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 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 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 "libavutil/mem_internal.h"
  32
  33 #include "avcodec.h"
  34 #include "blockdsp.h"
  35 #include "bytestream.h"
  36 #include "bswapdsp.h"
  37 #include "get_bits.h"
  38 #include "aandcttab.h"
  39 #include "eaidct.h"
  40 #include "idctdsp.h"
  41 #include "internal.h"
  42 #include "mpeg12data.h"
  43 #include "mpeg12vlc.h"
  44
  45 #define EA_PREAMBLE_SIZE    8
  46 #define MADk_TAG MKTAG('M', 'A', 'D', 'k')    /* MAD I-frame */
  47 #define MADm_TAG MKTAG('M', 'A', 'D', 'm')    /* MAD P-frame */
  48 #define MADe_TAG MKTAG('M', 'A', 'D', 'e')    /* MAD lqp-frame */
  49
  50 typedef struct MadContext {
  51     AVCodecContext *avctx;
  52     BlockDSPContext bdsp;
  53     BswapDSPContext bbdsp;
  54     IDCTDSPContext idsp;
  55     AVFrame *last_frame;
  56     GetBitContext gb;
  57     void *bitstream_buf;
  58     unsigned int bitstream_buf_size;
  59     DECLARE_ALIGNED(32, int16_t, block)[64];
  60     ScanTable scantable;
  61     uint16_t quant_matrix[64];
  62     int mb_x;
  63     int mb_y;
  64 } MadContext;
  65
  66 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx)
  67 {
  68     MadContext *s = avctx->priv_data;
  69     s->avctx = avctx;
  70     avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
  71     ff_blockdsp_init(&s->bdsp, avctx);
  72     ff_bswapdsp_init(&s->bbdsp);
  73     ff_idctdsp_init(&s->idsp, avctx);
  74     ff_init_scantable_permutation(s->idsp.idct_permutation, FF_IDCT_PERM_NONE);
  75     ff_init_scantable(s->idsp.idct_permutation, &s->scantable, ff_zigzag_direct);
  76     ff_mpeg12_init_vlcs();
  77
  78     s->last_frame = av_frame_alloc();
  79     if (!s->last_frame)
  80         return AVERROR(ENOMEM);
  81
  82     return 0;
  83 }
  84
  85 static inline void comp(unsigned char *dst, ptrdiff_t dst_stride,
  86                         unsigned char *src, ptrdiff_t src_stride, int add)
  87 {
  88     int j, i;
  89     for (j=0; j<8; j++)
  90         for (i=0; i<8; i++)
  91             dst[j*dst_stride + i] = av_clip_uint8(src[j*src_stride + i] + add);
  92 }
  93
  94 static inline void comp_block(MadContext *t, AVFrame *frame,
  95                               int mb_x, int mb_y,
  96                               int j, int mv_x, int mv_y, int add)
  97 {
  98     if (j < 4) {
  99         unsigned offset = (mb_y*16 + ((j&2)<<2) + mv_y)*t->last_frame->linesize[0] + mb_x*16 + ((j&1)<<3) + mv_x;
 100         if (offset >= (t->avctx->height - 7) * t->last_frame->linesize[0] - 7)
 101             return;
 102         comp(frame->data[0] + (mb_y*16 + ((j&2)<<2))*frame->linesize[0] + mb_x*16 + ((j&1)<<3),
 103              frame->linesize[0],
 104              t->last_frame->data[0] + offset,
 105              t->last_frame->linesize[0], add);
 106     } else if (!(t->avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GRAY)) {
 107         int index = j - 3;
 108         unsigned offset = (mb_y * 8 + (mv_y/2))*t->last_frame->linesize[index] + mb_x * 8 + (mv_x/2);
 109         if (offset >= (t->avctx->height/2 - 7) * t->last_frame->linesize[index] - 7)
 110             return;
 111         comp(frame->data[index] + (mb_y*8)*frame->linesize[index] + mb_x * 8,
 112              frame->linesize[index],
 113              t->last_frame->data[index] + offset,
 114              t->last_frame->linesize[index], add);
 115     }
 116 }
 117
 118 static inline void idct_put(MadContext *t, AVFrame *frame, int16_t *block,
 119                             int mb_x, int mb_y, int j)
 120 {
 121     if (j < 4) {
 122         ff_ea_idct_put_c(
 123             frame->data[0] + (mb_y*16 + ((j&2)<<2))*frame->linesize[0] + mb_x*16 + ((j&1)<<3),
 124             frame->linesize[0], block);
 125     } else if (!(t->avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GRAY)) {
 126         int index = j - 3;
 127         ff_ea_idct_put_c(
 128             frame->data[index] + (mb_y*8)*frame->linesize[index] + mb_x*8,
 129             frame->linesize[index], block);
 130     }
 131 }
 132
 133 static inline int decode_block_intra(MadContext *s, int16_t * block)
 134 {
 135     int level, i, j, run;
 136     RLTable *rl = &ff_rl_mpeg1;
 137     const uint8_t *scantable = s->scantable.permutated;
 138     int16_t *quant_matrix = s->quant_matrix;
 139
 140     block[0] = (128 + get_sbits(&s->gb, 8)) * quant_matrix[0];
 141
 142     /* The RL decoder is derived from mpeg1_decode_block_intra;
 143        Escaped level and run values a decoded differently */
 144     i = 0;
 145     {
 146         OPEN_READER(re, &s->gb);
 147         /* now quantify & encode AC coefficients */
 148         for (;;) {
 149             UPDATE_CACHE(re, &s->gb);
 150             GET_RL_VLC(level, run, re, &s->gb, rl->rl_vlc[0], TEX_VLC_BITS, 2, 0);
 151
 152             if (level == 127) {
 153                 break;
 154             } else if (level != 0) {
 155                 i += run;
 156                 if (i > 63) {
 157                     av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
 158                            "ac-tex damaged at %d %d\n", s->mb_x, s->mb_y);
 159                     return -1;
 160                 }
 161                 j = scantable[i];
 162                 level = (level*quant_matrix[j]) >> 4;
 163                 level = (level-1)|1;
 164                 level = (level ^ SHOW_SBITS(re, &s->gb, 1)) - SHOW_SBITS(re, &s->gb, 1);
 165                 LAST_SKIP_BITS(re, &s->gb, 1);
 166             } else {
 167                 /* escape */
 168                 UPDATE_CACHE(re, &s->gb);
 169                 level = SHOW_SBITS(re, &s->gb, 10); SKIP_BITS(re, &s->gb, 10);
 170
 171                 UPDATE_CACHE(re, &s->gb);
 172                 run = SHOW_UBITS(re, &s->gb, 6)+1; LAST_SKIP_BITS(re, &s->gb, 6);
 173
 174                 i += run;
 175                 if (i > 63) {
 176                     av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
 177                            "ac-tex damaged at %d %d\n", s->mb_x, s->mb_y);
 178                     return -1;
 179                 }
 180                 j = scantable[i];
 181                 if (level < 0) {
 182                     level = -level;
 183                     level = (level*quant_matrix[j]) >> 4;
 184                     level = (level-1)|1;
 185                     level = -level;
 186                 } else {
 187                     level = (level*quant_matrix[j]) >> 4;
 188                     level = (level-1)|1;
 189                 }
 190             }
 191
 192             block[j] = level;
 193         }
 194         CLOSE_READER(re, &s->gb);
 195     }
 196     return 0;
 197 }
 198
 199 static int decode_motion(GetBitContext *gb)
 200 {
 201     int value = 0;
 202     if (get_bits1(gb)) {
 203         if (get_bits1(gb))
 204             value = -17;
 205         value += get_bits(gb, 4) + 1;
 206     }
 207     return value;
 208 }
 209
 210 static int decode_mb(MadContext *s, AVFrame *frame, int inter)
 211 {
 212     int mv_map = 0;
 213     int av_uninit(mv_x), av_uninit(mv_y);
 214     int j;
 215
 216     if (inter) {
 217         int v = decode210(&s->gb);
 218         if (v < 2) {
 219             mv_map = v ? get_bits(&s->gb, 6) : 63;
 220             mv_x = decode_motion(&s->gb);
 221             mv_y = decode_motion(&s->gb);
 222         }
 223     }
 224
 225     for (j=0; j<6; j++) {
 226         if (mv_map & (1<<j)) {  // mv_x and mv_y are guarded by mv_map
 227             int add = 2*decode_motion(&s->gb);
 228             if (s->last_frame->data[0])
 229                 comp_block(s, frame, s->mb_x, s->mb_y, j, mv_x, mv_y, add);
 230         } else {
 231             s->bdsp.clear_block(s->block);
 232             if(decode_block_intra(s, s->block) < 0)
 233                 return -1;
 234             idct_put(s, frame, s->block, s->mb_x, s->mb_y, j);
 235         }
 236     }
 237     return 0;
 238 }
 239
 240 static void calc_quant_matrix(MadContext *s, int qscale)
 241 {
 242     int i;
 243
 244     s->quant_matrix[0] = (ff_inv_aanscales[0]*ff_mpeg1_default_intra_matrix[0]) >> 11;
 245     for (i=1; i<64; i++)
 246         s->quant_matrix[i] = (ff_inv_aanscales[i]*ff_mpeg1_default_intra_matrix[i]*qscale + 32) >> 10;
 247 }
 248
 249 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx,
 250                         void *data, int *got_frame,
 251                         AVPacket *avpkt)
 252 {
 253     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 254     int buf_size       = avpkt->size;
 255     MadContext *s     = avctx->priv_data;
 256     AVFrame *frame    = data;
 257     GetByteContext gb;
 258     int width, height;
 259     int chunk_type;
 260     int inter, ret;
 261
 262     bytestream2_init(&gb, buf, buf_size);
 263
 264     chunk_type = bytestream2_get_le32(&gb);
 265     inter = (chunk_type == MADm_TAG || chunk_type == MADe_TAG);
 266     bytestream2_skip(&gb, 10);
 267
 268     av_reduce(&avctx->framerate.den, &avctx->framerate.num,
 269               bytestream2_get_le16(&gb), 1000, 1<<30);
 270
 271     width  = bytestream2_get_le16(&gb);
 272     height = bytestream2_get_le16(&gb);
 273     bytestream2_skip(&gb, 1);
 274     calc_quant_matrix(s, bytestream2_get_byte(&gb));
 275     bytestream2_skip(&gb, 2);
 276
 277     if (bytestream2_get_bytes_left(&gb) < 2) {
 278         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Input data too small\n");
 279         return AVERROR_INVALIDDATA;
 280     }
 281
 282     if (width < 16 || height < 16) {
 283         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Dimensions too small\n");
 284         return AVERROR_INVALIDDATA;
 285     }
 286
 287     if (avctx->width != width || avctx->height != height) {
 288         av_frame_unref(s->last_frame);
 289         if((width * (int64_t)height)/2048*7 > bytestream2_get_bytes_left(&gb))
 290             return AVERROR_INVALIDDATA;
 291         if ((ret = ff_set_dimensions(avctx, width, height)) < 0)
 292             return ret;
 293     }
 294
 295     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, AV_GET_BUFFER_FLAG_REF)) < 0)
 296         return ret;
 297
 298     if (inter && !s->last_frame->data[0]) {
 299         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Missing reference frame.\n");
 300         ret = ff_get_buffer(avctx, s->last_frame, AV_GET_BUFFER_FLAG_REF);
 301         if (ret < 0)
 302             return ret;
 303         memset(s->last_frame->data[0], 0, s->last_frame->height *
 304                s->last_frame->linesize[0]);
 305         memset(s->last_frame->data[1], 0x80, s->last_frame->height / 2 *
 306                s->last_frame->linesize[1]);
 307         memset(s->last_frame->data[2], 0x80, s->last_frame->height / 2 *
 308                s->last_frame->linesize[2]);
 309     }
 310
 311     av_fast_padded_malloc(&s->bitstream_buf, &s->bitstream_buf_size,
 312                           bytestream2_get_bytes_left(&gb));
 313     if (!s->bitstream_buf)
 314         return AVERROR(ENOMEM);
 315     s->bbdsp.bswap16_buf(s->bitstream_buf, (const uint16_t *)(buf + bytestream2_tell(&gb)),
 316                          bytestream2_get_bytes_left(&gb) / 2);
 317     memset((uint8_t*)s->bitstream_buf + bytestream2_get_bytes_left(&gb), 0, AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 318     init_get_bits(&s->gb, s->bitstream_buf, 8*(bytestream2_get_bytes_left(&gb)));
 319
 320     for (s->mb_y=0; s->mb_y < (avctx->height+15)/16; s->mb_y++)
 321         for (s->mb_x=0; s->mb_x < (avctx->width +15)/16; s->mb_x++)
 322             if(decode_mb(s, frame, inter) < 0)
 323                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 324
 325     *got_frame = 1;
 326
 327     if (chunk_type != MADe_TAG) {
 328         av_frame_unref(s->last_frame);
 329         if ((ret = av_frame_ref(s->last_frame, frame)) < 0)
 330             return ret;
 331     }
 332
 333     return buf_size;
 334 }
 335
 336 static av_cold int decode_end(AVCodecContext *avctx)
 337 {
 338     MadContext *t = avctx->priv_data;
 339     av_frame_free(&t->last_frame);
 340     av_freep(&t->bitstream_buf);
 341     return 0;
 342 }
 343
 344 AVCodec ff_eamad_decoder = {
 345     .name           = "eamad",
 346     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Electronic Arts Madcow Video"),
 347     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 348     .id             = AV_CODEC_ID_MAD,
 349     .priv_data_size = sizeof(MadContext),
 350     .init           = decode_init,
 351     .close          = decode_end,
 352     .decode         = decode_frame,
 353     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DR1,
 354     .caps_internal  = FF_CODEC_CAP_INIT_THREADSAFE,
 355 };