libavcodec/vp8.h

   1 /**
   2  * VP8 compatible video decoder
   3  *
   4  * Copyright (C) 2010 David Conrad
   5  * Copyright (C) 2010 Ronald S. Bultje
   6  * Copyright (C) 2010 Jason Garrett-Glaser
   7  *
   8  * This file is part of Libav.
   9  *
  10  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
  11  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  12  * License as published by the Free Software Foundation; either
  13  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  14  *
  15  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
  16  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  17  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  18  * Lesser General Public License for more details.
  19  *
  20  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  21  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
  22  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  23  */
  24
  25 #ifndef AVCODEC_VP8_H
  26 #define AVCODEC_VP8_H
  27
  28 #include "vp56.h"
  29 #include "vp56data.h"
  30 #include "vp8dsp.h"
  31 #include "h264pred.h"
  32
  33 #define VP8_MAX_QUANT 127
  34
  35 enum dct_token {
  36     DCT_0,
  37     DCT_1,
  38     DCT_2,
  39     DCT_3,
  40     DCT_4,
  41     DCT_CAT1,
  42     DCT_CAT2,
  43     DCT_CAT3,
  44     DCT_CAT4,
  45     DCT_CAT5,
  46     DCT_CAT6,
  47     DCT_EOB,
  48
  49     NUM_DCT_TOKENS
  50 };
  51
  52 // used to signal 4x4 intra pred in luma MBs
  53 #define MODE_I4x4 4
  54
  55 enum inter_mvmode {
  56     VP8_MVMODE_ZERO = MODE_I4x4 + 1,
  57     VP8_MVMODE_MV,
  58     VP8_MVMODE_SPLIT
  59 };
  60
  61 enum inter_splitmvmode {
  62     VP8_SPLITMVMODE_16x8 = 0,    ///< 2 16x8 blocks (vertical)
  63     VP8_SPLITMVMODE_8x16,        ///< 2 8x16 blocks (horizontal)
  64     VP8_SPLITMVMODE_8x8,         ///< 2x2 blocks of 8x8px each
  65     VP8_SPLITMVMODE_4x4,         ///< 4x4 blocks of 4x4px each
  66     VP8_SPLITMVMODE_NONE,        ///< (only used in prediction) no split MVs
  67 };
  68
  69 typedef struct {
  70     uint8_t filter_level;
  71     uint8_t inner_limit;
  72     uint8_t inner_filter;
  73 } VP8FilterStrength;
  74
  75 typedef struct {
  76     uint8_t skip;
  77     // todo: make it possible to check for at least (i4x4 or split_mv)
  78     // in one op. are others needed?
  79     uint8_t mode;
  80     uint8_t ref_frame;
  81     uint8_t partitioning;
  82     VP56mv mv;
  83     VP56mv bmv[16];
  84 } VP8Macroblock;
  85
  86 typedef struct {
  87     AVCodecContext *avctx;
  88     AVFrame *framep[4];
  89     AVFrame *next_framep[4];
  90     uint8_t *edge_emu_buffer;
  91
  92     uint16_t mb_width;   /* number of horizontal MB */
  93     uint16_t mb_height;  /* number of vertical MB */
  94     int linesize;
  95     int uvlinesize;
  96
  97     uint8_t keyframe;
  98     uint8_t deblock_filter;
  99     uint8_t mbskip_enabled;
 100     uint8_t segment;             ///< segment of the current macroblock
 101     uint8_t chroma_pred_mode;    ///< 8x8c pred mode of the current macroblock
 102     uint8_t profile;
 103     VP56mv mv_min;
 104     VP56mv mv_max;
 105
 106     int8_t sign_bias[4]; ///< one state [0, 1] per ref frame type
 107     int ref_count[3];
 108
 109     /**
 110      * Base parameters for segmentation, i.e. per-macroblock parameters.
 111      * These must be kept unchanged even if segmentation is not used for
 112      * a frame, since the values persist between interframes.
 113      */
 114     struct {
 115         uint8_t enabled;
 116         uint8_t absolute_vals;
 117         uint8_t update_map;
 118         int8_t base_quant[4];
 119         int8_t filter_level[4];     ///< base loop filter level
 120     } segmentation;
 121
 122     struct {
 123         uint8_t simple;
 124         uint8_t level;
 125         uint8_t sharpness;
 126     } filter;
 127
 128     VP8Macroblock *macroblocks;
 129     VP8FilterStrength *filter_strength;
 130
 131     uint8_t *intra4x4_pred_mode_top;
 132     uint8_t intra4x4_pred_mode_left[4];
 133     uint8_t *segmentation_map;
 134
 135     /**
 136      * Macroblocks can have one of 4 different quants in a frame when
 137      * segmentation is enabled.
 138      * If segmentation is disabled, only the first segment's values are used.
 139      */
 140     struct {
 141         // [0] - DC qmul  [1] - AC qmul
 142         int16_t luma_qmul[2];
 143         int16_t luma_dc_qmul[2];    ///< luma dc-only block quant
 144         int16_t chroma_qmul[2];
 145     } qmat[4];
 146
 147     struct {
 148         uint8_t enabled;    ///< whether each mb can have a different strength based on mode/ref
 149
 150         /**
 151          * filter strength adjustment for the following macroblock modes:
 152          * [0-3] - i16x16 (always zero)
 153          * [4]   - i4x4
 154          * [5]   - zero mv
 155          * [6]   - inter modes except for zero or split mv
 156          * [7]   - split mv
 157          *  i16x16 modes never have any adjustment
 158          */
 159         int8_t mode[VP8_MVMODE_SPLIT+1];
 160
 161         /**
 162          * filter strength adjustment for macroblocks that reference:
 163          * [0] - intra / VP56_FRAME_CURRENT
 164          * [1] - VP56_FRAME_PREVIOUS
 165          * [2] - VP56_FRAME_GOLDEN
 166          * [3] - altref / VP56_FRAME_GOLDEN2
 167          */
 168         int8_t ref[4];
 169     } lf_delta;
 170
 171     /**
 172      * Cache of the top row needed for intra prediction
 173      * 16 for luma, 8 for each chroma plane
 174      */
 175     uint8_t (*top_border)[16+8+8];
 176
 177     /**
 178      * For coeff decode, we need to know whether the above block had non-zero
 179      * coefficients. This means for each macroblock, we need data for 4 luma
 180      * blocks, 2 u blocks, 2 v blocks, and the luma dc block, for a total of 9
 181      * per macroblock. We keep the last row in top_nnz.
 182      */
 183     uint8_t (*top_nnz)[9];
 184     DECLARE_ALIGNED(8, uint8_t, left_nnz)[9];
 185
 186     /**
 187      * This is the index plus one of the last non-zero coeff
 188      * for each of the blocks in the current macroblock.
 189      * So, 0 -> no coeffs
 190      *     1 -> dc-only (special transform)
 191      *     2+-> full transform
 192      */
 193     DECLARE_ALIGNED(16, uint8_t, non_zero_count_cache)[6][4];
 194     VP56RangeCoder c;   ///< header context, includes mb modes and motion vectors
 195     DECLARE_ALIGNED(16, DCTELEM, block)[6][4][16];
 196     DECLARE_ALIGNED(16, DCTELEM, block_dc)[16];
 197     uint8_t intra4x4_pred_mode_mb[16];
 198
 199     /**
 200      * These are all of the updatable probabilities for binary decisions.
 201      * They are only implictly reset on keyframes, making it quite likely
 202      * for an interframe to desync if a prior frame's header was corrupt
 203      * or missing outright!
 204      */
 205     struct {
 206         uint8_t segmentid[3];
 207         uint8_t mbskip;
 208         uint8_t intra;
 209         uint8_t last;
 210         uint8_t golden;
 211         uint8_t pred16x16[4];
 212         uint8_t pred8x8c[3];
 213         uint8_t token[4][16][3][NUM_DCT_TOKENS-1];
 214         uint8_t mvc[2][19];
 215     } prob[2];
 216
 217     VP8Macroblock *macroblocks_base;
 218     int invisible;
 219     int update_last;    ///< update VP56_FRAME_PREVIOUS with the current one
 220     int update_golden;  ///< VP56_FRAME_NONE if not updated, or which frame to copy if so
 221     int update_altref;
 222
 223     /**
 224      * If this flag is not set, all the probability updates
 225      * are discarded after this frame is decoded.
 226      */
 227     int update_probabilities;
 228
 229     /**
 230      * All coefficients are contained in separate arith coding contexts.
 231      * There can be 1, 2, 4, or 8 of these after the header context.
 232      */
 233     int num_coeff_partitions;
 234     VP56RangeCoder coeff_partition[8];
 235     DSPContext dsp;
 236     VP8DSPContext vp8dsp;
 237     H264PredContext hpc;
 238     vp8_mc_func put_pixels_tab[3][3][3];
 239     AVFrame frames[5];
 240 } VP8Context;
 241
 242 #endif /* AVCODEC_VP8_H */