Fix compilation when using the --disable-opts parameter. This to help those
[ffmpeg.git] / libavcodec / vp6.c
1 /**
2  * @file vp6.c
3  * VP6 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  * The VP6F decoder accept an optional 1 byte extradata. It is composed of:
25  *  - upper 4bits: difference between encoded width and visible width
26  *  - lower 4bits: difference between encoded height and visible height
27  */
28
29 #include <stdlib.h>
30
31 #include "avcodec.h"
32 #include "dsputil.h"
33 #include "bitstream.h"
34 #include "mpegvideo.h"
35
36 #include "vp56.h"
37 #include "vp56data.h"
38 #include "vp6data.h"
39
40
41 static int vp6_parse_header(vp56_context_t *s, uint8_t *buf, int buf_size,
42                             int *golden_frame)
43 {
44     vp56_range_coder_t *c = &s->c;
45     int parse_filter_info = 0;
46     int coeff_offset = 0;
47     int vrt_shift = 0;
48     int sub_version;
49     int rows, cols;
50     int res = 1;
51     int separated_coeff = buf[0] & 1;
52
53     s->framep[VP56_FRAME_CURRENT]->key_frame = !(buf[0] & 0x80);
54     vp56_init_dequant(s, (buf[0] >> 1) & 0x3F);
55
56     if (s->framep[VP56_FRAME_CURRENT]->key_frame) {
57         sub_version = buf[1] >> 3;
58         if (sub_version > 8)
59             return 0;
60         s->filter_header = buf[1] & 0x06;
61         if (buf[1] & 1) {
62             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "interlacing not supported\n");
63             return 0;
64         }
65         if (separated_coeff || !s->filter_header) {
66             coeff_offset = AV_RB16(buf+2) - 2;
67             buf += 2;
68             buf_size -= 2;
69         }
70
71         rows = buf[2];  /* number of stored macroblock rows */
72         cols = buf[3];  /* number of stored macroblock cols */
73         /* buf[4] is number of displayed macroblock rows */
74         /* buf[5] is number of displayed macroblock cols */
75
76         if (16*cols != s->avctx->coded_width ||
77             16*rows != s->avctx->coded_height) {
78             avcodec_set_dimensions(s->avctx, 16*cols, 16*rows);
79             if (s->avctx->extradata_size == 1) {
80                 s->avctx->width  -= s->avctx->extradata[0] >> 4;
81                 s->avctx->height -= s->avctx->extradata[0] & 0x0F;
82             }
83             res = 2;
84         }
85
86         vp56_init_range_decoder(c, buf+6, buf_size-6);
87         vp56_rac_gets(c, 2);
88
89         parse_filter_info = s->filter_header;
90         if (sub_version < 8)
91             vrt_shift = 5;
92         s->sub_version = sub_version;
93     } else {
94         if (!s->sub_version)
95             return 0;
96
97         if (separated_coeff || !s->filter_header) {
98             coeff_offset = AV_RB16(buf+1) - 2;
99             buf += 2;
100             buf_size -= 2;
101         }
102         vp56_init_range_decoder(c, buf+1, buf_size-1);
103
104         *golden_frame = vp56_rac_get(c);
105         if (s->filter_header) {
106             s->deblock_filtering = vp56_rac_get(c);
107             if (s->deblock_filtering)
108                 vp56_rac_get(c);
109             if (s->sub_version > 7)
110                 parse_filter_info = vp56_rac_get(c);
111         }
112     }
113
114     if (parse_filter_info) {
115         if (vp56_rac_get(c)) {
116             s->filter_mode = 2;
117             s->sample_variance_threshold = vp56_rac_gets(c, 5) << vrt_shift;
118             s->max_vector_length = 2 << vp56_rac_gets(c, 3);
119         } else if (vp56_rac_get(c)) {
120             s->filter_mode = 1;
121         } else {
122             s->filter_mode = 0;
123         }
124         if (s->sub_version > 7)
125             s->filter_selection = vp56_rac_gets(c, 4);
126         else
127             s->filter_selection = 16;
128     }
129
130     vp56_rac_get(c);
131
132     if (coeff_offset) {
133         vp56_init_range_decoder(&s->cc, buf+coeff_offset,
134                                 buf_size-coeff_offset);
135         s->ccp = &s->cc;
136     } else {
137         s->ccp = &s->c;
138     }
139
140     return res;
141 }
142
143 static void vp6_coeff_order_table_init(vp56_context_t *s)
144 {
145     int i, pos, idx = 1;
146
147     s->coeff_index_to_pos[0] = 0;
148     for (i=0; i<16; i++)
149         for (pos=1; pos<64; pos++)
150             if (s->coeff_reorder[pos] == i)
151                 s->coeff_index_to_pos[idx++] = pos;
152 }
153
154 static void vp6_default_models_init(vp56_context_t *s)
155 {
156     s->vector_model_dct[0] = 0xA2;
157     s->vector_model_dct[1] = 0xA4;
158     s->vector_model_sig[0] = 0x80;
159     s->vector_model_sig[1] = 0x80;
160
161     memcpy(s->mb_types_stats, vp56_def_mb_types_stats, sizeof(s->mb_types_stats));
162     memcpy(s->vector_model_fdv, vp6_def_fdv_vector_model, sizeof(s->vector_model_fdv));
163     memcpy(s->vector_model_pdv, vp6_def_pdv_vector_model, sizeof(s->vector_model_pdv));
164     memcpy(s->coeff_model_runv, vp6_def_runv_coeff_model, sizeof(s->coeff_model_runv));
165     memcpy(s->coeff_reorder, vp6_def_coeff_reorder, sizeof(s->coeff_reorder));
166
167     vp6_coeff_order_table_init(s);
168 }
169
170 static void vp6_parse_vector_models(vp56_context_t *s)
171 {
172     vp56_range_coder_t *c = &s->c;
173     int comp, node;
174
175     for (comp=0; comp<2; comp++) {
176         if (vp56_rac_get_prob(c, vp6_sig_dct_pct[comp][0]))
177             s->vector_model_dct[comp] = vp56_rac_gets_nn(c, 7);
178         if (vp56_rac_get_prob(c, vp6_sig_dct_pct[comp][1]))
179             s->vector_model_sig[comp] = vp56_rac_gets_nn(c, 7);
180     }
181
182     for (comp=0; comp<2; comp++)
183         for (node=0; node<7; node++)
184             if (vp56_rac_get_prob(c, vp6_pdv_pct[comp][node]))
185                 s->vector_model_pdv[comp][node] = vp56_rac_gets_nn(c, 7);
186
187     for (comp=0; comp<2; comp++)
188         for (node=0; node<8; node++)
189             if (vp56_rac_get_prob(c, vp6_fdv_pct[comp][node]))
190                 s->vector_model_fdv[comp][node] = vp56_rac_gets_nn(c, 7);
191 }
192
193 static void vp6_parse_coeff_models(vp56_context_t *s)
194 {
195     vp56_range_coder_t *c = &s->c;
196     int def_prob[11];
197     int node, cg, ctx, pos;
198     int ct;    /* code type */
199     int pt;    /* plane type (0 for Y, 1 for U or V) */
200
201     memset(def_prob, 0x80, sizeof(def_prob));
202
203     for (pt=0; pt<2; pt++)
204         for (node=0; node<11; node++)
205             if (vp56_rac_get_prob(c, vp6_dccv_pct[pt][node])) {
206                 def_prob[node] = vp56_rac_gets_nn(c, 7);
207                 s->coeff_model_dccv[pt][node] = def_prob[node];
208             } else if (s->framep[VP56_FRAME_CURRENT]->key_frame) {
209                 s->coeff_model_dccv[pt][node] = def_prob[node];
210             }
211
212     if (vp56_rac_get(c)) {
213         for (pos=1; pos<64; pos++)
214             if (vp56_rac_get_prob(c, vp6_coeff_reorder_pct[pos]))
215                 s->coeff_reorder[pos] = vp56_rac_gets(c, 4);
216         vp6_coeff_order_table_init(s);
217     }
218
219     for (cg=0; cg<2; cg++)
220         for (node=0; node<14; node++)
221             if (vp56_rac_get_prob(c, vp6_runv_pct[cg][node]))
222                 s->coeff_model_runv[cg][node] = vp56_rac_gets_nn(c, 7);
223
224     for (ct=0; ct<3; ct++)
225         for (pt=0; pt<2; pt++)
226             for (cg=0; cg<6; cg++)
227                 for (node=0; node<11; node++)
228                     if (vp56_rac_get_prob(c, vp6_ract_pct[ct][pt][cg][node])) {
229                         def_prob[node] = vp56_rac_gets_nn(c, 7);
230                         s->coeff_model_ract[pt][ct][cg][node] = def_prob[node];
231                     } else if (s->framep[VP56_FRAME_CURRENT]->key_frame) {
232                         s->coeff_model_ract[pt][ct][cg][node] = def_prob[node];
233                     }
234
235     /* coeff_model_dcct is a linear combination of coeff_model_dccv */
236     for (pt=0; pt<2; pt++)
237         for (ctx=0; ctx<3; ctx++)
238             for (node=0; node<5; node++)
239                 s->coeff_model_dcct[pt][ctx][node] = av_clip(((s->coeff_model_dccv[pt][node] * vp6_dccv_lc[ctx][node][0] + 128) >> 8) + vp6_dccv_lc[ctx][node][1], 1, 255);
240 }
241
242 static void vp6_parse_vector_adjustment(vp56_context_t *s, vp56_mv_t *vect)
243 {
244     vp56_range_coder_t *c = &s->c;
245     int comp;
246
247     *vect = (vp56_mv_t) {0,0};
248     if (s->vector_candidate_pos < 2)
249         *vect = s->vector_candidate[0];
250
251     for (comp=0; comp<2; comp++) {
252         int i, delta = 0;
253
254         if (vp56_rac_get_prob(c, s->vector_model_dct[comp])) {
255             static const uint8_t prob_order[] = {0, 1, 2, 7, 6, 5, 4};
256             for (i=0; i<sizeof(prob_order); i++) {
257                 int j = prob_order[i];
258                 delta |= vp56_rac_get_prob(c, s->vector_model_fdv[comp][j])<<j;
259             }
260             if (delta & 0xF0)
261                 delta |= vp56_rac_get_prob(c, s->vector_model_fdv[comp][3])<<3;
262             else
263                 delta |= 8;
264         } else {
265             delta = vp56_rac_get_tree(c, vp56_pva_tree,
266                                       s->vector_model_pdv[comp]);
267         }
268
269         if (delta && vp56_rac_get_prob(c, s->vector_model_sig[comp]))
270             delta = -delta;
271
272         if (!comp)
273             vect->x += delta;
274         else
275             vect->y += delta;
276     }
277 }
278
279 static void vp6_parse_coeff(vp56_context_t *s)
280 {
281     vp56_range_coder_t *c = s->ccp;
282     uint8_t *permute = s->scantable.permutated;
283     uint8_t *model, *model2, *model3;
284     int coeff, sign, coeff_idx;
285     int b, i, cg, idx, ctx;
286     int pt = 0;    /* plane type (0 for Y, 1 for U or V) */
287
288     for (b=0; b<6; b++) {
289         int ct = 1;    /* code type */
290         int run = 1;
291
292         if (b > 3) pt = 1;
293
294         ctx = s->left_block[vp56_b6to4[b]].not_null_dc
295               + s->above_blocks[s->above_block_idx[b]].not_null_dc;
296         model = s->coeff_model_dccv[pt];
297         model2 = s->coeff_model_dcct[pt][ctx];
298
299         for (coeff_idx=0; coeff_idx<64; ) {
300             if ((coeff_idx>1 && ct==0) || vp56_rac_get_prob(c, model2[0])) {
301                 /* parse a coeff */
302                 if (coeff_idx == 0) {
303                     s->left_block[vp56_b6to4[b]].not_null_dc = 1;
304                     s->above_blocks[s->above_block_idx[b]].not_null_dc = 1;
305                 }
306
307                 if (vp56_rac_get_prob(c, model2[2])) {
308                     if (vp56_rac_get_prob(c, model2[3])) {
309                         idx = vp56_rac_get_tree(c, vp56_pc_tree, model);
310                         coeff = vp56_coeff_bias[idx];
311                         for (i=vp56_coeff_bit_length[idx]; i>=0; i--)
312                             coeff += vp56_rac_get_prob(c, vp56_coeff_parse_table[idx][i]) << i;
313                     } else {
314                         if (vp56_rac_get_prob(c, model2[4]))
315                             coeff = 3 + vp56_rac_get_prob(c, model[5]);
316                         else
317                             coeff = 2;
318                     }
319                     ct = 2;
320                 } else {
321                     ct = 1;
322                     coeff = 1;
323                 }
324                 sign = vp56_rac_get(c);
325                 coeff = (coeff ^ -sign) + sign;
326                 if (coeff_idx)
327                     coeff *= s->dequant_ac;
328                 idx = s->coeff_index_to_pos[coeff_idx];
329                 s->block_coeff[b][permute[idx]] = coeff;
330                 run = 1;
331             } else {
332                 /* parse a run */
333                 ct = 0;
334                 if (coeff_idx == 0) {
335                     s->left_block[vp56_b6to4[b]].not_null_dc = 0;
336                     s->above_blocks[s->above_block_idx[b]].not_null_dc = 0;
337                 } else {
338                     if (!vp56_rac_get_prob(c, model2[1]))
339                         break;
340
341                     model3 = s->coeff_model_runv[coeff_idx >= 6];
342                     run = vp56_rac_get_tree(c, vp6_pcr_tree, model3);
343                     if (!run)
344                         for (run=9, i=0; i<6; i++)
345                             run += vp56_rac_get_prob(c, model3[i+8]) << i;
346                 }
347             }
348
349             cg = vp6_coeff_groups[coeff_idx+=run];
350             model = model2 = s->coeff_model_ract[pt][ct][cg];
351         }
352     }
353 }
354
355 static int vp6_adjust(int v, int t)
356 {
357     int V = v, s = v >> 31;
358     V ^= s;
359     V -= s;
360     if (V-t-1 >= (unsigned)(t-1))
361         return v;
362     V = 2*t - V;
363     V += s;
364     V ^= s;
365     return V;
366 }
367
368 static int vp6_block_variance(uint8_t *src, int stride)
369 {
370     int sum = 0, square_sum = 0;
371     int y, x;
372
373     for (y=0; y<8; y+=2) {
374         for (x=0; x<8; x+=2) {
375             sum += src[x];
376             square_sum += src[x]*src[x];
377         }
378         src += 2*stride;
379     }
380     return (16*square_sum - sum*sum) >> 8;
381 }
382
383 static void vp6_filter_hv2(vp56_context_t *s, uint8_t *dst, uint8_t *src,
384                            int stride, int delta, int16_t weight)
385 {
386     s->dsp.put_pixels_tab[1][0](dst, src, stride, 8);
387     s->dsp.biweight_h264_pixels_tab[3](dst, src+delta, stride, 2,
388                                        8-weight, weight, 0);
389 }
390
391 static void vp6_filter_hv4(uint8_t *dst, uint8_t *src, int stride,
392                            int delta, const int16_t *weights)
393 {
394     int x, y;
395
396     for (y=0; y<8; y++) {
397         for (x=0; x<8; x++) {
398             dst[x] = av_clip_uint8((  src[x-delta  ] * weights[0]
399                                  + src[x        ] * weights[1]
400                                  + src[x+delta  ] * weights[2]
401                                  + src[x+2*delta] * weights[3] + 64) >> 7);
402         }
403         src += stride;
404         dst += stride;
405     }
406 }
407
408 static void vp6_filter_diag2(vp56_context_t *s, uint8_t *dst, uint8_t *src,
409                              int stride, int h_weight, int v_weight)
410 {
411     uint8_t *tmp = s->edge_emu_buffer+16;
412     int x, xmax;
413
414     s->dsp.put_pixels_tab[1][0](tmp, src, stride, 8);
415     s->dsp.biweight_h264_pixels_tab[3](tmp, src+1, stride, 2,
416                                        8-h_weight, h_weight, 0);
417     /* we need a 8x9 block to do vertical filter, so compute one more line */
418     for (x=8*stride, xmax=x+8; x<xmax; x++)
419         tmp[x] = (src[x]*(8-h_weight) + src[x+1]*h_weight + 4) >> 3;
420
421     s->dsp.put_pixels_tab[1][0](dst, tmp, stride, 8);
422     s->dsp.biweight_h264_pixels_tab[3](dst, tmp+stride, stride, 2,
423                                        8-v_weight, v_weight, 0);
424 }
425
426 static void vp6_filter_diag4(uint8_t *dst, uint8_t *src, int stride,
427                              const int16_t *h_weights,const int16_t *v_weights)
428 {
429     int x, y;
430     int tmp[8*11];
431     int *t = tmp;
432
433     src -= stride;
434
435     for (y=0; y<11; y++) {
436         for (x=0; x<8; x++) {
437             t[x] = av_clip_uint8((  src[x-1] * h_weights[0]
438                                + src[x  ] * h_weights[1]
439                                + src[x+1] * h_weights[2]
440                                + src[x+2] * h_weights[3] + 64) >> 7);
441         }
442         src += stride;
443         t += 8;
444     }
445
446     t = tmp + 8;
447     for (y=0; y<8; y++) {
448         for (x=0; x<8; x++) {
449             dst[x] = av_clip_uint8((  t[x-8 ] * v_weights[0]
450                                  + t[x   ] * v_weights[1]
451                                  + t[x+8 ] * v_weights[2]
452                                  + t[x+16] * v_weights[3] + 64) >> 7);
453         }
454         dst += stride;
455         t += 8;
456     }
457 }
458
459 static void vp6_filter(vp56_context_t *s, uint8_t *dst, uint8_t *src,
460                        int offset1, int offset2, int stride,
461                        vp56_mv_t mv, int mask, int select, int luma)
462 {
463     int filter4 = 0;
464     int x8 = mv.x & mask;
465     int y8 = mv.y & mask;
466
467     if (luma) {
468         x8 *= 2;
469         y8 *= 2;
470         filter4 = s->filter_mode;
471         if (filter4 == 2) {
472             if (s->max_vector_length &&
473                 (FFABS(mv.x) > s->max_vector_length ||
474                  FFABS(mv.y) > s->max_vector_length)) {
475                 filter4 = 0;
476             } else if (s->sample_variance_threshold
477                        && (vp6_block_variance(src+offset1, stride)
478                            < s->sample_variance_threshold)) {
479                 filter4 = 0;
480             }
481         }
482     }
483
484     if ((y8 && (offset2-offset1)*s->flip<0) || (!y8 && offset1 > offset2)) {
485         offset1 = offset2;
486     }
487
488     if (filter4) {
489         if (!y8) {                      /* left or right combine */
490             vp6_filter_hv4(dst, src+offset1, stride, 1,
491                            vp6_block_copy_filter[select][x8]);
492         } else if (!x8) {               /* above or below combine */
493             vp6_filter_hv4(dst, src+offset1, stride, stride,
494                            vp6_block_copy_filter[select][y8]);
495         } else if ((mv.x^mv.y) >> 31) { /* lower-left or upper-right combine */
496             vp6_filter_diag4(dst, src+offset1-1, stride,
497                              vp6_block_copy_filter[select][x8],
498                              vp6_block_copy_filter[select][y8]);
499         } else {                        /* lower-right or upper-left combine */
500             vp6_filter_diag4(dst, src+offset1, stride,
501                              vp6_block_copy_filter[select][x8],
502                              vp6_block_copy_filter[select][y8]);
503         }
504     } else {
505         if (!y8) {                      /* left or right combine */
506             vp6_filter_hv2(s, dst, src+offset1, stride, 1, x8);
507         } else if (!x8) {               /* above or below combine */
508             vp6_filter_hv2(s, dst, src+offset1, stride, stride, y8);
509         } else if ((mv.x^mv.y) >> 31) { /* lower-left or upper-right combine */
510             vp6_filter_diag2(s, dst, src+offset1-1, stride, x8, y8);
511         } else {                        /* lower-right or upper-left combine */
512             vp6_filter_diag2(s, dst, src+offset1, stride, x8, y8);
513         }
514     }
515 }
516
517 static int vp6_decode_init(AVCodecContext *avctx)
518 {
519     vp56_context_t *s = avctx->priv_data;
520
521     vp56_init(s, avctx, avctx->codec->id == CODEC_ID_VP6);
522     s->vp56_coord_div = vp6_coord_div;
523     s->parse_vector_adjustment = vp6_parse_vector_adjustment;
524     s->adjust = vp6_adjust;
525     s->filter = vp6_filter;
526     s->parse_coeff = vp6_parse_coeff;
527     s->default_models_init = vp6_default_models_init;
528     s->parse_vector_models = vp6_parse_vector_models;
529     s->parse_coeff_models = vp6_parse_coeff_models;
530     s->parse_header = vp6_parse_header;
531
532     return 0;
533 }
534
535 AVCodec vp6_decoder = {
536     "vp6",
537     CODEC_TYPE_VIDEO,
538     CODEC_ID_VP6,
539     sizeof(vp56_context_t),
540     vp6_decode_init,
541     NULL,
542     vp56_free,
543     vp56_decode_frame,
544 };
545
546 /* flash version, not flipped upside-down */
547 AVCodec vp6f_decoder = {
548     "vp6f",
549     CODEC_TYPE_VIDEO,
550     CODEC_ID_VP6F,
551     sizeof(vp56_context_t),
552     vp6_decode_init,
553     NULL,
554     vp56_free,
555     vp56_decode_frame,
556 };