diracdec: fix typo in mctmp allocation
[ffmpeg.git] / libavcodec / dirac.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2007 Marco Gerards <marco@gnu.org>
3  * Copyright (C) 2009 David Conrad
4  * Copyright (C) 2011 Jordi Ortiz
5  *
6  * This file is part of FFmpeg.
7  *
8  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
10  * License as published by the Free Software Foundation; either
11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
12  *
13  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
16  * Lesser General Public License for more details.
17  *
18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
19  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
21  */
22
23 /**
24  * @file
25  * Dirac Decoder
26  * @author Marco Gerards <marco@gnu.org>, David Conrad, Jordi Ortiz <nenjordi@gmail.com>
27  */
28
29 #include "libavutil/imgutils.h"
30 #include "dirac.h"
31 #include "avcodec.h"
32 #include "golomb.h"
33 #include "mpeg12data.h"
34
35 /* defaults for source parameters */
36 static const dirac_source_params dirac_source_parameters_defaults[] = {
37     { 640,  480,  2, 0, 0, 1,  1, 640,  480,  0, 0, 1, 0 },
38     { 176,  120,  2, 0, 0, 9,  2, 176,  120,  0, 0, 1, 1 },
39     { 176,  144,  2, 0, 1, 10, 3, 176,  144,  0, 0, 1, 2 },
40     { 352,  240,  2, 0, 0, 9,  2, 352,  240,  0, 0, 1, 1 },
41     { 352,  288,  2, 0, 1, 10, 3, 352,  288,  0, 0, 1, 2 },
42     { 704,  480,  2, 0, 0, 9,  2, 704,  480,  0, 0, 1, 1 },
43     { 704,  576,  2, 0, 1, 10, 3, 704,  576,  0, 0, 1, 2 },
44     { 720,  480,  1, 1, 0, 4,  2, 704,  480,  8, 0, 3, 1 },
45     { 720,  576,  1, 1, 1, 3,  3, 704,  576,  8, 0, 3, 2 },
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     { 3840, 2160, 1, 0, 1, 7,  1, 3840, 2160, 0, 0, 3, 3 },
55     { 3840, 2160, 1, 0, 1, 6,  1, 3840, 2160, 0, 0, 3, 3 },
56     { 7680, 4320, 1, 0, 1, 7,  1, 3840, 2160, 0, 0, 3, 3 },
57     { 7680, 4320, 1, 0, 1, 6,  1, 3840, 2160, 0, 0, 3, 3 },
58 };
59
60 /* [DIRAC_STD] Table 10.4 - Available preset pixel aspect ratio values */
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 /* [DIRAC_STD] Values 9,10 of 10.3.5 Frame Rate.
71  * Table 10.3 Available preset frame rate values
72  */
73 static const AVRational dirac_frame_rate[] = {
74     {15000, 1001},
75     {25, 2},
76 };
77
78 /* [DIRAC_STD] This should be equivalent to Table 10.5 Available signal
79  * range presets */
80 static const struct {
81     uint8_t             bitdepth;
82     enum AVColorRange   color_range;
83 } pixel_range_presets[] = {
84     {8,  AVCOL_RANGE_JPEG},
85     {8,  AVCOL_RANGE_MPEG},
86     {10, AVCOL_RANGE_MPEG},
87     {12, AVCOL_RANGE_MPEG},
88 };
89
90 static const enum AVColorPrimaries dirac_primaries[] = {
91     AVCOL_PRI_BT709,
92     AVCOL_PRI_SMPTE170M,
93     AVCOL_PRI_BT470BG,
94 };
95
96 static const struct {
97     enum AVColorPrimaries color_primaries;
98     enum AVColorSpace colorspace;
99     enum AVColorTransferCharacteristic color_trc;
100 } dirac_color_presets[] = {
101     { AVCOL_PRI_BT709,     AVCOL_SPC_BT709,   AVCOL_TRC_BT709 },
102     { AVCOL_PRI_SMPTE170M, AVCOL_SPC_BT470BG, AVCOL_TRC_BT709 },
103     { AVCOL_PRI_BT470BG,   AVCOL_SPC_BT470BG, AVCOL_TRC_BT709 },
104     { AVCOL_PRI_BT709,     AVCOL_SPC_BT709,   AVCOL_TRC_BT709 },
105     { AVCOL_PRI_BT709,     AVCOL_SPC_BT709,   AVCOL_TRC_UNSPECIFIED /* DCinema */ },
106 };
107
108 /* [DIRAC_STD] Table 10.2 Supported chroma sampling formats + luma Offset */
109 static const enum AVPixelFormat dirac_pix_fmt[2][3] = {
110     { AV_PIX_FMT_YUV444P,  AV_PIX_FMT_YUV422P,  AV_PIX_FMT_YUV420P  },
111     { AV_PIX_FMT_YUVJ444P, AV_PIX_FMT_YUVJ422P, AV_PIX_FMT_YUVJ420P },
112 };
113
114 /* [DIRAC_STD] 10.3 Parse Source Parameters.
115  * source_parameters(base_video_format) */
116 static int parse_source_parameters(AVCodecContext *avctx, GetBitContext *gb,
117                                    dirac_source_params *source)
118 {
119     AVRational frame_rate = {0,0};
120     unsigned luma_depth = 8, luma_offset = 16;
121     int idx;
122
123     /* [DIRAC_STD] 10.3.2 Frame size. frame_size(video_params) */
124     /* [DIRAC_STD] custom_dimensions_flag */
125     if (get_bits1(gb)) {
126         source->width  = svq3_get_ue_golomb(gb); /* [DIRAC_STD] FRAME_WIDTH  */
127         source->height = svq3_get_ue_golomb(gb); /* [DIRAC_STD] FRAME_HEIGHT */
128     }
129
130     /* [DIRAC_STD] 10.3.3 Chroma Sampling Format.
131      *  chroma_sampling_format(video_params) */
132     /* [DIRAC_STD] custom_chroma_format_flag */
133     if (get_bits1(gb))
134         /* [DIRAC_STD] CHROMA_FORMAT_INDEX */
135         source->chroma_format = svq3_get_ue_golomb(gb);
136     if (source->chroma_format > 2U) {
137         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown chroma format %d\n",
138                source->chroma_format);
139         return AVERROR_INVALIDDATA;
140     }
141
142     /* [DIRAC_STD] 10.3.4 Scan Format. scan_format(video_params) */
143     /* [DIRAC_STD] custom_scan_format_flag */
144     if (get_bits1(gb))
145         /* [DIRAC_STD] SOURCE_SAMPLING */
146         source->interlaced = svq3_get_ue_golomb(gb);
147     if (source->interlaced > 1U)
148         return AVERROR_INVALIDDATA;
149
150     /* [DIRAC_STD] 10.3.5 Frame Rate. frame_rate(video_params) */
151     if (get_bits1(gb)) { /* [DIRAC_STD] custom_frame_rate_flag */
152         source->frame_rate_index = svq3_get_ue_golomb(gb);
153
154         if (source->frame_rate_index > 10U)
155             return AVERROR_INVALIDDATA;
156
157         if (!source->frame_rate_index) {
158             /* [DIRAC_STD] FRAME_RATE_NUMER */
159             frame_rate.num = svq3_get_ue_golomb(gb);
160             /* [DIRAC_STD] FRAME_RATE_DENOM */
161             frame_rate.den = svq3_get_ue_golomb(gb);
162         }
163     }
164     /* [DIRAC_STD] preset_frame_rate(video_params, index) */
165     if (source->frame_rate_index > 0) {
166         if (source->frame_rate_index <= 8)
167             frame_rate = ff_mpeg12_frame_rate_tab[source->frame_rate_index];
168         else
169              /* [DIRAC_STD] Table 10.3 values 9-10 */
170             frame_rate = dirac_frame_rate[source->frame_rate_index-9];
171     }
172     av_reduce(&avctx->time_base.num, &avctx->time_base.den,
173               frame_rate.den, frame_rate.num, 1<<30);
174
175     /* [DIRAC_STD] 10.3.6 Pixel Aspect Ratio.
176      * pixel_aspect_ratio(video_params) */
177     if (get_bits1(gb)) { /* [DIRAC_STD] custom_pixel_aspect_ratio_flag */
178          /* [DIRAC_STD] index */
179         source->aspect_ratio_index = svq3_get_ue_golomb(gb);
180
181         if (source->aspect_ratio_index > 6U)
182             return AVERROR_INVALIDDATA;
183
184         if (!source->aspect_ratio_index) {
185             avctx->sample_aspect_ratio.num = svq3_get_ue_golomb(gb);
186             avctx->sample_aspect_ratio.den = svq3_get_ue_golomb(gb);
187         }
188     }
189     /* [DIRAC_STD] Take value from Table 10.4 Available preset pixel
190      *  aspect ratio values */
191     if (source->aspect_ratio_index > 0)
192         avctx->sample_aspect_ratio =
193             dirac_preset_aspect_ratios[source->aspect_ratio_index-1];
194
195     /* [DIRAC_STD] 10.3.7 Clean area. clean_area(video_params) */
196     if (get_bits1(gb)) { /* [DIRAC_STD] custom_clean_area_flag */
197         /* [DIRAC_STD] CLEAN_WIDTH */
198         source->clean_width        = svq3_get_ue_golomb(gb);
199          /* [DIRAC_STD] CLEAN_HEIGHT */
200         source->clean_height       = svq3_get_ue_golomb(gb);
201          /* [DIRAC_STD] CLEAN_LEFT_OFFSET */
202         source->clean_left_offset  = svq3_get_ue_golomb(gb);
203         /* [DIRAC_STD] CLEAN_RIGHT_OFFSET */
204         source->clean_right_offset = svq3_get_ue_golomb(gb);
205     }
206
207     /* [DIRAC_STD] 10.3.8 Signal range. signal_range(video_params)
208      * WARNING: Some adaptation seems to be done using the
209      * AVCOL_RANGE_MPEG/JPEG values */
210     if (get_bits1(gb)) { /* [DIRAC_STD] custom_signal_range_flag */
211         /* [DIRAC_STD] index */
212         source->pixel_range_index = svq3_get_ue_golomb(gb);
213
214         if (source->pixel_range_index > 4U)
215             return AVERROR_INVALIDDATA;
216
217         /* This assumes either fullrange or MPEG levels only */
218         if (!source->pixel_range_index) {
219             luma_offset = svq3_get_ue_golomb(gb);
220             luma_depth  = av_log2(svq3_get_ue_golomb(gb))+1;
221             svq3_get_ue_golomb(gb); /* chroma offset    */
222             svq3_get_ue_golomb(gb); /* chroma excursion */
223             avctx->color_range = luma_offset ? AVCOL_RANGE_MPEG : AVCOL_RANGE_JPEG;
224         }
225     }
226     /* [DIRAC_STD] Table 10.5
227      * Available signal range presets <--> pixel_range_presets */
228     if (source->pixel_range_index > 0) {
229         idx                = source->pixel_range_index-1;
230         luma_depth         = pixel_range_presets[idx].bitdepth;
231         avctx->color_range = pixel_range_presets[idx].color_range;
232     }
233
234     if (luma_depth > 8)
235         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Bitdepth greater than 8\n");
236
237     avctx->pix_fmt = dirac_pix_fmt[!luma_offset][source->chroma_format];
238
239     /* [DIRAC_STD] 10.3.9 Colour specification. colour_spec(video_params) */
240     if (get_bits1(gb)) { /* [DIRAC_STD] custom_colour_spec_flag */
241          /* [DIRAC_STD] index */
242         idx = source->color_spec_index = svq3_get_ue_golomb(gb);
243
244         if (source->color_spec_index > 4U)
245             return AVERROR_INVALIDDATA;
246
247         avctx->color_primaries = dirac_color_presets[idx].color_primaries;
248         avctx->colorspace      = dirac_color_presets[idx].colorspace;
249         avctx->color_trc       = dirac_color_presets[idx].color_trc;
250
251         if (!source->color_spec_index) {
252             /* [DIRAC_STD] 10.3.9.1 Colour primaries */
253             if (get_bits1(gb)) {
254                 idx = svq3_get_ue_golomb(gb);
255                 if (idx < 3U)
256                     avctx->color_primaries = dirac_primaries[idx];
257             }
258             /* [DIRAC_STD] 10.3.9.2 Colour matrix */
259             if (get_bits1(gb)) {
260                 idx = svq3_get_ue_golomb(gb);
261                 if (!idx)
262                     avctx->colorspace = AVCOL_SPC_BT709;
263                 else if (idx == 1)
264                     avctx->colorspace = AVCOL_SPC_BT470BG;
265             }
266             /* [DIRAC_STD] 10.3.9.3 Transfer function */
267             if (get_bits1(gb) && !svq3_get_ue_golomb(gb))
268                 avctx->color_trc = AVCOL_TRC_BT709;
269         }
270     } else {
271         idx = source->color_spec_index;
272         avctx->color_primaries = dirac_color_presets[idx].color_primaries;
273         avctx->colorspace      = dirac_color_presets[idx].colorspace;
274         avctx->color_trc       = dirac_color_presets[idx].color_trc;
275     }
276
277     return 0;
278 }
279
280 /* [DIRAC_STD] 10. Sequence Header. sequence_header() */
281 int avpriv_dirac_parse_sequence_header(AVCodecContext *avctx, GetBitContext *gb,
282                                    dirac_source_params *source)
283 {
284     unsigned version_major;
285     unsigned video_format, picture_coding_mode;
286     int ret;
287
288     /* [DIRAC_SPEC] 10.1 Parse Parameters. parse_parameters() */
289     version_major  = svq3_get_ue_golomb(gb);
290     svq3_get_ue_golomb(gb); /* version_minor */
291     avctx->profile = svq3_get_ue_golomb(gb);
292     avctx->level   = svq3_get_ue_golomb(gb);
293     /* [DIRAC_SPEC] sequence_header() -> base_video_format as defined in
294      * 10.2 Base Video Format, table 10.1 Dirac predefined video formats */
295     video_format   = svq3_get_ue_golomb(gb);
296
297     if (version_major < 2)
298         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Stream is old and may not work\n");
299     else if (version_major > 2)
300         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Stream may have unhandled features\n");
301
302     if (video_format > 20U)
303         return AVERROR_INVALIDDATA;
304
305     /* Fill in defaults for the source parameters. */
306     *source = dirac_source_parameters_defaults[video_format];
307
308     /* [DIRAC_STD] 10.3 Source Parameters
309      * Override the defaults. */
310     if (ret = parse_source_parameters(avctx, gb, source))
311         return ret;
312
313     if (ret = av_image_check_size(source->width, source->height, 0, avctx))
314         return ret;
315
316     avcodec_set_dimensions(avctx, source->width, source->height);
317
318     /* [DIRAC_STD] picture_coding_mode shall be 0 for fields and 1 for frames
319      * currently only used to signal field coding */
320     picture_coding_mode = svq3_get_ue_golomb(gb);
321     if (picture_coding_mode != 0) {
322         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unsupported picture coding mode %d\n",
323                picture_coding_mode);
324         return AVERROR_INVALIDDATA;
325     }
326     return 0;
327 }