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 "avcodec.h"
  32 #include "get_bits.h"
  33 #include "dsputil.h"
  34 #include "aandcttab.h"
  35 #include "mpeg12.h"
  36 #include "mpeg12data.h"
  37 #include "libavutil/imgutils.h"
  38
  39 #define EA_PREAMBLE_SIZE    8
  40 #define MADk_TAG MKTAG('M', 'A', 'D', 'k')    /* MAD i-frame */
  41 #define MADm_TAG MKTAG('M', 'A', 'D', 'm')    /* MAD p-frame */
  42 #define MADe_TAG MKTAG('M', 'A', 'D', 'e')    /* MAD lqp-frame */
  43
  44 typedef struct MadContext {
  45     MpegEncContext s;
  46     AVFrame frame;
  47     AVFrame last_frame;
  48     void *bitstream_buf;
  49     unsigned int bitstream_buf_size;
  50     DECLARE_ALIGNED(16, DCTELEM, block)[64];
  51 } MadContext;
  52
  53 static void bswap16_buf(uint16_t *dst, const uint16_t *src, int count)
  54 {
  55     int i;
  56     for (i=0; i<count; i++)
  57         dst[i] = av_bswap16(src[i]);
  58 }
  59
  60 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx)
  61 {
  62     MadContext *t = avctx->priv_data;
  63     MpegEncContext *s = &t->s;
  64     s->avctx = avctx;
  65     avctx->pix_fmt = PIX_FMT_YUV420P;
  66     if (avctx->idct_algo == FF_IDCT_AUTO)
  67         avctx->idct_algo = FF_IDCT_EA;
  68     dsputil_init(&s->dsp, avctx);
  69     ff_init_scantable(s->dsp.idct_permutation, &s->intra_scantable, ff_zigzag_direct);
  70     ff_mpeg12_init_vlcs();
  71     return 0;
  72 }
  73
  74 static inline void comp(unsigned char *dst, int dst_stride,
  75                         unsigned char *src, int src_stride, int add)
  76 {
  77     int j, i;
  78     for (j=0; j<8; j++)
  79         for (i=0; i<8; i++)
  80             dst[j*dst_stride + i] = av_clip_uint8(src[j*src_stride + i] + add);
  81 }
  82
  83 static inline void comp_block(MadContext *t, int mb_x, int mb_y,
  84                               int j, int mv_x, int mv_y, int add)
  85 {
  86     MpegEncContext *s = &t->s;
  87     if (j < 4) {
  88         unsigned offset = (mb_y*16 + ((j&2)<<2) + mv_y)*t->last_frame.linesize[0] + mb_x*16 + ((j&1)<<3) + mv_x;
  89         if (offset >= (s->height - 7) * t->last_frame.linesize[0] - 7)
  90             return;
  91         comp(t->frame.data[0] + (mb_y*16 + ((j&2)<<2))*t->frame.linesize[0] + mb_x*16 + ((j&1)<<3),
  92              t->frame.linesize[0],
  93              t->last_frame.data[0] + offset,
  94              t->last_frame.linesize[0], add);
  95     } else if (!(s->avctx->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
  96         int index = j - 3;
  97         unsigned offset = (mb_y * 8 + (mv_y/2))*t->last_frame.linesize[index] + mb_x * 8 + (mv_x/2);
  98         if (offset >= (s->height/2 - 7) * t->last_frame.linesize[index] - 7)
  99             return;
 100         comp(t->frame.data[index] + (mb_y*8)*t->frame.linesize[index] + mb_x * 8,
 101              t->frame.linesize[index],
 102              t->last_frame.data[index] + offset,
 103              t->last_frame.linesize[index], add);
 104     }
 105 }
 106
 107 static inline void idct_put(MadContext *t, DCTELEM *block, int mb_x, int mb_y, int j)
 108 {
 109     MpegEncContext *s = &t->s;
 110     if (j < 4) {
 111         s->dsp.idct_put(
 112             t->frame.data[0] + (mb_y*16 + ((j&2)<<2))*t->frame.linesize[0] + mb_x*16 + ((j&1)<<3),
 113             t->frame.linesize[0], block);
 114     } else if (!(s->avctx->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
 115         int index = j - 3;
 116         s->dsp.idct_put(
 117             t->frame.data[index] + (mb_y*8)*t->frame.linesize[index] + mb_x*8,
 118             t->frame.linesize[index], block);
 119     }
 120 }
 121
 122 static inline int decode_block_intra(MadContext * t, DCTELEM * block)
 123 {
 124     MpegEncContext *s = &t->s;
 125     int level, i, j, run;
 126     RLTable *rl = &ff_rl_mpeg1;
 127     const uint8_t *scantable = s->intra_scantable.permutated;
 128     int16_t *quant_matrix = s->intra_matrix;
 129
 130     block[0] = (128 + get_sbits(&s->gb, 8)) * quant_matrix[0];
 131
 132     /* The RL decoder is derived from mpeg1_decode_block_intra;
 133        Escaped level and run values a decoded differently */
 134     i = 0;
 135     {
 136         OPEN_READER(re, &s->gb);
 137         /* now quantify & encode AC coefficients */
 138         for (;;) {
 139             UPDATE_CACHE(re, &s->gb);
 140             GET_RL_VLC(level, run, re, &s->gb, rl->rl_vlc[0], TEX_VLC_BITS, 2, 0);
 141
 142             if (level == 127) {
 143                 break;
 144             } else if (level != 0) {
 145                 i += run;
 146                 j = scantable[i];
 147                 level = (level*quant_matrix[j]) >> 4;
 148                 level = (level-1)|1;
 149                 level = (level ^ SHOW_SBITS(re, &s->gb, 1)) - SHOW_SBITS(re, &s->gb, 1);
 150                 LAST_SKIP_BITS(re, &s->gb, 1);
 151             } else {
 152                 /* escape */
 153                 UPDATE_CACHE(re, &s->gb);
 154                 level = SHOW_SBITS(re, &s->gb, 10); SKIP_BITS(re, &s->gb, 10);
 155
 156                 UPDATE_CACHE(re, &s->gb);
 157                 run = SHOW_UBITS(re, &s->gb, 6)+1; LAST_SKIP_BITS(re, &s->gb, 6);
 158
 159                 i += run;
 160                 j = scantable[i];
 161                 if (level < 0) {
 162                     level = -level;
 163                     level = (level*quant_matrix[j]) >> 4;
 164                     level = (level-1)|1;
 165                     level = -level;
 166                 } else {
 167                     level = (level*quant_matrix[j]) >> 4;
 168                     level = (level-1)|1;
 169                 }
 170             }
 171             if (i > 63) {
 172                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "ac-tex damaged at %d %d\n", s->mb_x, s->mb_y);
 173                 return -1;
 174             }
 175
 176             block[j] = level;
 177         }
 178         CLOSE_READER(re, &s->gb);
 179     }
 180     return 0;
 181 }
 182
 183 static int decode_motion(GetBitContext *gb)
 184 {
 185     int value = 0;
 186     if (get_bits1(gb)) {
 187         if (get_bits1(gb))
 188             value = -17;
 189         value += get_bits(gb, 4) + 1;
 190     }
 191     return value;
 192 }
 193
 194 static int decode_mb(MadContext *t, int inter)
 195 {
 196     MpegEncContext *s = &t->s;
 197     int mv_map = 0;
 198     int mv_x, mv_y;
 199     int j;
 200
 201     if (inter) {
 202         int v = decode210(&s->gb);
 203         if (v < 2) {
 204             mv_map = v ? get_bits(&s->gb, 6) : 63;
 205             mv_x = decode_motion(&s->gb);
 206             mv_y = decode_motion(&s->gb);
 207         } else {
 208             mv_map = 0;
 209         }
 210     }
 211
 212     for (j=0; j<6; j++) {
 213         if (mv_map & (1<<j)) {  // mv_x and mv_y are guarded by mv_map
 214             int add = 2*decode_motion(&s->gb);
 215             if (t->last_frame.data[0])
 216                 comp_block(t, s->mb_x, s->mb_y, j, mv_x, mv_y, add);
 217         } else {
 218             s->dsp.clear_block(t->block);
 219             if(decode_block_intra(t, t->block) < 0)
 220                 return -1;
 221             idct_put(t, t->block, s->mb_x, s->mb_y, j);
 222         }
 223     }
 224     return 0;
 225 }
 226
 227 static void calc_intra_matrix(MadContext *t, int qscale)
 228 {
 229     MpegEncContext *s = &t->s;
 230     int i;
 231
 232     if (s->avctx->idct_algo == FF_IDCT_EA) {
 233         s->intra_matrix[0] = (ff_inv_aanscales[0]*ff_mpeg1_default_intra_matrix[0]) >> 11;
 234         for (i=1; i<64; i++)
 235             s->intra_matrix[i] = (ff_inv_aanscales[i]*ff_mpeg1_default_intra_matrix[i]*qscale + 32) >> 10;
 236     } else {
 237         s->intra_matrix[0] = ff_mpeg1_default_intra_matrix[0];
 238         for (i=1; i<64; i++)
 239             s->intra_matrix[i] = (ff_mpeg1_default_intra_matrix[i]*qscale) << 1;
 240     }
 241 }
 242
 243 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx,
 244                         void *data, int *data_size,
 245                         AVPacket *avpkt)
 246 {
 247     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 248     int buf_size       = avpkt->size;
 249     const uint8_t *buf_end = buf+buf_size;
 250     MadContext *t     = avctx->priv_data;
 251     MpegEncContext *s = &t->s;
 252     int chunk_type;
 253     int inter;
 254
 255     if (buf_size < 17) {
 256         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Input buffer too small\n");
 257         *data_size = 0;
 258         return -1;
 259     }
 260
 261     chunk_type = AV_RL32(&buf[0]);
 262     inter = (chunk_type == MADm_TAG || chunk_type == MADe_TAG);
 263     buf += 8;
 264
 265     av_reduce(&avctx->time_base.num, &avctx->time_base.den,
 266               AV_RL16(&buf[6]), 1000, 1<<30);
 267
 268     s->width  = AV_RL16(&buf[8]);
 269     s->height = AV_RL16(&buf[10]);
 270     calc_intra_matrix(t, buf[13]);
 271     buf += 16;
 272
 273     if (avctx->width != s->width || avctx->height != s->height) {
 274         if((s->width * s->height)/2048*7 > buf_end-buf)
 275             return -1;
 276         if (av_image_check_size(s->width, s->height, 0, avctx) < 0)
 277             return -1;
 278         avcodec_set_dimensions(avctx, s->width, s->height);
 279         if (t->frame.data[0])
 280             avctx->release_buffer(avctx, &t->frame);
 281         if (t->last_frame.data[0])
 282             avctx->release_buffer(avctx, &t->last_frame);
 283     }
 284
 285     t->frame.reference = 3;
 286     if (!t->frame.data[0]) {
 287         if (avctx->get_buffer(avctx, &t->frame) < 0) {
 288             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
 289             return -1;
 290         }
 291     }
 292
 293     av_fast_malloc(&t->bitstream_buf, &t->bitstream_buf_size, (buf_end-buf) + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 294     if (!t->bitstream_buf)
 295         return AVERROR(ENOMEM);
 296     bswap16_buf(t->bitstream_buf, (const uint16_t*)buf, (buf_end-buf)/2);
 297     memset((uint8_t*)t->bitstream_buf + (buf_end-buf), 0, FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 298     init_get_bits(&s->gb, t->bitstream_buf, 8*(buf_end-buf));
 299
 300     for (s->mb_y=0; s->mb_y < (avctx->height+15)/16; s->mb_y++)
 301         for (s->mb_x=0; s->mb_x < (avctx->width +15)/16; s->mb_x++)
 302             if(decode_mb(t, inter) < 0)
 303                 return -1;
 304
 305     *data_size = sizeof(AVFrame);
 306     *(AVFrame*)data = t->frame;
 307
 308     if (chunk_type != MADe_TAG)
 309         FFSWAP(AVFrame, t->frame, t->last_frame);
 310
 311     return buf_size;
 312 }
 313
 314 static av_cold int decode_end(AVCodecContext *avctx)
 315 {
 316     MadContext *t = avctx->priv_data;
 317     if (t->frame.data[0])
 318         avctx->release_buffer(avctx, &t->frame);
 319     if (t->last_frame.data[0])
 320         avctx->release_buffer(avctx, &t->last_frame);
 321     av_free(t->bitstream_buf);
 322     return 0;
 323 }
 324
 325 AVCodec ff_eamad_decoder = {
 326     .name           = "eamad",
 327     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 328     .id             = CODEC_ID_MAD,
 329     .priv_data_size = sizeof(MadContext),
 330     .init           = decode_init,
 331     .close          = decode_end,
 332     .decode         = decode_frame,
 333     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
 334     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Electronic Arts Madcow Video")
 335 };