git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/vp56.h

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2006  Aurelien Jacobs <aurel@gnuage.org>
   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 /**
  22  * @file
  23  * VP5 and VP6 compatible video decoder (common features)
  24  */
  25
  26 #ifndef AVCODEC_VP56_H
  27 #define AVCODEC_VP56_H
  28
  29 #include "vp56data.h"
  30 #include "dsputil.h"
  31 #include "get_bits.h"
  32 #include "bytestream.h"
  33 #include "h264chroma.h"
  34 #include "videodsp.h"
  35 #include "vp3dsp.h"
  36 #include "vp56dsp.h"
  37
  38 typedef struct vp56_context VP56Context;
  39
  40 typedef struct VP56mv {
  41     DECLARE_ALIGNED(4, int16_t, x);
  42     int16_t y;
  43 } VP56mv;
  44
  45 #define VP56_SIZE_CHANGE 1
  46
  47 typedef void (*VP56ParseVectorAdjustment)(VP56Context *s,
  48                                           VP56mv *vect);
  49 typedef void (*VP56Filter)(VP56Context *s, uint8_t *dst, uint8_t *src,
  50                            int offset1, int offset2, int stride,
  51                            VP56mv mv, int mask, int select, int luma);
  52 typedef void (*VP56ParseCoeff)(VP56Context *s);
  53 typedef void (*VP56DefaultModelsInit)(VP56Context *s);
  54 typedef void (*VP56ParseVectorModels)(VP56Context *s);
  55 typedef int  (*VP56ParseCoeffModels)(VP56Context *s);
  56 typedef int  (*VP56ParseHeader)(VP56Context *s, const uint8_t *buf,
  57                                 int buf_size);
  58
  59 typedef struct VP56RangeCoder {
  60     int high;
  61     int bits; /* stored negated (i.e. negative "bits" is a positive number of
  62                  bits left) in order to eliminate a negate in cache refilling */
  63     const uint8_t *buffer;
  64     const uint8_t *end;
  65     unsigned int code_word;
  66 } VP56RangeCoder;
  67
  68 typedef struct VP56RefDc {
  69     uint8_t not_null_dc;
  70     VP56Frame ref_frame;
  71     int16_t dc_coeff;
  72 } VP56RefDc;
  73
  74 typedef struct VP56Macroblock {
  75     uint8_t type;
  76     VP56mv mv;
  77 } VP56Macroblock;
  78
  79 typedef struct VP56Model {
  80     uint8_t coeff_reorder[64];       /* used in vp6 only */
  81     uint8_t coeff_index_to_pos[64];  /* used in vp6 only */
  82     uint8_t vector_sig[2];           /* delta sign */
  83     uint8_t vector_dct[2];           /* delta coding types */
  84     uint8_t vector_pdi[2][2];        /* predefined delta init */
  85     uint8_t vector_pdv[2][7];        /* predefined delta values */
  86     uint8_t vector_fdv[2][8];        /* 8 bit delta value definition */
  87     uint8_t coeff_dccv[2][11];       /* DC coeff value */
  88     uint8_t coeff_ract[2][3][6][11]; /* Run/AC coding type and AC coeff value */
  89     uint8_t coeff_acct[2][3][3][6][5];/* vp5 only AC coding type for coding group < 3 */
  90     uint8_t coeff_dcct[2][36][5];    /* DC coeff coding type */
  91     uint8_t coeff_runv[2][14];       /* run value (vp6 only) */
  92     uint8_t mb_type[3][10][10];      /* model for decoding MB type */
  93     uint8_t mb_types_stats[3][10][2];/* contextual, next MB type stats */
  94 } VP56Model;
  95
  96 struct vp56_context {
  97     AVCodecContext *avctx;
  98     DSPContext dsp;
  99     H264ChromaContext h264chroma;
 100     VideoDSPContext vdsp;
 101     VP3DSPContext vp3dsp;
 102     VP56DSPContext vp56dsp;
 103     ScanTable scantable;
 104     AVFrame frames[4];
 105     AVFrame *framep[6];
 106     uint8_t *edge_emu_buffer_alloc;
 107     uint8_t *edge_emu_buffer;
 108     VP56RangeCoder c;
 109     VP56RangeCoder cc;
 110     VP56RangeCoder *ccp;
 111     int sub_version;
 112
 113     /* frame info */
 114     int golden_frame;
 115     int plane_width[4];
 116     int plane_height[4];
 117     int mb_width;   /* number of horizontal MB */
 118     int mb_height;  /* number of vertical MB */
 119     int block_offset[6];
 120
 121     int quantizer;
 122     uint16_t dequant_dc;
 123     uint16_t dequant_ac;
 124     int8_t *qscale_table;
 125
 126     /* DC predictors management */
 127     VP56RefDc *above_blocks;
 128     VP56RefDc left_block[4];
 129     int above_block_idx[6];
 130     int16_t prev_dc[3][3];    /* [plan][ref_frame] */
 131
 132     /* blocks / macroblock */
 133     VP56mb mb_type;
 134     VP56Macroblock *macroblocks;
 135     DECLARE_ALIGNED(16, int16_t, block_coeff)[6][64];
 136
 137     /* motion vectors */
 138     VP56mv mv[6];  /* vectors for each block in MB */
 139     VP56mv vector_candidate[2];
 140     int vector_candidate_pos;
 141
 142     /* filtering hints */
 143     int filter_header;               /* used in vp6 only */
 144     int deblock_filtering;
 145     int filter_selection;
 146     int filter_mode;
 147     int max_vector_length;
 148     int sample_variance_threshold;
 149
 150     uint8_t coeff_ctx[4][64];              /* used in vp5 only */
 151     uint8_t coeff_ctx_last[4];             /* used in vp5 only */
 152
 153     int has_alpha;
 154
 155     /* upside-down flipping hints */
 156     int flip;  /* are we flipping ? */
 157     int frbi;  /* first row block index in MB */
 158     int srbi;  /* second row block index in MB */
 159     int stride[4];  /* stride for each plan */
 160
 161     const uint8_t *vp56_coord_div;
 162     VP56ParseVectorAdjustment parse_vector_adjustment;
 163     VP56Filter filter;
 164     VP56ParseCoeff parse_coeff;
 165     VP56DefaultModelsInit default_models_init;
 166     VP56ParseVectorModels parse_vector_models;
 167     VP56ParseCoeffModels parse_coeff_models;
 168     VP56ParseHeader parse_header;
 169
 170     /* for "slice" parallelism between YUV and A */
 171     VP56Context *alpha_context;
 172
 173     VP56Model *modelp;
 174     VP56Model model;
 175
 176     /* huffman decoding */
 177     int use_huffman;
 178     GetBitContext gb;
 179     VLC dccv_vlc[2];
 180     VLC runv_vlc[2];
 181     VLC ract_vlc[2][3][6];
 182     unsigned int nb_null[2][2];       /* number of consecutive NULL DC/AC */
 183 };
 184
 185
 186 void ff_vp56_init(AVCodecContext *avctx, int flip, int has_alpha);
 187 void ff_vp56_init_context(AVCodecContext *avctx, VP56Context *s,
 188                           int flip, int has_alpha);
 189 int ff_vp56_free(AVCodecContext *avctx);
 190 int ff_vp56_free_context(VP56Context *s);
 191 void ff_vp56_init_dequant(VP56Context *s, int quantizer);
 192 int ff_vp56_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data, int *got_frame,
 193                          AVPacket *avpkt);
 194
 195
 196 /**
 197  * vp56 specific range coder implementation
 198  */
 199
 200 extern const uint8_t ff_vp56_norm_shift[256];
 201 void ff_vp56_init_range_decoder(VP56RangeCoder *c, const uint8_t *buf, int buf_size);
 202
 203 static av_always_inline unsigned int vp56_rac_renorm(VP56RangeCoder *c)
 204 {
 205     int shift = ff_vp56_norm_shift[c->high];
 206     int bits = c->bits;
 207     unsigned int code_word = c->code_word;
 208
 209     c->high   <<= shift;
 210     code_word <<= shift;
 211     bits       += shift;
 212     if(bits >= 0 && c->buffer < c->end) {
 213         code_word |= bytestream_get_be16(&c->buffer) << bits;
 214         bits -= 16;
 215     }
 216     c->bits = bits;
 217     return code_word;
 218 }
 219
 220 #if   ARCH_ARM
 221 #include "arm/vp56_arith.h"
 222 #elif ARCH_X86
 223 #include "x86/vp56_arith.h"
 224 #endif
 225
 226 #ifndef vp56_rac_get_prob
 227 #define vp56_rac_get_prob vp56_rac_get_prob
 228 static av_always_inline int vp56_rac_get_prob(VP56RangeCoder *c, uint8_t prob)
 229 {
 230     unsigned int code_word = vp56_rac_renorm(c);
 231     unsigned int low = 1 + (((c->high - 1) * prob) >> 8);
 232     unsigned int low_shift = low << 16;
 233     int bit = code_word >= low_shift;
 234
 235     c->high = bit ? c->high - low : low;
 236     c->code_word = bit ? code_word - low_shift : code_word;
 237
 238     return bit;
 239 }
 240 #endif
 241
 242 #ifndef vp56_rac_get_prob_branchy
 243 // branchy variant, to be used where there's a branch based on the bit decoded
 244 static av_always_inline int vp56_rac_get_prob_branchy(VP56RangeCoder *c, int prob)
 245 {
 246     unsigned long code_word = vp56_rac_renorm(c);
 247     unsigned low = 1 + (((c->high - 1) * prob) >> 8);
 248     unsigned low_shift = low << 16;
 249
 250     if (code_word >= low_shift) {
 251         c->high     -= low;
 252         c->code_word = code_word - low_shift;
 253         return 1;
 254     }
 255
 256     c->high = low;
 257     c->code_word = code_word;
 258     return 0;
 259 }
 260 #endif
 261
 262 static av_always_inline int vp56_rac_get(VP56RangeCoder *c)
 263 {
 264     unsigned int code_word = vp56_rac_renorm(c);
 265     /* equiprobable */
 266     int low = (c->high + 1) >> 1;
 267     unsigned int low_shift = low << 16;
 268     int bit = code_word >= low_shift;
 269     if (bit) {
 270         c->high   -= low;
 271         code_word -= low_shift;
 272     } else {
 273         c->high = low;
 274     }
 275
 276     c->code_word = code_word;
 277     return bit;
 278 }
 279
 280 // rounding is different than vp56_rac_get, is vp56_rac_get wrong?
 281 static av_always_inline int vp8_rac_get(VP56RangeCoder *c)
 282 {
 283     return vp56_rac_get_prob(c, 128);
 284 }
 285
 286 static av_unused int vp56_rac_gets(VP56RangeCoder *c, int bits)
 287 {
 288     int value = 0;
 289
 290     while (bits--) {
 291         value = (value << 1) | vp56_rac_get(c);
 292     }
 293
 294     return value;
 295 }
 296
 297 static av_unused int vp8_rac_get_uint(VP56RangeCoder *c, int bits)
 298 {
 299     int value = 0;
 300
 301     while (bits--) {
 302         value = (value << 1) | vp8_rac_get(c);
 303     }
 304
 305     return value;
 306 }
 307
 308 // fixme: add 1 bit to all the calls to this?
 309 static av_unused int vp8_rac_get_sint(VP56RangeCoder *c, int bits)
 310 {
 311     int v;
 312
 313     if (!vp8_rac_get(c))
 314         return 0;
 315
 316     v = vp8_rac_get_uint(c, bits);
 317
 318     if (vp8_rac_get(c))
 319         v = -v;
 320
 321     return v;
 322 }
 323
 324 // P(7)
 325 static av_unused int vp56_rac_gets_nn(VP56RangeCoder *c, int bits)
 326 {
 327     int v = vp56_rac_gets(c, 7) << 1;
 328     return v + !v;
 329 }
 330
 331 static av_unused int vp8_rac_get_nn(VP56RangeCoder *c)
 332 {
 333     int v = vp8_rac_get_uint(c, 7) << 1;
 334     return v + !v;
 335 }
 336
 337 static av_always_inline
 338 int vp56_rac_get_tree(VP56RangeCoder *c,
 339                       const VP56Tree *tree,
 340                       const uint8_t *probs)
 341 {
 342     while (tree->val > 0) {
 343         if (vp56_rac_get_prob(c, probs[tree->prob_idx]))
 344             tree += tree->val;
 345         else
 346             tree++;
 347     }
 348     return -tree->val;
 349 }
 350
 351 // how probabilities are associated with decisions is different I think
 352 // well, the new scheme fits in the old but this way has one fewer branches per decision
 353 static av_always_inline int vp8_rac_get_tree(VP56RangeCoder *c, const int8_t (*tree)[2],
 354                                    const uint8_t *probs)
 355 {
 356     int i = 0;
 357
 358     do {
 359         i = tree[i][vp56_rac_get_prob(c, probs[i])];
 360     } while (i > 0);
 361
 362     return -i;
 363 }
 364
 365 // DCTextra
 366 static av_always_inline int vp8_rac_get_coeff(VP56RangeCoder *c, const uint8_t *prob)
 367 {
 368     int v = 0;
 369
 370     do {
 371         v = (v<<1) + vp56_rac_get_prob(c, *prob++);
 372     } while (*prob);
 373
 374     return v;
 375 }
 376
 377 #endif /* AVCODEC_VP56_H */