ffv1: Store a flag in the global header that indicates if all frames are keyframes
[ffmpeg.git] / libavcodec / ffv1.h
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 #ifndef AVCODEC_FFV1_H
24 #define AVCODEC_FFV1_H
25
26 /**
27  * @file
28  * FF Video Codec 1 (a lossless codec)
29  */
30
31 #include "libavutil/avassert.h"
32 #include "libavutil/crc.h"
33 #include "libavutil/opt.h"
34 #include "libavutil/imgutils.h"
35 #include "libavutil/pixdesc.h"
36 #include "libavutil/timer.h"
37 #include "avcodec.h"
38 #include "dsputil.h"
39 #include "get_bits.h"
40 #include "internal.h"
41 #include "mathops.h"
42 #include "put_bits.h"
43 #include "rangecoder.h"
44
45 #ifdef __INTEL_COMPILER
46 #undef av_flatten
47 #define av_flatten
48 #endif
49
50 #define MAX_PLANES 4
51 #define CONTEXT_SIZE 32
52
53 #define MAX_QUANT_TABLES 8
54 #define MAX_CONTEXT_INPUTS 5
55
56 extern const uint8_t ff_log2_run[41];
57
58 typedef struct VlcState {
59     int16_t drift;
60     uint16_t error_sum;
61     int8_t bias;
62     uint8_t count;
63 } VlcState;
64
65 typedef struct PlaneContext {
66     int16_t quant_table[MAX_CONTEXT_INPUTS][256];
67     int quant_table_index;
68     int context_count;
69     uint8_t (*state)[CONTEXT_SIZE];
70     VlcState *vlc_state;
71     uint8_t interlace_bit_state[2];
72 } PlaneContext;
73
74 #define MAX_SLICES 256
75
76 typedef struct FFV1Context {
77     AVClass *class;
78     AVCodecContext *avctx;
79     RangeCoder c;
80     GetBitContext gb;
81     PutBitContext pb;
82     uint64_t rc_stat[256][2];
83     uint64_t (*rc_stat2[MAX_QUANT_TABLES])[32][2];
84     int version;
85     int minor_version;
86     int width, height;
87     int chroma_planes;
88     int chroma_h_shift, chroma_v_shift;
89     int transparency;
90     int flags;
91     int picture_number;
92     AVFrame picture, last_picture;
93
94     AVFrame *cur;
95     int plane_count;
96     int ac;                              ///< 1=range coder <-> 0=golomb rice
97     int ac_byte_count;                   ///< number of bytes used for AC coding
98     PlaneContext plane[MAX_PLANES];
99     int16_t quant_table[MAX_CONTEXT_INPUTS][256];
100     int16_t quant_tables[MAX_QUANT_TABLES][MAX_CONTEXT_INPUTS][256];
101     int context_count[MAX_QUANT_TABLES];
102     uint8_t state_transition[256];
103     uint8_t (*initial_states[MAX_QUANT_TABLES])[32];
104     int run_index;
105     int colorspace;
106     int16_t *sample_buffer;
107
108     int ec;
109     int intra;
110     int slice_damaged;
111     int key_frame_ok;
112
113     int bits_per_raw_sample;
114     int packed_at_lsb;
115
116     int gob_count;
117     int quant_table_count;
118
119     DSPContext dsp;
120
121     struct FFV1Context *slice_context[MAX_SLICES];
122     int slice_count;
123     int num_v_slices;
124     int num_h_slices;
125     int slice_width;
126     int slice_height;
127     int slice_x;
128     int slice_y;
129 } FFV1Context;
130
131 int ffv1_common_init(AVCodecContext *avctx);
132 int ffv1_init_slice_state(FFV1Context *f, FFV1Context *fs);
133 int ffv1_init_slices_state(FFV1Context *f);
134 int ffv1_init_slice_contexts(FFV1Context *f);
135 int ffv1_allocate_initial_states(FFV1Context *f);
136 void ffv1_clear_slice_state(FFV1Context *f, FFV1Context *fs);
137 int ffv1_close(AVCodecContext *avctx);
138
139 static av_always_inline int fold(int diff, int bits)
140 {
141     if (bits == 8)
142         diff = (int8_t)diff;
143     else {
144         diff +=  1 << (bits  - 1);
145         diff &= (1 <<  bits) - 1;
146         diff -=  1 << (bits  - 1);
147     }
148
149     return diff;
150 }
151
152 static inline int predict(int16_t *src, int16_t *last)
153 {
154     const int LT = last[-1];
155     const int T  = last[0];
156     const int L  = src[-1];
157
158     return mid_pred(L, L + T - LT, T);
159 }
160
161 static inline int get_context(PlaneContext *p, int16_t *src,
162                               int16_t *last, int16_t *last2)
163 {
164     const int LT = last[-1];
165     const int T  = last[0];
166     const int RT = last[1];
167     const int L  = src[-1];
168
169     if (p->quant_table[3][127]) {
170         const int TT = last2[0];
171         const int LL = src[-2];
172         return p->quant_table[0][(L - LT) & 0xFF] +
173                p->quant_table[1][(LT - T) & 0xFF] +
174                p->quant_table[2][(T - RT) & 0xFF] +
175                p->quant_table[3][(LL - L) & 0xFF] +
176                p->quant_table[4][(TT - T) & 0xFF];
177     } else
178         return p->quant_table[0][(L - LT) & 0xFF] +
179                p->quant_table[1][(LT - T) & 0xFF] +
180                p->quant_table[2][(T - RT) & 0xFF];
181 }
182
183 static inline void update_vlc_state(VlcState *const state, const int v)
184 {
185     int drift = state->drift;
186     int count = state->count;
187     state->error_sum += FFABS(v);
188     drift            += v;
189
190     if (count == 128) { // FIXME: variable
191         count            >>= 1;
192         drift            >>= 1;
193         state->error_sum >>= 1;
194     }
195     count++;
196
197     if (drift <= -count) {
198         if (state->bias > -128)
199             state->bias--;
200
201         drift += count;
202         if (drift <= -count)
203             drift = -count + 1;
204     } else if (drift > 0) {
205         if (state->bias < 127)
206             state->bias++;
207
208         drift -= count;
209         if (drift > 0)
210             drift = 0;
211     }
212
213     state->drift = drift;
214     state->count = count;
215 }
216
217 #endif /* AVCODEC_FFV1_H */