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