jpegdec: be less picky on padding
[ffmpeg.git] / libavcodec / a64multienc.c
index d2d0a16..0f6cc76 100644 (file)
  */
 
 #include "a64enc.h"
+#include "a64colors.h"
 #include "a64tables.h"
 #include "elbg.h"
+#include "internal.h"
+#include "libavutil/common.h"
 #include "libavutil/intreadwrite.h"
 
-#define DITHERSTEPS 8
+#define DITHERSTEPS   8
+#define CHARSET_CHARS 256
+#define INTERLACED    1
+#define CROP_SCREENS  1
+
+/* gray gradient */
+static const int mc_colors[5]={0x0,0xb,0xc,0xf,0x1};
+
+/* other possible gradients - to be tested */
+//static const int mc_colors[5]={0x0,0x8,0xa,0xf,0x7};
+//static const int mc_colors[5]={0x0,0x9,0x8,0xa,0x3};
 
 static void to_meta_with_crop(AVCodecContext *avctx, AVFrame *p, int *dest)
 {
     int blockx, blocky, x, y;
     int luma = 0;
-    int height = FFMIN(avctx->height,C64YRES);
-    int width  = FFMIN(avctx->width ,C64XRES);
+    int height = FFMIN(avctx->height, C64YRES);
+    int width  = FFMIN(avctx->width , C64XRES);
     uint8_t *src = p->data[0];
 
-    for (blocky = 0; blocky < height; blocky += 8) {
+    for (blocky = 0; blocky < C64YRES; blocky += 8) {
         for (blockx = 0; blockx < C64XRES; blockx += 8) {
-            for (y = blocky; y < blocky+8 && y < height; y++) {
-                for (x = blockx; x < blockx+8 && x < C64XRES; x += 2) {
-                    if(x < width) {
+            for (y = blocky; y < blocky + 8 && y < C64YRES; y++) {
+                for (x = blockx; x < blockx + 8 && x < C64XRES; x += 2) {
+                    if(x < width && y < height) {
                         /* build average over 2 pixels */
                         luma = (src[(x + 0 + y * p->linesize[0])] +
                                 src[(x + 1 + y * p->linesize[0])]) / 2;
@@ -61,66 +74,90 @@ static void render_charset(AVCodecContext *avctx, uint8_t *charset,
                            uint8_t *colrammap)
 {
     A64Context *c = avctx->priv_data;
-    uint8_t row1;
+    uint8_t row1, row2;
     int charpos, x, y;
-    int pix;
-    int dither;
-    int index1, index2;
+    int a, b;
+    uint8_t pix;
     int lowdiff, highdiff;
-    int maxindex = c->mc_use_5col + 3;
-    int maxsteps = DITHERSTEPS * maxindex + 1;
     int *best_cb = c->mc_best_cb;
+    static uint8_t index1[256];
+    static uint8_t index2[256];
+    static uint8_t dither[256];
+    int i;
+    int distance;
 
-    /* now reduce colors first */
-    for (x = 0; x < 256 * 32; x++) best_cb[x] = best_cb[x] * maxsteps / 255;
+    /* generate lookup-tables for dither and index before looping */
+    i = 0;
+    for (a=0; a < 256; a++) {
+        if(i < c->mc_pal_size -1 && a == c->mc_luma_vals[i + 1]) {
+            distance = c->mc_luma_vals[i + 1] - c->mc_luma_vals[i];
+            for(b = 0; b <= distance; b++) {
+                  dither[c->mc_luma_vals[i] + b] = b * (DITHERSTEPS - 1) / distance;
+            }
+            i++;
+        }
+        if(i >= c->mc_pal_size - 1) dither[a] = 0;
+        index1[a] = i;
+        index2[a] = FFMIN(i + 1, c->mc_pal_size - 1);
+    }
 
     /* and render charset */
-    for (charpos = 0; charpos < 256; charpos++) {
+    for (charpos = 0; charpos < CHARSET_CHARS; charpos++) {
         lowdiff  = 0;
         highdiff = 0;
         for (y = 0; y < 8; y++) {
-            row1 = 0;
+            row1 = 0; row2 = 0;
             for (x = 0; x < 4; x++) {
                 pix = best_cb[y * 4 + x];
-                dither = pix % DITHERSTEPS;
-                index1 = pix / DITHERSTEPS;
-                index2 = FFMIN(index1 + 1, maxindex);
 
-                if (pix > 3 * DITHERSTEPS)
-                    highdiff += pix - 3 * DITHERSTEPS;
-                if (pix < DITHERSTEPS)
-                    lowdiff += DITHERSTEPS - pix;
+                /* accumulate error for brightest/darkest color */
+                if (index1[pix] >= 3)
+                    highdiff += pix - c->mc_luma_vals[3];
+                if (index1[pix] < 1)
+                    lowdiff += c->mc_luma_vals[1] - pix;
 
                 row1 <<= 2;
-                if (prep_dither_patterns[dither][y & 3][x & 3]) {
-                    row1 |= 3-(index2 & 3);
-                } else {
-                    row1 |= 3-(index1 & 3);
+
+                if (INTERLACED) {
+                    row2 <<= 2;
+                    if (interlaced_dither_patterns[dither[pix]][(y & 3) * 2 + 0][x & 3])
+                        row1 |= 3-(index2[pix] & 3);
+                    else
+                        row1 |= 3-(index1[pix] & 3);
+
+                    if (interlaced_dither_patterns[dither[pix]][(y & 3) * 2 + 1][x & 3])
+                        row2 |= 3-(index2[pix] & 3);
+                    else
+                        row2 |= 3-(index1[pix] & 3);
+                }
+                else {
+                    if (multi_dither_patterns[dither[pix]][(y & 3)][x & 3])
+                        row1 |= 3-(index2[pix] & 3);
+                    else
+                        row1 |= 3-(index1[pix] & 3);
                 }
             }
-            charset[y] = row1;
+            charset[y+0x000] = row1;
+            if (INTERLACED) charset[y+0x800] = row2;
         }
-
-        /* are we in 5col mode and need to adjust pixels? */
-        if (c->mc_use_5col && highdiff > 0 && lowdiff > 0) {
+        /* do we need to adjust pixels? */
+        if (highdiff > 0 && lowdiff > 0 && c->mc_use_5col) {
             if (lowdiff > highdiff) {
                 for (x = 0; x < 32; x++)
-                    best_cb[x] = FFMIN(3 * DITHERSTEPS, best_cb[x]);
+                    best_cb[x] = FFMIN(c->mc_luma_vals[3], best_cb[x]);
             } else {
                 for (x = 0; x < 32; x++)
-                    best_cb[x] = FFMAX(DITHERSTEPS, best_cb[x]);
+                    best_cb[x] = FFMAX(c->mc_luma_vals[1], best_cb[x]);
             }
-            charpos--;          /* redo char */
+            charpos--;          /* redo now adjusted char */
+        /* no adjustment needed, all fine */
         } else {
             /* advance pointers */
             best_cb += 32;
             charset += 8;
 
-            if (highdiff > 0) {
-                colrammap[charpos] = 0x9;
-            } else {
-                colrammap[charpos] = 0x8;
-            }
+            /* remember colorram value */
+            colrammap[charpos] = (highdiff > 0);
         }
     }
 }
@@ -130,13 +167,16 @@ static av_cold int a64multi_close_encoder(AVCodecContext *avctx)
     A64Context *c = avctx->priv_data;
     av_free(c->mc_meta_charset);
     av_free(c->mc_best_cb);
+    av_free(c->mc_charset);
     av_free(c->mc_charmap);
+    av_free(c->mc_colram);
     return 0;
 }
 
 static av_cold int a64multi_init_encoder(AVCodecContext *avctx)
 {
     A64Context *c = avctx->priv_data;
+    int a;
     av_lfg_init(&c->randctx, 1);
 
     if (avctx->global_quality < 1) {
@@ -148,101 +188,212 @@ static av_cold int a64multi_init_encoder(AVCodecContext *avctx)
     av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "charset lifetime set to %d frame(s)\n", c->mc_lifetime);
 
     c->mc_frame_counter = 0;
-    c->mc_use_5col      = avctx->codec->id == CODEC_ID_A64_MULTI5;
-    c->mc_meta_charset  = av_malloc(32000 * c->mc_lifetime * sizeof(int));
-    c->mc_best_cb       = av_malloc(256 * 32 * sizeof(int));
-    c->mc_charmap       = av_malloc(1000 * c->mc_lifetime * sizeof(int));
+    c->mc_use_5col      = avctx->codec->id == AV_CODEC_ID_A64_MULTI5;
+    c->mc_pal_size      = 4 + c->mc_use_5col;
+
+    /* precalc luma values for later use */
+    for (a = 0; a < c->mc_pal_size; a++) {
+        c->mc_luma_vals[a]=a64_palette[mc_colors[a]][0] * 0.30 +
+                           a64_palette[mc_colors[a]][1] * 0.59 +
+                           a64_palette[mc_colors[a]][2] * 0.11;
+    }
+
+    if (!(c->mc_meta_charset = av_malloc(32000 * c->mc_lifetime * sizeof(int))) ||
+       !(c->mc_best_cb       = av_malloc(CHARSET_CHARS * 32 * sizeof(int)))     ||
+       !(c->mc_charmap       = av_mallocz(1000 * c->mc_lifetime * sizeof(int))) ||
+       !(c->mc_colram        = av_mallocz(CHARSET_CHARS * sizeof(uint8_t)))     ||
+       !(c->mc_charset       = av_malloc(0x800 * (INTERLACED+1) * sizeof(uint8_t)))) {
+        av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to allocate buffer memory.\n");
+        return AVERROR(ENOMEM);
+    }
+
+    /* set up extradata */
+    if (!(avctx->extradata = av_mallocz(8 * 4 + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE))) {
+        av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to allocate memory for extradata.\n");
+        return AVERROR(ENOMEM);
+    }
+    avctx->extradata_size = 8 * 4;
+    AV_WB32(avctx->extradata, c->mc_lifetime);
+    AV_WB32(avctx->extradata + 16, INTERLACED);
 
     avcodec_get_frame_defaults(&c->picture);
     avctx->coded_frame            = &c->picture;
-    avctx->coded_frame->pict_type = FF_I_TYPE;
+    avctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
     avctx->coded_frame->key_frame = 1;
     if (!avctx->codec_tag)
          avctx->codec_tag = AV_RL32("a64m");
 
+    c->next_pts = AV_NOPTS_VALUE;
+
     return 0;
 }
 
-static int a64multi_encode_frame(AVCodecContext *avctx, unsigned char *buf,
-                                 int buf_size, void *data)
+static void a64_compress_colram(unsigned char *buf, int *charmap, uint8_t *colram)
+{
+    int a;
+    uint8_t temp;
+    /* only needs to be done in 5col mode */
+    /* XXX could be squeezed to 0x80 bytes */
+    for (a = 0; a < 256; a++) {
+        temp  = colram[charmap[a + 0x000]] << 0;
+        temp |= colram[charmap[a + 0x100]] << 1;
+        temp |= colram[charmap[a + 0x200]] << 2;
+        if (a < 0xe8) temp |= colram[charmap[a + 0x300]] << 3;
+        buf[a] = temp << 2;
+    }
+}
+
+static int a64multi_encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt,
+                                 const AVFrame *pict, int *got_packet)
 {
     A64Context *c = avctx->priv_data;
-    AVFrame *pict = data;
-    AVFrame *const p = (AVFrame *) & c->picture;
+    AVFrame *const p = &c->picture;
 
     int frame;
-    int a;
+    int x, y;
+    int b_height;
+    int b_width;
 
-    uint8_t colrammap[256];
-    int *charmap = c->mc_charmap;
-    int *meta    = c->mc_meta_charset;
-    int *best_cb = c->mc_best_cb;
-    int frm_size = 0x400 + 0x400 * c->mc_use_5col;
-    int req_size;
+    int req_size, ret;
+    uint8_t *buf = NULL;
 
-    /* it is the last frame so prepare to flush */
-    if (!data)
-        c->mc_lifetime = c->mc_frame_counter;
+    int *charmap     = c->mc_charmap;
+    uint8_t *colram  = c->mc_colram;
+    uint8_t *charset = c->mc_charset;
+    int *meta        = c->mc_meta_charset;
+    int *best_cb     = c->mc_best_cb;
 
-    req_size = 0x800 + frm_size * c->mc_lifetime;
+    int charset_size = 0x800 * (INTERLACED + 1);
+    int colram_size  = 0x100 * c->mc_use_5col;
+    int screen_size;
 
-    if (req_size > buf_size) {
-        av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "buf size too small (need %d, got %d)\n", req_size, buf_size);
-        return -1;
+    if(CROP_SCREENS) {
+        b_height = FFMIN(avctx->height,C64YRES) >> 3;
+        b_width  = FFMIN(avctx->width ,C64XRES) >> 3;
+        screen_size = b_width * b_height;
+    } else {
+        b_height = C64YRES >> 3;
+        b_width  = C64XRES >> 3;
+        screen_size = 0x400;
     }
-    /* fill up mc_meta_charset with framedata until lifetime exceeds */
-    if (c->mc_frame_counter < c->mc_lifetime) {
-        *p = *pict;
-        p->pict_type = FF_I_TYPE;
-        p->key_frame = 1;
-        to_meta_with_crop(avctx, p, meta + 32000 * c->mc_frame_counter);
-        c->mc_frame_counter++;
-        /* lifetime is not reached */
-        return 0;
+
+    /* no data, means end encoding asap */
+    if (!pict) {
+        /* all done, end encoding */
+        if (!c->mc_lifetime) return 0;
+        /* no more frames in queue, prepare to flush remaining frames */
+        if (!c->mc_frame_counter) {
+            c->mc_lifetime = 0;
+        }
+        /* still frames in queue so limit lifetime to remaining frames */
+        else c->mc_lifetime = c->mc_frame_counter;
+    /* still new data available */
+    } else {
+        /* fill up mc_meta_charset with data until lifetime exceeds */
+        if (c->mc_frame_counter < c->mc_lifetime) {
+            *p = *pict;
+            p->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
+            p->key_frame = 1;
+            to_meta_with_crop(avctx, p, meta + 32000 * c->mc_frame_counter);
+            c->mc_frame_counter++;
+            if (c->next_pts == AV_NOPTS_VALUE)
+                c->next_pts = pict->pts;
+            /* lifetime is not reached so wait for next frame first */
+            return 0;
+        }
     }
-    /* lifetime exceeded so now convert X frames at once */
-    if (c->mc_frame_counter == c->mc_lifetime && c->mc_lifetime > 0) {
-        c->mc_frame_counter = 0;
-        ff_init_elbg(meta, 32, 1000 * c-> mc_lifetime, best_cb, 256, 5, charmap, &c->randctx);
-        ff_do_elbg  (meta, 32, 1000 * c-> mc_lifetime, best_cb, 256, 5, charmap, &c->randctx);
 
-        render_charset(avctx, buf, colrammap);
+    /* lifetime reached so now convert X frames at once */
+    if (c->mc_frame_counter == c->mc_lifetime) {
+        req_size = 0;
+        /* any frames to encode? */
+        if (c->mc_lifetime) {
+            req_size = charset_size + c->mc_lifetime*(screen_size + colram_size);
+            if ((ret = ff_alloc_packet2(avctx, pkt, req_size)) < 0)
+                return ret;
+            buf = pkt->data;
+
+            /* calc optimal new charset + charmaps */
+            ff_init_elbg(meta, 32, 1000 * c->mc_lifetime, best_cb, CHARSET_CHARS, 50, charmap, &c->randctx);
+            ff_do_elbg  (meta, 32, 1000 * c->mc_lifetime, best_cb, CHARSET_CHARS, 50, charmap, &c->randctx);
+
+            /* create colorram map and a c64 readable charset */
+            render_charset(avctx, charset, colram);
+
+            /* copy charset to buf */
+            memcpy(buf, charset, charset_size);
+
+            /* advance pointers */
+            buf      += charset_size;
+            charset  += charset_size;
+        }
 
+        /* write x frames to buf */
         for (frame = 0; frame < c->mc_lifetime; frame++) {
-            for (a = 0; a < 1000; a++) {
-                buf[0x800 + a] = charmap[a];
-                if (c->mc_use_5col) buf[0xc00 + a] = colrammap[charmap[a]];
+            /* copy charmap to buf. buf is uchar*, charmap is int*, so no memcpy here, sorry */
+            for (y = 0; y < b_height; y++) {
+                for (x = 0; x < b_width; x++) {
+                    buf[y * b_width + x] = charmap[y * b_width + x];
+                }
+            }
+            /* advance pointers */
+            buf += screen_size;
+            req_size += screen_size;
+
+            /* compress and copy colram to buf */
+            if (c->mc_use_5col) {
+                a64_compress_colram(buf, charmap, colram);
+                /* advance pointers */
+                buf += colram_size;
+                req_size += colram_size;
             }
-            buf += frm_size;
+
+            /* advance to next charmap */
             charmap += 1000;
         }
-        return req_size;
+
+        AV_WB32(avctx->extradata + 4,  c->mc_frame_counter);
+        AV_WB32(avctx->extradata + 8,  charset_size);
+        AV_WB32(avctx->extradata + 12, screen_size + colram_size);
+
+        /* reset counter */
+        c->mc_frame_counter = 0;
+
+        pkt->pts = pkt->dts = c->next_pts;
+        c->next_pts         = AV_NOPTS_VALUE;
+
+        pkt->size   = req_size;
+        pkt->flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
+        *got_packet = !!req_size;
     }
     return 0;
 }
 
-AVCodec a64multi_encoder = {
+#if CONFIG_A64MULTI_ENCODER
+AVCodec ff_a64multi_encoder = {
     .name           = "a64multi",
-    .type           = CODEC_TYPE_VIDEO,
-    .id             = CODEC_ID_A64_MULTI,
+    .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
+    .id             = AV_CODEC_ID_A64_MULTI,
     .priv_data_size = sizeof(A64Context),
     .init           = a64multi_init_encoder,
-    .encode         = a64multi_encode_frame,
+    .encode2        = a64multi_encode_frame,
     .close          = a64multi_close_encoder,
-    .pix_fmts       = (enum PixelFormat[]) {PIX_FMT_GRAY8, PIX_FMT_NONE},
+    .pix_fmts       = (const enum AVPixelFormat[]) {AV_PIX_FMT_GRAY8, AV_PIX_FMT_NONE},
     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Multicolor charset for Commodore 64"),
     .capabilities   = CODEC_CAP_DELAY,
 };
-
-AVCodec a64multi5_encoder = {
+#endif
+#if CONFIG_A64MULTI5_ENCODER
+AVCodec ff_a64multi5_encoder = {
     .name           = "a64multi5",
-    .type           = CODEC_TYPE_VIDEO,
-    .id             = CODEC_ID_A64_MULTI5,
+    .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
+    .id             = AV_CODEC_ID_A64_MULTI5,
     .priv_data_size = sizeof(A64Context),
     .init           = a64multi_init_encoder,
-    .encode         = a64multi_encode_frame,
+    .encode2        = a64multi_encode_frame,
     .close          = a64multi_close_encoder,
-    .pix_fmts       = (enum PixelFormat[]) {PIX_FMT_GRAY8, PIX_FMT_NONE},
+    .pix_fmts       = (const enum AVPixelFormat[]) {AV_PIX_FMT_GRAY8, AV_PIX_FMT_NONE},
     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Multicolor charset for Commodore 64, extended with 5th color (colram)"),
     .capabilities   = CODEC_CAP_DELAY,
 };
+#endif