3501c15e22d2c7312b292f38d23660d04225c923
[ffmpeg.git] / libavcodec / libdav1d.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2018 Ronald S. Bultje <rsbultje gmail com>
3  * Copyright (c) 2018 James Almer <jamrial gmail com>
4  *
5  * This file is part of Libav.
6  *
7  * Libav 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  * Libav 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 Libav; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
20  */
21
22 #include <dav1d/dav1d.h>
23
24 #include "libavutil/avassert.h"
25 #include "libavutil/fifo.h"
26 #include "libavutil/common.h"
27 #include "libavutil/internal.h"
28 #include "libavutil/opt.h"
29
30 #include "avcodec.h"
31 #include "decode.h"
32 #include "internal.h"
33
34 typedef struct Libdav1dContext {
35     AVClass *class;
36     Dav1dContext *c;
37
38     AVFifoBuffer *cache;
39     Dav1dData data;
40     int tile_threads;
41 } Libdav1dContext;
42
43 static av_cold int libdav1d_init(AVCodecContext *c)
44 {
45     Libdav1dContext *dav1d = c->priv_data;
46     Dav1dSettings s;
47     int res;
48
49     av_log(c, AV_LOG_INFO, "libdav1d %s\n", dav1d_version());
50
51     dav1d_default_settings(&s);
52     s.n_tile_threads = dav1d->tile_threads;
53     s.n_frame_threads = FFMIN(c->thread_count ? c->thread_count : av_cpu_count(), 256);
54
55     dav1d->cache = av_fifo_alloc(8 * sizeof(AVPacket));
56     if (!dav1d->cache)
57         return AVERROR(ENOMEM);
58
59     res = dav1d_open(&dav1d->c, &s);
60     if (res < 0)
61         return AVERROR(ENOMEM);
62
63     return 0;
64 }
65
66 static void libdav1d_flush(AVCodecContext *c)
67 {
68     Libdav1dContext *dav1d = c->priv_data;
69
70     av_fifo_reset(dav1d->cache);
71     dav1d_data_unref(&dav1d->data);
72     dav1d_flush(dav1d->c);
73 }
74
75 static int libdav1d_fifo_write(void *src, void *dst, int dst_size) {
76     AVPacket *pkt_dst = dst, *pkt_src = src;
77
78     av_assert2(dst_size >= sizeof(AVPacket));
79
80     pkt_src->buf = NULL;
81     av_packet_free_side_data(pkt_src);
82     *pkt_dst = *pkt_src;
83
84     return sizeof(AVPacket);
85 }
86
87 static void libdav1d_data_free(const uint8_t *data, void *opaque) {
88     AVBufferRef *buf = opaque;
89
90     av_buffer_unref(&buf);
91 }
92
93 static void libdav1d_frame_free(void *opaque, uint8_t *data) {
94     Dav1dPicture p = { 0 };
95
96     p.ref = opaque;
97     p.data[0] = (void *) 0x1; // this has to be non-NULL
98     dav1d_picture_unref(&p);
99 }
100
101 static const enum AVPixelFormat pix_fmt[][2] = {
102     [DAV1D_PIXEL_LAYOUT_I400] = { AV_PIX_FMT_GRAY8,   AV_PIX_FMT_GRAY10 },
103     [DAV1D_PIXEL_LAYOUT_I420] = { AV_PIX_FMT_YUV420P, AV_PIX_FMT_YUV420P10 },
104     [DAV1D_PIXEL_LAYOUT_I422] = { AV_PIX_FMT_YUV422P, AV_PIX_FMT_YUV422P10 },
105     [DAV1D_PIXEL_LAYOUT_I444] = { AV_PIX_FMT_YUV444P, AV_PIX_FMT_YUV444P10 },
106 };
107
108 // TODO: Update once 12bit support is added.
109 static const int profile[] = {
110     [DAV1D_PIXEL_LAYOUT_I400] = FF_PROFILE_AV1_MAIN,
111     [DAV1D_PIXEL_LAYOUT_I420] = FF_PROFILE_AV1_MAIN,
112     [DAV1D_PIXEL_LAYOUT_I422] = FF_PROFILE_AV1_PROFESSIONAL,
113     [DAV1D_PIXEL_LAYOUT_I444] = FF_PROFILE_AV1_HIGH,
114 };
115
116 static int libdav1d_receive_frame(AVCodecContext *c, AVFrame *frame)
117 {
118     Libdav1dContext *dav1d = c->priv_data;
119     Dav1dData *data = &dav1d->data;
120     AVPacket pkt = { 0 };
121     Dav1dPicture p = { 0 };
122     int res;
123
124     if (!data->sz) {
125         res = ff_decode_get_packet(c, &pkt);
126         if (res < 0 && res != AVERROR_EOF)
127             return res;
128
129         if (pkt.size) {
130             if (!av_fifo_space(dav1d->cache)) {
131                 res = av_fifo_realloc2(dav1d->cache, av_fifo_size(dav1d->cache) + 8 * sizeof(pkt));
132                 if (res < 0) {
133                     av_packet_unref(&pkt);
134                     return res;
135                 }
136             }
137
138             res = dav1d_data_wrap(data, pkt.data, pkt.size, libdav1d_data_free, pkt.buf);
139             if (res < 0) {
140                 av_packet_unref(&pkt);
141                 return res;
142             }
143
144             av_fifo_generic_write(dav1d->cache, &pkt, sizeof(pkt), libdav1d_fifo_write);
145         }
146     }
147
148     res = dav1d_send_data(dav1d->c, data);
149     if (res < 0) {
150         if (res == -EINVAL)
151             res = AVERROR_INVALIDDATA;
152         if (res != -EAGAIN)
153             return res;
154     }
155
156     res = dav1d_get_picture(dav1d->c, &p);
157     if (res < 0) {
158         if (res == -EINVAL)
159             res = AVERROR_INVALIDDATA;
160         else if (res == -EAGAIN && c->internal->draining)
161             res = AVERROR_EOF;
162
163         return res;
164     }
165
166     av_assert0(p.data[0] != NULL);
167
168     av_fifo_generic_read(dav1d->cache, &pkt, sizeof(pkt), NULL);
169
170     frame->buf[0] = av_buffer_create(NULL, 0, libdav1d_frame_free,
171                                      p.ref, AV_BUFFER_FLAG_READONLY);
172     if (!frame->buf[0]) {
173         dav1d_picture_unref(&p);
174         return AVERROR(ENOMEM);
175     }
176
177     frame->data[0] = p.data[0];
178     frame->data[1] = p.data[1];
179     frame->data[2] = p.data[2];
180     frame->linesize[0] = p.stride[0];
181     frame->linesize[1] = p.stride[1];
182     frame->linesize[2] = p.stride[1];
183
184     c->profile = profile[p.p.layout];
185     frame->format = c->pix_fmt = pix_fmt[p.p.layout][p.p.bpc == 10];
186     frame->width = p.p.w;
187     frame->height = p.p.h;
188     if (c->width != p.p.w || c->height != p.p.h) {
189         res = ff_set_dimensions(c, p.p.w, p.p.h);
190         if (res < 0)
191             return res;
192     }
193
194     switch (p.p.chr) {
195     case DAV1D_CHR_VERTICAL:
196         frame->chroma_location = c->chroma_sample_location = AVCHROMA_LOC_LEFT;
197         break;
198     case DAV1D_CHR_COLOCATED:
199         frame->chroma_location = c->chroma_sample_location = AVCHROMA_LOC_TOPLEFT;
200         break;
201     }
202     frame->colorspace = c->colorspace = (enum AVColorSpace) p.p.mtrx;
203     frame->color_primaries = c->color_primaries = (enum AVColorPrimaries) p.p.pri;
204     frame->color_trc = c->color_trc = (enum AVColorTransferCharacteristic) p.p.trc;
205     frame->color_range = c->color_range = p.p.fullrange ? AVCOL_RANGE_JPEG : AVCOL_RANGE_MPEG;
206
207     // match timestamps and packet size
208     frame->pts = pkt.pts;
209 #if FF_API_PKT_PTS
210 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
211     frame->pkt_pts = pkt.pts;
212 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
213 #endif
214     frame->pkt_dts = pkt.dts;
215     frame->key_frame = p.p.type == DAV1D_FRAME_TYPE_KEY;
216
217     switch (p.p.type) {
218     case DAV1D_FRAME_TYPE_KEY:
219     case DAV1D_FRAME_TYPE_INTRA:
220         frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
221         break;
222     case DAV1D_FRAME_TYPE_INTER:
223         frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_P;
224         break;
225     case DAV1D_FRAME_TYPE_SWITCH:
226         frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_SP;
227         break;
228     default:
229         return AVERROR_INVALIDDATA;
230     }
231
232     return 0;
233 }
234
235 static av_cold int libdav1d_close(AVCodecContext *c)
236 {
237     Libdav1dContext *dav1d = c->priv_data;
238
239     av_fifo_free(dav1d->cache);
240     dav1d_data_unref(&dav1d->data);
241     dav1d_close(&dav1d->c);
242
243     return 0;
244 }
245
246 #define OFFSET(x) offsetof(Libdav1dContext, x)
247 #define VD AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM | AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM
248 static const AVOption libdav1d_options[] = {
249     { "tilethreads",  "Tile threads",  OFFSET(tile_threads),  AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 1 }, 1,  64, VD, NULL },
250     { NULL }
251 };
252
253 static const AVClass libdav1d_class = {
254     .class_name = "libdav1d decoder",
255     .item_name  = av_default_item_name,
256     .option     = libdav1d_options,
257     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
258 };
259
260 AVCodec ff_libdav1d_decoder = {
261     .name           = "libdav1d",
262     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("dav1d AV1 decoder by VideoLAN"),
263     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
264     .id             = AV_CODEC_ID_AV1,
265     .priv_data_size = sizeof(Libdav1dContext),
266     .init           = libdav1d_init,
267     .close          = libdav1d_close,
268     .flush          = libdav1d_flush,
269     .receive_frame  = libdav1d_receive_frame,
270     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DELAY | AV_CODEC_CAP_AUTO_THREADS,
271     .caps_internal  = FF_CODEC_CAP_INIT_THREADSAFE | FF_CODEC_CAP_INIT_CLEANUP |
272                       FF_CODEC_CAP_SETS_PKT_DTS,
273     .priv_class     = &libdav1d_class,
274     .wrapper_name   = "libdav1d",
275 };