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 "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     BlockDSPContext bdsp;
  48     DSPContext dsp;
  49     AVFrame *last_frame;
  50     GetBitContext gb;
  51     void *bitstream_buf;
  52     unsigned int bitstream_buf_size;
  53     DECLARE_ALIGNED(16, int16_t, block)[64];
  54     ScanTable scantable;
  55     uint16_t quant_matrix[64];
  56     int mb_x;
  57     int mb_y;
  58 } MadContext;
  59
  60 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx)
  61 {
  62     MadContext *s = avctx->priv_data;
  63     s->avctx = avctx;
  64     avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
  65     ff_blockdsp_init(&s->bdsp, avctx);
  66     ff_dsputil_init(&s->dsp, avctx);
  67     ff_init_scantable_permutation(s->dsp.idct_permutation, FF_NO_IDCT_PERM);
  68     ff_init_scantable(s->dsp.idct_permutation, &s->scantable, ff_zigzag_direct);
  69     ff_mpeg12_init_vlcs();
  70
  71     s->last_frame = av_frame_alloc();
  72     if (!s->last_frame)
  73         return AVERROR(ENOMEM);
  74
  75     return 0;
  76 }
  77
  78 static inline void comp(unsigned char *dst, int dst_stride,
  79                         unsigned char *src, int src_stride, int add)
  80 {
  81     int j, i;
  82     for (j=0; j<8; j++)
  83         for (i=0; i<8; i++)
  84             dst[j*dst_stride + i] = av_clip_uint8(src[j*src_stride + i] + add);
  85 }
  86
  87 static inline void comp_block(MadContext *t, AVFrame *frame,
  88                               int mb_x, int mb_y,
  89                               int j, int mv_x, int mv_y, int add)
  90 {
  91     if (j < 4) {
  92         unsigned offset = (mb_y*16 + ((j&2)<<2) + mv_y)*t->last_frame->linesize[0] + mb_x*16 + ((j&1)<<3) + mv_x;
  93         if (offset >= (t->avctx->height - 7) * t->last_frame->linesize[0] - 7)
  94             return;
  95         comp(frame->data[0] + (mb_y*16 + ((j&2)<<2))*frame->linesize[0] + mb_x*16 + ((j&1)<<3),
  96              frame->linesize[0],
  97              t->last_frame->data[0] + offset,
  98              t->last_frame->linesize[0], add);
  99     } else if (!(t->avctx->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
 100         int index = j - 3;
 101         unsigned offset = (mb_y * 8 + (mv_y/2))*t->last_frame->linesize[index] + mb_x * 8 + (mv_x/2);
 102         if (offset >= (t->avctx->height/2 - 7) * t->last_frame->linesize[index] - 7)
 103             return;
 104         comp(frame->data[index] + (mb_y*8)*frame->linesize[index] + mb_x * 8,
 105              frame->linesize[index],
 106              t->last_frame->data[index] + offset,
 107              t->last_frame->linesize[index], add);
 108     }
 109 }
 110
 111 static inline void idct_put(MadContext *t, AVFrame *frame, int16_t *block,
 112                             int mb_x, int mb_y, int j)
 113 {
 114     if (j < 4) {
 115         ff_ea_idct_put_c(
 116             frame->data[0] + (mb_y*16 + ((j&2)<<2))*frame->linesize[0] + mb_x*16 + ((j&1)<<3),
 117             frame->linesize[0], block);
 118     } else if (!(t->avctx->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
 119         int index = j - 3;
 120         ff_ea_idct_put_c(
 121             frame->data[index] + (mb_y*8)*frame->linesize[index] + mb_x*8,
 122             frame->linesize[index], block);
 123     }
 124 }
 125
 126 static inline int decode_block_intra(MadContext *s, int16_t * block)
 127 {
 128     int level, i, j, run;
 129     RLTable *rl = &ff_rl_mpeg1;
 130     const uint8_t *scantable = s->scantable.permutated;
 131     int16_t *quant_matrix = s->quant_matrix;
 132
 133     block[0] = (128 + get_sbits(&s->gb, 8)) * quant_matrix[0];
 134
 135     /* The RL decoder is derived from mpeg1_decode_block_intra;
 136        Escaped level and run values a decoded differently */
 137     i = 0;
 138     {
 139         OPEN_READER(re, &s->gb);
 140         /* now quantify & encode AC coefficients */
 141         for (;;) {
 142             UPDATE_CACHE(re, &s->gb);
 143             GET_RL_VLC(level, run, re, &s->gb, rl->rl_vlc[0], TEX_VLC_BITS, 2, 0);
 144
 145             if (level == 127) {
 146                 break;
 147             } else if (level != 0) {
 148                 i += run;
 149                 j = scantable[i];
 150                 level = (level*quant_matrix[j]) >> 4;
 151                 level = (level-1)|1;
 152                 level = (level ^ SHOW_SBITS(re, &s->gb, 1)) - SHOW_SBITS(re, &s->gb, 1);
 153                 LAST_SKIP_BITS(re, &s->gb, 1);
 154             } else {
 155                 /* escape */
 156                 UPDATE_CACHE(re, &s->gb);
 157                 level = SHOW_SBITS(re, &s->gb, 10); SKIP_BITS(re, &s->gb, 10);
 158
 159                 UPDATE_CACHE(re, &s->gb);
 160                 run = SHOW_UBITS(re, &s->gb, 6)+1; LAST_SKIP_BITS(re, &s->gb, 6);
 161
 162                 i += run;
 163                 j = scantable[i];
 164                 if (level < 0) {
 165                     level = -level;
 166                     level = (level*quant_matrix[j]) >> 4;
 167                     level = (level-1)|1;
 168                     level = -level;
 169                 } else {
 170                     level = (level*quant_matrix[j]) >> 4;
 171                     level = (level-1)|1;
 172                 }
 173             }
 174             if (i > 63) {
 175                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "ac-tex damaged at %d %d\n", s->mb_x, s->mb_y);
 176                 return -1;
 177             }
 178
 179             block[j] = level;
 180         }
 181         CLOSE_READER(re, &s->gb);
 182     }
 183     return 0;
 184 }
 185
 186 static int decode_motion(GetBitContext *gb)
 187 {
 188     int value = 0;
 189     if (get_bits1(gb)) {
 190         if (get_bits1(gb))
 191             value = -17;
 192         value += get_bits(gb, 4) + 1;
 193     }
 194     return value;
 195 }
 196
 197 static int decode_mb(MadContext *s, AVFrame *frame, int inter)
 198 {
 199     int mv_map = 0;
 200     int av_uninit(mv_x), av_uninit(mv_y);
 201     int j;
 202
 203     if (inter) {
 204         int v = decode210(&s->gb);
 205         if (v < 2) {
 206             mv_map = v ? get_bits(&s->gb, 6) : 63;
 207             mv_x = decode_motion(&s->gb);
 208             mv_y = decode_motion(&s->gb);
 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 (s->last_frame->data[0])
 216                 comp_block(s, frame, s->mb_x, s->mb_y, j, mv_x, mv_y, add);
 217         } else {
 218             s->bdsp.clear_block(s->block);
 219             if(decode_block_intra(s, s->block) < 0)
 220                 return -1;
 221             idct_put(s, frame, s->block, s->mb_x, s->mb_y, j);
 222         }
 223     }
 224     return 0;
 225 }
 226
 227 static void calc_quant_matrix(MadContext *s, int qscale)
 228 {
 229     int i;
 230
 231     s->quant_matrix[0] = (ff_inv_aanscales[0]*ff_mpeg1_default_intra_matrix[0]) >> 11;
 232     for (i=1; i<64; i++)
 233         s->quant_matrix[i] = (ff_inv_aanscales[i]*ff_mpeg1_default_intra_matrix[i]*qscale + 32) >> 10;
 234 }
 235
 236 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx,
 237                         void *data, int *got_frame,
 238                         AVPacket *avpkt)
 239 {
 240     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 241     int buf_size       = avpkt->size;
 242     const uint8_t *buf_end = buf+buf_size;
 243     MadContext *s     = avctx->priv_data;
 244     AVFrame *frame    = data;
 245     int width, height;
 246     int chunk_type;
 247     int inter, ret;
 248
 249     if (buf_size < 26) {
 250         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Input buffer too small\n");
 251         *got_frame = 0;
 252         return AVERROR_INVALIDDATA;
 253     }
 254
 255     chunk_type = AV_RL32(&buf[0]);
 256     inter = (chunk_type == MADm_TAG || chunk_type == MADe_TAG);
 257     buf += 8;
 258
 259     av_reduce(&avctx->time_base.num, &avctx->time_base.den,
 260               AV_RL16(&buf[6]), 1000, 1<<30);
 261
 262     width  = AV_RL16(&buf[8]);
 263     height = AV_RL16(&buf[10]);
 264     calc_quant_matrix(s, buf[13]);
 265     buf += 16;
 266
 267     if (width < 16 || height < 16) {
 268         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Dimensions too small\n");
 269         return AVERROR_INVALIDDATA;
 270     }
 271
 272     if (avctx->width != width || avctx->height != height) {
 273         av_frame_unref(s->last_frame);
 274         if((width * height)/2048*7 > buf_end-buf)
 275             return AVERROR_INVALIDDATA;
 276         if ((ret = ff_set_dimensions(avctx, width, height)) < 0)
 277             return ret;
 278     }
 279
 280     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, AV_GET_BUFFER_FLAG_REF)) < 0)
 281         return ret;
 282
 283     if (inter && !s->last_frame->data[0]) {
 284         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Missing reference frame.\n");
 285         ret = ff_get_buffer(avctx, s->last_frame, AV_GET_BUFFER_FLAG_REF);
 286         if (ret < 0)
 287             return ret;
 288         memset(s->last_frame->data[0], 0, s->last_frame->height *
 289                s->last_frame->linesize[0]);
 290         memset(s->last_frame->data[1], 0x80, s->last_frame->height / 2 *
 291                s->last_frame->linesize[1]);
 292         memset(s->last_frame->data[2], 0x80, s->last_frame->height / 2 *
 293                s->last_frame->linesize[2]);
 294     }
 295
 296     av_fast_padded_malloc(&s->bitstream_buf, &s->bitstream_buf_size,
 297                           buf_end - buf);
 298     if (!s->bitstream_buf)
 299         return AVERROR(ENOMEM);
 300     s->dsp.bswap16_buf(s->bitstream_buf, (const uint16_t*)buf, (buf_end-buf)/2);
 301     memset((uint8_t*)s->bitstream_buf + (buf_end-buf), 0, FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 302     init_get_bits(&s->gb, s->bitstream_buf, 8*(buf_end-buf));
 303
 304     for (s->mb_y=0; s->mb_y < (avctx->height+15)/16; s->mb_y++)
 305         for (s->mb_x=0; s->mb_x < (avctx->width +15)/16; s->mb_x++)
 306             if(decode_mb(s, frame, inter) < 0)
 307                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 308
 309     *got_frame = 1;
 310
 311     if (chunk_type != MADe_TAG) {
 312         av_frame_unref(s->last_frame);
 313         if ((ret = av_frame_ref(s->last_frame, frame)) < 0)
 314             return ret;
 315     }
 316
 317     return buf_size;
 318 }
 319
 320 static av_cold int decode_end(AVCodecContext *avctx)
 321 {
 322     MadContext *t = avctx->priv_data;
 323     av_frame_free(&t->last_frame);
 324     av_free(t->bitstream_buf);
 325     return 0;
 326 }
 327
 328 AVCodec ff_eamad_decoder = {
 329     .name           = "eamad",
 330     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Electronic Arts Madcow Video"),
 331     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 332     .id             = AV_CODEC_ID_MAD,
 333     .priv_data_size = sizeof(MadContext),
 334     .init           = decode_init,
 335     .close          = decode_end,
 336     .decode         = decode_frame,
 337     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
 338 };