vp9: decode_mode context optimizations.
[ffmpeg.git] / libavcodec / rv30.c
1 /*
2  * RV30 decoder
3  * Copyright (c) 2007 Konstantin Shishkov
4  *
5  * This file is part of FFmpeg.
6  *
7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
9  * License as published by the Free Software Foundation; either
10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
11  *
12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
15  * Lesser General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
20  */
21
22 /**
23  * @file
24  * RV30 decoder
25  */
26
27 #include "avcodec.h"
28 #include "mpegvideo.h"
29 #include "golomb.h"
30
31 #include "rv34.h"
32 #include "rv30data.h"
33
34
35 static int rv30_parse_slice_header(RV34DecContext *r, GetBitContext *gb, SliceInfo *si)
36 {
37     AVCodecContext *avctx = r->s.avctx;
38     int mb_bits;
39     int w = r->s.width, h = r->s.height;
40     int mb_size;
41     int rpr;
42
43     memset(si, 0, sizeof(SliceInfo));
44     if(get_bits(gb, 3))
45         return -1;
46     si->type = get_bits(gb, 2);
47     if(si->type == 1) si->type = 0;
48     if(get_bits1(gb))
49         return -1;
50     si->quant = get_bits(gb, 5);
51     skip_bits1(gb);
52     si->pts = get_bits(gb, 13);
53     rpr = get_bits(gb, av_log2(r->max_rpr) + 1);
54     if(rpr){
55         if (rpr > r->max_rpr) {
56             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "rpr too large\n");
57             return AVERROR_INVALIDDATA;
58         }
59
60         if (avctx->extradata_size < rpr * 2 + 8) {
61             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
62                    "Insufficient extradata - need at least %d bytes, got %d\n",
63                    8 + rpr * 2, avctx->extradata_size);
64             return AVERROR(EINVAL);
65         }
66
67         w = r->s.avctx->extradata[6 + rpr*2] << 2;
68         h = r->s.avctx->extradata[7 + rpr*2] << 2;
69     }
70     si->width  = w;
71     si->height = h;
72     mb_size = ((w + 15) >> 4) * ((h + 15) >> 4);
73     mb_bits = ff_rv34_get_start_offset(gb, mb_size);
74     si->start = get_bits(gb, mb_bits);
75     skip_bits1(gb);
76     return 0;
77 }
78
79 /**
80  * Decode 4x4 intra types array.
81  */
82 static int rv30_decode_intra_types(RV34DecContext *r, GetBitContext *gb, int8_t *dst)
83 {
84     int i, j, k;
85
86     for(i = 0; i < 4; i++, dst += r->intra_types_stride - 4){
87         for(j = 0; j < 4; j+= 2){
88             unsigned code = svq3_get_ue_golomb(gb) << 1;
89             if (code > 80U*2U) {
90                 av_log(r->s.avctx, AV_LOG_ERROR, "Incorrect intra prediction code\n");
91                 return -1;
92             }
93             for(k = 0; k < 2; k++){
94                 int A = dst[-r->intra_types_stride] + 1;
95                 int B = dst[-1] + 1;
96                 *dst++ = rv30_itype_from_context[A * 90 + B * 9 + rv30_itype_code[code + k]];
97                 if(dst[-1] == 9){
98                     av_log(r->s.avctx, AV_LOG_ERROR, "Incorrect intra prediction mode\n");
99                     return -1;
100                 }
101             }
102         }
103     }
104     return 0;
105 }
106
107 /**
108  * Decode macroblock information.
109  */
110 static int rv30_decode_mb_info(RV34DecContext *r)
111 {
112     static const int rv30_p_types[6] = { RV34_MB_SKIP, RV34_MB_P_16x16, RV34_MB_P_8x8, -1, RV34_MB_TYPE_INTRA, RV34_MB_TYPE_INTRA16x16 };
113     static const int rv30_b_types[6] = { RV34_MB_SKIP, RV34_MB_B_DIRECT, RV34_MB_B_FORWARD, RV34_MB_B_BACKWARD, RV34_MB_TYPE_INTRA, RV34_MB_TYPE_INTRA16x16 };
114     MpegEncContext *s = &r->s;
115     GetBitContext *gb = &s->gb;
116     unsigned code     = svq3_get_ue_golomb(gb);
117
118     if (code > 11) {
119         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Incorrect MB type code\n");
120         return -1;
121     }
122     if(code > 5){
123         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "dquant needed\n");
124         code -= 6;
125     }
126     if(s->pict_type != AV_PICTURE_TYPE_B)
127         return rv30_p_types[code];
128     else
129         return rv30_b_types[code];
130 }
131
132 static inline void rv30_weak_loop_filter(uint8_t *src, const int step,
133                                          const int stride, const int lim)
134 {
135     const uint8_t *cm = ff_cropTbl + MAX_NEG_CROP;
136     int i, diff;
137
138     for(i = 0; i < 4; i++){
139         diff = ((src[-2*step] - src[1*step]) - (src[-1*step] - src[0*step])*4) >> 3;
140         diff = av_clip(diff, -lim, lim);
141         src[-1*step] = cm[src[-1*step] + diff];
142         src[ 0*step] = cm[src[ 0*step] - diff];
143         src += stride;
144     }
145 }
146
147 static void rv30_loop_filter(RV34DecContext *r, int row)
148 {
149     MpegEncContext *s = &r->s;
150     int mb_pos, mb_x;
151     int i, j, k;
152     uint8_t *Y, *C;
153     int loc_lim, cur_lim, left_lim = 0, top_lim = 0;
154
155     mb_pos = row * s->mb_stride;
156     for(mb_x = 0; mb_x < s->mb_width; mb_x++, mb_pos++){
157         int mbtype = s->current_picture_ptr->mb_type[mb_pos];
158         if(IS_INTRA(mbtype) || IS_SEPARATE_DC(mbtype))
159             r->deblock_coefs[mb_pos] = 0xFFFF;
160         if(IS_INTRA(mbtype))
161             r->cbp_chroma[mb_pos] = 0xFF;
162     }
163
164     /* all vertical edges are filtered first
165      * and horizontal edges are filtered on the next iteration
166      */
167     mb_pos = row * s->mb_stride;
168     for(mb_x = 0; mb_x < s->mb_width; mb_x++, mb_pos++){
169         cur_lim = rv30_loop_filt_lim[s->current_picture_ptr->qscale_table[mb_pos]];
170         if(mb_x)
171             left_lim = rv30_loop_filt_lim[s->current_picture_ptr->qscale_table[mb_pos - 1]];
172         for(j = 0; j < 16; j += 4){
173             Y = s->current_picture_ptr->f.data[0] + mb_x*16 + (row*16 + j) * s->linesize + 4 * !mb_x;
174             for(i = !mb_x; i < 4; i++, Y += 4){
175                 int ij = i + j;
176                 loc_lim = 0;
177                 if(r->deblock_coefs[mb_pos] & (1 << ij))
178                     loc_lim = cur_lim;
179                 else if(!i && r->deblock_coefs[mb_pos - 1] & (1 << (ij + 3)))
180                     loc_lim = left_lim;
181                 else if( i && r->deblock_coefs[mb_pos]     & (1 << (ij - 1)))
182                     loc_lim = cur_lim;
183                 if(loc_lim)
184                     rv30_weak_loop_filter(Y, 1, s->linesize, loc_lim);
185             }
186         }
187         for(k = 0; k < 2; k++){
188             int cur_cbp, left_cbp = 0;
189             cur_cbp = (r->cbp_chroma[mb_pos] >> (k*4)) & 0xF;
190             if(mb_x)
191                 left_cbp = (r->cbp_chroma[mb_pos - 1] >> (k*4)) & 0xF;
192             for(j = 0; j < 8; j += 4){
193                 C = s->current_picture_ptr->f.data[k + 1] + mb_x*8 + (row*8 + j) * s->uvlinesize + 4 * !mb_x;
194                 for(i = !mb_x; i < 2; i++, C += 4){
195                     int ij = i + (j >> 1);
196                     loc_lim = 0;
197                     if (cur_cbp & (1 << ij))
198                         loc_lim = cur_lim;
199                     else if(!i && left_cbp & (1 << (ij + 1)))
200                         loc_lim = left_lim;
201                     else if( i && cur_cbp  & (1 << (ij - 1)))
202                         loc_lim = cur_lim;
203                     if(loc_lim)
204                         rv30_weak_loop_filter(C, 1, s->uvlinesize, loc_lim);
205                 }
206             }
207         }
208     }
209     mb_pos = row * s->mb_stride;
210     for(mb_x = 0; mb_x < s->mb_width; mb_x++, mb_pos++){
211         cur_lim = rv30_loop_filt_lim[s->current_picture_ptr->qscale_table[mb_pos]];
212         if(row)
213             top_lim = rv30_loop_filt_lim[s->current_picture_ptr->qscale_table[mb_pos - s->mb_stride]];
214         for(j = 4*!row; j < 16; j += 4){
215             Y = s->current_picture_ptr->f.data[0] + mb_x*16 + (row*16 + j) * s->linesize;
216             for(i = 0; i < 4; i++, Y += 4){
217                 int ij = i + j;
218                 loc_lim = 0;
219                 if(r->deblock_coefs[mb_pos] & (1 << ij))
220                     loc_lim = cur_lim;
221                 else if(!j && r->deblock_coefs[mb_pos - s->mb_stride] & (1 << (ij + 12)))
222                     loc_lim = top_lim;
223                 else if( j && r->deblock_coefs[mb_pos]                & (1 << (ij - 4)))
224                     loc_lim = cur_lim;
225                 if(loc_lim)
226                     rv30_weak_loop_filter(Y, s->linesize, 1, loc_lim);
227             }
228         }
229         for(k = 0; k < 2; k++){
230             int cur_cbp, top_cbp = 0;
231             cur_cbp = (r->cbp_chroma[mb_pos] >> (k*4)) & 0xF;
232             if(row)
233                 top_cbp = (r->cbp_chroma[mb_pos - s->mb_stride] >> (k*4)) & 0xF;
234             for(j = 4*!row; j < 8; j += 4){
235                 C = s->current_picture_ptr->f.data[k+1] + mb_x*8 + (row*8 + j) * s->uvlinesize;
236                 for(i = 0; i < 2; i++, C += 4){
237                     int ij = i + (j >> 1);
238                     loc_lim = 0;
239                     if (r->cbp_chroma[mb_pos] & (1 << ij))
240                         loc_lim = cur_lim;
241                     else if(!j && top_cbp & (1 << (ij + 2)))
242                         loc_lim = top_lim;
243                     else if( j && cur_cbp & (1 << (ij - 2)))
244                         loc_lim = cur_lim;
245                     if(loc_lim)
246                         rv30_weak_loop_filter(C, s->uvlinesize, 1, loc_lim);
247                 }
248             }
249         }
250     }
251 }
252
253 /**
254  * Initialize decoder.
255  */
256 static av_cold int rv30_decode_init(AVCodecContext *avctx)
257 {
258     RV34DecContext *r = avctx->priv_data;
259     int ret;
260
261     r->rv30 = 1;
262     if ((ret = ff_rv34_decode_init(avctx)) < 0)
263         return ret;
264     if(avctx->extradata_size < 2){
265         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Extradata is too small.\n");
266         return -1;
267     }
268
269     r->max_rpr = avctx->extradata[1] & 7;
270     if(avctx->extradata_size < 2*r->max_rpr + 8){
271         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Insufficient extradata - need at least %d bytes, got %d\n",
272                2*r->max_rpr + 8, avctx->extradata_size);
273     }
274
275     r->parse_slice_header = rv30_parse_slice_header;
276     r->decode_intra_types = rv30_decode_intra_types;
277     r->decode_mb_info     = rv30_decode_mb_info;
278     r->loop_filter        = rv30_loop_filter;
279     r->luma_dc_quant_i = rv30_luma_dc_quant;
280     r->luma_dc_quant_p = rv30_luma_dc_quant;
281     return 0;
282 }
283
284 AVCodec ff_rv30_decoder = {
285     .name                  = "rv30",
286     .long_name             = NULL_IF_CONFIG_SMALL("RealVideo 3.0"),
287     .type                  = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
288     .id                    = AV_CODEC_ID_RV30,
289     .priv_data_size        = sizeof(RV34DecContext),
290     .init                  = rv30_decode_init,
291     .close                 = ff_rv34_decode_end,
292     .decode                = ff_rv34_decode_frame,
293     .capabilities          = CODEC_CAP_DR1 | CODEC_CAP_DELAY |
294                              CODEC_CAP_FRAME_THREADS,
295     .flush                 = ff_mpeg_flush,
296     .pix_fmts              = ff_pixfmt_list_420,
297     .init_thread_copy      = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(ff_rv34_decode_init_thread_copy),
298     .update_thread_context = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(ff_rv34_decode_update_thread_context),
299 };