ebd8ff279c3ccdadfe919c00ba394372bc88f169
[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     int i;
32
33     s->avctx = avctx;
34     s->out_format = FMT_H263;
35
36     s->width = avctx->width;
37     s->height = avctx->height;
38
39     /* select sub codec */
40     switch(avctx->codec->id) {
41     case CODEC_ID_H263:
42         s->gob_number = 0;
43         s->first_gob_line = 0;
44         break;
45     case CODEC_ID_MPEG4:
46         s->time_increment_bits = 4; /* default value for broken headers */
47         s->h263_pred = 1;
48         s->has_b_frames = 1; //default, might be overriden in the vol header during header parsing
49         break;
50     case CODEC_ID_MSMPEG4V1:
51         s->h263_msmpeg4 = 1;
52         s->h263_pred = 1;
53         s->msmpeg4_version=1;
54         break;
55     case CODEC_ID_MSMPEG4V2:
56         s->h263_msmpeg4 = 1;
57         s->h263_pred = 1;
58         s->msmpeg4_version=2;
59         break;
60     case CODEC_ID_MSMPEG4V3:
61         s->h263_msmpeg4 = 1;
62         s->h263_pred = 1;
63         s->msmpeg4_version=3;
64         break;
65     case CODEC_ID_WMV1:
66         s->h263_msmpeg4 = 1;
67         s->h263_pred = 1;
68         s->msmpeg4_version=4;
69         break;
70     case CODEC_ID_H263I:
71         s->h263_intel = 1;
72         break;
73     default:
74         return -1;
75     }
76     s->codec_id= avctx->codec->id;
77     avctx->mbskip_table= s->mbskip_table;
78     
79     /* for h263, we allocate the images after having read the header */
80     if (avctx->codec->id != CODEC_ID_H263 && avctx->codec->id != CODEC_ID_MPEG4)
81         if (MPV_common_init(s) < 0)
82             return -1;
83
84     if (s->h263_msmpeg4)
85         msmpeg4_decode_init_vlc(s);
86     else
87         h263_decode_init_vlc(s);
88     
89     return 0;
90 }
91
92 static int h263_decode_end(AVCodecContext *avctx)
93 {
94     MpegEncContext *s = avctx->priv_data;
95
96     MPV_common_end(s);
97     return 0;
98 }
99
100 static int h263_decode_frame(AVCodecContext *avctx, 
101                              void *data, int *data_size,
102                              UINT8 *buf, int buf_size)
103 {
104     MpegEncContext *s = avctx->priv_data;
105     int ret;
106     AVPicture *pict = data; 
107
108 #ifdef DEBUG
109     printf("*****frame %d size=%d\n", avctx->frame_number, buf_size);
110     printf("bytes=%x %x %x %x\n", buf[0], buf[1], buf[2], buf[3]);
111 #endif
112
113     s->hurry_up= avctx->hurry_up;
114     
115     /* no supplementary picture */
116     if (buf_size == 0) {
117         *data_size = 0;
118         return 0;
119     }
120
121     if(s->bitstream_buffer_size) //divx 5.01+ frame reorder
122         init_get_bits(&s->gb, s->bitstream_buffer, s->bitstream_buffer_size);
123     else
124         init_get_bits(&s->gb, buf, buf_size);
125
126     /* let's go :-) */
127     if (s->h263_msmpeg4) {
128         ret = msmpeg4_decode_picture_header(s);
129     } else if (s->h263_pred) {
130         ret = mpeg4_decode_picture_header(s);
131         s->has_b_frames= !s->low_delay;
132     } else if (s->h263_intel) {
133         ret = intel_h263_decode_picture_header(s);
134     } else {
135         ret = h263_decode_picture_header(s);
136     }
137
138         /* After H263 & mpeg4 header decode we have the height, width,*/
139         /* and other parameters. So then we could init the picture   */
140         /* FIXME: By the way H263 decoder is evolving it should have */
141         /* an H263EncContext                                         */
142     if (!s->context_initialized) {
143         avctx->width = s->width;
144         avctx->height = s->height;
145         avctx->aspect_ratio_info= s->aspect_ratio_info;
146         if (MPV_common_init(s) < 0)
147             return -1;
148     } else if (s->width != avctx->width || s->height != avctx->height) {
149         /* H.263 could change picture size any time */
150         MPV_common_end(s);
151         if (MPV_common_init(s) < 0)
152             return -1;
153     }
154
155     if(ret==FRAME_SKIPED) return 0;
156     if (ret < 0)
157         return -1;
158     /* skip b frames if we dont have reference frames */
159     if(s->num_available_buffers<2 && s->pict_type==B_TYPE) return 0;
160     /* skip b frames if we are in a hurry */
161     if(s->hurry_up && s->pict_type==B_TYPE) return 0;
162         
163     MPV_frame_start(s);
164
165 #ifdef DEBUG
166     printf("qscale=%d\n", s->qscale);
167 #endif
168
169     /* decode each macroblock */
170     s->block_wrap[0]=
171     s->block_wrap[1]=
172     s->block_wrap[2]=
173     s->block_wrap[3]= s->mb_width*2 + 2;
174     s->block_wrap[4]=
175     s->block_wrap[5]= s->mb_width + 2;
176     for(s->mb_y=0; s->mb_y < s->mb_height; s->mb_y++) {
177         /* Check for GOB headers on H.263 */
178         /* FIXME: In the future H.263+ will have intra prediction */
179         /* and we are gonna need another way to detect MPEG4      */
180         if (s->mb_y && !s->h263_pred) {
181             s->first_gob_line = h263_decode_gob_header(s);
182         }
183
184         s->block_index[0]= s->block_wrap[0]*(s->mb_y*2 + 1) - 1;
185         s->block_index[1]= s->block_wrap[0]*(s->mb_y*2 + 1);
186         s->block_index[2]= s->block_wrap[0]*(s->mb_y*2 + 2) - 1;
187         s->block_index[3]= s->block_wrap[0]*(s->mb_y*2 + 2);
188         s->block_index[4]= s->block_wrap[4]*(s->mb_y + 1)                    + s->block_wrap[0]*(s->mb_height*2 + 2);
189         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);
190         for(s->mb_x=0; s->mb_x < s->mb_width; s->mb_x++) {
191             s->block_index[0]+=2;
192             s->block_index[1]+=2;
193             s->block_index[2]+=2;
194             s->block_index[3]+=2;
195             s->block_index[4]++;
196             s->block_index[5]++;
197 #ifdef DEBUG
198             printf("**mb x=%d y=%d\n", s->mb_x, s->mb_y);
199 #endif
200             //fprintf(stderr,"\nFrame: %d\tMB: %d",avctx->frame_number, (s->mb_y * s->mb_width) + s->mb_x);
201             /* DCT & quantize */
202             if (s->h263_msmpeg4) {
203                 msmpeg4_dc_scale(s);
204             } else if (s->h263_pred) {
205                 h263_dc_scale(s);
206             } else {
207                 /* default quantization values */
208                 s->y_dc_scale = 8;
209                 s->c_dc_scale = 8;
210             }
211             clear_blocks(s->block[0]);
212             
213             s->mv_dir = MV_DIR_FORWARD;
214             s->mv_type = MV_TYPE_16X16; 
215             if (s->h263_msmpeg4) {
216                 if (msmpeg4_decode_mb(s, s->block) < 0) {
217                     fprintf(stderr,"\nError at MB: %d\n", (s->mb_y * s->mb_width) + s->mb_x);
218                     return -1;
219                 }
220             } else {
221                 if (h263_decode_mb(s, s->block) < 0) {
222                     fprintf(stderr,"\nError at MB: %d\n", (s->mb_y * s->mb_width) + s->mb_x);
223                     return -1;
224                 }
225             }
226             MPV_decode_mb(s, s->block);
227         }
228         if (    avctx->draw_horiz_band 
229             && (s->num_available_buffers>=1 || (!s->has_b_frames)) ) {
230             UINT8 *src_ptr[3];
231             int y, h, offset;
232             y = s->mb_y * 16;
233             h = s->height - y;
234             if (h > 16)
235                 h = 16;
236             offset = y * s->linesize;
237             if(s->pict_type==B_TYPE || (!s->has_b_frames)){
238                 src_ptr[0] = s->current_picture[0] + offset;
239                 src_ptr[1] = s->current_picture[1] + (offset >> 2);
240                 src_ptr[2] = s->current_picture[2] + (offset >> 2);
241             } else {
242                 src_ptr[0] = s->last_picture[0] + offset;
243                 src_ptr[1] = s->last_picture[1] + (offset >> 2);
244                 src_ptr[2] = s->last_picture[2] + (offset >> 2);
245             }
246             avctx->draw_horiz_band(avctx, src_ptr, s->linesize,
247                                    y, s->width, h);
248         }
249     }
250     
251     if (s->h263_msmpeg4 && s->msmpeg4_version<4 && s->pict_type==I_TYPE)
252         if(msmpeg4_decode_ext_header(s, buf_size) < 0) return -1;
253     
254     /* divx 5.01+ bistream reorder stuff */
255     if(s->codec_id==CODEC_ID_MPEG4 && s->bitstream_buffer_size==0){
256         int current_pos= get_bits_count(&s->gb)/8;
257         if(   buf_size - current_pos > 5 
258            && buf_size - current_pos < BITSTREAM_BUFFER_SIZE){
259             memcpy(s->bitstream_buffer, buf + current_pos, buf_size - current_pos);
260             s->bitstream_buffer_size= buf_size - current_pos;
261         }
262     }else
263         s->bitstream_buffer_size=0;
264   
265     MPV_frame_end(s);
266     
267     if(s->pict_type==B_TYPE || (!s->has_b_frames)){
268         pict->data[0] = s->current_picture[0];
269         pict->data[1] = s->current_picture[1];
270         pict->data[2] = s->current_picture[2];
271     } else {
272         pict->data[0] = s->last_picture[0];
273         pict->data[1] = s->last_picture[1];
274         pict->data[2] = s->last_picture[2];
275     }
276     pict->linesize[0] = s->linesize;
277     pict->linesize[1] = s->linesize / 2;
278     pict->linesize[2] = s->linesize / 2;
279
280     avctx->quality = s->qscale;
281
282     /* Return the Picture timestamp as the frame number */
283     /* we substract 1 because it is added on utils.c    */
284     avctx->frame_number = s->picture_number - 1;
285
286     /* dont output the last pic after seeking 
287        note we allready added +1 for the current pix in MPV_frame_end(s) */
288     if(s->num_available_buffers>=2 || (!s->has_b_frames))
289         *data_size = sizeof(AVPicture);
290
291     return buf_size;
292 }
293
294 AVCodec mpeg4_decoder = {
295     "mpeg4",
296     CODEC_TYPE_VIDEO,
297     CODEC_ID_MPEG4,
298     sizeof(MpegEncContext),
299     h263_decode_init,
300     NULL,
301     h263_decode_end,
302     h263_decode_frame,
303     CODEC_CAP_DRAW_HORIZ_BAND,
304 };
305
306 AVCodec h263_decoder = {
307     "h263",
308     CODEC_TYPE_VIDEO,
309     CODEC_ID_H263,
310     sizeof(MpegEncContext),
311     h263_decode_init,
312     NULL,
313     h263_decode_end,
314     h263_decode_frame,
315     CODEC_CAP_DRAW_HORIZ_BAND,
316 };
317
318 AVCodec msmpeg4v1_decoder = {
319     "msmpeg4v1",
320     CODEC_TYPE_VIDEO,
321     CODEC_ID_MSMPEG4V1,
322     sizeof(MpegEncContext),
323     h263_decode_init,
324     NULL,
325     h263_decode_end,
326     h263_decode_frame,
327     CODEC_CAP_DRAW_HORIZ_BAND,
328 };
329
330 AVCodec msmpeg4v2_decoder = {
331     "msmpeg4v2",
332     CODEC_TYPE_VIDEO,
333     CODEC_ID_MSMPEG4V2,
334     sizeof(MpegEncContext),
335     h263_decode_init,
336     NULL,
337     h263_decode_end,
338     h263_decode_frame,
339     CODEC_CAP_DRAW_HORIZ_BAND,
340 };
341
342 AVCodec msmpeg4v3_decoder = {
343     "msmpeg4",
344     CODEC_TYPE_VIDEO,
345     CODEC_ID_MSMPEG4V3,
346     sizeof(MpegEncContext),
347     h263_decode_init,
348     NULL,
349     h263_decode_end,
350     h263_decode_frame,
351     CODEC_CAP_DRAW_HORIZ_BAND,
352 };
353
354 AVCodec wmv1_decoder = {
355     "wmv1",
356     CODEC_TYPE_VIDEO,
357     CODEC_ID_WMV1,
358     sizeof(MpegEncContext),
359     h263_decode_init,
360     NULL,
361     h263_decode_end,
362     h263_decode_frame,
363     CODEC_CAP_DRAW_HORIZ_BAND,
364 };
365
366 AVCodec h263i_decoder = {
367     "h263i",
368     CODEC_TYPE_VIDEO,
369     CODEC_ID_H263I,
370     sizeof(MpegEncContext),
371     h263_decode_init,
372     NULL,
373     h263_decode_end,
374     h263_decode_frame,
375     CODEC_CAP_DRAW_HORIZ_BAND,
376 };
377