]> git.sesse.net Git - ffmpeg/blobdiff - libavcodec/pngenc.c
avconv: drop update_sample_fmt()
[ffmpeg] / libavcodec / pngenc.c
index 22365e9da39d30eee6d4debfb143c564e194bda5..3d11f370cbd036082dce69a8dca753c7949dbf6b 100644 (file)
@@ -1,43 +1,45 @@
 /*
  * PNG image format
- * Copyright (c) 2003 Fabrice Bellard.
+ * Copyright (c) 2003 Fabrice Bellard
  *
- * This file is part of FFmpeg.
+ * This file is part of Libav.
  *
- * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
+ * Libav is free software; you can redistribute it and/or
  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  * License as published by the Free Software Foundation; either
  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  *
- * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
+ * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  * Lesser General Public License for more details.
  *
  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
- * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
+ * License along with Libav; if not, write to the Free Software
  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  */
+
 #include "avcodec.h"
 #include "bytestream.h"
+#include "huffyuvencdsp.h"
 #include "png.h"
 
 /* TODO:
  * - add 2, 4 and 16 bit depth support
- * - use filters when generating a png (better compression)
  */
 
 #include <zlib.h>
 
-//#define DEBUG
-
 #define IOBUF_SIZE 4096
 
 typedef struct PNGEncContext {
+    HuffYUVEncDSPContext hdsp;
+
     uint8_t *bytestream;
     uint8_t *bytestream_start;
     uint8_t *bytestream_end;
-    AVFrame picture;
+
+    int filter_type;
 
     z_stream zstream;
     uint8_t buf[IOBUF_SIZE];
@@ -52,11 +54,11 @@ static void png_get_interlaced_row(uint8_t *dst, int row_size,
     const uint8_t *s;
 
     mask = ff_png_pass_mask[pass];
-    switch(bits_per_pixel) {
+    switch (bits_per_pixel) {
     case 1:
         memset(dst, 0, row_size);
         dst_x = 0;
-        for(x = 0; x < width; x++) {
+        for (x = 0; x < width; x++) {
             j = (x & 7);
             if ((mask << j) & 0x80) {
                 b = (src[x >> 3] >> (7 - j)) & 1;
@@ -69,7 +71,7 @@ static void png_get_interlaced_row(uint8_t *dst, int row_size,
         bpp = bits_per_pixel >> 3;
         d = dst;
         s = src;
-        for(x = 0; x < width; x++) {
+        for (x = 0; x < width; x++) {
             j = x & 7;
             if ((mask << j) & 0x80) {
                 memcpy(d, s, bpp);
@@ -81,6 +83,94 @@ static void png_get_interlaced_row(uint8_t *dst, int row_size,
     }
 }
 
+static void sub_png_paeth_prediction(uint8_t *dst, uint8_t *src, uint8_t *top,
+                                     int w, int bpp)
+{
+    int i;
+    for (i = 0; i < w; i++) {
+        int a, b, c, p, pa, pb, pc;
+
+        a = src[i - bpp];
+        b = top[i];
+        c = top[i - bpp];
+
+        p  = b - c;
+        pc = a - c;
+
+        pa = abs(p);
+        pb = abs(pc);
+        pc = abs(p + pc);
+
+        if (pa <= pb && pa <= pc)
+            p = a;
+        else if (pb <= pc)
+            p = b;
+        else
+            p = c;
+        dst[i] = src[i] - p;
+    }
+}
+
+static void png_filter_row(PNGEncContext *c, uint8_t *dst, int filter_type,
+                           uint8_t *src, uint8_t *top, int size, int bpp)
+{
+    int i;
+
+    switch (filter_type) {
+    case PNG_FILTER_VALUE_NONE:
+        memcpy(dst, src, size);
+        break;
+    case PNG_FILTER_VALUE_SUB:
+        c->hdsp.diff_bytes(dst, src, src - bpp, size);
+        memcpy(dst, src, bpp);
+        break;
+    case PNG_FILTER_VALUE_UP:
+        c->hdsp.diff_bytes(dst, src, top, size);
+        break;
+    case PNG_FILTER_VALUE_AVG:
+        for (i = 0; i < bpp; i++)
+            dst[i] = src[i] - (top[i] >> 1);
+        for (; i < size; i++)
+            dst[i] = src[i] - ((src[i - bpp] + top[i]) >> 1);
+        break;
+    case PNG_FILTER_VALUE_PAETH:
+        for (i = 0; i < bpp; i++)
+            dst[i] = src[i] - top[i];
+        sub_png_paeth_prediction(dst + i, src + i, top + i, size - i, bpp);
+        break;
+    }
+}
+
+static uint8_t *png_choose_filter(PNGEncContext *s, uint8_t *dst,
+                                  uint8_t *src, uint8_t *top, int size, int bpp)
+{
+    int pred = s->filter_type;
+    assert(bpp || !pred);
+    if (!top && pred)
+        pred = PNG_FILTER_VALUE_SUB;
+    if (pred == PNG_FILTER_VALUE_MIXED) {
+        int i;
+        int cost, bcost = INT_MAX;
+        uint8_t *buf1 = dst, *buf2 = dst + size + 16;
+        for (pred = 0; pred < 5; pred++) {
+            png_filter_row(s, buf1 + 1, pred, src, top, size, bpp);
+            buf1[0] = pred;
+            cost = 0;
+            for (i = 0; i <= size; i++)
+                cost += abs((int8_t) buf1[i]);
+            if (cost < bcost) {
+                bcost = cost;
+                FFSWAP(uint8_t *, buf1, buf2);
+            }
+        }
+        return buf2;
+    } else {
+        png_filter_row(s, dst + 1, pred, src, top, size, bpp);
+        dst[0] = pred;
+        return dst;
+    }
+}
+
 static void convert_from_rgb32(uint8_t *dst, const uint8_t *src, int width)
 {
     uint8_t *d;
@@ -88,13 +178,13 @@ static void convert_from_rgb32(uint8_t *dst, const uint8_t *src, int width)
     unsigned int v;
 
     d = dst;
-    for(j = 0; j < width; j++) {
-        v = ((const uint32_t *)src)[j];
+    for (j = 0; j < width; j++) {
+        v    = ((const uint32_t *) src)[j];
         d[0] = v >> 16;
         d[1] = v >> 8;
         d[2] = v;
         d[3] = v >> 24;
-        d += 4;
+        d   += 4;
     }
 }
 
@@ -108,7 +198,7 @@ static void png_write_chunk(uint8_t **f, uint32_t tag,
     crc = crc32(0, Z_NULL, 0);
     AV_WL32(tagbuf, tag);
     crc = crc32(crc, tagbuf, 4);
-    bytestream_put_be32(f, bswap_32(tag));
+    bytestream_put_be32(f, av_bswap32(tag));
     if (length > 0) {
         crc = crc32(crc, buf, length);
         memcpy(*f, buf, length);
@@ -123,80 +213,120 @@ static int png_write_row(PNGEncContext *s, const uint8_t *data, int size)
     int ret;
 
     s->zstream.avail_in = size;
-    s->zstream.next_in = (uint8_t *)data;
+    s->zstream.next_in  = data;
     while (s->zstream.avail_in > 0) {
         ret = deflate(&s->zstream, Z_NO_FLUSH);
         if (ret != Z_OK)
             return -1;
         if (s->zstream.avail_out == 0) {
-            if(s->bytestream_end - s->bytestream > IOBUF_SIZE + 100)
-                png_write_chunk(&s->bytestream, MKTAG('I', 'D', 'A', 'T'), s->buf, IOBUF_SIZE);
+            if (s->bytestream_end - s->bytestream > IOBUF_SIZE + 100)
+                png_write_chunk(&s->bytestream,
+                                MKTAG('I', 'D', 'A', 'T'), s->buf, IOBUF_SIZE);
             s->zstream.avail_out = IOBUF_SIZE;
-            s->zstream.next_out = s->buf;
+            s->zstream.next_out  = s->buf;
         }
     }
     return 0;
 }
 
-static int encode_frame(AVCodecContext *avctx, unsigned char *buf, int buf_size, void *data){
-    PNGEncContext *s = avctx->priv_data;
-    AVFrame *pict = data;
-    AVFrame * const p= (AVFrame*)&s->picture;
+static int encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt,
+                        const AVFrame *pict, int *got_packet)
+{
+    PNGEncContext *s       = avctx->priv_data;
+    const AVFrame *const p = pict;
     int bit_depth, color_type, y, len, row_size, ret, is_progressive;
-    int bits_per_pixel, pass_row_size;
-    uint8_t *ptr;
-    uint8_t *crow_buf = NULL;
-    uint8_t *tmp_buf = NULL;
-
-    *p = *pict;
-    p->pict_type= FF_I_TYPE;
-    p->key_frame= 1;
-
-    s->bytestream_start=
-    s->bytestream= buf;
-    s->bytestream_end= buf+buf_size;
+    int bits_per_pixel, pass_row_size, enc_row_size, max_packet_size;
+    int compression_level;
+    uint8_t *ptr, *top, *crow_buf, *crow;
+    uint8_t *crow_base       = NULL;
+    uint8_t *progressive_buf = NULL;
+    uint8_t *rgba_buf        = NULL;
+    uint8_t *top_buf         = NULL;
 
     is_progressive = !!(avctx->flags & CODEC_FLAG_INTERLACED_DCT);
-    switch(avctx->pix_fmt) {
-    case PIX_FMT_RGB32:
-        bit_depth = 8;
+    switch (avctx->pix_fmt) {
+    case AV_PIX_FMT_RGBA64BE:
+        bit_depth = 16;
+        color_type = PNG_COLOR_TYPE_RGB_ALPHA;
+        break;
+    case AV_PIX_FMT_RGB48BE:
+        bit_depth = 16;
+        color_type = PNG_COLOR_TYPE_RGB;
+        break;
+    case AV_PIX_FMT_RGB32:
+        bit_depth  = 8;
         color_type = PNG_COLOR_TYPE_RGB_ALPHA;
         break;
-    case PIX_FMT_RGB24:
-        bit_depth = 8;
+    case AV_PIX_FMT_RGB24:
+        bit_depth  = 8;
         color_type = PNG_COLOR_TYPE_RGB;
         break;
-    case PIX_FMT_GRAY8:
-        bit_depth = 8;
+    case AV_PIX_FMT_GRAY16BE:
+        bit_depth  = 16;
+        color_type = PNG_COLOR_TYPE_GRAY;
+        break;
+    case AV_PIX_FMT_GRAY8:
+        bit_depth  = 8;
         color_type = PNG_COLOR_TYPE_GRAY;
         break;
-    case PIX_FMT_MONOBLACK:
-        bit_depth = 1;
+    case AV_PIX_FMT_MONOBLACK:
+        bit_depth  = 1;
         color_type = PNG_COLOR_TYPE_GRAY;
         break;
-    case PIX_FMT_PAL8:
-        bit_depth = 8;
+    case AV_PIX_FMT_PAL8:
+        bit_depth  = 8;
         color_type = PNG_COLOR_TYPE_PALETTE;
         break;
     default:
         return -1;
     }
     bits_per_pixel = ff_png_get_nb_channels(color_type) * bit_depth;
-    row_size = (avctx->width * bits_per_pixel + 7) >> 3;
+    row_size       = (avctx->width * bits_per_pixel + 7) >> 3;
 
     s->zstream.zalloc = ff_png_zalloc;
-    s->zstream.zfree = ff_png_zfree;
+    s->zstream.zfree  = ff_png_zfree;
     s->zstream.opaque = NULL;
-    ret = deflateInit2(&s->zstream, Z_DEFAULT_COMPRESSION,
+    compression_level = avctx->compression_level == FF_COMPRESSION_DEFAULT
+                      ? Z_DEFAULT_COMPRESSION
+                      : av_clip(avctx->compression_level, 0, 9);
+    ret = deflateInit2(&s->zstream, compression_level,
                        Z_DEFLATED, 15, 8, Z_DEFAULT_STRATEGY);
     if (ret != Z_OK)
         return -1;
-    crow_buf = av_malloc(row_size + 1);
-    if (!crow_buf)
+
+    enc_row_size    = deflateBound(&s->zstream, row_size);
+    max_packet_size = avctx->height * (enc_row_size +
+                                       ((enc_row_size + IOBUF_SIZE - 1) / IOBUF_SIZE) * 12)
+                      + FF_MIN_BUFFER_SIZE;
+    if (!pkt->data &&
+        (ret = av_new_packet(pkt, max_packet_size)) < 0) {
+        av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Could not allocate output packet of size %d.\n",
+               max_packet_size);
+        return ret;
+    }
+
+    s->bytestream_start =
+    s->bytestream       = pkt->data;
+    s->bytestream_end   = pkt->data + pkt->size;
+
+    crow_base = av_malloc((row_size + 32) << (s->filter_type == PNG_FILTER_VALUE_MIXED));
+    if (!crow_base)
         goto fail;
+    // pixel data should be aligned, but there's a control byte before it
+    crow_buf = crow_base + 15;
     if (is_progressive) {
-        tmp_buf = av_malloc(row_size + 1);
-        if (!tmp_buf)
+        progressive_buf = av_malloc(row_size + 1);
+        if (!progressive_buf)
+            goto fail;
+    }
+    if (color_type == PNG_COLOR_TYPE_RGB_ALPHA) {
+        rgba_buf = av_malloc(row_size + 1);
+        if (!rgba_buf)
+            goto fail;
+    }
+    if (is_progressive || color_type == PNG_COLOR_TYPE_RGB_ALPHA) {
+        top_buf = av_malloc(row_size + 1);
+        if (!top_buf)
             goto fail;
     }
 
@@ -206,8 +336,8 @@ static int encode_frame(AVCodecContext *avctx, unsigned char *buf, int buf_size,
 
     AV_WB32(s->buf, avctx->width);
     AV_WB32(s->buf + 4, avctx->height);
-    s->buf[8] = bit_depth;
-    s->buf[9] = color_type;
+    s->buf[8]  = bit_depth;
+    s->buf[9]  = color_type;
     s->buf[10] = 0; /* compression type */
     s->buf[11] = 0; /* filter type */
     s->buf[12] = is_progressive; /* interlace type */
@@ -221,67 +351,73 @@ static int encode_frame(AVCodecContext *avctx, unsigned char *buf, int buf_size,
         uint32_t *palette;
         uint8_t *alpha_ptr;
 
-        palette = (uint32_t *)p->data[1];
-        ptr = s->buf;
+        palette   = (uint32_t *)p->data[1];
+        ptr       = s->buf;
         alpha_ptr = s->buf + 256 * 3;
         has_alpha = 0;
-        for(i = 0; i < 256; i++) {
-            v = palette[i];
+        for (i = 0; i < 256; i++) {
+            v     = palette[i];
             alpha = v >> 24;
             if (alpha && alpha != 0xff)
                 has_alpha = 1;
             *alpha_ptr++ = alpha;
             bytestream_put_be24(&ptr, v);
         }
-        png_write_chunk(&s->bytestream, MKTAG('P', 'L', 'T', 'E'), s->buf, 256 * 3);
+        png_write_chunk(&s->bytestream,
+                        MKTAG('P', 'L', 'T', 'E'), s->buf, 256 * 3);
         if (has_alpha) {
-            png_write_chunk(&s->bytestream, MKTAG('t', 'R', 'N', 'S'), s->buf + 256 * 3, 256);
+            png_write_chunk(&s->bytestream,
+                            MKTAG('t', 'R', 'N', 'S'), s->buf + 256 * 3, 256);
         }
     }
 
     /* now put each row */
     s->zstream.avail_out = IOBUF_SIZE;
-    s->zstream.next_out = s->buf;
+    s->zstream.next_out  = s->buf;
     if (is_progressive) {
-        uint8_t *ptr1;
         int pass;
 
-        for(pass = 0; pass < NB_PASSES; pass++) {
-            /* NOTE: a pass is completely omited if no pixels would be
-               output */
+        for (pass = 0; pass < NB_PASSES; pass++) {
+            /* NOTE: a pass is completely omitted if no pixels would be
+             * output */
             pass_row_size = ff_png_pass_row_size(pass, bits_per_pixel, avctx->width);
             if (pass_row_size > 0) {
-                for(y = 0; y < avctx->height; y++) {
+                top = NULL;
+                for (y = 0; y < avctx->height; y++)
                     if ((ff_png_pass_ymask[pass] << (y & 7)) & 0x80) {
                         ptr = p->data[0] + y * p->linesize[0];
+                        FFSWAP(uint8_t *, progressive_buf, top_buf);
                         if (color_type == PNG_COLOR_TYPE_RGB_ALPHA) {
-                            convert_from_rgb32(tmp_buf, ptr, avctx->width);
-                            ptr1 = tmp_buf;
-                        } else {
-                            ptr1 = ptr;
+                            convert_from_rgb32(rgba_buf, ptr, avctx->width);
+                            ptr = rgba_buf;
                         }
-                        png_get_interlaced_row(crow_buf + 1, pass_row_size,
+                        png_get_interlaced_row(progressive_buf, pass_row_size,
                                                bits_per_pixel, pass,
-                                               ptr1, avctx->width);
-                        crow_buf[0] = PNG_FILTER_VALUE_NONE;
-                        png_write_row(s, crow_buf, pass_row_size + 1);
+                                               ptr, avctx->width);
+                        crow = png_choose_filter(s, crow_buf, progressive_buf,
+                                                 top, pass_row_size, bits_per_pixel >> 3);
+                        png_write_row(s, crow, pass_row_size + 1);
+                        top = progressive_buf;
                     }
-                }
             }
         }
     } else {
-        for(y = 0; y < avctx->height; y++) {
+        top = NULL;
+        for (y = 0; y < avctx->height; y++) {
             ptr = p->data[0] + y * p->linesize[0];
-            if (color_type == PNG_COLOR_TYPE_RGB_ALPHA)
-                convert_from_rgb32(crow_buf + 1, ptr, avctx->width);
-            else
-                memcpy(crow_buf + 1, ptr, row_size);
-            crow_buf[0] = PNG_FILTER_VALUE_NONE;
-            png_write_row(s, crow_buf, row_size + 1);
+            if (color_type == PNG_COLOR_TYPE_RGB_ALPHA) {
+                FFSWAP(uint8_t *, rgba_buf, top_buf);
+                convert_from_rgb32(rgba_buf, ptr, avctx->width);
+                ptr = rgba_buf;
+            }
+            crow = png_choose_filter(s, crow_buf, ptr, top,
+                                     row_size, bits_per_pixel >> 3);
+            png_write_row(s, crow, row_size + 1);
+            top = ptr;
         }
     }
     /* compress last bytes */
-    for(;;) {
+    for (;;) {
         ret = deflate(&s->zstream, Z_FINISH);
         if (ret == Z_OK || ret == Z_STREAM_END) {
             len = IOBUF_SIZE - s->zstream.avail_out;
@@ -289,7 +425,7 @@ static int encode_frame(AVCodecContext *avctx, unsigned char *buf, int buf_size,
                 png_write_chunk(&s->bytestream, MKTAG('I', 'D', 'A', 'T'), s->buf, len);
             }
             s->zstream.avail_out = IOBUF_SIZE;
-            s->zstream.next_out = s->buf;
+            s->zstream.next_out  = s->buf;
             if (ret == Z_STREAM_END)
                 break;
         } else {
@@ -298,33 +434,63 @@ static int encode_frame(AVCodecContext *avctx, unsigned char *buf, int buf_size,
     }
     png_write_chunk(&s->bytestream, MKTAG('I', 'E', 'N', 'D'), NULL, 0);
 
-    ret = s->bytestream - s->bytestream_start;
- the_end:
-    av_free(crow_buf);
-    av_free(tmp_buf);
+    pkt->size   = s->bytestream - s->bytestream_start;
+    pkt->flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
+    *got_packet = 1;
+    ret         = 0;
+
+the_end:
+    av_free(crow_base);
+    av_free(progressive_buf);
+    av_free(rgba_buf);
+    av_free(top_buf);
     deflateEnd(&s->zstream);
     return ret;
- fail:
+fail:
     ret = -1;
     goto the_end;
 }
 
-static int png_enc_init(AVCodecContext *avctx){
+static av_cold int png_enc_init(AVCodecContext *avctx)
+{
     PNGEncContext *s = avctx->priv_data;
 
-    avcodec_get_frame_defaults((AVFrame*)&s->picture);
-    avctx->coded_frame= (AVFrame*)&s->picture;
+    avctx->coded_frame = av_frame_alloc();
+    if (!avctx->coded_frame)
+        return AVERROR(ENOMEM);
 
+    avctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
+    avctx->coded_frame->key_frame = 1;
+
+    ff_huffyuvencdsp_init(&s->hdsp);
+
+    s->filter_type = av_clip(avctx->prediction_method,
+                             PNG_FILTER_VALUE_NONE,
+                             PNG_FILTER_VALUE_MIXED);
+    if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_MONOBLACK)
+        s->filter_type = PNG_FILTER_VALUE_NONE;
+
+    return 0;
+}
+
+static av_cold int png_enc_close(AVCodecContext *avctx)
+{
+    av_frame_free(&avctx->coded_frame);
     return 0;
 }
 
-AVCodec png_encoder = {
-    "png",
-    CODEC_TYPE_VIDEO,
-    CODEC_ID_PNG,
-    sizeof(PNGEncContext),
-    png_enc_init,
-    encode_frame,
-    NULL, //encode_end,
-    .pix_fmts= (enum PixelFormat[]){PIX_FMT_RGB24, PIX_FMT_RGB32, PIX_FMT_PAL8, PIX_FMT_GRAY8, PIX_FMT_MONOBLACK, -1},
+AVCodec ff_png_encoder = {
+    .name           = "png",
+    .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("PNG (Portable Network Graphics) image"),
+    .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
+    .id             = AV_CODEC_ID_PNG,
+    .priv_data_size = sizeof(PNGEncContext),
+    .init           = png_enc_init,
+    .close          = png_enc_close,
+    .encode2        = encode_frame,
+    .pix_fmts       = (const enum AVPixelFormat[]) {
+        AV_PIX_FMT_RGB24, AV_PIX_FMT_RGB32, AV_PIX_FMT_PAL8, AV_PIX_FMT_GRAY8,
+        AV_PIX_FMT_RGBA64BE, AV_PIX_FMT_RGB48BE, AV_PIX_FMT_GRAY16BE,
+        AV_PIX_FMT_MONOBLACK, AV_PIX_FMT_NONE
+    },
 };