git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/vp8.h

   1 /*
   2  * VP8 compatible video decoder
   3  *
   4  * Copyright (C) 2010 David Conrad
   5  * Copyright (C) 2010 Ronald S. Bultje
   6  * Copyright (C) 2010 Jason Garrett-Glaser
   7  * Copyright (C) 2012 Daniel Kang
   8  *
   9  * This file is part of FFmpeg.
  10  *
  11  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
  12  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  13  * License as published by the Free Software Foundation; either
  14  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  15  *
  16  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  17  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  18  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  19  * Lesser General Public License for more details.
  20  *
  21  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  22  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  23  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  24  */
  25
  26 #ifndef AVCODEC_VP8_H
  27 #define AVCODEC_VP8_H
  28
  29 #include "vp56.h"
  30 #include "vp56data.h"
  31 #include "vp8dsp.h"
  32 #include "h264pred.h"
  33 #if HAVE_PTHREADS
  34 #include <pthread.h>
  35 #elif HAVE_W32THREADS
  36 #include "w32pthreads.h"
  37 #elif HAVE_OS2THREADS
  38 #include "os2threads.h"
  39 #endif
  40
  41 #define VP8_MAX_QUANT 127
  42
  43 enum dct_token {
  44     DCT_0,
  45     DCT_1,
  46     DCT_2,
  47     DCT_3,
  48     DCT_4,
  49     DCT_CAT1,
  50     DCT_CAT2,
  51     DCT_CAT3,
  52     DCT_CAT4,
  53     DCT_CAT5,
  54     DCT_CAT6,
  55     DCT_EOB,
  56
  57     NUM_DCT_TOKENS
  58 };
  59
  60 // used to signal 4x4 intra pred in luma MBs
  61 #define MODE_I4x4 4
  62
  63 enum inter_mvmode {
  64     VP8_MVMODE_ZERO = MODE_I4x4 + 1,
  65     VP8_MVMODE_MV,
  66     VP8_MVMODE_SPLIT
  67 };
  68
  69 enum inter_splitmvmode {
  70     VP8_SPLITMVMODE_16x8 = 0,    ///< 2 16x8 blocks (vertical)
  71     VP8_SPLITMVMODE_8x16,        ///< 2 8x16 blocks (horizontal)
  72     VP8_SPLITMVMODE_8x8,         ///< 2x2 blocks of 8x8px each
  73     VP8_SPLITMVMODE_4x4,         ///< 4x4 blocks of 4x4px each
  74     VP8_SPLITMVMODE_NONE,        ///< (only used in prediction) no split MVs
  75 };
  76
  77 typedef struct VP8FilterStrength {
  78     uint8_t filter_level;
  79     uint8_t inner_limit;
  80     uint8_t inner_filter;
  81 } VP8FilterStrength;
  82
  83 typedef struct VP8Macroblock {
  84     uint8_t skip;
  85     // todo: make it possible to check for at least (i4x4 or split_mv)
  86     // in one op. are others needed?
  87     uint8_t mode;
  88     uint8_t ref_frame;
  89     uint8_t partitioning;
  90     uint8_t chroma_pred_mode;
  91     uint8_t segment;
  92     uint8_t intra4x4_pred_mode_mb[16];
  93     uint8_t intra4x4_pred_mode_top[4];
  94     VP56mv mv;
  95     VP56mv bmv[16];
  96 } VP8Macroblock;
  97
  98 typedef struct VP8ThreadData {
  99     DECLARE_ALIGNED(16, DCTELEM, block)[6][4][16];
 100     DECLARE_ALIGNED(16, DCTELEM, block_dc)[16];
 101     /**
 102      * This is the index plus one of the last non-zero coeff
 103      * for each of the blocks in the current macroblock.
 104      * So, 0 -> no coeffs
 105      *     1 -> dc-only (special transform)
 106      *     2+-> full transform
 107      */
 108     DECLARE_ALIGNED(16, uint8_t, non_zero_count_cache)[6][4];
 109     /**
 110      * For coeff decode, we need to know whether the above block had non-zero
 111      * coefficients. This means for each macroblock, we need data for 4 luma
 112      * blocks, 2 u blocks, 2 v blocks, and the luma dc block, for a total of 9
 113      * per macroblock. We keep the last row in top_nnz.
 114      */
 115     DECLARE_ALIGNED(8, uint8_t, left_nnz)[9];
 116     int thread_nr;
 117 #if HAVE_THREADS
 118     pthread_mutex_t lock;
 119     pthread_cond_t  cond;
 120 #endif
 121     int thread_mb_pos; // (mb_y << 16) | (mb_x & 0xFFFF)
 122     int wait_mb_pos; // What the current thread is waiting on.
 123     uint8_t *edge_emu_buffer;
 124     VP8FilterStrength *filter_strength;
 125 } VP8ThreadData;
 126
 127 #define MAX_THREADS 8
 128 typedef struct VP8Context {
 129     VP8ThreadData *thread_data;
 130     AVCodecContext *avctx;
 131     AVFrame *framep[4];
 132     AVFrame *next_framep[4];
 133     AVFrame *curframe;
 134     AVFrame *prev_frame;
 135
 136     uint16_t mb_width;   /* number of horizontal MB */
 137     uint16_t mb_height;  /* number of vertical MB */
 138     int linesize;
 139     int uvlinesize;
 140
 141     uint8_t keyframe;
 142     uint8_t deblock_filter;
 143     uint8_t mbskip_enabled;
 144     uint8_t profile;
 145     VP56mv mv_min;
 146     VP56mv mv_max;
 147
 148     int8_t sign_bias[4]; ///< one state [0, 1] per ref frame type
 149     int ref_count[3];
 150
 151     /**
 152      * Base parameters for segmentation, i.e. per-macroblock parameters.
 153      * These must be kept unchanged even if segmentation is not used for
 154      * a frame, since the values persist between interframes.
 155      */
 156     struct {
 157         uint8_t enabled;
 158         uint8_t absolute_vals;
 159         uint8_t update_map;
 160         int8_t base_quant[4];
 161         int8_t filter_level[4];     ///< base loop filter level
 162     } segmentation;
 163
 164     struct {
 165         uint8_t simple;
 166         uint8_t level;
 167         uint8_t sharpness;
 168     } filter;
 169
 170     VP8Macroblock *macroblocks;
 171
 172     uint8_t *intra4x4_pred_mode_top;
 173     uint8_t intra4x4_pred_mode_left[4];
 174
 175     /**
 176      * Macroblocks can have one of 4 different quants in a frame when
 177      * segmentation is enabled.
 178      * If segmentation is disabled, only the first segment's values are used.
 179      */
 180     struct {
 181         // [0] - DC qmul  [1] - AC qmul
 182         int16_t luma_qmul[2];
 183         int16_t luma_dc_qmul[2];    ///< luma dc-only block quant
 184         int16_t chroma_qmul[2];
 185     } qmat[4];
 186
 187     struct {
 188         uint8_t enabled;    ///< whether each mb can have a different strength based on mode/ref
 189
 190         /**
 191          * filter strength adjustment for the following macroblock modes:
 192          * [0-3] - i16x16 (always zero)
 193          * [4]   - i4x4
 194          * [5]   - zero mv
 195          * [6]   - inter modes except for zero or split mv
 196          * [7]   - split mv
 197          *  i16x16 modes never have any adjustment
 198          */
 199         int8_t mode[VP8_MVMODE_SPLIT+1];
 200
 201         /**
 202          * filter strength adjustment for macroblocks that reference:
 203          * [0] - intra / VP56_FRAME_CURRENT
 204          * [1] - VP56_FRAME_PREVIOUS
 205          * [2] - VP56_FRAME_GOLDEN
 206          * [3] - altref / VP56_FRAME_GOLDEN2
 207          */
 208         int8_t ref[4];
 209     } lf_delta;
 210
 211     uint8_t (*top_border)[16+8+8];
 212     uint8_t (*top_nnz)[9];
 213
 214     VP56RangeCoder c;   ///< header context, includes mb modes and motion vectors
 215
 216     /**
 217      * These are all of the updatable probabilities for binary decisions.
 218      * They are only implictly reset on keyframes, making it quite likely
 219      * for an interframe to desync if a prior frame's header was corrupt
 220      * or missing outright!
 221      */
 222     struct {
 223         uint8_t segmentid[3];
 224         uint8_t mbskip;
 225         uint8_t intra;
 226         uint8_t last;
 227         uint8_t golden;
 228         uint8_t pred16x16[4];
 229         uint8_t pred8x8c[3];
 230         uint8_t token[4][16][3][NUM_DCT_TOKENS-1];
 231         uint8_t mvc[2][19];
 232     } prob[2];
 233
 234     VP8Macroblock *macroblocks_base;
 235     int invisible;
 236     int update_last;    ///< update VP56_FRAME_PREVIOUS with the current one
 237     int update_golden;  ///< VP56_FRAME_NONE if not updated, or which frame to copy if so
 238     int update_altref;
 239
 240     /**
 241      * If this flag is not set, all the probability updates
 242      * are discarded after this frame is decoded.
 243      */
 244     int update_probabilities;
 245
 246     /**
 247      * All coefficients are contained in separate arith coding contexts.
 248      * There can be 1, 2, 4, or 8 of these after the header context.
 249      */
 250     int num_coeff_partitions;
 251     VP56RangeCoder coeff_partition[8];
 252     VideoDSPContext vdsp;
 253     VP8DSPContext vp8dsp;
 254     H264PredContext hpc;
 255     vp8_mc_func put_pixels_tab[3][3][3];
 256     AVFrame frames[5];
 257
 258     /**
 259      * A list of segmentation_map buffers that are to be free()'ed in
 260      * the next decoding iteration. We can't free() them right away
 261      * because the map may still be used by subsequent decoding threads.
 262      * Unused if frame threading is off.
 263      */
 264     uint8_t *segmentation_maps[5];
 265     int num_maps_to_be_freed;
 266     int maps_are_invalid;
 267     int num_jobs;
 268     /**
 269      * This describes the macroblock memory layout.
 270      * 0 -> Only width+height*2+1 macroblocks allocated (frame/single thread).
 271      * 1 -> Macroblocks for entire frame alloced (sliced thread).
 272      */
 273     int mb_layout;
 274 } VP8Context;
 275
 276 #endif /* AVCODEC_VP8_H */