semi-working VP5/6 decoder
[nihav.git] / nihav-duck / src / codecs / vpcommon.rs
index cac264b8c51301060a45e860085799f26a19ceed..0392a383b5248a4647e3b734b43534668e07c4f2 100644 (file)
@@ -1,4 +1,5 @@
 use nihav_core::codecs::*;
+use nihav_core::codecs::blockdsp::*;
 
 #[derive(Clone,Copy,Debug,PartialEq)]
 #[allow(dead_code)]
@@ -15,6 +16,9 @@ pub enum VPMBType {
     GoldenNear,
 }
 
+pub const VP_REF_INTER: u8 = 1;
+pub const VP_REF_GOLDEN: u8 = 2;
+
 #[allow(dead_code)]
 impl VPMBType {
     pub fn is_intra(self) -> bool { self == VPMBType::Intra }
@@ -25,8 +29,8 @@ impl VPMBType {
             VPMBType::InterMV       |
             VPMBType::InterNearest  |
             VPMBType::InterNear     |
-            VPMBType::InterFourMV   => 1,
-            _                       => 2,
+            VPMBType::InterFourMV   => VP_REF_INTER,
+            _                       => VP_REF_GOLDEN,
         }
     }
 }
@@ -66,6 +70,103 @@ impl VPShuffler {
     }
 }
 
+#[allow(dead_code)]
+pub struct BoolCoder<'a> {
+    pub src:    &'a [u8],
+    pos:    usize,
+    value:  u32,
+    range:  u32,
+    bits:   i32,
+}
+
+#[allow(dead_code)]
+impl<'a> BoolCoder<'a> {
+    pub fn new(src: &'a [u8]) -> DecoderResult<Self> {
+        if src.len() < 3 { return Err(DecoderError::ShortData); }
+        let value = ((src[0] as u32) << 24) | ((src[1] as u32) << 16) | ((src[2] as u32) << 8) | (src[3] as u32);
+        Ok(Self { src, pos: 4, value, range: 255, bits: 8 })
+    }
+    pub fn read_bool(&mut self) -> bool {
+        self.read_prob(128)
+    }
+    pub fn read_prob(&mut self, prob: u8) -> bool {
+        self.renorm();
+        let split = 1 + (((self.range - 1) * (prob as u32)) >> 8);
+        let bit;
+        if self.value < (split << 24) {
+            self.range = split;
+            bit = false;
+        } else {
+            self.range -= split;
+            self.value -= split << 24;
+            bit = true;
+        }
+        bit
+    }
+    pub fn read_bits(&mut self, bits: u8) -> u32 {
+        let mut val = 0u32;
+        for _ in 0..bits {
+            val = (val << 1) | (self.read_prob(128) as u32);
+        }
+        val
+    }
+    pub fn read_probability(&mut self) -> u8 {
+        let val = self.read_bits(7) as u8;
+        if val == 0 {
+            1
+        } else {
+            val << 1
+        }
+    }
+    fn renorm(&mut self) {
+        let shift = self.range.leading_zeros() & 7;
+        self.range <<= shift;
+        self.value <<= shift;
+        self.bits   -= shift as i32;
+        if (self.bits <= 0) && (self.pos < self.src.len()) {
+            self.value |= (self.src[self.pos] as u32) << (-self.bits as u8);
+            self.pos += 1;
+            self.bits += 8;
+        }
+/*        while self.range < 0x80 {
+            self.range <<= 1;
+            self.value <<= 1;
+            self.bits   -= 1;
+            if (self.bits <= 0) && (self.pos < self.src.len()) {
+                self.value |= self.src[self.pos] as u32;
+                self.pos += 1;
+                self.bits = 8;
+            }
+        }*/
+    }
+    pub fn skip_bytes(&mut self, nbytes: usize) {
+        for _ in 0..nbytes {
+            self.value <<= 8;
+            if self.pos < self.src.len() {
+                self.value |= self.src[self.pos] as u32;
+                self.pos += 1;
+            }
+        }
+    }
+}
+
+#[allow(dead_code)]
+pub fn rescale_prob(prob: u8, weights: &[i16; 2], maxval: i32) -> u8 {
+    ((((prob as i32) * (weights[0] as i32) + 128) >> 8) + (weights[1] as i32)).min(maxval).max(1) as u8
+}
+
+#[macro_export]
+macro_rules! vp_tree {
+    ($bc: expr, $prob: expr, $node1: expr, $node2: expr) => {
+        if !$bc.read_prob($prob) {
+            $node1
+        } else {
+            $node2
+        }
+    };
+    ($leaf: expr) => { $leaf }
+}
+
 const C1S7: i32 = 64277;
 const C2S6: i32 = 60547;
 const C3S5: i32 = 54491;
@@ -152,6 +253,17 @@ pub fn vp_put_block(coeffs: &mut [i16; 64], bx: usize, by: usize, plane: usize,
     }
 }
 
+pub fn vp_put_block_ilace(coeffs: &mut [i16; 64], bx: usize, by: usize, plane: usize, frm: &mut NASimpleVideoFrame<u8>) {
+    vp_idct(coeffs);
+    let mut off = frm.offset[plane] + bx * 8 + ((by & !1) * 8 + (by & 1)) * frm.stride[plane];
+    for y in 0..8 {
+        for x in 0..8 {
+            frm.data[off + x] = (coeffs[x + y * 8] + 128).min(255).max(0) as u8;
+        }
+        off += frm.stride[plane] * 2;
+    }
+}
+
 pub fn vp_put_block_dc(coeffs: &mut [i16; 64], bx: usize, by: usize, plane: usize, frm: &mut NASimpleVideoFrame<u8>) {
     vp_idct_dc(coeffs);
     let dc = (coeffs[0] + 128).min(255).max(0) as u8;
@@ -175,6 +287,17 @@ pub fn vp_add_block(coeffs: &mut [i16; 64], bx: usize, by: usize, plane: usize,
     }
 }
 
+pub fn vp_add_block_ilace(coeffs: &mut [i16; 64], bx: usize, by: usize, plane: usize, frm: &mut NASimpleVideoFrame<u8>) {
+    vp_idct(coeffs);
+    let mut off = frm.offset[plane] + bx * 8 + ((by & !1) * 8 + (by & 1)) * frm.stride[plane];
+    for y in 0..8 {
+        for x in 0..8 {
+            frm.data[off + x] = (coeffs[x + y * 8] + (frm.data[off + x] as i16)).min(255).max(0) as u8;
+        }
+        off += frm.stride[plane] * 2;
+    }
+}
+
 pub fn vp_add_block_dc(coeffs: &mut [i16; 64], bx: usize, by: usize, plane: usize, frm: &mut NASimpleVideoFrame<u8>) {
     vp_idct_dc(coeffs);
     let dc = coeffs[0];
@@ -186,3 +309,117 @@ pub fn vp_add_block_dc(coeffs: &mut [i16; 64], bx: usize, by: usize, plane: usiz
         off += frm.stride[plane];
     }
 }
+
+pub fn vp31_loop_filter(data: &mut [u8], mut off: usize, step: usize, stride: usize,
+                        len: usize, loop_str: i16) {
+    for _ in 0..len {
+        let a = data[off - step * 2] as i16;
+        let b = data[off - step] as i16;
+        let c = data[off] as i16;
+        let d = data[off + step] as i16;
+        let mut diff = ((a - d) + 3 * (c - b) + 4) >> 3;
+        if diff.abs() >= 2 * loop_str {
+            diff = 0;
+        } else if diff.abs() >= loop_str {
+            if diff < 0 {
+                diff = -diff - 2 * loop_str;
+            } else {
+                diff = -diff + 2 * loop_str;
+            }
+        }
+        if diff != 0 {
+            data[off - step] = (b + diff).max(0).min(255) as u8;
+            data[off]        = (c - diff).max(0).min(255) as u8;
+        }
+
+        off += stride;
+    }
+}
+
+pub fn vp_copy_block(dst: &mut NASimpleVideoFrame<u8>, src: NAVideoBufferRef<u8>, comp: usize,
+                     dx: usize, dy: usize, mv_x: i16, mv_y: i16,
+                     preborder: usize, postborder: usize, loop_str: i16,
+                     mode: usize, interp: &[BlkInterpFunc], mut mc_buf: NAVideoBufferRef<u8>)
+{
+    let sx = (dx as isize) + (mv_x as isize);
+    let sy = (dy as isize) + (mv_y as isize);
+    if ((sx | sy) & 7) == 0 {
+        copy_block(dst, src, comp, dx, dy, mv_x, mv_y, 8, 8, preborder, postborder, mode, interp);
+        return;
+    }
+    let pre = preborder.max(2);
+    let post = postborder.max(1);
+    let bsize = 8 + pre + post;
+    let src_x = sx - (pre as isize);
+    let src_y = sy - (pre as isize);
+    {
+        let mut tmp_buf = NASimpleVideoFrame::from_video_buf(&mut mc_buf).unwrap();
+        copy_block(&mut tmp_buf, src, comp, 0, 0, src_x as i16, src_y as i16,
+                   bsize, bsize, 0, 0, 0, interp);
+        if (sy & 7) != 0 {
+            let foff = (8 - (sy & 7)) as usize;
+            let off = (pre + foff) * tmp_buf.stride[comp];
+            vp31_loop_filter(tmp_buf.data, off, tmp_buf.stride[comp], 1, bsize, loop_str);
+        }
+        if (sx & 7) != 0 {
+            let foff = (8 - (sx & 7)) as usize;
+            let off = pre + foff;
+            vp31_loop_filter(tmp_buf.data, off, 1, tmp_buf.stride[comp], bsize, loop_str);
+        }
+    }
+    let dxoff = (pre as i16) - (dx as i16);
+    let dyoff = (pre as i16) - (dy as i16);
+    copy_block(dst, mc_buf, comp, dx, dy, dxoff, dyoff, 8, 8, preborder, postborder, 0/* mode*/, interp);
+}
+
+fn vp3_interp00(dst: &mut [u8], dstride: usize, src: &[u8], sstride: usize, bw: usize, bh: usize)
+{
+    let mut didx = 0;
+    let mut sidx = 0;
+    for _ in 0..bh {
+        for x in 0..bw { dst[didx + x] = src[sidx + x]; }
+        didx += dstride;
+        sidx += sstride;
+    }
+}
+
+fn vp3_interp01(dst: &mut [u8], dstride: usize, src: &[u8], sstride: usize, bw: usize, bh: usize)
+{
+    let mut didx = 0;
+    let mut sidx = 0;
+    for _ in 0..bh {
+        for x in 0..bw { dst[didx + x] = (((src[sidx + x] as u16) + (src[sidx + x + 1] as u16)) >> 1) as u8; }
+        didx += dstride;
+        sidx += sstride;
+    }
+}
+
+fn vp3_interp10(dst: &mut [u8], dstride: usize, src: &[u8], sstride: usize, bw: usize, bh: usize)
+{
+    let mut didx = 0;
+    let mut sidx = 0;
+    for _ in 0..bh {
+        for x in 0..bw { dst[didx + x] = (((src[sidx + x] as u16) + (src[sidx + x + sstride] as u16)) >> 1) as u8; }
+        didx += dstride;
+        sidx += sstride;
+    }
+}
+
+fn vp3_interp11(dst: &mut [u8], dstride: usize, src: &[u8], sstride: usize, bw: usize, bh: usize)
+{
+    let mut didx = 0;
+    let mut sidx = 0;
+    for _ in 0..bh {
+        for x in 0..bw {
+            dst[didx + x] = (((src[sidx + x] as u16) +
+                              (src[sidx + x + 1] as u16) +
+                              (src[sidx + x + sstride] as u16) +
+                              (src[sidx + x + sstride + 1] as u16)) >> 2) as u8;
+        }
+        didx += dstride;
+        sidx += sstride;
+    }
+}
+
+pub const VP3_INTERP_FUNCS: &[blockdsp::BlkInterpFunc] = &[ vp3_interp00, vp3_interp01, vp3_interp10, vp3_interp11 ];
+