j2k: restructure bitstream decoding
[ffmpeg.git] / libavcodec / ffv1.c
1 /*
2  * FFV1 codec for libavcodec
3  *
4  * Copyright (c) 2003-2012 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
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  * FF Video Codec 1 (a lossless codec)
26  */
27
28 #include "libavutil/attributes.h"
29 #include "libavutil/avassert.h"
30 #include "libavutil/crc.h"
31 #include "libavutil/opt.h"
32 #include "libavutil/imgutils.h"
33 #include "libavutil/pixdesc.h"
34 #include "libavutil/timer.h"
35 #include "avcodec.h"
36 #include "internal.h"
37 #include "rangecoder.h"
38 #include "golomb.h"
39 #include "mathops.h"
40 #include "ffv1.h"
41
42 av_cold int ffv1_common_init(AVCodecContext *avctx)
43 {
44     FFV1Context *s = avctx->priv_data;
45
46     if (!avctx->width || !avctx->height)
47         return AVERROR_INVALIDDATA;
48
49     s->avctx = avctx;
50     s->flags = avctx->flags;
51
52     s->picture.f = avcodec_alloc_frame();
53     s->last_picture.f = av_frame_alloc();
54     if (!s->picture.f || !s->last_picture.f)
55         return AVERROR(ENOMEM);
56     ff_dsputil_init(&s->dsp, avctx);
57
58     s->width  = avctx->width;
59     s->height = avctx->height;
60
61     // defaults
62     s->num_h_slices = 1;
63     s->num_v_slices = 1;
64
65     return 0;
66 }
67
68 av_cold int ffv1_init_slice_state(FFV1Context *f, FFV1Context *fs)
69 {
70     int j;
71
72     fs->plane_count  = f->plane_count;
73     fs->transparency = f->transparency;
74     for (j = 0; j < f->plane_count; j++) {
75         PlaneContext *const p = &fs->plane[j];
76
77         if (fs->ac) {
78             if (!p->state)
79                 p->state = av_malloc(CONTEXT_SIZE * p->context_count *
80                                      sizeof(uint8_t));
81             if (!p->state)
82                 return AVERROR(ENOMEM);
83         } else {
84             if (!p->vlc_state)
85                 p->vlc_state = av_malloc(p->context_count * sizeof(VlcState));
86             if (!p->vlc_state)
87                 return AVERROR(ENOMEM);
88         }
89     }
90
91     if (fs->ac > 1) {
92         //FIXME only redo if state_transition changed
93         for (j = 1; j < 256; j++) {
94             fs->c. one_state[      j] = f->state_transition[j];
95             fs->c.zero_state[256 - j] = 256 - fs->c.one_state[j];
96         }
97     }
98
99     return 0;
100 }
101
102 av_cold int ffv1_init_slices_state(FFV1Context *f)
103 {
104     int i, ret;
105     for (i = 0; i < f->slice_count; i++) {
106         FFV1Context *fs = f->slice_context[i];
107         if ((ret = ffv1_init_slice_state(f, fs)) < 0)
108             return AVERROR(ENOMEM);
109     }
110     return 0;
111 }
112
113 av_cold int ffv1_init_slice_contexts(FFV1Context *f)
114 {
115     int i;
116
117     f->slice_count = f->num_h_slices * f->num_v_slices;
118     av_assert0(f->slice_count > 0);
119
120     for (i = 0; i < f->slice_count; i++) {
121         FFV1Context *fs = av_mallocz(sizeof(*fs));
122         int sx          = i % f->num_h_slices;
123         int sy          = i / f->num_h_slices;
124         int sxs         = f->avctx->width  *  sx      / f->num_h_slices;
125         int sxe         = f->avctx->width  * (sx + 1) / f->num_h_slices;
126         int sys         = f->avctx->height *  sy      / f->num_v_slices;
127         int sye         = f->avctx->height * (sy + 1) / f->num_v_slices;
128
129         if (!fs)
130             return AVERROR(ENOMEM);
131
132         f->slice_context[i] = fs;
133         memcpy(fs, f, sizeof(*fs));
134         memset(fs->rc_stat2, 0, sizeof(fs->rc_stat2));
135
136         fs->slice_width  = sxe - sxs;
137         fs->slice_height = sye - sys;
138         fs->slice_x      = sxs;
139         fs->slice_y      = sys;
140
141         fs->sample_buffer = av_malloc(3 * MAX_PLANES * (fs->width + 6) *
142                                       sizeof(*fs->sample_buffer));
143         if (!fs->sample_buffer)
144             return AVERROR(ENOMEM);
145     }
146     return 0;
147 }
148
149 int ffv1_allocate_initial_states(FFV1Context *f)
150 {
151     int i;
152
153     for (i = 0; i < f->quant_table_count; i++) {
154         f->initial_states[i] = av_malloc(f->context_count[i] *
155                                          sizeof(*f->initial_states[i]));
156         if (!f->initial_states[i])
157             return AVERROR(ENOMEM);
158         memset(f->initial_states[i], 128,
159                f->context_count[i] * sizeof(*f->initial_states[i]));
160     }
161     return 0;
162 }
163
164 void ffv1_clear_slice_state(FFV1Context *f, FFV1Context *fs)
165 {
166     int i, j;
167
168     for (i = 0; i < f->plane_count; i++) {
169         PlaneContext *p = &fs->plane[i];
170
171         p->interlace_bit_state[0] = 128;
172         p->interlace_bit_state[1] = 128;
173
174         if (fs->ac) {
175             if (f->initial_states[p->quant_table_index]) {
176                 memcpy(p->state, f->initial_states[p->quant_table_index],
177                        CONTEXT_SIZE * p->context_count);
178             } else
179                 memset(p->state, 128, CONTEXT_SIZE * p->context_count);
180         } else {
181             for (j = 0; j < p->context_count; j++) {
182                 p->vlc_state[j].drift     = 0;
183                 p->vlc_state[j].error_sum = 4;    //FFMAX((RANGE + 32)/64, 2);
184                 p->vlc_state[j].bias      = 0;
185                 p->vlc_state[j].count     = 1;
186             }
187         }
188     }
189 }
190
191
192 av_cold int ffv1_close(AVCodecContext *avctx)
193 {
194     FFV1Context *s = avctx->priv_data;
195     int i, j;
196
197     if (s->picture.f)
198         ff_thread_release_buffer(avctx, &s->picture);
199     av_frame_free(&s->picture.f);
200
201     if (s->last_picture.f)
202         ff_thread_release_buffer(avctx, &s->last_picture);
203     av_frame_free(&s->last_picture.f);
204
205     for (j = 0; j < s->slice_count; j++) {
206         FFV1Context *fs = s->slice_context[j];
207         for (i = 0; i < s->plane_count; i++) {
208             PlaneContext *p = &fs->plane[i];
209
210             av_freep(&p->state);
211             av_freep(&p->vlc_state);
212         }
213         av_freep(&fs->sample_buffer);
214     }
215
216     av_freep(&avctx->stats_out);
217     for (j = 0; j < s->quant_table_count; j++) {
218         av_freep(&s->initial_states[j]);
219         for (i = 0; i < s->slice_count; i++) {
220             FFV1Context *sf = s->slice_context[i];
221             av_freep(&sf->rc_stat2[j]);
222         }
223         av_freep(&s->rc_stat2[j]);
224     }
225
226     for (i = 0; i < s->slice_count; i++)
227         av_freep(&s->slice_context[i]);
228
229     return 0;
230 }