Subversion Repositories Kolibri OS

Rev

Blame | Last modification | View Log | RSS feed

  1. /*
  2.  * Zip Motion Blocks Video (ZMBV) encoder
  3.  * Copyright (c) 2006 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.  * Zip Motion Blocks Video encoder
  25.  */
  26.  
  27. #include <stdio.h>
  28. #include <stdlib.h>
  29.  
  30. #include "libavutil/common.h"
  31. #include "libavutil/intreadwrite.h"
  32. #include "avcodec.h"
  33. #include "internal.h"
  34.  
  35. #include <zlib.h>
  36.  
  37. #define ZMBV_KEYFRAME 1
  38. #define ZMBV_DELTAPAL 2
  39.  
  40. #define ZMBV_BLOCK 16
  41.  
  42. /**
  43.  * Encoder context
  44.  */
  45. typedef struct ZmbvEncContext {
  46.     AVCodecContext *avctx;
  47.  
  48.     int range;
  49.     uint8_t *comp_buf, *work_buf;
  50.     uint8_t pal[768];
  51.     uint32_t pal2[256]; //for quick comparisons
  52.     uint8_t *prev;
  53.     int pstride;
  54.     int comp_size;
  55.     int keyint, curfrm;
  56.     z_stream zstream;
  57. } ZmbvEncContext;
  58.  
  59. static int score_tab[256];
  60.  
  61. /** Block comparing function
  62.  * XXX should be optimized and moved to DSPContext
  63.  * TODO handle out of edge ME
  64.  */
  65. static inline int block_cmp(uint8_t *src, int stride, uint8_t *src2, int stride2,
  66.                             int bw, int bh, int *xored)
  67. {
  68.     int sum = 0;
  69.     int i, j;
  70.     uint8_t histogram[256] = {0};
  71.  
  72.     *xored = 0;
  73.     for(j = 0; j < bh; j++){
  74.         for(i = 0; i < bw; i++){
  75.             int t = src[i] ^ src2[i];
  76.             histogram[t]++;
  77.             *xored |= t;
  78.         }
  79.         src += stride;
  80.         src2 += stride2;
  81.     }
  82.  
  83.     for(i = 1; i < 256; i++)
  84.         sum += score_tab[histogram[i]];
  85.  
  86.     return sum;
  87. }
  88.  
  89. /** Motion estimation function
  90.  * TODO make better ME decisions
  91.  */
  92. static int zmbv_me(ZmbvEncContext *c, uint8_t *src, int sstride, uint8_t *prev,
  93.                    int pstride, int x, int y, int *mx, int *my, int *xored)
  94. {
  95.     int dx, dy, tx, ty, tv, bv, bw, bh;
  96.  
  97.     *mx = *my = 0;
  98.     bw = FFMIN(ZMBV_BLOCK, c->avctx->width - x);
  99.     bh = FFMIN(ZMBV_BLOCK, c->avctx->height - y);
  100.     bv = block_cmp(src, sstride, prev, pstride, bw, bh, xored);
  101.     if(!bv) return 0;
  102.     for(ty = FFMAX(y - c->range, 0); ty < FFMIN(y + c->range, c->avctx->height - bh); ty++){
  103.         for(tx = FFMAX(x - c->range, 0); tx < FFMIN(x + c->range, c->avctx->width - bw); tx++){
  104.             if(tx == x && ty == y) continue; // we already tested this block
  105.             dx = tx - x;
  106.             dy = ty - y;
  107.             tv = block_cmp(src, sstride, prev + dx + dy*pstride, pstride, bw, bh, xored);
  108.             if(tv < bv){
  109.                  bv = tv;
  110.                  *mx = dx;
  111.                  *my = dy;
  112.                  if(!bv) return 0;
  113.              }
  114.          }
  115.     }
  116.     return bv;
  117. }
  118.  
  119. static int encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt,
  120.                         const AVFrame *pict, int *got_packet)
  121. {
  122.     ZmbvEncContext * const c = avctx->priv_data;
  123.     const AVFrame * const p = pict;
  124.     uint8_t *src, *prev, *buf;
  125.     uint32_t *palptr;
  126.     int keyframe, chpal;
  127.     int fl;
  128.     int work_size = 0, pkt_size;
  129.     int bw, bh;
  130.     int i, j, ret;
  131.  
  132.     keyframe = !c->curfrm;
  133.     c->curfrm++;
  134.     if(c->curfrm == c->keyint)
  135.         c->curfrm = 0;
  136. #if FF_API_CODED_FRAME
  137. FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
  138.     avctx->coded_frame->pict_type = keyframe ? AV_PICTURE_TYPE_I : AV_PICTURE_TYPE_P;
  139.     avctx->coded_frame->key_frame = keyframe;
  140. FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
  141. #endif
  142.     chpal = !keyframe && memcmp(p->data[1], c->pal2, 1024);
  143.  
  144.     palptr = (uint32_t*)p->data[1];
  145.     src = p->data[0];
  146.     prev = c->prev;
  147.     if(chpal){
  148.         uint8_t tpal[3];
  149.         for(i = 0; i < 256; i++){
  150.             AV_WB24(tpal, palptr[i]);
  151.             c->work_buf[work_size++] = tpal[0] ^ c->pal[i * 3 + 0];
  152.             c->work_buf[work_size++] = tpal[1] ^ c->pal[i * 3 + 1];
  153.             c->work_buf[work_size++] = tpal[2] ^ c->pal[i * 3 + 2];
  154.             c->pal[i * 3 + 0] = tpal[0];
  155.             c->pal[i * 3 + 1] = tpal[1];
  156.             c->pal[i * 3 + 2] = tpal[2];
  157.         }
  158.         memcpy(c->pal2, p->data[1], 1024);
  159.     }
  160.     if(keyframe){
  161.         for(i = 0; i < 256; i++){
  162.             AV_WB24(c->pal+(i*3), palptr[i]);
  163.         }
  164.         memcpy(c->work_buf, c->pal, 768);
  165.         memcpy(c->pal2, p->data[1], 1024);
  166.         work_size = 768;
  167.         for(i = 0; i < avctx->height; i++){
  168.             memcpy(c->work_buf + work_size, src, avctx->width);
  169.             src += p->linesize[0];
  170.             work_size += avctx->width;
  171.         }
  172.     }else{
  173.         int x, y, bh2, bw2, xored;
  174.         uint8_t *tsrc, *tprev;
  175.         uint8_t *mv;
  176.         int mx, my;
  177.  
  178.         bw = (avctx->width + ZMBV_BLOCK - 1) / ZMBV_BLOCK;
  179.         bh = (avctx->height + ZMBV_BLOCK - 1) / ZMBV_BLOCK;
  180.         mv = c->work_buf + work_size;
  181.         memset(c->work_buf + work_size, 0, (bw * bh * 2 + 3) & ~3);
  182.         work_size += (bw * bh * 2 + 3) & ~3;
  183.         /* for now just XOR'ing */
  184.         for(y = 0; y < avctx->height; y += ZMBV_BLOCK) {
  185.             bh2 = FFMIN(avctx->height - y, ZMBV_BLOCK);
  186.             for(x = 0; x < avctx->width; x += ZMBV_BLOCK, mv += 2) {
  187.                 bw2 = FFMIN(avctx->width - x, ZMBV_BLOCK);
  188.  
  189.                 tsrc = src + x;
  190.                 tprev = prev + x;
  191.  
  192.                 zmbv_me(c, tsrc, p->linesize[0], tprev, c->pstride, x, y, &mx, &my, &xored);
  193.                 mv[0] = (mx << 1) | !!xored;
  194.                 mv[1] = my << 1;
  195.                 tprev += mx + my * c->pstride;
  196.                 if(xored){
  197.                     for(j = 0; j < bh2; j++){
  198.                         for(i = 0; i < bw2; i++)
  199.                             c->work_buf[work_size++] = tsrc[i] ^ tprev[i];
  200.                         tsrc += p->linesize[0];
  201.                         tprev += c->pstride;
  202.                     }
  203.                 }
  204.             }
  205.             src += p->linesize[0] * ZMBV_BLOCK;
  206.             prev += c->pstride * ZMBV_BLOCK;
  207.         }
  208.     }
  209.     /* save the previous frame */
  210.     src = p->data[0];
  211.     prev = c->prev;
  212.     for(i = 0; i < avctx->height; i++){
  213.         memcpy(prev, src, avctx->width);
  214.         prev += c->pstride;
  215.         src += p->linesize[0];
  216.     }
  217.  
  218.     if (keyframe)
  219.         deflateReset(&c->zstream);
  220.  
  221.     c->zstream.next_in = c->work_buf;
  222.     c->zstream.avail_in = work_size;
  223.     c->zstream.total_in = 0;
  224.  
  225.     c->zstream.next_out = c->comp_buf;
  226.     c->zstream.avail_out = c->comp_size;
  227.     c->zstream.total_out = 0;
  228.     if(deflate(&c->zstream, Z_SYNC_FLUSH) != Z_OK){
  229.         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error compressing data\n");
  230.         return -1;
  231.     }
  232.  
  233.     pkt_size = c->zstream.total_out + 1 + 6*keyframe;
  234.     if ((ret = ff_alloc_packet2(avctx, pkt, pkt_size, 0)) < 0)
  235.         return ret;
  236.     buf = pkt->data;
  237.  
  238.     fl = (keyframe ? ZMBV_KEYFRAME : 0) | (chpal ? ZMBV_DELTAPAL : 0);
  239.     *buf++ = fl;
  240.     if (keyframe) {
  241.         *buf++ = 0; // hi ver
  242.         *buf++ = 1; // lo ver
  243.         *buf++ = 1; // comp
  244.         *buf++ = 4; // format - 8bpp
  245.         *buf++ = ZMBV_BLOCK; // block width
  246.         *buf++ = ZMBV_BLOCK; // block height
  247.     }
  248.     memcpy(buf, c->comp_buf, c->zstream.total_out);
  249.  
  250.     pkt->flags |= AV_PKT_FLAG_KEY*keyframe;
  251.     *got_packet = 1;
  252.  
  253.     return 0;
  254. }
  255.  
  256. static av_cold int encode_end(AVCodecContext *avctx)
  257. {
  258.     ZmbvEncContext * const c = avctx->priv_data;
  259.  
  260.     av_freep(&c->comp_buf);
  261.     av_freep(&c->work_buf);
  262.  
  263.     deflateEnd(&c->zstream);
  264.     av_freep(&c->prev);
  265.  
  266.     return 0;
  267. }
  268.  
  269. /**
  270.  * Init zmbv encoder
  271.  */
  272. static av_cold int encode_init(AVCodecContext *avctx)
  273. {
  274.     ZmbvEncContext * const c = avctx->priv_data;
  275.     int zret; // Zlib return code
  276.     int i;
  277.     int lvl = 9;
  278.  
  279.     for(i=1; i<256; i++)
  280.         score_tab[i]= -i * log(i/(double)(ZMBV_BLOCK*ZMBV_BLOCK)) * (256/M_LN2);
  281.  
  282.     c->avctx = avctx;
  283.  
  284.     c->curfrm = 0;
  285.     c->keyint = avctx->keyint_min;
  286.     c->range = 8;
  287.     if(avctx->me_range > 0)
  288.         c->range = FFMIN(avctx->me_range, 127);
  289.  
  290.     if(avctx->compression_level >= 0)
  291.         lvl = avctx->compression_level;
  292.     if(lvl < 0 || lvl > 9){
  293.         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Compression level should be 0-9, not %i\n", lvl);
  294.         return AVERROR(EINVAL);
  295.     }
  296.  
  297.     // Needed if zlib unused or init aborted before deflateInit
  298.     memset(&c->zstream, 0, sizeof(z_stream));
  299.     c->comp_size = avctx->width * avctx->height + 1024 +
  300.         ((avctx->width + ZMBV_BLOCK - 1) / ZMBV_BLOCK) * ((avctx->height + ZMBV_BLOCK - 1) / ZMBV_BLOCK) * 2 + 4;
  301.     if (!(c->work_buf = av_malloc(c->comp_size))) {
  302.         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Can't allocate work buffer.\n");
  303.         return AVERROR(ENOMEM);
  304.     }
  305.     /* Conservative upper bound taken from zlib v1.2.1 source via lcl.c */
  306.     c->comp_size = c->comp_size + ((c->comp_size + 7) >> 3) +
  307.                            ((c->comp_size + 63) >> 6) + 11;
  308.  
  309.     /* Allocate compression buffer */
  310.     if (!(c->comp_buf = av_malloc(c->comp_size))) {
  311.         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Can't allocate compression buffer.\n");
  312.         return AVERROR(ENOMEM);
  313.     }
  314.     c->pstride = FFALIGN(avctx->width, 16);
  315.     if (!(c->prev = av_malloc(c->pstride * avctx->height))) {
  316.         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Can't allocate picture.\n");
  317.         return AVERROR(ENOMEM);
  318.     }
  319.  
  320.     c->zstream.zalloc = Z_NULL;
  321.     c->zstream.zfree = Z_NULL;
  322.     c->zstream.opaque = Z_NULL;
  323.     zret = deflateInit(&c->zstream, lvl);
  324.     if (zret != Z_OK) {
  325.         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Inflate init error: %d\n", zret);
  326.         return -1;
  327.     }
  328.  
  329.     return 0;
  330. }
  331.  
  332. AVCodec ff_zmbv_encoder = {
  333.     .name           = "zmbv",
  334.     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Zip Motion Blocks Video"),
  335.     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
  336.     .id             = AV_CODEC_ID_ZMBV,
  337.     .priv_data_size = sizeof(ZmbvEncContext),
  338.     .init           = encode_init,
  339.     .encode2        = encode_frame,
  340.     .close          = encode_end,
  341.     .pix_fmts       = (const enum AVPixelFormat[]){ AV_PIX_FMT_PAL8, AV_PIX_FMT_NONE },
  342. };
  343.