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

   1 /*
   2  * Mpeg video formats-related picture management functions
   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
  23 #include "libavutil/avassert.h"
  24 #include "libavutil/common.h"
  25
  26 #include "avcodec.h"
  27 #include "motion_est.h"
  28 #include "mpegpicture.h"
  29 #include "mpegutils.h"
  30
  31 static int make_tables_writable(Picture *pic)
  32 {
  33     int ret, i;
  34 #define MAKE_WRITABLE(table) \
  35 do {\
  36     if (pic->table &&\
  37        (ret = av_buffer_make_writable(&pic->table)) < 0)\
  38     return ret;\
  39 } while (0)
  40
  41     MAKE_WRITABLE(mb_var_buf);
  42     MAKE_WRITABLE(mc_mb_var_buf);
  43     MAKE_WRITABLE(mb_mean_buf);
  44     MAKE_WRITABLE(mbskip_table_buf);
  45     MAKE_WRITABLE(qscale_table_buf);
  46     MAKE_WRITABLE(mb_type_buf);
  47
  48     for (i = 0; i < 2; i++) {
  49         MAKE_WRITABLE(motion_val_buf[i]);
  50         MAKE_WRITABLE(ref_index_buf[i]);
  51     }
  52
  53     return 0;
  54 }
  55
  56 int ff_mpeg_framesize_alloc(AVCodecContext *avctx, MotionEstContext *me,
  57                             ScratchpadContext *sc, int linesize)
  58 {
  59     int alloc_size = FFALIGN(FFABS(linesize) + 64, 32);
  60
  61     if (avctx->hwaccel
  62 #if FF_API_CAP_VDPAU
  63         || avctx->codec->capabilities & AV_CODEC_CAP_HWACCEL_VDPAU
  64 #endif
  65         )
  66         return 0;
  67
  68     if (linesize < 24) {
  69         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Image too small, temporary buffers cannot function\n");
  70         return AVERROR_PATCHWELCOME;
  71     }
  72
  73     // edge emu needs blocksize + filter length - 1
  74     // (= 17x17 for  halfpel / 21x21 for  h264)
  75     // VC1 computes luma and chroma simultaneously and needs 19X19 + 9x9
  76     // at uvlinesize. It supports only YUV420 so 24x24 is enough
  77     // linesize * interlaced * MBsize
  78     // we also use this buffer for encoding in encode_mb_internal() needig an additional 32 lines
  79     FF_ALLOCZ_ARRAY_OR_GOTO(avctx, sc->edge_emu_buffer, alloc_size, 4 * 68,
  80                       fail);
  81
  82     FF_ALLOCZ_ARRAY_OR_GOTO(avctx, me->scratchpad, alloc_size, 4 * 16 * 2,
  83                       fail)
  84     me->temp            = me->scratchpad;
  85     sc->rd_scratchpad   = me->scratchpad;
  86     sc->b_scratchpad    = me->scratchpad;
  87     sc->obmc_scratchpad = me->scratchpad + 16;
  88
  89     return 0;
  90 fail:
  91     av_freep(&sc->edge_emu_buffer);
  92     return AVERROR(ENOMEM);
  93 }
  94
  95 /**
  96  * Allocate a frame buffer
  97  */
  98 static int alloc_frame_buffer(AVCodecContext *avctx,  Picture *pic,
  99                               MotionEstContext *me, ScratchpadContext *sc,
 100                               int chroma_x_shift, int chroma_y_shift,
 101                               int linesize, int uvlinesize)
 102 {
 103     int edges_needed = av_codec_is_encoder(avctx->codec);
 104     int r, ret;
 105
 106     pic->tf.f = pic->f;
 107     if (avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_WMV3IMAGE &&
 108         avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_VC1IMAGE  &&
 109         avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_MSS2) {
 110         if (edges_needed) {
 111             pic->f->width  = avctx->width  + 2 * EDGE_WIDTH;
 112             pic->f->height = avctx->height + 2 * EDGE_WIDTH;
 113         }
 114
 115         r = ff_thread_get_buffer(avctx, &pic->tf,
 116                                  pic->reference ? AV_GET_BUFFER_FLAG_REF : 0);
 117     } else {
 118         pic->f->width  = avctx->width;
 119         pic->f->height = avctx->height;
 120         pic->f->format = avctx->pix_fmt;
 121         r = avcodec_default_get_buffer2(avctx, pic->f, 0);
 122     }
 123
 124     if (r < 0 || !pic->f->buf[0]) {
 125         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed (%d %p)\n",
 126                r, pic->f->data[0]);
 127         return -1;
 128     }
 129
 130     if (edges_needed) {
 131         int i;
 132         for (i = 0; pic->f->data[i]; i++) {
 133             int offset = (EDGE_WIDTH >> (i ? chroma_y_shift : 0)) *
 134                          pic->f->linesize[i] +
 135                          (EDGE_WIDTH >> (i ? chroma_x_shift : 0));
 136             pic->f->data[i] += offset;
 137         }
 138         pic->f->width  = avctx->width;
 139         pic->f->height = avctx->height;
 140     }
 141
 142     if (avctx->hwaccel) {
 143         assert(!pic->hwaccel_picture_private);
 144         if (avctx->hwaccel->frame_priv_data_size) {
 145             pic->hwaccel_priv_buf = av_buffer_allocz(avctx->hwaccel->frame_priv_data_size);
 146             if (!pic->hwaccel_priv_buf) {
 147                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "alloc_frame_buffer() failed (hwaccel private data allocation)\n");
 148                 return -1;
 149             }
 150             pic->hwaccel_picture_private = pic->hwaccel_priv_buf->data;
 151         }
 152     }
 153
 154     if (linesize && (linesize   != pic->f->linesize[0] ||
 155                      uvlinesize != pic->f->linesize[1])) {
 156         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 157                "get_buffer() failed (stride changed)\n");
 158         ff_mpeg_unref_picture(avctx, pic);
 159         return -1;
 160     }
 161
 162     if (pic->f->linesize[1] != pic->f->linesize[2]) {
 163         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 164                "get_buffer() failed (uv stride mismatch)\n");
 165         ff_mpeg_unref_picture(avctx, pic);
 166         return -1;
 167     }
 168
 169     if (!sc->edge_emu_buffer &&
 170         (ret = ff_mpeg_framesize_alloc(avctx, me, sc,
 171                                        pic->f->linesize[0])) < 0) {
 172         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 173                "get_buffer() failed to allocate context scratch buffers.\n");
 174         ff_mpeg_unref_picture(avctx, pic);
 175         return ret;
 176     }
 177
 178     return 0;
 179 }
 180
 181 static int alloc_picture_tables(AVCodecContext *avctx, Picture *pic, int encoding, int out_format,
 182                                 int mb_stride, int mb_width, int mb_height, int b8_stride)
 183 {
 184     const int big_mb_num    = mb_stride * (mb_height + 1) + 1;
 185     const int mb_array_size = mb_stride * mb_height;
 186     const int b8_array_size = b8_stride * mb_height * 2;
 187     int i;
 188
 189
 190     pic->mbskip_table_buf = av_buffer_allocz(mb_array_size + 2);
 191     pic->qscale_table_buf = av_buffer_allocz(big_mb_num + mb_stride);
 192     pic->mb_type_buf      = av_buffer_allocz((big_mb_num + mb_stride) *
 193                                              sizeof(uint32_t));
 194     if (!pic->mbskip_table_buf || !pic->qscale_table_buf || !pic->mb_type_buf)
 195         return AVERROR(ENOMEM);
 196
 197     if (encoding) {
 198         pic->mb_var_buf    = av_buffer_allocz(mb_array_size * sizeof(int16_t));
 199         pic->mc_mb_var_buf = av_buffer_allocz(mb_array_size * sizeof(int16_t));
 200         pic->mb_mean_buf   = av_buffer_allocz(mb_array_size);
 201         if (!pic->mb_var_buf || !pic->mc_mb_var_buf || !pic->mb_mean_buf)
 202             return AVERROR(ENOMEM);
 203     }
 204
 205     if (out_format == FMT_H263 || encoding || avctx->debug_mv ||
 206         (avctx->flags2 & AV_CODEC_FLAG2_EXPORT_MVS)) {
 207         int mv_size        = 2 * (b8_array_size + 4) * sizeof(int16_t);
 208         int ref_index_size = 4 * mb_array_size;
 209
 210         for (i = 0; mv_size && i < 2; i++) {
 211             pic->motion_val_buf[i] = av_buffer_allocz(mv_size);
 212             pic->ref_index_buf[i]  = av_buffer_allocz(ref_index_size);
 213             if (!pic->motion_val_buf[i] || !pic->ref_index_buf[i])
 214                 return AVERROR(ENOMEM);
 215         }
 216     }
 217
 218     pic->alloc_mb_width  = mb_width;
 219     pic->alloc_mb_height = mb_height;
 220
 221     return 0;
 222 }
 223
 224 /**
 225  * Allocate a Picture.
 226  * The pixels are allocated/set by calling get_buffer() if shared = 0
 227  */
 228 int ff_alloc_picture(AVCodecContext *avctx, Picture *pic, MotionEstContext *me,
 229                      ScratchpadContext *sc, int shared, int encoding,
 230                      int chroma_x_shift, int chroma_y_shift, int out_format,
 231                      int mb_stride, int mb_width, int mb_height, int b8_stride,
 232                      ptrdiff_t *linesize, ptrdiff_t *uvlinesize)
 233 {
 234     int i, ret;
 235
 236     if (pic->qscale_table_buf)
 237         if (   pic->alloc_mb_width  != mb_width
 238             || pic->alloc_mb_height != mb_height)
 239             ff_free_picture_tables(pic);
 240
 241     if (shared) {
 242         av_assert0(pic->f->data[0]);
 243         pic->shared = 1;
 244     } else {
 245         av_assert0(!pic->f->buf[0]);
 246         if (alloc_frame_buffer(avctx, pic, me, sc,
 247                                chroma_x_shift, chroma_y_shift,
 248                                *linesize, *uvlinesize) < 0)
 249             return -1;
 250
 251         *linesize   = pic->f->linesize[0];
 252         *uvlinesize = pic->f->linesize[1];
 253     }
 254
 255     if (!pic->qscale_table_buf)
 256         ret = alloc_picture_tables(avctx, pic, encoding, out_format,
 257                                    mb_stride, mb_width, mb_height, b8_stride);
 258     else
 259         ret = make_tables_writable(pic);
 260     if (ret < 0)
 261         goto fail;
 262
 263     if (encoding) {
 264         pic->mb_var    = (uint16_t*)pic->mb_var_buf->data;
 265         pic->mc_mb_var = (uint16_t*)pic->mc_mb_var_buf->data;
 266         pic->mb_mean   = pic->mb_mean_buf->data;
 267     }
 268
 269     pic->mbskip_table = pic->mbskip_table_buf->data;
 270     pic->qscale_table = pic->qscale_table_buf->data + 2 * mb_stride + 1;
 271     pic->mb_type      = (uint32_t*)pic->mb_type_buf->data + 2 * mb_stride + 1;
 272
 273     if (pic->motion_val_buf[0]) {
 274         for (i = 0; i < 2; i++) {
 275             pic->motion_val[i] = (int16_t (*)[2])pic->motion_val_buf[i]->data + 4;
 276             pic->ref_index[i]  = pic->ref_index_buf[i]->data;
 277         }
 278     }
 279
 280     return 0;
 281 fail:
 282     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error allocating a picture.\n");
 283     ff_mpeg_unref_picture(avctx, pic);
 284     ff_free_picture_tables(pic);
 285     return AVERROR(ENOMEM);
 286 }
 287
 288 /**
 289  * Deallocate a picture.
 290  */
 291 void ff_mpeg_unref_picture(AVCodecContext *avctx, Picture *pic)
 292 {
 293     int off = offsetof(Picture, mb_mean) + sizeof(pic->mb_mean);
 294
 295     pic->tf.f = pic->f;
 296     /* WM Image / Screen codecs allocate internal buffers with different
 297      * dimensions / colorspaces; ignore user-defined callbacks for these. */
 298     if (avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_WMV3IMAGE &&
 299         avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_VC1IMAGE  &&
 300         avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_MSS2)
 301         ff_thread_release_buffer(avctx, &pic->tf);
 302     else if (pic->f)
 303         av_frame_unref(pic->f);
 304
 305     av_buffer_unref(&pic->hwaccel_priv_buf);
 306
 307     if (pic->needs_realloc)
 308         ff_free_picture_tables(pic);
 309
 310     memset((uint8_t*)pic + off, 0, sizeof(*pic) - off);
 311 }
 312
 313 int ff_update_picture_tables(Picture *dst, Picture *src)
 314 {
 315      int i;
 316
 317 #define UPDATE_TABLE(table)                                                   \
 318 do {                                                                          \
 319     if (src->table &&                                                         \
 320         (!dst->table || dst->table->buffer != src->table->buffer)) {          \
 321         av_buffer_unref(&dst->table);                                         \
 322         dst->table = av_buffer_ref(src->table);                               \
 323         if (!dst->table) {                                                    \
 324             ff_free_picture_tables(dst);                                      \
 325             return AVERROR(ENOMEM);                                           \
 326         }                                                                     \
 327     }                                                                         \
 328 } while (0)
 329
 330     UPDATE_TABLE(mb_var_buf);
 331     UPDATE_TABLE(mc_mb_var_buf);
 332     UPDATE_TABLE(mb_mean_buf);
 333     UPDATE_TABLE(mbskip_table_buf);
 334     UPDATE_TABLE(qscale_table_buf);
 335     UPDATE_TABLE(mb_type_buf);
 336     for (i = 0; i < 2; i++) {
 337         UPDATE_TABLE(motion_val_buf[i]);
 338         UPDATE_TABLE(ref_index_buf[i]);
 339     }
 340
 341     dst->mb_var        = src->mb_var;
 342     dst->mc_mb_var     = src->mc_mb_var;
 343     dst->mb_mean       = src->mb_mean;
 344     dst->mbskip_table  = src->mbskip_table;
 345     dst->qscale_table  = src->qscale_table;
 346     dst->mb_type       = src->mb_type;
 347     for (i = 0; i < 2; i++) {
 348         dst->motion_val[i] = src->motion_val[i];
 349         dst->ref_index[i]  = src->ref_index[i];
 350     }
 351
 352     dst->alloc_mb_width  = src->alloc_mb_width;
 353     dst->alloc_mb_height = src->alloc_mb_height;
 354
 355     return 0;
 356 }
 357
 358 int ff_mpeg_ref_picture(AVCodecContext *avctx, Picture *dst, Picture *src)
 359 {
 360     int ret;
 361
 362     av_assert0(!dst->f->buf[0]);
 363     av_assert0(src->f->buf[0]);
 364
 365     src->tf.f = src->f;
 366     dst->tf.f = dst->f;
 367     ret = ff_thread_ref_frame(&dst->tf, &src->tf);
 368     if (ret < 0)
 369         goto fail;
 370
 371     ret = ff_update_picture_tables(dst, src);
 372     if (ret < 0)
 373         goto fail;
 374
 375     if (src->hwaccel_picture_private) {
 376         dst->hwaccel_priv_buf = av_buffer_ref(src->hwaccel_priv_buf);
 377         if (!dst->hwaccel_priv_buf)
 378             goto fail;
 379         dst->hwaccel_picture_private = dst->hwaccel_priv_buf->data;
 380     }
 381
 382     dst->field_picture           = src->field_picture;
 383     dst->mb_var_sum              = src->mb_var_sum;
 384     dst->mc_mb_var_sum           = src->mc_mb_var_sum;
 385     dst->b_frame_score           = src->b_frame_score;
 386     dst->needs_realloc           = src->needs_realloc;
 387     dst->reference               = src->reference;
 388     dst->shared                  = src->shared;
 389
 390     memcpy(dst->encoding_error, src->encoding_error,
 391            sizeof(dst->encoding_error));
 392
 393     return 0;
 394 fail:
 395     ff_mpeg_unref_picture(avctx, dst);
 396     return ret;
 397 }
 398
 399 static inline int pic_is_unused(Picture *pic)
 400 {
 401     if (!pic->f->buf[0])
 402         return 1;
 403     if (pic->needs_realloc && !(pic->reference & DELAYED_PIC_REF))
 404         return 1;
 405     return 0;
 406 }
 407
 408 static int find_unused_picture(AVCodecContext *avctx, Picture *picture, int shared)
 409 {
 410     int i;
 411
 412     if (shared) {
 413         for (i = 0; i < MAX_PICTURE_COUNT; i++) {
 414             if (!picture[i].f->buf[0])
 415                 return i;
 416         }
 417     } else {
 418         for (i = 0; i < MAX_PICTURE_COUNT; i++) {
 419             if (pic_is_unused(&picture[i]))
 420                 return i;
 421         }
 422     }
 423
 424     av_log(avctx, AV_LOG_FATAL,
 425            "Internal error, picture buffer overflow\n");
 426     /* We could return -1, but the codec would crash trying to draw into a
 427      * non-existing frame anyway. This is safer than waiting for a random crash.
 428      * Also the return of this is never useful, an encoder must only allocate
 429      * as much as allowed in the specification. This has no relationship to how
 430      * much libavcodec could allocate (and MAX_PICTURE_COUNT is always large
 431      * enough for such valid streams).
 432      * Plus, a decoder has to check stream validity and remove frames if too
 433      * many reference frames are around. Waiting for "OOM" is not correct at
 434      * all. Similarly, missing reference frames have to be replaced by
 435      * interpolated/MC frames, anything else is a bug in the codec ...
 436      */
 437     abort();
 438     return -1;
 439 }
 440
 441 int ff_find_unused_picture(AVCodecContext *avctx, Picture *picture, int shared)
 442 {
 443     int ret = find_unused_picture(avctx, picture, shared);
 444
 445     if (ret >= 0 && ret < MAX_PICTURE_COUNT) {
 446         if (picture[ret].needs_realloc) {
 447             picture[ret].needs_realloc = 0;
 448             ff_free_picture_tables(&picture[ret]);
 449             ff_mpeg_unref_picture(avctx, &picture[ret]);
 450         }
 451     }
 452     return ret;
 453 }
 454
 455 void ff_free_picture_tables(Picture *pic)
 456 {
 457     int i;
 458
 459     pic->alloc_mb_width  =
 460     pic->alloc_mb_height = 0;
 461
 462     av_buffer_unref(&pic->mb_var_buf);
 463     av_buffer_unref(&pic->mc_mb_var_buf);
 464     av_buffer_unref(&pic->mb_mean_buf);
 465     av_buffer_unref(&pic->mbskip_table_buf);
 466     av_buffer_unref(&pic->qscale_table_buf);
 467     av_buffer_unref(&pic->mb_type_buf);
 468
 469     for (i = 0; i < 2; i++) {
 470         av_buffer_unref(&pic->motion_val_buf[i]);
 471         av_buffer_unref(&pic->ref_index_buf[i]);
 472     }
 473 }