Subversion Repositories Kolibri OS

Rev

Blame | Last modification | View Log | RSS feed

  1. /*
  2.  * Microsoft Video-1 Encoder
  3.  * Copyright (c) 2009 Konstantin Shishkov
  4.  *
  5.  * This file is part of FFmpeg.
  6.  *
  7.  * FFmpeg 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.  * FFmpeg 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 FFmpeg; if not, write to the Free Software
  19.  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20.  */
  21.  
  22. /**
  23.  * @file
  24.  * Microsoft Video-1 encoder
  25.  */
  26.  
  27. #include "avcodec.h"
  28. #include "internal.h"
  29. #include "bytestream.h"
  30. #include "libavutil/lfg.h"
  31. #include "elbg.h"
  32. #include "libavutil/imgutils.h"
  33. /**
  34.  * Encoder context
  35.  */
  36. typedef struct Msvideo1EncContext {
  37.     AVCodecContext *avctx;
  38.     AVLFG rnd;
  39.     uint8_t *prev;
  40.  
  41.     int block[16*3];
  42.     int block2[16*3];
  43.     int codebook[8*3];
  44.     int codebook2[8*3];
  45.     int output[16*3];
  46.     int output2[16*3];
  47.     int avg[3];
  48.     int bestpos;
  49.     int keyint;
  50. } Msvideo1EncContext;
  51.  
  52. enum MSV1Mode{
  53.     MODE_SKIP = 0,
  54.     MODE_FILL,
  55.     MODE_2COL,
  56.     MODE_8COL,
  57. };
  58.  
  59. #define SKIP_PREFIX 0x8400
  60. #define SKIPS_MAX 0x03FF
  61. #define MKRGB555(in, off) (((in)[off] << 10) | ((in)[(off) + 1] << 5) | ((in)[(off) + 2]))
  62.  
  63. static const int remap[16] = { 0, 1, 4, 5, 2, 3, 6, 7, 8, 9, 12, 13, 10, 11, 14, 15 };
  64.  
  65. static int encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt,
  66.                                const AVFrame *pict, int *got_packet)
  67. {
  68.     Msvideo1EncContext * const c = avctx->priv_data;
  69.     const AVFrame *p = pict;
  70.     uint16_t *src;
  71.     uint8_t *prevptr;
  72.     uint8_t *dst, *buf;
  73.     int keyframe = 0;
  74.     int no_skips = 1;
  75.     int i, j, k, x, y, ret;
  76.     int skips = 0;
  77.     int quality = 24;
  78.  
  79.     if ((ret = ff_alloc_packet2(avctx, pkt, avctx->width*avctx->height*9 + AV_INPUT_BUFFER_MIN_SIZE, 0)) < 0)
  80.         return ret;
  81.     dst= buf= pkt->data;
  82.  
  83.     if(!c->prev)
  84.         c->prev = av_malloc(avctx->width * 3 * (avctx->height + 3));
  85.     prevptr = c->prev + avctx->width * 3 * (FFALIGN(avctx->height, 4) - 1);
  86.     src = (uint16_t*)(p->data[0] + p->linesize[0]*(FFALIGN(avctx->height, 4) - 1));
  87.     if(c->keyint >= avctx->keyint_min)
  88.         keyframe = 1;
  89.  
  90.  
  91.     for(y = 0; y < avctx->height; y += 4){
  92.         for(x = 0; x < avctx->width; x += 4){
  93.             int bestmode = MODE_SKIP;
  94.             int bestscore = INT_MAX;
  95.             int flags = 0;
  96.             int score;
  97.  
  98.             for(j = 0; j < 4; j++){
  99.                 for(i = 0; i < 4; i++){
  100.                     uint16_t val = src[x + i - j*p->linesize[0]/2];
  101.                     for(k = 0; k < 3; k++){
  102.                         c->block[(i + j*4)*3 + k] =
  103.                         c->block2[remap[i + j*4]*3 + k] = (val >> (10-k*5)) & 0x1F;
  104.                     }
  105.                 }
  106.             }
  107.             if(!keyframe){
  108.                 bestscore = 0;
  109.                 for(j = 0; j < 4; j++){
  110.                     for(i = 0; i < 4*3; i++){
  111.                         int t = prevptr[x*3 + i - j*3*avctx->width] - c->block[i + j*4*3];
  112.                         bestscore += t*t;
  113.                     }
  114.                 }
  115.                 bestscore /= quality;
  116.             }
  117.             // try to find optimal value to fill whole 4x4 block
  118.             score = 0;
  119.             avpriv_init_elbg(c->block, 3, 16, c->avg, 1, 1, c->output, &c->rnd);
  120.             avpriv_do_elbg  (c->block, 3, 16, c->avg, 1, 1, c->output, &c->rnd);
  121.             if(c->avg[0] == 1) // red component = 1 will be written as skip code
  122.                 c->avg[0] = 0;
  123.             for(j = 0; j < 4; j++){
  124.                 for(i = 0; i < 4; i++){
  125.                     for(k = 0; k < 3; k++){
  126.                         int t = c->avg[k] - c->block[(i+j*4)*3+k];
  127.                         score += t*t;
  128.                     }
  129.                 }
  130.             }
  131.             score /= quality;
  132.             score += 2;
  133.             if(score < bestscore){
  134.                 bestscore = score;
  135.                 bestmode = MODE_FILL;
  136.             }
  137.             // search for optimal filling of 2-color block
  138.             score = 0;
  139.             avpriv_init_elbg(c->block, 3, 16, c->codebook, 2, 1, c->output, &c->rnd);
  140.             avpriv_do_elbg  (c->block, 3, 16, c->codebook, 2, 1, c->output, &c->rnd);
  141.             // last output value should be always 1, swap codebooks if needed
  142.             if(!c->output[15]){
  143.                 for(i = 0; i < 3; i++)
  144.                     FFSWAP(uint8_t, c->codebook[i], c->codebook[i+3]);
  145.                 for(i = 0; i < 16; i++)
  146.                     c->output[i] ^= 1;
  147.             }
  148.             for(j = 0; j < 4; j++){
  149.                 for(i = 0; i < 4; i++){
  150.                     for(k = 0; k < 3; k++){
  151.                         int t = c->codebook[c->output[i+j*4]*3 + k] - c->block[i*3+k+j*4*3];
  152.                         score += t*t;
  153.                     }
  154.                 }
  155.             }
  156.             score /= quality;
  157.             score += 6;
  158.             if(score < bestscore){
  159.                 bestscore = score;
  160.                 bestmode = MODE_2COL;
  161.             }
  162.             // search for optimal filling of 2-color 2x2 subblocks
  163.             score = 0;
  164.             for(i = 0; i < 4; i++){
  165.                 avpriv_init_elbg(c->block2 + i*4*3, 3, 4, c->codebook2 + i*2*3, 2, 1, c->output2 + i*4, &c->rnd);
  166.                 avpriv_do_elbg  (c->block2 + i*4*3, 3, 4, c->codebook2 + i*2*3, 2, 1, c->output2 + i*4, &c->rnd);
  167.             }
  168.             // last value should be always 1, swap codebooks if needed
  169.             if(!c->output2[15]){
  170.                 for(i = 0; i < 3; i++)
  171.                     FFSWAP(uint8_t, c->codebook2[i+18], c->codebook2[i+21]);
  172.                 for(i = 12; i < 16; i++)
  173.                     c->output2[i] ^= 1;
  174.             }
  175.             for(j = 0; j < 4; j++){
  176.                 for(i = 0; i < 4; i++){
  177.                     for(k = 0; k < 3; k++){
  178.                         int t = c->codebook2[(c->output2[remap[i+j*4]] + (i&2) + (j&2)*2)*3+k] - c->block[i*3+k + j*4*3];
  179.                         score += t*t;
  180.                     }
  181.                 }
  182.             }
  183.             score /= quality;
  184.             score += 18;
  185.             if(score < bestscore){
  186.                 bestscore = score;
  187.                 bestmode = MODE_8COL;
  188.             }
  189.  
  190.             if(bestmode == MODE_SKIP){
  191.                 skips++;
  192.                 no_skips = 0;
  193.             }
  194.             if((bestmode != MODE_SKIP && skips) || skips == SKIPS_MAX){
  195.                 bytestream_put_le16(&dst, skips | SKIP_PREFIX);
  196.                 skips = 0;
  197.             }
  198.  
  199.             switch(bestmode){
  200.             case MODE_FILL:
  201.                 bytestream_put_le16(&dst, MKRGB555(c->avg,0) | 0x8000);
  202.                 for(j = 0; j < 4; j++)
  203.                     for(i = 0; i < 4; i++)
  204.                         for(k = 0; k < 3; k++)
  205.                             prevptr[x*3 + i*3 + k - j*3*avctx->width] = c->avg[k];
  206.                 break;
  207.             case MODE_2COL:
  208.                 for(j = 0; j < 4; j++){
  209.                     for(i = 0; i < 4; i++){
  210.                         flags |= (c->output[i + j*4]^1) << (i + j*4);
  211.                         for(k = 0; k < 3; k++)
  212.                             prevptr[x*3 + i*3 + k - j*3*avctx->width] = c->codebook[c->output[i + j*4]*3 + k];
  213.                     }
  214.                 }
  215.                 bytestream_put_le16(&dst, flags);
  216.                 bytestream_put_le16(&dst, MKRGB555(c->codebook, 0));
  217.                 bytestream_put_le16(&dst, MKRGB555(c->codebook, 3));
  218.                 break;
  219.             case MODE_8COL:
  220.                 for(j = 0; j < 4; j++){
  221.                     for(i = 0; i < 4; i++){
  222.                         flags |= (c->output2[remap[i + j*4]]^1) << (i + j*4);
  223.                         for(k = 0; k < 3; k++)
  224.                             prevptr[x*3 + i*3 + k - j*3*avctx->width] = c->codebook2[(c->output2[remap[i+j*4]] + (i&2) + (j&2)*2)*3 + k];
  225.                     }
  226.                 }
  227.                 bytestream_put_le16(&dst, flags);
  228.                 bytestream_put_le16(&dst, MKRGB555(c->codebook2, 0) | 0x8000);
  229.                 for(i = 3; i < 24; i += 3)
  230.                     bytestream_put_le16(&dst, MKRGB555(c->codebook2, i));
  231.                 break;
  232.             }
  233.         }
  234.         src     -= p->linesize[0] << 1;
  235.         prevptr -= avctx->width * 3 * 4;
  236.     }
  237.     if(skips)
  238.         bytestream_put_le16(&dst, skips | SKIP_PREFIX);
  239.     //EOF
  240.     bytestream_put_byte(&dst, 0);
  241.     bytestream_put_byte(&dst, 0);
  242.  
  243.     if(no_skips)
  244.         keyframe = 1;
  245.     if(keyframe)
  246.         c->keyint = 0;
  247.     else
  248.         c->keyint++;
  249.     if (keyframe) pkt->flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
  250.     pkt->size = dst - buf;
  251.     *got_packet = 1;
  252.  
  253.     return 0;
  254. }
  255.  
  256.  
  257. /**
  258.  * init encoder
  259.  */
  260. static av_cold int encode_init(AVCodecContext *avctx)
  261. {
  262.     Msvideo1EncContext * const c = avctx->priv_data;
  263.  
  264.     c->avctx = avctx;
  265.     if (av_image_check_size(avctx->width, avctx->height, 0, avctx) < 0) {
  266.         return -1;
  267.     }
  268.     if((avctx->width&3) || (avctx->height&3)){
  269.         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "width and height must be multiples of 4\n");
  270.         return -1;
  271.     }
  272.  
  273.     avctx->bits_per_coded_sample = 16;
  274.  
  275.     c->keyint = avctx->keyint_min;
  276.     av_lfg_init(&c->rnd, 1);
  277.  
  278.     return 0;
  279. }
  280.  
  281.  
  282.  
  283. /**
  284.  * Uninit encoder
  285.  */
  286. static av_cold int encode_end(AVCodecContext *avctx)
  287. {
  288.     Msvideo1EncContext * const c = avctx->priv_data;
  289.  
  290.     av_freep(&c->prev);
  291.  
  292.     return 0;
  293. }
  294.  
  295. AVCodec ff_msvideo1_encoder = {
  296.     .name           = "msvideo1",
  297.     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Microsoft Video-1"),
  298.     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
  299.     .id             = AV_CODEC_ID_MSVIDEO1,
  300.     .priv_data_size = sizeof(Msvideo1EncContext),
  301.     .init           = encode_init,
  302.     .encode2        = encode_frame,
  303.     .close          = encode_end,
  304.     .pix_fmts = (const enum AVPixelFormat[]){AV_PIX_FMT_RGB555, AV_PIX_FMT_NONE},
  305. };
  306.