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