Merge remote-tracking branch 'qatar/master'
[ffmpeg.git] / libavcodec / vp5.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2006  Aurelien Jacobs <aurel@gnuage.org>
3  *
4  * This file is part of FFmpeg.
5  *
6  * FFmpeg 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  * FFmpeg 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 FFmpeg; if not, write to the Free Software
18  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
19  */
20
21 /**
22  * @file
23  * VP5 compatible video decoder
24  */
25
26 #include <stdlib.h>
27 #include <string.h>
28
29 #include "avcodec.h"
30 #include "dsputil.h"
31 #include "get_bits.h"
32
33 #include "vp56.h"
34 #include "vp56data.h"
35 #include "vp5data.h"
36
37
38 static int vp5_parse_header(VP56Context *s, const uint8_t *buf, int buf_size,
39                             int *golden_frame)
40 {
41     VP56RangeCoder *c = &s->c;
42     int rows, cols;
43
44     ff_vp56_init_range_decoder(&s->c, buf, buf_size);
45     s->framep[VP56_FRAME_CURRENT]->key_frame = !vp56_rac_get(c);
46     vp56_rac_get(c);
47     ff_vp56_init_dequant(s, vp56_rac_gets(c, 6));
48     if (s->framep[VP56_FRAME_CURRENT]->key_frame)
49     {
50         vp56_rac_gets(c, 8);
51         if(vp56_rac_gets(c, 5) > 5)
52             return 0;
53         vp56_rac_gets(c, 2);
54         if (vp56_rac_get(c)) {
55             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "interlacing not supported\n");
56             return 0;
57         }
58         rows = vp56_rac_gets(c, 8);  /* number of stored macroblock rows */
59         cols = vp56_rac_gets(c, 8);  /* number of stored macroblock cols */
60         vp56_rac_gets(c, 8);  /* number of displayed macroblock rows */
61         vp56_rac_gets(c, 8);  /* number of displayed macroblock cols */
62         vp56_rac_gets(c, 2);
63         if (!s->macroblocks || /* first frame */
64             16*cols != s->avctx->coded_width ||
65             16*rows != s->avctx->coded_height) {
66             avcodec_set_dimensions(s->avctx, 16*cols, 16*rows);
67             return 2;
68         }
69     } else if (!s->macroblocks)
70         return 0;
71     return 1;
72 }
73
74 static void vp5_parse_vector_adjustment(VP56Context *s, VP56mv *vect)
75 {
76     VP56RangeCoder *c = &s->c;
77     VP56Model *model = s->modelp;
78     int comp, di;
79
80     for (comp=0; comp<2; comp++) {
81         int delta = 0;
82         if (vp56_rac_get_prob(c, model->vector_dct[comp])) {
83             int sign = vp56_rac_get_prob(c, model->vector_sig[comp]);
84             di  = vp56_rac_get_prob(c, model->vector_pdi[comp][0]);
85             di |= vp56_rac_get_prob(c, model->vector_pdi[comp][1]) << 1;
86             delta = vp56_rac_get_tree(c, vp56_pva_tree,
87                                       model->vector_pdv[comp]);
88             delta = di | (delta << 2);
89             delta = (delta ^ -sign) + sign;
90         }
91         if (!comp)
92             vect->x = delta;
93         else
94             vect->y = delta;
95     }
96 }
97
98 static void vp5_parse_vector_models(VP56Context *s)
99 {
100     VP56RangeCoder *c = &s->c;
101     VP56Model *model = s->modelp;
102     int comp, node;
103
104     for (comp=0; comp<2; comp++) {
105         if (vp56_rac_get_prob(c, vp5_vmc_pct[comp][0]))
106             model->vector_dct[comp] = vp56_rac_gets_nn(c, 7);
107         if (vp56_rac_get_prob(c, vp5_vmc_pct[comp][1]))
108             model->vector_sig[comp] = vp56_rac_gets_nn(c, 7);
109         if (vp56_rac_get_prob(c, vp5_vmc_pct[comp][2]))
110             model->vector_pdi[comp][0] = vp56_rac_gets_nn(c, 7);
111         if (vp56_rac_get_prob(c, vp5_vmc_pct[comp][3]))
112             model->vector_pdi[comp][1] = vp56_rac_gets_nn(c, 7);
113     }
114
115     for (comp=0; comp<2; comp++)
116         for (node=0; node<7; node++)
117             if (vp56_rac_get_prob(c, vp5_vmc_pct[comp][4 + node]))
118                 model->vector_pdv[comp][node] = vp56_rac_gets_nn(c, 7);
119 }
120
121 static int vp5_parse_coeff_models(VP56Context *s)
122 {
123     VP56RangeCoder *c = &s->c;
124     VP56Model *model = s->modelp;
125     uint8_t def_prob[11];
126     int node, cg, ctx;
127     int ct;    /* code type */
128     int pt;    /* plane type (0 for Y, 1 for U or V) */
129
130     memset(def_prob, 0x80, sizeof(def_prob));
131
132     for (pt=0; pt<2; pt++)
133         for (node=0; node<11; node++)
134             if (vp56_rac_get_prob(c, vp5_dccv_pct[pt][node])) {
135                 def_prob[node] = vp56_rac_gets_nn(c, 7);
136                 model->coeff_dccv[pt][node] = def_prob[node];
137             } else if (s->framep[VP56_FRAME_CURRENT]->key_frame) {
138                 model->coeff_dccv[pt][node] = def_prob[node];
139             }
140
141     for (ct=0; ct<3; ct++)
142         for (pt=0; pt<2; pt++)
143             for (cg=0; cg<6; cg++)
144                 for (node=0; node<11; node++)
145                     if (vp56_rac_get_prob(c, vp5_ract_pct[ct][pt][cg][node])) {
146                         def_prob[node] = vp56_rac_gets_nn(c, 7);
147                         model->coeff_ract[pt][ct][cg][node] = def_prob[node];
148                     } else if (s->framep[VP56_FRAME_CURRENT]->key_frame) {
149                         model->coeff_ract[pt][ct][cg][node] = def_prob[node];
150                     }
151
152     /* coeff_dcct is a linear combination of coeff_dccv */
153     for (pt=0; pt<2; pt++)
154         for (ctx=0; ctx<36; ctx++)
155             for (node=0; node<5; node++)
156                 model->coeff_dcct[pt][ctx][node] = av_clip(((model->coeff_dccv[pt][node] * vp5_dccv_lc[node][ctx][0] + 128) >> 8) + vp5_dccv_lc[node][ctx][1], 1, 254);
157
158     /* coeff_acct is a linear combination of coeff_ract */
159     for (ct=0; ct<3; ct++)
160         for (pt=0; pt<2; pt++)
161             for (cg=0; cg<3; cg++)
162                 for (ctx=0; ctx<6; ctx++)
163                     for (node=0; node<5; node++)
164                         model->coeff_acct[pt][ct][cg][ctx][node] = av_clip(((model->coeff_ract[pt][ct][cg][node] * vp5_ract_lc[ct][cg][node][ctx][0] + 128) >> 8) + vp5_ract_lc[ct][cg][node][ctx][1], 1, 254);
165     return 0;
166 }
167
168 static void vp5_parse_coeff(VP56Context *s)
169 {
170     VP56RangeCoder *c = &s->c;
171     VP56Model *model = s->modelp;
172     uint8_t *permute = s->scantable.permutated;
173     uint8_t *model1, *model2;
174     int coeff, sign, coeff_idx;
175     int b, i, cg, idx, ctx, ctx_last;
176     int pt = 0;    /* plane type (0 for Y, 1 for U or V) */
177
178     for (b=0; b<6; b++) {
179         int ct = 1;    /* code type */
180
181         if (b > 3) pt = 1;
182
183         ctx = 6*s->coeff_ctx[vp56_b6to4[b]][0]
184               + s->above_blocks[s->above_block_idx[b]].not_null_dc;
185         model1 = model->coeff_dccv[pt];
186         model2 = model->coeff_dcct[pt][ctx];
187
188         coeff_idx = 0;
189         for (;;) {
190             if (vp56_rac_get_prob(c, model2[0])) {
191                 if (vp56_rac_get_prob(c, model2[2])) {
192                     if (vp56_rac_get_prob(c, model2[3])) {
193                         s->coeff_ctx[vp56_b6to4[b]][coeff_idx] = 4;
194                         idx = vp56_rac_get_tree(c, vp56_pc_tree, model1);
195                         sign = vp56_rac_get(c);
196                         coeff = vp56_coeff_bias[idx+5];
197                         for (i=vp56_coeff_bit_length[idx]; i>=0; i--)
198                             coeff += vp56_rac_get_prob(c, vp56_coeff_parse_table[idx][i]) << i;
199                     } else {
200                         if (vp56_rac_get_prob(c, model2[4])) {
201                             coeff = 3 + vp56_rac_get_prob(c, model1[5]);
202                             s->coeff_ctx[vp56_b6to4[b]][coeff_idx] = 3;
203                         } else {
204                             coeff = 2;
205                             s->coeff_ctx[vp56_b6to4[b]][coeff_idx] = 2;
206                         }
207                         sign = vp56_rac_get(c);
208                     }
209                     ct = 2;
210                 } else {
211                     ct = 1;
212                     s->coeff_ctx[vp56_b6to4[b]][coeff_idx] = 1;
213                     sign = vp56_rac_get(c);
214                     coeff = 1;
215                 }
216                 coeff = (coeff ^ -sign) + sign;
217                 if (coeff_idx)
218                     coeff *= s->dequant_ac;
219                 s->block_coeff[b][permute[coeff_idx]] = coeff;
220             } else {
221                 if (ct && !vp56_rac_get_prob(c, model2[1]))
222                     break;
223                 ct = 0;
224                 s->coeff_ctx[vp56_b6to4[b]][coeff_idx] = 0;
225             }
226             coeff_idx++;
227             if (coeff_idx >= 64)
228                 break;
229
230             cg = vp5_coeff_groups[coeff_idx];
231             ctx = s->coeff_ctx[vp56_b6to4[b]][coeff_idx];
232             model1 = model->coeff_ract[pt][ct][cg];
233             model2 = cg > 2 ? model1 : model->coeff_acct[pt][ct][cg][ctx];
234         }
235
236         ctx_last = FFMIN(s->coeff_ctx_last[vp56_b6to4[b]], 24);
237         s->coeff_ctx_last[vp56_b6to4[b]] = coeff_idx;
238         if (coeff_idx < ctx_last)
239             for (i=coeff_idx; i<=ctx_last; i++)
240                 s->coeff_ctx[vp56_b6to4[b]][i] = 5;
241         s->above_blocks[s->above_block_idx[b]].not_null_dc = s->coeff_ctx[vp56_b6to4[b]][0];
242     }
243 }
244
245 static void vp5_default_models_init(VP56Context *s)
246 {
247     VP56Model *model = s->modelp;
248     int i;
249
250     for (i=0; i<2; i++) {
251         model->vector_sig[i] = 0x80;
252         model->vector_dct[i] = 0x80;
253         model->vector_pdi[i][0] = 0x55;
254         model->vector_pdi[i][1] = 0x80;
255     }
256     memcpy(model->mb_types_stats, vp56_def_mb_types_stats, sizeof(model->mb_types_stats));
257     memset(model->vector_pdv, 0x80, sizeof(model->vector_pdv));
258 }
259
260 static av_cold int vp5_decode_init(AVCodecContext *avctx)
261 {
262     VP56Context *s = avctx->priv_data;
263
264     ff_vp56_init(avctx, 1, 0);
265     s->vp56_coord_div = vp5_coord_div;
266     s->parse_vector_adjustment = vp5_parse_vector_adjustment;
267     s->parse_coeff = vp5_parse_coeff;
268     s->default_models_init = vp5_default_models_init;
269     s->parse_vector_models = vp5_parse_vector_models;
270     s->parse_coeff_models = vp5_parse_coeff_models;
271     s->parse_header = vp5_parse_header;
272
273     return 0;
274 }
275
276 AVCodec ff_vp5_decoder = {
277     .name           = "vp5",
278     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
279     .id             = CODEC_ID_VP5,
280     .priv_data_size = sizeof(VP56Context),
281     .init           = vp5_decode_init,
282     .close          = ff_vp56_free,
283     .decode         = ff_vp56_decode_frame,
284     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
285     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("On2 VP5"),
286 };