7a0e0ab4dc1bbce7cde98f5a4f656f5613e55f76
[ffmpeg.git] / libavcodec / h263dec.c
1 /*
2  * H263 decoder
3  * Copyright (c) 2001 Gerard Lantau.
4  *
5  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
6  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
7  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
8  * (at your option) any later version.
9  *
10  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
13  * GNU General Public License for more details.
14  *
15  * You should have received a copy of the GNU General Public License
16  * along with this program; if not, write to the Free Software
17  * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
18  */
19 #include <stdlib.h>
20 #include <stdio.h>
21 #include <string.h>
22 #include "dsputil.h"
23 #include "avcodec.h"
24 #include "mpegvideo.h"
25
26 //#define DEBUG
27
28 static int h263_decode_init(AVCodecContext *avctx)
29 {
30     MpegEncContext *s = avctx->priv_data;
31
32     s->avctx = avctx;
33     s->out_format = FMT_H263;
34
35     s->width = avctx->width;
36     s->height = avctx->height;
37
38     /* select sub codec */
39     switch(avctx->codec->id) {
40     case CODEC_ID_H263:
41         s->gob_number = 0;
42         s->first_gob_line = 0;
43         break;
44     case CODEC_ID_MPEG4:
45         s->time_increment_bits = 4; /* default value for broken headers */
46         s->h263_pred = 1;
47         s->has_b_frames = 1; //default, might be overriden in the vol header during header parsing
48         break;
49     case CODEC_ID_MSMPEG4V1:
50         s->h263_msmpeg4 = 1;
51         s->h263_pred = 1;
52         s->msmpeg4_version=1;
53         break;
54     case CODEC_ID_MSMPEG4V2:
55         s->h263_msmpeg4 = 1;
56         s->h263_pred = 1;
57         s->msmpeg4_version=2;
58         break;
59     case CODEC_ID_MSMPEG4V3:
60         s->h263_msmpeg4 = 1;
61         s->h263_pred = 1;
62         s->msmpeg4_version=3;
63         break;
64     case CODEC_ID_WMV1:
65         s->h263_msmpeg4 = 1;
66         s->h263_pred = 1;
67         s->msmpeg4_version=4;
68         break;
69     case CODEC_ID_H263I:
70         s->h263_intel = 1;
71         break;
72     default:
73         return -1;
74     }
75     s->codec_id= avctx->codec->id;
76     avctx->mbskip_table= s->mbskip_table;
77     
78     /* for h263, we allocate the images after having read the header */
79     if (avctx->codec->id != CODEC_ID_H263 && avctx->codec->id != CODEC_ID_MPEG4)
80         if (MPV_common_init(s) < 0)
81             return -1;
82
83     if (s->h263_msmpeg4)
84         msmpeg4_decode_init_vlc(s);
85     else
86         h263_decode_init_vlc(s);
87     
88     return 0;
89 }
90
91 static int h263_decode_end(AVCodecContext *avctx)
92 {
93     MpegEncContext *s = avctx->priv_data;
94
95     MPV_common_end(s);
96     return 0;
97 }
98
99 static int h263_decode_frame(AVCodecContext *avctx, 
100                              void *data, int *data_size,
101                              UINT8 *buf, int buf_size)
102 {
103     MpegEncContext *s = avctx->priv_data;
104     int ret;
105     AVPicture *pict = data; 
106
107 #ifdef DEBUG
108     printf("*****frame %d size=%d\n", avctx->frame_number, buf_size);
109     printf("bytes=%x %x %x %x\n", buf[0], buf[1], buf[2], buf[3]);
110 #endif
111
112     s->hurry_up= avctx->hurry_up;
113     
114     /* no supplementary picture */
115     if (buf_size == 0) {
116         *data_size = 0;
117         return 0;
118     }
119
120     if(s->bitstream_buffer_size) //divx 5.01+ frame reorder
121         init_get_bits(&s->gb, s->bitstream_buffer, s->bitstream_buffer_size);
122     else
123         init_get_bits(&s->gb, buf, buf_size);
124
125     /* let's go :-) */
126     if (s->h263_msmpeg4) {
127         ret = msmpeg4_decode_picture_header(s);
128     } else if (s->h263_pred) {
129         ret = mpeg4_decode_picture_header(s);
130         s->has_b_frames= !s->low_delay;
131     } else if (s->h263_intel) {
132         ret = intel_h263_decode_picture_header(s);
133     } else {
134         ret = h263_decode_picture_header(s);
135     }
136
137         /* After H263 & mpeg4 header decode we have the height, width,*/
138         /* and other parameters. So then we could init the picture   */
139         /* FIXME: By the way H263 decoder is evolving it should have */
140         /* an H263EncContext                                         */
141     if (!s->context_initialized) {
142         avctx->width = s->width;
143         avctx->height = s->height;
144         avctx->aspect_ratio_info= s->aspect_ratio_info;
145         if (MPV_common_init(s) < 0)
146             return -1;
147     } else if (s->width != avctx->width || s->height != avctx->height) {
148         /* H.263 could change picture size any time */
149         MPV_common_end(s);
150         if (MPV_common_init(s) < 0)
151             return -1;
152     }
153
154     if(ret==FRAME_SKIPED) return 0;
155     if (ret < 0)
156         return -1;
157     /* skip b frames if we dont have reference frames */
158     if(s->num_available_buffers<2 && s->pict_type==B_TYPE) return 0;
159     /* skip b frames if we are in a hurry */
160     if(s->hurry_up && s->pict_type==B_TYPE) return 0;
161         
162     MPV_frame_start(s);
163
164 #ifdef DEBUG
165     printf("qscale=%d\n", s->qscale);
166 #endif
167
168     /* decode each macroblock */
169     s->block_wrap[0]=
170     s->block_wrap[1]=
171     s->block_wrap[2]=
172     s->block_wrap[3]= s->mb_width*2 + 2;
173     s->block_wrap[4]=
174     s->block_wrap[5]= s->mb_width + 2;
175     for(s->mb_y=0; s->mb_y < s->mb_height; s->mb_y++) {
176         /* Check for GOB headers on H.263 */
177         /* FIXME: In the future H.263+ will have intra prediction */
178         /* and we are gonna need another way to detect MPEG4      */
179         if (s->mb_y && !s->h263_pred) {
180             s->first_gob_line = h263_decode_gob_header(s);
181         }
182
183         s->block_index[0]= s->block_wrap[0]*(s->mb_y*2 + 1) - 1;
184         s->block_index[1]= s->block_wrap[0]*(s->mb_y*2 + 1);
185         s->block_index[2]= s->block_wrap[0]*(s->mb_y*2 + 2) - 1;
186         s->block_index[3]= s->block_wrap[0]*(s->mb_y*2 + 2);
187         s->block_index[4]= s->block_wrap[4]*(s->mb_y + 1)                    + s->block_wrap[0]*(s->mb_height*2 + 2);
188         s->block_index[5]= s->block_wrap[4]*(s->mb_y + 1 + s->mb_height + 2) + s->block_wrap[0]*(s->mb_height*2 + 2);
189         for(s->mb_x=0; s->mb_x < s->mb_width; s->mb_x++) {
190             s->block_index[0]+=2;
191             s->block_index[1]+=2;
192             s->block_index[2]+=2;
193             s->block_index[3]+=2;
194             s->block_index[4]++;
195             s->block_index[5]++;
196 #ifdef DEBUG
197             printf("**mb x=%d y=%d\n", s->mb_x, s->mb_y);
198 #endif
199             //fprintf(stderr,"\nFrame: %d\tMB: %d",avctx->frame_number, (s->mb_y * s->mb_width) + s->mb_x);
200             /* DCT & quantize */
201             if (s->h263_pred && s->msmpeg4_version!=2) {
202                 h263_dc_scale(s);
203             } else {
204                 /* default quantization values */
205                 s->y_dc_scale = 8;
206                 s->c_dc_scale = 8;
207             }
208             clear_blocks(s->block[0]);
209             
210             s->mv_dir = MV_DIR_FORWARD;
211             s->mv_type = MV_TYPE_16X16; 
212             if (s->h263_msmpeg4) {
213                 if (msmpeg4_decode_mb(s, s->block) < 0) {
214                     fprintf(stderr,"\nError at MB: %d\n", (s->mb_y * s->mb_width) + s->mb_x);
215                     return -1;
216                 }
217             } else {
218                 if (h263_decode_mb(s, s->block) < 0) {
219                     fprintf(stderr,"\nError at MB: %d\n", (s->mb_y * s->mb_width) + s->mb_x);
220                     return -1;
221                 }
222             }
223             MPV_decode_mb(s, s->block);
224         }
225         if (    avctx->draw_horiz_band 
226             && (s->num_available_buffers>=1 || (!s->has_b_frames)) ) {
227             UINT8 *src_ptr[3];
228             int y, h, offset;
229             y = s->mb_y * 16;
230             h = s->height - y;
231             if (h > 16)
232                 h = 16;
233             offset = y * s->linesize;
234             if(s->pict_type==B_TYPE || (!s->has_b_frames)){
235                 src_ptr[0] = s->current_picture[0] + offset;
236                 src_ptr[1] = s->current_picture[1] + (offset >> 2);
237                 src_ptr[2] = s->current_picture[2] + (offset >> 2);
238             } else {
239                 src_ptr[0] = s->last_picture[0] + offset;
240                 src_ptr[1] = s->last_picture[1] + (offset >> 2);
241                 src_ptr[2] = s->last_picture[2] + (offset >> 2);
242             }
243             avctx->draw_horiz_band(avctx, src_ptr, s->linesize,
244                                    y, s->width, h);
245         }
246     }
247     
248     if (s->h263_msmpeg4 && s->msmpeg4_version<4 && s->pict_type==I_TYPE)
249         if(msmpeg4_decode_ext_header(s, buf_size) < 0) return -1;
250     
251     /* divx 5.01+ bistream reorder stuff */
252     if(s->codec_id==CODEC_ID_MPEG4 && s->bitstream_buffer_size==0){
253         int current_pos= get_bits_count(&s->gb)/8;
254         if(   buf_size - current_pos > 5 
255            && buf_size - current_pos < BITSTREAM_BUFFER_SIZE){
256             memcpy(s->bitstream_buffer, buf + current_pos, buf_size - current_pos);
257             s->bitstream_buffer_size= buf_size - current_pos;
258         }
259     }else
260         s->bitstream_buffer_size=0;
261   
262     MPV_frame_end(s);
263     
264     if(s->pict_type==B_TYPE || (!s->has_b_frames)){
265         pict->data[0] = s->current_picture[0];
266         pict->data[1] = s->current_picture[1];
267         pict->data[2] = s->current_picture[2];
268     } else {
269         pict->data[0] = s->last_picture[0];
270         pict->data[1] = s->last_picture[1];
271         pict->data[2] = s->last_picture[2];
272     }
273     pict->linesize[0] = s->linesize;
274     pict->linesize[1] = s->linesize / 2;
275     pict->linesize[2] = s->linesize / 2;
276
277     avctx->quality = s->qscale;
278
279     /* Return the Picture timestamp as the frame number */
280     /* we substract 1 because it is added on utils.c    */
281     avctx->frame_number = s->picture_number - 1;
282
283     /* dont output the last pic after seeking 
284        note we allready added +1 for the current pix in MPV_frame_end(s) */
285     if(s->num_available_buffers>=2 || (!s->has_b_frames))
286         *data_size = sizeof(AVPicture);
287
288     return buf_size;
289 }
290
291 AVCodec mpeg4_decoder = {
292     "mpeg4",
293     CODEC_TYPE_VIDEO,
294     CODEC_ID_MPEG4,
295     sizeof(MpegEncContext),
296     h263_decode_init,
297     NULL,
298     h263_decode_end,
299     h263_decode_frame,
300     CODEC_CAP_DRAW_HORIZ_BAND,
301 };
302
303 AVCodec h263_decoder = {
304     "h263",
305     CODEC_TYPE_VIDEO,
306     CODEC_ID_H263,
307     sizeof(MpegEncContext),
308     h263_decode_init,
309     NULL,
310     h263_decode_end,
311     h263_decode_frame,
312     CODEC_CAP_DRAW_HORIZ_BAND,
313 };
314
315 AVCodec msmpeg4v1_decoder = {
316     "msmpeg4v1",
317     CODEC_TYPE_VIDEO,
318     CODEC_ID_MSMPEG4V1,
319     sizeof(MpegEncContext),
320     h263_decode_init,
321     NULL,
322     h263_decode_end,
323     h263_decode_frame,
324     CODEC_CAP_DRAW_HORIZ_BAND,
325 };
326
327 AVCodec msmpeg4v2_decoder = {
328     "msmpeg4v2",
329     CODEC_TYPE_VIDEO,
330     CODEC_ID_MSMPEG4V2,
331     sizeof(MpegEncContext),
332     h263_decode_init,
333     NULL,
334     h263_decode_end,
335     h263_decode_frame,
336     CODEC_CAP_DRAW_HORIZ_BAND,
337 };
338
339 AVCodec msmpeg4v3_decoder = {
340     "msmpeg4",
341     CODEC_TYPE_VIDEO,
342     CODEC_ID_MSMPEG4V3,
343     sizeof(MpegEncContext),
344     h263_decode_init,
345     NULL,
346     h263_decode_end,
347     h263_decode_frame,
348     CODEC_CAP_DRAW_HORIZ_BAND,
349 };
350
351 AVCodec wmv1_decoder = {
352     "wmv1",
353     CODEC_TYPE_VIDEO,
354     CODEC_ID_WMV1,
355     sizeof(MpegEncContext),
356     h263_decode_init,
357     NULL,
358     h263_decode_end,
359     h263_decode_frame,
360     CODEC_CAP_DRAW_HORIZ_BAND,
361 };
362
363 AVCodec h263i_decoder = {
364     "h263i",
365     CODEC_TYPE_VIDEO,
366     CODEC_ID_H263I,
367     sizeof(MpegEncContext),
368     h263_decode_init,
369     NULL,
370     h263_decode_end,
371     h263_decode_frame,
372     CODEC_CAP_DRAW_HORIZ_BAND,
373 };
374