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  * This file is part of FFmpeg.
   8  *
   9  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
  10  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  11  * License as published by the Free Software Foundation; either
  12  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  13  *
  14  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  17  * Lesser General Public License for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  20  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  21  * Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
  22  */
  23
  24 #include <stdlib.h>
  25 #include <inttypes.h>
  26
  27 #include "avcodec.h"
  28 #include "dsputil.h"
  29 #include "bitstream.h"
  30 #include "mpegvideo.h"
  31
  32 #include "vp56.h"
  33 #include "vp56data.h"
  34 #include "vp6data.h"
  35
  36
  37 static int vp6_parse_header(vp56_context_t *s, uint8_t *buf, int buf_size,
  38                             int *golden_frame)
  39 {
  40     vp56_range_coder_t *c = &s->c;
  41     int parse_filter_info;
  42     int rows, cols;
  43     int res = 1;
  44
  45     if (buf[0] & 1)
  46         return 0;
  47
  48     s->frames[VP56_FRAME_CURRENT].key_frame = !(buf[0] & 0x80);
  49     vp56_init_dequant(s, (buf[0] >> 1) & 0x3F);
  50
  51     if (s->frames[VP56_FRAME_CURRENT].key_frame) {
  52         if ((buf[1] & 0xFE) != 0x46)  /* would be 0x36 for VP61 */
  53             return 0;
  54         if (buf[1] & 1) {
  55             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "interlacing not supported\n");
  56             return 0;
  57         }
  58
  59         rows = buf[2];  /* number of stored macroblock rows */
  60         cols = buf[3];  /* number of stored macroblock cols */
  61         /* buf[4] is number of displayed macroblock rows */
  62         /* buf[5] is number of displayed macroblock cols */
  63
  64         if (16*cols != s->avctx->coded_width ||
  65             16*rows != s->avctx->coded_height) {
  66             avcodec_set_dimensions(s->avctx, 16*cols, 16*rows);
  67             res = 2;
  68         }
  69
  70         vp56_init_range_decoder(c, buf+6, buf_size-6);
  71         vp56_rac_gets(c, 2);
  72
  73         parse_filter_info = 1;
  74     } else {
  75         vp56_init_range_decoder(c, buf+1, buf_size-1);
  76
  77         *golden_frame = vp56_rac_get(c);
  78         s->deblock_filtering = vp56_rac_get(c);
  79         if (s->deblock_filtering)
  80             vp56_rac_get(c);
  81         parse_filter_info = vp56_rac_get(c);
  82     }
  83
  84     if (parse_filter_info) {
  85         if (vp56_rac_get(c)) {
  86             s->filter_mode = 2;
  87             s->sample_variance_threshold = vp56_rac_gets(c, 5);
  88             s->max_vector_length = 2 << vp56_rac_gets(c, 3);
  89         } else if (vp56_rac_get(c)) {
  90             s->filter_mode = 1;
  91         } else {
  92             s->filter_mode = 0;
  93         }
  94         s->filter_selection = vp56_rac_gets(c, 4);
  95     }
  96
  97     vp56_rac_get(c);
  98     return res;
  99 }
 100
 101 static void vp6_coeff_order_table_init(vp56_context_t *s)
 102 {
 103     int i, pos, idx = 1;
 104
 105     s->coeff_index_to_pos[0] = 0;
 106     for (i=0; i<16; i++)
 107         for (pos=1; pos<64; pos++)
 108             if (s->coeff_reorder[pos] == i)
 109                 s->coeff_index_to_pos[idx++] = pos;
 110 }
 111
 112 static void vp6_default_models_init(vp56_context_t *s)
 113 {
 114     s->vector_model_dct[0] = 0xA2;
 115     s->vector_model_dct[1] = 0xA4;
 116     s->vector_model_sig[0] = 0x80;
 117     s->vector_model_sig[1] = 0x80;
 118
 119     memcpy(s->mb_types_stats, vp56_def_mb_types_stats, sizeof(s->mb_types_stats));
 120     memcpy(s->vector_model_fdv, vp6_def_fdv_vector_model, sizeof(s->vector_model_fdv));
 121     memcpy(s->vector_model_pdv, vp6_def_pdv_vector_model, sizeof(s->vector_model_pdv));
 122     memcpy(s->coeff_model_runv, vp6_def_runv_coeff_model, sizeof(s->coeff_model_runv));
 123     memcpy(s->coeff_reorder, vp6_def_coeff_reorder, sizeof(s->coeff_reorder));
 124
 125     vp6_coeff_order_table_init(s);
 126 }
 127
 128 static void vp6_parse_vector_models(vp56_context_t *s)
 129 {
 130     vp56_range_coder_t *c = &s->c;
 131     int comp, node;
 132
 133     for (comp=0; comp<2; comp++) {
 134         if (vp56_rac_get_prob(c, vp6_sig_dct_pct[comp][0]))
 135             s->vector_model_dct[comp] = vp56_rac_gets_nn(c, 7);
 136         if (vp56_rac_get_prob(c, vp6_sig_dct_pct[comp][1]))
 137             s->vector_model_sig[comp] = vp56_rac_gets_nn(c, 7);
 138     }
 139
 140     for (comp=0; comp<2; comp++)
 141         for (node=0; node<7; node++)
 142             if (vp56_rac_get_prob(c, vp6_pdv_pct[comp][node]))
 143                 s->vector_model_pdv[comp][node] = vp56_rac_gets_nn(c, 7);
 144
 145     for (comp=0; comp<2; comp++)
 146         for (node=0; node<8; node++)
 147             if (vp56_rac_get_prob(c, vp6_fdv_pct[comp][node]))
 148                 s->vector_model_fdv[comp][node] = vp56_rac_gets_nn(c, 7);
 149 }
 150
 151 static void vp6_parse_coeff_models(vp56_context_t *s)
 152 {
 153     vp56_range_coder_t *c = &s->c;
 154     int def_prob[11];
 155     int node, cg, ctx, pos;
 156     int ct;    /* code type */
 157     int pt;    /* plane type (0 for Y, 1 for U or V) */
 158
 159     memset(def_prob, 0x80, sizeof(def_prob));
 160
 161     for (pt=0; pt<2; pt++)
 162         for (node=0; node<11; node++)
 163             if (vp56_rac_get_prob(c, vp6_dccv_pct[pt][node])) {
 164                 def_prob[node] = vp56_rac_gets_nn(c, 7);
 165                 s->coeff_model_dccv[pt][node] = def_prob[node];
 166             } else if (s->frames[VP56_FRAME_CURRENT].key_frame) {
 167                 s->coeff_model_dccv[pt][node] = def_prob[node];
 168             }
 169
 170     if (vp56_rac_get(c)) {
 171         for (pos=1; pos<64; pos++)
 172             if (vp56_rac_get_prob(c, vp6_coeff_reorder_pct[pos]))
 173                 s->coeff_reorder[pos] = vp56_rac_gets(c, 4);
 174         vp6_coeff_order_table_init(s);
 175     }
 176
 177     for (cg=0; cg<2; cg++)
 178         for (node=0; node<14; node++)
 179             if (vp56_rac_get_prob(c, vp6_runv_pct[cg][node]))
 180                 s->coeff_model_runv[cg][node] = vp56_rac_gets_nn(c, 7);
 181
 182     for (ct=0; ct<3; ct++)
 183         for (pt=0; pt<2; pt++)
 184             for (cg=0; cg<6; cg++)
 185                 for (node=0; node<11; node++)
 186                     if (vp56_rac_get_prob(c, vp6_ract_pct[ct][pt][cg][node])) {
 187                         def_prob[node] = vp56_rac_gets_nn(c, 7);
 188                         s->coeff_model_ract[pt][ct][cg][node] = def_prob[node];
 189                     } else if (s->frames[VP56_FRAME_CURRENT].key_frame) {
 190                         s->coeff_model_ract[pt][ct][cg][node] = def_prob[node];
 191                     }
 192
 193     /* coeff_model_dcct is a linear combination of coeff_model_dccv */
 194     for (pt=0; pt<2; pt++)
 195         for (ctx=0; ctx<3; ctx++)
 196             for (node=0; node<5; node++)
 197                 s->coeff_model_dcct[pt][ctx][node] = clip(((s->coeff_model_dccv[pt][node] * vp6_dccv_lc[ctx][node][0] + 128) >> 8) + vp6_dccv_lc[ctx][node][1], 1, 255);
 198 }
 199
 200 static void vp6_parse_vector_adjustment(vp56_context_t *s, vp56_mv_t *vect)
 201 {
 202     vp56_range_coder_t *c = &s->c;
 203     int comp;
 204
 205     *vect = (vp56_mv_t) {0,0};
 206     if (s->vector_candidate_pos < 2)
 207         *vect = s->vector_candidate[0];
 208
 209     for (comp=0; comp<2; comp++) {
 210         int i, delta = 0;
 211
 212         if (vp56_rac_get_prob(c, s->vector_model_dct[comp])) {
 213             static const uint8_t prob_order[] = {0, 1, 2, 7, 6, 5, 4};
 214             for (i=0; i<sizeof(prob_order); i++) {
 215                 int j = prob_order[i];
 216                 delta |= vp56_rac_get_prob(c, s->vector_model_fdv[comp][j])<<j;
 217             }
 218             if (delta & 0xF0)
 219                 delta |= vp56_rac_get_prob(c, s->vector_model_fdv[comp][3])<<3;
 220             else
 221                 delta |= 8;
 222         } else {
 223             delta = vp56_rac_get_tree(c, vp56_pva_tree,
 224                                       s->vector_model_pdv[comp]);
 225         }
 226
 227         if (delta && vp56_rac_get_prob(c, s->vector_model_sig[comp]))
 228             delta = -delta;
 229
 230         if (!comp)
 231             vect->x += delta;
 232         else
 233             vect->y += delta;
 234     }
 235 }
 236
 237 static void vp6_parse_coeff(vp56_context_t *s)
 238 {
 239     vp56_range_coder_t *c = &s->c;
 240     uint8_t *permute = s->scantable.permutated;
 241     uint8_t *model, *model2, *model3;
 242     int coeff, sign, coeff_idx;
 243     int b, i, cg, idx, ctx;
 244     int pt = 0;    /* plane type (0 for Y, 1 for U or V) */
 245
 246     for (b=0; b<6; b++) {
 247         int ct = 1;    /* code type */
 248         int run = 1;
 249
 250         if (b > 3) pt = 1;
 251
 252         ctx = s->left_block[vp56_b6to4[b]].not_null_dc
 253               + s->above_blocks[s->above_block_idx[b]].not_null_dc;
 254         model = s->coeff_model_dccv[pt];
 255         model2 = s->coeff_model_dcct[pt][ctx];
 256
 257         for (coeff_idx=0; coeff_idx<64; ) {
 258             if ((coeff_idx>1 && ct==0) || vp56_rac_get_prob(c, model2[0])) {
 259                 /* parse a coeff */
 260                 if (coeff_idx == 0) {
 261                     s->left_block[vp56_b6to4[b]].not_null_dc = 1;
 262                     s->above_blocks[s->above_block_idx[b]].not_null_dc = 1;
 263                 }
 264
 265                 if (vp56_rac_get_prob(c, model2[2])) {
 266                     if (vp56_rac_get_prob(c, model2[3])) {
 267                         idx = vp56_rac_get_tree(c, vp56_pc_tree, model);
 268                         coeff = vp56_coeff_bias[idx];
 269                         for (i=vp56_coeff_bit_length[idx]; i>=0; i--)
 270                             coeff += vp56_rac_get_prob(c, vp56_coeff_parse_table[idx][i]) << i;
 271                     } else {
 272                         if (vp56_rac_get_prob(c, model2[4]))
 273                             coeff = 3 + vp56_rac_get_prob(c, model[5]);
 274                         else
 275                             coeff = 2;
 276                     }
 277                     ct = 2;
 278                 } else {
 279                     ct = 1;
 280                     coeff = 1;
 281                 }
 282                 sign = vp56_rac_get(c);
 283                 coeff = (coeff ^ -sign) + sign;
 284                 if (coeff_idx)
 285                     coeff *= s->dequant_ac;
 286                 idx = s->coeff_index_to_pos[coeff_idx];
 287                 s->block_coeff[b][permute[idx]] = coeff;
 288                 run = 1;
 289             } else {
 290                 /* parse a run */
 291                 ct = 0;
 292                 if (coeff_idx == 0) {
 293                     s->left_block[vp56_b6to4[b]].not_null_dc = 0;
 294                     s->above_blocks[s->above_block_idx[b]].not_null_dc = 0;
 295                 } else {
 296                     if (!vp56_rac_get_prob(c, model2[1]))
 297                         break;
 298
 299                     model3 = s->coeff_model_runv[coeff_idx >= 6];
 300                     run = vp56_rac_get_tree(c, vp6_pcr_tree, model3);
 301                     if (!run)
 302                         for (run=9, i=0; i<6; i++)
 303                             run += vp56_rac_get_prob(c, model3[i+8]) << i;
 304                 }
 305             }
 306
 307             cg = vp6_coeff_groups[coeff_idx+=run];
 308             model = model2 = s->coeff_model_ract[pt][ct][cg];
 309         }
 310     }
 311 }
 312
 313 static int vp6_adjust(int v, int t)
 314 {
 315     int V = v, s = v >> 31;
 316     V ^= s;
 317     V -= s;
 318     if (V-t-1 >= (unsigned)(t-1))
 319         return v;
 320     V = 2*t - V;
 321     V += s;
 322     V ^= s;
 323     return V;
 324 }
 325
 326 static int vp6_block_variance(uint8_t *src, int stride)
 327 {
 328     int sum = 0, square_sum = 0;
 329     int y, x;
 330
 331     for (y=0; y<8; y+=2) {
 332         for (x=0; x<8; x+=2) {
 333             sum += src[x];
 334             square_sum += src[x]*src[x];
 335         }
 336         src += 2*stride;
 337     }
 338     return (16*square_sum - sum*sum) / (16*16);
 339 }
 340
 341 static void vp6_filter_hv2(vp56_context_t *s, uint8_t *dst, uint8_t *src,
 342                            int stride, int delta, int16_t weight)
 343 {
 344     s->dsp.put_pixels_tab[1][0](dst, src, stride, 8);
 345     s->dsp.biweight_h264_pixels_tab[3](dst, src+delta, stride, 2,
 346                                        8-weight, weight, 0);
 347 }
 348
 349 static void vp6_filter_hv4(uint8_t *dst, uint8_t *src, int stride,
 350                            int delta, const int16_t *weights)
 351 {
 352     int x, y;
 353
 354     for (y=0; y<8; y++) {
 355         for (x=0; x<8; x++) {
 356             dst[x] = clip_uint8((  src[x-delta  ] * weights[0]
 357                                  + src[x        ] * weights[1]
 358                                  + src[x+delta  ] * weights[2]
 359                                  + src[x+2*delta] * weights[3] + 64) >> 7);
 360         }
 361         src += stride;
 362         dst += stride;
 363     }
 364 }
 365
 366 static void vp6_filter_diag2(vp56_context_t *s, uint8_t *dst, uint8_t *src,
 367                              int stride, int h_weight, int v_weight)
 368 {
 369     uint8_t *tmp = s->edge_emu_buffer+16;
 370     int x, xmax;
 371
 372     s->dsp.put_pixels_tab[1][0](tmp, src, stride, 8);
 373     s->dsp.biweight_h264_pixels_tab[3](tmp, src+1, stride, 2,
 374                                        8-h_weight, h_weight, 0);
 375     /* we need a 8x9 block to do vertical filter, so compute one more line */
 376     for (x=8*stride, xmax=x+8; x<xmax; x++)
 377         tmp[x] = (src[x]*(8-h_weight) + src[x+1]*h_weight + 4) >> 3;
 378
 379     s->dsp.put_pixels_tab[1][0](dst, tmp, stride, 8);
 380     s->dsp.biweight_h264_pixels_tab[3](dst, tmp+stride, stride, 2,
 381                                        8-v_weight, v_weight, 0);
 382 }
 383
 384 static void vp6_filter_diag4(uint8_t *dst, uint8_t *src, int stride,
 385                              const int16_t *h_weights,const int16_t *v_weights)
 386 {
 387     int x, y;
 388     int tmp[8*11];
 389     int *t = tmp;
 390
 391     src -= stride;
 392
 393     for (y=0; y<11; y++) {
 394         for (x=0; x<8; x++) {
 395             t[x] = clip_uint8((  src[x-1] * h_weights[0]
 396                                + src[x  ] * h_weights[1]
 397                                + src[x+1] * h_weights[2]
 398                                + src[x+2] * h_weights[3] + 64) >> 7);
 399         }
 400         src += stride;
 401         t += 8;
 402     }
 403
 404     t = tmp + 8;
 405     for (y=0; y<8; y++) {
 406         for (x=0; x<8; x++) {
 407             dst[x] = clip_uint8((  t[x-8 ] * v_weights[0]
 408                                  + t[x   ] * v_weights[1]
 409                                  + t[x+8 ] * v_weights[2]
 410                                  + t[x+16] * v_weights[3] + 64) >> 7);
 411         }
 412         dst += stride;
 413         t += 8;
 414     }
 415 }
 416
 417 static void vp6_filter(vp56_context_t *s, uint8_t *dst, uint8_t *src,
 418                        int offset1, int offset2, int stride,
 419                        vp56_mv_t mv, int mask, int select, int luma)
 420 {
 421     int filter4 = 0;
 422     int x8 = mv.x & mask;
 423     int y8 = mv.y & mask;
 424
 425     if (luma) {
 426         x8 *= 2;
 427         y8 *= 2;
 428         filter4 = s->filter_mode;
 429         if (filter4 == 2) {
 430             if (s->max_vector_length &&
 431                 (FFABS(mv.x) > s->max_vector_length ||
 432                  FFABS(mv.y) > s->max_vector_length)) {
 433                 filter4 = 0;
 434             } else if (!s->sample_variance_threshold
 435                        || (vp6_block_variance(src+offset1, stride)
 436                            < s->sample_variance_threshold)) {
 437                 filter4 = 0;
 438             }
 439         }
 440     }
 441
 442     if ((y8 && (offset2-offset1)*s->flip<0) || (!y8 && offset1 > offset2)) {
 443         offset1 = offset2;
 444     }
 445
 446     if (filter4) {
 447         if (!y8) {                      /* left or right combine */
 448             vp6_filter_hv4(dst, src+offset1, stride, 1,
 449                            vp6_block_copy_filter[select][x8]);
 450         } else if (!x8) {               /* above or below combine */
 451             vp6_filter_hv4(dst, src+offset1, stride, stride,
 452                            vp6_block_copy_filter[select][y8]);
 453         } else if ((mv.x^mv.y) >> 31) { /* lower-left or upper-right combine */
 454             vp6_filter_diag4(dst, src+offset1-1, stride,
 455                              vp6_block_copy_filter[select][x8],
 456                              vp6_block_copy_filter[select][y8]);
 457         } else {                        /* lower-right or upper-left combine */
 458             vp6_filter_diag4(dst, src+offset1, stride,
 459                              vp6_block_copy_filter[select][x8],
 460                              vp6_block_copy_filter[select][y8]);
 461         }
 462     } else {
 463         if (!y8) {                      /* left or right combine */
 464             vp6_filter_hv2(s, dst, src+offset1, stride, 1, x8);
 465         } else if (!x8) {               /* above or below combine */
 466             vp6_filter_hv2(s, dst, src+offset1, stride, stride, y8);
 467         } else if ((mv.x^mv.y) >> 31) { /* lower-left or upper-right combine */
 468             vp6_filter_diag2(s, dst, src+offset1-1, stride, x8, y8);
 469         } else {                        /* lower-right or upper-left combine */
 470             vp6_filter_diag2(s, dst, src+offset1, stride, x8, y8);
 471         }
 472     }
 473 }
 474
 475 static int vp6_decode_init(AVCodecContext *avctx)
 476 {
 477     vp56_context_t *s = avctx->priv_data;
 478
 479     vp56_init(s, avctx, avctx->codec->id == CODEC_ID_VP6);
 480     s->vp56_coord_div = vp6_coord_div;
 481     s->parse_vector_adjustment = vp6_parse_vector_adjustment;
 482     s->adjust = vp6_adjust;
 483     s->filter = vp6_filter;
 484     s->parse_coeff = vp6_parse_coeff;
 485     s->default_models_init = vp6_default_models_init;
 486     s->parse_vector_models = vp6_parse_vector_models;
 487     s->parse_coeff_models = vp6_parse_coeff_models;
 488     s->parse_header = vp6_parse_header;
 489
 490     return 0;
 491 }
 492
 493 AVCodec vp6_decoder = {
 494     "vp6",
 495     CODEC_TYPE_VIDEO,
 496     CODEC_ID_VP6,
 497     sizeof(vp56_context_t),
 498     vp6_decode_init,
 499     NULL,
 500     vp56_free,
 501     vp56_decode_frame,
 502 };
 503
 504 /* flash version, not flipped upside-down */
 505 AVCodec vp6f_decoder = {
 506     "vp6f",
 507     CODEC_TYPE_VIDEO,
 508     CODEC_ID_VP6F,
 509     sizeof(vp56_context_t),
 510     vp6_decode_init,
 511     NULL,
 512     vp56_free,
 513     vp56_decode_frame,
 514 };