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

   1 /*
   2  * Electronic Arts Madcow Video Decoder
   3  * Copyright (c) 2007-2009 Peter Ross
   4  *
   5  * This file is part of Libav.
   6  *
   7  * Libav 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  * Libav 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 Libav; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
  20  */
  21
  22 /**
  23  * @file
  24  * Electronic Arts Madcow Video Decoder
  25  * @author Peter Ross <pross@xvid.org>
  26  *
  27  * @see technical details at
  28  * http://wiki.multimedia.cx/index.php?title=Electronic_Arts_MAD
  29  */
  30
  31 #include "avcodec.h"
  32 #include "get_bits.h"
  33 #include "aandcttab.h"
  34 #include "eaidct.h"
  35 #include "internal.h"
  36 #include "mpeg12.h"
  37 #include "mpeg12data.h"
  38 #include "libavutil/imgutils.h"
  39
  40 #define EA_PREAMBLE_SIZE    8
  41 #define MADk_TAG MKTAG('M', 'A', 'D', 'k')    /* MAD i-frame */
  42 #define MADm_TAG MKTAG('M', 'A', 'D', 'm')    /* MAD p-frame */
  43 #define MADe_TAG MKTAG('M', 'A', 'D', 'e')    /* MAD lqp-frame */
  44
  45 typedef struct MadContext {
  46     AVCodecContext *avctx;
  47     DSPContext dsp;
  48     AVFrame *last_frame;
  49     GetBitContext gb;
  50     void *bitstream_buf;
  51     unsigned int bitstream_buf_size;
  52     DECLARE_ALIGNED(16, int16_t, block)[64];
  53     ScanTable scantable;
  54     uint16_t quant_matrix[64];
  55     int mb_x;
  56     int mb_y;
  57 } MadContext;
  58
  59 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx)
  60 {
  61     MadContext *s = avctx->priv_data;
  62     s->avctx = avctx;
  63     avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
  64     ff_dsputil_init(&s->dsp, avctx);
  65     ff_init_scantable_permutation(s->dsp.idct_permutation, FF_NO_IDCT_PERM);
  66     ff_init_scantable(s->dsp.idct_permutation, &s->scantable, ff_zigzag_direct);
  67     ff_mpeg12_init_vlcs();
  68
  69     s->last_frame = av_frame_alloc();
  70     if (!s->last_frame)
  71         return AVERROR(ENOMEM);
  72
  73     return 0;
  74 }
  75
  76 static inline void comp(unsigned char *dst, int dst_stride,
  77                         unsigned char *src, int src_stride, int add)
  78 {
  79     int j, i;
  80     for (j=0; j<8; j++)
  81         for (i=0; i<8; i++)
  82             dst[j*dst_stride + i] = av_clip_uint8(src[j*src_stride + i] + add);
  83 }
  84
  85 static inline void comp_block(MadContext *t, AVFrame *frame,
  86                               int mb_x, int mb_y,
  87                               int j, int mv_x, int mv_y, int add)
  88 {
  89     if (j < 4) {
  90         comp(frame->data[0] + (mb_y*16 + ((j&2)<<2))*frame->linesize[0] + mb_x*16 + ((j&1)<<3),
  91              frame->linesize[0],
  92              t->last_frame->data[0] + (mb_y*16 + ((j&2)<<2) + mv_y)*t->last_frame->linesize[0] + mb_x*16 + ((j&1)<<3) + mv_x,
  93              t->last_frame->linesize[0], add);
  94     } else if (!(t->avctx->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
  95         int index = j - 3;
  96         comp(frame->data[index] + (mb_y*8)*frame->linesize[index] + mb_x * 8,
  97              frame->linesize[index],
  98              t->last_frame->data[index] + (mb_y * 8 + (mv_y/2))*t->last_frame->linesize[index] + mb_x * 8 + (mv_x/2),
  99              t->last_frame->linesize[index], add);
 100     }
 101 }
 102
 103 static inline void idct_put(MadContext *t, AVFrame *frame, int16_t *block,
 104                             int mb_x, int mb_y, int j)
 105 {
 106     if (j < 4) {
 107         ff_ea_idct_put_c(
 108             frame->data[0] + (mb_y*16 + ((j&2)<<2))*frame->linesize[0] + mb_x*16 + ((j&1)<<3),
 109             frame->linesize[0], block);
 110     } else if (!(t->avctx->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
 111         int index = j - 3;
 112         ff_ea_idct_put_c(
 113             frame->data[index] + (mb_y*8)*frame->linesize[index] + mb_x*8,
 114             frame->linesize[index], block);
 115     }
 116 }
 117
 118 static inline void decode_block_intra(MadContext *s, int16_t * block)
 119 {
 120     int level, i, j, run;
 121     RLTable *rl = &ff_rl_mpeg1;
 122     const uint8_t *scantable = s->scantable.permutated;
 123     int16_t *quant_matrix = s->quant_matrix;
 124
 125     block[0] = (128 + get_sbits(&s->gb, 8)) * quant_matrix[0];
 126
 127     /* The RL decoder is derived from mpeg1_decode_block_intra;
 128        Escaped level and run values a decoded differently */
 129     i = 0;
 130     {
 131         OPEN_READER(re, &s->gb);
 132         /* now quantify & encode AC coefficients */
 133         for (;;) {
 134             UPDATE_CACHE(re, &s->gb);
 135             GET_RL_VLC(level, run, re, &s->gb, rl->rl_vlc[0], TEX_VLC_BITS, 2, 0);
 136
 137             if (level == 127) {
 138                 break;
 139             } else if (level != 0) {
 140                 i += run;
 141                 j = scantable[i];
 142                 level = (level*quant_matrix[j]) >> 4;
 143                 level = (level-1)|1;
 144                 level = (level ^ SHOW_SBITS(re, &s->gb, 1)) - SHOW_SBITS(re, &s->gb, 1);
 145                 LAST_SKIP_BITS(re, &s->gb, 1);
 146             } else {
 147                 /* escape */
 148                 UPDATE_CACHE(re, &s->gb);
 149                 level = SHOW_SBITS(re, &s->gb, 10); SKIP_BITS(re, &s->gb, 10);
 150
 151                 UPDATE_CACHE(re, &s->gb);
 152                 run = SHOW_UBITS(re, &s->gb, 6)+1; LAST_SKIP_BITS(re, &s->gb, 6);
 153
 154                 i += run;
 155                 j = scantable[i];
 156                 if (level < 0) {
 157                     level = -level;
 158                     level = (level*quant_matrix[j]) >> 4;
 159                     level = (level-1)|1;
 160                     level = -level;
 161                 } else {
 162                     level = (level*quant_matrix[j]) >> 4;
 163                     level = (level-1)|1;
 164                 }
 165             }
 166             if (i > 63) {
 167                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "ac-tex damaged at %d %d\n", s->mb_x, s->mb_y);
 168                 return;
 169             }
 170
 171             block[j] = level;
 172         }
 173         CLOSE_READER(re, &s->gb);
 174     }
 175 }
 176
 177 static int decode_motion(GetBitContext *gb)
 178 {
 179     int value = 0;
 180     if (get_bits1(gb)) {
 181         if (get_bits1(gb))
 182             value = -17;
 183         value += get_bits(gb, 4) + 1;
 184     }
 185     return value;
 186 }
 187
 188 static void decode_mb(MadContext *s, AVFrame *frame, int inter)
 189 {
 190     int mv_map = 0;
 191     int mv_x, mv_y;
 192     int j;
 193
 194     if (inter) {
 195         int v = decode210(&s->gb);
 196         if (v < 2) {
 197             mv_map = v ? get_bits(&s->gb, 6) : 63;
 198             mv_x = decode_motion(&s->gb);
 199             mv_y = decode_motion(&s->gb);
 200         } else {
 201             mv_map = 0;
 202         }
 203     }
 204
 205     for (j=0; j<6; j++) {
 206         if (mv_map & (1<<j)) {  // mv_x and mv_y are guarded by mv_map
 207             int add = 2*decode_motion(&s->gb);
 208             comp_block(s, frame, s->mb_x, s->mb_y, j, mv_x, mv_y, add);
 209         } else {
 210             s->dsp.clear_block(s->block);
 211             decode_block_intra(s, s->block);
 212             idct_put(s, frame, s->block, s->mb_x, s->mb_y, j);
 213         }
 214     }
 215 }
 216
 217 static void calc_quant_matrix(MadContext *s, int qscale)
 218 {
 219     int i;
 220
 221     s->quant_matrix[0] = (ff_inv_aanscales[0]*ff_mpeg1_default_intra_matrix[0]) >> 11;
 222     for (i=1; i<64; i++)
 223         s->quant_matrix[i] = (ff_inv_aanscales[i]*ff_mpeg1_default_intra_matrix[i]*qscale + 32) >> 10;
 224 }
 225
 226 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx,
 227                         void *data, int *got_frame,
 228                         AVPacket *avpkt)
 229 {
 230     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 231     int buf_size       = avpkt->size;
 232     const uint8_t *buf_end = buf+buf_size;
 233     MadContext *s     = avctx->priv_data;
 234     AVFrame *frame    = data;
 235     int width, height;
 236     int chunk_type;
 237     int inter, ret;
 238
 239     if (buf_size < 17) {
 240         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Input buffer too small\n");
 241         *got_frame = 0;
 242         return -1;
 243     }
 244
 245     chunk_type = AV_RL32(&buf[0]);
 246     inter = (chunk_type == MADm_TAG || chunk_type == MADe_TAG);
 247     buf += 8;
 248
 249     av_reduce(&avctx->time_base.num, &avctx->time_base.den,
 250               AV_RL16(&buf[6]), 1000, 1<<30);
 251
 252     width  = AV_RL16(&buf[8]);
 253     height = AV_RL16(&buf[10]);
 254     calc_quant_matrix(s, buf[13]);
 255     buf += 16;
 256
 257     if (avctx->width != width || avctx->height != height) {
 258         av_frame_unref(s->last_frame);
 259         if ((ret = ff_set_dimensions(avctx, width, height)) < 0)
 260             return ret;
 261     }
 262
 263     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, AV_GET_BUFFER_FLAG_REF)) < 0) {
 264         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
 265         return ret;
 266     }
 267
 268     if (inter && !s->last_frame->data[0]) {
 269         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Missing reference frame.\n");
 270         ret = ff_get_buffer(avctx, s->last_frame, AV_GET_BUFFER_FLAG_REF);
 271         if (ret < 0)
 272             return ret;
 273         memset(s->last_frame->data[0], 0, s->last_frame->height *
 274                s->last_frame->linesize[0]);
 275         memset(s->last_frame->data[1], 0x80, s->last_frame->height / 2 *
 276                s->last_frame->linesize[1]);
 277         memset(s->last_frame->data[2], 0x80, s->last_frame->height / 2 *
 278                s->last_frame->linesize[2]);
 279     }
 280
 281     av_fast_padded_malloc(&s->bitstream_buf, &s->bitstream_buf_size,
 282                           buf_end - buf);
 283     if (!s->bitstream_buf)
 284         return AVERROR(ENOMEM);
 285     s->dsp.bswap16_buf(s->bitstream_buf, (const uint16_t*)buf, (buf_end-buf)/2);
 286     init_get_bits(&s->gb, s->bitstream_buf, 8*(buf_end-buf));
 287
 288     for (s->mb_y=0; s->mb_y < (avctx->height+15)/16; s->mb_y++)
 289         for (s->mb_x=0; s->mb_x < (avctx->width +15)/16; s->mb_x++)
 290             decode_mb(s, frame, inter);
 291
 292     *got_frame = 1;
 293
 294     if (chunk_type != MADe_TAG) {
 295         av_frame_unref(s->last_frame);
 296         if ((ret = av_frame_ref(s->last_frame, frame)) < 0)
 297             return ret;
 298     }
 299
 300     return buf_size;
 301 }
 302
 303 static av_cold int decode_end(AVCodecContext *avctx)
 304 {
 305     MadContext *t = avctx->priv_data;
 306     av_frame_free(&t->last_frame);
 307     av_free(t->bitstream_buf);
 308     return 0;
 309 }
 310
 311 AVCodec ff_eamad_decoder = {
 312     .name           = "eamad",
 313     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Electronic Arts Madcow Video"),
 314     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 315     .id             = AV_CODEC_ID_MAD,
 316     .priv_data_size = sizeof(MadContext),
 317     .init           = decode_init,
 318     .close          = decode_end,
 319     .decode         = decode_frame,
 320     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
 321 };