git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/vp6.c

   1 /**
   2  * @file vp6.c
   3  * VP6 compatible video decoder
   4  *
   5  * Copyright (C) 2006  Aurelien Jacobs <aurel@gnuage.org>
   6  *
   7  * The VP6F decoder accepts an optional 1 byte extradata. It is composed of:
   8  *  - upper 4bits: difference between encoded width and visible width
   9  *  - lower 4bits: difference between encoded height and visible height
  10  *
  11  * This file is part of FFmpeg.
  12  *
  13  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
  14  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  15  * License as published by the Free Software Foundation; either
  16  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  17  *
  18  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  19  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  20  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  21  * Lesser General Public License for more details.
  22  *
  23  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  24  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  25  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  26  */
  27
  28 #include <stdlib.h>
  29
  30 #include "avcodec.h"
  31 #include "dsputil.h"
  32 #include "bitstream.h"
  33 #include "mpegvideo.h"
  34
  35 #include "vp56.h"
  36 #include "vp56data.h"
  37 #include "vp6data.h"
  38
  39
  40 static int vp6_parse_header(vp56_context_t *s, uint8_t *buf, int buf_size,
  41                             int *golden_frame)
  42 {
  43     vp56_range_coder_t *c = &s->c;
  44     int parse_filter_info = 0;
  45     int coeff_offset = 0;
  46     int vrt_shift = 0;
  47     int sub_version;
  48     int rows, cols;
  49     int res = 1;
  50     int separated_coeff = buf[0] & 1;
  51
  52     s->framep[VP56_FRAME_CURRENT]->key_frame = !(buf[0] & 0x80);
  53     vp56_init_dequant(s, (buf[0] >> 1) & 0x3F);
  54
  55     if (s->framep[VP56_FRAME_CURRENT]->key_frame) {
  56         sub_version = buf[1] >> 3;
  57         if (sub_version > 8)
  58             return 0;
  59         s->filter_header = buf[1] & 0x06;
  60         if (buf[1] & 1) {
  61             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "interlacing not supported\n");
  62             return 0;
  63         }
  64         if (separated_coeff || !s->filter_header) {
  65             coeff_offset = AV_RB16(buf+2) - 2;
  66             buf += 2;
  67             buf_size -= 2;
  68         }
  69
  70         rows = buf[2];  /* number of stored macroblock rows */
  71         cols = buf[3];  /* number of stored macroblock cols */
  72         /* buf[4] is number of displayed macroblock rows */
  73         /* buf[5] is number of displayed macroblock cols */
  74
  75         if (16*cols != s->avctx->coded_width ||
  76             16*rows != s->avctx->coded_height) {
  77             avcodec_set_dimensions(s->avctx, 16*cols, 16*rows);
  78             if (s->avctx->extradata_size == 1) {
  79                 s->avctx->width  -= s->avctx->extradata[0] >> 4;
  80                 s->avctx->height -= s->avctx->extradata[0] & 0x0F;
  81             }
  82             res = 2;
  83         }
  84
  85         vp56_init_range_decoder(c, buf+6, buf_size-6);
  86         vp56_rac_gets(c, 2);
  87
  88         parse_filter_info = s->filter_header;
  89         if (sub_version < 8)
  90             vrt_shift = 5;
  91         s->sub_version = sub_version;
  92     } else {
  93         if (!s->sub_version)
  94             return 0;
  95
  96         if (separated_coeff || !s->filter_header) {
  97             coeff_offset = AV_RB16(buf+1) - 2;
  98             buf += 2;
  99             buf_size -= 2;
 100         }
 101         vp56_init_range_decoder(c, buf+1, buf_size-1);
 102
 103         *golden_frame = vp56_rac_get(c);
 104         if (s->filter_header) {
 105             s->deblock_filtering = vp56_rac_get(c);
 106             if (s->deblock_filtering)
 107                 vp56_rac_get(c);
 108             if (s->sub_version > 7)
 109                 parse_filter_info = vp56_rac_get(c);
 110         }
 111     }
 112
 113     if (parse_filter_info) {
 114         if (vp56_rac_get(c)) {
 115             s->filter_mode = 2;
 116             s->sample_variance_threshold = vp56_rac_gets(c, 5) << vrt_shift;
 117             s->max_vector_length = 2 << vp56_rac_gets(c, 3);
 118         } else if (vp56_rac_get(c)) {
 119             s->filter_mode = 1;
 120         } else {
 121             s->filter_mode = 0;
 122         }
 123         if (s->sub_version > 7)
 124             s->filter_selection = vp56_rac_gets(c, 4);
 125         else
 126             s->filter_selection = 16;
 127     }
 128
 129     if (vp56_rac_get(c))
 130         av_log(s->avctx, AV_LOG_WARNING,
 131                "alternative entropy decoding not supported\n");
 132
 133     if (coeff_offset) {
 134         vp56_init_range_decoder(&s->cc, buf+coeff_offset,
 135                                 buf_size-coeff_offset);
 136         s->ccp = &s->cc;
 137     } else {
 138         s->ccp = &s->c;
 139     }
 140
 141     return res;
 142 }
 143
 144 static void vp6_coeff_order_table_init(vp56_context_t *s)
 145 {
 146     int i, pos, idx = 1;
 147
 148     s->modelp->coeff_index_to_pos[0] = 0;
 149     for (i=0; i<16; i++)
 150         for (pos=1; pos<64; pos++)
 151             if (s->modelp->coeff_reorder[pos] == i)
 152                 s->modelp->coeff_index_to_pos[idx++] = pos;
 153 }
 154
 155 static void vp6_default_models_init(vp56_context_t *s)
 156 {
 157     vp56_model_t *model = s->modelp;
 158
 159     model->vector_dct[0] = 0xA2;
 160     model->vector_dct[1] = 0xA4;
 161     model->vector_sig[0] = 0x80;
 162     model->vector_sig[1] = 0x80;
 163
 164     memcpy(model->mb_types_stats, vp56_def_mb_types_stats, sizeof(model->mb_types_stats));
 165     memcpy(model->vector_fdv, vp6_def_fdv_vector_model, sizeof(model->vector_fdv));
 166     memcpy(model->vector_pdv, vp6_def_pdv_vector_model, sizeof(model->vector_pdv));
 167     memcpy(model->coeff_runv, vp6_def_runv_coeff_model, sizeof(model->coeff_runv));
 168     memcpy(model->coeff_reorder, vp6_def_coeff_reorder, sizeof(model->coeff_reorder));
 169
 170     vp6_coeff_order_table_init(s);
 171 }
 172
 173 static void vp6_parse_vector_models(vp56_context_t *s)
 174 {
 175     vp56_range_coder_t *c = &s->c;
 176     vp56_model_t *model = s->modelp;
 177     int comp, node;
 178
 179     for (comp=0; comp<2; comp++) {
 180         if (vp56_rac_get_prob(c, vp6_sig_dct_pct[comp][0]))
 181             model->vector_dct[comp] = vp56_rac_gets_nn(c, 7);
 182         if (vp56_rac_get_prob(c, vp6_sig_dct_pct[comp][1]))
 183             model->vector_sig[comp] = vp56_rac_gets_nn(c, 7);
 184     }
 185
 186     for (comp=0; comp<2; comp++)
 187         for (node=0; node<7; node++)
 188             if (vp56_rac_get_prob(c, vp6_pdv_pct[comp][node]))
 189                 model->vector_pdv[comp][node] = vp56_rac_gets_nn(c, 7);
 190
 191     for (comp=0; comp<2; comp++)
 192         for (node=0; node<8; node++)
 193             if (vp56_rac_get_prob(c, vp6_fdv_pct[comp][node]))
 194                 model->vector_fdv[comp][node] = vp56_rac_gets_nn(c, 7);
 195 }
 196
 197 static void vp6_parse_coeff_models(vp56_context_t *s)
 198 {
 199     vp56_range_coder_t *c = &s->c;
 200     vp56_model_t *model = s->modelp;
 201     int def_prob[11];
 202     int node, cg, ctx, pos;
 203     int ct;    /* code type */
 204     int pt;    /* plane type (0 for Y, 1 for U or V) */
 205
 206     memset(def_prob, 0x80, sizeof(def_prob));
 207
 208     for (pt=0; pt<2; pt++)
 209         for (node=0; node<11; node++)
 210             if (vp56_rac_get_prob(c, vp6_dccv_pct[pt][node])) {
 211                 def_prob[node] = vp56_rac_gets_nn(c, 7);
 212                 model->coeff_dccv[pt][node] = def_prob[node];
 213             } else if (s->framep[VP56_FRAME_CURRENT]->key_frame) {
 214                 model->coeff_dccv[pt][node] = def_prob[node];
 215             }
 216
 217     if (vp56_rac_get(c)) {
 218         for (pos=1; pos<64; pos++)
 219             if (vp56_rac_get_prob(c, vp6_coeff_reorder_pct[pos]))
 220                 model->coeff_reorder[pos] = vp56_rac_gets(c, 4);
 221         vp6_coeff_order_table_init(s);
 222     }
 223
 224     for (cg=0; cg<2; cg++)
 225         for (node=0; node<14; node++)
 226             if (vp56_rac_get_prob(c, vp6_runv_pct[cg][node]))
 227                 model->coeff_runv[cg][node] = vp56_rac_gets_nn(c, 7);
 228
 229     for (ct=0; ct<3; ct++)
 230         for (pt=0; pt<2; pt++)
 231             for (cg=0; cg<6; cg++)
 232                 for (node=0; node<11; node++)
 233                     if (vp56_rac_get_prob(c, vp6_ract_pct[ct][pt][cg][node])) {
 234                         def_prob[node] = vp56_rac_gets_nn(c, 7);
 235                         model->coeff_ract[pt][ct][cg][node] = def_prob[node];
 236                     } else if (s->framep[VP56_FRAME_CURRENT]->key_frame) {
 237                         model->coeff_ract[pt][ct][cg][node] = def_prob[node];
 238                     }
 239
 240     /* coeff_dcct is a linear combination of coeff_dccv */
 241     for (pt=0; pt<2; pt++)
 242         for (ctx=0; ctx<3; ctx++)
 243             for (node=0; node<5; node++)
 244                 model->coeff_dcct[pt][ctx][node] = av_clip(((model->coeff_dccv[pt][node] * vp6_dccv_lc[ctx][node][0] + 128) >> 8) + vp6_dccv_lc[ctx][node][1], 1, 255);
 245 }
 246
 247 static void vp6_parse_vector_adjustment(vp56_context_t *s, vp56_mv_t *vect)
 248 {
 249     vp56_range_coder_t *c = &s->c;
 250     vp56_model_t *model = s->modelp;
 251     int comp;
 252
 253     *vect = (vp56_mv_t) {0,0};
 254     if (s->vector_candidate_pos < 2)
 255         *vect = s->vector_candidate[0];
 256
 257     for (comp=0; comp<2; comp++) {
 258         int i, delta = 0;
 259
 260         if (vp56_rac_get_prob(c, model->vector_dct[comp])) {
 261             static const uint8_t prob_order[] = {0, 1, 2, 7, 6, 5, 4};
 262             for (i=0; i<sizeof(prob_order); i++) {
 263                 int j = prob_order[i];
 264                 delta |= vp56_rac_get_prob(c, model->vector_fdv[comp][j])<<j;
 265             }
 266             if (delta & 0xF0)
 267                 delta |= vp56_rac_get_prob(c, model->vector_fdv[comp][3])<<3;
 268             else
 269                 delta |= 8;
 270         } else {
 271             delta = vp56_rac_get_tree(c, vp56_pva_tree,
 272                                       model->vector_pdv[comp]);
 273         }
 274
 275         if (delta && vp56_rac_get_prob(c, model->vector_sig[comp]))
 276             delta = -delta;
 277
 278         if (!comp)
 279             vect->x += delta;
 280         else
 281             vect->y += delta;
 282     }
 283 }
 284
 285 static void vp6_parse_coeff(vp56_context_t *s)
 286 {
 287     vp56_range_coder_t *c = s->ccp;
 288     vp56_model_t *model = s->modelp;
 289     uint8_t *permute = s->scantable.permutated;
 290     uint8_t *model1, *model2, *model3;
 291     int coeff, sign, coeff_idx;
 292     int b, i, cg, idx, ctx;
 293     int pt = 0;    /* plane type (0 for Y, 1 for U or V) */
 294
 295     for (b=0; b<6; b++) {
 296         int ct = 1;    /* code type */
 297         int run = 1;
 298
 299         if (b > 3) pt = 1;
 300
 301         ctx = s->left_block[vp56_b6to4[b]].not_null_dc
 302               + s->above_blocks[s->above_block_idx[b]].not_null_dc;
 303         model1 = model->coeff_dccv[pt];
 304         model2 = model->coeff_dcct[pt][ctx];
 305
 306         for (coeff_idx=0; coeff_idx<64; ) {
 307             if ((coeff_idx>1 && ct==0) || vp56_rac_get_prob(c, model2[0])) {
 308                 /* parse a coeff */
 309                 if (vp56_rac_get_prob(c, model2[2])) {
 310                     if (vp56_rac_get_prob(c, model2[3])) {
 311                         idx = vp56_rac_get_tree(c, vp56_pc_tree, model1);
 312                         coeff = vp56_coeff_bias[idx];
 313                         for (i=vp56_coeff_bit_length[idx]; i>=0; i--)
 314                             coeff += vp56_rac_get_prob(c, vp56_coeff_parse_table[idx][i]) << i;
 315                     } else {
 316                         if (vp56_rac_get_prob(c, model2[4]))
 317                             coeff = 3 + vp56_rac_get_prob(c, model1[5]);
 318                         else
 319                             coeff = 2;
 320                     }
 321                     ct = 2;
 322                 } else {
 323                     ct = 1;
 324                     coeff = 1;
 325                 }
 326                 sign = vp56_rac_get(c);
 327                 coeff = (coeff ^ -sign) + sign;
 328                 if (coeff_idx)
 329                     coeff *= s->dequant_ac;
 330                 idx = model->coeff_index_to_pos[coeff_idx];
 331                 s->block_coeff[b][permute[idx]] = coeff;
 332                 run = 1;
 333             } else {
 334                 /* parse a run */
 335                 ct = 0;
 336                 if (coeff_idx > 0) {
 337                     if (!vp56_rac_get_prob(c, model2[1]))
 338                         break;
 339
 340                     model3 = model->coeff_runv[coeff_idx >= 6];
 341                     run = vp56_rac_get_tree(c, vp6_pcr_tree, model3);
 342                     if (!run)
 343                         for (run=9, i=0; i<6; i++)
 344                             run += vp56_rac_get_prob(c, model3[i+8]) << i;
 345                 }
 346             }
 347
 348             cg = vp6_coeff_groups[coeff_idx+=run];
 349             model1 = model2 = model->coeff_ract[pt][ct][cg];
 350         }
 351
 352         s->left_block[vp56_b6to4[b]].not_null_dc =
 353         s->above_blocks[s->above_block_idx[b]].not_null_dc = !!s->block_coeff[b][0];
 354     }
 355 }
 356
 357 static int vp6_adjust(int v, int t)
 358 {
 359     int V = v, s = v >> 31;
 360     V ^= s;
 361     V -= s;
 362     if (V-t-1 >= (unsigned)(t-1))
 363         return v;
 364     V = 2*t - V;
 365     V += s;
 366     V ^= s;
 367     return V;
 368 }
 369
 370 static int vp6_block_variance(uint8_t *src, int stride)
 371 {
 372     int sum = 0, square_sum = 0;
 373     int y, x;
 374
 375     for (y=0; y<8; y+=2) {
 376         for (x=0; x<8; x+=2) {
 377             sum += src[x];
 378             square_sum += src[x]*src[x];
 379         }
 380         src += 2*stride;
 381     }
 382     return (16*square_sum - sum*sum) >> 8;
 383 }
 384
 385 static void vp6_filter_hv4(uint8_t *dst, uint8_t *src, int stride,
 386                            int delta, const int16_t *weights)
 387 {
 388     int x, y;
 389
 390     for (y=0; y<8; y++) {
 391         for (x=0; x<8; x++) {
 392             dst[x] = av_clip_uint8((  src[x-delta  ] * weights[0]
 393                                  + src[x        ] * weights[1]
 394                                  + src[x+delta  ] * weights[2]
 395                                  + src[x+2*delta] * weights[3] + 64) >> 7);
 396         }
 397         src += stride;
 398         dst += stride;
 399     }
 400 }
 401
 402 static void vp6_filter_diag2(vp56_context_t *s, uint8_t *dst, uint8_t *src,
 403                              int stride, int h_weight, int v_weight)
 404 {
 405     uint8_t *tmp = s->edge_emu_buffer+16;
 406     s->dsp.put_h264_chroma_pixels_tab[0](tmp, src, stride, 9, h_weight, 0);
 407     s->dsp.put_h264_chroma_pixels_tab[0](dst, tmp, stride, 8, 0, v_weight);
 408 }
 409
 410 static void vp6_filter_diag4(uint8_t *dst, uint8_t *src, int stride,
 411                              const int16_t *h_weights,const int16_t *v_weights)
 412 {
 413     int x, y;
 414     int tmp[8*11];
 415     int *t = tmp;
 416
 417     src -= stride;
 418
 419     for (y=0; y<11; y++) {
 420         for (x=0; x<8; x++) {
 421             t[x] = av_clip_uint8((  src[x-1] * h_weights[0]
 422                                + src[x  ] * h_weights[1]
 423                                + src[x+1] * h_weights[2]
 424                                + src[x+2] * h_weights[3] + 64) >> 7);
 425         }
 426         src += stride;
 427         t += 8;
 428     }
 429
 430     t = tmp + 8;
 431     for (y=0; y<8; y++) {
 432         for (x=0; x<8; x++) {
 433             dst[x] = av_clip_uint8((  t[x-8 ] * v_weights[0]
 434                                  + t[x   ] * v_weights[1]
 435                                  + t[x+8 ] * v_weights[2]
 436                                  + t[x+16] * v_weights[3] + 64) >> 7);
 437         }
 438         dst += stride;
 439         t += 8;
 440     }
 441 }
 442
 443 static void vp6_filter(vp56_context_t *s, uint8_t *dst, uint8_t *src,
 444                        int offset1, int offset2, int stride,
 445                        vp56_mv_t mv, int mask, int select, int luma)
 446 {
 447     int filter4 = 0;
 448     int x8 = mv.x & mask;
 449     int y8 = mv.y & mask;
 450
 451     if (luma) {
 452         x8 *= 2;
 453         y8 *= 2;
 454         filter4 = s->filter_mode;
 455         if (filter4 == 2) {
 456             if (s->max_vector_length &&
 457                 (FFABS(mv.x) > s->max_vector_length ||
 458                  FFABS(mv.y) > s->max_vector_length)) {
 459                 filter4 = 0;
 460             } else if (s->sample_variance_threshold
 461                        && (vp6_block_variance(src+offset1, stride)
 462                            < s->sample_variance_threshold)) {
 463                 filter4 = 0;
 464             }
 465         }
 466     }
 467
 468     if ((y8 && (offset2-offset1)*s->flip<0) || (!y8 && offset1 > offset2)) {
 469         offset1 = offset2;
 470     }
 471
 472     if (filter4) {
 473         if (!y8) {                      /* left or right combine */
 474             vp6_filter_hv4(dst, src+offset1, stride, 1,
 475                            vp6_block_copy_filter[select][x8]);
 476         } else if (!x8) {               /* above or below combine */
 477             vp6_filter_hv4(dst, src+offset1, stride, stride,
 478                            vp6_block_copy_filter[select][y8]);
 479         } else {
 480             vp6_filter_diag4(dst, src+offset1 + ((mv.x^mv.y)>>31), stride,
 481                              vp6_block_copy_filter[select][x8],
 482                              vp6_block_copy_filter[select][y8]);
 483         }
 484     } else {
 485         if (!x8 || !y8) {
 486             s->dsp.put_h264_chroma_pixels_tab[0](dst, src+offset1, stride, 8, x8, y8);
 487         } else {
 488             vp6_filter_diag2(s, dst, src+offset1 + ((mv.x^mv.y)>>31), stride, x8, y8);
 489         }
 490     }
 491 }
 492
 493 static int vp6_decode_init(AVCodecContext *avctx)
 494 {
 495     vp56_context_t *s = avctx->priv_data;
 496
 497     vp56_init(avctx, avctx->codec->id == CODEC_ID_VP6);
 498     s->vp56_coord_div = vp6_coord_div;
 499     s->parse_vector_adjustment = vp6_parse_vector_adjustment;
 500     s->adjust = vp6_adjust;
 501     s->filter = vp6_filter;
 502     s->parse_coeff = vp6_parse_coeff;
 503     s->default_models_init = vp6_default_models_init;
 504     s->parse_vector_models = vp6_parse_vector_models;
 505     s->parse_coeff_models = vp6_parse_coeff_models;
 506     s->parse_header = vp6_parse_header;
 507
 508     return 0;
 509 }
 510
 511 AVCodec vp6_decoder = {
 512     "vp6",
 513     CODEC_TYPE_VIDEO,
 514     CODEC_ID_VP6,
 515     sizeof(vp56_context_t),
 516     vp6_decode_init,
 517     NULL,
 518     vp56_free,
 519     vp56_decode_frame,
 520     CODEC_CAP_DR1,
 521 };
 522
 523 /* flash version, not flipped upside-down */
 524 AVCodec vp6f_decoder = {
 525     "vp6f",
 526     CODEC_TYPE_VIDEO,
 527     CODEC_ID_VP6F,
 528     sizeof(vp56_context_t),
 529     vp6_decode_init,
 530     NULL,
 531     vp56_free,
 532     vp56_decode_frame,
 533     CODEC_CAP_DR1,
 534 };