git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/rv40.c

   1 /*
   2  * RV40 decoder
   3  * Copyright (c) 2007 Konstantin Shishkov
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 /**
  23  * @file rv40.c
  24  * RV40 decoder
  25  */
  26
  27 #include "avcodec.h"
  28 #include "dsputil.h"
  29 #include "mpegvideo.h"
  30 #include "golomb.h"
  31
  32 #include "rv34.h"
  33 #include "rv40vlc2.h"
  34 #include "rv40data.h"
  35
  36 static VLC aic_top_vlc;
  37 static VLC aic_mode1_vlc[AIC_MODE1_NUM], aic_mode2_vlc[AIC_MODE2_NUM];
  38 static VLC ptype_vlc[NUM_PTYPE_VLCS], btype_vlc[NUM_BTYPE_VLCS];
  39
  40 /**
  41  * Initialize all tables.
  42  */
  43 static av_cold void rv40_init_tables()
  44 {
  45     int i;
  46
  47     init_vlc(&aic_top_vlc, AIC_TOP_BITS, AIC_TOP_SIZE,
  48              rv40_aic_top_vlc_bits,  1, 1,
  49              rv40_aic_top_vlc_codes, 1, 1, INIT_VLC_USE_STATIC);
  50     for(i = 0; i < AIC_MODE1_NUM; i++){
  51         // Every tenth VLC table is empty
  52         if((i % 10) == 9) continue;
  53         init_vlc(&aic_mode1_vlc[i], AIC_MODE1_BITS, AIC_MODE1_SIZE,
  54                  aic_mode1_vlc_bits[i],  1, 1,
  55                  aic_mode1_vlc_codes[i], 1, 1, INIT_VLC_USE_STATIC);
  56     }
  57     for(i = 0; i < AIC_MODE2_NUM; i++){
  58         init_vlc(&aic_mode2_vlc[i], AIC_MODE2_BITS, AIC_MODE2_SIZE,
  59                  aic_mode2_vlc_bits[i],  1, 1,
  60                  aic_mode2_vlc_codes[i], 2, 2, INIT_VLC_USE_STATIC);
  61     }
  62     for(i = 0; i < NUM_PTYPE_VLCS; i++)
  63          init_vlc_sparse(&ptype_vlc[i], PTYPE_VLC_BITS, PTYPE_VLC_SIZE,
  64                          ptype_vlc_bits[i],  1, 1,
  65                          ptype_vlc_codes[i], 1, 1,
  66                          ptype_vlc_syms,     1, 1, INIT_VLC_USE_STATIC);
  67     for(i = 0; i < NUM_BTYPE_VLCS; i++)
  68          init_vlc_sparse(&btype_vlc[i], BTYPE_VLC_BITS, BTYPE_VLC_SIZE,
  69                          btype_vlc_bits[i],  1, 1,
  70                          btype_vlc_codes[i], 1, 1,
  71                          btype_vlc_syms,     1, 1, INIT_VLC_USE_STATIC);
  72 }
  73
  74 /**
  75  * Get stored dimension from bitstream.
  76  *
  77  * If the width/height is the standard one then it's coded as a 3-bit index.
  78  * Otherwise it is coded as escaped 8-bit portions.
  79  */
  80 static int get_dimension(GetBitContext *gb, const int *dim)
  81 {
  82     int t   = get_bits(gb, 3);
  83     int val = dim[t];
  84     if(val < 0)
  85         val = dim[get_bits1(gb) - val];
  86     if(!val){
  87         do{
  88             t = get_bits(gb, 8);
  89             val += t << 2;
  90         }while(t == 0xFF);
  91     }
  92     return val;
  93 }
  94
  95 /**
  96  * Get encoded picture size - usually this is called from rv40_parse_slice_header.
  97  */
  98 static void rv40_parse_picture_size(GetBitContext *gb, int *w, int *h)
  99 {
 100     *w = get_dimension(gb, rv40_standard_widths);
 101     *h = get_dimension(gb, rv40_standard_heights);
 102 }
 103
 104 static int rv40_parse_slice_header(RV34DecContext *r, GetBitContext *gb, SliceInfo *si)
 105 {
 106     int mb_bits;
 107     int w = r->s.width, h = r->s.height;
 108     int mb_size;
 109
 110     memset(si, 0, sizeof(SliceInfo));
 111     if(get_bits1(gb))
 112         return -1;
 113     si->type = get_bits(gb, 2);
 114     if(si->type == 1) si->type = 0;
 115     si->quant = get_bits(gb, 5);
 116     if(get_bits(gb, 2))
 117         return -1;
 118     si->vlc_set = get_bits(gb, 2);
 119     skip_bits1(gb);
 120     si->pts = get_bits(gb, 13);
 121     if(!si->type || !get_bits1(gb))
 122         rv40_parse_picture_size(gb, &w, &h);
 123     if(avcodec_check_dimensions(r->s.avctx, w, h) < 0)
 124         return -1;
 125     si->width  = w;
 126     si->height = h;
 127     mb_size = ((w + 15) >> 4) * ((h + 15) >> 4);
 128     mb_bits = ff_rv34_get_start_offset(gb, mb_size);
 129     si->start = get_bits(gb, mb_bits);
 130
 131     return 0;
 132 }
 133
 134 /**
 135  * Decode 4x4 intra types array.
 136  */
 137 static int rv40_decode_intra_types(RV34DecContext *r, GetBitContext *gb, int8_t *dst)
 138 {
 139     MpegEncContext *s = &r->s;
 140     int i, j, k, v;
 141     int A, B, C;
 142     int pattern;
 143     int8_t *ptr;
 144
 145     for(i = 0; i < 4; i++, dst += s->b4_stride){
 146         if(!i && s->first_slice_line){
 147             pattern = get_vlc2(gb, aic_top_vlc.table, AIC_TOP_BITS, 1);
 148             dst[0] = (pattern >> 2) & 2;
 149             dst[1] = (pattern >> 1) & 2;
 150             dst[2] =  pattern       & 2;
 151             dst[3] = (pattern << 1) & 2;
 152             continue;
 153         }
 154         ptr = dst;
 155         for(j = 0; j < 4; j++){
 156             /* Coefficients are read using VLC chosen by the prediction pattern
 157              * The first one (used for retrieving a pair of coefficients) is
 158              * constructed from the top, top right and left coefficients
 159              * The second one (used for retrieving only one coefficient) is
 160              * top + 10 * left.
 161              */
 162             A = ptr[-s->b4_stride + 1]; // it won't be used for the last coefficient in a row
 163             B = ptr[-s->b4_stride];
 164             C = ptr[-1];
 165             pattern = A + (B << 4) + (C << 8);
 166             for(k = 0; k < MODE2_PATTERNS_NUM; k++)
 167                 if(pattern == rv40_aic_table_index[k])
 168                     break;
 169             if(j < 3 && k < MODE2_PATTERNS_NUM){ //pattern is found, decoding 2 coefficients
 170                 v = get_vlc2(gb, aic_mode2_vlc[k].table, AIC_MODE2_BITS, 2);
 171                 *ptr++ = v/9;
 172                 *ptr++ = v%9;
 173                 j++;
 174             }else{
 175                 if(B != -1 && C != -1)
 176                     v = get_vlc2(gb, aic_mode1_vlc[B + C*10].table, AIC_MODE1_BITS, 1);
 177                 else{ // tricky decoding
 178                     v = 0;
 179                     switch(C){
 180                     case -1: // code 0 -> 1, 1 -> 0
 181                         if(B < 2)
 182                             v = get_bits1(gb) ^ 1;
 183                         break;
 184                     case  0:
 185                     case  2: // code 0 -> 2, 1 -> 0
 186                         v = (get_bits1(gb) ^ 1) << 1;
 187                         break;
 188                     }
 189                 }
 190                 *ptr++ = v;
 191             }
 192         }
 193     }
 194     return 0;
 195 }
 196
 197 /**
 198  * Decode macroblock information.
 199  */
 200 static int rv40_decode_mb_info(RV34DecContext *r)
 201 {
 202     MpegEncContext *s = &r->s;
 203     GetBitContext *gb = &s->gb;
 204     int q, i;
 205     int prev_type = 0;
 206     int mb_pos = s->mb_x + s->mb_y * s->mb_stride;
 207     int blocks[RV34_MB_TYPES] = {0};
 208     int count = 0;
 209
 210     if(!r->s.mb_skip_run)
 211         r->s.mb_skip_run = svq3_get_ue_golomb(gb) + 1;
 212
 213     if(--r->s.mb_skip_run)
 214          return RV34_MB_SKIP;
 215
 216     if(r->avail_cache[5-1])
 217         blocks[r->mb_type[mb_pos - 1]]++;
 218     if(r->avail_cache[5-4]){
 219         blocks[r->mb_type[mb_pos - s->mb_stride]]++;
 220         if(r->avail_cache[5-2])
 221             blocks[r->mb_type[mb_pos - s->mb_stride + 1]]++;
 222         if(r->avail_cache[5-5])
 223             blocks[r->mb_type[mb_pos - s->mb_stride - 1]]++;
 224     }
 225
 226     for(i = 0; i < RV34_MB_TYPES; i++){
 227         if(blocks[i] > count){
 228             count = blocks[i];
 229             prev_type = i;
 230         }
 231     }
 232     if(s->pict_type == FF_P_TYPE){
 233         prev_type = block_num_to_ptype_vlc_num[prev_type];
 234         q = get_vlc2(gb, ptype_vlc[prev_type].table, PTYPE_VLC_BITS, 1);
 235         if(q < PBTYPE_ESCAPE)
 236             return q;
 237         q = get_vlc2(gb, ptype_vlc[prev_type].table, PTYPE_VLC_BITS, 1);
 238         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Dquant for P-frame\n");
 239     }else{
 240         prev_type = block_num_to_btype_vlc_num[prev_type];
 241         q = get_vlc2(gb, btype_vlc[prev_type].table, BTYPE_VLC_BITS, 1);
 242         if(q < PBTYPE_ESCAPE)
 243             return q;
 244         q = get_vlc2(gb, btype_vlc[prev_type].table, BTYPE_VLC_BITS, 1);
 245         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Dquant for B-frame\n");
 246     }
 247     return 0;
 248 }
 249
 250 #define CLIP_SYMM(a, b) av_clip(a, -(b), b)
 251 /**
 252  * weaker deblocking very similar to the one described in 4.4.2 of JVT-A003r1
 253  */
 254 static inline void rv40_weak_loop_filter(uint8_t *src, const int step,
 255                                          const int filter_p1, const int filter_q1,
 256                                          const int alpha, const int beta,
 257                                          const int lim_p0q0,
 258                                          const int lim_q1, const int lim_p1,
 259                                          const int diff_p1p0, const int diff_q1q0,
 260                                          const int diff_p1p2, const int diff_q1q2)
 261 {
 262     uint8_t *cm = ff_cropTbl + MAX_NEG_CROP;
 263     int t, u, diff;
 264
 265     t = src[0*step] - src[-1*step];
 266     if(!t)
 267         return;
 268     u = (alpha * FFABS(t)) >> 7;
 269     if(u > 3 - (filter_p1 && filter_q1))
 270         return;
 271
 272     t <<= 2;
 273     if(filter_p1 && filter_q1)
 274         t += src[-2*step] - src[1*step];
 275     diff = CLIP_SYMM((t + 4) >> 3, lim_p0q0);
 276     src[-1*step] = cm[src[-1*step] + diff];
 277     src[ 0*step] = cm[src[ 0*step] - diff];
 278     if(FFABS(diff_p1p2) <= beta && filter_p1){
 279         t = (diff_p1p0 + diff_p1p2 - diff) >> 1;
 280         src[-2*step] = cm[src[-2*step] - CLIP_SYMM(t, lim_p1)];
 281     }
 282     if(FFABS(diff_q1q2) <= beta && filter_q1){
 283         t = (diff_q1q0 + diff_q1q2 + diff) >> 1;
 284         src[ 1*step] = cm[src[ 1*step] - CLIP_SYMM(t, lim_q1)];
 285     }
 286 }
 287
 288 static inline void rv40_adaptive_loop_filter(uint8_t *src, const int step,
 289                                              const int stride, const int dmode,
 290                                              const int lim_q1, const int lim_p1,
 291                                              const int alpha,
 292                                              const int beta, const int beta2,
 293                                              const int chroma, const int edge)
 294 {
 295     int diff_p1p0[4], diff_q1q0[4], diff_p1p2[4], diff_q1q2[4];
 296     int sum_p1p0 = 0, sum_q1q0 = 0, sum_p1p2 = 0, sum_q1q2 = 0;
 297     uint8_t *ptr;
 298     int flag_strong0 = 1, flag_strong1 = 1;
 299     int filter_p1, filter_q1;
 300     int i;
 301     int lims;
 302
 303     for(i = 0, ptr = src; i < 4; i++, ptr += stride){
 304         diff_p1p0[i] = ptr[-2*step] - ptr[-1*step];
 305         diff_q1q0[i] = ptr[ 1*step] - ptr[ 0*step];
 306         sum_p1p0 += diff_p1p0[i];
 307         sum_q1q0 += diff_q1q0[i];
 308     }
 309     filter_p1 = FFABS(sum_p1p0) < (beta<<2);
 310     filter_q1 = FFABS(sum_q1q0) < (beta<<2);
 311     if(!filter_p1 && !filter_q1)
 312         return;
 313
 314     for(i = 0, ptr = src; i < 4; i++, ptr += stride){
 315         diff_p1p2[i] = ptr[-2*step] - ptr[-3*step];
 316         diff_q1q2[i] = ptr[ 1*step] - ptr[ 2*step];
 317         sum_p1p2 += diff_p1p2[i];
 318         sum_q1q2 += diff_q1q2[i];
 319     }
 320
 321     if(edge){
 322         flag_strong0 = filter_p1 && (FFABS(sum_p1p2) < beta2);
 323         flag_strong1 = filter_q1 && (FFABS(sum_q1q2) < beta2);
 324     }else{
 325         flag_strong0 = flag_strong1 = 0;
 326     }
 327
 328     lims = filter_p1 + filter_q1 + ((lim_q1 + lim_p1) >> 1) + 1;
 329     if(flag_strong0 && flag_strong1){ /* strong filtering */
 330         for(i = 0; i < 4; i++, src += stride){
 331             int sflag, p0, q0, p1, q1;
 332             int t = src[0*step] - src[-1*step];
 333
 334             if(!t) continue;
 335             sflag = (alpha * FFABS(t)) >> 7;
 336             if(sflag > 1) continue;
 337
 338             p0 = (25*src[-3*step] + 26*src[-2*step]
 339                 + 26*src[-1*step]
 340                 + 26*src[ 0*step] + 25*src[ 1*step] + rv40_dither_l[dmode + i]) >> 7;
 341             q0 = (25*src[-2*step] + 26*src[-1*step]
 342                 + 26*src[ 0*step]
 343                 + 26*src[ 1*step] + 25*src[ 2*step] + rv40_dither_r[dmode + i]) >> 7;
 344             if(sflag){
 345                 p0 = av_clip(p0, src[-1*step] - lims, src[-1*step] + lims);
 346                 q0 = av_clip(q0, src[ 0*step] - lims, src[ 0*step] + lims);
 347             }
 348             p1 = (25*src[-4*step] + 26*src[-3*step]
 349                 + 26*src[-2*step]
 350                 + 26*p0           + 25*src[ 0*step] + rv40_dither_l[dmode + i]) >> 7;
 351             q1 = (25*src[-1*step] + 26*q0
 352                 + 26*src[ 1*step]
 353                 + 26*src[ 2*step] + 25*src[ 3*step] + rv40_dither_r[dmode + i]) >> 7;
 354             if(sflag){
 355                 p1 = av_clip(p1, src[-2*step] - lims, src[-2*step] + lims);
 356                 q1 = av_clip(q1, src[ 1*step] - lims, src[ 1*step] + lims);
 357             }
 358             src[-2*step] = p1;
 359             src[-1*step] = p0;
 360             src[ 0*step] = q0;
 361             src[ 1*step] = q1;
 362             if(!chroma){
 363                 src[-3*step] = (25*src[-1*step] + 26*src[-2*step] + 51*src[-3*step] + 26*src[-4*step] + 64) >> 7;
 364                 src[ 2*step] = (25*src[ 0*step] + 26*src[ 1*step] + 51*src[ 2*step] + 26*src[ 3*step] + 64) >> 7;
 365             }
 366         }
 367     }else if(filter_p1 && filter_q1){
 368         for(i = 0; i < 4; i++, src += stride)
 369             rv40_weak_loop_filter(src, step, 1, 1, alpha, beta, lims, lim_q1, lim_p1,
 370                                   diff_p1p0[i], diff_q1q0[i], diff_p1p2[i], diff_q1q2[i]);
 371     }else{
 372         for(i = 0; i < 4; i++, src += stride)
 373             rv40_weak_loop_filter(src, step, filter_p1, filter_q1,
 374                                   alpha, beta, lims>>1, lim_q1>>1, lim_p1>>1,
 375                                   diff_p1p0[i], diff_q1q0[i], diff_p1p2[i], diff_q1q2[i]);
 376     }
 377 }
 378
 379 static void rv40_v_loop_filter(uint8_t *src, int stride, int dmode,
 380                                int lim_q1, int lim_p1,
 381                                int alpha, int beta, int beta2, int chroma, int edge){
 382     rv40_adaptive_loop_filter(src, 1, stride, dmode, lim_q1, lim_p1,
 383                               alpha, beta, beta2, chroma, edge);
 384 }
 385 static void rv40_h_loop_filter(uint8_t *src, int stride, int dmode,
 386                                int lim_q1, int lim_p1,
 387                                int alpha, int beta, int beta2, int chroma, int edge){
 388     rv40_adaptive_loop_filter(src, stride, 1, dmode, lim_q1, lim_p1,
 389                               alpha, beta, beta2, chroma, edge);
 390 }
 391
 392 /**
 393  * Initialize decoder.
 394  */
 395 static av_cold int rv40_decode_init(AVCodecContext *avctx)
 396 {
 397     RV34DecContext *r = avctx->priv_data;
 398
 399     r->rv30 = 0;
 400     ff_rv34_decode_init(avctx);
 401     if(!aic_top_vlc.bits)
 402         rv40_init_tables();
 403     r->parse_slice_header = rv40_parse_slice_header;
 404     r->decode_intra_types = rv40_decode_intra_types;
 405     r->decode_mb_info     = rv40_decode_mb_info;
 406     r->luma_dc_quant_i = rv40_luma_dc_quant[0];
 407     r->luma_dc_quant_p = rv40_luma_dc_quant[1];
 408     return 0;
 409 }
 410
 411 AVCodec rv40_decoder = {
 412     "rv40",
 413     CODEC_TYPE_VIDEO,
 414     CODEC_ID_RV40,
 415     sizeof(RV34DecContext),
 416     rv40_decode_init,
 417     NULL,
 418     ff_rv34_decode_end,
 419     ff_rv34_decode_frame,
 420     CODEC_CAP_DR1 | CODEC_CAP_DELAY,
 421     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("RealVideo 4.0"),
 422 };