Change license headers to say 'FFmpeg' instead of 'this program/this library'
[ffmpeg.git] / libavcodec / vp5.c
1 /**
2  * @file vp5.c
3  * VP5 compatible video decoder
4  *
5  * Copyright (C) 2006  Aurelien Jacobs <aurel@gnuage.org>
6  *
7  * This file is part of FFmpeg.
8  *
9  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
10  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
11  * License as published by the Free Software Foundation; either
12  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
13  *
14  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
17  * Lesser General Public License for more details.
18  *
19  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
20  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
21  * Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
22  */
23
24 #include <stdlib.h>
25 #include <string.h>
26 #include <inttypes.h>
27
28 #include "avcodec.h"
29 #include "dsputil.h"
30 #include "bitstream.h"
31 #include "mpegvideo.h"
32
33 #include "vp56.h"
34 #include "vp56data.h"
35 #include "vp5data.h"
36
37
38 static int vp5_parse_header(vp56_context_t *s, uint8_t *buf, int buf_size,
39                             int *golden_frame)
40 {
41     vp56_range_coder_t *c = &s->c;
42     int rows, cols;
43
44     vp56_init_range_decoder(&s->c, buf, buf_size);
45     s->frames[VP56_FRAME_CURRENT].key_frame = !vp56_rac_get(c);
46     vp56_rac_get(c);
47     vp56_init_dequant(s, vp56_rac_gets(c, 6));
48     if (s->frames[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 (16*cols != s->avctx->coded_width ||
64             16*rows != s->avctx->coded_height) {
65             avcodec_set_dimensions(s->avctx, 16*cols, 16*rows);
66             return 2;
67         }
68     }
69     return 1;
70 }
71
72 /* Gives very similar result than the vp6 version except in a few cases */
73 static int vp5_adjust(int v, int t)
74 {
75     int s2, s1 = v >> 31;
76     v ^= s1;
77     v -= s1;
78     v *= v < 2*t;
79     v -= t;
80     s2 = v >> 31;
81     v ^= s2;
82     v -= s2;
83     v = t - v;
84     v += s1;
85     v ^= s1;
86     return v;
87 }
88
89 static void vp5_parse_vector_adjustment(vp56_context_t *s, vp56_mv_t *vect)
90 {
91     vp56_range_coder_t *c = &s->c;
92     int comp, di;
93
94     for (comp=0; comp<2; comp++) {
95         int delta = 0;
96         if (vp56_rac_get_prob(c, s->vector_model_dct[comp])) {
97             int sign = vp56_rac_get_prob(c, s->vector_model_sig[comp]);
98             di  = vp56_rac_get_prob(c, s->vector_model_pdi[comp][0]);
99             di |= vp56_rac_get_prob(c, s->vector_model_pdi[comp][1]) << 1;
100             delta = vp56_rac_get_tree(c, vp56_pva_tree,
101                                       s->vector_model_pdv[comp]);
102             delta = di | (delta << 2);
103             delta = (delta ^ -sign) + sign;
104         }
105         if (!comp)
106             vect->x = delta;
107         else
108             vect->y = delta;
109     }
110 }
111
112 static void vp5_parse_vector_models(vp56_context_t *s)
113 {
114     vp56_range_coder_t *c = &s->c;
115     int comp, node;
116
117     for (comp=0; comp<2; comp++) {
118         if (vp56_rac_get_prob(c, vp5_vmc_pct[comp][0]))
119             s->vector_model_dct[comp] = vp56_rac_gets_nn(c, 7);
120         if (vp56_rac_get_prob(c, vp5_vmc_pct[comp][1]))
121             s->vector_model_sig[comp] = vp56_rac_gets_nn(c, 7);
122         if (vp56_rac_get_prob(c, vp5_vmc_pct[comp][2]))
123             s->vector_model_pdi[comp][0] = vp56_rac_gets_nn(c, 7);
124         if (vp56_rac_get_prob(c, vp5_vmc_pct[comp][3]))
125             s->vector_model_pdi[comp][1] = vp56_rac_gets_nn(c, 7);
126     }
127
128     for (comp=0; comp<2; comp++)
129         for (node=0; node<7; node++)
130             if (vp56_rac_get_prob(c, vp5_vmc_pct[comp][4 + node]))
131                 s->vector_model_pdv[comp][node] = vp56_rac_gets_nn(c, 7);
132 }
133
134 static void vp5_parse_coeff_models(vp56_context_t *s)
135 {
136     vp56_range_coder_t *c = &s->c;
137     uint8_t def_prob[11];
138     int node, cg, ctx;
139     int ct;    /* code type */
140     int pt;    /* plane type (0 for Y, 1 for U or V) */
141
142     memset(def_prob, 0x80, sizeof(def_prob));
143
144     for (pt=0; pt<2; pt++)
145         for (node=0; node<11; node++)
146             if (vp56_rac_get_prob(c, vp5_dccv_pct[pt][node])) {
147                 def_prob[node] = vp56_rac_gets_nn(c, 7);
148                 s->coeff_model_dccv[pt][node] = def_prob[node];
149             } else if (s->frames[VP56_FRAME_CURRENT].key_frame) {
150                 s->coeff_model_dccv[pt][node] = def_prob[node];
151             }
152
153     for (ct=0; ct<3; ct++)
154         for (pt=0; pt<2; pt++)
155             for (cg=0; cg<6; cg++)
156                 for (node=0; node<11; node++)
157                     if (vp56_rac_get_prob(c, vp5_ract_pct[ct][pt][cg][node])) {
158                         def_prob[node] = vp56_rac_gets_nn(c, 7);
159                         s->coeff_model_ract[pt][ct][cg][node] = def_prob[node];
160                     } else if (s->frames[VP56_FRAME_CURRENT].key_frame) {
161                         s->coeff_model_ract[pt][ct][cg][node] = def_prob[node];
162                     }
163
164     /* coeff_model_dcct is a linear combination of coeff_model_dccv */
165     for (pt=0; pt<2; pt++)
166         for (ctx=0; ctx<36; ctx++)
167             for (node=0; node<5; node++)
168                 s->coeff_model_dcct[pt][ctx][node] = clip(((s->coeff_model_dccv[pt][node] * vp5_dccv_lc[node][ctx][0] + 128) >> 8) + vp5_dccv_lc[node][ctx][1], 1, 254);
169
170     /* coeff_model_acct is a linear combination of coeff_model_ract */
171     for (ct=0; ct<3; ct++)
172         for (pt=0; pt<2; pt++)
173             for (cg=0; cg<3; cg++)
174                 for (ctx=0; ctx<6; ctx++)
175                     for (node=0; node<5; node++)
176                         s->coeff_model_acct[pt][ct][cg][ctx][node] = clip(((s->coeff_model_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);
177 }
178
179 static void vp5_parse_coeff(vp56_context_t *s)
180 {
181     vp56_range_coder_t *c = &s->c;
182     uint8_t *permute = s->scantable.permutated;
183     uint8_t *model, *model2;
184     int coeff, sign, coeff_idx;
185     int b, i, cg, idx, ctx, ctx_last;
186     int pt = 0;    /* plane type (0 for Y, 1 for U or V) */
187
188     for (b=0; b<6; b++) {
189         int ct = 1;    /* code type */
190
191         if (b > 3) pt = 1;
192
193         ctx = 6*s->coeff_ctx[vp56_b6to4[b]][0]
194               + s->above_blocks[s->above_block_idx[b]].not_null_dc;
195         model = s->coeff_model_dccv[pt];
196         model2 = s->coeff_model_dcct[pt][ctx];
197
198         for (coeff_idx=0; coeff_idx<64; ) {
199             if (vp56_rac_get_prob(c, model2[0])) {
200                 if (vp56_rac_get_prob(c, model2[2])) {
201                     if (vp56_rac_get_prob(c, model2[3])) {
202                         s->coeff_ctx[vp56_b6to4[b]][coeff_idx] = 4;
203                         idx = vp56_rac_get_tree(c, vp56_pc_tree, model);
204                         sign = vp56_rac_get(c);
205                         coeff = vp56_coeff_bias[idx];
206                         for (i=vp56_coeff_bit_length[idx]; i>=0; i--)
207                             coeff += vp56_rac_get_prob(c, vp56_coeff_parse_table[idx][i]) << i;
208                     } else {
209                         if (vp56_rac_get_prob(c, model2[4])) {
210                             coeff = 3 + vp56_rac_get_prob(c, model[5]);
211                             s->coeff_ctx[vp56_b6to4[b]][coeff_idx] = 3;
212                         } else {
213                             coeff = 2;
214                             s->coeff_ctx[vp56_b6to4[b]][coeff_idx] = 2;
215                         }
216                         sign = vp56_rac_get(c);
217                     }
218                     ct = 2;
219                 } else {
220                     ct = 1;
221                     s->coeff_ctx[vp56_b6to4[b]][coeff_idx] = 1;
222                     sign = vp56_rac_get(c);
223                     coeff = 1;
224                 }
225                 coeff = (coeff ^ -sign) + sign;
226                 if (coeff_idx)
227                     coeff *= s->dequant_ac;
228                 s->block_coeff[b][permute[coeff_idx]] = coeff;
229             } else {
230                 if (ct && !vp56_rac_get_prob(c, model2[1]))
231                     break;
232                 ct = 0;
233                 s->coeff_ctx[vp56_b6to4[b]][coeff_idx] = 0;
234             }
235
236             cg = vp5_coeff_groups[++coeff_idx];
237             ctx = s->coeff_ctx[vp56_b6to4[b]][coeff_idx];
238             model = s->coeff_model_ract[pt][ct][cg];
239             model2 = cg > 2 ? model : s->coeff_model_acct[pt][ct][cg][ctx];
240         }
241
242         ctx_last = FFMIN(s->coeff_ctx_last[vp56_b6to4[b]], 24);
243         s->coeff_ctx_last[vp56_b6to4[b]] = coeff_idx;
244         if (coeff_idx < ctx_last)
245             for (i=coeff_idx; i<=ctx_last; i++)
246                 s->coeff_ctx[vp56_b6to4[b]][i] = 5;
247         s->above_blocks[s->above_block_idx[b]].not_null_dc = s->coeff_ctx[vp56_b6to4[b]][0];
248     }
249 }
250
251 static void vp5_default_models_init(vp56_context_t *s)
252 {
253     int i;
254
255     for (i=0; i<2; i++) {
256         s->vector_model_sig[i] = 0x80;
257         s->vector_model_dct[i] = 0x80;
258         s->vector_model_pdi[i][0] = 0x55;
259         s->vector_model_pdi[i][1] = 0x80;
260     }
261     memcpy(s->mb_types_stats, vp56_def_mb_types_stats, sizeof(s->mb_types_stats));
262     memset(s->vector_model_pdv, 0x80, sizeof(s->vector_model_pdv));
263 }
264
265 static int vp5_decode_init(AVCodecContext *avctx)
266 {
267     vp56_context_t *s = avctx->priv_data;
268
269     vp56_init(s, avctx, 1);
270     s->vp56_coord_div = vp5_coord_div;
271     s->parse_vector_adjustment = vp5_parse_vector_adjustment;
272     s->adjust = vp5_adjust;
273     s->parse_coeff = vp5_parse_coeff;
274     s->default_models_init = vp5_default_models_init;
275     s->parse_vector_models = vp5_parse_vector_models;
276     s->parse_coeff_models = vp5_parse_coeff_models;
277     s->parse_header = vp5_parse_header;
278
279     return 0;
280 }
281
282 AVCodec vp5_decoder = {
283     "vp5",
284     CODEC_TYPE_VIDEO,
285     CODEC_ID_VP5,
286     sizeof(vp56_context_t),
287     vp5_decode_init,
288     NULL,
289     vp56_free,
290     vp56_decode_frame,
291 };