CONFIG_ENCODERS cleanup
[ffmpeg.git] / libavcodec / asv1.c
1 /*
2  * ASUS V1 codec
3  * Copyright (c) 2003 Michael Niedermayer
4  *
5  * This library is free software; you can redistribute it and/or
6  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
7  * License as published by the Free Software Foundation; either
8  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
9  *
10  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
13  * Lesser General Public License for more details.
14  *
15  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
16  * License along with this library; if not, write to the Free Software
17  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
18  */
19  
20 /**
21  * @file asv1.c
22  * ASUS V1 codec.
23  */
24  
25 #include "avcodec.h"
26 #include "dsputil.h"
27 #include "mpegvideo.h"
28
29 //#undef NDEBUG
30 //#include <assert.h>
31
32 #define VLC_BITS 5
33
34 typedef struct ASV1Context{
35     AVCodecContext *avctx;
36     DSPContext dsp;
37     AVFrame picture;
38     PutBitContext pb;
39     GetBitContext gb;
40     ScanTable scantable;
41     int inv_qscale;
42     int mb_width;
43     int mb_height;
44     int mb_width2;
45     int mb_height2;
46     DCTELEM __align8 block[6][64];
47     uint16_t __align8 intra_matrix[64];
48     int __align8 q_intra_matrix[64];
49     uint8_t *bitstream_buffer;
50     int bitstream_buffer_size;
51 } ASV1Context;
52
53 static const uint8_t scantab[64]={
54     0x00,0x08,0x01,0x09,0x10,0x18,0x11,0x19,
55     0x02,0x0A,0x03,0x0B,0x12,0x1A,0x13,0x1B,
56     0x04,0x0C,0x05,0x0D,0x20,0x28,0x21,0x29,
57     0x06,0x0E,0x07,0x0F,0x14,0x1C,0x15,0x1D,
58     0x22,0x2A,0x23,0x2B,0x30,0x38,0x31,0x39,
59 };
60
61 static const uint8_t ccp_tab[17][2]={
62     {0x2,2}, {0xE,5}, {0xD,5}, {0xC,5},
63     {0xB,5}, {0xA,5}, {0x9,5}, {0x8,5},
64     {0x7,5}, {0x6,5}, {0x5,5}, {0x4,5},
65     {0x3,5}, {0x2,5}, {0x1,5}, {0x3,2},
66     {0xF,5}, //EOB
67 };
68
69 static const uint8_t level_tab[7][2]={
70     {3,4}, {3,3}, {3,2}, {0,3}, {2,2}, {2,3}, {2,4}
71 };
72
73 static VLC ccp_vlc;
74 static VLC level_vlc;
75
76 static void init_vlcs(ASV1Context *a){
77     static int done = 0;
78
79     if (!done) {
80         done = 1;
81
82         init_vlc(&ccp_vlc, VLC_BITS, 17, 
83                  &ccp_tab[0][1], 2, 1,
84                  &ccp_tab[0][0], 2, 1);
85         init_vlc(&level_vlc,  VLC_BITS, 7, 
86                  &level_tab[0][1], 2, 1,
87                  &level_tab[0][0], 2, 1);
88     }
89 }
90
91 static inline int get_level(GetBitContext *gb){
92     int code= get_vlc2(gb, level_vlc.table, VLC_BITS, 1);
93
94     if(code==3) return get_sbits(gb, 8);
95     else        return code - 3;
96 }
97
98 static inline void put_level(PutBitContext *pb, int level){
99     unsigned int index= level + 3;
100
101     if(index <= 6) put_bits(pb, level_tab[index][1], level_tab[index][0]);
102     else{
103         put_bits(pb, level_tab[3][1], level_tab[3][0]);
104         put_bits(pb, 8, level&0xFF);
105     }
106 }
107
108 static inline int decode_block(ASV1Context *a, DCTELEM block[64]){
109     int i;
110
111     block[0]= 8*get_bits(&a->gb, 8);
112     
113     for(i=0; i<11; i++){
114         const int ccp= get_vlc2(&a->gb, ccp_vlc.table, VLC_BITS, 1);
115
116         if(ccp){
117             if(ccp == 16) break;
118             if(ccp < 0 || i>=10){
119                 printf("coded coeff pattern damaged\n");
120                 return -1;
121             }
122
123             if(ccp&1) block[a->scantable.permutated[4*i+0]]= (get_level(&a->gb) * a->intra_matrix[4*i+0])>>4;
124             if(ccp&2) block[a->scantable.permutated[4*i+1]]= (get_level(&a->gb) * a->intra_matrix[4*i+1])>>4;
125             if(ccp&4) block[a->scantable.permutated[4*i+2]]= (get_level(&a->gb) * a->intra_matrix[4*i+2])>>4;
126             if(ccp&8) block[a->scantable.permutated[4*i+3]]= (get_level(&a->gb) * a->intra_matrix[4*i+3])>>4;
127         }
128     }
129
130     return 0;
131 }
132
133 static inline void encode_block(ASV1Context *a, DCTELEM block[64]){
134     int i;
135     int nc_count=0;
136     
137     put_bits(&a->pb, 8, (block[0] + 32)>>6);
138     block[0]= 0;
139     
140     for(i=0; i<10; i++){
141         const int index= scantab[4*i];
142         int ccp=0;
143
144         if( (block[index + 0] = (block[index + 0]*a->q_intra_matrix[index + 0] + (1<<15))>>16) ) ccp |= 1;
145         if( (block[index + 8] = (block[index + 8]*a->q_intra_matrix[index + 8] + (1<<15))>>16) ) ccp |= 2;
146         if( (block[index + 1] = (block[index + 1]*a->q_intra_matrix[index + 1] + (1<<15))>>16) ) ccp |= 4;
147         if( (block[index + 9] = (block[index + 9]*a->q_intra_matrix[index + 9] + (1<<15))>>16) ) ccp |= 8;
148
149         if(ccp){
150             for(;nc_count; nc_count--) 
151                 put_bits(&a->pb, ccp_tab[0][1], ccp_tab[0][0]);
152
153             put_bits(&a->pb, ccp_tab[ccp][1], ccp_tab[ccp][0]);
154             
155             if(ccp&1) put_level(&a->pb, block[index + 0]);
156             if(ccp&2) put_level(&a->pb, block[index + 8]);
157             if(ccp&4) put_level(&a->pb, block[index + 1]);
158             if(ccp&8) put_level(&a->pb, block[index + 9]);
159         }else{
160             nc_count++;
161         }
162     }
163     put_bits(&a->pb, ccp_tab[16][1], ccp_tab[16][0]);
164 }
165
166 static inline int decode_mb(ASV1Context *a, DCTELEM block[6][64]){
167     int i;
168
169     a->dsp.clear_blocks(block[0]);
170     
171     for(i=0; i<6; i++){
172         if( decode_block(a, block[i]) < 0) 
173             return -1;
174     }
175     return 0;
176 }
177
178 static inline void encode_mb(ASV1Context *a, DCTELEM block[6][64]){
179     int i;
180
181     for(i=0; i<6; i++){
182         encode_block(a, block[i]);
183     }
184 }
185
186 static inline void idct_put(ASV1Context *a, int mb_x, int mb_y){
187     DCTELEM (*block)[64]= a->block;
188     int linesize= a->picture.linesize[0];
189     
190     uint8_t *dest_y  = a->picture.data[0] + (mb_y * 16* linesize              ) + mb_x * 16;
191     uint8_t *dest_cb = a->picture.data[1] + (mb_y * 8 * a->picture.linesize[1]) + mb_x * 8;
192     uint8_t *dest_cr = a->picture.data[2] + (mb_y * 8 * a->picture.linesize[2]) + mb_x * 8;
193
194     a->dsp.idct_put(dest_y                 , linesize, block[0]);
195     a->dsp.idct_put(dest_y              + 8, linesize, block[1]);
196     a->dsp.idct_put(dest_y + 8*linesize    , linesize, block[2]);
197     a->dsp.idct_put(dest_y + 8*linesize + 8, linesize, block[3]);
198
199     if(!(a->avctx->flags&CODEC_FLAG_GRAY)){
200         a->dsp.idct_put(dest_cb, a->picture.linesize[1], block[4]);
201         a->dsp.idct_put(dest_cr, a->picture.linesize[2], block[5]);
202     }
203 }
204
205 static inline void dct_get(ASV1Context *a, int mb_x, int mb_y){
206     DCTELEM (*block)[64]= a->block;
207     int linesize= a->picture.linesize[0];
208     int i;
209     
210     uint8_t *ptr_y  = a->picture.data[0] + (mb_y * 16* linesize              ) + mb_x * 16;
211     uint8_t *ptr_cb = a->picture.data[1] + (mb_y * 8 * a->picture.linesize[1]) + mb_x * 8;
212     uint8_t *ptr_cr = a->picture.data[2] + (mb_y * 8 * a->picture.linesize[2]) + mb_x * 8;
213
214     a->dsp.get_pixels(block[0], ptr_y                 , linesize);
215     a->dsp.get_pixels(block[1], ptr_y              + 8, linesize);
216     a->dsp.get_pixels(block[2], ptr_y + 8*linesize    , linesize);
217     a->dsp.get_pixels(block[3], ptr_y + 8*linesize + 8, linesize);
218     for(i=0; i<4; i++)
219         a->dsp.fdct(block[i]);
220     
221     if(!(a->avctx->flags&CODEC_FLAG_GRAY)){
222         a->dsp.get_pixels(block[4], ptr_cb, a->picture.linesize[1]);
223         a->dsp.get_pixels(block[5], ptr_cr, a->picture.linesize[2]);
224         for(i=4; i<6; i++)
225             a->dsp.fdct(block[i]);
226     }
227 }
228
229 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx, 
230                         void *data, int *data_size,
231                         uint8_t *buf, int buf_size)
232 {
233     ASV1Context * const a = avctx->priv_data;
234     AVFrame *picture = data;
235     AVFrame * const p= (AVFrame*)&a->picture;
236     int mb_x, mb_y;
237
238     *data_size = 0;
239
240     /* special case for last picture */
241     if (buf_size == 0) {
242         return 0;
243     }
244
245     if(p->data[0])
246         avctx->release_buffer(avctx, p);
247
248     p->reference= 0;
249     if(avctx->get_buffer(avctx, p) < 0){
250         fprintf(stderr, "get_buffer() failed\n");
251         return -1;
252     }
253     p->pict_type= I_TYPE;
254     p->key_frame= 1;
255
256     a->bitstream_buffer= av_fast_realloc(a->bitstream_buffer, &a->bitstream_buffer_size, buf_size + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
257     a->dsp.bswap_buf((uint32_t*)a->bitstream_buffer, (uint32_t*)buf, buf_size/4);
258     init_get_bits(&a->gb, a->bitstream_buffer, buf_size*8);
259
260     for(mb_y=0; mb_y<a->mb_height2; mb_y++){
261         for(mb_x=0; mb_x<a->mb_width2; mb_x++){
262             if( decode_mb(a, a->block) <0)
263                 return -1;
264              
265             idct_put(a, mb_x, mb_y);
266         }
267     }
268
269     if(a->mb_width2 != a->mb_width){
270         mb_x= a->mb_width2;
271         for(mb_y=0; mb_y<a->mb_height2; mb_y++){
272             if( decode_mb(a, a->block) <0)
273                 return -1;
274              
275             idct_put(a, mb_x, mb_y);
276         }
277     }
278
279     if(a->mb_height2 != a->mb_height){
280         mb_y= a->mb_height2;
281         for(mb_x=0; mb_x<a->mb_width; mb_x++){
282             if( decode_mb(a, a->block) <0)
283                 return -1;
284              
285             idct_put(a, mb_x, mb_y);
286         }
287     }
288 #if 0    
289 int i;
290 printf("%d %d\n", 8*buf_size, get_bits_count(&a->gb));
291 for(i=get_bits_count(&a->gb); i<8*buf_size; i++){
292     printf("%d", get_bits1(&a->gb));
293 }
294
295 for(i=0; i<s->avctx->extradata_size; i++){
296     printf("%c\n", ((uint8_t*)s->avctx->extradata)[i]);
297 }
298 #endif
299
300     p->quality= (32 + a->inv_qscale/2)/a->inv_qscale;
301     memset(p->qscale_table, p->quality, p->qstride*a->mb_height);
302     
303     *picture= *(AVFrame*)&a->picture;
304     *data_size = sizeof(AVPicture);
305
306     emms_c();
307     
308     return (get_bits_count(&a->gb)+31)/32*4;
309 }
310
311 static int encode_frame(AVCodecContext *avctx, unsigned char *buf, int buf_size, void *data){
312     ASV1Context * const a = avctx->priv_data;
313     AVFrame *pict = data;
314     AVFrame * const p= (AVFrame*)&a->picture;
315     int size;
316     int mb_x, mb_y;
317
318     init_put_bits(&a->pb, buf, buf_size, NULL, NULL);
319     
320     *p = *pict;
321     p->pict_type= I_TYPE;
322     p->key_frame= 1;
323
324     for(mb_y=0; mb_y<a->mb_height2; mb_y++){
325         for(mb_x=0; mb_x<a->mb_width2; mb_x++){
326             dct_get(a, mb_x, mb_y);
327             encode_mb(a, a->block);
328         }
329     }
330
331     if(a->mb_width2 != a->mb_width){
332         mb_x= a->mb_width2;
333         for(mb_y=0; mb_y<a->mb_height2; mb_y++){
334             dct_get(a, mb_x, mb_y);
335             encode_mb(a, a->block);
336         }
337     }
338
339     if(a->mb_height2 != a->mb_height){
340         mb_y= a->mb_height2;
341         for(mb_x=0; mb_x<a->mb_width; mb_x++){
342             dct_get(a, mb_x, mb_y);
343             encode_mb(a, a->block);
344         }
345     }
346     emms_c();
347     
348     align_put_bits(&a->pb);
349     while(get_bit_count(&a->pb)&31)
350         put_bits(&a->pb, 8, 0);
351     
352     size= get_bit_count(&a->pb)/32;
353     
354     a->dsp.bswap_buf((uint32_t*)buf, (uint32_t*)buf, size);
355     
356     return size*4;
357 }
358
359 static void common_init(AVCodecContext *avctx){
360     ASV1Context * const a = avctx->priv_data;
361
362     dsputil_init(&a->dsp, avctx);
363
364     a->mb_width   = (avctx->width  + 15) / 16;
365     a->mb_height  = (avctx->height + 15) / 16;
366     a->mb_width2  = (avctx->width  + 0) / 16;
367     a->mb_height2 = (avctx->height + 0) / 16;
368
369     avctx->coded_frame= (AVFrame*)&a->picture;
370     a->avctx= avctx;
371 }
372
373 static int decode_init(AVCodecContext *avctx){
374     ASV1Context * const a = avctx->priv_data;
375     AVFrame *p= (AVFrame*)&a->picture;
376     int i;
377  
378     common_init(avctx);
379     init_vlcs(a);
380     ff_init_scantable(a->dsp.idct_permutation, &a->scantable, scantab);
381
382     a->inv_qscale= le2me_32(((uint32_t*)avctx->extradata)[0]);
383     if(a->inv_qscale == 0){
384         printf("illegal qscale 0\n");
385         a->inv_qscale= 6;
386     }
387
388     for(i=0; i<64; i++){
389         int index= scantab[i];
390         a->intra_matrix[i]= 64*ff_mpeg1_default_intra_matrix[index] / a->inv_qscale;
391     }
392
393     p->qstride= a->mb_width;
394     p->qscale_table= av_mallocz( p->qstride * a->mb_height);
395
396     return 0;
397 }
398
399 static int encode_init(AVCodecContext *avctx){
400     ASV1Context * const a = avctx->priv_data;
401     int i;
402  
403     common_init(avctx);
404     
405     if(avctx->global_quality == 0) avctx->global_quality= 4*FF_QUALITY_SCALE;
406
407     a->inv_qscale= (32*FF_QUALITY_SCALE +  avctx->global_quality/2) / avctx->global_quality;
408     
409     avctx->extradata= av_mallocz(8);
410     avctx->extradata_size=8;
411     ((uint32_t*)avctx->extradata)[0]= le2me_32(a->inv_qscale);
412     ((uint32_t*)avctx->extradata)[1]= le2me_32(ff_get_fourcc("ASUS"));
413     
414     for(i=0; i<64; i++){
415         int q= 32*ff_mpeg1_default_intra_matrix[i];
416         a->q_intra_matrix[i]= ((a->inv_qscale<<16) + q/2) / q;
417     }
418
419     return 0;
420 }
421
422 static int decode_end(AVCodecContext *avctx){
423     ASV1Context * const a = avctx->priv_data;
424
425     av_freep(&a->bitstream_buffer);
426     av_freep(&a->picture.qscale_table);
427     a->bitstream_buffer_size=0;
428     
429     avcodec_default_free_buffers(avctx);
430
431     return 0;
432 }
433
434 AVCodec asv1_decoder = {
435     "asv1",
436     CODEC_TYPE_VIDEO,
437     CODEC_ID_ASV1,
438     sizeof(ASV1Context),
439     decode_init,
440     NULL,
441     decode_end,
442     decode_frame,
443     CODEC_CAP_DR1,
444 };
445
446 #ifdef CONFIG_ENCODERS
447
448 AVCodec asv1_encoder = {
449     "asv1",
450     CODEC_TYPE_VIDEO,
451     CODEC_ID_ASV1,
452     sizeof(ASV1Context),
453     encode_init,
454     encode_frame,
455     //encode_end,
456 };
457
458 #endif //CONFIG_ENCODERS