add a warning message for unsupported kind of encoding
[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  * The VP6F decoder accepts an optional 1 byte extradata. It is composed of:
8  *  - upper 4bits: difference between encoded width and visible width
9  *  - lower 4bits: difference between encoded height and visible height
10  *
11  * This file is part of FFmpeg.
12  *
13  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
14  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
15  * License as published by the Free Software Foundation; either
16  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
17  *
18  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
19  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
20  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
21  * Lesser General Public License for more details.
22  *
23  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
24  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
25  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
26  */
27
28 #include <stdlib.h>
29
30 #include "avcodec.h"
31 #include "dsputil.h"
32 #include "bitstream.h"
33 #include "mpegvideo.h"
34
35 #include "vp56.h"
36 #include "vp56data.h"
37 #include "vp6data.h"
38
39
40 static int vp6_parse_header(vp56_context_t *s, uint8_t *buf, int buf_size,
41                             int *golden_frame)
42 {
43     vp56_range_coder_t *c = &s->c;
44     int parse_filter_info = 0;
45     int coeff_offset = 0;
46     int vrt_shift = 0;
47     int sub_version;
48     int rows, cols;
49     int res = 1;
50     int separated_coeff = buf[0] & 1;
51
52     s->framep[VP56_FRAME_CURRENT]->key_frame = !(buf[0] & 0x80);
53     vp56_init_dequant(s, (buf[0] >> 1) & 0x3F);
54
55     if (s->framep[VP56_FRAME_CURRENT]->key_frame) {
56         sub_version = buf[1] >> 3;
57         if (sub_version > 8)
58             return 0;
59         s->filter_header = buf[1] & 0x06;
60         if (buf[1] & 1) {
61             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "interlacing not supported\n");
62             return 0;
63         }
64         if (separated_coeff || !s->filter_header) {
65             coeff_offset = AV_RB16(buf+2) - 2;
66             buf += 2;
67             buf_size -= 2;
68         }
69
70         rows = buf[2];  /* number of stored macroblock rows */
71         cols = buf[3];  /* number of stored macroblock cols */
72         /* buf[4] is number of displayed macroblock rows */
73         /* buf[5] is number of displayed macroblock cols */
74
75         if (16*cols != s->avctx->coded_width ||
76             16*rows != s->avctx->coded_height) {
77             avcodec_set_dimensions(s->avctx, 16*cols, 16*rows);
78             if (s->avctx->extradata_size == 1) {
79                 s->avctx->width  -= s->avctx->extradata[0] >> 4;
80                 s->avctx->height -= s->avctx->extradata[0] & 0x0F;
81             }
82             res = 2;
83         }
84
85         vp56_init_range_decoder(c, buf+6, buf_size-6);
86         vp56_rac_gets(c, 2);
87
88         parse_filter_info = s->filter_header;
89         if (sub_version < 8)
90             vrt_shift = 5;
91         s->sub_version = sub_version;
92     } else {
93         if (!s->sub_version)
94             return 0;
95
96         if (separated_coeff || !s->filter_header) {
97             coeff_offset = AV_RB16(buf+1) - 2;
98             buf += 2;
99             buf_size -= 2;
100         }
101         vp56_init_range_decoder(c, buf+1, buf_size-1);
102
103         *golden_frame = vp56_rac_get(c);
104         if (s->filter_header) {
105             s->deblock_filtering = vp56_rac_get(c);
106             if (s->deblock_filtering)
107                 vp56_rac_get(c);
108             if (s->sub_version > 7)
109                 parse_filter_info = vp56_rac_get(c);
110         }
111     }
112
113     if (parse_filter_info) {
114         if (vp56_rac_get(c)) {
115             s->filter_mode = 2;
116             s->sample_variance_threshold = vp56_rac_gets(c, 5) << vrt_shift;
117             s->max_vector_length = 2 << vp56_rac_gets(c, 3);
118         } else if (vp56_rac_get(c)) {
119             s->filter_mode = 1;
120         } else {
121             s->filter_mode = 0;
122         }
123         if (s->sub_version > 7)
124             s->filter_selection = vp56_rac_gets(c, 4);
125         else
126             s->filter_selection = 16;
127     }
128
129     if (vp56_rac_get(c))
130         av_log(s->avctx, AV_LOG_WARNING,
131                "alternative entropy decoding not supported\n");
132
133     if (coeff_offset) {
134         vp56_init_range_decoder(&s->cc, buf+coeff_offset,
135                                 buf_size-coeff_offset);
136         s->ccp = &s->cc;
137     } else {
138         s->ccp = &s->c;
139     }
140
141     return res;
142 }
143
144 static void vp6_coeff_order_table_init(vp56_context_t *s)
145 {
146     int i, pos, idx = 1;
147
148     s->coeff_index_to_pos[0] = 0;
149     for (i=0; i<16; i++)
150         for (pos=1; pos<64; pos++)
151             if (s->coeff_reorder[pos] == i)
152                 s->coeff_index_to_pos[idx++] = pos;
153 }
154
155 static void vp6_default_models_init(vp56_context_t *s)
156 {
157     s->vector_model_dct[0] = 0xA2;
158     s->vector_model_dct[1] = 0xA4;
159     s->vector_model_sig[0] = 0x80;
160     s->vector_model_sig[1] = 0x80;
161
162     memcpy(s->mb_types_stats, vp56_def_mb_types_stats, sizeof(s->mb_types_stats));
163     memcpy(s->vector_model_fdv, vp6_def_fdv_vector_model, sizeof(s->vector_model_fdv));
164     memcpy(s->vector_model_pdv, vp6_def_pdv_vector_model, sizeof(s->vector_model_pdv));
165     memcpy(s->coeff_model_runv, vp6_def_runv_coeff_model, sizeof(s->coeff_model_runv));
166     memcpy(s->coeff_reorder, vp6_def_coeff_reorder, sizeof(s->coeff_reorder));
167
168     vp6_coeff_order_table_init(s);
169 }
170
171 static void vp6_parse_vector_models(vp56_context_t *s)
172 {
173     vp56_range_coder_t *c = &s->c;
174     int comp, node;
175
176     for (comp=0; comp<2; comp++) {
177         if (vp56_rac_get_prob(c, vp6_sig_dct_pct[comp][0]))
178             s->vector_model_dct[comp] = vp56_rac_gets_nn(c, 7);
179         if (vp56_rac_get_prob(c, vp6_sig_dct_pct[comp][1]))
180             s->vector_model_sig[comp] = vp56_rac_gets_nn(c, 7);
181     }
182
183     for (comp=0; comp<2; comp++)
184         for (node=0; node<7; node++)
185             if (vp56_rac_get_prob(c, vp6_pdv_pct[comp][node]))
186                 s->vector_model_pdv[comp][node] = vp56_rac_gets_nn(c, 7);
187
188     for (comp=0; comp<2; comp++)
189         for (node=0; node<8; node++)
190             if (vp56_rac_get_prob(c, vp6_fdv_pct[comp][node]))
191                 s->vector_model_fdv[comp][node] = vp56_rac_gets_nn(c, 7);
192 }
193
194 static void vp6_parse_coeff_models(vp56_context_t *s)
195 {
196     vp56_range_coder_t *c = &s->c;
197     int def_prob[11];
198     int node, cg, ctx, pos;
199     int ct;    /* code type */
200     int pt;    /* plane type (0 for Y, 1 for U or V) */
201
202     memset(def_prob, 0x80, sizeof(def_prob));
203
204     for (pt=0; pt<2; pt++)
205         for (node=0; node<11; node++)
206             if (vp56_rac_get_prob(c, vp6_dccv_pct[pt][node])) {
207                 def_prob[node] = vp56_rac_gets_nn(c, 7);
208                 s->coeff_model_dccv[pt][node] = def_prob[node];
209             } else if (s->framep[VP56_FRAME_CURRENT]->key_frame) {
210                 s->coeff_model_dccv[pt][node] = def_prob[node];
211             }
212
213     if (vp56_rac_get(c)) {
214         for (pos=1; pos<64; pos++)
215             if (vp56_rac_get_prob(c, vp6_coeff_reorder_pct[pos]))
216                 s->coeff_reorder[pos] = vp56_rac_gets(c, 4);
217         vp6_coeff_order_table_init(s);
218     }
219
220     for (cg=0; cg<2; cg++)
221         for (node=0; node<14; node++)
222             if (vp56_rac_get_prob(c, vp6_runv_pct[cg][node]))
223                 s->coeff_model_runv[cg][node] = vp56_rac_gets_nn(c, 7);
224
225     for (ct=0; ct<3; ct++)
226         for (pt=0; pt<2; pt++)
227             for (cg=0; cg<6; cg++)
228                 for (node=0; node<11; node++)
229                     if (vp56_rac_get_prob(c, vp6_ract_pct[ct][pt][cg][node])) {
230                         def_prob[node] = vp56_rac_gets_nn(c, 7);
231                         s->coeff_model_ract[pt][ct][cg][node] = def_prob[node];
232                     } else if (s->framep[VP56_FRAME_CURRENT]->key_frame) {
233                         s->coeff_model_ract[pt][ct][cg][node] = def_prob[node];
234                     }
235
236     /* coeff_model_dcct is a linear combination of coeff_model_dccv */
237     for (pt=0; pt<2; pt++)
238         for (ctx=0; ctx<3; ctx++)
239             for (node=0; node<5; node++)
240                 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);
241 }
242
243 static void vp6_parse_vector_adjustment(vp56_context_t *s, vp56_mv_t *vect)
244 {
245     vp56_range_coder_t *c = &s->c;
246     int comp;
247
248     *vect = (vp56_mv_t) {0,0};
249     if (s->vector_candidate_pos < 2)
250         *vect = s->vector_candidate[0];
251
252     for (comp=0; comp<2; comp++) {
253         int i, delta = 0;
254
255         if (vp56_rac_get_prob(c, s->vector_model_dct[comp])) {
256             static const uint8_t prob_order[] = {0, 1, 2, 7, 6, 5, 4};
257             for (i=0; i<sizeof(prob_order); i++) {
258                 int j = prob_order[i];
259                 delta |= vp56_rac_get_prob(c, s->vector_model_fdv[comp][j])<<j;
260             }
261             if (delta & 0xF0)
262                 delta |= vp56_rac_get_prob(c, s->vector_model_fdv[comp][3])<<3;
263             else
264                 delta |= 8;
265         } else {
266             delta = vp56_rac_get_tree(c, vp56_pva_tree,
267                                       s->vector_model_pdv[comp]);
268         }
269
270         if (delta && vp56_rac_get_prob(c, s->vector_model_sig[comp]))
271             delta = -delta;
272
273         if (!comp)
274             vect->x += delta;
275         else
276             vect->y += delta;
277     }
278 }
279
280 static void vp6_parse_coeff(vp56_context_t *s)
281 {
282     vp56_range_coder_t *c = s->ccp;
283     uint8_t *permute = s->scantable.permutated;
284     uint8_t *model, *model2, *model3;
285     int coeff, sign, coeff_idx;
286     int b, i, cg, idx, ctx;
287     int pt = 0;    /* plane type (0 for Y, 1 for U or V) */
288
289     for (b=0; b<6; b++) {
290         int ct = 1;    /* code type */
291         int run = 1;
292
293         if (b > 3) pt = 1;
294
295         ctx = s->left_block[vp56_b6to4[b]].not_null_dc
296               + s->above_blocks[s->above_block_idx[b]].not_null_dc;
297         model = s->coeff_model_dccv[pt];
298         model2 = s->coeff_model_dcct[pt][ctx];
299
300         for (coeff_idx=0; coeff_idx<64; ) {
301             if ((coeff_idx>1 && ct==0) || vp56_rac_get_prob(c, model2[0])) {
302                 /* parse a coeff */
303                 if (vp56_rac_get_prob(c, model2[2])) {
304                     if (vp56_rac_get_prob(c, model2[3])) {
305                         idx = vp56_rac_get_tree(c, vp56_pc_tree, model);
306                         coeff = vp56_coeff_bias[idx];
307                         for (i=vp56_coeff_bit_length[idx]; i>=0; i--)
308                             coeff += vp56_rac_get_prob(c, vp56_coeff_parse_table[idx][i]) << i;
309                     } else {
310                         if (vp56_rac_get_prob(c, model2[4]))
311                             coeff = 3 + vp56_rac_get_prob(c, model[5]);
312                         else
313                             coeff = 2;
314                     }
315                     ct = 2;
316                 } else {
317                     ct = 1;
318                     coeff = 1;
319                 }
320                 sign = vp56_rac_get(c);
321                 coeff = (coeff ^ -sign) + sign;
322                 if (coeff_idx)
323                     coeff *= s->dequant_ac;
324                 idx = s->coeff_index_to_pos[coeff_idx];
325                 s->block_coeff[b][permute[idx]] = coeff;
326                 run = 1;
327             } else {
328                 /* parse a run */
329                 ct = 0;
330                 if (coeff_idx > 0) {
331                     if (!vp56_rac_get_prob(c, model2[1]))
332                         break;
333
334                     model3 = s->coeff_model_runv[coeff_idx >= 6];
335                     run = vp56_rac_get_tree(c, vp6_pcr_tree, model3);
336                     if (!run)
337                         for (run=9, i=0; i<6; i++)
338                             run += vp56_rac_get_prob(c, model3[i+8]) << i;
339                 }
340             }
341
342             cg = vp6_coeff_groups[coeff_idx+=run];
343             model = model2 = s->coeff_model_ract[pt][ct][cg];
344         }
345
346         s->left_block[vp56_b6to4[b]].not_null_dc =
347         s->above_blocks[s->above_block_idx[b]].not_null_dc = !!s->block_coeff[b][0];
348     }
349 }
350
351 static int vp6_adjust(int v, int t)
352 {
353     int V = v, s = v >> 31;
354     V ^= s;
355     V -= s;
356     if (V-t-1 >= (unsigned)(t-1))
357         return v;
358     V = 2*t - V;
359     V += s;
360     V ^= s;
361     return V;
362 }
363
364 static int vp6_block_variance(uint8_t *src, int stride)
365 {
366     int sum = 0, square_sum = 0;
367     int y, x;
368
369     for (y=0; y<8; y+=2) {
370         for (x=0; x<8; x+=2) {
371             sum += src[x];
372             square_sum += src[x]*src[x];
373         }
374         src += 2*stride;
375     }
376     return (16*square_sum - sum*sum) >> 8;
377 }
378
379 static void vp6_filter_hv4(uint8_t *dst, uint8_t *src, int stride,
380                            int delta, const int16_t *weights)
381 {
382     int x, y;
383
384     for (y=0; y<8; y++) {
385         for (x=0; x<8; x++) {
386             dst[x] = av_clip_uint8((  src[x-delta  ] * weights[0]
387                                  + src[x        ] * weights[1]
388                                  + src[x+delta  ] * weights[2]
389                                  + src[x+2*delta] * weights[3] + 64) >> 7);
390         }
391         src += stride;
392         dst += stride;
393     }
394 }
395
396 static void vp6_filter_diag2(vp56_context_t *s, uint8_t *dst, uint8_t *src,
397                              int stride, int h_weight, int v_weight)
398 {
399     uint8_t *tmp = s->edge_emu_buffer+16;
400     s->dsp.put_h264_chroma_pixels_tab[0](tmp, src, stride, 9, h_weight, 0);
401     s->dsp.put_h264_chroma_pixels_tab[0](dst, tmp, stride, 8, 0, v_weight);
402 }
403
404 static void vp6_filter_diag4(uint8_t *dst, uint8_t *src, int stride,
405                              const int16_t *h_weights,const int16_t *v_weights)
406 {
407     int x, y;
408     int tmp[8*11];
409     int *t = tmp;
410
411     src -= stride;
412
413     for (y=0; y<11; y++) {
414         for (x=0; x<8; x++) {
415             t[x] = av_clip_uint8((  src[x-1] * h_weights[0]
416                                + src[x  ] * h_weights[1]
417                                + src[x+1] * h_weights[2]
418                                + src[x+2] * h_weights[3] + 64) >> 7);
419         }
420         src += stride;
421         t += 8;
422     }
423
424     t = tmp + 8;
425     for (y=0; y<8; y++) {
426         for (x=0; x<8; x++) {
427             dst[x] = av_clip_uint8((  t[x-8 ] * v_weights[0]
428                                  + t[x   ] * v_weights[1]
429                                  + t[x+8 ] * v_weights[2]
430                                  + t[x+16] * v_weights[3] + 64) >> 7);
431         }
432         dst += stride;
433         t += 8;
434     }
435 }
436
437 static void vp6_filter(vp56_context_t *s, uint8_t *dst, uint8_t *src,
438                        int offset1, int offset2, int stride,
439                        vp56_mv_t mv, int mask, int select, int luma)
440 {
441     int filter4 = 0;
442     int x8 = mv.x & mask;
443     int y8 = mv.y & mask;
444
445     if (luma) {
446         x8 *= 2;
447         y8 *= 2;
448         filter4 = s->filter_mode;
449         if (filter4 == 2) {
450             if (s->max_vector_length &&
451                 (FFABS(mv.x) > s->max_vector_length ||
452                  FFABS(mv.y) > s->max_vector_length)) {
453                 filter4 = 0;
454             } else if (s->sample_variance_threshold
455                        && (vp6_block_variance(src+offset1, stride)
456                            < s->sample_variance_threshold)) {
457                 filter4 = 0;
458             }
459         }
460     }
461
462     if ((y8 && (offset2-offset1)*s->flip<0) || (!y8 && offset1 > offset2)) {
463         offset1 = offset2;
464     }
465
466     if (filter4) {
467         if (!y8) {                      /* left or right combine */
468             vp6_filter_hv4(dst, src+offset1, stride, 1,
469                            vp6_block_copy_filter[select][x8]);
470         } else if (!x8) {               /* above or below combine */
471             vp6_filter_hv4(dst, src+offset1, stride, stride,
472                            vp6_block_copy_filter[select][y8]);
473         } else {
474             vp6_filter_diag4(dst, src+offset1 + ((mv.x^mv.y)>>31), stride,
475                              vp6_block_copy_filter[select][x8],
476                              vp6_block_copy_filter[select][y8]);
477         }
478     } else {
479         if (!x8 || !y8) {
480             s->dsp.put_h264_chroma_pixels_tab[0](dst, src+offset1, stride, 8, x8, y8);
481         } else {
482             vp6_filter_diag2(s, dst, src+offset1 + ((mv.x^mv.y)>>31), stride, x8, y8);
483         }
484     }
485 }
486
487 static int vp6_decode_init(AVCodecContext *avctx)
488 {
489     vp56_context_t *s = avctx->priv_data;
490
491     vp56_init(s, avctx, avctx->codec->id == CODEC_ID_VP6);
492     s->vp56_coord_div = vp6_coord_div;
493     s->parse_vector_adjustment = vp6_parse_vector_adjustment;
494     s->adjust = vp6_adjust;
495     s->filter = vp6_filter;
496     s->parse_coeff = vp6_parse_coeff;
497     s->default_models_init = vp6_default_models_init;
498     s->parse_vector_models = vp6_parse_vector_models;
499     s->parse_coeff_models = vp6_parse_coeff_models;
500     s->parse_header = vp6_parse_header;
501
502     return 0;
503 }
504
505 AVCodec vp6_decoder = {
506     "vp6",
507     CODEC_TYPE_VIDEO,
508     CODEC_ID_VP6,
509     sizeof(vp56_context_t),
510     vp6_decode_init,
511     NULL,
512     vp56_free,
513     vp56_decode_frame,
514     CODEC_CAP_DR1,
515 };
516
517 /* flash version, not flipped upside-down */
518 AVCodec vp6f_decoder = {
519     "vp6f",
520     CODEC_TYPE_VIDEO,
521     CODEC_ID_VP6F,
522     sizeof(vp56_context_t),
523     vp6_decode_init,
524     NULL,
525     vp56_free,
526     vp56_decode_frame,
527     CODEC_CAP_DR1,
528 };