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 "dsputil.h"
  34 #include "aandcttab.h"
  35 #include "eaidct.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 frame;
  49     AVFrame last_frame;
  50     GetBitContext gb;
  51     void *bitstream_buf;
  52     unsigned int bitstream_buf_size;
  53     DECLARE_ALIGNED(16, DCTELEM, 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 = PIX_FMT_YUV420P;
  65     ff_dsputil_init(&s->dsp, avctx);
  66     ff_init_scantable_permutation(s->dsp.idct_permutation, FF_NO_IDCT_PERM);
  67     ff_init_scantable(s->dsp.idct_permutation, &s->scantable, ff_zigzag_direct);
  68     ff_mpeg12_init_vlcs();
  69     return 0;
  70 }
  71
  72 static inline void comp(unsigned char *dst, int dst_stride,
  73                         unsigned char *src, int src_stride, int add)
  74 {
  75     int j, i;
  76     for (j=0; j<8; j++)
  77         for (i=0; i<8; i++)
  78             dst[j*dst_stride + i] = av_clip_uint8(src[j*src_stride + i] + add);
  79 }
  80
  81 static inline void comp_block(MadContext *t, int mb_x, int mb_y,
  82                               int j, int mv_x, int mv_y, int add)
  83 {
  84     if (j < 4) {
  85         comp(t->frame.data[0] + (mb_y*16 + ((j&2)<<2))*t->frame.linesize[0] + mb_x*16 + ((j&1)<<3),
  86              t->frame.linesize[0],
  87              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,
  88              t->last_frame.linesize[0], add);
  89     } else if (!(t->avctx->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
  90         int index = j - 3;
  91         comp(t->frame.data[index] + (mb_y*8)*t->frame.linesize[index] + mb_x * 8,
  92              t->frame.linesize[index],
  93              t->last_frame.data[index] + (mb_y * 8 + (mv_y/2))*t->last_frame.linesize[index] + mb_x * 8 + (mv_x/2),
  94              t->last_frame.linesize[index], add);
  95     }
  96 }
  97
  98 static inline void idct_put(MadContext *t, DCTELEM *block, int mb_x, int mb_y, int j)
  99 {
 100     if (j < 4) {
 101         ff_ea_idct_put_c(
 102             t->frame.data[0] + (mb_y*16 + ((j&2)<<2))*t->frame.linesize[0] + mb_x*16 + ((j&1)<<3),
 103             t->frame.linesize[0], block);
 104     } else if (!(t->avctx->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
 105         int index = j - 3;
 106         ff_ea_idct_put_c(
 107             t->frame.data[index] + (mb_y*8)*t->frame.linesize[index] + mb_x*8,
 108             t->frame.linesize[index], block);
 109     }
 110 }
 111
 112 static inline void decode_block_intra(MadContext *s, DCTELEM * block)
 113 {
 114     int level, i, j, run;
 115     RLTable *rl = &ff_rl_mpeg1;
 116     const uint8_t *scantable = s->scantable.permutated;
 117     int16_t *quant_matrix = s->quant_matrix;
 118
 119     block[0] = (128 + get_sbits(&s->gb, 8)) * quant_matrix[0];
 120
 121     /* The RL decoder is derived from mpeg1_decode_block_intra;
 122        Escaped level and run values a decoded differently */
 123     i = 0;
 124     {
 125         OPEN_READER(re, &s->gb);
 126         /* now quantify & encode AC coefficients */
 127         for (;;) {
 128             UPDATE_CACHE(re, &s->gb);
 129             GET_RL_VLC(level, run, re, &s->gb, rl->rl_vlc[0], TEX_VLC_BITS, 2, 0);
 130
 131             if (level == 127) {
 132                 break;
 133             } else if (level != 0) {
 134                 i += run;
 135                 j = scantable[i];
 136                 level = (level*quant_matrix[j]) >> 4;
 137                 level = (level-1)|1;
 138                 level = (level ^ SHOW_SBITS(re, &s->gb, 1)) - SHOW_SBITS(re, &s->gb, 1);
 139                 LAST_SKIP_BITS(re, &s->gb, 1);
 140             } else {
 141                 /* escape */
 142                 UPDATE_CACHE(re, &s->gb);
 143                 level = SHOW_SBITS(re, &s->gb, 10); SKIP_BITS(re, &s->gb, 10);
 144
 145                 UPDATE_CACHE(re, &s->gb);
 146                 run = SHOW_UBITS(re, &s->gb, 6)+1; LAST_SKIP_BITS(re, &s->gb, 6);
 147
 148                 i += run;
 149                 j = scantable[i];
 150                 if (level < 0) {
 151                     level = -level;
 152                     level = (level*quant_matrix[j]) >> 4;
 153                     level = (level-1)|1;
 154                     level = -level;
 155                 } else {
 156                     level = (level*quant_matrix[j]) >> 4;
 157                     level = (level-1)|1;
 158                 }
 159             }
 160             if (i > 63) {
 161                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "ac-tex damaged at %d %d\n", s->mb_x, s->mb_y);
 162                 return;
 163             }
 164
 165             block[j] = level;
 166         }
 167         CLOSE_READER(re, &s->gb);
 168     }
 169 }
 170
 171 static int decode_motion(GetBitContext *gb)
 172 {
 173     int value = 0;
 174     if (get_bits1(gb)) {
 175         if (get_bits1(gb))
 176             value = -17;
 177         value += get_bits(gb, 4) + 1;
 178     }
 179     return value;
 180 }
 181
 182 static void decode_mb(MadContext *s, int inter)
 183 {
 184     int mv_map = 0;
 185     int mv_x, mv_y;
 186     int j;
 187
 188     if (inter) {
 189         int v = decode210(&s->gb);
 190         if (v < 2) {
 191             mv_map = v ? get_bits(&s->gb, 6) : 63;
 192             mv_x = decode_motion(&s->gb);
 193             mv_y = decode_motion(&s->gb);
 194         } else {
 195             mv_map = 0;
 196         }
 197     }
 198
 199     for (j=0; j<6; j++) {
 200         if (mv_map & (1<<j)) {  // mv_x and mv_y are guarded by mv_map
 201             int add = 2*decode_motion(&s->gb);
 202             comp_block(s, s->mb_x, s->mb_y, j, mv_x, mv_y, add);
 203         } else {
 204             s->dsp.clear_block(s->block);
 205             decode_block_intra(s, s->block);
 206             idct_put(s, s->block, s->mb_x, s->mb_y, j);
 207         }
 208     }
 209 }
 210
 211 static void calc_quant_matrix(MadContext *s, int qscale)
 212 {
 213     int i;
 214
 215     s->quant_matrix[0] = (ff_inv_aanscales[0]*ff_mpeg1_default_intra_matrix[0]) >> 11;
 216     for (i=1; i<64; i++)
 217         s->quant_matrix[i] = (ff_inv_aanscales[i]*ff_mpeg1_default_intra_matrix[i]*qscale + 32) >> 10;
 218 }
 219
 220 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx,
 221                         void *data, int *data_size,
 222                         AVPacket *avpkt)
 223 {
 224     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 225     int buf_size       = avpkt->size;
 226     const uint8_t *buf_end = buf+buf_size;
 227     MadContext *s     = avctx->priv_data;
 228     int width, height;
 229     int chunk_type;
 230     int inter;
 231
 232     if (buf_size < 17) {
 233         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Input buffer too small\n");
 234         *data_size = 0;
 235         return -1;
 236     }
 237
 238     chunk_type = AV_RL32(&buf[0]);
 239     inter = (chunk_type == MADm_TAG || chunk_type == MADe_TAG);
 240     buf += 8;
 241
 242     av_reduce(&avctx->time_base.num, &avctx->time_base.den,
 243               AV_RL16(&buf[6]), 1000, 1<<30);
 244
 245     width  = AV_RL16(&buf[8]);
 246     height = AV_RL16(&buf[10]);
 247     calc_quant_matrix(s, buf[13]);
 248     buf += 16;
 249
 250     if (avctx->width != width || avctx->height != height) {
 251         if (av_image_check_size(width, height, 0, avctx) < 0)
 252             return -1;
 253         avcodec_set_dimensions(avctx, width, height);
 254         if (s->frame.data[0])
 255             avctx->release_buffer(avctx, &s->frame);
 256     }
 257
 258     s->frame.reference = 1;
 259     if (!s->frame.data[0]) {
 260         if (avctx->get_buffer(avctx, &s->frame) < 0) {
 261             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
 262             return -1;
 263         }
 264     }
 265
 266     av_fast_malloc(&s->bitstream_buf, &s->bitstream_buf_size, (buf_end-buf) + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 267     if (!s->bitstream_buf)
 268         return AVERROR(ENOMEM);
 269     s->dsp.bswap16_buf(s->bitstream_buf, (const uint16_t*)buf, (buf_end-buf)/2);
 270     init_get_bits(&s->gb, s->bitstream_buf, 8*(buf_end-buf));
 271
 272     for (s->mb_y=0; s->mb_y < (avctx->height+15)/16; s->mb_y++)
 273         for (s->mb_x=0; s->mb_x < (avctx->width +15)/16; s->mb_x++)
 274             decode_mb(s, inter);
 275
 276     *data_size = sizeof(AVFrame);
 277     *(AVFrame*)data = s->frame;
 278
 279     if (chunk_type != MADe_TAG)
 280         FFSWAP(AVFrame, s->frame, s->last_frame);
 281
 282     return buf_size;
 283 }
 284
 285 static av_cold int decode_end(AVCodecContext *avctx)
 286 {
 287     MadContext *t = avctx->priv_data;
 288     if (t->frame.data[0])
 289         avctx->release_buffer(avctx, &t->frame);
 290     if (t->last_frame.data[0])
 291         avctx->release_buffer(avctx, &t->last_frame);
 292     av_free(t->bitstream_buf);
 293     return 0;
 294 }
 295
 296 AVCodec ff_eamad_decoder = {
 297     .name           = "eamad",
 298     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 299     .id             = AV_CODEC_ID_MAD,
 300     .priv_data_size = sizeof(MadContext),
 301     .init           = decode_init,
 302     .close          = decode_end,
 303     .decode         = decode_frame,
 304     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
 305     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Electronic Arts Madcow Video")
 306 };