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

   1 /*
   2  * Copyright (c) 1990 James Ashton - Sydney University
   3  * Copyright (c) 2012 Stefano Sabatini
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 /**
  23  * @file
  24  * X-Face encoder, based on libcompface, by James Ashton.
  25  */
  26
  27 #include "xface.h"
  28 #include "avcodec.h"
  29 #include "internal.h"
  30
  31 typedef struct XFaceContext {
  32     AVClass *class;
  33     uint8_t bitmap[XFACE_PIXELS]; ///< image used internally for decoding
  34     int max_line_len;             ///< max line length for compressed data
  35     int set_header;               ///< set X-Face header in the output
  36 } XFaceContext;
  37
  38 static int all_same(char *bitmap, int w, int h)
  39 {
  40     char val, *row;
  41     int x;
  42
  43     val = *bitmap;
  44     while (h--) {
  45         row = bitmap;
  46         x = w;
  47         while (x--)
  48             if (*(row++) != val)
  49                 return 0;
  50         bitmap += XFACE_WIDTH;
  51     }
  52     return 1;
  53 }
  54
  55 static int all_black(char *bitmap, int w, int h)
  56 {
  57     if (w > 3) {
  58         w /= 2;
  59         h /= 2;
  60         return (all_black(bitmap, w, h) && all_black(bitmap + w, w, h) &&
  61                 all_black(bitmap + XFACE_WIDTH * h, w, h) &&
  62                 all_black(bitmap + XFACE_WIDTH * h + w, w, h));
  63     } else {
  64         /* at least one pixel in the 2x2 grid is non-zero */
  65         return *bitmap || *(bitmap + 1) ||
  66                *(bitmap + XFACE_WIDTH) || *(bitmap + XFACE_WIDTH + 1);
  67     }
  68 }
  69
  70 static int all_white(char *bitmap, int w, int h)
  71 {
  72     return *bitmap == 0 && all_same(bitmap, w, h);
  73 }
  74
  75 typedef struct {
  76     const ProbRange *prob_ranges[XFACE_PIXELS*2];
  77     int prob_ranges_idx;
  78 } ProbRangesQueue;
  79
  80 static inline int pq_push(ProbRangesQueue *pq, const ProbRange *p)
  81 {
  82     if (pq->prob_ranges_idx >= XFACE_PIXELS * 2 - 1)
  83         return -1;
  84     pq->prob_ranges[pq->prob_ranges_idx++] = p;
  85     return 0;
  86 }
  87
  88 static void push_greys(ProbRangesQueue *pq, char *bitmap, int w, int h)
  89 {
  90     if (w > 3) {
  91         w /= 2;
  92         h /= 2;
  93         push_greys(pq, bitmap,                       w, h);
  94         push_greys(pq, bitmap + w,                   w, h);
  95         push_greys(pq, bitmap + XFACE_WIDTH * h,     w, h);
  96         push_greys(pq, bitmap + XFACE_WIDTH * h + w, w, h);
  97     } else {
  98         const ProbRange *p = ff_xface_probranges_2x2 +
  99                  *bitmap +
 100             2 * *(bitmap + 1) +
 101             4 * *(bitmap + XFACE_WIDTH) +
 102             8 * *(bitmap + XFACE_WIDTH + 1);
 103         pq_push(pq, p);
 104     }
 105 }
 106
 107 static void encode_block(char *bitmap, int w, int h, int level, ProbRangesQueue *pq)
 108 {
 109     if (all_white(bitmap, w, h)) {
 110         pq_push(pq, &ff_xface_probranges_per_level[level][XFACE_COLOR_WHITE]);
 111     } else if (all_black(bitmap, w, h)) {
 112         pq_push(pq, &ff_xface_probranges_per_level[level][XFACE_COLOR_BLACK]);
 113         push_greys(pq, bitmap, w, h);
 114     } else {
 115         pq_push(pq, &ff_xface_probranges_per_level[level][XFACE_COLOR_GREY]);
 116         w /= 2;
 117         h /= 2;
 118         level++;
 119         encode_block(bitmap,                       w, h, level, pq);
 120         encode_block(bitmap + w,                   w, h, level, pq);
 121         encode_block(bitmap + h * XFACE_WIDTH,     w, h, level, pq);
 122         encode_block(bitmap + w + h * XFACE_WIDTH, w, h, level, pq);
 123     }
 124 }
 125
 126 static av_cold int xface_encode_init(AVCodecContext *avctx)
 127 {
 128     avctx->coded_frame = avcodec_alloc_frame();
 129     if (!avctx->coded_frame)
 130         return AVERROR(ENOMEM);
 131     avctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
 132
 133     return 0;
 134 }
 135
 136 static void push_integer(BigInt *b, const ProbRange *prange)
 137 {
 138     uint8_t r;
 139
 140     ff_big_div(b, prange->range, &r);
 141     ff_big_mul(b, 0);
 142     ff_big_add(b, r + prange->offset);
 143 }
 144
 145 static int xface_encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt,
 146                               const AVFrame *frame, int *got_packet)
 147 {
 148     XFaceContext *xface = avctx->priv_data;
 149     ProbRangesQueue pq = {{ 0 }, 0};
 150     uint8_t bitmap_copy[XFACE_PIXELS];
 151     BigInt b = {0};
 152     int i, j, k, ret = 0;
 153     const uint8_t *buf;
 154     uint8_t *p;
 155     char intbuf[XFACE_MAX_DIGITS];
 156
 157     if (avctx->width || avctx->height) {
 158         if (avctx->width != XFACE_WIDTH || avctx->height != XFACE_HEIGHT) {
 159             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 160                    "Size value %dx%d not supported, only accepts a size of %dx%d\n",
 161                    avctx->width, avctx->height, XFACE_WIDTH, XFACE_HEIGHT);
 162             return AVERROR(EINVAL);
 163         }
 164     }
 165     avctx->width  = XFACE_WIDTH;
 166     avctx->height = XFACE_HEIGHT;
 167
 168     /* convert image from MONOWHITE to 1=black 0=white bitmap */
 169     buf = frame->data[0];
 170     i = j = 0;
 171     do {
 172         for (k = 0; k < 8; k++)
 173             xface->bitmap[i++] = (buf[j]>>(7-k))&1;
 174         if (++j == XFACE_WIDTH/8) {
 175             buf += frame->linesize[0];
 176             j = 0;
 177         }
 178     } while (i < XFACE_PIXELS);
 179
 180     /* create a copy of bitmap */
 181     memcpy(bitmap_copy, xface->bitmap, XFACE_PIXELS);
 182     ff_xface_generate_face(xface->bitmap, bitmap_copy);
 183
 184     encode_block(xface->bitmap,                         16, 16, 0, &pq);
 185     encode_block(xface->bitmap + 16,                    16, 16, 0, &pq);
 186     encode_block(xface->bitmap + 32,                    16, 16, 0, &pq);
 187     encode_block(xface->bitmap + XFACE_WIDTH * 16,      16, 16, 0, &pq);
 188     encode_block(xface->bitmap + XFACE_WIDTH * 16 + 16, 16, 16, 0, &pq);
 189     encode_block(xface->bitmap + XFACE_WIDTH * 16 + 32, 16, 16, 0, &pq);
 190     encode_block(xface->bitmap + XFACE_WIDTH * 32,      16, 16, 0, &pq);
 191     encode_block(xface->bitmap + XFACE_WIDTH * 32 + 16, 16, 16, 0, &pq);
 192     encode_block(xface->bitmap + XFACE_WIDTH * 32 + 32, 16, 16, 0, &pq);
 193
 194     while (pq.prob_ranges_idx > 0)
 195         push_integer(&b, pq.prob_ranges[--pq.prob_ranges_idx]);
 196
 197     /* write the inverted big integer in b to intbuf */
 198     i = 0;
 199     while (b.nb_words) {
 200         uint8_t r;
 201         ff_big_div(&b, XFACE_PRINTS, &r);
 202         intbuf[i++] = r + XFACE_FIRST_PRINT;
 203     }
 204
 205     if ((ret = ff_alloc_packet2(avctx, pkt, i+2)) < 0)
 206         return ret;
 207
 208     /* revert the number, and close the buffer */
 209     p = pkt->data;
 210     while (--i >= 0)
 211         *(p++) = intbuf[i];
 212     *(p++) = '\n';
 213     *(p++) = 0;
 214
 215     pkt->flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
 216     *got_packet = 1;
 217
 218     return 0;
 219 }
 220
 221 static av_cold int xface_encode_close(AVCodecContext *avctx)
 222 {
 223     av_freep(&avctx->coded_frame);
 224
 225     return 0;
 226 }
 227
 228 AVCodec ff_xface_encoder = {
 229     .name           = "xface",
 230     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 231     .id             = AV_CODEC_ID_XFACE,
 232     .priv_data_size = sizeof(XFaceContext),
 233     .init           = xface_encode_init,
 234     .close          = xface_encode_close,
 235     .encode2        = xface_encode_frame,
 236     .pix_fmts       = (const enum PixelFormat[]) { AV_PIX_FMT_MONOWHITE, AV_PIX_FMT_NONE },
 237     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("X-face image"),
 238 };