Remove dead nested assignment found by CSA
[ffmpeg.git] / libavcodec / zmbvenc.c
1 /*
2  * Zip Motion Blocks Video (ZMBV) encoder
3  * Copyright (c) 2006 Konstantin Shishkov
4  *
5  * This file is part of FFmpeg.
6  *
7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
9  * License as published by the Free Software Foundation; either
10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
11  *
12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
15  * Lesser General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
20  */
21
22 /**
23  * @file libavcodec/zmbvenc.c
24  * Zip Motion Blocks Video encoder
25  */
26
27 #include <stdio.h>
28 #include <stdlib.h>
29
30 #include "libavutil/intreadwrite.h"
31 #include "avcodec.h"
32
33 #include <zlib.h>
34
35 #define ZMBV_KEYFRAME 1
36 #define ZMBV_DELTAPAL 2
37
38 #define ZMBV_BLOCK 16
39
40 /**
41  * Encoder context
42  */
43 typedef struct ZmbvEncContext {
44     AVCodecContext *avctx;
45     AVFrame pic;
46
47     int range;
48     uint8_t *comp_buf, *work_buf;
49     uint8_t pal[768];
50     uint32_t pal2[256]; //for quick comparisons
51     uint8_t *prev;
52     int pstride;
53     int comp_size;
54     int keyint, curfrm;
55     z_stream zstream;
56 } ZmbvEncContext;
57
58 static int score_tab[256];
59
60 /** Block comparing function
61  * XXX should be optimized and moved to DSPContext
62  * TODO handle out of edge ME
63  */
64 static inline int block_cmp(uint8_t *src, int stride, uint8_t *src2, int stride2, int bw, int bh)
65 {
66     int sum = 0;
67     int i, j;
68     uint8_t histogram[256]={0};
69
70     for(j = 0; j < bh; j++){
71         for(i = 0; i < bw; i++)
72             histogram[src[i] ^ src2[i]]++;
73         src += stride;
74         src2 += stride2;
75     }
76
77     for(i=1; i<256; i++)
78         sum+= score_tab[histogram[i]];
79
80     return sum;
81 }
82
83 /** Motion estimation function
84  * TODO make better ME decisions
85  */
86 static int zmbv_me(ZmbvEncContext *c, uint8_t *src, int sstride, uint8_t *prev, int pstride,
87                     int x, int y, int *mx, int *my)
88 {
89     int dx, dy, tx, ty, tv, bv, bw, bh;
90
91     *mx = *my = 0;
92     bw = FFMIN(ZMBV_BLOCK, c->avctx->width - x);
93     bh = FFMIN(ZMBV_BLOCK, c->avctx->height - y);
94     bv = block_cmp(src, sstride, prev, pstride, bw, bh);
95     if(!bv) return 0;
96     for(ty = FFMAX(y - c->range, 0); ty < FFMIN(y + c->range, c->avctx->height - bh); ty++){
97         for(tx = FFMAX(x - c->range, 0); tx < FFMIN(x + c->range, c->avctx->width - bw); tx++){
98             if(tx == x && ty == y) continue; // we already tested this block
99             dx = tx - x;
100             dy = ty - y;
101             tv = block_cmp(src, sstride, prev + dx + dy*pstride, pstride, bw, bh);
102             if(tv < bv){
103                  bv = tv;
104                  *mx = dx;
105                  *my = dy;
106                  if(!bv) return 0;
107              }
108          }
109     }
110     return bv;
111 }
112
113 static int encode_frame(AVCodecContext *avctx, uint8_t *buf, int buf_size, void *data)
114 {
115     ZmbvEncContext * const c = avctx->priv_data;
116     AVFrame *pict = data;
117     AVFrame * const p = &c->pic;
118     uint8_t *src, *prev;
119     uint32_t *palptr;
120     int len = 0;
121     int keyframe, chpal;
122     int fl;
123     int work_size = 0;
124     int bw, bh;
125     int i, j;
126
127     keyframe = !c->curfrm;
128     c->curfrm++;
129     if(c->curfrm == c->keyint)
130         c->curfrm = 0;
131     *p = *pict;
132     p->pict_type= keyframe ? FF_I_TYPE : FF_P_TYPE;
133     p->key_frame= keyframe;
134     chpal = !keyframe && memcmp(p->data[1], c->pal2, 1024);
135
136     fl = (keyframe ? ZMBV_KEYFRAME : 0) | (chpal ? ZMBV_DELTAPAL : 0);
137     *buf++ = fl; len++;
138     if(keyframe){
139         deflateReset(&c->zstream);
140         *buf++ = 0; len++; // hi ver
141         *buf++ = 1; len++; // lo ver
142         *buf++ = 1; len++; // comp
143         *buf++ = 4; len++; // format - 8bpp
144         *buf++ = ZMBV_BLOCK; len++; // block width
145         *buf++ = ZMBV_BLOCK; len++; // block height
146     }
147     palptr = (uint32_t*)p->data[1];
148     src = p->data[0];
149     prev = c->prev;
150     if(chpal){
151         uint8_t tpal[3];
152         for(i = 0; i < 256; i++){
153             AV_WB24(tpal, palptr[i]);
154             c->work_buf[work_size++] = tpal[0] ^ c->pal[i * 3 + 0];
155             c->work_buf[work_size++] = tpal[1] ^ c->pal[i * 3 + 1];
156             c->work_buf[work_size++] = tpal[2] ^ c->pal[i * 3 + 2];
157             c->pal[i * 3 + 0] = tpal[0];
158             c->pal[i * 3 + 1] = tpal[1];
159             c->pal[i * 3 + 2] = tpal[2];
160         }
161         memcpy(c->pal2, p->data[1], 1024);
162     }
163     if(keyframe){
164         for(i = 0; i < 256; i++){
165             AV_WB24(c->pal+(i*3), palptr[i]);
166         }
167         memcpy(c->work_buf, c->pal, 768);
168         memcpy(c->pal2, p->data[1], 1024);
169         work_size = 768;
170         for(i = 0; i < avctx->height; i++){
171             memcpy(c->work_buf + work_size, src, avctx->width);
172             src += p->linesize[0];
173             work_size += avctx->width;
174         }
175     }else{
176         int x, y, bh2, bw2;
177         uint8_t *tsrc, *tprev;
178         uint8_t *mv;
179         int mx, my, bv;
180
181         bw = (avctx->width + ZMBV_BLOCK - 1) / ZMBV_BLOCK;
182         bh = (avctx->height + ZMBV_BLOCK - 1) / ZMBV_BLOCK;
183         mv = c->work_buf + work_size;
184         memset(c->work_buf + work_size, 0, (bw * bh * 2 + 3) & ~3);
185         work_size += (bw * bh * 2 + 3) & ~3;
186         /* for now just XOR'ing */
187         for(y = 0; y < avctx->height; y += ZMBV_BLOCK) {
188             bh2 = FFMIN(avctx->height - y, ZMBV_BLOCK);
189             for(x = 0; x < avctx->width; x += ZMBV_BLOCK, mv += 2) {
190                 bw2 = FFMIN(avctx->width - x, ZMBV_BLOCK);
191
192                 tsrc = src + x;
193                 tprev = prev + x;
194
195                 bv = zmbv_me(c, tsrc, p->linesize[0], tprev, c->pstride, x, y, &mx, &my);
196                 mv[0] = (mx << 1) | !!bv;
197                 mv[1] = my << 1;
198                 tprev += mx + my * c->pstride;
199                 if(bv){
200                     for(j = 0; j < bh2; j++){
201                         for(i = 0; i < bw2; i++)
202                             c->work_buf[work_size++] = tsrc[i] ^ tprev[i];
203                         tsrc += p->linesize[0];
204                         tprev += c->pstride;
205                     }
206                 }
207             }
208             src += p->linesize[0] * ZMBV_BLOCK;
209             prev += c->pstride * ZMBV_BLOCK;
210         }
211     }
212     /* save the previous frame */
213     src = p->data[0];
214     prev = c->prev;
215     for(i = 0; i < avctx->height; i++){
216         memcpy(prev, src, avctx->width);
217         prev += c->pstride;
218         src += p->linesize[0];
219     }
220
221     c->zstream.next_in = c->work_buf;
222     c->zstream.avail_in = work_size;
223     c->zstream.total_in = 0;
224
225     c->zstream.next_out = c->comp_buf;
226     c->zstream.avail_out = c->comp_size;
227     c->zstream.total_out = 0;
228     if(deflate(&c->zstream, Z_SYNC_FLUSH) != Z_OK){
229         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error compressing data\n");
230         return -1;
231     }
232
233     memcpy(buf, c->comp_buf, c->zstream.total_out);
234     return len + c->zstream.total_out;
235 }
236
237
238 /**
239  * Init zmbv encoder
240  */
241 static av_cold int encode_init(AVCodecContext *avctx)
242 {
243     ZmbvEncContext * const c = avctx->priv_data;
244     int zret; // Zlib return code
245     int i;
246     int lvl = 9;
247
248     for(i=1; i<256; i++)
249         score_tab[i]= -i * log(i/(double)(ZMBV_BLOCK*ZMBV_BLOCK)) * (256/M_LN2);
250
251     c->avctx = avctx;
252
253     c->curfrm = 0;
254     c->keyint = avctx->keyint_min;
255     c->range = 8;
256     if(avctx->me_range > 0)
257         c->range = FFMIN(avctx->me_range, 127);
258
259     if(avctx->compression_level >= 0)
260         lvl = avctx->compression_level;
261     if(lvl < 0 || lvl > 9){
262         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Compression level should be 0-9, not %i\n", lvl);
263         return -1;
264     }
265
266     if (avcodec_check_dimensions(avctx, avctx->width, avctx->height) < 0) {
267         return -1;
268     }
269
270     // Needed if zlib unused or init aborted before deflateInit
271     memset(&(c->zstream), 0, sizeof(z_stream));
272     c->comp_size = avctx->width * avctx->height + 1024 +
273         ((avctx->width + ZMBV_BLOCK - 1) / ZMBV_BLOCK) * ((avctx->height + ZMBV_BLOCK - 1) / ZMBV_BLOCK) * 2 + 4;
274     if ((c->work_buf = av_malloc(c->comp_size)) == NULL) {
275         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Can't allocate work buffer.\n");
276         return -1;
277     }
278     /* Conservative upper bound taken from zlib v1.2.1 source via lcl.c */
279     c->comp_size = c->comp_size + ((c->comp_size + 7) >> 3) +
280                            ((c->comp_size + 63) >> 6) + 11;
281
282     /* Allocate compression buffer */
283     if ((c->comp_buf = av_malloc(c->comp_size)) == NULL) {
284         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Can't allocate compression buffer.\n");
285         return -1;
286     }
287     c->pstride = (avctx->width + 15) & ~15;
288     if ((c->prev = av_malloc(c->pstride * avctx->height)) == NULL) {
289         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Can't allocate picture.\n");
290         return -1;
291     }
292
293     c->zstream.zalloc = Z_NULL;
294     c->zstream.zfree = Z_NULL;
295     c->zstream.opaque = Z_NULL;
296     zret = deflateInit(&(c->zstream), lvl);
297     if (zret != Z_OK) {
298         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Inflate init error: %d\n", zret);
299         return -1;
300     }
301
302     avctx->coded_frame = (AVFrame*)&c->pic;
303
304     return 0;
305 }
306
307
308
309 /**
310  * Uninit zmbv encoder
311  */
312 static av_cold int encode_end(AVCodecContext *avctx)
313 {
314     ZmbvEncContext * const c = avctx->priv_data;
315
316     av_freep(&c->comp_buf);
317     av_freep(&c->work_buf);
318
319     deflateEnd(&(c->zstream));
320     av_freep(&c->prev);
321
322     return 0;
323 }
324
325 AVCodec zmbv_encoder = {
326     "zmbv",
327     CODEC_TYPE_VIDEO,
328     CODEC_ID_ZMBV,
329     sizeof(ZmbvEncContext),
330     encode_init,
331     encode_frame,
332     encode_end,
333     .pix_fmts = (enum PixelFormat[]){PIX_FMT_PAL8, PIX_FMT_NONE},
334     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Zip Motion Blocks Video"),
335 };