innoHeim/Rsupport Screen Capture Codec decoder
[ffmpeg.git] / libavcodec / mpegpicture.c
1 /*
2  * Mpeg video formats-related picture management functions
3  *
4  * This file is part of Libav.
5  *
6  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
8  * License as published by the Free Software Foundation; either
9  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
10  *
11  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
14  * Lesser General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
17  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
18  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
19  */
20
21 #include <stdint.h>
22
23 #include "libavutil/avassert.h"
24 #include "libavutil/common.h"
25
26 #include "avcodec.h"
27 #include "motion_est.h"
28 #include "mpegpicture.h"
29 #include "mpegutils.h"
30
31 static int make_tables_writable(Picture *pic)
32 {
33     int ret, i;
34 #define MAKE_WRITABLE(table) \
35 do {\
36     if (pic->table &&\
37        (ret = av_buffer_make_writable(&pic->table)) < 0)\
38     return ret;\
39 } while (0)
40
41     MAKE_WRITABLE(mb_var_buf);
42     MAKE_WRITABLE(mc_mb_var_buf);
43     MAKE_WRITABLE(mb_mean_buf);
44     MAKE_WRITABLE(mbskip_table_buf);
45     MAKE_WRITABLE(qscale_table_buf);
46     MAKE_WRITABLE(mb_type_buf);
47
48     for (i = 0; i < 2; i++) {
49         MAKE_WRITABLE(motion_val_buf[i]);
50         MAKE_WRITABLE(ref_index_buf[i]);
51     }
52
53     return 0;
54 }
55
56 int ff_mpeg_framesize_alloc(AVCodecContext *avctx, MotionEstContext *me,
57                             ScratchpadContext *sc, int linesize)
58 {
59     int alloc_size = FFALIGN(FFABS(linesize) + 32, 32);
60
61     // edge emu needs blocksize + filter length - 1
62     // (= 17x17 for  halfpel / 21x21 for  h264)
63     // VC1 computes luma and chroma simultaneously and needs 19X19 + 9x9
64     // at uvlinesize. It supports only YUV420 so 24x24 is enough
65     // linesize * interlaced * MBsize
66     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(avctx, sc->edge_emu_buffer, alloc_size * 2 * 24,
67                       fail);
68
69     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(avctx, me->scratchpad, alloc_size * 2 * 16 * 3,
70                       fail)
71     me->temp            = me->scratchpad;
72     sc->rd_scratchpad   = me->scratchpad;
73     sc->b_scratchpad    = me->scratchpad;
74     sc->obmc_scratchpad = me->scratchpad + 16;
75
76     return 0;
77 fail:
78     av_freep(&sc->edge_emu_buffer);
79     return AVERROR(ENOMEM);
80 }
81
82 /**
83  * Allocate a frame buffer
84  */
85 static int alloc_frame_buffer(AVCodecContext *avctx,  Picture *pic,
86                               MotionEstContext *me, ScratchpadContext *sc,
87                               int chroma_x_shift, int chroma_y_shift,
88                               int linesize, int uvlinesize)
89 {
90     int edges_needed = av_codec_is_encoder(avctx->codec);
91     int r, ret;
92
93     pic->tf.f = pic->f;
94     if (avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_WMV3IMAGE &&
95         avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_VC1IMAGE  &&
96         avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_MSS2) {
97         if (edges_needed) {
98             pic->f->width  = avctx->width  + 2 * EDGE_WIDTH;
99             pic->f->height = avctx->height + 2 * EDGE_WIDTH;
100         }
101
102         r = ff_thread_get_buffer(avctx, &pic->tf,
103                                  pic->reference ? AV_GET_BUFFER_FLAG_REF : 0);
104     } else {
105         pic->f->width  = avctx->width;
106         pic->f->height = avctx->height;
107         pic->f->format = avctx->pix_fmt;
108         r = avcodec_default_get_buffer2(avctx, pic->f, 0);
109     }
110
111     if (r < 0 || !pic->f->buf[0]) {
112         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed (%d %p)\n",
113                r, pic->f->data[0]);
114         return -1;
115     }
116
117     if (edges_needed) {
118         int i;
119         for (i = 0; pic->f->data[i]; i++) {
120             int offset = (EDGE_WIDTH >> (i ? chroma_y_shift : 0)) *
121                          pic->f->linesize[i] +
122                          (EDGE_WIDTH >> (i ? chroma_x_shift : 0));
123             pic->f->data[i] += offset;
124         }
125         pic->f->width  = avctx->width;
126         pic->f->height = avctx->height;
127     }
128
129     if (avctx->hwaccel) {
130         assert(!pic->hwaccel_picture_private);
131         if (avctx->hwaccel->frame_priv_data_size) {
132             pic->hwaccel_priv_buf = av_buffer_allocz(avctx->hwaccel->frame_priv_data_size);
133             if (!pic->hwaccel_priv_buf) {
134                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "alloc_frame_buffer() failed (hwaccel private data allocation)\n");
135                 return -1;
136             }
137             pic->hwaccel_picture_private = pic->hwaccel_priv_buf->data;
138         }
139     }
140
141     if (linesize && (linesize   != pic->f->linesize[0] ||
142                      uvlinesize != pic->f->linesize[1])) {
143         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
144                "get_buffer() failed (stride changed)\n");
145         ff_mpeg_unref_picture(avctx, pic);
146         return -1;
147     }
148
149     if (pic->f->linesize[1] != pic->f->linesize[2]) {
150         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
151                "get_buffer() failed (uv stride mismatch)\n");
152         ff_mpeg_unref_picture(avctx, pic);
153         return -1;
154     }
155
156     if (!sc->edge_emu_buffer &&
157         (ret = ff_mpeg_framesize_alloc(avctx, me, sc,
158                                        pic->f->linesize[0])) < 0) {
159         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
160                "get_buffer() failed to allocate context scratch buffers.\n");
161         ff_mpeg_unref_picture(avctx, pic);
162         return ret;
163     }
164
165     return 0;
166 }
167
168 static int alloc_picture_tables(Picture *pic, int encoding, int out_format,
169                                 int mb_stride, int mb_height, int b8_stride)
170 {
171     const int big_mb_num    = mb_stride * (mb_height + 1) + 1;
172     const int mb_array_size = mb_stride * mb_height;
173     const int b8_array_size = b8_stride * mb_height * 2;
174     int i;
175
176
177     pic->mbskip_table_buf = av_buffer_allocz(mb_array_size + 2);
178     pic->qscale_table_buf = av_buffer_allocz(big_mb_num + mb_stride);
179     pic->mb_type_buf      = av_buffer_allocz((big_mb_num + mb_stride) *
180                                              sizeof(uint32_t));
181     if (!pic->mbskip_table_buf || !pic->qscale_table_buf || !pic->mb_type_buf)
182         return AVERROR(ENOMEM);
183
184     if (encoding) {
185         pic->mb_var_buf    = av_buffer_allocz(mb_array_size * sizeof(int16_t));
186         pic->mc_mb_var_buf = av_buffer_allocz(mb_array_size * sizeof(int16_t));
187         pic->mb_mean_buf   = av_buffer_allocz(mb_array_size);
188         if (!pic->mb_var_buf || !pic->mc_mb_var_buf || !pic->mb_mean_buf)
189             return AVERROR(ENOMEM);
190     }
191
192     if (out_format == FMT_H263 || encoding) {
193         int mv_size        = 2 * (b8_array_size + 4) * sizeof(int16_t);
194         int ref_index_size = 4 * mb_array_size;
195
196         for (i = 0; mv_size && i < 2; i++) {
197             pic->motion_val_buf[i] = av_buffer_allocz(mv_size);
198             pic->ref_index_buf[i]  = av_buffer_allocz(ref_index_size);
199             if (!pic->motion_val_buf[i] || !pic->ref_index_buf[i])
200                 return AVERROR(ENOMEM);
201         }
202     }
203
204     return 0;
205 }
206
207 /**
208  * Allocate a Picture.
209  * The pixels are allocated/set by calling get_buffer() if shared = 0
210  */
211 int ff_alloc_picture(AVCodecContext *avctx, Picture *pic, MotionEstContext *me,
212                      ScratchpadContext *sc, int shared, int encoding,
213                      int chroma_x_shift, int chroma_y_shift, int out_format,
214                      int mb_stride, int mb_height, int b8_stride,
215                      ptrdiff_t *linesize, ptrdiff_t *uvlinesize)
216 {
217     int i, ret;
218
219     if (shared) {
220         assert(pic->f->data[0]);
221         pic->shared = 1;
222     } else {
223         assert(!pic->f->buf[0]);
224         if (alloc_frame_buffer(avctx, pic, me, sc,
225                                chroma_x_shift, chroma_y_shift,
226                                *linesize, *uvlinesize) < 0)
227             return -1;
228
229         *linesize   = pic->f->linesize[0];
230         *uvlinesize = pic->f->linesize[1];
231     }
232
233     if (!pic->qscale_table_buf)
234         ret = alloc_picture_tables(pic, encoding, out_format,
235                                    mb_stride, mb_height, b8_stride);
236     else
237         ret = make_tables_writable(pic);
238     if (ret < 0)
239         goto fail;
240
241     if (encoding) {
242         pic->mb_var    = (uint16_t*)pic->mb_var_buf->data;
243         pic->mc_mb_var = (uint16_t*)pic->mc_mb_var_buf->data;
244         pic->mb_mean   = pic->mb_mean_buf->data;
245     }
246
247     pic->mbskip_table = pic->mbskip_table_buf->data;
248     pic->qscale_table = pic->qscale_table_buf->data + 2 * mb_stride + 1;
249     pic->mb_type      = (uint32_t*)pic->mb_type_buf->data + 2 * mb_stride + 1;
250
251     if (pic->motion_val_buf[0]) {
252         for (i = 0; i < 2; i++) {
253             pic->motion_val[i] = (int16_t (*)[2])pic->motion_val_buf[i]->data + 4;
254             pic->ref_index[i]  = pic->ref_index_buf[i]->data;
255         }
256     }
257
258     return 0;
259 fail:
260     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error allocating a picture.\n");
261     ff_mpeg_unref_picture(avctx, pic);
262     ff_free_picture_tables(pic);
263     return AVERROR(ENOMEM);
264 }
265
266 /**
267  * Deallocate a picture.
268  */
269 void ff_mpeg_unref_picture(AVCodecContext *avctx, Picture *pic)
270 {
271     pic->tf.f = pic->f;
272     /* WM Image / Screen codecs allocate internal buffers with different
273      * dimensions / colorspaces; ignore user-defined callbacks for these. */
274     if (avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_WMV3IMAGE &&
275         avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_VC1IMAGE  &&
276         avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_MSS2)
277         ff_thread_release_buffer(avctx, &pic->tf);
278     else if (pic->f)
279         av_frame_unref(pic->f);
280
281     av_buffer_unref(&pic->hwaccel_priv_buf);
282
283     if (pic->needs_realloc)
284         ff_free_picture_tables(pic);
285 }
286
287 int ff_update_picture_tables(Picture *dst, Picture *src)
288 {
289      int i;
290
291 #define UPDATE_TABLE(table)                                                   \
292 do {                                                                          \
293     if (src->table &&                                                         \
294         (!dst->table || dst->table->buffer != src->table->buffer)) {          \
295         av_buffer_unref(&dst->table);                                         \
296         dst->table = av_buffer_ref(src->table);                               \
297         if (!dst->table) {                                                    \
298             ff_free_picture_tables(dst);                                      \
299             return AVERROR(ENOMEM);                                           \
300         }                                                                     \
301     }                                                                         \
302 } while (0)
303
304     UPDATE_TABLE(mb_var_buf);
305     UPDATE_TABLE(mc_mb_var_buf);
306     UPDATE_TABLE(mb_mean_buf);
307     UPDATE_TABLE(mbskip_table_buf);
308     UPDATE_TABLE(qscale_table_buf);
309     UPDATE_TABLE(mb_type_buf);
310     for (i = 0; i < 2; i++) {
311         UPDATE_TABLE(motion_val_buf[i]);
312         UPDATE_TABLE(ref_index_buf[i]);
313     }
314
315     dst->mb_var        = src->mb_var;
316     dst->mc_mb_var     = src->mc_mb_var;
317     dst->mb_mean       = src->mb_mean;
318     dst->mbskip_table  = src->mbskip_table;
319     dst->qscale_table  = src->qscale_table;
320     dst->mb_type       = src->mb_type;
321     for (i = 0; i < 2; i++) {
322         dst->motion_val[i] = src->motion_val[i];
323         dst->ref_index[i]  = src->ref_index[i];
324     }
325
326     return 0;
327 }
328
329 int ff_mpeg_ref_picture(AVCodecContext *avctx, Picture *dst, Picture *src)
330 {
331     int ret;
332
333     av_assert0(!dst->f->buf[0]);
334     av_assert0(src->f->buf[0]);
335
336     src->tf.f = src->f;
337     dst->tf.f = dst->f;
338     ret = ff_thread_ref_frame(&dst->tf, &src->tf);
339     if (ret < 0)
340         goto fail;
341
342     ret = ff_update_picture_tables(dst, src);
343     if (ret < 0)
344         goto fail;
345
346     if (src->hwaccel_picture_private) {
347         dst->hwaccel_priv_buf = av_buffer_ref(src->hwaccel_priv_buf);
348         if (!dst->hwaccel_priv_buf)
349             goto fail;
350         dst->hwaccel_picture_private = dst->hwaccel_priv_buf->data;
351     }
352
353     dst->field_picture           = src->field_picture;
354     dst->mb_var_sum              = src->mb_var_sum;
355     dst->mc_mb_var_sum           = src->mc_mb_var_sum;
356     dst->b_frame_score           = src->b_frame_score;
357     dst->needs_realloc           = src->needs_realloc;
358     dst->reference               = src->reference;
359     dst->shared                  = src->shared;
360
361     memcpy(dst->encoding_error, src->encoding_error,
362            sizeof(dst->encoding_error));
363
364     return 0;
365 fail:
366     ff_mpeg_unref_picture(avctx, dst);
367     return ret;
368 }
369
370 static inline int pic_is_unused(Picture *pic)
371 {
372     if (!pic->f->buf[0])
373         return 1;
374     if (pic->needs_realloc && !(pic->reference & DELAYED_PIC_REF))
375         return 1;
376     return 0;
377 }
378
379 static int find_unused_picture(Picture *picture, int shared)
380 {
381     int i;
382
383     if (shared) {
384         for (i = 0; i < MAX_PICTURE_COUNT; i++) {
385             if (!picture[i].f->buf[0])
386                 return i;
387         }
388     } else {
389         for (i = 0; i < MAX_PICTURE_COUNT; i++) {
390             if (pic_is_unused(&picture[i]))
391                 return i;
392         }
393     }
394
395     return AVERROR_INVALIDDATA;
396 }
397
398 int ff_find_unused_picture(AVCodecContext *avctx, Picture *picture, int shared)
399 {
400     int ret = find_unused_picture(picture, shared);
401
402     if (ret >= 0 && ret < MAX_PICTURE_COUNT) {
403         if (picture[ret].needs_realloc) {
404             picture[ret].needs_realloc = 0;
405             ff_free_picture_tables(&picture[ret]);
406             ff_mpeg_unref_picture(avctx, &picture[ret]);
407         }
408     }
409     return ret;
410 }
411
412 void ff_free_picture_tables(Picture *pic)
413 {
414     int i;
415
416     av_buffer_unref(&pic->mb_var_buf);
417     av_buffer_unref(&pic->mc_mb_var_buf);
418     av_buffer_unref(&pic->mb_mean_buf);
419     av_buffer_unref(&pic->mbskip_table_buf);
420     av_buffer_unref(&pic->qscale_table_buf);
421     av_buffer_unref(&pic->mb_type_buf);
422
423     for (i = 0; i < 2; i++) {
424         av_buffer_unref(&pic->motion_val_buf[i]);
425         av_buffer_unref(&pic->ref_index_buf[i]);
426     }
427 }