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 #include "libavutil/avassert.h"
  31
  32 typedef struct XFaceContext {
  33     AVClass *class;
  34     uint8_t bitmap[XFACE_PIXELS]; ///< image used internally for decoding
  35     int max_line_len;             ///< max line length for compressed data
  36     int set_header;               ///< set X-Face header in the output
  37 } XFaceContext;
  38
  39 static int all_same(char *bitmap, int w, int h)
  40 {
  41     char val, *row;
  42     int x;
  43
  44     val = *bitmap;
  45     while (h--) {
  46         row = bitmap;
  47         x = w;
  48         while (x--)
  49             if (*(row++) != val)
  50                 return 0;
  51         bitmap += XFACE_WIDTH;
  52     }
  53     return 1;
  54 }
  55
  56 static int all_black(char *bitmap, int w, int h)
  57 {
  58     if (w > 3) {
  59         w /= 2;
  60         h /= 2;
  61         return (all_black(bitmap, w, h) && all_black(bitmap + w, w, h) &&
  62                 all_black(bitmap + XFACE_WIDTH * h, w, h) &&
  63                 all_black(bitmap + XFACE_WIDTH * h + w, w, h));
  64     } else {
  65         /* at least one pixel in the 2x2 grid is non-zero */
  66         return *bitmap || *(bitmap + 1) ||
  67                *(bitmap + XFACE_WIDTH) || *(bitmap + XFACE_WIDTH + 1);
  68     }
  69 }
  70
  71 static int all_white(char *bitmap, int w, int h)
  72 {
  73     return *bitmap == 0 && all_same(bitmap, w, h);
  74 }
  75
  76 typedef struct {
  77     ProbRange prob_ranges[XFACE_PIXELS*2];
  78     int prob_ranges_idx;
  79 } ProbRangesQueue;
  80
  81 static inline int pq_push(ProbRangesQueue *pq, const ProbRange *p)
  82 {
  83     if (pq->prob_ranges_idx >= XFACE_PIXELS * 2 - 1)
  84         return -1;
  85     pq->prob_ranges[pq->prob_ranges_idx++] = *p;
  86     return 0;
  87 }
  88
  89 static void push_greys(ProbRangesQueue *pq, char *bitmap, int w, int h)
  90 {
  91     if (w > 3) {
  92         w /= 2;
  93         h /= 2;
  94         push_greys(pq, bitmap,                       w, h);
  95         push_greys(pq, bitmap + w,                   w, h);
  96         push_greys(pq, bitmap + XFACE_WIDTH * h,     w, h);
  97         push_greys(pq, bitmap + XFACE_WIDTH * h + w, w, h);
  98     } else {
  99         const ProbRange *p = ff_xface_probranges_2x2 +
 100                  *bitmap +
 101             2 * *(bitmap + 1) +
 102             4 * *(bitmap + XFACE_WIDTH) +
 103             8 * *(bitmap + XFACE_WIDTH + 1);
 104         pq_push(pq, p);
 105     }
 106 }
 107
 108 static void encode_block(char *bitmap, int w, int h, int level, ProbRangesQueue *pq)
 109 {
 110     if (all_white(bitmap, w, h)) {
 111         pq_push(pq, &ff_xface_probranges_per_level[level][XFACE_COLOR_WHITE]);
 112     } else if (all_black(bitmap, w, h)) {
 113         pq_push(pq, &ff_xface_probranges_per_level[level][XFACE_COLOR_BLACK]);
 114         push_greys(pq, bitmap, w, h);
 115     } else {
 116         pq_push(pq, &ff_xface_probranges_per_level[level][XFACE_COLOR_GREY]);
 117         w /= 2;
 118         h /= 2;
 119         level++;
 120         encode_block(bitmap,                       w, h, level, pq);
 121         encode_block(bitmap + w,                   w, h, level, pq);
 122         encode_block(bitmap + h * XFACE_WIDTH,     w, h, level, pq);
 123         encode_block(bitmap + w + h * XFACE_WIDTH, w, h, level, pq);
 124     }
 125 }
 126
 127 static av_cold int xface_encode_init(AVCodecContext *avctx)
 128 {
 129     avctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
 130
 131     return 0;
 132 }
 133
 134 static void push_integer(BigInt *b, const ProbRange *prange)
 135 {
 136     uint8_t r;
 137
 138     ff_big_div(b, prange->range, &r);
 139     ff_big_mul(b, 0);
 140     ff_big_add(b, r + prange->offset);
 141 }
 142
 143 static int xface_encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt,
 144                               const AVFrame *frame, int *got_packet)
 145 {
 146     XFaceContext *xface = avctx->priv_data;
 147     ProbRangesQueue pq = {{{ 0 }}, 0};
 148     uint8_t bitmap_copy[XFACE_PIXELS];
 149     BigInt b = {0};
 150     int i, j, k, ret = 0;
 151     const uint8_t *buf;
 152     uint8_t *p;
 153     char intbuf[XFACE_MAX_DIGITS];
 154
 155     if (avctx->width || avctx->height) {
 156         if (avctx->width != XFACE_WIDTH || avctx->height != XFACE_HEIGHT) {
 157             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 158                    "Size value %dx%d not supported, only accepts a size of %dx%d\n",
 159                    avctx->width, avctx->height, XFACE_WIDTH, XFACE_HEIGHT);
 160             return AVERROR(EINVAL);
 161         }
 162     }
 163     avctx->width  = XFACE_WIDTH;
 164     avctx->height = XFACE_HEIGHT;
 165
 166     /* convert image from MONOWHITE to 1=black 0=white bitmap */
 167     buf = frame->data[0];
 168     i = j = 0;
 169     do {
 170         for (k = 0; k < 8; k++)
 171             xface->bitmap[i++] = (buf[j]>>(7-k))&1;
 172         if (++j == XFACE_WIDTH/8) {
 173             buf += frame->linesize[0];
 174             j = 0;
 175         }
 176     } while (i < XFACE_PIXELS);
 177
 178     /* create a copy of bitmap */
 179     memcpy(bitmap_copy, xface->bitmap, XFACE_PIXELS);
 180     ff_xface_generate_face(xface->bitmap, bitmap_copy);
 181
 182     encode_block(xface->bitmap,                         16, 16, 0, &pq);
 183     encode_block(xface->bitmap + 16,                    16, 16, 0, &pq);
 184     encode_block(xface->bitmap + 32,                    16, 16, 0, &pq);
 185     encode_block(xface->bitmap + XFACE_WIDTH * 16,      16, 16, 0, &pq);
 186     encode_block(xface->bitmap + XFACE_WIDTH * 16 + 16, 16, 16, 0, &pq);
 187     encode_block(xface->bitmap + XFACE_WIDTH * 16 + 32, 16, 16, 0, &pq);
 188     encode_block(xface->bitmap + XFACE_WIDTH * 32,      16, 16, 0, &pq);
 189     encode_block(xface->bitmap + XFACE_WIDTH * 32 + 16, 16, 16, 0, &pq);
 190     encode_block(xface->bitmap + XFACE_WIDTH * 32 + 32, 16, 16, 0, &pq);
 191
 192     while (pq.prob_ranges_idx > 0)
 193         push_integer(&b, &pq.prob_ranges[--pq.prob_ranges_idx]);
 194
 195     /* write the inverted big integer in b to intbuf */
 196     i = 0;
 197     av_assert0(b.nb_words < XFACE_MAX_WORDS);
 198     while (b.nb_words) {
 199         uint8_t r;
 200         ff_big_div(&b, XFACE_PRINTS, &r);
 201         av_assert0(i < sizeof(intbuf));
 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     return 0;
 224 }
 225
 226 AVCodec ff_xface_encoder = {
 227     .name           = "xface",
 228     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("X-face image"),
 229     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 230     .id             = AV_CODEC_ID_XFACE,
 231     .priv_data_size = sizeof(XFaceContext),
 232     .init           = xface_encode_init,
 233     .close          = xface_encode_close,
 234     .encode2        = xface_encode_frame,
 235     .pix_fmts       = (const enum AVPixelFormat[]) { AV_PIX_FMT_MONOWHITE, AV_PIX_FMT_NONE },
 236 };