x86: proresdsp: improve SIGNEXTEND macro comments
[ffmpeg.git] / libavcodec / dirac.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2007 Marco Gerards <marco@gnu.org>
3  * Copyright (C) 2009 David Conrad
4  *
5  * This file is part of Libav.
6  *
7  * Libav 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  * Libav 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 Libav; 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  * Dirac Decoder
25  * @author Marco Gerards <marco@gnu.org>
26  */
27
28 #include "libavutil/imgutils.h"
29 #include "dirac.h"
30 #include "avcodec.h"
31 #include "golomb.h"
32 #include "mpeg12data.h"
33
34 // defaults for source parameters
35 static const dirac_source_params dirac_source_parameters_defaults[] = {
36     { 640,  480,  2, 0, 0, 1,  1, 640,  480,  0, 0, 1, 0 },
37     { 176,  120,  2, 0, 0, 9,  2, 176,  120,  0, 0, 1, 1 },
38     { 176,  144,  2, 0, 1, 10, 3, 176,  144,  0, 0, 1, 2 },
39     { 352,  240,  2, 0, 0, 9,  2, 352,  240,  0, 0, 1, 1 },
40     { 352,  288,  2, 0, 1, 10, 3, 352,  288,  0, 0, 1, 2 },
41     { 704,  480,  2, 0, 0, 9,  2, 704,  480,  0, 0, 1, 1 },
42     { 704,  576,  2, 0, 1, 10, 3, 704,  576,  0, 0, 1, 2 },
43     { 720,  480,  1, 1, 0, 4,  2, 704,  480,  8, 0, 3, 1 },
44     { 720,  576,  1, 1, 1, 3,  3, 704,  576,  8, 0, 3, 2 },
45
46     { 1280, 720,  1, 0, 1, 7,  1, 1280, 720,  0, 0, 3, 3 },
47     { 1280, 720,  1, 0, 1, 6,  1, 1280, 720,  0, 0, 3, 3 },
48     { 1920, 1080, 1, 1, 1, 4,  1, 1920, 1080, 0, 0, 3, 3 },
49     { 1920, 1080, 1, 1, 1, 3,  1, 1920, 1080, 0, 0, 3, 3 },
50     { 1920, 1080, 1, 0, 1, 7,  1, 1920, 1080, 0, 0, 3, 3 },
51     { 1920, 1080, 1, 0, 1, 6,  1, 1920, 1080, 0, 0, 3, 3 },
52     { 2048, 1080, 0, 0, 1, 2,  1, 2048, 1080, 0, 0, 4, 4 },
53     { 4096, 2160, 0, 0, 1, 2,  1, 4096, 2160, 0, 0, 4, 4 },
54
55     { 3840, 2160, 1, 0, 1, 7,  1, 3840, 2160, 0, 0, 3, 3 },
56     { 3840, 2160, 1, 0, 1, 6,  1, 3840, 2160, 0, 0, 3, 3 },
57     { 7680, 4320, 1, 0, 1, 7,  1, 3840, 2160, 0, 0, 3, 3 },
58     { 7680, 4320, 1, 0, 1, 6,  1, 3840, 2160, 0, 0, 3, 3 },
59 };
60
61 static const AVRational dirac_preset_aspect_ratios[] = {
62     {1, 1},
63     {10, 11},
64     {12, 11},
65     {40, 33},
66     {16, 11},
67     {4, 3},
68 };
69
70 static const AVRational dirac_frame_rate[] = {
71     {15000, 1001},
72     {25, 2},
73 };
74
75 static const struct {
76     uint8_t             bitdepth;
77     enum AVColorRange   color_range;
78 } pixel_range_presets[] = {
79     {8,  AVCOL_RANGE_JPEG},
80     {8,  AVCOL_RANGE_MPEG},
81     {10, AVCOL_RANGE_MPEG},
82     {12, AVCOL_RANGE_MPEG},
83 };
84
85 static const enum AVColorPrimaries dirac_primaries[] = {
86     AVCOL_PRI_BT709,
87     AVCOL_PRI_SMPTE170M,
88     AVCOL_PRI_BT470BG,
89 };
90
91 static const struct {
92     enum AVColorPrimaries color_primaries;
93     enum AVColorSpace colorspace;
94     enum AVColorTransferCharacteristic color_trc;
95 } dirac_color_presets[] = {
96     { AVCOL_PRI_BT709,     AVCOL_SPC_BT709,   AVCOL_TRC_BT709 },
97     { AVCOL_PRI_SMPTE170M, AVCOL_SPC_BT470BG, AVCOL_TRC_BT709 },
98     { AVCOL_PRI_BT470BG,   AVCOL_SPC_BT470BG, AVCOL_TRC_BT709 },
99     { AVCOL_PRI_BT709,     AVCOL_SPC_BT709,   AVCOL_TRC_BT709 },
100     { AVCOL_PRI_BT709,     AVCOL_SPC_BT709,   AVCOL_TRC_UNSPECIFIED /* DCinema */ },
101 };
102
103 static const enum PixelFormat dirac_pix_fmt[2][3] = {
104     { PIX_FMT_YUV444P,  PIX_FMT_YUV422P,  PIX_FMT_YUV420P  },
105     { PIX_FMT_YUVJ444P, PIX_FMT_YUVJ422P, PIX_FMT_YUVJ420P },
106 };
107
108 static int parse_source_parameters(AVCodecContext *avctx, GetBitContext *gb,
109                                    dirac_source_params *source)
110 {
111     AVRational frame_rate = {0,0};
112     unsigned luma_depth = 8, luma_offset = 16;
113     int idx;
114
115     if (get_bits1(gb)) {
116         source->width  = svq3_get_ue_golomb(gb);
117         source->height = svq3_get_ue_golomb(gb);
118     }
119
120     // chroma subsampling
121     if (get_bits1(gb))
122         source->chroma_format = svq3_get_ue_golomb(gb);
123     if (source->chroma_format > 2) {
124         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown chroma format %d\n",
125                source->chroma_format);
126         return -1;
127     }
128
129     if (get_bits1(gb))
130         source->interlaced = svq3_get_ue_golomb(gb);
131     if (source->interlaced > 1)
132         return -1;
133
134     // frame rate
135     if (get_bits1(gb)) {
136         source->frame_rate_index = svq3_get_ue_golomb(gb);
137
138         if (source->frame_rate_index > 10)
139             return -1;
140
141         if (!source->frame_rate_index) {
142             frame_rate.num = svq3_get_ue_golomb(gb);
143             frame_rate.den = svq3_get_ue_golomb(gb);
144         }
145     }
146     if (source->frame_rate_index > 0) {
147         if (source->frame_rate_index <= 8)
148             frame_rate = avpriv_frame_rate_tab[source->frame_rate_index];
149         else
150             frame_rate = dirac_frame_rate[source->frame_rate_index-9];
151     }
152     av_reduce(&avctx->time_base.num, &avctx->time_base.den,
153               frame_rate.den, frame_rate.num, 1<<30);
154
155     // aspect ratio
156     if (get_bits1(gb)) {
157         source->aspect_ratio_index = svq3_get_ue_golomb(gb);
158
159         if (source->aspect_ratio_index > 6)
160             return -1;
161
162         if (!source->aspect_ratio_index) {
163             avctx->sample_aspect_ratio.num = svq3_get_ue_golomb(gb);
164             avctx->sample_aspect_ratio.den = svq3_get_ue_golomb(gb);
165         }
166     }
167     if (source->aspect_ratio_index > 0)
168         avctx->sample_aspect_ratio =
169                 dirac_preset_aspect_ratios[source->aspect_ratio_index-1];
170
171     if (get_bits1(gb)) {
172         source->clean_width        = svq3_get_ue_golomb(gb);
173         source->clean_height       = svq3_get_ue_golomb(gb);
174         source->clean_left_offset  = svq3_get_ue_golomb(gb);
175         source->clean_right_offset = svq3_get_ue_golomb(gb);
176     }
177
178     // Override signal range.
179     if (get_bits1(gb)) {
180         source->pixel_range_index = svq3_get_ue_golomb(gb);
181
182         if (source->pixel_range_index > 4)
183             return -1;
184
185         // This assumes either fullrange or MPEG levels only
186         if (!source->pixel_range_index) {
187             luma_offset = svq3_get_ue_golomb(gb);
188             luma_depth  = av_log2(svq3_get_ue_golomb(gb))+1;
189             svq3_get_ue_golomb(gb); // chroma offset
190             svq3_get_ue_golomb(gb); // chroma excursion
191
192             avctx->color_range = luma_offset ? AVCOL_RANGE_MPEG : AVCOL_RANGE_JPEG;
193         }
194     }
195     if (source->pixel_range_index > 0) {
196         idx                = source->pixel_range_index-1;
197         luma_depth         = pixel_range_presets[idx].bitdepth;
198         avctx->color_range = pixel_range_presets[idx].color_range;
199     }
200
201     if (luma_depth > 8)
202         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Bitdepth greater than 8");
203
204     avctx->pix_fmt = dirac_pix_fmt[!luma_offset][source->chroma_format];
205
206     // color spec
207     if (get_bits1(gb)) {
208         idx = source->color_spec_index = svq3_get_ue_golomb(gb);
209
210         if (source->color_spec_index > 4)
211             return -1;
212
213         avctx->color_primaries = dirac_color_presets[idx].color_primaries;
214         avctx->colorspace      = dirac_color_presets[idx].colorspace;
215         avctx->color_trc       = dirac_color_presets[idx].color_trc;
216
217         if (!source->color_spec_index) {
218             if (get_bits1(gb)) {
219                 idx = svq3_get_ue_golomb(gb);
220                 if (idx < 3)
221                     avctx->color_primaries = dirac_primaries[idx];
222             }
223
224             if (get_bits1(gb)) {
225                 idx = svq3_get_ue_golomb(gb);
226                 if (!idx)
227                     avctx->colorspace = AVCOL_SPC_BT709;
228                 else if (idx == 1)
229                     avctx->colorspace = AVCOL_SPC_BT470BG;
230             }
231
232             if (get_bits1(gb) && !svq3_get_ue_golomb(gb))
233                 avctx->color_trc = AVCOL_TRC_BT709;
234         }
235     } else {
236         idx = source->color_spec_index;
237         avctx->color_primaries = dirac_color_presets[idx].color_primaries;
238         avctx->colorspace      = dirac_color_presets[idx].colorspace;
239         avctx->color_trc       = dirac_color_presets[idx].color_trc;
240     }
241
242     return 0;
243 }
244
245 int avpriv_dirac_parse_sequence_header(AVCodecContext *avctx, GetBitContext *gb,
246                                    dirac_source_params *source)
247 {
248     unsigned version_major;
249     unsigned video_format, picture_coding_mode;
250
251     version_major  = svq3_get_ue_golomb(gb);
252     svq3_get_ue_golomb(gb); /* version_minor */
253     avctx->profile = svq3_get_ue_golomb(gb);
254     avctx->level   = svq3_get_ue_golomb(gb);
255     video_format   = svq3_get_ue_golomb(gb);
256
257     if (version_major < 2)
258         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Stream is old and may not work\n");
259     else if (version_major > 2)
260         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Stream may have unhandled features\n");
261
262     if (video_format > 20)
263         return -1;
264
265     // Fill in defaults for the source parameters.
266     *source = dirac_source_parameters_defaults[video_format];
267
268     // Override the defaults.
269     if (parse_source_parameters(avctx, gb, source))
270         return -1;
271
272     if (av_image_check_size(source->width, source->height, 0, avctx))
273         return -1;
274
275     avcodec_set_dimensions(avctx, source->width, source->height);
276
277     // currently only used to signal field coding
278     picture_coding_mode = svq3_get_ue_golomb(gb);
279     if (picture_coding_mode != 0) {
280         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unsupported picture coding mode %d",
281                picture_coding_mode);
282         return -1;
283     }
284     return 0;
285 }