libavcodec/mjpegenc.c

   1 /*
   2  * MJPEG encoder
   3  * Copyright (c) 2000, 2001 Fabrice Bellard
   4  * Copyright (c) 2003 Alex Beregszaszi
   5  * Copyright (c) 2003-2004 Michael Niedermayer
   6  *
   7  * Support for external huffman table, various fixes (AVID workaround),
   8  * aspecting, new decode_frame mechanism and apple mjpeg-b support
   9  *                                  by Alex Beregszaszi
  10  *
  11  * This file is part of FFmpeg.
  12  *
  13  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
  14  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  15  * License as published by the Free Software Foundation; either
  16  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  17  *
  18  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  19  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  20  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  21  * Lesser General Public License for more details.
  22  *
  23  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  24  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  25  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  26  */
  27
  28 /**
  29  * @file
  30  * MJPEG encoder.
  31  */
  32
  33 #include "libavutil/pixdesc.h"
  34
  35 #include "avcodec.h"
  36 #include "mjpegenc_common.h"
  37 #include "mpegvideo.h"
  38 #include "mjpeg.h"
  39 #include "mjpegenc.h"
  40
  41 static uint8_t uni_ac_vlc_len[64 * 64 * 2];
  42 static uint8_t uni_chroma_ac_vlc_len[64 * 64 * 2];
  43
  44 static av_cold void init_uni_ac_vlc(const uint8_t huff_size_ac[256], uint8_t *uni_ac_vlc_len)
  45 {
  46     int i;
  47
  48     for (i = 0; i < 128; i++) {
  49         int level = i - 64;
  50         int run;
  51         if (!level)
  52             continue;
  53         for (run = 0; run < 64; run++) {
  54             int len, code, nbits;
  55             int alevel = FFABS(level);
  56
  57             len = (run >> 4) * huff_size_ac[0xf0];
  58
  59             nbits= av_log2_16bit(alevel) + 1;
  60             code = ((15&run) << 4) | nbits;
  61
  62             len += huff_size_ac[code] + nbits;
  63
  64             uni_ac_vlc_len[UNI_AC_ENC_INDEX(run, i)] = len;
  65             // We ignore EOB as its just a constant which does not change generally
  66         }
  67     }
  68 }
  69
  70 av_cold int ff_mjpeg_encode_init(MpegEncContext *s)
  71 {
  72     MJpegContext *m;
  73
  74     if (s->width > 65500 || s->height > 65500) {
  75         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "JPEG does not support resolutions above 65500x65500\n");
  76         return AVERROR(EINVAL);
  77     }
  78
  79     m = av_malloc(sizeof(MJpegContext));
  80     if (!m)
  81         return AVERROR(ENOMEM);
  82
  83     s->min_qcoeff=-1023;
  84     s->max_qcoeff= 1023;
  85
  86     /* build all the huffman tables */
  87     ff_mjpeg_build_huffman_codes(m->huff_size_dc_luminance,
  88                                  m->huff_code_dc_luminance,
  89                                  avpriv_mjpeg_bits_dc_luminance,
  90                                  avpriv_mjpeg_val_dc);
  91     ff_mjpeg_build_huffman_codes(m->huff_size_dc_chrominance,
  92                                  m->huff_code_dc_chrominance,
  93                                  avpriv_mjpeg_bits_dc_chrominance,
  94                                  avpriv_mjpeg_val_dc);
  95     ff_mjpeg_build_huffman_codes(m->huff_size_ac_luminance,
  96                                  m->huff_code_ac_luminance,
  97                                  avpriv_mjpeg_bits_ac_luminance,
  98                                  avpriv_mjpeg_val_ac_luminance);
  99     ff_mjpeg_build_huffman_codes(m->huff_size_ac_chrominance,
 100                                  m->huff_code_ac_chrominance,
 101                                  avpriv_mjpeg_bits_ac_chrominance,
 102                                  avpriv_mjpeg_val_ac_chrominance);
 103
 104     init_uni_ac_vlc(m->huff_size_ac_luminance,   uni_ac_vlc_len);
 105     init_uni_ac_vlc(m->huff_size_ac_chrominance, uni_chroma_ac_vlc_len);
 106     s->intra_ac_vlc_length      =
 107     s->intra_ac_vlc_last_length = uni_ac_vlc_len;
 108     s->intra_chroma_ac_vlc_length      =
 109     s->intra_chroma_ac_vlc_last_length = uni_chroma_ac_vlc_len;
 110
 111     s->mjpeg_ctx = m;
 112     return 0;
 113 }
 114
 115 void ff_mjpeg_encode_close(MpegEncContext *s)
 116 {
 117     av_freep(&s->mjpeg_ctx);
 118 }
 119
 120 static void encode_block(MpegEncContext *s, int16_t *block, int n)
 121 {
 122     int mant, nbits, code, i, j;
 123     int component, dc, run, last_index, val;
 124     MJpegContext *m = s->mjpeg_ctx;
 125     uint8_t *huff_size_ac;
 126     uint16_t *huff_code_ac;
 127
 128     /* DC coef */
 129     component = (n <= 3 ? 0 : (n&1) + 1);
 130     dc = block[0]; /* overflow is impossible */
 131     val = dc - s->last_dc[component];
 132     if (n < 4) {
 133         ff_mjpeg_encode_dc(&s->pb, val, m->huff_size_dc_luminance, m->huff_code_dc_luminance);
 134         huff_size_ac = m->huff_size_ac_luminance;
 135         huff_code_ac = m->huff_code_ac_luminance;
 136     } else {
 137         ff_mjpeg_encode_dc(&s->pb, val, m->huff_size_dc_chrominance, m->huff_code_dc_chrominance);
 138         huff_size_ac = m->huff_size_ac_chrominance;
 139         huff_code_ac = m->huff_code_ac_chrominance;
 140     }
 141     s->last_dc[component] = dc;
 142
 143     /* AC coefs */
 144
 145     run = 0;
 146     last_index = s->block_last_index[n];
 147     for(i=1;i<=last_index;i++) {
 148         j = s->intra_scantable.permutated[i];
 149         val = block[j];
 150         if (val == 0) {
 151             run++;
 152         } else {
 153             while (run >= 16) {
 154                 put_bits(&s->pb, huff_size_ac[0xf0], huff_code_ac[0xf0]);
 155                 run -= 16;
 156             }
 157             mant = val;
 158             if (val < 0) {
 159                 val = -val;
 160                 mant--;
 161             }
 162
 163             nbits= av_log2_16bit(val) + 1;
 164             code = (run << 4) | nbits;
 165
 166             put_bits(&s->pb, huff_size_ac[code], huff_code_ac[code]);
 167
 168             put_sbits(&s->pb, nbits, mant);
 169             run = 0;
 170         }
 171     }
 172
 173     /* output EOB only if not already 64 values */
 174     if (last_index < 63 || run != 0)
 175         put_bits(&s->pb, huff_size_ac[0], huff_code_ac[0]);
 176 }
 177
 178 void ff_mjpeg_encode_mb(MpegEncContext *s, int16_t block[12][64])
 179 {
 180     int i;
 181     if (s->chroma_format == CHROMA_444) {
 182         encode_block(s, block[0], 0);
 183         encode_block(s, block[2], 2);
 184         encode_block(s, block[4], 4);
 185         encode_block(s, block[8], 8);
 186         encode_block(s, block[5], 5);
 187         encode_block(s, block[9], 9);
 188
 189         if (16*s->mb_x+8 < s->width) {
 190             encode_block(s, block[1], 1);
 191             encode_block(s, block[3], 3);
 192             encode_block(s, block[6], 6);
 193             encode_block(s, block[10], 10);
 194             encode_block(s, block[7], 7);
 195             encode_block(s, block[11], 11);
 196         }
 197     } else {
 198         for(i=0;i<5;i++) {
 199             encode_block(s, block[i], i);
 200         }
 201         if (s->chroma_format == CHROMA_420) {
 202             encode_block(s, block[5], 5);
 203         } else {
 204             encode_block(s, block[6], 6);
 205             encode_block(s, block[5], 5);
 206             encode_block(s, block[7], 7);
 207         }
 208     }
 209
 210     s->i_tex_bits += get_bits_diff(s);
 211 }
 212
 213 // maximum over s->mjpeg_vsample[i]
 214 #define V_MAX 2
 215 static int amv_encode_picture(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt,
 216                               const AVFrame *pic_arg, int *got_packet)
 217
 218 {
 219     MpegEncContext *s = avctx->priv_data;
 220     AVFrame *pic;
 221     int i, ret;
 222     int chroma_h_shift, chroma_v_shift;
 223
 224     av_pix_fmt_get_chroma_sub_sample(avctx->pix_fmt, &chroma_h_shift, &chroma_v_shift);
 225
 226     //CODEC_FLAG_EMU_EDGE have to be cleared
 227     if(s->avctx->flags & CODEC_FLAG_EMU_EDGE)
 228         return AVERROR(EINVAL);
 229
 230     if ((avctx->height & 15) && avctx->strict_std_compliance > FF_COMPLIANCE_UNOFFICIAL) {
 231         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 232                "Heights which are not a multiple of 16 might fail with some decoders, "
 233                "use vstrict=-1 / -strict -1 to use %d anyway.\n", avctx->height);
 234         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "If you have a device that plays AMV videos, please test if videos "
 235                "with such heights work with it and report your findings to ffmpeg-devel@ffmpeg.org\n");
 236         return AVERROR_EXPERIMENTAL;
 237     }
 238
 239     pic = av_frame_clone(pic_arg);
 240     if (!pic)
 241         return AVERROR(ENOMEM);
 242     //picture should be flipped upside-down
 243     for(i=0; i < 3; i++) {
 244         int vsample = i ? 2 >> chroma_v_shift : 2;
 245         pic->data[i] += pic->linesize[i] * (vsample * s->height / V_MAX - 1);
 246         pic->linesize[i] *= -1;
 247     }
 248     ret = ff_mpv_encode_picture(avctx, pkt, pic, got_packet);
 249     av_frame_free(&pic);
 250     return ret;
 251 }
 252
 253 #if CONFIG_MJPEG_ENCODER
 254 FF_MPV_GENERIC_CLASS(mjpeg)
 255
 256 AVCodec ff_mjpeg_encoder = {
 257     .name           = "mjpeg",
 258     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("MJPEG (Motion JPEG)"),
 259     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 260     .id             = AV_CODEC_ID_MJPEG,
 261     .priv_data_size = sizeof(MpegEncContext),
 262     .init           = ff_mpv_encode_init,
 263     .encode2        = ff_mpv_encode_picture,
 264     .close          = ff_mpv_encode_end,
 265     .capabilities   = CODEC_CAP_SLICE_THREADS | CODEC_CAP_FRAME_THREADS | CODEC_CAP_INTRA_ONLY,
 266     .pix_fmts       = (const enum AVPixelFormat[]){
 267         AV_PIX_FMT_YUVJ420P, AV_PIX_FMT_YUVJ422P, AV_PIX_FMT_YUVJ444P, AV_PIX_FMT_NONE
 268     },
 269     .priv_class     = &mjpeg_class,
 270 };
 271 #endif
 272 #if CONFIG_AMV_ENCODER
 273 FF_MPV_GENERIC_CLASS(amv)
 274
 275 AVCodec ff_amv_encoder = {
 276     .name           = "amv",
 277     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("AMV Video"),
 278     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 279     .id             = AV_CODEC_ID_AMV,
 280     .priv_data_size = sizeof(MpegEncContext),
 281     .init           = ff_mpv_encode_init,
 282     .encode2        = amv_encode_picture,
 283     .close          = ff_mpv_encode_end,
 284     .pix_fmts       = (const enum AVPixelFormat[]){
 285         AV_PIX_FMT_YUVJ420P, AV_PIX_FMT_NONE
 286     },
 287     .priv_class     = &amv_class,
 288 };
 289 #endif