libopenh264enc: Return a more sensible error code in some init failure paths
[ffmpeg.git] / libavcodec / vp9mvs.c
1 /*
2  * VP9 compatible video decoder
3  *
4  * Copyright (C) 2013 Ronald S. Bultje <rsbultje gmail com>
5  * Copyright (C) 2013 Clément Bœsch <u pkh me>
6  *
7  * This file is part of Libav.
8  *
9  * Libav 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  * Libav 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 Libav; if not, write to the Free Software
21  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
22  */
23
24 #include "internal.h"
25 #include "vp56.h"
26 #include "vp9.h"
27 #include "vp9data.h"
28
29 static av_always_inline void clamp_mv(VP56mv *dst, const VP56mv *src,
30                                       VP9Context *s)
31 {
32     dst->x = av_clip(src->x, s->min_mv.x, s->max_mv.x);
33     dst->y = av_clip(src->y, s->min_mv.y, s->max_mv.y);
34 }
35
36 static void find_ref_mvs(VP9Context *s,
37                          VP56mv *pmv, int ref, int z, int idx, int sb)
38 {
39     static const int8_t mv_ref_blk_off[N_BS_SIZES][8][2] = {
40         [BS_64x64] = { {  3, -1 }, { -1,  3 }, {  4, -1 }, { -1,  4 },
41                        { -1, -1 }, {  0, -1 }, { -1,  0 }, {  6, -1 } },
42         [BS_64x32] = { {  0, -1 }, { -1,  0 }, {  4, -1 }, { -1,  2 },
43                        { -1, -1 }, {  0, -3 }, { -3,  0 }, {  2, -1 } },
44         [BS_32x64] = { { -1,  0 }, {  0, -1 }, { -1,  4 }, {  2, -1 },
45                        { -1, -1 }, { -3,  0 }, {  0, -3 }, { -1,  2 } },
46         [BS_32x32] = { {  1, -1 }, { -1,  1 }, {  2, -1 }, { -1,  2 },
47                        { -1, -1 }, {  0, -3 }, { -3,  0 }, { -3, -3 } },
48         [BS_32x16] = { {  0, -1 }, { -1,  0 }, {  2, -1 }, { -1, -1 },
49                        { -1,  1 }, {  0, -3 }, { -3,  0 }, { -3, -3 } },
50         [BS_16x32] = { { -1,  0 }, {  0, -1 }, { -1,  2 }, { -1, -1 },
51                        {  1, -1 }, { -3,  0 }, {  0, -3 }, { -3, -3 } },
52         [BS_16x16] = { {  0, -1 }, { -1,  0 }, {  1, -1 }, { -1,  1 },
53                        { -1, -1 }, {  0, -3 }, { -3,  0 }, { -3, -3 } },
54         [BS_16x8]  = { {  0, -1 }, { -1,  0 }, {  1, -1 }, { -1, -1 },
55                        {  0, -2 }, { -2,  0 }, { -2, -1 }, { -1, -2 } },
56         [BS_8x16]  = { { -1,  0 }, {  0, -1 }, { -1,  1 }, { -1, -1 },
57                        { -2,  0 }, {  0, -2 }, { -1, -2 }, { -2, -1 } },
58         [BS_8x8]   = { {  0, -1 }, { -1,  0 }, { -1, -1 }, {  0, -2 },
59                        { -2,  0 }, { -1, -2 }, { -2, -1 }, { -2, -2 } },
60         [BS_8x4]   = { {  0, -1 }, { -1,  0 }, { -1, -1 }, {  0, -2 },
61                        { -2,  0 }, { -1, -2 }, { -2, -1 }, { -2, -2 } },
62         [BS_4x8]   = { {  0, -1 }, { -1,  0 }, { -1, -1 }, {  0, -2 },
63                        { -2,  0 }, { -1, -2 }, { -2, -1 }, { -2, -2 } },
64         [BS_4x4]   = { {  0, -1 }, { -1,  0 }, { -1, -1 }, {  0, -2 },
65                        { -2,  0 }, { -1, -2 }, { -2, -1 }, { -2, -2 } },
66     };
67     VP9Block *const b = &s->b;
68     int row = b->row, col = b->col, row7 = b->row7;
69     const int8_t (*p)[2] = mv_ref_blk_off[b->bs];
70 #define INVALID_MV 0x80008000U
71     uint32_t mem = INVALID_MV;
72     int i;
73
74 #define RETURN_DIRECT_MV(mv)                    \
75     do {                                        \
76         uint32_t m = AV_RN32A(&mv);             \
77         if (!idx) {                             \
78             AV_WN32A(pmv, m);                   \
79             return;                             \
80         } else if (mem == INVALID_MV) {         \
81             mem = m;                            \
82         } else if (m != mem) {                  \
83             AV_WN32A(pmv, m);                   \
84             return;                             \
85         }                                       \
86     } while (0)
87
88     if (sb >= 0) {
89         if (sb == 2 || sb == 1) {
90             RETURN_DIRECT_MV(b->mv[0][z]);
91         } else if (sb == 3) {
92             RETURN_DIRECT_MV(b->mv[2][z]);
93             RETURN_DIRECT_MV(b->mv[1][z]);
94             RETURN_DIRECT_MV(b->mv[0][z]);
95         }
96
97 #define RETURN_MV(mv)                           \
98     do {                                        \
99         if (sb > 0) {                           \
100             VP56mv tmp;                         \
101             uint32_t m;                         \
102             clamp_mv(&tmp, &mv, s);             \
103             m = AV_RN32A(&tmp);                 \
104             if (!idx) {                         \
105                 AV_WN32A(pmv, m);               \
106                 return;                         \
107             } else if (mem == INVALID_MV) {     \
108                 mem = m;                        \
109             } else if (m != mem) {              \
110                 AV_WN32A(pmv, m);               \
111                 return;                         \
112             }                                   \
113         } else {                                \
114             uint32_t m = AV_RN32A(&mv);         \
115             if (!idx) {                         \
116                 clamp_mv(pmv, &mv, s);          \
117                 return;                         \
118             } else if (mem == INVALID_MV) {     \
119                 mem = m;                        \
120             } else if (m != mem) {              \
121                 clamp_mv(pmv, &mv, s);          \
122                 return;                         \
123             }                                   \
124         }                                       \
125     } while (0)
126
127         if (row > 0) {
128             VP9MVRefPair *mv = &s->mv[0][(row - 1) * s->sb_cols * 8 + col];
129
130             if (mv->ref[0] == ref)
131                 RETURN_MV(s->above_mv_ctx[2 * col + (sb & 1)][0]);
132             else if (mv->ref[1] == ref)
133                 RETURN_MV(s->above_mv_ctx[2 * col + (sb & 1)][1]);
134         }
135         if (col > s->tiling.tile_col_start) {
136             VP9MVRefPair *mv = &s->mv[0][row * s->sb_cols * 8 + col - 1];
137
138             if (mv->ref[0] == ref)
139                 RETURN_MV(s->left_mv_ctx[2 * row7 + (sb >> 1)][0]);
140             else if (mv->ref[1] == ref)
141                 RETURN_MV(s->left_mv_ctx[2 * row7 + (sb >> 1)][1]);
142         }
143         i = 2;
144     } else {
145         i = 0;
146     }
147
148     // previously coded MVs in the neighborhood, using same reference frame
149     for (; i < 8; i++) {
150         int c = p[i][0] + col, r = p[i][1] + row;
151
152         if (c >= s->tiling.tile_col_start && c < s->cols &&
153             r >= 0 && r < s->rows) {
154             VP9MVRefPair *mv = &s->mv[0][r * s->sb_cols * 8 + c];
155
156             if (mv->ref[0] == ref)
157                 RETURN_MV(mv->mv[0]);
158             else if (mv->ref[1] == ref)
159                 RETURN_MV(mv->mv[1]);
160         }
161     }
162
163     // MV at this position in previous frame, using same reference frame
164     if (s->use_last_frame_mvs) {
165         VP9MVRefPair *mv = &s->mv[1][row * s->sb_cols * 8 + col];
166
167         if (mv->ref[0] == ref)
168             RETURN_MV(mv->mv[0]);
169         else if (mv->ref[1] == ref)
170             RETURN_MV(mv->mv[1]);
171     }
172
173 #define RETURN_SCALE_MV(mv, scale)              \
174     do {                                        \
175         if (scale) {                            \
176             VP56mv mv_temp = { -mv.x, -mv.y };  \
177             RETURN_MV(mv_temp);                 \
178         } else {                                \
179             RETURN_MV(mv);                      \
180         }                                       \
181     } while (0)
182
183     // previously coded MVs in the neighborhood, using different reference frame
184     for (i = 0; i < 8; i++) {
185         int c = p[i][0] + col, r = p[i][1] + row;
186
187         if (c >= s->tiling.tile_col_start && c < s->cols &&
188             r >= 0 && r < s->rows) {
189             VP9MVRefPair *mv = &s->mv[0][r * s->sb_cols * 8 + c];
190
191             if (mv->ref[0] != ref && mv->ref[0] >= 0)
192                 RETURN_SCALE_MV(mv->mv[0],
193                                 s->signbias[mv->ref[0]] != s->signbias[ref]);
194             if (mv->ref[1] != ref && mv->ref[1] >= 0 &&
195                 // BUG - libvpx has this condition regardless of whether
196                 // we used the first ref MV and pre-scaling
197                 AV_RN32A(&mv->mv[0]) != AV_RN32A(&mv->mv[1])) {
198                 RETURN_SCALE_MV(mv->mv[1],
199                                 s->signbias[mv->ref[1]] != s->signbias[ref]);
200             }
201         }
202     }
203
204     // MV at this position in previous frame, using different reference frame
205     if (s->use_last_frame_mvs) {
206         VP9MVRefPair *mv = &s->mv[1][row * s->sb_cols * 8 + col];
207
208         if (mv->ref[0] != ref && mv->ref[0] >= 0)
209             RETURN_SCALE_MV(mv->mv[0],
210                             s->signbias[mv->ref[0]] != s->signbias[ref]);
211         if (mv->ref[1] != ref && mv->ref[1] >= 0 &&
212             // BUG - libvpx has this condition regardless of whether
213             // we used the first ref MV and pre-scaling
214             AV_RN32A(&mv->mv[0]) != AV_RN32A(&mv->mv[1])) {
215             RETURN_SCALE_MV(mv->mv[1],
216                             s->signbias[mv->ref[1]] != s->signbias[ref]);
217         }
218     }
219
220     AV_ZERO32(pmv);
221 #undef INVALID_MV
222 #undef RETURN_MV
223 #undef RETURN_SCALE_MV
224 }
225
226 static av_always_inline int read_mv_component(VP9Context *s, int idx, int hp)
227 {
228     int bit, sign = vp56_rac_get_prob(&s->c, s->prob.p.mv_comp[idx].sign);
229     int n, c = vp8_rac_get_tree(&s->c, ff_vp9_mv_class_tree,
230                                 s->prob.p.mv_comp[idx].classes);
231
232     s->counts.mv_comp[idx].sign[sign]++;
233     s->counts.mv_comp[idx].classes[c]++;
234     if (c) {
235         int m;
236
237         for (n = 0, m = 0; m < c; m++) {
238             bit = vp56_rac_get_prob(&s->c, s->prob.p.mv_comp[idx].bits[m]);
239             n  |= bit << m;
240             s->counts.mv_comp[idx].bits[m][bit]++;
241         }
242         n <<= 3;
243         bit = vp8_rac_get_tree(&s->c, ff_vp9_mv_fp_tree,
244                                s->prob.p.mv_comp[idx].fp);
245         n  |= bit << 1;
246         s->counts.mv_comp[idx].fp[bit]++;
247         if (hp) {
248             bit = vp56_rac_get_prob(&s->c, s->prob.p.mv_comp[idx].hp);
249             s->counts.mv_comp[idx].hp[bit]++;
250             n |= bit;
251         } else {
252             n |= 1;
253             // bug in libvpx - we count for bw entropy purposes even if the
254             // bit wasn't coded
255             s->counts.mv_comp[idx].hp[1]++;
256         }
257         n += 8 << c;
258     } else {
259         n = vp56_rac_get_prob(&s->c, s->prob.p.mv_comp[idx].class0);
260         s->counts.mv_comp[idx].class0[n]++;
261         bit = vp8_rac_get_tree(&s->c, ff_vp9_mv_fp_tree,
262                                s->prob.p.mv_comp[idx].class0_fp[n]);
263         s->counts.mv_comp[idx].class0_fp[n][bit]++;
264         n = (n << 3) | (bit << 1);
265         if (hp) {
266             bit = vp56_rac_get_prob(&s->c, s->prob.p.mv_comp[idx].class0_hp);
267             s->counts.mv_comp[idx].class0_hp[bit]++;
268             n |= bit;
269         } else {
270             n |= 1;
271             // bug in libvpx - we count for bw entropy purposes even if the
272             // bit wasn't coded
273             s->counts.mv_comp[idx].class0_hp[1]++;
274         }
275     }
276
277     return sign ? -(n + 1) : (n + 1);
278 }
279
280 void ff_vp9_fill_mv(VP9Context *s, VP56mv *mv, int mode, int sb)
281 {
282     VP9Block *const b = &s->b;
283
284     if (mode == ZEROMV) {
285         memset(mv, 0, sizeof(*mv) * 2);
286     } else {
287         int hp;
288
289         // FIXME cache this value and reuse for other subblocks
290         find_ref_mvs(s, &mv[0], b->ref[0], 0, mode == NEARMV,
291                      mode == NEWMV ? -1 : sb);
292         // FIXME maybe move this code into find_ref_mvs()
293         if ((mode == NEWMV || sb == -1) &&
294             !(hp = s->highprecisionmvs &&
295               abs(mv[0].x) < 64 && abs(mv[0].y) < 64)) {
296             if (mv[0].y & 1) {
297                 if (mv[0].y < 0)
298                     mv[0].y++;
299                 else
300                     mv[0].y--;
301             }
302             if (mv[0].x & 1) {
303                 if (mv[0].x < 0)
304                     mv[0].x++;
305                 else
306                     mv[0].x--;
307             }
308         }
309         if (mode == NEWMV) {
310             enum MVJoint j = vp8_rac_get_tree(&s->c, ff_vp9_mv_joint_tree,
311                                               s->prob.p.mv_joint);
312
313             s->counts.mv_joint[j]++;
314             if (j >= MV_JOINT_V)
315                 mv[0].y += read_mv_component(s, 0, hp);
316             if (j & 1)
317                 mv[0].x += read_mv_component(s, 1, hp);
318         }
319
320         if (b->comp) {
321             // FIXME cache this value and reuse for other subblocks
322             find_ref_mvs(s, &mv[1], b->ref[1], 1, mode == NEARMV,
323                          mode == NEWMV ? -1 : sb);
324             if ((mode == NEWMV || sb == -1) &&
325                 !(hp = s->highprecisionmvs &&
326                   abs(mv[1].x) < 64 && abs(mv[1].y) < 64)) {
327                 if (mv[1].y & 1) {
328                     if (mv[1].y < 0)
329                         mv[1].y++;
330                     else
331                         mv[1].y--;
332                 }
333                 if (mv[1].x & 1) {
334                     if (mv[1].x < 0)
335                         mv[1].x++;
336                     else
337                         mv[1].x--;
338                 }
339             }
340             if (mode == NEWMV) {
341                 enum MVJoint j = vp8_rac_get_tree(&s->c, ff_vp9_mv_joint_tree,
342                                                   s->prob.p.mv_joint);
343
344                 s->counts.mv_joint[j]++;
345                 if (j >= MV_JOINT_V)
346                     mv[1].y += read_mv_component(s, 0, hp);
347                 if (j & 1)
348                     mv[1].x += read_mv_component(s, 1, hp);
349             }
350         }
351     }
352 }