← Back to branch summary

~akirad/cinecutie/trunk

« back to all changes in this revision

Viewing changes to quicktime/ffmpeg/libavcodec/zmbvenc.c

  • Committer: Paolo Rampino
  • Date: 2010-02-17 19:46:21 UTC
  • Revision ID: git-v1:c39ff77ffa6ae08441c12e7d7f54e3897ddde7f1
Initial Merge

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
quicktime/ffmpeg/libavcodec/zmbvenc.c
 
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 zmbvenc.c
 
24
 * Zip Motion Blocks Video encoder
 
25
 */
 
26
 
 
27
#include <stdio.h>
 
28
#include <stdlib.h>
 
29
 
 
30
#include "avcodec.h"
 
31
 
 
32
#include <zlib.h>
 
33
 
 
34
#define ZMBV_KEYFRAME 1
 
35
#define ZMBV_DELTAPAL 2
 
36
 
 
37
#define ZMBV_BLOCK 16
 
38
 
 
39
/**
 
40
 * Encoder context
 
41
 */
 
42
typedef struct ZmbvEncContext {
 
43
    AVCodecContext *avctx;
 
44
    AVFrame pic;
 
45
 
 
46
    int range;
 
47
    uint8_t *comp_buf, *work_buf;
 
48
    uint8_t pal[768];
 
49
    uint32_t pal2[256]; //for quick comparisons
 
50
    uint8_t *prev;
 
51
    int pstride;
 
52
    int comp_size;
 
53
    int keyint, curfrm;
 
54
    z_stream zstream;
 
55
} ZmbvEncContext;
 
56
 
 
57
static int score_tab[256];
 
58
 
 
59
/** Block comparing function
 
60
 * XXX should be optimized and moved to DSPContext
 
61
 * TODO handle out of edge ME
 
62
 */
 
63
static inline int block_cmp(uint8_t *src, int stride, uint8_t *src2, int stride2, int bw, int bh)
 
64
{
 
65
    int sum = 0;
 
66
    int i, j;
 
67
    uint8_t histogram[256]={0};
 
68
 
 
69
    for(j = 0; j < bh; j++){
 
70
        for(i = 0; i < bw; i++)
 
71
            histogram[src[i] ^ src2[i]]++;
 
72
        src += stride;
 
73
        src2 += stride2;
 
74
    }
 
75
 
 
76
    for(i=1; i<256; i++)
 
77
        sum+= score_tab[histogram[i]];
 
78
 
 
79
    return sum;
 
80
}
 
81
 
 
82
/** Motion estimation function
 
83
 * TODO make better ME decisions
 
84
 */
 
85
static int zmbv_me(ZmbvEncContext *c, uint8_t *src, int sstride, uint8_t *prev, int pstride,
 
86
                    int x, int y, int *mx, int *my)
 
87
{
 
88
    int dx, dy, tx, ty, tv, bv, bw, bh;
 
89
 
 
90
    *mx = *my = 0;
 
91
    bw = FFMIN(ZMBV_BLOCK, c->avctx->width - x);
 
92
    bh = FFMIN(ZMBV_BLOCK, c->avctx->height - y);
 
93
    bv = block_cmp(src, sstride, prev, pstride, bw, bh);
 
94
    if(!bv) return 0;
 
95
    for(ty = FFMAX(y - c->range, 0); ty < FFMIN(y + c->range, c->avctx->height - bh); ty++){
 
96
        for(tx = FFMAX(x - c->range, 0); tx < FFMIN(x + c->range, c->avctx->width - bw); tx++){
 
97
            if(tx == x && ty == y) continue; // we already tested this block
 
98
            dx = tx - x;
 
99
            dy = ty - y;
 
100
            tv = block_cmp(src, sstride, prev + dx + dy*pstride, pstride, bw, bh);
 
101
            if(tv < bv){
 
102
                 bv = tv;
 
103
                 *mx = dx;
 
104
                 *my = dy;
 
105
                 if(!bv) return 0;
 
106
             }
 
107
         }
 
108
    }
 
109
    return bv;
 
110
}
 
111
 
 
112
static int encode_frame(AVCodecContext *avctx, uint8_t *buf, int buf_size, void *data)
 
113
{
 
114
    ZmbvEncContext * const c = avctx->priv_data;
 
115
    AVFrame *pict = data;
 
116
    AVFrame * const p = &c->pic;
 
117
    uint8_t *src, *prev;
 
118
    uint32_t *palptr;
 
119
    int zret = Z_OK;
 
120
    int len = 0;
 
121
    int keyframe, chpal;
 
122
    int fl;
 
123
    int work_size = 0;
 
124
    int bw, bh;
 
125
    int i, j;
 
126
 
 
127
    keyframe = !c->curfrm;
 
128
    c->curfrm++;
 
129
    if(c->curfrm == c->keyint)
 
130
        c->curfrm = 0;
 
131
    *p = *pict;
 
132
    p->pict_type= keyframe ? FF_I_TYPE : FF_P_TYPE;
 
133
    p->key_frame= keyframe;
 
134
    chpal = !keyframe && memcmp(p->data[1], c->pal2, 1024);
 
135
 
 
136
    fl = (keyframe ? ZMBV_KEYFRAME : 0) | (chpal ? ZMBV_DELTAPAL : 0);
 
137
    *buf++ = fl; len++;
 
138
    if(keyframe){
 
139
        deflateReset(&c->zstream);
 
140
        *buf++ = 0; len++; // hi ver
 
141
        *buf++ = 1; len++; // lo ver
 
142
        *buf++ = 1; len++; // comp
 
143
        *buf++ = 4; len++; // format - 8bpp
 
144
        *buf++ = ZMBV_BLOCK; len++; // block width
 
145
        *buf++ = ZMBV_BLOCK; len++; // block height
 
146
    }
 
147
    palptr = (uint32_t*)p->data[1];
 
148
    src = p->data[0];
 
149
    prev = c->prev;
 
150
    if(chpal){
 
151
        uint8_t tpal[3];
 
152
        for(i = 0; i < 256; i++){
 
153
            AV_WB24(tpal, palptr[i]);
 
154
            c->work_buf[work_size++] = tpal[0] ^ c->pal[i * 3 + 0];
 
155
            c->work_buf[work_size++] = tpal[1] ^ c->pal[i * 3 + 1];
 
156
            c->work_buf[work_size++] = tpal[2] ^ c->pal[i * 3 + 2];
 
157
            c->pal[i * 3 + 0] = tpal[0];
 
158
            c->pal[i * 3 + 1] = tpal[1];
 
159
            c->pal[i * 3 + 2] = tpal[2];
 
160
        }
 
161
        memcpy(c->pal2, p->data[1], 1024);
 
162
    }
 
163
    if(keyframe){
 
164
        for(i = 0; i < 256; i++){
 
165
            AV_WB24(c->pal+(i*3), palptr[i]);
 
166
        }
 
167
        memcpy(c->work_buf, c->pal, 768);
 
168
        memcpy(c->pal2, p->data[1], 1024);
 
169
        work_size = 768;
 
170
        for(i = 0; i < avctx->height; i++){
 
171
            memcpy(c->work_buf + work_size, src, avctx->width);
 
172
            src += p->linesize[0];
 
173
            work_size += avctx->width;
 
174
        }
 
175
    }else{
 
176
        int x, y, bh2, bw2;
 
177
        uint8_t *tsrc, *tprev;
 
178
        uint8_t *mv;
 
179
        int mx, my, bv;
 
180
 
 
181
        bw = (avctx->width + ZMBV_BLOCK - 1) / ZMBV_BLOCK;
 
182
        bh = (avctx->height + ZMBV_BLOCK - 1) / ZMBV_BLOCK;
 
183
        mv = c->work_buf + work_size;
 
184
        memset(c->work_buf + work_size, 0, (bw * bh * 2 + 3) & ~3);
 
185
        work_size += (bw * bh * 2 + 3) & ~3;
 
186
        /* for now just XOR'ing */
 
187
        for(y = 0; y < avctx->height; y += ZMBV_BLOCK) {
 
188
            bh2 = FFMIN(avctx->height - y, ZMBV_BLOCK);
 
189
            for(x = 0; x < avctx->width; x += ZMBV_BLOCK, mv += 2) {
 
190
                bw2 = FFMIN(avctx->width - x, ZMBV_BLOCK);
 
191
 
 
192
                tsrc = src + x;
 
193
                tprev = prev + x;
 
194
 
 
195
                bv = zmbv_me(c, tsrc, p->linesize[0], tprev, c->pstride, x, y, &mx, &my);
 
196
                mv[0] = (mx << 1) | !!bv;
 
197
                mv[1] = my << 1;
 
198
                tprev += mx + my * c->pstride;
 
199
                if(bv){
 
200
                    for(j = 0; j < bh2; j++){
 
201
                        for(i = 0; i < bw2; i++)
 
202
                            c->work_buf[work_size++] = tsrc[i] ^ tprev[i];
 
203
                        tsrc += p->linesize[0];
 
204
                        tprev += c->pstride;
 
205
                    }
 
206
                }
 
207
            }
 
208
            src += p->linesize[0] * ZMBV_BLOCK;
 
209
            prev += c->pstride * ZMBV_BLOCK;
 
210
        }
 
211
    }
 
212
    /* save the previous frame */
 
213
    src = p->data[0];
 
214
    prev = c->prev;
 
215
    for(i = 0; i < avctx->height; i++){
 
216
        memcpy(prev, src, avctx->width);
 
217
        prev += c->pstride;
 
218
        src += p->linesize[0];
 
219
    }
 
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((zret = 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
    memcpy(buf, c->comp_buf, c->zstream.total_out);
 
234
    return len + c->zstream.total_out;
 
235
}
 
236
 
 
237
 
 
238
/**
 
239
 * Init zmbv encoder
 
240
 */
 
241
static av_cold int encode_init(AVCodecContext *avctx)
 
242
{
 
243
    ZmbvEncContext * const c = avctx->priv_data;
 
244
    int zret; // Zlib return code
 
245
    int i;
 
246
    int lvl = 9;
 
247
 
 
248
    for(i=1; i<256; i++)
 
249
        score_tab[i]= -i * log(i/(double)(ZMBV_BLOCK*ZMBV_BLOCK)) * (256/M_LN2);
 
250
 
 
251
    c->avctx = avctx;
 
252
 
 
253
    c->pic.data[0] = NULL;
 
254
    c->curfrm = 0;
 
255
    c->keyint = avctx->keyint_min;
 
256
    c->range = 8;
 
257
    if(avctx->me_range > 0)
 
258
        c->range = FFMIN(avctx->me_range, 127);
 
259
 
 
260
    if(avctx->compression_level >= 0)
 
261
        lvl = avctx->compression_level;
 
262
    if(lvl < 0 || lvl > 9){
 
263
        av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Compression level should be 0-9, not %i\n", lvl);
 
264
        return -1;
 
265
    }
 
266
 
 
267
    if (avcodec_check_dimensions(avctx, avctx->width, avctx->height) < 0) {
 
268
        return -1;
 
269
    }
 
270
 
 
271
    // Needed if zlib unused or init aborted before deflateInit
 
272
    memset(&(c->zstream), 0, sizeof(z_stream));
 
273
    c->comp_size = avctx->width * avctx->height + 1024 +
 
274
        ((avctx->width + ZMBV_BLOCK - 1) / ZMBV_BLOCK) * ((avctx->height + ZMBV_BLOCK - 1) / ZMBV_BLOCK) * 2 + 4;
 
275
    if ((c->work_buf = av_malloc(c->comp_size)) == NULL) {
 
276
        av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Can't allocate work buffer.\n");
 
277
        return -1;
 
278
    }
 
279
    /* Conservative upper bound taken from zlib v1.2.1 source via lcl.c */
 
280
    c->comp_size = c->comp_size + ((c->comp_size + 7) >> 3) +
 
281
                           ((c->comp_size + 63) >> 6) + 11;
 
282
 
 
283
    /* Allocate compression buffer */
 
284
    if ((c->comp_buf = av_malloc(c->comp_size)) == NULL) {
 
285
        av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Can't allocate compression buffer.\n");
 
286
        return -1;
 
287
    }
 
288
    c->pstride = (avctx->width + 15) & ~15;
 
289
    if ((c->prev = av_malloc(c->pstride * avctx->height)) == NULL) {
 
290
        av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Can't allocate picture.\n");
 
291
        return -1;
 
292
    }
 
293
 
 
294
    c->zstream.zalloc = Z_NULL;
 
295
    c->zstream.zfree = Z_NULL;
 
296
    c->zstream.opaque = Z_NULL;
 
297
    zret = deflateInit(&(c->zstream), lvl);
 
298
    if (zret != Z_OK) {
 
299
        av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Inflate init error: %d\n", zret);
 
300
        return -1;
 
301
    }
 
302
 
 
303
    return 0;
 
304
}
 
305
 
 
306
 
 
307
 
 
308
/**
 
309
 * Uninit zmbv encoder
 
310
 */
 
311
static av_cold int encode_end(AVCodecContext *avctx)
 
312
{
 
313
    ZmbvEncContext * const c = avctx->priv_data;
 
314
 
 
315
    av_freep(&c->comp_buf);
 
316
    av_freep(&c->work_buf);
 
317
 
 
318
    deflateEnd(&(c->zstream));
 
319
    av_freep(&c->prev);
 
320
 
 
321
    return 0;
 
322
}
 
323
 
 
324
AVCodec zmbv_encoder = {
 
325
    "zmbv",
 
326
    CODEC_TYPE_VIDEO,
 
327
    CODEC_ID_ZMBV,
 
328
    sizeof(ZmbvEncContext),
 
329
    encode_init,
 
330
    encode_frame,
 
331
    encode_end,
 
332
    .pix_fmts = (enum PixelFormat[]){PIX_FMT_PAL8, PIX_FMT_NONE},
 
333
    .long_name = "Zip Motion Blocks Video",
 
334
};