Quelle  coda-h264.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
/*
 * Coda multi-standard codec IP - H.264 helper functions
 *
 * Copyright (C) 2012 Vista Silicon S.L.
 *    Javier Martin, <javier.martin@vista-silicon.com>
 *    Xavier Duret
 */

#include <linux/kernel.h>
#include <linux/string.h>
#include <linux/videodev2.h>

#include "coda.h"

static const u8 coda_filler_size[8] = { 0, 7, 14, 13, 12, 11, 10, 9 };

static const u8 *coda_find_nal_header(const u8 *buf, const u8 *end)
{
 u32 val = 0xffffffff;

 do {
  val = val << 8 | *buf++;
  if (buf >= end)
   return NULL;
 } while (val != 0x00000001);

 return buf;
}

int coda_sps_parse_profile(struct coda_ctx *ctx, struct vb2_buffer *vb)
{
 const u8 *buf = vb2_plane_vaddr(vb, 0);
 const u8 *end = buf + vb2_get_plane_payload(vb, 0);

 /* Find SPS header */
 do {
  buf = coda_find_nal_header(buf, end);
  if (!buf)
   return -EINVAL;
 } while ((*buf++ & 0x1f) != 0x7);

 ctx->params.h264_profile_idc = buf[0];
 ctx->params.h264_level_idc = buf[2];

 return 0;
}

int coda_h264_filler_nal(int size, char *p)
{
 if (size < 6)
  return -EINVAL;

 p[0] = 0x00;
 p[1] = 0x00;
 p[2] = 0x00;
 p[3] = 0x01;
 p[4] = 0x0c;
 memset(p + 5, 0xff, size - 6);
 /* Add rbsp stop bit and trailing at the end */
 p[size - 1] = 0x80;

 return 0;
}

int coda_h264_padding(int size, char *p)
{
 int nal_size;
 int diff;

 diff = size - (size & ~0x7);
 if (diff == 0)
  return 0;

 nal_size = coda_filler_size[diff];
 coda_h264_filler_nal(nal_size, p);

 return nal_size;
}

int coda_h264_profile(int profile_idc)
{
 switch (profile_idc) {
 case 66: return V4L2_MPEG_VIDEO_H264_PROFILE_BASELINE;
 case 77: return V4L2_MPEG_VIDEO_H264_PROFILE_MAIN;
 case 88: return V4L2_MPEG_VIDEO_H264_PROFILE_EXTENDED;
 case 100: return V4L2_MPEG_VIDEO_H264_PROFILE_HIGH;
 default: return -EINVAL;
 }
}

int coda_h264_level(int level_idc)
{
 switch (level_idc) {
 case 10: return V4L2_MPEG_VIDEO_H264_LEVEL_1_0;
 case 9:  return V4L2_MPEG_VIDEO_H264_LEVEL_1B;
 case 11: return V4L2_MPEG_VIDEO_H264_LEVEL_1_1;
 case 12: return V4L2_MPEG_VIDEO_H264_LEVEL_1_2;
 case 13: return V4L2_MPEG_VIDEO_H264_LEVEL_1_3;
 case 20: return V4L2_MPEG_VIDEO_H264_LEVEL_2_0;
 case 21: return V4L2_MPEG_VIDEO_H264_LEVEL_2_1;
 case 22: return V4L2_MPEG_VIDEO_H264_LEVEL_2_2;
 case 30: return V4L2_MPEG_VIDEO_H264_LEVEL_3_0;
 case 31: return V4L2_MPEG_VIDEO_H264_LEVEL_3_1;
 case 32: return V4L2_MPEG_VIDEO_H264_LEVEL_3_2;
 case 40: return V4L2_MPEG_VIDEO_H264_LEVEL_4_0;
 case 41: return V4L2_MPEG_VIDEO_H264_LEVEL_4_1;
 case 42: return V4L2_MPEG_VIDEO_H264_LEVEL_4_2;
 case 50: return V4L2_MPEG_VIDEO_H264_LEVEL_5_0;
 case 51: return V4L2_MPEG_VIDEO_H264_LEVEL_5_1;
 default: return -EINVAL;
 }
}

struct rbsp {
 char *buf;
 int size;
 int pos;
};

static inline int rbsp_read_bit(struct rbsp *rbsp)
{
 int shift = 7 - (rbsp->pos % 8);
 int ofs = rbsp->pos++ / 8;

 if (ofs >= rbsp->size)
  return -EINVAL;

 return (rbsp->buf[ofs] >> shift) & 1;
}

static inline int rbsp_write_bit(struct rbsp *rbsp, int bit)
{
 int shift = 7 - (rbsp->pos % 8);
 int ofs = rbsp->pos++ / 8;

 if (ofs >= rbsp->size)
  return -EINVAL;

 rbsp->buf[ofs] &= ~(1 << shift);
 rbsp->buf[ofs] |= bit << shift;

 return 0;
}

static inline int rbsp_read_bits(struct rbsp *rbsp, int num, int *val)
{
 int i, ret;
 int tmp = 0;

 if (num > 32)
  return -EINVAL;

 for (i = 0; i < num; i++) {
  ret = rbsp_read_bit(rbsp);
  if (ret < 0)
   return ret;
  tmp |= ret << (num - i - 1);
 }

 if (val)
  *val = tmp;

 return 0;
}

static int rbsp_write_bits(struct rbsp *rbsp, int num, int value)
{
 int ret;

 while (num--) {
  ret = rbsp_write_bit(rbsp, (value >> num) & 1);
  if (ret)
   return ret;
 }

 return 0;
}

static int rbsp_read_uev(struct rbsp *rbsp, unsigned int *val)
{
 int leading_zero_bits = 0;
 unsigned int tmp = 0;
 int ret;

 while ((ret = rbsp_read_bit(rbsp)) == 0)
  leading_zero_bits++;
 if (ret < 0)
  return ret;

 if (leading_zero_bits > 0) {
  ret = rbsp_read_bits(rbsp, leading_zero_bits, &tmp);
  if (ret)
   return ret;
 }

 if (val)
  *val = (1 << leading_zero_bits) - 1 + tmp;

 return 0;
}

static int rbsp_write_uev(struct rbsp *rbsp, unsigned int value)
{
 int i;
 int ret;
 int tmp = value + 1;
 int leading_zero_bits = fls(tmp) - 1;

 for (i = 0; i < leading_zero_bits; i++) {
  ret = rbsp_write_bit(rbsp, 0);
  if (ret)
   return ret;
 }

 return rbsp_write_bits(rbsp, leading_zero_bits + 1, tmp);
}

static int rbsp_read_sev(struct rbsp *rbsp, int *val)
{
 unsigned int tmp;
 int ret;

 ret = rbsp_read_uev(rbsp, &tmp);
 if (ret)
  return ret;

 if (val) {
  if (tmp & 1)
   *val = (tmp + 1) / 2;
  else
   *val = -(tmp / 2);
 }

 return 0;
}

/**
 * coda_h264_sps_fixup - fixes frame cropping values in h.264 SPS
 * @ctx: encoder context
 * @width: visible width
 * @height: visible height
 * @buf: buffer containing h.264 SPS RBSP, starting with NAL header
 * @size: modified RBSP size return value
 * @max_size: available size in buf
 *
 * Rewrites the frame cropping values in an h.264 SPS RBSP correctly for the
 * given visible width and height.
 */
int coda_h264_sps_fixup(struct coda_ctx *ctx, int width, int height, char *buf,
   int *size, int max_size)
{
 int profile_idc;
 unsigned int pic_order_cnt_type;
 int pic_width_in_mbs_minus1, pic_height_in_map_units_minus1;
 int frame_mbs_only_flag, frame_cropping_flag;
 int vui_parameters_present_flag;
 unsigned int crop_right, crop_bottom;
 struct rbsp sps;
 int pos;
 int ret;

 if (*size < 8 || *size >= max_size)
  return -EINVAL;

 sps.buf = buf + 5; /* Skip NAL header */
 sps.size = *size - 5;

 profile_idc = sps.buf[0];
 /* Skip constraint_set[0-5]_flag, reserved_zero_2bits */
 /* Skip level_idc */
 sps.pos = 24;

 /* seq_parameter_set_id */
 ret = rbsp_read_uev(&sps, NULL);
 if (ret)
  return ret;

 if (profile_idc == 100 || profile_idc == 110 || profile_idc == 122 ||
     profile_idc == 244 || profile_idc == 44 || profile_idc == 83 ||
     profile_idc == 86 || profile_idc == 118 || profile_idc == 128 ||
     profile_idc == 138 || profile_idc == 139 || profile_idc == 134 ||
     profile_idc == 135) {
  dev_err(ctx->fh.vdev->dev_parent,
   "%s: Handling profile_idc %d not implemented\n",
   __func__, profile_idc);
  return -EINVAL;
 }

 /* log2_max_frame_num_minus4 */
 ret = rbsp_read_uev(&sps, NULL);
 if (ret)
  return ret;

 ret = rbsp_read_uev(&sps, &pic_order_cnt_type);
 if (ret)
  return ret;

 if (pic_order_cnt_type == 0) {
  /* log2_max_pic_order_cnt_lsb_minus4 */
  ret = rbsp_read_uev(&sps, NULL);
  if (ret)
   return ret;
 } else if (pic_order_cnt_type == 1) {
  unsigned int i, num_ref_frames_in_pic_order_cnt_cycle;

  /* delta_pic_order_always_zero_flag */
  ret = rbsp_read_bit(&sps);
  if (ret < 0)
   return ret;
  /* offset_for_non_ref_pic */
  ret = rbsp_read_sev(&sps, NULL);
  if (ret)
   return ret;
  /* offset_for_top_to_bottom_field */
  ret = rbsp_read_sev(&sps, NULL);
  if (ret)
   return ret;

  ret = rbsp_read_uev(&sps,
        &num_ref_frames_in_pic_order_cnt_cycle);
  if (ret)
   return ret;
  for (i = 0; i < num_ref_frames_in_pic_order_cnt_cycle; i++) {
   /* offset_for_ref_frame */
   ret = rbsp_read_sev(&sps, NULL);
   if (ret)
    return ret;
  }
 }

 /* max_num_ref_frames */
 ret = rbsp_read_uev(&sps, NULL);
 if (ret)
  return ret;

 /* gaps_in_frame_num_value_allowed_flag */
 ret = rbsp_read_bit(&sps);
 if (ret < 0)
  return ret;
 ret = rbsp_read_uev(&sps, &pic_width_in_mbs_minus1);
 if (ret)
  return ret;
 ret = rbsp_read_uev(&sps, &pic_height_in_map_units_minus1);
 if (ret)
  return ret;
 frame_mbs_only_flag = ret = rbsp_read_bit(&sps);
 if (ret < 0)
  return ret;
 if (!frame_mbs_only_flag) {
  /* mb_adaptive_frame_field_flag */
  ret = rbsp_read_bit(&sps);
  if (ret < 0)
   return ret;
 }
 /* direct_8x8_inference_flag */
 ret = rbsp_read_bit(&sps);
 if (ret < 0)
  return ret;

 /* Mark position of the frame cropping flag */
 pos = sps.pos;
 frame_cropping_flag = ret = rbsp_read_bit(&sps);
 if (ret < 0)
  return ret;
 if (frame_cropping_flag) {
  unsigned int crop_left, crop_top;

  ret = rbsp_read_uev(&sps, &crop_left);
  if (ret)
   return ret;
  ret = rbsp_read_uev(&sps, &crop_right);
  if (ret)
   return ret;
  ret = rbsp_read_uev(&sps, &crop_top);
  if (ret)
   return ret;
  ret = rbsp_read_uev(&sps, &crop_bottom);
  if (ret)
   return ret;
 }
 vui_parameters_present_flag = ret = rbsp_read_bit(&sps);
 if (ret < 0)
  return ret;
 if (vui_parameters_present_flag) {
  dev_err(ctx->fh.vdev->dev_parent,
   "%s: Handling vui_parameters not implemented\n",
   __func__);
  return -EINVAL;
 }

 crop_right = round_up(width, 16) - width;
 crop_bottom = round_up(height, 16) - height;
 crop_right /= 2;
 if (frame_mbs_only_flag)
  crop_bottom /= 2;
 else
  crop_bottom /= 4;


 sps.size = max_size - 5;
 sps.pos = pos;
 frame_cropping_flag = 1;
 ret = rbsp_write_bit(&sps, frame_cropping_flag);
 if (ret)
  return ret;
 ret = rbsp_write_uev(&sps, 0); /* crop_left */
 if (ret)
  return ret;
 ret = rbsp_write_uev(&sps, crop_right);
 if (ret)
  return ret;
 ret = rbsp_write_uev(&sps, 0); /* crop_top */
 if (ret)
  return ret;
 ret = rbsp_write_uev(&sps, crop_bottom);
 if (ret)
  return ret;
 ret = rbsp_write_bit(&sps, 0); /* vui_parameters_present_flag */
 if (ret)
  return ret;
 ret = rbsp_write_bit(&sps, 1);
 if (ret)
  return ret;

 *size = 5 + DIV_ROUND_UP(sps.pos, 8);

 return 0;
}