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 "put_bits.h"
  33 #include "mjpegenc_common.h"
  34 #include "mjpeg.h"
  35
  36 /* table_class: 0 = DC coef, 1 = AC coefs */
  37 static int put_huffman_table(PutBitContext *p, int table_class, int table_id,
  38                              const uint8_t *bits_table, const uint8_t *value_table)
  39 {
  40     int n, i;
  41
  42     put_bits(p, 4, table_class);
  43     put_bits(p, 4, table_id);
  44
  45     n = 0;
  46     for(i=1;i<=16;i++) {
  47         n += bits_table[i];
  48         put_bits(p, 8, bits_table[i]);
  49     }
  50
  51     for(i=0;i<n;i++)
  52         put_bits(p, 8, value_table[i]);
  53
  54     return n + 17;
  55 }
  56
  57 static void jpeg_table_header(AVCodecContext *avctx, PutBitContext *p,
  58                               ScanTable *intra_scantable,
  59                               uint16_t luma_intra_matrix[64],
  60                               uint16_t chroma_intra_matrix[64],
  61                               int hsample[3])
  62 {
  63     int i, j, size;
  64     uint8_t *ptr;
  65
  66     if (avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_LJPEG) {
  67         int matrix_count = 1 + !!memcmp(luma_intra_matrix,
  68                                         chroma_intra_matrix,
  69                                         sizeof(luma_intra_matrix[0]) * 64);
  70     /* quant matrixes */
  71     put_marker(p, DQT);
  72     put_bits(p, 16, 2 + matrix_count * (1 + 64));
  73     put_bits(p, 4, 0); /* 8 bit precision */
  74     put_bits(p, 4, 0); /* table 0 */
  75     for(i=0;i<64;i++) {
  76         j = intra_scantable->permutated[i];
  77         put_bits(p, 8, luma_intra_matrix[j]);
  78     }
  79
  80         if (matrix_count > 1) {
  81             put_bits(p, 4, 0); /* 8 bit precision */
  82             put_bits(p, 4, 1); /* table 1 */
  83             for(i=0;i<64;i++) {
  84                 j = intra_scantable->permutated[i];
  85                 put_bits(p, 8, chroma_intra_matrix[j]);
  86             }
  87         }
  88     }
  89
  90     if(avctx->active_thread_type & FF_THREAD_SLICE){
  91         put_marker(p, DRI);
  92         put_bits(p, 16, 4);
  93         put_bits(p, 16, (avctx->width-1)/(8*hsample[0]) + 1);
  94     }
  95
  96     /* huffman table */
  97     put_marker(p, DHT);
  98     flush_put_bits(p);
  99     ptr = put_bits_ptr(p);
 100     put_bits(p, 16, 0); /* patched later */
 101     size = 2;
 102     size += put_huffman_table(p, 0, 0, avpriv_mjpeg_bits_dc_luminance,
 103                               avpriv_mjpeg_val_dc);
 104     size += put_huffman_table(p, 0, 1, avpriv_mjpeg_bits_dc_chrominance,
 105                               avpriv_mjpeg_val_dc);
 106
 107     size += put_huffman_table(p, 1, 0, avpriv_mjpeg_bits_ac_luminance,
 108                               avpriv_mjpeg_val_ac_luminance);
 109     size += put_huffman_table(p, 1, 1, avpriv_mjpeg_bits_ac_chrominance,
 110                               avpriv_mjpeg_val_ac_chrominance);
 111     AV_WB16(ptr, size);
 112 }
 113
 114 static void jpeg_put_comments(AVCodecContext *avctx, PutBitContext *p)
 115 {
 116     int size;
 117     uint8_t *ptr;
 118
 119     if (avctx->sample_aspect_ratio.num > 0 && avctx->sample_aspect_ratio.den > 0) {
 120         /* JFIF header */
 121         put_marker(p, APP0);
 122         put_bits(p, 16, 16);
 123         avpriv_put_string(p, "JFIF", 1); /* this puts the trailing zero-byte too */
 124         put_bits(p, 16, 0x0102);         /* v 1.02 */
 125         put_bits(p,  8, 0);              /* units type: 0 - aspect ratio */
 126         put_bits(p, 16, avctx->sample_aspect_ratio.num);
 127         put_bits(p, 16, avctx->sample_aspect_ratio.den);
 128         put_bits(p, 8, 0); /* thumbnail width */
 129         put_bits(p, 8, 0); /* thumbnail height */
 130     }
 131
 132     /* comment */
 133     if (!(avctx->flags & CODEC_FLAG_BITEXACT)) {
 134         put_marker(p, COM);
 135         flush_put_bits(p);
 136         ptr = put_bits_ptr(p);
 137         put_bits(p, 16, 0); /* patched later */
 138         avpriv_put_string(p, LIBAVCODEC_IDENT, 1);
 139         size = strlen(LIBAVCODEC_IDENT)+3;
 140         AV_WB16(ptr, size);
 141     }
 142
 143     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV420P ||
 144         avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV422P ||
 145         avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV444P) {
 146         put_marker(p, COM);
 147         flush_put_bits(p);
 148         ptr = put_bits_ptr(p);
 149         put_bits(p, 16, 0); /* patched later */
 150         avpriv_put_string(p, "CS=ITU601", 1);
 151         size = strlen("CS=ITU601")+3;
 152         AV_WB16(ptr, size);
 153     }
 154 }
 155
 156 void ff_mjpeg_init_hvsample(AVCodecContext *avctx, int hsample[3], int vsample[3])
 157 {
 158     int chroma_h_shift, chroma_v_shift;
 159
 160     av_pix_fmt_get_chroma_sub_sample(avctx->pix_fmt, &chroma_h_shift,
 161                                      &chroma_v_shift);
 162     if (avctx->codec->id == AV_CODEC_ID_LJPEG &&
 163         (   avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_BGR0
 164          || avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_BGRA
 165          || avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_BGR24)) {
 166         vsample[0] = hsample[0] =
 167         vsample[1] = hsample[1] =
 168         vsample[2] = hsample[2] = 1;
 169     } else if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV444P || avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUVJ444P) {
 170         vsample[0] = vsample[1] = vsample[2] = 2;
 171         hsample[0] = hsample[1] = hsample[2] = 1;
 172     } else {
 173         vsample[0] = 2;
 174         vsample[1] = 2 >> chroma_v_shift;
 175         vsample[2] = 2 >> chroma_v_shift;
 176         hsample[0] = 2;
 177         hsample[1] = 2 >> chroma_h_shift;
 178         hsample[2] = 2 >> chroma_h_shift;
 179     }
 180 }
 181
 182 void ff_mjpeg_encode_picture_header(AVCodecContext *avctx, PutBitContext *pb,
 183                                     ScanTable *intra_scantable,
 184                                     uint16_t luma_intra_matrix[64],
 185                                     uint16_t chroma_intra_matrix[64])
 186 {
 187     const int lossless = avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_MJPEG && avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_AMV;
 188     int hsample[3], vsample[3];
 189     int i;
 190     int chroma_matrix = !!memcmp(luma_intra_matrix,
 191                                  chroma_intra_matrix,
 192                                  sizeof(luma_intra_matrix[0])*64);
 193
 194     ff_mjpeg_init_hvsample(avctx, hsample, vsample);
 195
 196     put_marker(pb, SOI);
 197
 198     // hack for AMV mjpeg format
 199     if(avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_AMV) goto end;
 200
 201     jpeg_put_comments(avctx, pb);
 202
 203     jpeg_table_header(avctx, pb, intra_scantable, luma_intra_matrix, chroma_intra_matrix, hsample);
 204
 205     switch (avctx->codec_id) {
 206     case AV_CODEC_ID_MJPEG:  put_marker(pb, SOF0 ); break;
 207     case AV_CODEC_ID_LJPEG:  put_marker(pb, SOF3 ); break;
 208     default: av_assert0(0);
 209     }
 210
 211     put_bits(pb, 16, 17);
 212     if (lossless && (  avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_BGR0
 213                     || avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_BGRA
 214                     || avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_BGR24))
 215         put_bits(pb, 8, 9); /* 9 bits/component RCT */
 216     else
 217         put_bits(pb, 8, 8); /* 8 bits/component */
 218     put_bits(pb, 16, avctx->height);
 219     put_bits(pb, 16, avctx->width);
 220     put_bits(pb, 8, 3); /* 3 components */
 221
 222     /* Y component */
 223     put_bits(pb, 8, 1); /* component number */
 224     put_bits(pb, 4, hsample[0]); /* H factor */
 225     put_bits(pb, 4, vsample[0]); /* V factor */
 226     put_bits(pb, 8, 0); /* select matrix */
 227
 228     /* Cb component */
 229     put_bits(pb, 8, 2); /* component number */
 230     put_bits(pb, 4, hsample[1]); /* H factor */
 231     put_bits(pb, 4, vsample[1]); /* V factor */
 232     put_bits(pb, 8, lossless ? 0 : chroma_matrix); /* select matrix */
 233
 234     /* Cr component */
 235     put_bits(pb, 8, 3); /* component number */
 236     put_bits(pb, 4, hsample[2]); /* H factor */
 237     put_bits(pb, 4, vsample[2]); /* V factor */
 238     put_bits(pb, 8, lossless ? 0 : chroma_matrix); /* select matrix */
 239
 240     /* scan header */
 241     put_marker(pb, SOS);
 242     put_bits(pb, 16, 12); /* length */
 243     put_bits(pb, 8, 3); /* 3 components */
 244
 245     /* Y component */
 246     put_bits(pb, 8, 1); /* index */
 247     put_bits(pb, 4, 0); /* DC huffman table index */
 248     put_bits(pb, 4, 0); /* AC huffman table index */
 249
 250     /* Cb component */
 251     put_bits(pb, 8, 2); /* index */
 252     put_bits(pb, 4, 1); /* DC huffman table index */
 253     put_bits(pb, 4, lossless ? 0 : 1); /* AC huffman table index */
 254
 255     /* Cr component */
 256     put_bits(pb, 8, 3); /* index */
 257     put_bits(pb, 4, 1); /* DC huffman table index */
 258     put_bits(pb, 4, lossless ? 0 : 1); /* AC huffman table index */
 259
 260     put_bits(pb, 8, lossless ? avctx->prediction_method + 1 : 0); /* Ss (not used) */
 261
 262     switch (avctx->codec_id) {
 263     case AV_CODEC_ID_MJPEG:  put_bits(pb, 8, 63); break; /* Se (not used) */
 264     case AV_CODEC_ID_LJPEG:  put_bits(pb, 8,  0); break; /* not used */
 265     default: av_assert0(0);
 266     }
 267
 268     put_bits(pb, 8, 0); /* Ah/Al (not used) */
 269
 270 end:
 271     if (!lossless) {
 272         MpegEncContext *s = avctx->priv_data;
 273         av_assert0(avctx->codec->priv_data_size == sizeof(MpegEncContext));
 274
 275         s->esc_pos = put_bits_count(pb) >> 3;
 276         for(i=1; i<s->slice_context_count; i++)
 277             s->thread_context[i]->esc_pos = 0;
 278     }
 279 }
 280
 281 void ff_mjpeg_escape_FF(PutBitContext *pb, int start)
 282 {
 283     int size;
 284     int i, ff_count;
 285     uint8_t *buf = pb->buf + start;
 286     int align= (-(size_t)(buf))&3;
 287     int pad = (-put_bits_count(pb))&7;
 288
 289     if (pad)
 290         put_bits(pb, pad, (1<<pad)-1);
 291
 292     flush_put_bits(pb);
 293     size = put_bits_count(pb) - start * 8;
 294
 295     av_assert1((size&7) == 0);
 296     size >>= 3;
 297
 298     ff_count=0;
 299     for(i=0; i<size && i<align; i++){
 300         if(buf[i]==0xFF) ff_count++;
 301     }
 302     for(; i<size-15; i+=16){
 303         int acc, v;
 304
 305         v= *(uint32_t*)(&buf[i]);
 306         acc= (((v & (v>>4))&0x0F0F0F0F)+0x01010101)&0x10101010;
 307         v= *(uint32_t*)(&buf[i+4]);
 308         acc+=(((v & (v>>4))&0x0F0F0F0F)+0x01010101)&0x10101010;
 309         v= *(uint32_t*)(&buf[i+8]);
 310         acc+=(((v & (v>>4))&0x0F0F0F0F)+0x01010101)&0x10101010;
 311         v= *(uint32_t*)(&buf[i+12]);
 312         acc+=(((v & (v>>4))&0x0F0F0F0F)+0x01010101)&0x10101010;
 313
 314         acc>>=4;
 315         acc+= (acc>>16);
 316         acc+= (acc>>8);
 317         ff_count+= acc&0xFF;
 318     }
 319     for(; i<size; i++){
 320         if(buf[i]==0xFF) ff_count++;
 321     }
 322
 323     if(ff_count==0) return;
 324
 325     flush_put_bits(pb);
 326     skip_put_bytes(pb, ff_count);
 327
 328     for(i=size-1; ff_count; i--){
 329         int v= buf[i];
 330
 331         if(v==0xFF){
 332             buf[i+ff_count]= 0;
 333             ff_count--;
 334         }
 335
 336         buf[i+ff_count]= v;
 337     }
 338 }
 339
 340 void ff_mjpeg_encode_stuffing(MpegEncContext *s)
 341 {
 342     int i;
 343     PutBitContext *pbc = &s->pb;
 344     int mb_y = s->mb_y - !s->mb_x;
 345
 346     ff_mjpeg_escape_FF(pbc, s->esc_pos);
 347
 348     if((s->avctx->active_thread_type & FF_THREAD_SLICE) && mb_y < s->mb_height)
 349         put_marker(pbc, RST0 + (mb_y&7));
 350     s->esc_pos = put_bits_count(pbc) >> 3;
 351
 352     for(i=0; i<3; i++)
 353         s->last_dc[i] = 128 << s->intra_dc_precision;
 354 }
 355
 356 void ff_mjpeg_encode_picture_trailer(PutBitContext *pb, int header_bits)
 357 {
 358     av_assert1((header_bits & 7) == 0);
 359
 360     put_marker(pb, EOI);
 361 }
 362
 363 void ff_mjpeg_encode_dc(PutBitContext *pb, int val,
 364                         uint8_t *huff_size, uint16_t *huff_code)
 365 {
 366     int mant, nbits;
 367
 368     if (val == 0) {
 369         put_bits(pb, huff_size[0], huff_code[0]);
 370     } else {
 371         mant = val;
 372         if (val < 0) {
 373             val = -val;
 374             mant--;
 375         }
 376
 377         nbits= av_log2_16bit(val) + 1;
 378
 379         put_bits(pb, huff_size[nbits], huff_code[nbits]);
 380
 381         put_sbits(pb, nbits, mant);
 382     }
 383 }