h261: Signal freeze picture release for intra frames
[ffmpeg.git] / libavcodec / wmv2dec.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2002 The Libav Project
3  *
4  * This file is part of Libav.
5  *
6  * Libav 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  * Libav 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 Libav; if not, write to the Free Software
18  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
19  */
20
21 #include "avcodec.h"
22 #include "h263.h"
23 #include "internal.h"
24 #include "intrax8.h"
25 #include "mathops.h"
26 #include "mpegutils.h"
27 #include "mpegvideo.h"
28 #include "msmpeg4.h"
29 #include "msmpeg4data.h"
30 #include "wmv2.h"
31
32
33 static void parse_mb_skip(Wmv2Context *w)
34 {
35     int mb_x, mb_y;
36     MpegEncContext *const s = &w->s;
37     uint32_t *const mb_type = s->current_picture_ptr->mb_type;
38
39     w->skip_type = get_bits(&s->gb, 2);
40     switch (w->skip_type) {
41     case SKIP_TYPE_NONE:
42         for (mb_y = 0; mb_y < s->mb_height; mb_y++)
43             for (mb_x = 0; mb_x < s->mb_width; mb_x++)
44                 mb_type[mb_y * s->mb_stride + mb_x] =
45                     MB_TYPE_16x16 | MB_TYPE_L0;
46         break;
47     case SKIP_TYPE_MPEG:
48         for (mb_y = 0; mb_y < s->mb_height; mb_y++)
49             for (mb_x = 0; mb_x < s->mb_width; mb_x++)
50                 mb_type[mb_y * s->mb_stride + mb_x] =
51                     (get_bits1(&s->gb) ? MB_TYPE_SKIP : 0) | MB_TYPE_16x16 | MB_TYPE_L0;
52         break;
53     case SKIP_TYPE_ROW:
54         for (mb_y = 0; mb_y < s->mb_height; mb_y++) {
55             if (get_bits1(&s->gb)) {
56                 for (mb_x = 0; mb_x < s->mb_width; mb_x++)
57                     mb_type[mb_y * s->mb_stride + mb_x] =
58                         MB_TYPE_SKIP | MB_TYPE_16x16 | MB_TYPE_L0;
59             } else {
60                 for (mb_x = 0; mb_x < s->mb_width; mb_x++)
61                     mb_type[mb_y * s->mb_stride + mb_x] =
62                         (get_bits1(&s->gb) ? MB_TYPE_SKIP : 0) | MB_TYPE_16x16 | MB_TYPE_L0;
63             }
64         }
65         break;
66     case SKIP_TYPE_COL:
67         for (mb_x = 0; mb_x < s->mb_width; mb_x++) {
68             if (get_bits1(&s->gb)) {
69                 for (mb_y = 0; mb_y < s->mb_height; mb_y++)
70                     mb_type[mb_y * s->mb_stride + mb_x] =
71                         MB_TYPE_SKIP | MB_TYPE_16x16 | MB_TYPE_L0;
72             } else {
73                 for (mb_y = 0; mb_y < s->mb_height; mb_y++)
74                     mb_type[mb_y * s->mb_stride + mb_x] =
75                         (get_bits1(&s->gb) ? MB_TYPE_SKIP : 0) | MB_TYPE_16x16 | MB_TYPE_L0;
76             }
77         }
78         break;
79     }
80 }
81
82 static int decode_ext_header(Wmv2Context *w)
83 {
84     MpegEncContext *const s = &w->s;
85     GetBitContext gb;
86     int fps;
87     int code;
88
89     if (s->avctx->extradata_size < 4)
90         return AVERROR_INVALIDDATA;
91
92     init_get_bits(&gb, s->avctx->extradata, 32);
93
94     fps                 = get_bits(&gb, 5);
95     s->bit_rate         = get_bits(&gb, 11) * 1024;
96     w->mspel_bit        = get_bits1(&gb);
97     s->loop_filter      = get_bits1(&gb);
98     w->abt_flag         = get_bits1(&gb);
99     w->j_type_bit       = get_bits1(&gb);
100     w->top_left_mv_flag = get_bits1(&gb);
101     w->per_mb_rl_bit    = get_bits1(&gb);
102     code                = get_bits(&gb, 3);
103
104     if (code == 0)
105         return AVERROR_INVALIDDATA;
106
107     s->slice_height = s->mb_height / code;
108
109     if (s->avctx->debug & FF_DEBUG_PICT_INFO)
110         av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG,
111                "fps:%d, br:%d, qpbit:%d, abt_flag:%d, j_type_bit:%d, "
112                "tl_mv_flag:%d, mbrl_bit:%d, code:%d, loop_filter:%d, "
113                "slices:%d\n",
114                fps, s->bit_rate, w->mspel_bit, w->abt_flag, w->j_type_bit,
115                w->top_left_mv_flag, w->per_mb_rl_bit, code, s->loop_filter,
116                code);
117     return 0;
118 }
119
120 int ff_wmv2_decode_picture_header(MpegEncContext *s)
121 {
122     Wmv2Context *const w = (Wmv2Context *) s;
123     int code;
124
125     if (s->picture_number == 0)
126         decode_ext_header(w);
127
128     s->pict_type = get_bits1(&s->gb) + 1;
129     if (s->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_I) {
130         code = get_bits(&s->gb, 7);
131         av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "I7:%X/\n", code);
132     }
133     s->chroma_qscale = s->qscale = get_bits(&s->gb, 5);
134     if (s->qscale <= 0)
135         return AVERROR_INVALIDDATA;
136
137     return 0;
138 }
139
140 int ff_wmv2_decode_secondary_picture_header(MpegEncContext *s)
141 {
142     Wmv2Context *const w = (Wmv2Context *) s;
143
144     if (s->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_I) {
145         if (w->j_type_bit)
146             w->j_type = get_bits1(&s->gb);
147         else
148             w->j_type = 0; // FIXME check
149
150         if (!w->j_type) {
151             if (w->per_mb_rl_bit)
152                 s->per_mb_rl_table = get_bits1(&s->gb);
153             else
154                 s->per_mb_rl_table = 0;
155
156             if (!s->per_mb_rl_table) {
157                 s->rl_chroma_table_index = decode012(&s->gb);
158                 s->rl_table_index        = decode012(&s->gb);
159             }
160
161             s->dc_table_index = get_bits1(&s->gb);
162         }
163         s->inter_intra_pred = 0;
164         s->no_rounding      = 1;
165         if (s->avctx->debug & FF_DEBUG_PICT_INFO) {
166             av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG,
167                    "qscale:%d rlc:%d rl:%d dc:%d mbrl:%d j_type:%d \n",
168                    s->qscale, s->rl_chroma_table_index, s->rl_table_index,
169                    s->dc_table_index, s->per_mb_rl_table, w->j_type);
170         }
171     } else {
172         int cbp_index;
173         w->j_type = 0;
174
175         parse_mb_skip(w);
176         cbp_index = decode012(&s->gb);
177         if (s->qscale <= 10) {
178             int map[3]         = { 0, 2, 1 };
179             w->cbp_table_index = map[cbp_index];
180         } else if (s->qscale <= 20) {
181             int map[3]         = { 1, 0, 2 };
182             w->cbp_table_index = map[cbp_index];
183         } else {
184             int map[3]         = {2,1,0};
185             w->cbp_table_index = map[cbp_index];
186         }
187
188         if (w->mspel_bit)
189             s->mspel = get_bits1(&s->gb);
190         else
191             s->mspel = 0; // FIXME check
192
193         if (w->abt_flag) {
194             w->per_mb_abt = get_bits1(&s->gb) ^ 1;
195             if (!w->per_mb_abt)
196                 w->abt_type = decode012(&s->gb);
197         }
198
199         if (w->per_mb_rl_bit)
200             s->per_mb_rl_table = get_bits1(&s->gb);
201         else
202             s->per_mb_rl_table = 0;
203
204         if (!s->per_mb_rl_table) {
205             s->rl_table_index        = decode012(&s->gb);
206             s->rl_chroma_table_index = s->rl_table_index;
207         }
208
209         s->dc_table_index   = get_bits1(&s->gb);
210         s->mv_table_index   = get_bits1(&s->gb);
211
212         s->inter_intra_pred = 0; // (s->width * s->height < 320 * 240 && s->bit_rate <= II_BITRATE);
213         s->no_rounding     ^= 1;
214
215         if (s->avctx->debug & FF_DEBUG_PICT_INFO) {
216             av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG,
217                    "rl:%d rlc:%d dc:%d mv:%d mbrl:%d qp:%d mspel:%d "
218                    "per_mb_abt:%d abt_type:%d cbp:%d ii:%d\n",
219                    s->rl_table_index, s->rl_chroma_table_index,
220                    s->dc_table_index, s->mv_table_index,
221                    s->per_mb_rl_table, s->qscale, s->mspel,
222                    w->per_mb_abt, w->abt_type, w->cbp_table_index,
223                    s->inter_intra_pred);
224         }
225     }
226     s->esc3_level_length = 0;
227     s->esc3_run_length   = 0;
228     s->picture_number++; // FIXME ?
229
230     if (w->j_type) {
231         ff_intrax8_decode_picture(&w->x8, 2 * s->qscale, (s->qscale - 1) | 1);
232         return 1;
233     }
234
235     return 0;
236 }
237
238 static inline int wmv2_decode_motion(Wmv2Context *w, int *mx_ptr, int *my_ptr)
239 {
240     MpegEncContext *const s = &w->s;
241     int ret;
242
243     ret = ff_msmpeg4_decode_motion(s, mx_ptr, my_ptr);
244
245     if (ret < 0)
246         return ret;
247
248     if ((((*mx_ptr) | (*my_ptr)) & 1) && s->mspel)
249         w->hshift = get_bits1(&s->gb);
250     else
251         w->hshift = 0;
252
253     return 0;
254 }
255
256 static int16_t *wmv2_pred_motion(Wmv2Context *w, int *px, int *py)
257 {
258     MpegEncContext *const s = &w->s;
259     int xy, wrap, diff, type;
260     int16_t *A, *B, *C, *mot_val;
261
262     wrap    = s->b8_stride;
263     xy      = s->block_index[0];
264
265     mot_val = s->current_picture.motion_val[0][xy];
266
267     A       = s->current_picture.motion_val[0][xy     - 1];
268     B       = s->current_picture.motion_val[0][xy     - wrap];
269     C       = s->current_picture.motion_val[0][xy + 2 - wrap];
270
271     if (s->mb_x && !s->first_slice_line && !s->mspel && w->top_left_mv_flag)
272         diff = FFMAX(FFABS(A[0] - B[0]), FFABS(A[1] - B[1]));
273     else
274         diff = 0;
275
276     if (diff >= 8)
277         type = get_bits1(&s->gb);
278     else
279         type = 2;
280
281     if (type == 0) {
282         *px = A[0];
283         *py = A[1];
284     } else if (type == 1) {
285         *px = B[0];
286         *py = B[1];
287     } else {
288         /* special case for first (slice) line */
289         if (s->first_slice_line) {
290             *px = A[0];
291             *py = A[1];
292         } else {
293             *px = mid_pred(A[0], B[0], C[0]);
294             *py = mid_pred(A[1], B[1], C[1]);
295         }
296     }
297
298     return mot_val;
299 }
300
301 static inline int wmv2_decode_inter_block(Wmv2Context *w, int16_t *block,
302                                           int n, int cbp)
303 {
304     MpegEncContext *const s = &w->s;
305     static const int sub_cbp_table[3] = { 2, 3, 1 };
306     int sub_cbp, ret;
307
308     if (!cbp) {
309         s->block_last_index[n] = -1;
310         return 0;
311     }
312
313     if (w->per_block_abt)
314         w->abt_type = decode012(&s->gb);
315     w->abt_type_table[n] = w->abt_type;
316
317     if (w->abt_type) {
318 //        const uint8_t *scantable = w->abt_scantable[w->abt_type - 1].permutated;
319         const uint8_t *scantable = w->abt_scantable[w->abt_type - 1].scantable;
320 //        const uint8_t *scantable = w->abt_type - 1 ? w->abt_scantable[1].permutated : w->abt_scantable[0].scantable;
321
322         sub_cbp = sub_cbp_table[decode012(&s->gb)];
323
324         if (sub_cbp & 1)
325             if ((ret = ff_msmpeg4_decode_block(s, block, n, 1, scantable)) < 0)
326                 return ret;
327
328         if (sub_cbp & 2)
329             if ((ret = ff_msmpeg4_decode_block(s, w->abt_block2[n], n, 1, scantable)) < 0)
330                 return ret;
331
332         s->block_last_index[n] = 63;
333
334         return 0;
335     } else {
336         return ff_msmpeg4_decode_block(s, block, n, 1,
337                                        s->inter_scantable.permutated);
338     }
339 }
340
341 int ff_wmv2_decode_mb(MpegEncContext *s, int16_t block[6][64])
342 {
343     Wmv2Context *const w = (Wmv2Context *) s;
344     int cbp, code, i, ret;
345     uint8_t *coded_val;
346
347     if (w->j_type)
348         return 0;
349
350     if (s->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_P) {
351         if (IS_SKIP(s->current_picture.mb_type[s->mb_y * s->mb_stride + s->mb_x])) {
352             /* skip mb */
353             s->mb_intra = 0;
354             for (i = 0; i < 6; i++)
355                 s->block_last_index[i] = -1;
356             s->mv_dir      = MV_DIR_FORWARD;
357             s->mv_type     = MV_TYPE_16X16;
358             s->mv[0][0][0] = 0;
359             s->mv[0][0][1] = 0;
360             s->mb_skipped  = 1;
361             w->hshift      = 0;
362             return 0;
363         }
364
365         code = get_vlc2(&s->gb, ff_mb_non_intra_vlc[w->cbp_table_index].table,
366                         MB_NON_INTRA_VLC_BITS, 3);
367         if (code < 0)
368             return AVERROR_INVALIDDATA;
369         s->mb_intra = (~code & 0x40) >> 6;
370
371         cbp = code & 0x3f;
372     } else {
373         s->mb_intra = 1;
374         code = get_vlc2(&s->gb, ff_msmp4_mb_i_vlc.table, MB_INTRA_VLC_BITS, 2);
375         if (code < 0) {
376             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
377                    "II-cbp illegal at %d %d\n", s->mb_x, s->mb_y);
378             return AVERROR_INVALIDDATA;
379         }
380         /* predict coded block pattern */
381         cbp = 0;
382         for (i = 0; i < 6; i++) {
383             int val = ((code >> (5 - i)) & 1);
384             if (i < 4) {
385                 int pred   = ff_msmpeg4_coded_block_pred(s, i, &coded_val);
386                 val        = val ^ pred;
387                 *coded_val = val;
388             }
389             cbp |= val << (5 - i);
390         }
391     }
392
393     if (!s->mb_intra) {
394         int mx, my;
395         wmv2_pred_motion(w, &mx, &my);
396
397         if (cbp) {
398             s->bdsp.clear_blocks(s->block[0]);
399             if (s->per_mb_rl_table) {
400                 s->rl_table_index        = decode012(&s->gb);
401                 s->rl_chroma_table_index = s->rl_table_index;
402             }
403
404             if (w->abt_flag && w->per_mb_abt) {
405                 w->per_block_abt = get_bits1(&s->gb);
406                 if (!w->per_block_abt)
407                     w->abt_type = decode012(&s->gb);
408             } else
409                 w->per_block_abt = 0;
410         }
411
412         if ((ret = wmv2_decode_motion(w, &mx, &my)) < 0)
413             return ret;
414
415         s->mv_dir      = MV_DIR_FORWARD;
416         s->mv_type     = MV_TYPE_16X16;
417         s->mv[0][0][0] = mx;
418         s->mv[0][0][1] = my;
419
420         for (i = 0; i < 6; i++) {
421             if ((ret = wmv2_decode_inter_block(w, block[i], i, (cbp >> (5 - i)) & 1)) < 0) {
422                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
423                        "\nerror while decoding inter block: %d x %d (%d)\n",
424                        s->mb_x, s->mb_y, i);
425                 return ret;
426             }
427         }
428     } else {
429         if (s->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_P)
430             ff_dlog(s->avctx, "%d%d ", s->inter_intra_pred, cbp);
431         ff_dlog(s->avctx, "I at %d %d %d %06X\n", s->mb_x, s->mb_y,
432                 ((cbp & 3) ? 1 : 0) + ((cbp & 0x3C) ? 2 : 0),
433                 show_bits(&s->gb, 24));
434         s->ac_pred = get_bits1(&s->gb);
435         if (s->inter_intra_pred) {
436             s->h263_aic_dir = get_vlc2(&s->gb, ff_inter_intra_vlc.table,
437                                        INTER_INTRA_VLC_BITS, 1);
438             ff_dlog(s->avctx, "%d%d %d %d/",
439                     s->ac_pred, s->h263_aic_dir, s->mb_x, s->mb_y);
440         }
441         if (s->per_mb_rl_table && cbp) {
442             s->rl_table_index        = decode012(&s->gb);
443             s->rl_chroma_table_index = s->rl_table_index;
444         }
445
446         s->bdsp.clear_blocks(s->block[0]);
447         for (i = 0; i < 6; i++) {
448             if ((ret = ff_msmpeg4_decode_block(s, block[i], i, (cbp >> (5 - i)) & 1, NULL)) < 0) {
449                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
450                        "\nerror while decoding intra block: %d x %d (%d)\n",
451                        s->mb_x, s->mb_y, i);
452                 return ret;
453             }
454         }
455     }
456
457     return 0;
458 }
459
460 static av_cold int wmv2_decode_init(AVCodecContext *avctx)
461 {
462     Wmv2Context *const w = avctx->priv_data;
463     int ret;
464
465     if ((ret = ff_msmpeg4_decode_init(avctx)) < 0)
466         return ret;
467
468     ff_wmv2_common_init(w);
469
470     ff_intrax8_common_init(&w->x8, &w->s);
471
472     return 0;
473 }
474
475 static av_cold int wmv2_decode_end(AVCodecContext *avctx)
476 {
477     Wmv2Context *w = avctx->priv_data;
478
479     ff_intrax8_common_end(&w->x8);
480     return ff_h263_decode_end(avctx);
481 }
482
483 AVCodec ff_wmv2_decoder = {
484     .name           = "wmv2",
485     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Windows Media Video 8"),
486     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
487     .id             = AV_CODEC_ID_WMV2,
488     .priv_data_size = sizeof(Wmv2Context),
489     .init           = wmv2_decode_init,
490     .close          = wmv2_decode_end,
491     .decode         = ff_h263_decode_frame,
492     .capabilities   = CODEC_CAP_DRAW_HORIZ_BAND | CODEC_CAP_DR1,
493     .pix_fmts       = (const enum AVPixelFormat[]) { AV_PIX_FMT_YUV420P,
494                                                      AV_PIX_FMT_NONE },
495 };