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 "bytestream.h"
  33 #include "bswapdsp.h"
  34 #include "get_bits.h"
  35 #include "aandcttab.h"
  36 #include "eaidct.h"
  37 #include "idctdsp.h"
  38 #include "internal.h"
  39 #include "mpeg12.h"
  40 #include "mpeg12data.h"
  41 #include "libavutil/imgutils.h"
  42
  43 #define EA_PREAMBLE_SIZE    8
  44 #define MADk_TAG MKTAG('M', 'A', 'D', 'k')    /* MAD i-frame */
  45 #define MADm_TAG MKTAG('M', 'A', 'D', 'm')    /* MAD p-frame */
  46 #define MADe_TAG MKTAG('M', 'A', 'D', 'e')    /* MAD lqp-frame */
  47
  48 typedef struct MadContext {
  49     AVCodecContext *avctx;
  50     BlockDSPContext bdsp;
  51     BswapDSPContext bbdsp;
  52     IDCTDSPContext idsp;
  53     AVFrame *last_frame;
  54     GetBitContext gb;
  55     void *bitstream_buf;
  56     unsigned int bitstream_buf_size;
  57     DECLARE_ALIGNED(16, int16_t, block)[64];
  58     ScanTable scantable;
  59     uint16_t quant_matrix[64];
  60     int mb_x;
  61     int mb_y;
  62 } MadContext;
  63
  64 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx)
  65 {
  66     MadContext *s = avctx->priv_data;
  67     s->avctx = avctx;
  68     avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
  69     ff_blockdsp_init(&s->bdsp, avctx);
  70     ff_bswapdsp_init(&s->bbdsp);
  71     ff_idctdsp_init(&s->idsp, avctx);
  72     ff_init_scantable_permutation(s->idsp.idct_permutation, FF_IDCT_PERM_NONE);
  73     ff_init_scantable(s->idsp.idct_permutation, &s->scantable, ff_zigzag_direct);
  74     ff_mpeg12_init_vlcs();
  75
  76     s->last_frame = av_frame_alloc();
  77     if (!s->last_frame)
  78         return AVERROR(ENOMEM);
  79
  80     return 0;
  81 }
  82
  83 static inline void comp(unsigned char *dst, int dst_stride,
  84                         unsigned char *src, int src_stride, int add)
  85 {
  86     int j, i;
  87     for (j=0; j<8; j++)
  88         for (i=0; i<8; i++)
  89             dst[j*dst_stride + i] = av_clip_uint8(src[j*src_stride + i] + add);
  90 }
  91
  92 static inline void comp_block(MadContext *t, AVFrame *frame,
  93                               int mb_x, int mb_y,
  94                               int j, int mv_x, int mv_y, int add)
  95 {
  96     if (j < 4) {
  97         comp(frame->data[0] + (mb_y*16 + ((j&2)<<2))*frame->linesize[0] + mb_x*16 + ((j&1)<<3),
  98              frame->linesize[0],
  99              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,
 100              t->last_frame->linesize[0], add);
 101     } else if (!(t->avctx->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
 102         int index = j - 3;
 103         comp(frame->data[index] + (mb_y*8)*frame->linesize[index] + mb_x * 8,
 104              frame->linesize[index],
 105              t->last_frame->data[index] + (mb_y * 8 + (mv_y/2))*t->last_frame->linesize[index] + mb_x * 8 + (mv_x/2),
 106              t->last_frame->linesize[index], add);
 107     }
 108 }
 109
 110 static inline void idct_put(MadContext *t, AVFrame *frame, int16_t *block,
 111                             int mb_x, int mb_y, int j)
 112 {
 113     if (j < 4) {
 114         ff_ea_idct_put_c(
 115             frame->data[0] + (mb_y*16 + ((j&2)<<2))*frame->linesize[0] + mb_x*16 + ((j&1)<<3),
 116             frame->linesize[0], block);
 117     } else if (!(t->avctx->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
 118         int index = j - 3;
 119         ff_ea_idct_put_c(
 120             frame->data[index] + (mb_y*8)*frame->linesize[index] + mb_x*8,
 121             frame->linesize[index], block);
 122     }
 123 }
 124
 125 static inline void decode_block_intra(MadContext *s, int16_t * block)
 126 {
 127     int level, i, j, run;
 128     RLTable *rl = &ff_rl_mpeg1;
 129     const uint8_t *scantable = s->scantable.permutated;
 130     int16_t *quant_matrix = s->quant_matrix;
 131
 132     block[0] = (128 + get_sbits(&s->gb, 8)) * quant_matrix[0];
 133
 134     /* The RL decoder is derived from mpeg1_decode_block_intra;
 135        Escaped level and run values a decoded differently */
 136     i = 0;
 137     {
 138         OPEN_READER(re, &s->gb);
 139         /* now quantify & encode AC coefficients */
 140         for (;;) {
 141             UPDATE_CACHE(re, &s->gb);
 142             GET_RL_VLC(level, run, re, &s->gb, rl->rl_vlc[0], TEX_VLC_BITS, 2, 0);
 143
 144             if (level == 127) {
 145                 break;
 146             } else if (level != 0) {
 147                 i += run;
 148                 j = scantable[i];
 149                 level = (level*quant_matrix[j]) >> 4;
 150                 level = (level-1)|1;
 151                 level = (level ^ SHOW_SBITS(re, &s->gb, 1)) - SHOW_SBITS(re, &s->gb, 1);
 152                 LAST_SKIP_BITS(re, &s->gb, 1);
 153             } else {
 154                 /* escape */
 155                 UPDATE_CACHE(re, &s->gb);
 156                 level = SHOW_SBITS(re, &s->gb, 10); SKIP_BITS(re, &s->gb, 10);
 157
 158                 UPDATE_CACHE(re, &s->gb);
 159                 run = SHOW_UBITS(re, &s->gb, 6)+1; LAST_SKIP_BITS(re, &s->gb, 6);
 160
 161                 i += run;
 162                 j = scantable[i];
 163                 if (level < 0) {
 164                     level = -level;
 165                     level = (level*quant_matrix[j]) >> 4;
 166                     level = (level-1)|1;
 167                     level = -level;
 168                 } else {
 169                     level = (level*quant_matrix[j]) >> 4;
 170                     level = (level-1)|1;
 171                 }
 172             }
 173             if (i > 63) {
 174                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "ac-tex damaged at %d %d\n", s->mb_x, s->mb_y);
 175                 return;
 176             }
 177
 178             block[j] = level;
 179         }
 180         CLOSE_READER(re, &s->gb);
 181     }
 182 }
 183
 184 static int decode_motion(GetBitContext *gb)
 185 {
 186     int value = 0;
 187     if (get_bits1(gb)) {
 188         if (get_bits1(gb))
 189             value = -17;
 190         value += get_bits(gb, 4) + 1;
 191     }
 192     return value;
 193 }
 194
 195 static void decode_mb(MadContext *s, AVFrame *frame, int inter)
 196 {
 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             comp_block(s, frame, s->mb_x, s->mb_y, j, mv_x, mv_y, add);
 216         } else {
 217             s->bdsp.clear_block(s->block);
 218             decode_block_intra(s, s->block);
 219             idct_put(s, frame, s->block, s->mb_x, s->mb_y, j);
 220         }
 221     }
 222 }
 223
 224 static void calc_quant_matrix(MadContext *s, int qscale)
 225 {
 226     int i;
 227
 228     s->quant_matrix[0] = (ff_inv_aanscales[0]*ff_mpeg1_default_intra_matrix[0]) >> 11;
 229     for (i=1; i<64; i++)
 230         s->quant_matrix[i] = (ff_inv_aanscales[i]*ff_mpeg1_default_intra_matrix[i]*qscale + 32) >> 10;
 231 }
 232
 233 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx,
 234                         void *data, int *got_frame,
 235                         AVPacket *avpkt)
 236 {
 237     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 238     int buf_size       = avpkt->size;
 239     MadContext *s     = avctx->priv_data;
 240     AVFrame *frame    = data;
 241     GetByteContext gb;
 242     int width, height;
 243     int chunk_type;
 244     int inter, ret;
 245
 246     bytestream2_init(&gb, buf, buf_size);
 247
 248     chunk_type = bytestream2_get_le32(&gb);
 249     inter = (chunk_type == MADm_TAG || chunk_type == MADe_TAG);
 250     bytestream2_skip(&gb, 10);
 251
 252     av_reduce(&avctx->time_base.num, &avctx->time_base.den,
 253               bytestream2_get_le16(&gb), 1000, 1<<30);
 254
 255     width  = bytestream2_get_le16(&gb);
 256     height = bytestream2_get_le16(&gb);
 257     bytestream2_skip(&gb, 1);
 258     calc_quant_matrix(s, bytestream2_get_byte(&gb));
 259     bytestream2_skip(&gb, 2);
 260
 261     if (bytestream2_get_bytes_left(&gb) < 2) {
 262         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Input data too small\n");
 263         return AVERROR_INVALIDDATA;
 264     }
 265
 266     if (avctx->width != width || avctx->height != height) {
 267         av_frame_unref(s->last_frame);
 268         if ((ret = ff_set_dimensions(avctx, width, height)) < 0)
 269             return ret;
 270     }
 271
 272     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, AV_GET_BUFFER_FLAG_REF)) < 0) {
 273         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
 274         return ret;
 275     }
 276
 277     if (inter && !s->last_frame->data[0]) {
 278         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Missing reference frame.\n");
 279         ret = ff_get_buffer(avctx, s->last_frame, AV_GET_BUFFER_FLAG_REF);
 280         if (ret < 0)
 281             return ret;
 282         memset(s->last_frame->data[0], 0, s->last_frame->height *
 283                s->last_frame->linesize[0]);
 284         memset(s->last_frame->data[1], 0x80, s->last_frame->height / 2 *
 285                s->last_frame->linesize[1]);
 286         memset(s->last_frame->data[2], 0x80, s->last_frame->height / 2 *
 287                s->last_frame->linesize[2]);
 288     }
 289
 290     av_fast_padded_malloc(&s->bitstream_buf, &s->bitstream_buf_size,
 291                           bytestream2_get_bytes_left(&gb));
 292     if (!s->bitstream_buf)
 293         return AVERROR(ENOMEM);
 294     s->bbdsp.bswap16_buf(s->bitstream_buf, (const uint16_t *)(buf + bytestream2_tell(&gb)),
 295                          bytestream2_get_bytes_left(&gb) / 2);
 296     init_get_bits(&s->gb, s->bitstream_buf, 8*(bytestream2_get_bytes_left(&gb)));
 297
 298     for (s->mb_y=0; s->mb_y < (avctx->height+15)/16; s->mb_y++)
 299         for (s->mb_x=0; s->mb_x < (avctx->width +15)/16; s->mb_x++)
 300             decode_mb(s, frame, inter);
 301
 302     *got_frame = 1;
 303
 304     if (chunk_type != MADe_TAG) {
 305         av_frame_unref(s->last_frame);
 306         if ((ret = av_frame_ref(s->last_frame, frame)) < 0)
 307             return ret;
 308     }
 309
 310     return buf_size;
 311 }
 312
 313 static av_cold int decode_end(AVCodecContext *avctx)
 314 {
 315     MadContext *t = avctx->priv_data;
 316     av_frame_free(&t->last_frame);
 317     av_free(t->bitstream_buf);
 318     return 0;
 319 }
 320
 321 AVCodec ff_eamad_decoder = {
 322     .name           = "eamad",
 323     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Electronic Arts Madcow Video"),
 324     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 325     .id             = AV_CODEC_ID_MAD,
 326     .priv_data_size = sizeof(MadContext),
 327     .init           = decode_init,
 328     .close          = decode_end,
 329     .decode         = decode_frame,
 330     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
 331 };