libavcodec/flashsvenc.c

   1 /*
   2  * Flash Screen Video encoder
   3  * Copyright (C) 2004 Alex Beregszaszi
   4  * Copyright (C) 2006 Benjamin Larsson
   5  *
   6  * This file is part of FFmpeg.
   7  *
   8  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  10  * License as published by the Free Software Foundation; either
  11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  12  *
  13  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  16  * Lesser General Public License for more details.
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  19  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  21  */
  22
  23 /* Encoding development sponsored by http://fh-campuswien.ac.at */
  24
  25 /**
  26  * @file
  27  * Flash Screen Video encoder
  28  * @author Alex Beregszaszi
  29  * @author Benjamin Larsson
  30  *
  31  * A description of the bitstream format for Flash Screen Video version 1/2
  32  * is part of the SWF File Format Specification (version 10), which can be
  33  * downloaded from http://www.adobe.com/devnet/swf.html.
  34  */
  35
  36 /*
  37  * Encoding ideas: A basic encoder would just use a fixed block size.
  38  * Block sizes can be multiples of 16, from 16 to 256. The blocks don't
  39  * have to be quadratic. A brute force search with a set of different
  40  * block sizes should give a better result than to just use a fixed size.
  41  *
  42  * TODO:
  43  * Don't reencode the frame in brute force mode if the frame is a dupe.
  44  * Speed up. Make the difference check faster.
  45  */
  46
  47 #include <stdio.h>
  48 #include <stdlib.h>
  49 #include <zlib.h>
  50
  51 #include "avcodec.h"
  52 #include "internal.h"
  53 #include "put_bits.h"
  54 #include "bytestream.h"
  55
  56
  57 typedef struct FlashSVContext {
  58     AVCodecContext *avctx;
  59     uint8_t        *previous_frame;
  60     int             image_width, image_height;
  61     int             block_width, block_height;
  62     uint8_t        *tmpblock;
  63     uint8_t        *encbuffer;
  64     int             block_size;
  65     z_stream        zstream;
  66     int             last_key_frame;
  67 } FlashSVContext;
  68
  69 static int copy_region_enc(uint8_t *sptr, uint8_t *dptr, int dx, int dy,
  70                            int h, int w, int stride, uint8_t *pfptr)
  71 {
  72     int i, j;
  73     uint8_t *nsptr;
  74     uint8_t *npfptr;
  75     int diff = 0;
  76
  77     for (i = dx + h; i > dx; i--) {
  78         nsptr  = sptr  + i * stride + dy * 3;
  79         npfptr = pfptr + i * stride + dy * 3;
  80         for (j = 0; j < w * 3; j++) {
  81             diff    |= npfptr[j] ^ nsptr[j];
  82             dptr[j]  = nsptr[j];
  83         }
  84         dptr += w * 3;
  85     }
  86     if (diff)
  87         return 1;
  88     return 0;
  89 }
  90
  91 static av_cold int flashsv_encode_end(AVCodecContext *avctx)
  92 {
  93     FlashSVContext *s = avctx->priv_data;
  94
  95     deflateEnd(&s->zstream);
  96
  97     av_freep(&s->encbuffer);
  98     av_freep(&s->previous_frame);
  99     av_freep(&s->tmpblock);
 100
 101     return 0;
 102 }
 103
 104 static av_cold int flashsv_encode_init(AVCodecContext *avctx)
 105 {
 106     FlashSVContext *s = avctx->priv_data;
 107
 108     s->avctx = avctx;
 109
 110     if (avctx->width > 4095 || avctx->height > 4095) {
 111         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 112                "Input dimensions too large, input must be max 4095x4095 !\n");
 113         return AVERROR_INVALIDDATA;
 114     }
 115
 116     // Needed if zlib unused or init aborted before deflateInit
 117     memset(&s->zstream, 0, sizeof(z_stream));
 118
 119     s->last_key_frame = 0;
 120
 121     s->image_width  = avctx->width;
 122     s->image_height = avctx->height;
 123
 124     s->tmpblock  = av_mallocz(3 * 256 * 256);
 125     s->encbuffer = av_mallocz(s->image_width * s->image_height * 3);
 126
 127     if (!s->tmpblock || !s->encbuffer) {
 128         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Memory allocation failed.\n");
 129         return AVERROR(ENOMEM);
 130     }
 131
 132     return 0;
 133 }
 134
 135
 136 static int encode_bitstream(FlashSVContext *s, const AVFrame *p, uint8_t *buf,
 137                             int buf_size, int block_width, int block_height,
 138                             uint8_t *previous_frame, int *I_frame)
 139 {
 140
 141     PutBitContext pb;
 142     int h_blocks, v_blocks, h_part, v_part, i, j;
 143     int buf_pos, res;
 144     int pred_blocks = 0;
 145
 146     init_put_bits(&pb, buf, buf_size);
 147
 148     put_bits(&pb,  4, block_width / 16 - 1);
 149     put_bits(&pb, 12, s->image_width);
 150     put_bits(&pb,  4, block_height / 16 - 1);
 151     put_bits(&pb, 12, s->image_height);
 152     flush_put_bits(&pb);
 153     buf_pos = 4;
 154
 155     h_blocks = s->image_width  / block_width;
 156     h_part   = s->image_width  % block_width;
 157     v_blocks = s->image_height / block_height;
 158     v_part   = s->image_height % block_height;
 159
 160     /* loop over all block columns */
 161     for (j = 0; j < v_blocks + (v_part ? 1 : 0); j++) {
 162
 163         int y_pos = j * block_height; // vertical position in frame
 164         int cur_blk_height = (j < v_blocks) ? block_height : v_part;
 165
 166         /* loop over all block rows */
 167         for (i = 0; i < h_blocks + (h_part ? 1 : 0); i++) {
 168             int x_pos = i * block_width; // horizontal position in frame
 169             int cur_blk_width = (i < h_blocks) ? block_width : h_part;
 170             int ret = Z_OK;
 171             uint8_t *ptr = buf + buf_pos;
 172
 173             /* copy the block to the temp buffer before compression
 174              * (if it differs from the previous frame's block) */
 175             res = copy_region_enc(p->data[0], s->tmpblock,
 176                                   s->image_height - (y_pos + cur_blk_height + 1),
 177                                   x_pos, cur_blk_height, cur_blk_width,
 178                                   p->linesize[0], previous_frame);
 179
 180             if (res || *I_frame) {
 181                 unsigned long zsize = 3 * block_width * block_height;
 182                 ret = compress2(ptr + 2, &zsize, s->tmpblock,
 183                                 3 * cur_blk_width * cur_blk_height, 9);
 184
 185                 //ret = deflateReset(&s->zstream);
 186                 if (ret != Z_OK)
 187                     av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
 188                            "error while compressing block %dx%d\n", i, j);
 189
 190                 bytestream_put_be16(&ptr, zsize);
 191                 buf_pos += zsize + 2;
 192                 ff_dlog(s->avctx, "buf_pos = %d\n", buf_pos);
 193             } else {
 194                 pred_blocks++;
 195                 bytestream_put_be16(&ptr, 0);
 196                 buf_pos += 2;
 197             }
 198         }
 199     }
 200
 201     if (pred_blocks)
 202         *I_frame = 0;
 203     else
 204         *I_frame = 1;
 205
 206     return buf_pos;
 207 }
 208
 209
 210 static int flashsv_encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt,
 211                                 const AVFrame *pict, int *got_packet)
 212 {
 213     FlashSVContext * const s = avctx->priv_data;
 214     const AVFrame * const p = pict;
 215     uint8_t *pfptr;
 216     int res;
 217     int I_frame = 0;
 218     int opt_w = 4, opt_h = 4;
 219
 220     /* First frame needs to be a keyframe */
 221     if (avctx->frame_number == 0) {
 222         s->previous_frame = av_mallocz(FFABS(p->linesize[0]) * s->image_height);
 223         if (!s->previous_frame) {
 224             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Memory allocation failed.\n");
 225             return AVERROR(ENOMEM);
 226         }
 227         I_frame = 1;
 228     }
 229
 230     if (p->linesize[0] < 0)
 231         pfptr = s->previous_frame - (s->image_height - 1) * p->linesize[0];
 232     else
 233         pfptr = s->previous_frame;
 234
 235     /* Check the placement of keyframes */
 236     if (avctx->gop_size > 0 &&
 237         avctx->frame_number >= s->last_key_frame + avctx->gop_size) {
 238         I_frame = 1;
 239     }
 240
 241     if ((res = ff_alloc_packet2(avctx, pkt, s->image_width * s->image_height * 3, 0)) < 0)
 242         return res;
 243
 244     pkt->size = encode_bitstream(s, p, pkt->data, pkt->size, opt_w * 16, opt_h * 16,
 245                                  pfptr, &I_frame);
 246
 247     //save the current frame
 248     if (p->linesize[0] > 0)
 249         memcpy(s->previous_frame, p->data[0], s->image_height * p->linesize[0]);
 250     else
 251         memcpy(s->previous_frame,
 252                p->data[0] + p->linesize[0] * (s->image_height - 1),
 253                s->image_height * FFABS(p->linesize[0]));
 254
 255     //mark the frame type so the muxer can mux it correctly
 256     if (I_frame) {
 257 #if FF_API_CODED_FRAME
 258 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 259         avctx->coded_frame->pict_type      = AV_PICTURE_TYPE_I;
 260         avctx->coded_frame->key_frame      = 1;
 261 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 262 #endif
 263         s->last_key_frame = avctx->frame_number;
 264         ff_dlog(avctx, "Inserting keyframe at frame %d\n", avctx->frame_number);
 265     } else {
 266 #if FF_API_CODED_FRAME
 267 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 268         avctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_P;
 269         avctx->coded_frame->key_frame = 0;
 270 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 271 #endif
 272     }
 273
 274     if (I_frame)
 275         pkt->flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
 276     *got_packet = 1;
 277
 278     return 0;
 279 }
 280
 281 AVCodec ff_flashsv_encoder = {
 282     .name           = "flashsv",
 283     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Flash Screen Video"),
 284     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 285     .id             = AV_CODEC_ID_FLASHSV,
 286     .priv_data_size = sizeof(FlashSVContext),
 287     .init           = flashsv_encode_init,
 288     .encode2        = flashsv_encode_frame,
 289     .close          = flashsv_encode_end,
 290     .pix_fmts       = (const enum AVPixelFormat[]){ AV_PIX_FMT_BGR24, AV_PIX_FMT_NONE },
 291 };