Drop some more useless braces around if/for constructs.
[ffmpeg.git] / libavcodec / libdiracenc.c
1 /*
2  * Dirac encoding support via libdirac library
3  * Copyright (c) 2005 BBC, Andrew Kennedy <dirac at rd dot bbc dot co dot uk>
4  * Copyright (c) 2006-2008 BBC, Anuradha Suraparaju <asuraparaju at gmail dot com >
5  *
6  * This file is part of FFmpeg.
7  *
8  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
10  * License as published by the Free Software Foundation; either
11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
12  *
13  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
16  * Lesser General Public License for more details.
17  *
18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
19  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
21  */
22
23 /**
24 * @file libavcodec/libdiracenc.c
25 * Dirac encoding support via libdirac library; more details about the
26 * Dirac project can be found at http://dirac.sourceforge.net/.
27 * The libdirac_encoder library implements Dirac specification version 2.2
28 * (http://dirac.sourceforge.net/specification.html).
29 */
30
31 #include "libdirac_libschro.h"
32 #include "libdirac.h"
33
34 #undef NDEBUG
35 #include <assert.h>
36
37
38 #include <libdirac_encoder/dirac_encoder.h>
39
40 /** Dirac encoder private data */
41 typedef struct FfmpegDiracEncoderParams
42 {
43     /** Dirac encoder context */
44     dirac_encoder_context_t enc_ctx;
45
46     /** frame being encoded */
47     AVFrame picture;
48
49     /** frame size */
50     int frame_size;
51
52     /** Dirac encoder handle */
53     dirac_encoder_t* p_encoder;
54
55     /** input frame buffer */
56     unsigned char *p_in_frame_buf;
57
58     /** buffer to store encoder output before writing it to the frame queue */
59     unsigned char *enc_buf;
60
61     /** size of encoder buffer */
62     int enc_buf_size;
63
64     /** queue storing encoded frames */
65     FfmpegDiracSchroQueue enc_frame_queue;
66
67     /** end of sequence signalled by user, 0 - false, 1 - true */
68     int eos_signalled;
69
70     /** end of sequence returned by encoder, 0 - false, 1 - true */
71     int eos_pulled;
72 } FfmpegDiracEncoderParams;
73
74 /**
75 * Works out Dirac-compatible chroma format.
76 */
77 static dirac_chroma_t GetDiracChromaFormat(enum PixelFormat ff_pix_fmt)
78 {
79     int num_formats = sizeof(ffmpeg_dirac_pixel_format_map) /
80                       sizeof(ffmpeg_dirac_pixel_format_map[0]);
81     int idx;
82
83     for (idx = 0; idx < num_formats; ++idx)
84         if (ffmpeg_dirac_pixel_format_map[idx].ff_pix_fmt == ff_pix_fmt)
85             return ffmpeg_dirac_pixel_format_map[idx].dirac_pix_fmt;
86     return formatNK;
87 }
88
89 /**
90 * Dirac video preset table. Ensure that this tables matches up correctly
91 * with the ff_dirac_schro_video_format_info table in libdirac_libschro.c.
92 */
93 static const VideoFormat ff_dirac_video_formats[]={
94     VIDEO_FORMAT_CUSTOM           ,
95     VIDEO_FORMAT_QSIF525          ,
96     VIDEO_FORMAT_QCIF             ,
97     VIDEO_FORMAT_SIF525           ,
98     VIDEO_FORMAT_CIF              ,
99     VIDEO_FORMAT_4SIF525          ,
100     VIDEO_FORMAT_4CIF             ,
101     VIDEO_FORMAT_SD_480I60        ,
102     VIDEO_FORMAT_SD_576I50        ,
103     VIDEO_FORMAT_HD_720P60        ,
104     VIDEO_FORMAT_HD_720P50        ,
105     VIDEO_FORMAT_HD_1080I60       ,
106     VIDEO_FORMAT_HD_1080I50       ,
107     VIDEO_FORMAT_HD_1080P60       ,
108     VIDEO_FORMAT_HD_1080P50       ,
109     VIDEO_FORMAT_DIGI_CINEMA_2K24 ,
110     VIDEO_FORMAT_DIGI_CINEMA_4K24 ,
111 };
112
113 /**
114 * Returns the video format preset matching the input video dimensions and
115 * time base.
116 */
117 static VideoFormat GetDiracVideoFormatPreset (AVCodecContext *avccontext)
118 {
119     unsigned int num_formats = sizeof(ff_dirac_video_formats) /
120                                sizeof(ff_dirac_video_formats[0]);
121
122     unsigned int idx = ff_dirac_schro_get_video_format_idx (avccontext);
123
124     return (idx < num_formats) ?
125                  ff_dirac_video_formats[idx] : VIDEO_FORMAT_CUSTOM;
126 }
127
128 static av_cold int libdirac_encode_init(AVCodecContext *avccontext)
129 {
130
131     FfmpegDiracEncoderParams* p_dirac_params = avccontext->priv_data;
132     int no_local = 1;
133     int verbose = avccontext->debug;
134     VideoFormat preset;
135
136     /* get Dirac preset */
137     preset = GetDiracVideoFormatPreset(avccontext);
138
139     /* initialize the encoder context */
140     dirac_encoder_context_init (&(p_dirac_params->enc_ctx), preset);
141
142     p_dirac_params->enc_ctx.src_params.chroma =
143                                 GetDiracChromaFormat(avccontext->pix_fmt);
144
145     if (p_dirac_params->enc_ctx.src_params.chroma == formatNK) {
146         av_log (avccontext, AV_LOG_ERROR,
147                 "Unsupported pixel format %d. This codec supports only "
148                 "Planar YUV formats (yuv420p, yuv422p, yuv444p\n",
149                 avccontext->pix_fmt);
150         return -1;
151     }
152
153     p_dirac_params->enc_ctx.src_params.frame_rate.numerator   =
154                                              avccontext->time_base.den;
155     p_dirac_params->enc_ctx.src_params.frame_rate.denominator =
156                                              avccontext->time_base.num;
157
158     p_dirac_params->enc_ctx.src_params.width  = avccontext->width;
159     p_dirac_params->enc_ctx.src_params.height = avccontext->height;
160
161     p_dirac_params->frame_size = avpicture_get_size(avccontext->pix_fmt,
162                                                     avccontext->width,
163                                                     avccontext->height);
164
165     avccontext->coded_frame = &p_dirac_params->picture;
166
167     if (no_local) {
168         p_dirac_params->enc_ctx.decode_flag = 0;
169         p_dirac_params->enc_ctx.instr_flag  = 0;
170     } else {
171         p_dirac_params->enc_ctx.decode_flag = 1;
172         p_dirac_params->enc_ctx.instr_flag  = 1;
173     }
174
175     /* Intra-only sequence */
176     if (!avccontext->gop_size) {
177         p_dirac_params->enc_ctx.enc_params.num_L1 = 0;
178         if (avccontext->coder_type == FF_CODER_TYPE_VLC)
179             p_dirac_params->enc_ctx.enc_params.using_ac = 0;
180     } else
181         avccontext->has_b_frames = 1;
182
183     if (avccontext->flags & CODEC_FLAG_QSCALE) {
184         if (avccontext->global_quality) {
185             p_dirac_params->enc_ctx.enc_params.qf =
186                             avccontext->global_quality / (FF_QP2LAMBDA*10.0);
187             /* if it is not default bitrate then send target rate. */
188             if (avccontext->bit_rate >= 1000 &&
189                 avccontext->bit_rate != 200000)
190                p_dirac_params->enc_ctx.enc_params.trate =
191                              avccontext->bit_rate / 1000;
192         } else
193             p_dirac_params->enc_ctx.enc_params.lossless = 1;
194     } else if (avccontext->bit_rate >= 1000)
195         p_dirac_params->enc_ctx.enc_params.trate = avccontext->bit_rate / 1000;
196
197     if ((preset > VIDEO_FORMAT_QCIF || preset < VIDEO_FORMAT_QSIF525) &&
198         avccontext->bit_rate == 200000)
199         p_dirac_params->enc_ctx.enc_params.trate = 0;
200
201     if (avccontext->flags & CODEC_FLAG_INTERLACED_ME)
202         /* all material can be coded as interlaced or progressive
203          * irrespective of the type of source material */
204         p_dirac_params->enc_ctx.enc_params.picture_coding_mode = 1;
205
206     p_dirac_params->p_encoder = dirac_encoder_init (&(p_dirac_params->enc_ctx),
207                                                     verbose );
208
209     if (!p_dirac_params->p_encoder) {
210         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR,
211                "Unrecoverable Error: dirac_encoder_init failed. ");
212         return EXIT_FAILURE;
213     }
214
215     /* allocate enough memory for the incoming data */
216     p_dirac_params->p_in_frame_buf = av_malloc(p_dirac_params->frame_size);
217
218     /* initialize the encoded frame queue */
219     ff_dirac_schro_queue_init(&p_dirac_params->enc_frame_queue);
220
221     return 0 ;
222 }
223
224 static void DiracFreeFrame (void *data)
225 {
226     FfmpegDiracSchroEncodedFrame *enc_frame = data;
227
228     av_freep (&(enc_frame->p_encbuf));
229     av_free(enc_frame);
230 }
231
232 static int libdirac_encode_frame(AVCodecContext *avccontext,
233                                  unsigned char *frame,
234                                  int buf_size, void *data)
235 {
236     int enc_size = 0;
237     dirac_encoder_state_t state;
238     FfmpegDiracEncoderParams* p_dirac_params = avccontext->priv_data;
239     FfmpegDiracSchroEncodedFrame* p_frame_output = NULL;
240     FfmpegDiracSchroEncodedFrame* p_next_output_frame = NULL;
241     int go = 1;
242     int last_frame_in_sequence = 0;
243
244     if (!data) {
245         /* push end of sequence if not already signalled */
246         if (!p_dirac_params->eos_signalled) {
247             dirac_encoder_end_sequence( p_dirac_params->p_encoder );
248             p_dirac_params->eos_signalled = 1;
249         }
250     } else {
251
252         /* Allocate frame data to Dirac input buffer.
253          * Input line size may differ from what the codec supports,
254          * especially when transcoding from one format to another.
255          * So use avpicture_layout to copy the frame. */
256         avpicture_layout ((AVPicture *)data, avccontext->pix_fmt,
257                           avccontext->width, avccontext->height,
258                           p_dirac_params->p_in_frame_buf,
259                           p_dirac_params->frame_size);
260
261         /* load next frame */
262         if (dirac_encoder_load (p_dirac_params->p_encoder,
263                                 p_dirac_params->p_in_frame_buf,
264                                 p_dirac_params->frame_size ) < 0) {
265             av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "Unrecoverable Encoder Error."
266                    " dirac_encoder_load failed...\n");
267             return -1;
268         }
269     }
270
271     if (p_dirac_params->eos_pulled)
272         go = 0;
273
274     while(go) {
275         p_dirac_params->p_encoder->enc_buf.buffer = frame;
276         p_dirac_params->p_encoder->enc_buf.size   = buf_size;
277         /* process frame */
278         state = dirac_encoder_output ( p_dirac_params->p_encoder );
279
280         switch (state)
281         {
282         case ENC_STATE_AVAIL:
283         case ENC_STATE_EOS:
284             assert (p_dirac_params->p_encoder->enc_buf.size > 0);
285
286             /* All non-frame data is prepended to actual frame data to
287              * be able to set the pts correctly. So we don't write data
288              * to the frame output queue until we actually have a frame
289              */
290
291             p_dirac_params->enc_buf = av_realloc (
292                                       p_dirac_params->enc_buf,
293                                       p_dirac_params->enc_buf_size +
294                                       p_dirac_params->p_encoder->enc_buf.size
295                                       );
296             memcpy(p_dirac_params->enc_buf + p_dirac_params->enc_buf_size,
297                    p_dirac_params->p_encoder->enc_buf.buffer,
298                    p_dirac_params->p_encoder->enc_buf.size);
299
300             p_dirac_params->enc_buf_size +=
301                                      p_dirac_params->p_encoder->enc_buf.size;
302
303             if (state == ENC_STATE_EOS) {
304                 p_dirac_params->eos_pulled = 1;
305                 go = 0;
306             }
307
308             /* If non-frame data, don't output it until it we get an
309              * encoded frame back from the encoder. */
310             if (p_dirac_params->p_encoder->enc_pparams.pnum == -1)
311                 break;
312
313             /* create output frame */
314             p_frame_output = av_mallocz(sizeof(FfmpegDiracSchroEncodedFrame));
315             /* set output data */
316             p_frame_output->size     = p_dirac_params->enc_buf_size;
317             p_frame_output->p_encbuf = p_dirac_params->enc_buf;
318             p_frame_output->frame_num =
319                             p_dirac_params->p_encoder->enc_pparams.pnum;
320
321             if (p_dirac_params->p_encoder->enc_pparams.ptype == INTRA_PICTURE &&
322                 p_dirac_params->p_encoder->enc_pparams.rtype == REFERENCE_PICTURE)
323                 p_frame_output->key_frame = 1;
324
325             ff_dirac_schro_queue_push_back (&p_dirac_params->enc_frame_queue,
326                                             p_frame_output);
327
328             p_dirac_params->enc_buf_size = 0;
329             p_dirac_params->enc_buf      = NULL;
330             break;
331
332         case ENC_STATE_BUFFER:
333             go = 0;
334             break;
335
336         case ENC_STATE_INVALID:
337             av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR,
338                    "Unrecoverable Dirac Encoder Error. Quitting...\n");
339             return -1;
340
341         default:
342             av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "Unknown Dirac Encoder state\n");
343             return -1;
344         }
345     }
346
347     /* copy 'next' frame in queue */
348
349     if (p_dirac_params->enc_frame_queue.size == 1 &&
350         p_dirac_params->eos_pulled)
351         last_frame_in_sequence = 1;
352
353     p_next_output_frame =
354           ff_dirac_schro_queue_pop(&p_dirac_params->enc_frame_queue);
355
356     if (!p_next_output_frame)
357         return 0;
358
359     memcpy(frame, p_next_output_frame->p_encbuf, p_next_output_frame->size);
360     avccontext->coded_frame->key_frame = p_next_output_frame->key_frame;
361     /* Use the frame number of the encoded frame as the pts. It is OK to do
362      * so since Dirac is a constant framerate codec. It expects input to be
363      * of constant framerate. */
364     avccontext->coded_frame->pts = p_next_output_frame->frame_num;
365     enc_size = p_next_output_frame->size;
366
367     /* Append the end of sequence information to the last frame in the
368      * sequence. */
369     if (last_frame_in_sequence && p_dirac_params->enc_buf_size > 0)
370     {
371         memcpy (frame + enc_size, p_dirac_params->enc_buf,
372                 p_dirac_params->enc_buf_size);
373         enc_size += p_dirac_params->enc_buf_size;
374         av_freep (&p_dirac_params->enc_buf);
375         p_dirac_params->enc_buf_size = 0;
376     }
377
378     /* free frame */
379     DiracFreeFrame(p_next_output_frame);
380
381     return enc_size;
382 }
383
384 static av_cold int libdirac_encode_close(AVCodecContext *avccontext)
385 {
386     FfmpegDiracEncoderParams* p_dirac_params  = avccontext->priv_data;
387
388     /* close the encoder */
389     dirac_encoder_close(p_dirac_params->p_encoder );
390
391     /* free data in the output frame queue */
392     ff_dirac_schro_queue_free(&p_dirac_params->enc_frame_queue,
393                               DiracFreeFrame);
394
395     /* free the encoder buffer */
396     if (p_dirac_params->enc_buf_size)
397         av_freep(&p_dirac_params->enc_buf);
398
399     /* free the input frame buffer */
400     av_freep(&p_dirac_params->p_in_frame_buf);
401
402     return 0 ;
403 }
404
405
406 AVCodec libdirac_encoder = {
407     "libdirac",
408     CODEC_TYPE_VIDEO,
409     CODEC_ID_DIRAC,
410     sizeof(FfmpegDiracEncoderParams),
411     libdirac_encode_init,
412     libdirac_encode_frame,
413     libdirac_encode_close,
414    .capabilities= CODEC_CAP_DELAY,
415    .pix_fmts= (enum PixelFormat[]){PIX_FMT_YUV420P, PIX_FMT_YUV422P, PIX_FMT_YUV444P, PIX_FMT_NONE},
416    .long_name= NULL_IF_CONFIG_SMALL("libdirac Dirac 2.2"),
417 } ;