Merge commit 'e3fcb14347466095839c2a3c47ebecff02da891e'
[ffmpeg.git] / libavcodec / h263.c
1 /*
2  * H263/MPEG4 backend for encoder and decoder
3  * Copyright (c) 2000,2001 Fabrice Bellard
4  * H263+ support.
5  * Copyright (c) 2001 Juan J. Sierralta P
6  * Copyright (c) 2002-2004 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
7  *
8  * This file is part of FFmpeg.
9  *
10  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
11  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
12  * License as published by the Free Software Foundation; either
13  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
14  *
15  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
16  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
17  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
18  * Lesser General Public License for more details.
19  *
20  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
21  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
22  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
23  */
24
25 /**
26  * @file
27  * h263/mpeg4 codec.
28  */
29
30 #include <limits.h>
31
32 #include "avcodec.h"
33 #include "mpegvideo.h"
34 #include "h263.h"
35 #include "h263data.h"
36 #include "mathops.h"
37 #include "mpegutils.h"
38 #include "unary.h"
39 #include "flv.h"
40 #include "mpeg4video.h"
41
42
43 uint8_t ff_h263_static_rl_table_store[2][2][2*MAX_RUN + MAX_LEVEL + 3];
44
45
46 void ff_h263_update_motion_val(MpegEncContext * s){
47     const int mb_xy = s->mb_y * s->mb_stride + s->mb_x;
48                //FIXME a lot of that is only needed for !low_delay
49     const int wrap = s->b8_stride;
50     const int xy = s->block_index[0];
51
52     s->current_picture.mbskip_table[mb_xy] = s->mb_skipped;
53
54     if(s->mv_type != MV_TYPE_8X8){
55         int motion_x, motion_y;
56         if (s->mb_intra) {
57             motion_x = 0;
58             motion_y = 0;
59         } else if (s->mv_type == MV_TYPE_16X16) {
60             motion_x = s->mv[0][0][0];
61             motion_y = s->mv[0][0][1];
62         } else /*if (s->mv_type == MV_TYPE_FIELD)*/ {
63             int i;
64             motion_x = s->mv[0][0][0] + s->mv[0][1][0];
65             motion_y = s->mv[0][0][1] + s->mv[0][1][1];
66             motion_x = (motion_x>>1) | (motion_x&1);
67             for(i=0; i<2; i++){
68                 s->p_field_mv_table[i][0][mb_xy][0]= s->mv[0][i][0];
69                 s->p_field_mv_table[i][0][mb_xy][1]= s->mv[0][i][1];
70             }
71             s->current_picture.ref_index[0][4*mb_xy    ] =
72             s->current_picture.ref_index[0][4*mb_xy + 1] = s->field_select[0][0];
73             s->current_picture.ref_index[0][4*mb_xy + 2] =
74             s->current_picture.ref_index[0][4*mb_xy + 3] = s->field_select[0][1];
75         }
76
77         /* no update if 8X8 because it has been done during parsing */
78         s->current_picture.motion_val[0][xy][0]            = motion_x;
79         s->current_picture.motion_val[0][xy][1]            = motion_y;
80         s->current_picture.motion_val[0][xy + 1][0]        = motion_x;
81         s->current_picture.motion_val[0][xy + 1][1]        = motion_y;
82         s->current_picture.motion_val[0][xy + wrap][0]     = motion_x;
83         s->current_picture.motion_val[0][xy + wrap][1]     = motion_y;
84         s->current_picture.motion_val[0][xy + 1 + wrap][0] = motion_x;
85         s->current_picture.motion_val[0][xy + 1 + wrap][1] = motion_y;
86     }
87
88     if(s->encoding){ //FIXME encoding MUST be cleaned up
89         if (s->mv_type == MV_TYPE_8X8)
90             s->current_picture.mb_type[mb_xy] = MB_TYPE_L0 | MB_TYPE_8x8;
91         else if(s->mb_intra)
92             s->current_picture.mb_type[mb_xy] = MB_TYPE_INTRA;
93         else
94             s->current_picture.mb_type[mb_xy] = MB_TYPE_L0 | MB_TYPE_16x16;
95     }
96 }
97
98 int ff_h263_pred_dc(MpegEncContext * s, int n, int16_t **dc_val_ptr)
99 {
100     int x, y, wrap, a, c, pred_dc;
101     int16_t *dc_val;
102
103     /* find prediction */
104     if (n < 4) {
105         x = 2 * s->mb_x + (n & 1);
106         y = 2 * s->mb_y + ((n & 2) >> 1);
107         wrap = s->b8_stride;
108         dc_val = s->dc_val[0];
109     } else {
110         x = s->mb_x;
111         y = s->mb_y;
112         wrap = s->mb_stride;
113         dc_val = s->dc_val[n - 4 + 1];
114     }
115     /* B C
116      * A X
117      */
118     a = dc_val[(x - 1) + (y) * wrap];
119     c = dc_val[(x) + (y - 1) * wrap];
120
121     /* No prediction outside GOB boundary */
122     if(s->first_slice_line && n!=3){
123         if(n!=2) c= 1024;
124         if(n!=1 && s->mb_x == s->resync_mb_x) a= 1024;
125     }
126     /* just DC prediction */
127     if (a != 1024 && c != 1024)
128         pred_dc = (a + c) >> 1;
129     else if (a != 1024)
130         pred_dc = a;
131     else
132         pred_dc = c;
133
134     /* we assume pred is positive */
135     *dc_val_ptr = &dc_val[x + y * wrap];
136     return pred_dc;
137 }
138
139 void ff_h263_loop_filter(MpegEncContext * s){
140     int qp_c;
141     const int linesize  = s->linesize;
142     const int uvlinesize= s->uvlinesize;
143     const int xy = s->mb_y * s->mb_stride + s->mb_x;
144     uint8_t *dest_y = s->dest[0];
145     uint8_t *dest_cb= s->dest[1];
146     uint8_t *dest_cr= s->dest[2];
147
148 //    if(s->pict_type==AV_PICTURE_TYPE_B && !s->readable) return;
149
150     /*
151        Diag Top
152        Left Center
153     */
154     if (!IS_SKIP(s->current_picture.mb_type[xy])) {
155         qp_c= s->qscale;
156         s->h263dsp.h263_v_loop_filter(dest_y + 8 * linesize,     linesize, qp_c);
157         s->h263dsp.h263_v_loop_filter(dest_y + 8 * linesize + 8, linesize, qp_c);
158     }else
159         qp_c= 0;
160
161     if(s->mb_y){
162         int qp_dt, qp_tt, qp_tc;
163
164         if (IS_SKIP(s->current_picture.mb_type[xy - s->mb_stride]))
165             qp_tt=0;
166         else
167             qp_tt = s->current_picture.qscale_table[xy - s->mb_stride];
168
169         if(qp_c)
170             qp_tc= qp_c;
171         else
172             qp_tc= qp_tt;
173
174         if(qp_tc){
175             const int chroma_qp= s->chroma_qscale_table[qp_tc];
176             s->h263dsp.h263_v_loop_filter(dest_y,     linesize, qp_tc);
177             s->h263dsp.h263_v_loop_filter(dest_y + 8, linesize, qp_tc);
178
179             s->h263dsp.h263_v_loop_filter(dest_cb, uvlinesize, chroma_qp);
180             s->h263dsp.h263_v_loop_filter(dest_cr, uvlinesize, chroma_qp);
181         }
182
183         if(qp_tt)
184             s->h263dsp.h263_h_loop_filter(dest_y - 8 * linesize + 8, linesize, qp_tt);
185
186         if(s->mb_x){
187             if (qp_tt || IS_SKIP(s->current_picture.mb_type[xy - 1 - s->mb_stride]))
188                 qp_dt= qp_tt;
189             else
190                 qp_dt = s->current_picture.qscale_table[xy - 1 - s->mb_stride];
191
192             if(qp_dt){
193                 const int chroma_qp= s->chroma_qscale_table[qp_dt];
194                 s->h263dsp.h263_h_loop_filter(dest_y  - 8 * linesize,   linesize,   qp_dt);
195                 s->h263dsp.h263_h_loop_filter(dest_cb - 8 * uvlinesize, uvlinesize, chroma_qp);
196                 s->h263dsp.h263_h_loop_filter(dest_cr - 8 * uvlinesize, uvlinesize, chroma_qp);
197             }
198         }
199     }
200
201     if(qp_c){
202         s->h263dsp.h263_h_loop_filter(dest_y + 8, linesize, qp_c);
203         if(s->mb_y + 1 == s->mb_height)
204             s->h263dsp.h263_h_loop_filter(dest_y + 8 * linesize + 8, linesize, qp_c);
205     }
206
207     if(s->mb_x){
208         int qp_lc;
209         if (qp_c || IS_SKIP(s->current_picture.mb_type[xy - 1]))
210             qp_lc= qp_c;
211         else
212             qp_lc = s->current_picture.qscale_table[xy - 1];
213
214         if(qp_lc){
215             s->h263dsp.h263_h_loop_filter(dest_y, linesize, qp_lc);
216             if(s->mb_y + 1 == s->mb_height){
217                 const int chroma_qp= s->chroma_qscale_table[qp_lc];
218                 s->h263dsp.h263_h_loop_filter(dest_y + 8 * linesize, linesize, qp_lc);
219                 s->h263dsp.h263_h_loop_filter(dest_cb, uvlinesize, chroma_qp);
220                 s->h263dsp.h263_h_loop_filter(dest_cr, uvlinesize, chroma_qp);
221             }
222         }
223     }
224 }
225
226 void ff_h263_pred_acdc(MpegEncContext * s, int16_t *block, int n)
227 {
228     int x, y, wrap, a, c, pred_dc, scale, i;
229     int16_t *dc_val, *ac_val, *ac_val1;
230
231     /* find prediction */
232     if (n < 4) {
233         x = 2 * s->mb_x + (n & 1);
234         y = 2 * s->mb_y + (n>> 1);
235         wrap = s->b8_stride;
236         dc_val = s->dc_val[0];
237         ac_val = s->ac_val[0][0];
238         scale = s->y_dc_scale;
239     } else {
240         x = s->mb_x;
241         y = s->mb_y;
242         wrap = s->mb_stride;
243         dc_val = s->dc_val[n - 4 + 1];
244         ac_val = s->ac_val[n - 4 + 1][0];
245         scale = s->c_dc_scale;
246     }
247
248     ac_val += ((y) * wrap + (x)) * 16;
249     ac_val1 = ac_val;
250
251     /* B C
252      * A X
253      */
254     a = dc_val[(x - 1) + (y) * wrap];
255     c = dc_val[(x) + (y - 1) * wrap];
256
257     /* No prediction outside GOB boundary */
258     if(s->first_slice_line && n!=3){
259         if(n!=2) c= 1024;
260         if(n!=1 && s->mb_x == s->resync_mb_x) a= 1024;
261     }
262
263     if (s->ac_pred) {
264         pred_dc = 1024;
265         if (s->h263_aic_dir) {
266             /* left prediction */
267             if (a != 1024) {
268                 ac_val -= 16;
269                 for(i=1;i<8;i++) {
270                     block[s->idsp.idct_permutation[i << 3]] += ac_val[i];
271                 }
272                 pred_dc = a;
273             }
274         } else {
275             /* top prediction */
276             if (c != 1024) {
277                 ac_val -= 16 * wrap;
278                 for(i=1;i<8;i++) {
279                     block[s->idsp.idct_permutation[i]] += ac_val[i + 8];
280                 }
281                 pred_dc = c;
282             }
283         }
284     } else {
285         /* just DC prediction */
286         if (a != 1024 && c != 1024)
287             pred_dc = (a + c) >> 1;
288         else if (a != 1024)
289             pred_dc = a;
290         else
291             pred_dc = c;
292     }
293
294     /* we assume pred is positive */
295     block[0]=block[0]*scale + pred_dc;
296
297     if (block[0] < 0)
298         block[0] = 0;
299     else
300         block[0] |= 1;
301
302     /* Update AC/DC tables */
303     dc_val[(x) + (y) * wrap] = block[0];
304
305     /* left copy */
306     for(i=1;i<8;i++)
307         ac_val1[i]     = block[s->idsp.idct_permutation[i << 3]];
308     /* top copy */
309     for(i=1;i<8;i++)
310         ac_val1[8 + i] = block[s->idsp.idct_permutation[i]];
311 }
312
313 int16_t *ff_h263_pred_motion(MpegEncContext * s, int block, int dir,
314                              int *px, int *py)
315 {
316     int wrap;
317     int16_t *A, *B, *C, (*mot_val)[2];
318     static const int off[4]= {2, 1, 1, -1};
319
320     wrap = s->b8_stride;
321     mot_val = s->current_picture.motion_val[dir] + s->block_index[block];
322
323     A = mot_val[ - 1];
324     /* special case for first (slice) line */
325     if (s->first_slice_line && block<3) {
326         // we can't just change some MVs to simulate that as we need them for the B frames (and ME)
327         // and if we ever support non rectangular objects than we need to do a few ifs here anyway :(
328         if(block==0){ //most common case
329             if(s->mb_x  == s->resync_mb_x){ //rare
330                 *px= *py = 0;
331             }else if(s->mb_x + 1 == s->resync_mb_x && s->h263_pred){ //rare
332                 C = mot_val[off[block] - wrap];
333                 if(s->mb_x==0){
334                     *px = C[0];
335                     *py = C[1];
336                 }else{
337                     *px = mid_pred(A[0], 0, C[0]);
338                     *py = mid_pred(A[1], 0, C[1]);
339                 }
340             }else{
341                 *px = A[0];
342                 *py = A[1];
343             }
344         }else if(block==1){
345             if(s->mb_x + 1 == s->resync_mb_x && s->h263_pred){ //rare
346                 C = mot_val[off[block] - wrap];
347                 *px = mid_pred(A[0], 0, C[0]);
348                 *py = mid_pred(A[1], 0, C[1]);
349             }else{
350                 *px = A[0];
351                 *py = A[1];
352             }
353         }else{ /* block==2*/
354             B = mot_val[ - wrap];
355             C = mot_val[off[block] - wrap];
356             if(s->mb_x == s->resync_mb_x) //rare
357                 A[0]=A[1]=0;
358
359             *px = mid_pred(A[0], B[0], C[0]);
360             *py = mid_pred(A[1], B[1], C[1]);
361         }
362     } else {
363         B = mot_val[ - wrap];
364         C = mot_val[off[block] - wrap];
365         *px = mid_pred(A[0], B[0], C[0]);
366         *py = mid_pred(A[1], B[1], C[1]);
367     }
368     return *mot_val;
369 }
370
371
372 /**
373  * Get the GOB height based on picture height.
374  */
375 int ff_h263_get_gob_height(MpegEncContext *s){
376     if (s->height <= 400)
377         return 1;
378     else if (s->height <= 800)
379         return  2;
380     else
381         return 4;
382 }