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

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