xFF){
 338             buf[i+ff_count]= 0;
 339             ff_count--;
 340         }
 341
 342         buf[i+ff_count]= v;
 343     }
 344 }
 345
 346 int ff_mjpeg_encode_stuffing(MpegEncContext *s)
 347 {
 348     int i;
 349     PutBitContext *pbc = &s->pb;
 350     int mb_y = s->mb_y - !s->mb_x;
 351
 352     int ret = ff_mpv_reallocate_putbitbuffer(s, put_bits_count(&s->pb) / 8 + 100,
 353                                                 put_bits_count(&s->pb) / 4 + 1000);
 354     if (ret < 0) {
 355         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Buffer reallocation failed\n");
 356         goto fail;
 357     }
 358
 359     ff_mjpeg_escape_FF(pbc, s->esc_pos);
 360
 361     if((s->avctx->active_thread_type & FF_THREAD_SLICE) && mb_y < s->mb_height)
 362         put_marker(pbc, RST0 + (mb_y&7));
 363     s->esc_pos = put_bits_count(pbc) >> 3;
 364 fail:
 365
 366     for(i=0; i<3; i++)
 367         s->last_dc[i] = 128 << s->intra_dc_precision;
 368
 369     return ret;
 370 }
 371
 372 void ff_mjpeg_encode_picture_trailer(PutBitContext *pb, int header_bits)
 373 {
 374     av_assert1((header_bits & 7) == 0);
 375
 376     put_marker(pb, EOI);
 377 }
 378
 379 void ff_mjpeg_encode_dc(PutBitContext *pb, int val,
 380                         uint8_t *huff_size, uint16_t *huff_code)
 381 {
 382     int mant, nbits;
 383
 384     if (val == 0) {
 385         put_bits(pb, huff_size[0], huff_code[0]);
 386     } else {
 387         mant = val;
 388         if (val < 0) {
 389             val = -val;
 390             mant--;
 391         }
 392
 393         nbits= av_log2_16bit(val) + 1;
 394
 395         put_bits(pb, huff_size[nbits], huff_code[nbits]);
 396
 397         put_sbits(pb, nbits, mant);
 398     }
 399 }