libspeex: allow custom sample rates again.
[ffmpeg.git] / libavcodec / flashsvenc.c
1 /*
2  * Flash Screen Video encoder
3  * Copyright (C) 2004 Alex Beregszaszi
4  * Copyright (C) 2006 Benjamin Larsson
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 /* Encoding development sponsored by http://fh-campuswien.ac.at */
24
25 /**
26  * @file
27  * Flash Screen Video encoder
28  * @author Alex Beregszaszi
29  * @author Benjamin Larsson
30  *
31  * A description of the bitstream format for Flash Screen Video version 1/2
32  * is part of the SWF File Format Specification (version 10), which can be
33  * downloaded from http://www.adobe.com/devnet/swf.html.
34  */
35
36 /*
37  * Encoding ideas: A basic encoder would just use a fixed block size.
38  * Block sizes can be multiples of 16, from 16 to 256. The blocks don't
39  * have to be quadratic. A brute force search with a set of different
40  * block sizes should give a better result than to just use a fixed size.
41  *
42  * TODO:
43  * Don't reencode the frame in brute force mode if the frame is a dupe.
44  * Speed up. Make the difference check faster.
45  */
46
47 #include <stdio.h>
48 #include <stdlib.h>
49 #include <zlib.h>
50
51 #include "avcodec.h"
52 #include "internal.h"
53 #include "put_bits.h"
54 #include "bytestream.h"
55
56
57 typedef struct FlashSVContext {
58     AVCodecContext *avctx;
59     uint8_t        *previous_frame;
60     AVFrame         frame;
61     int             image_width, image_height;
62     int             block_width, block_height;
63     uint8_t        *tmpblock;
64     uint8_t        *encbuffer;
65     int             block_size;
66     z_stream        zstream;
67     int             last_key_frame;
68 } FlashSVContext;
69
70 static int copy_region_enc(uint8_t *sptr, uint8_t *dptr, int dx, int dy,
71                            int h, int w, int stride, uint8_t *pfptr)
72 {
73     int i, j;
74     uint8_t *nsptr;
75     uint8_t *npfptr;
76     int diff = 0;
77
78     for (i = dx + h; i > dx; i--) {
79         nsptr  = sptr  + i * stride + dy * 3;
80         npfptr = pfptr + i * stride + dy * 3;
81         for (j = 0; j < w * 3; j++) {
82             diff    |= npfptr[j] ^ nsptr[j];
83             dptr[j]  = nsptr[j];
84         }
85         dptr += w * 3;
86     }
87     if (diff)
88         return 1;
89     return 0;
90 }
91
92 static av_cold int flashsv_encode_init(AVCodecContext *avctx)
93 {
94     FlashSVContext *s = avctx->priv_data;
95
96     s->avctx = avctx;
97
98     if (avctx->width > 4095 || avctx->height > 4095) {
99         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
100                "Input dimensions too large, input must be max 4096x4096 !\n");
101         return AVERROR_INVALIDDATA;
102     }
103
104     // Needed if zlib unused or init aborted before deflateInit
105     memset(&s->zstream, 0, sizeof(z_stream));
106
107     s->last_key_frame = 0;
108
109     s->image_width  = avctx->width;
110     s->image_height = avctx->height;
111
112     s->tmpblock  = av_mallocz(3 * 256 * 256);
113     s->encbuffer = av_mallocz(s->image_width * s->image_height * 3);
114
115     if (!s->tmpblock || !s->encbuffer) {
116         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Memory allocation failed.\n");
117         return AVERROR(ENOMEM);
118     }
119
120     return 0;
121 }
122
123
124 static int encode_bitstream(FlashSVContext *s, AVFrame *p, uint8_t *buf,
125                             int buf_size, int block_width, int block_height,
126                             uint8_t *previous_frame, int *I_frame)
127 {
128
129     PutBitContext pb;
130     int h_blocks, v_blocks, h_part, v_part, i, j;
131     int buf_pos, res;
132     int pred_blocks = 0;
133
134     init_put_bits(&pb, buf, buf_size * 8);
135
136     put_bits(&pb,  4, block_width / 16 - 1);
137     put_bits(&pb, 12, s->image_width);
138     put_bits(&pb,  4, block_height / 16 - 1);
139     put_bits(&pb, 12, s->image_height);
140     flush_put_bits(&pb);
141     buf_pos = 4;
142
143     h_blocks = s->image_width  / block_width;
144     h_part   = s->image_width  % block_width;
145     v_blocks = s->image_height / block_height;
146     v_part   = s->image_height % block_height;
147
148     /* loop over all block columns */
149     for (j = 0; j < v_blocks + (v_part ? 1 : 0); j++) {
150
151         int y_pos = j * block_height; // vertical position in frame
152         int cur_blk_height = (j < v_blocks) ? block_height : v_part;
153
154         /* loop over all block rows */
155         for (i = 0; i < h_blocks + (h_part ? 1 : 0); i++) {
156             int x_pos = i * block_width; // horizontal position in frame
157             int cur_blk_width = (i < h_blocks) ? block_width : h_part;
158             int ret = Z_OK;
159             uint8_t *ptr = buf + buf_pos;
160
161             /* copy the block to the temp buffer before compression
162              * (if it differs from the previous frame's block) */
163             res = copy_region_enc(p->data[0], s->tmpblock,
164                                   s->image_height - (y_pos + cur_blk_height + 1),
165                                   x_pos, cur_blk_height, cur_blk_width,
166                                   p->linesize[0], previous_frame);
167
168             if (res || *I_frame) {
169                 unsigned long zsize = 3 * block_width * block_height;
170                 ret = compress2(ptr + 2, &zsize, s->tmpblock,
171                                 3 * cur_blk_width * cur_blk_height, 9);
172
173                 //ret = deflateReset(&s->zstream);
174                 if (ret != Z_OK)
175                     av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
176                            "error while compressing block %dx%d\n", i, j);
177
178                 bytestream_put_be16(&ptr, zsize);
179                 buf_pos += zsize + 2;
180                 av_dlog(s->avctx, "buf_pos = %d\n", buf_pos);
181             } else {
182                 pred_blocks++;
183                 bytestream_put_be16(&ptr, 0);
184                 buf_pos += 2;
185             }
186         }
187     }
188
189     if (pred_blocks)
190         *I_frame = 0;
191     else
192         *I_frame = 1;
193
194     return buf_pos;
195 }
196
197
198 static int flashsv_encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt,
199                                 const AVFrame *pict, int *got_packet)
200 {
201     FlashSVContext * const s = avctx->priv_data;
202     AVFrame * const p = &s->frame;
203     uint8_t *pfptr;
204     int res;
205     int I_frame = 0;
206     int opt_w = 4, opt_h = 4;
207
208     *p = *pict;
209
210     /* First frame needs to be a keyframe */
211     if (avctx->frame_number == 0) {
212         s->previous_frame = av_mallocz(FFABS(p->linesize[0]) * s->image_height);
213         if (!s->previous_frame) {
214             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Memory allocation failed.\n");
215             return AVERROR(ENOMEM);
216         }
217         I_frame = 1;
218     }
219
220     if (p->linesize[0] < 0)
221         pfptr = s->previous_frame - (s->image_height - 1) * p->linesize[0];
222     else
223         pfptr = s->previous_frame;
224
225     /* Check the placement of keyframes */
226     if (avctx->gop_size > 0 &&
227         avctx->frame_number >= s->last_key_frame + avctx->gop_size) {
228         I_frame = 1;
229     }
230
231     if ((res = ff_alloc_packet2(avctx, pkt, s->image_width * s->image_height * 3)) < 0)
232         return res;
233
234     pkt->size = encode_bitstream(s, p, pkt->data, pkt->size, opt_w * 16, opt_h * 16,
235                                  pfptr, &I_frame);
236
237     //save the current frame
238     if (p->linesize[0] > 0)
239         memcpy(s->previous_frame, p->data[0], s->image_height * p->linesize[0]);
240     else
241         memcpy(s->previous_frame,
242                p->data[0] + p->linesize[0] * (s->image_height - 1),
243                s->image_height * FFABS(p->linesize[0]));
244
245     //mark the frame type so the muxer can mux it correctly
246     if (I_frame) {
247         p->pict_type      = AV_PICTURE_TYPE_I;
248         p->key_frame      = 1;
249         s->last_key_frame = avctx->frame_number;
250         av_dlog(avctx, "Inserting keyframe at frame %d\n", avctx->frame_number);
251     } else {
252         p->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_P;
253         p->key_frame = 0;
254     }
255
256     avctx->coded_frame = p;
257
258     if (p->key_frame)
259         pkt->flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
260     *got_packet = 1;
261
262     return 0;
263 }
264
265 static av_cold int flashsv_encode_end(AVCodecContext *avctx)
266 {
267     FlashSVContext *s = avctx->priv_data;
268
269     deflateEnd(&s->zstream);
270
271     av_free(s->encbuffer);
272     av_free(s->previous_frame);
273     av_free(s->tmpblock);
274
275     return 0;
276 }
277
278 AVCodec ff_flashsv_encoder = {
279     .name           = "flashsv",
280     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
281     .id             = AV_CODEC_ID_FLASHSV,
282     .priv_data_size = sizeof(FlashSVContext),
283     .init           = flashsv_encode_init,
284     .encode2        = flashsv_encode_frame,
285     .close          = flashsv_encode_end,
286     .pix_fmts       = (const enum AVPixelFormat[]){ AV_PIX_FMT_BGR24, AV_PIX_FMT_NONE },
287     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Flash Screen Video"),
288 };