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

   1 /*
   2  * utils for libavcodec
   3  * Copyright (c) 2001 Fabrice Bellard.
   4  *
   5  * This library is free software; you can redistribute it and/or
   6  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   7  * License as published by the Free Software Foundation; either
   8  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
   9  *
  10  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
  11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  13  * Lesser General Public License for more details.
  14  *
  15  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  16  * License along with this library; if not, write to the Free Software
  17  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  18  */
  19
  20 /**
  21  * @file utils.c
  22  * utils.
  23  */
  24
  25 #include "avcodec.h"
  26 #include "dsputil.h"
  27 #include "mpegvideo.h"
  28
  29 void *av_mallocz(unsigned int size)
  30 {
  31     void *ptr;
  32
  33     ptr = av_malloc(size);
  34     if (!ptr)
  35         return NULL;
  36     memset(ptr, 0, size);
  37     return ptr;
  38 }
  39
  40 char *av_strdup(const char *s)
  41 {
  42     char *ptr;
  43     int len;
  44     len = strlen(s) + 1;
  45     ptr = av_malloc(len);
  46     if (!ptr)
  47         return NULL;
  48     memcpy(ptr, s, len);
  49     return ptr;
  50 }
  51
  52 /**
  53  * realloc which does nothing if the block is large enough
  54  */
  55 void *av_fast_realloc(void *ptr, unsigned int *size, unsigned int min_size)
  56 {
  57     if(min_size < *size)
  58         return ptr;
  59
  60     *size= min_size + 10*1024;
  61
  62     return av_realloc(ptr, *size);
  63 }
  64
  65
  66 /* allocation of static arrays - do not use for normal allocation */
  67 static unsigned int last_static = 0;
  68 static char*** array_static = NULL;
  69 static const unsigned int grow_static = 64; // ^2
  70 void *__av_mallocz_static(void** location, unsigned int size)
  71 {
  72     unsigned int l = (last_static + grow_static) & ~(grow_static - 1);
  73     void *ptr = av_mallocz(size);
  74     if (!ptr)
  75         return NULL;
  76
  77     if (location)
  78     {
  79         if (l > last_static)
  80             array_static = av_realloc(array_static, l);
  81         array_static[last_static++] = (char**) location;
  82         *location = ptr;
  83     }
  84     return ptr;
  85 }
  86 /* free all static arrays and reset pointers to 0 */
  87 void av_free_static(void)
  88 {
  89     if (array_static)
  90     {
  91         unsigned i;
  92         for (i = 0; i < last_static; i++)
  93         {
  94             av_free(*array_static[i]);
  95             *array_static[i] = NULL;
  96         }
  97         av_free(array_static);
  98         array_static = 0;
  99     }
 100     last_static = 0;
 101 }
 102
 103 /* cannot call it directly because of 'void **' casting is not automatic */
 104 void __av_freep(void **ptr)
 105 {
 106     av_free(*ptr);
 107     *ptr = NULL;
 108 }
 109
 110 /* encoder management */
 111 AVCodec *first_avcodec;
 112
 113 void register_avcodec(AVCodec *format)
 114 {
 115     AVCodec **p;
 116     p = &first_avcodec;
 117     while (*p != NULL) p = &(*p)->next;
 118     *p = format;
 119     format->next = NULL;
 120 }
 121
 122 typedef struct InternalBuffer{
 123     int last_pic_num;
 124     uint8_t *base[4];
 125     uint8_t *data[4];
 126 }InternalBuffer;
 127
 128 #define INTERNAL_BUFFER_SIZE 32
 129
 130 int avcodec_default_get_buffer(AVCodecContext *s, AVFrame *pic){
 131     int i;
 132     const int width = s->width;
 133     const int height= s->height;
 134     InternalBuffer *buf;
 135
 136     assert(pic->data[0]==NULL);
 137     assert(INTERNAL_BUFFER_SIZE > s->internal_buffer_count);
 138
 139     if(s->internal_buffer==NULL){
 140         s->internal_buffer= av_mallocz(INTERNAL_BUFFER_SIZE*sizeof(InternalBuffer));
 141     }
 142 #if 0
 143     s->internal_buffer= av_fast_realloc(
 144         s->internal_buffer,
 145         &s->internal_buffer_size,
 146         sizeof(InternalBuffer)*FFMAX(99,  s->internal_buffer_count+1)/*FIXME*/
 147         );
 148 #endif
 149
 150     buf= &((InternalBuffer*)s->internal_buffer)[s->internal_buffer_count];
 151
 152     if(buf->base[0]){
 153         pic->age= pic->coded_picture_number - buf->last_pic_num;
 154         buf->last_pic_num= pic->coded_picture_number;
 155     }else{
 156         int align, h_chroma_shift, v_chroma_shift;
 157         int w, h, pixel_size;
 158
 159         avcodec_get_chroma_sub_sample(s->pix_fmt, &h_chroma_shift, &v_chroma_shift);
 160         switch(s->pix_fmt){
 161         case PIX_FMT_RGB555:
 162         case PIX_FMT_RGB565:
 163         case PIX_FMT_YUV422:
 164             pixel_size=2;
 165             break;
 166         case PIX_FMT_RGB24:
 167         case PIX_FMT_BGR24:
 168             pixel_size=3;
 169             break;
 170         case PIX_FMT_RGBA32:
 171             pixel_size=4;
 172             break;
 173         default:
 174             pixel_size=1;
 175         }
 176
 177         if(s->codec_id==CODEC_ID_SVQ1) align=63;
 178         else                           align=15;
 179
 180         w= (width +align)&~align;
 181         h= (height+align)&~align;
 182
 183         if(!(s->flags&CODEC_FLAG_EMU_EDGE)){
 184             w+= EDGE_WIDTH*2;
 185             h+= EDGE_WIDTH*2;
 186         }
 187
 188         buf->last_pic_num= -256*256*256*64;
 189
 190         for(i=0; i<3; i++){
 191             const int h_shift= i==0 ? 0 : h_chroma_shift;
 192             const int v_shift= i==0 ? 0 : v_chroma_shift;
 193
 194             pic->linesize[i]= pixel_size*w>>h_shift;
 195
 196             buf->base[i]= av_mallocz((pic->linesize[i]*h>>v_shift)+16); //FIXME 16
 197             if(buf->base[i]==NULL) return -1;
 198             memset(buf->base[i], 128, pic->linesize[i]*h>>v_shift);
 199
 200             if(s->flags&CODEC_FLAG_EMU_EDGE)
 201                 buf->data[i] = buf->base[i];
 202             else
 203                 buf->data[i] = buf->base[i] + (pic->linesize[i]*EDGE_WIDTH>>v_shift) + (EDGE_WIDTH>>h_shift);
 204         }
 205         pic->age= 256*256*256*64;
 206         pic->type= FF_BUFFER_TYPE_INTERNAL;
 207     }
 208
 209     for(i=0; i<4; i++){
 210         pic->base[i]= buf->base[i];
 211         pic->data[i]= buf->data[i];
 212     }
 213     s->internal_buffer_count++;
 214
 215     return 0;
 216 }
 217
 218 void avcodec_default_release_buffer(AVCodecContext *s, AVFrame *pic){
 219     int i;
 220     InternalBuffer *buf, *last, temp;
 221
 222     assert(pic->type==FF_BUFFER_TYPE_INTERNAL);
 223
 224     for(i=0; i<s->internal_buffer_count; i++){ //just 3-5 checks so is not worth to optimize
 225         buf= &((InternalBuffer*)s->internal_buffer)[i];
 226         if(buf->data[0] == pic->data[0])
 227             break;
 228     }
 229     assert(i < s->internal_buffer_count);
 230     s->internal_buffer_count--;
 231     last = &((InternalBuffer*)s->internal_buffer)[s->internal_buffer_count];
 232
 233     temp= *buf;
 234     *buf= *last;
 235     *last= temp;
 236
 237     for(i=0; i<3; i++){
 238         pic->data[i]=NULL;
 239 //        pic->base[i]=NULL;
 240     }
 241 //printf("R%X\n", pic->opaque);
 242 }
 243
 244 enum PixelFormat avcodec_default_get_format(struct AVCodecContext *s, enum PixelFormat * fmt){
 245     return fmt[0];
 246 }
 247
 248 void avcodec_get_context_defaults(AVCodecContext *s){
 249     s->bit_rate= 800*1000;
 250     s->bit_rate_tolerance= s->bit_rate*10;
 251     s->qmin= 2;
 252     s->qmax= 31;
 253     s->mb_qmin= 2;
 254     s->mb_qmax= 31;
 255     s->rc_eq= "tex^qComp";
 256     s->qcompress= 0.5;
 257     s->max_qdiff= 3;
 258     s->b_quant_factor=1.25;
 259     s->b_quant_offset=1.25;
 260     s->i_quant_factor=-0.8;
 261     s->i_quant_offset=0.0;
 262     s->error_concealment= 3;
 263     s->error_resilience= 1;
 264     s->workaround_bugs= FF_BUG_AUTODETECT;
 265     s->frame_rate_base= 1;
 266     s->frame_rate = 25;
 267     s->gop_size= 50;
 268     s->me_method= ME_EPZS;
 269     s->get_buffer= avcodec_default_get_buffer;
 270     s->release_buffer= avcodec_default_release_buffer;
 271     s->get_format= avcodec_default_get_format;
 272     s->me_subpel_quality=8;
 273
 274     s->intra_quant_bias= FF_DEFAULT_QUANT_BIAS;
 275     s->inter_quant_bias= FF_DEFAULT_QUANT_BIAS;
 276 }
 277
 278 /**
 279  * allocates a AVCodecContext and set it to defaults.
 280  * this can be deallocated by simply calling free()
 281  */
 282 AVCodecContext *avcodec_alloc_context(void){
 283     AVCodecContext *avctx= av_mallocz(sizeof(AVCodecContext));
 284
 285     if(avctx==NULL) return NULL;
 286
 287     avcodec_get_context_defaults(avctx);
 288
 289     return avctx;
 290 }
 291
 292 /**
 293  * allocates a AVPFrame and set it to defaults.
 294  * this can be deallocated by simply calling free()
 295  */
 296 AVFrame *avcodec_alloc_frame(void){
 297     AVFrame *pic= av_mallocz(sizeof(AVFrame));
 298
 299     return pic;
 300 }
 301
 302 int avcodec_open(AVCodecContext *avctx, AVCodec *codec)
 303 {
 304     int ret;
 305
 306     avctx->codec = codec;
 307     avctx->codec_id = codec->id;
 308     avctx->frame_number = 0;
 309     if (codec->priv_data_size > 0) {
 310         avctx->priv_data = av_mallocz(codec->priv_data_size);
 311         if (!avctx->priv_data)
 312             return -ENOMEM;
 313     } else {
 314         avctx->priv_data = NULL;
 315     }
 316     ret = avctx->codec->init(avctx);
 317     if (ret < 0) {
 318         av_freep(&avctx->priv_data);
 319         return ret;
 320     }
 321     return 0;
 322 }
 323
 324 int avcodec_encode_audio(AVCodecContext *avctx, uint8_t *buf, int buf_size,
 325                          const short *samples)
 326 {
 327     int ret;
 328
 329     ret = avctx->codec->encode(avctx, buf, buf_size, (void *)samples);
 330     avctx->frame_number++;
 331     return ret;
 332 }
 333
 334 int avcodec_encode_video(AVCodecContext *avctx, uint8_t *buf, int buf_size,
 335                          const AVFrame *pict)
 336 {
 337     int ret;
 338
 339     ret = avctx->codec->encode(avctx, buf, buf_size, (void *)pict);
 340
 341     emms_c(); //needed to avoid a emms_c() call before every return;
 342
 343     avctx->frame_number++;
 344     return ret;
 345 }
 346
 347 /**
 348  * decode a frame.
 349  * @param buf bitstream buffer, must be FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE larger then the actual read bytes
 350  * because some optimized bitstream readers read 32 or 64 bit at once and could read over the end
 351  * @param buf_size the size of the buffer in bytes
 352  * @param got_picture_ptr zero if no frame could be decompressed, Otherwise, it is non zero
 353  * @return -1 if error, otherwise return the number of
 354  * bytes used.
 355  */
 356 int avcodec_decode_video(AVCodecContext *avctx, AVFrame *picture,
 357                          int *got_picture_ptr,
 358                          uint8_t *buf, int buf_size)
 359 {
 360     int ret;
 361
 362     ret = avctx->codec->decode(avctx, picture, got_picture_ptr,
 363                                buf, buf_size);
 364
 365     emms_c(); //needed to avoid a emms_c() call before every return;
 366
 367     if (*got_picture_ptr)
 368         avctx->frame_number++;
 369     return ret;
 370 }
 371
 372 /* decode an audio frame. return -1 if error, otherwise return the
 373    *number of bytes used. If no frame could be decompressed,
 374    *frame_size_ptr is zero. Otherwise, it is the decompressed frame
 375    *size in BYTES. */
 376 int avcodec_decode_audio(AVCodecContext *avctx, int16_t *samples,
 377                          int *frame_size_ptr,
 378                          uint8_t *buf, int buf_size)
 379 {
 380     int ret;
 381
 382     ret = avctx->codec->decode(avctx, samples, frame_size_ptr,
 383                                buf, buf_size);
 384     avctx->frame_number++;
 385     return ret;
 386 }
 387
 388 int avcodec_close(AVCodecContext *avctx)
 389 {
 390     if (avctx->codec->close)
 391         avctx->codec->close(avctx);
 392     av_freep(&avctx->priv_data);
 393     avctx->codec = NULL;
 394     return 0;
 395 }
 396
 397 AVCodec *avcodec_find_encoder(enum CodecID id)
 398 {
 399     AVCodec *p;
 400     p = first_avcodec;
 401     while (p) {
 402         if (p->encode != NULL && p->id == id)
 403             return p;
 404         p = p->next;
 405     }
 406     return NULL;
 407 }
 408
 409 AVCodec *avcodec_find_encoder_by_name(const char *name)
 410 {
 411     AVCodec *p;
 412     p = first_avcodec;
 413     while (p) {
 414         if (p->encode != NULL && strcmp(name,p->name) == 0)
 415             return p;
 416         p = p->next;
 417     }
 418     return NULL;
 419 }
 420
 421 AVCodec *avcodec_find_decoder(enum CodecID id)
 422 {
 423     AVCodec *p;
 424     p = first_avcodec;
 425     while (p) {
 426         if (p->decode != NULL && p->id == id)
 427             return p;
 428         p = p->next;
 429     }
 430     return NULL;
 431 }
 432
 433 AVCodec *avcodec_find_decoder_by_name(const char *name)
 434 {
 435     AVCodec *p;
 436     p = first_avcodec;
 437     while (p) {
 438         if (p->decode != NULL && strcmp(name,p->name) == 0)
 439             return p;
 440         p = p->next;
 441     }
 442     return NULL;
 443 }
 444
 445 AVCodec *avcodec_find(enum CodecID id)
 446 {
 447     AVCodec *p;
 448     p = first_avcodec;
 449     while (p) {
 450         if (p->id == id)
 451             return p;
 452         p = p->next;
 453     }
 454     return NULL;
 455 }
 456
 457 void avcodec_string(char *buf, int buf_size, AVCodecContext *enc, int encode)
 458 {
 459     const char *codec_name;
 460     AVCodec *p;
 461     char buf1[32];
 462     char channels_str[100];
 463     int bitrate;
 464
 465     if (encode)
 466         p = avcodec_find_encoder(enc->codec_id);
 467     else
 468         p = avcodec_find_decoder(enc->codec_id);
 469
 470     if (p) {
 471         codec_name = p->name;
 472     } else if (enc->codec_name[0] != '\0') {
 473         codec_name = enc->codec_name;
 474     } else {
 475         /* output avi tags */
 476         if (enc->codec_type == CODEC_TYPE_VIDEO) {
 477             snprintf(buf1, sizeof(buf1), "%c%c%c%c",
 478                      enc->codec_tag & 0xff,
 479                      (enc->codec_tag >> 8) & 0xff,
 480                      (enc->codec_tag >> 16) & 0xff,
 481                      (enc->codec_tag >> 24) & 0xff);
 482         } else {
 483             snprintf(buf1, sizeof(buf1), "0x%04x", enc->codec_tag);
 484         }
 485         codec_name = buf1;
 486     }
 487
 488     switch(enc->codec_type) {
 489     case CODEC_TYPE_VIDEO:
 490         snprintf(buf, buf_size,
 491                  "Video: %s%s",
 492                  codec_name, enc->flags & CODEC_FLAG_HQ ? " (hq)" : "");
 493         if (enc->codec_id == CODEC_ID_RAWVIDEO) {
 494             snprintf(buf + strlen(buf), buf_size - strlen(buf),
 495                      ", %s",
 496                      avcodec_get_pix_fmt_name(enc->pix_fmt));
 497         }
 498         if (enc->width) {
 499             snprintf(buf + strlen(buf), buf_size - strlen(buf),
 500                      ", %dx%d, %0.2f fps",
 501                      enc->width, enc->height,
 502                      (float)enc->frame_rate / enc->frame_rate_base);
 503         }
 504         if (encode) {
 505             snprintf(buf + strlen(buf), buf_size - strlen(buf),
 506                      ", q=%d-%d", enc->qmin, enc->qmax);
 507         }
 508         bitrate = enc->bit_rate;
 509         break;
 510     case CODEC_TYPE_AUDIO:
 511         snprintf(buf, buf_size,
 512                  "Audio: %s",
 513                  codec_name);
 514         switch (enc->channels) {
 515             case 1:
 516                 strcpy(channels_str, "mono");
 517                 break;
 518             case 2:
 519                 strcpy(channels_str, "stereo");
 520                 break;
 521             case 6:
 522                 strcpy(channels_str, "5:1");
 523                 break;
 524             default:
 525                 sprintf(channels_str, "%d channels", enc->channels);
 526                 break;
 527         }
 528         if (enc->sample_rate) {
 529             snprintf(buf + strlen(buf), buf_size - strlen(buf),
 530                      ", %d Hz, %s",
 531                      enc->sample_rate,
 532                      channels_str);
 533         }
 534
 535         /* for PCM codecs, compute bitrate directly */
 536         switch(enc->codec_id) {
 537         case CODEC_ID_PCM_S16LE:
 538         case CODEC_ID_PCM_S16BE:
 539         case CODEC_ID_PCM_U16LE:
 540         case CODEC_ID_PCM_U16BE:
 541             bitrate = enc->sample_rate * enc->channels * 16;
 542             break;
 543         case CODEC_ID_PCM_S8:
 544         case CODEC_ID_PCM_U8:
 545         case CODEC_ID_PCM_ALAW:
 546         case CODEC_ID_PCM_MULAW:
 547             bitrate = enc->sample_rate * enc->channels * 8;
 548             break;
 549         default:
 550             bitrate = enc->bit_rate;
 551             break;
 552         }
 553         break;
 554     default:
 555         av_abort();
 556     }
 557     if (encode) {
 558         if (enc->flags & CODEC_FLAG_PASS1)
 559             snprintf(buf + strlen(buf), buf_size - strlen(buf),
 560                      ", pass 1");
 561         if (enc->flags & CODEC_FLAG_PASS2)
 562             snprintf(buf + strlen(buf), buf_size - strlen(buf),
 563                      ", pass 2");
 564     }
 565     if (bitrate != 0) {
 566         snprintf(buf + strlen(buf), buf_size - strlen(buf),
 567                  ", %d kb/s", bitrate / 1000);
 568     }
 569 }
 570
 571 unsigned avcodec_version( void )
 572 {
 573   return LIBAVCODEC_VERSION_INT;
 574 }
 575
 576 unsigned avcodec_build( void )
 577 {
 578   return LIBAVCODEC_BUILD;
 579 }
 580
 581 /* must be called before any other functions */
 582 void avcodec_init(void)
 583 {
 584     static int inited = 0;
 585
 586     if (inited != 0)
 587         return;
 588     inited = 1;
 589
 590     dsputil_static_init();
 591 }
 592
 593 /* this can be called after seeking and before trying to decode the next keyframe */
 594 void avcodec_flush_buffers(AVCodecContext *avctx)
 595 {
 596     int i;
 597     MpegEncContext *s = avctx->priv_data;
 598
 599     switch(avctx->codec_id){
 600     case CODEC_ID_MPEG1VIDEO:
 601     case CODEC_ID_H263:
 602     case CODEC_ID_RV10:
 603 //    case CODEC_ID_MJPEG:
 604 //    case CODEC_ID_MJPEGB:
 605     case CODEC_ID_MPEG4:
 606     case CODEC_ID_MSMPEG4V1:
 607     case CODEC_ID_MSMPEG4V2:
 608     case CODEC_ID_MSMPEG4V3:
 609     case CODEC_ID_WMV1:
 610     case CODEC_ID_WMV2:
 611     case CODEC_ID_H263P:
 612     case CODEC_ID_H263I:
 613     case CODEC_ID_SVQ1:
 614         for(i=0; i<MAX_PICTURE_COUNT; i++){
 615            if(s->picture[i].data[0] && (   s->picture[i].type == FF_BUFFER_TYPE_INTERNAL
 616                                         || s->picture[i].type == FF_BUFFER_TYPE_USER))
 617             avctx->release_buffer(avctx, (AVFrame*)&s->picture[i]);
 618         }
 619         s->last_picture_ptr = s->next_picture_ptr = NULL;
 620         break;
 621     default:
 622         //FIXME
 623         break;
 624     }
 625 }
 626
 627 void avcodec_default_free_buffers(AVCodecContext *s){
 628     int i, j;
 629
 630     if(s->internal_buffer==NULL) return;
 631
 632     for(i=0; i<INTERNAL_BUFFER_SIZE; i++){
 633         InternalBuffer *buf= &((InternalBuffer*)s->internal_buffer)[i];
 634         for(j=0; j<4; j++){
 635             av_freep(&buf->base[j]);
 636             buf->data[j]= NULL;
 637         }
 638     }
 639     av_freep(&s->internal_buffer);
 640
 641     s->internal_buffer_count=0;
 642 }
 643
 644 char av_get_pict_type_char(int pict_type){
 645     switch(pict_type){
 646     case I_TYPE: return 'I';
 647     case P_TYPE: return 'P';
 648     case B_TYPE: return 'B';
 649     case S_TYPE: return 'S';
 650     case SI_TYPE:return 'i';
 651     case SP_TYPE:return 'p';
 652     default:     return '?';
 653     }
 654 }
 655
 656 int av_reduce(int *dst_nom, int *dst_den, int64_t nom, int64_t den, int64_t max){
 657     int exact=1, sign=0;
 658     int64_t gcd, larger;
 659
 660     assert(den != 0);
 661
 662     if(den < 0){
 663         den= -den;
 664         nom= -nom;
 665     }
 666
 667     if(nom < 0){
 668         nom= -nom;
 669         sign= 1;
 670     }
 671
 672     for(;;){ //note is executed 1 or 2 times
 673         gcd = ff_gcd(nom, den);
 674         nom /= gcd;
 675         den /= gcd;
 676
 677         larger= FFMAX(nom, den);
 678
 679         if(larger > max){
 680             int64_t div= (larger + max - 1) / max;
 681             nom =  (nom + div/2)/div;
 682             den =  (den + div/2)/div;
 683             exact=0;
 684         }else
 685             break;
 686     }
 687
 688     if(sign) nom= -nom;
 689
 690     *dst_nom = nom;
 691     *dst_den = den;
 692
 693     return exact;
 694 }
 695
 696 int64_t av_rescale(int64_t a, int b, int c){
 697     uint64_t h, l;
 698     assert(c > 0);
 699     assert(b >=0);
 700
 701     if(a<0) return -av_rescale(-a, b, c);
 702
 703     h= a>>32;
 704     if(h==0) return a*b/c;
 705
 706     l= a&0xFFFFFFFF;
 707     l *= b;
 708     h *= b;
 709
 710     l += (h%c)<<32;
 711
 712     return ((h/c)<<32) + l/c;
 713 }