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.h"
  34 #include "mjpegenc_common.h"
  35 #include "mjpeg.h"
  36
  37 /* table_class: 0 = DC coef, 1 = AC coefs */
  38 static int put_huffman_table(PutBitContext *p, int table_class, int table_id,
  39                              const uint8_t *bits_table, const uint8_t *value_table)
  40 {
  41     int n, i;
  42
  43     put_bits(p, 4, table_class);
  44     put_bits(p, 4, table_id);
  45
  46     n = 0;
  47     for(i=1;i<=16;i++) {
  48         n += bits_table[i];
  49         put_bits(p, 8, bits_table[i]);
  50     }
  51
  52     for(i=0;i<n;i++)
  53         put_bits(p, 8, value_table[i]);
  54
  55     return n + 17;
  56 }
  57
  58 static void jpeg_table_header(AVCodecContext *avctx, PutBitContext *p,
  59                               ScanTable *intra_scantable,
  60                               uint16_t luma_intra_matrix[64],
  61                               uint16_t chroma_intra_matrix[64],
  62                               int hsample[3])
  63 {
  64     int i, j, size;
  65     uint8_t *ptr;
  66
  67     if (avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_LJPEG) {
  68         int matrix_count = 1 + !!memcmp(luma_intra_matrix,
  69                                         chroma_intra_matrix,
  70                                         sizeof(luma_intra_matrix[0]) * 64);
  71     /* quant matrixes */
  72     put_marker(p, DQT);
  73     put_bits(p, 16, 2 + matrix_count * (1 + 64));
  74     put_bits(p, 4, 0); /* 8 bit precision */
  75     put_bits(p, 4, 0); /* table 0 */
  76     for(i=0;i<64;i++) {
  77         j = intra_scantable->permutated[i];
  78         put_bits(p, 8, luma_intra_matrix[j]);
  79     }
  80
  81         if (matrix_count > 1) {
  82             put_bits(p, 4, 0); /* 8 bit precision */
  83             put_bits(p, 4, 1); /* table 1 */
  84             for(i=0;i<64;i++) {
  85                 j = intra_scantable->permutated[i];
  86                 put_bits(p, 8, chroma_intra_matrix[j]);
  87             }
  88         }
  89     }
  90
  91     if(avctx->active_thread_type & FF_THREAD_SLICE){
  92         put_marker(p, DRI);
  93         put_bits(p, 16, 4);
  94         put_bits(p, 16, (avctx->width-1)/(8*hsample[0]) + 1);
  95     }
  96
  97     /* huffman table */
  98     put_marker(p, DHT);
  99     flush_put_bits(p);
 100     ptr = put_bits_ptr(p);
 101     put_bits(p, 16, 0); /* patched later */
 102     size = 2;
 103     size += put_huffman_table(p, 0, 0, avpriv_mjpeg_bits_dc_luminance,
 104                               avpriv_mjpeg_val_dc);
 105     size += put_huffman_table(p, 0, 1, avpriv_mjpeg_bits_dc_chrominance,
 106                               avpriv_mjpeg_val_dc);
 107
 108     size += put_huffman_table(p, 1, 0, avpriv_mjpeg_bits_ac_luminance,
 109                               avpriv_mjpeg_val_ac_luminance);
 110     size += put_huffman_table(p, 1, 1, avpriv_mjpeg_bits_ac_chrominance,
 111                               avpriv_mjpeg_val_ac_chrominance);
 112     AV_WB16(ptr, size);
 113 }
 114
 115 static void jpeg_put_comments(AVCodecContext *avctx, PutBitContext *p)
 116 {
 117     int size;
 118     uint8_t *ptr;
 119
 120     if (avctx->sample_aspect_ratio.num > 0 && avctx->sample_aspect_ratio.den > 0) {
 121         /* JFIF header */
 122         put_marker(p, APP0);
 123         put_bits(p, 16, 16);
 124         avpriv_put_string(p, "JFIF", 1); /* this puts the trailing zero-byte too */
 125         put_bits(p, 16, 0x0102);         /* v 1.02 */
 126         put_bits(p,  8, 0);              /* units type: 0 - aspect ratio */
 127         put_bits(p, 16, avctx->sample_aspect_ratio.num);
 128         put_bits(p, 16, avctx->sample_aspect_ratio.den);
 129         put_bits(p, 8, 0); /* thumbnail width */
 130         put_bits(p, 8, 0); /* thumbnail height */
 131     }
 132
 133     /* comment */
 134     if (!(avctx->flags & CODEC_FLAG_BITEXACT)) {
 135         put_marker(p, COM);
 136         flush_put_bits(p);
 137         ptr = put_bits_ptr(p);
 138         put_bits(p, 16, 0); /* patched later */
 139         avpriv_put_string(p, LIBAVCODEC_IDENT, 1);
 140         size = strlen(LIBAVCODEC_IDENT)+3;
 141         AV_WB16(ptr, size);
 142     }
 143
 144     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV420P ||
 145         avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV422P ||
 146         avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV444P) {
 147         put_marker(p, COM);
 148         flush_put_bits(p);
 149         ptr = put_bits_ptr(p);
 150         put_bits(p, 16, 0); /* patched later */
 151         avpriv_put_string(p, "CS=ITU601", 1);
 152         size = strlen("CS=ITU601")+3;
 153         AV_WB16(ptr, size);
 154     }
 155 }
 156
 157 void ff_mjpeg_init_hvsample(AVCodecContext *avctx, int hsample[3], int vsample[3])
 158 {
 159     int chroma_h_shift, chroma_v_shift;
 160
 161     av_pix_fmt_get_chroma_sub_sample(avctx->pix_fmt, &chroma_h_shift,
 162                                      &chroma_v_shift);
 163     if (avctx->codec->id == AV_CODEC_ID_LJPEG &&
 164         (   avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_BGR0
 165          || avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_BGRA
 166          || avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_BGR24)) {
 167         vsample[0] = hsample[0] =
 168         vsample[1] = hsample[1] =
 169         vsample[2] = hsample[2] = 1;
 170     } else if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV444P || avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUVJ444P) {
 171         vsample[0] = vsample[1] = vsample[2] = 2;
 172         hsample[0] = hsample[1] = hsample[2] = 1;
 173     } else {
 174         vsample[0] = 2;
 175         vsample[1] = 2 >> chroma_v_shift;
 176         vsample[2] = 2 >> chroma_v_shift;
 177         hsample[0] = 2;
 178         hsample[1] = 2 >> chroma_h_shift;
 179         hsample[2] = 2 >> chroma_h_shift;
 180     }
 181 }
 182
 183 void ff_mjpeg_encode_picture_header(AVCodecContext *avctx, PutBitContext *pb,
 184                                     ScanTable *intra_scantable,
 185                                     uint16_t luma_intra_matrix[64],
 186                                     uint16_t chroma_intra_matrix[64])
 187 {
 188     const int lossless = avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_MJPEG && avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_AMV;
 189     int hsample[3], vsample[3];
 190     int i;
 191     int chroma_matrix = !!memcmp(luma_intra_matrix,
 192                                  chroma_intra_matrix,
 193                                  sizeof(luma_intra_matrix[0])*64);
 194
 195     ff_mjpeg_init_hvsample(avctx, hsample, vsample);
 196
 197     put_marker(pb, SOI);
 198
 199     // hack for AMV mjpeg format
 200     if(avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_AMV) goto end;
 201
 202     jpeg_put_comments(avctx, pb);
 203
 204     jpeg_table_header(avctx, pb, intra_scantable, luma_intra_matrix, chroma_intra_matrix, hsample);
 205
 206     switch (avctx->codec_id) {
 207     case AV_CODEC_ID_MJPEG:  put_marker(pb, SOF0 ); break;
 208     case AV_CODEC_ID_LJPEG:  put_marker(pb, SOF3 ); break;
 209     default: av_assert0(0);
 210     }
 211
 212     put_bits(pb, 16, 17);
 213     if (lossless && (  avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_BGR0
 214                     || avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_BGRA
 215                     || avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_BGR24))
 216         put_bits(pb, 8, 9); /* 9 bits/component RCT */
 217     else
 218         put_bits(pb, 8, 8); /* 8 bits/component */
 219     put_bits(pb, 16, avctx->height);
 220     put_bits(pb, 16, avctx->width);
 221     put_bits(pb, 8, 3); /* 3 components */
 222
 223     /* Y component */
 224     put_bits(pb, 8, 1); /* component number */
 225     put_bits(pb, 4, hsample[0]); /* H factor */
 226     put_bits(pb, 4, vsample[0]); /* V factor */
 227     put_bits(pb, 8, 0); /* select matrix */
 228
 229     /* Cb component */
 230     put_bits(pb, 8, 2); /* component number */
 231     put_bits(pb, 4, hsample[1]); /* H factor */
 232     put_bits(pb, 4, vsample[1]); /* V factor */
 233     put_bits(pb, 8, lossless ? 0 : chroma_matrix); /* select matrix */
 234
 235     /* Cr component */
 236     put_bits(pb, 8, 3); /* component number */
 237     put_bits(pb, 4, hsample[2]); /* H factor */
 238     put_bits(pb, 4, vsample[2]); /* V factor */
 239     put_bits(pb, 8, lossless ? 0 : chroma_matrix); /* select matrix */
 240
 241     /* scan header */
 242     put_marker(pb, SOS);
 243     put_bits(pb, 16, 12); /* length */
 244     put_bits(pb, 8, 3); /* 3 components */
 245
 246     /* Y component */
 247     put_bits(pb, 8, 1); /* index */
 248     put_bits(pb, 4, 0); /* DC huffman table index */
 249     put_bits(pb, 4, 0); /* AC huffman table index */
 250
 251     /* Cb component */
 252     put_bits(pb, 8, 2); /* index */
 253     put_bits(pb, 4, 1); /* DC huffman table index */
 254     put_bits(pb, 4, lossless ? 0 : 1); /* AC huffman table index */
 255
 256     /* Cr component */
 257     put_bits(pb, 8, 3); /* 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     put_bits(pb, 8, lossless ? avctx->prediction_method + 1 : 0); /* Ss (not used) */
 262
 263     switch (avctx->codec_id) {
 264     case AV_CODEC_ID_MJPEG:  put_bits(pb, 8, 63); break; /* Se (not used) */
 265     case AV_CODEC_ID_LJPEG:  put_bits(pb, 8,  0); break; /* not used */
 266     default: av_assert0(0);
 267     }
 268
 269     put_bits(pb, 8, 0); /* Ah/Al (not used) */
 270
 271 end:
 272     if (!lossless) {
 273         MpegEncContext *s = avctx->priv_data;
 274         av_assert0(avctx->codec->priv_data_size == sizeof(MpegEncContext));
 275
 276         s->esc_pos = put_bits_count(pb) >> 3;
 277         for(i=1; i<s->slice_context_count; i++)
 278             s->thread_context[i]->esc_pos = 0;
 279     }
 280 }
 281
 282 void ff_mjpeg_escape_FF(PutBitContext *pb, int start)
 283 {
 284     int size;
 285     int i, ff_count;
 286     uint8_t *buf = pb->buf + start;
 287     int align= (-(size_t)(buf))&3;
 288     int pad = (-put_bits_count(pb))&7;
 289
 290     if (pad)
 291         put_bits(pb, pad, (1<<pad)-1);
 292
 293     flush_put_bits(pb);
 294     size = put_bits_count(pb) - start * 8;
 295
 296     av_assert1((size&7) == 0);
 297     size >>= 3;
 298
 299     ff_count=0;
 300     for(i=0; i<size && i<align; i++){
 301         if(buf[i]==0xFF) ff_count++;
 302     }
 303     for(; i<size-15; i+=16){
 304         int acc, v;
 305
 306         v= *(uint32_t*)(&buf[i]);
 307         acc= (((v & (v>>4))&0x0F0F0F0F)+0x01010101)&0x10101010;
 308         v= *(uint32_t*)(&buf[i+4]);
 309         acc+=(((v & (v>>4))&0x0F0F0F0F)+0x01010101)&0x10101010;
 310         v= *(uint32_t*)(&buf[i+8]);
 311         acc+=(((v & (v>>4))&0x0F0F0F0F)+0x01010101)&0x10101010;
 312         v= *(uint32_t*)(&buf[i+12]);
 313         acc+=(((v & (v>>4))&0x0F0F0F0F)+0x01010101)&0x10101010;
 314
 315         acc>>=4;
 316         acc+= (acc>>16);
 317         acc+= (acc>>8);
 318         ff_count+= acc&0xFF;
 319     }
 320     for(; i<size; i++){
 321         if(buf[i]==0xFF) ff_count++;
 322     }
 323
 324     if(ff_count==0) return;
 325
 326     flush_put_bits(pb);
 327     skip_put_bytes(pb, ff_count);
 328
 329     for(i=size-1; ff_count; i--){
 330         int v= buf[i];
 331
 332         if(v==0xFF){
 333             buf[i+ff_count]= 0;
 334             ff_count--;
 335         }
 336
 337         buf[i+ff_count]= v;
 338     }
 339 }
 340
 341 void ff_mjpeg_encode_stuffing(MpegEncContext *s)
 342 {
 343     int i;
 344     PutBitContext *pbc = &s->pb;
 345     int mb_y = s->mb_y - !s->mb_x;
 346
 347     ff_mjpeg_escape_FF(pbc, s->esc_pos);
 348
 349     if((s->avctx->active_thread_type & FF_THREAD_SLICE) && mb_y < s->mb_height)
 350         put_marker(pbc, RST0 + (mb_y&7));
 351     s->esc_pos = put_bits_count(pbc) >> 3;
 352
 353     for(i=0; i<3; i++)
 354         s->last_dc[i] = 128 << s->intra_dc_precision;
 355 }
 356
 357 void ff_mjpeg_encode_picture_trailer(PutBitContext *pb, int header_bits)
 358 {
 359     av_assert1((header_bits & 7) == 0);
 360
 361     put_marker(pb, EOI);
 362 }
 363
 364 void ff_mjpeg_encode_dc(PutBitContext *pb, int val,
 365                         uint8_t *huff_size, uint16_t *huff_code)
 366 {
 367     int mant, nbits;
 368
 369     if (val == 0) {
 370         put_bits(pb, huff_size[0], huff_code[0]);
 371     } else {
 372         mant = val;
 373         if (val < 0) {
 374             val = -val;
 375             mant--;
 376         }
 377
 378         nbits= av_log2_16bit(val) + 1;
 379
 380         put_bits(pb, huff_size[nbits], huff_code[nbits]);
 381
 382         put_sbits(pb, nbits, mant);
 383     }
 384 }