git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/motionpixels.c

   1 /*
   2  * Motion Pixels Video Decoder
   3  * Copyright (c) 2008 Gregory Montoir (cyx@users.sourceforge.net)
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 #include "avcodec.h"
  23 #include "get_bits.h"
  24 #include "bswapdsp.h"
  25 #include "internal.h"
  26
  27 #define MAX_HUFF_CODES 16
  28
  29 #include "motionpixels_tablegen.h"
  30
  31 typedef struct HuffCode {
  32     int code;
  33     uint8_t size;
  34     uint8_t delta;
  35 } HuffCode;
  36
  37 typedef struct MotionPixelsContext {
  38     AVCodecContext *avctx;
  39     AVFrame *frame;
  40     BswapDSPContext bdsp;
  41     uint8_t *changes_map;
  42     int offset_bits_len;
  43     int codes_count, current_codes_count;
  44     int max_codes_bits;
  45     HuffCode codes[MAX_HUFF_CODES];
  46     VLC vlc;
  47     YuvPixel *vpt, *hpt;
  48     uint8_t gradient_scale[3];
  49     uint8_t *bswapbuf;
  50     int bswapbuf_size;
  51 } MotionPixelsContext;
  52
  53 static av_cold int mp_decode_end(AVCodecContext *avctx)
  54 {
  55     MotionPixelsContext *mp = avctx->priv_data;
  56
  57     av_freep(&mp->changes_map);
  58     av_freep(&mp->vpt);
  59     av_freep(&mp->hpt);
  60     av_freep(&mp->bswapbuf);
  61     av_frame_free(&mp->frame);
  62
  63     return 0;
  64 }
  65
  66 static av_cold int mp_decode_init(AVCodecContext *avctx)
  67 {
  68     MotionPixelsContext *mp = avctx->priv_data;
  69     int w4 = (avctx->width  + 3) & ~3;
  70     int h4 = (avctx->height + 3) & ~3;
  71
  72     if(avctx->extradata_size < 2){
  73         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "extradata too small\n");
  74         return AVERROR_INVALIDDATA;
  75     }
  76
  77     motionpixels_tableinit();
  78     mp->avctx = avctx;
  79     ff_bswapdsp_init(&mp->bdsp);
  80     mp->changes_map = av_mallocz_array(avctx->width, h4);
  81     mp->offset_bits_len = av_log2(avctx->width * avctx->height) + 1;
  82     mp->vpt = av_mallocz_array(avctx->height, sizeof(YuvPixel));
  83     mp->hpt = av_mallocz_array(h4 / 4, w4 / 4 * sizeof(YuvPixel));
  84     if (!mp->changes_map || !mp->vpt || !mp->hpt) {
  85         av_freep(&mp->changes_map);
  86         av_freep(&mp->vpt);
  87         av_freep(&mp->hpt);
  88         return AVERROR(ENOMEM);
  89     }
  90     avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_RGB555;
  91
  92     mp->frame = av_frame_alloc();
  93     if (!mp->frame) {
  94         mp_decode_end(avctx);
  95         return AVERROR(ENOMEM);
  96     }
  97
  98     return 0;
  99 }
 100
 101 static void mp_read_changes_map(MotionPixelsContext *mp, GetBitContext *gb, int count, int bits_len, int read_color)
 102 {
 103     uint16_t *pixels;
 104     int offset, w, h, color = 0, x, y, i;
 105
 106     while (count--) {
 107         offset = get_bits_long(gb, mp->offset_bits_len);
 108         w      = get_bits(gb, bits_len) + 1;
 109         h      = get_bits(gb, bits_len) + 1;
 110         if (read_color)
 111             color = get_bits(gb, 15);
 112         x = offset % mp->avctx->width;
 113         y = offset / mp->avctx->width;
 114         if (y >= mp->avctx->height)
 115             continue;
 116         w = FFMIN(w, mp->avctx->width  - x);
 117         h = FFMIN(h, mp->avctx->height - y);
 118         pixels = (uint16_t *)&mp->frame->data[0][y * mp->frame->linesize[0] + x * 2];
 119         while (h--) {
 120             mp->changes_map[offset] = w;
 121             if (read_color)
 122                 for (i = 0; i < w; ++i)
 123                     pixels[i] = color;
 124             offset += mp->avctx->width;
 125             pixels += mp->frame->linesize[0] / 2;
 126         }
 127     }
 128 }
 129
 130 static int mp_get_code(MotionPixelsContext *mp, GetBitContext *gb, int size, int code)
 131 {
 132     while (get_bits1(gb)) {
 133         ++size;
 134         if (size > mp->max_codes_bits) {
 135             av_log(mp->avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid code size %d/%d\n", size, mp->max_codes_bits);
 136             return AVERROR_INVALIDDATA;
 137         }
 138         code <<= 1;
 139         if (mp_get_code(mp, gb, size, code + 1) < 0)
 140             return AVERROR_INVALIDDATA;
 141     }
 142     if (mp->current_codes_count >= MAX_HUFF_CODES) {
 143         av_log(mp->avctx, AV_LOG_ERROR, "too many codes\n");
 144         return AVERROR_INVALIDDATA;
 145     }
 146
 147     mp->codes[mp->current_codes_count  ].code = code;
 148     mp->codes[mp->current_codes_count++].size = size;
 149     return 0;
 150 }
 151
 152 static int mp_read_codes_table(MotionPixelsContext *mp, GetBitContext *gb)
 153 {
 154     if (mp->codes_count == 1) {
 155         mp->codes[0].delta = get_bits(gb, 4);
 156     } else {
 157         int i;
 158         int ret;
 159
 160         mp->max_codes_bits = get_bits(gb, 4);
 161         for (i = 0; i < mp->codes_count; ++i)
 162             mp->codes[i].delta = get_bits(gb, 4);
 163         mp->current_codes_count = 0;
 164         if ((ret = mp_get_code(mp, gb, 0, 0)) < 0)
 165             return ret;
 166         if (mp->current_codes_count < mp->codes_count) {
 167             av_log(mp->avctx, AV_LOG_ERROR, "too few codes\n");
 168             return AVERROR_INVALIDDATA;
 169         }
 170    }
 171    return 0;
 172 }
 173
 174 static av_always_inline int mp_gradient(MotionPixelsContext *mp, int component, int v)
 175 {
 176     int delta;
 177
 178     delta = (v - 7) * mp->gradient_scale[component];
 179     mp->gradient_scale[component] = (v == 0 || v == 14) ? 2 : 1;
 180     return delta;
 181 }
 182
 183 static YuvPixel mp_get_yuv_from_rgb(MotionPixelsContext *mp, int x, int y)
 184 {
 185     int color;
 186
 187     color = *(uint16_t *)&mp->frame->data[0][y * mp->frame->linesize[0] + x * 2];
 188     return mp_rgb_yuv_table[color];
 189 }
 190
 191 static void mp_set_rgb_from_yuv(MotionPixelsContext *mp, int x, int y, const YuvPixel *p)
 192 {
 193     int color;
 194
 195     color = mp_yuv_to_rgb(p->y, p->v, p->u, 1);
 196     *(uint16_t *)&mp->frame->data[0][y * mp->frame->linesize[0] + x * 2] = color;
 197 }
 198
 199 static av_always_inline int mp_get_vlc(MotionPixelsContext *mp, GetBitContext *gb)
 200 {
 201     int i;
 202
 203     i = (mp->codes_count == 1) ? 0 : get_vlc2(gb, mp->vlc.table, mp->max_codes_bits, 1);
 204     if (i < 0)
 205         return i;
 206     return mp->codes[i].delta;
 207 }
 208
 209 static void mp_decode_line(MotionPixelsContext *mp, GetBitContext *gb, int y)
 210 {
 211     YuvPixel p;
 212     const int y0 = y * mp->avctx->width;
 213     int w, i, x = 0;
 214
 215     p = mp->vpt[y];
 216     if (mp->changes_map[y0 + x] == 0) {
 217         memset(mp->gradient_scale, 1, sizeof(mp->gradient_scale));
 218         ++x;
 219     }
 220     while (x < mp->avctx->width) {
 221         w = mp->changes_map[y0 + x];
 222         if (w != 0) {
 223             if ((y & 3) == 0) {
 224                 if (mp->changes_map[y0 + x + mp->avctx->width] < w ||
 225                     mp->changes_map[y0 + x + mp->avctx->width * 2] < w ||
 226                     mp->changes_map[y0 + x + mp->avctx->width * 3] < w) {
 227                     for (i = (x + 3) & ~3; i < x + w; i += 4) {
 228                         mp->hpt[((y / 4) * mp->avctx->width + i) / 4] = mp_get_yuv_from_rgb(mp, i, y);
 229                     }
 230                 }
 231             }
 232             x += w;
 233             memset(mp->gradient_scale, 1, sizeof(mp->gradient_scale));
 234             p = mp_get_yuv_from_rgb(mp, x - 1, y);
 235         } else {
 236             p.y += mp_gradient(mp, 0, mp_get_vlc(mp, gb));
 237             p.y = av_clip_uintp2(p.y, 5);
 238             if ((x & 3) == 0) {
 239                 if ((y & 3) == 0) {
 240                     p.v += mp_gradient(mp, 1, mp_get_vlc(mp, gb));
 241                     p.v = av_clip_intp2(p.v, 5);
 242                     p.u += mp_gradient(mp, 2, mp_get_vlc(mp, gb));
 243                     p.u = av_clip_intp2(p.u, 5);
 244                     mp->hpt[((y / 4) * mp->avctx->width + x) / 4] = p;
 245                 } else {
 246                     p.v = mp->hpt[((y / 4) * mp->avctx->width + x) / 4].v;
 247                     p.u = mp->hpt[((y / 4) * mp->avctx->width + x) / 4].u;
 248                 }
 249             }
 250             mp_set_rgb_from_yuv(mp, x, y, &p);
 251             ++x;
 252         }
 253     }
 254 }
 255
 256 static void mp_decode_frame_helper(MotionPixelsContext *mp, GetBitContext *gb)
 257 {
 258     YuvPixel p;
 259     int y, y0;
 260
 261     av_assert1(mp->changes_map[0]);
 262
 263     for (y = 0; y < mp->avctx->height; ++y) {
 264         if (mp->changes_map[y * mp->avctx->width] != 0) {
 265             memset(mp->gradient_scale, 1, sizeof(mp->gradient_scale));
 266             p = mp_get_yuv_from_rgb(mp, 0, y);
 267         } else {
 268             p.y += mp_gradient(mp, 0, mp_get_vlc(mp, gb));
 269             p.y = av_clip_uintp2(p.y, 5);
 270             if ((y & 3) == 0) {
 271                 p.v += mp_gradient(mp, 1, mp_get_vlc(mp, gb));
 272                 p.v = av_clip_intp2(p.v, 5);
 273                 p.u += mp_gradient(mp, 2, mp_get_vlc(mp, gb));
 274                 p.u = av_clip_intp2(p.u, 5);
 275             }
 276             mp->vpt[y] = p;
 277             mp_set_rgb_from_yuv(mp, 0, y, &p);
 278         }
 279     }
 280     for (y0 = 0; y0 < 2; ++y0)
 281         for (y = y0; y < mp->avctx->height; y += 2)
 282             mp_decode_line(mp, gb, y);
 283 }
 284
 285 static int mp_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
 286                                  void *data, int *got_frame,
 287                                  AVPacket *avpkt)
 288 {
 289     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 290     int buf_size = avpkt->size;
 291     MotionPixelsContext *mp = avctx->priv_data;
 292     GetBitContext gb;
 293     int i, count1, count2, sz, ret;
 294
 295     if ((ret = ff_reget_buffer(avctx, mp->frame, 0)) < 0)
 296         return ret;
 297
 298     /* le32 bitstream msb first */
 299     av_fast_padded_malloc(&mp->bswapbuf, &mp->bswapbuf_size, buf_size);
 300     if (!mp->bswapbuf)
 301         return AVERROR(ENOMEM);
 302     mp->bdsp.bswap_buf((uint32_t *) mp->bswapbuf, (const uint32_t *) buf,
 303                        buf_size / 4);
 304     if (buf_size & 3)
 305         memcpy(mp->bswapbuf + (buf_size & ~3), buf + (buf_size & ~3), buf_size & 3);
 306     init_get_bits(&gb, mp->bswapbuf, buf_size * 8);
 307
 308     memset(mp->changes_map, 0, avctx->width * avctx->height);
 309     for (i = !(avctx->extradata[1] & 2); i < 2; ++i) {
 310         count1 = get_bits(&gb, 12);
 311         count2 = get_bits(&gb, 12);
 312         mp_read_changes_map(mp, &gb, count1, 8, i);
 313         mp_read_changes_map(mp, &gb, count2, 4, i);
 314     }
 315
 316     mp->codes_count = get_bits(&gb, 4);
 317     if (mp->codes_count == 0)
 318         goto end;
 319
 320     if (mp->changes_map[0] == 0) {
 321         *(uint16_t *)mp->frame->data[0] = get_bits(&gb, 15);
 322         mp->changes_map[0] = 1;
 323     }
 324     if (mp_read_codes_table(mp, &gb) < 0)
 325         goto end;
 326
 327     sz = get_bits(&gb, 18);
 328     if (avctx->extradata[0] != 5)
 329         sz += get_bits(&gb, 18);
 330     if (sz == 0)
 331         goto end;
 332
 333     if (mp->max_codes_bits <= 0)
 334         goto end;
 335     if (init_vlc(&mp->vlc, mp->max_codes_bits, mp->codes_count, &mp->codes[0].size, sizeof(HuffCode), 1, &mp->codes[0].code, sizeof(HuffCode), 4, 0))
 336         goto end;
 337     mp_decode_frame_helper(mp, &gb);
 338     ff_free_vlc(&mp->vlc);
 339
 340 end:
 341     if ((ret = av_frame_ref(data, mp->frame)) < 0)
 342         return ret;
 343     *got_frame       = 1;
 344     return buf_size;
 345 }
 346
 347 AVCodec ff_motionpixels_decoder = {
 348     .name           = "motionpixels",
 349     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Motion Pixels video"),
 350     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 351     .id             = AV_CODEC_ID_MOTIONPIXELS,
 352     .priv_data_size = sizeof(MotionPixelsContext),
 353     .init           = mp_decode_init,
 354     .close          = mp_decode_end,
 355     .decode         = mp_decode_frame,
 356     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DR1,
 357 };