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 "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     DSPContext dsp;
  48     AVFrame last_frame;
  49     GetBitContext gb;
  50     void *bitstream_buf;
  51     unsigned int bitstream_buf_size;
  52     DECLARE_ALIGNED(16, int16_t, block)[64];
  53     ScanTable scantable;
  54     uint16_t quant_matrix[64];
  55     int mb_x;
  56     int mb_y;
  57 } MadContext;
  58
  59 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx)
  60 {
  61     MadContext *s = avctx->priv_data;
  62     s->avctx = avctx;
  63     avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
  64     ff_dsputil_init(&s->dsp, avctx);
  65     ff_init_scantable_permutation(s->dsp.idct_permutation, FF_NO_IDCT_PERM);
  66     ff_init_scantable(s->dsp.idct_permutation, &s->scantable, ff_zigzag_direct);
  67     ff_mpeg12_init_vlcs();
  68     return 0;
  69 }
  70
  71 static inline void comp(unsigned char *dst, int dst_stride,
  72                         unsigned char *src, int src_stride, int add)
  73 {
  74     int j, i;
  75     for (j=0; j<8; j++)
  76         for (i=0; i<8; i++)
  77             dst[j*dst_stride + i] = av_clip_uint8(src[j*src_stride + i] + add);
  78 }
  79
  80 static inline void comp_block(MadContext *t, AVFrame *frame,
  81                               int mb_x, int mb_y,
  82                               int j, int mv_x, int mv_y, int add)
  83 {
  84     if (j < 4) {
  85         comp(frame->data[0] + (mb_y*16 + ((j&2)<<2))*frame->linesize[0] + mb_x*16 + ((j&1)<<3),
  86              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(frame->data[index] + (mb_y*8)*frame->linesize[index] + mb_x * 8,
  92              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, AVFrame *frame, int16_t *block,
  99                             int mb_x, int mb_y, int j)
 100 {
 101     if (j < 4) {
 102         ff_ea_idct_put_c(
 103             frame->data[0] + (mb_y*16 + ((j&2)<<2))*frame->linesize[0] + mb_x*16 + ((j&1)<<3),
 104             frame->linesize[0], block);
 105     } else if (!(t->avctx->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
 106         int index = j - 3;
 107         ff_ea_idct_put_c(
 108             frame->data[index] + (mb_y*8)*frame->linesize[index] + mb_x*8,
 109             frame->linesize[index], block);
 110     }
 111 }
 112
 113 static inline void decode_block_intra(MadContext *s, int16_t * block)
 114 {
 115     int level, i, j, run;
 116     RLTable *rl = &ff_rl_mpeg1;
 117     const uint8_t *scantable = s->scantable.permutated;
 118     int16_t *quant_matrix = s->quant_matrix;
 119
 120     block[0] = (128 + get_sbits(&s->gb, 8)) * quant_matrix[0];
 121
 122     /* The RL decoder is derived from mpeg1_decode_block_intra;
 123        Escaped level and run values a decoded differently */
 124     i = 0;
 125     {
 126         OPEN_READER(re, &s->gb);
 127         /* now quantify & encode AC coefficients */
 128         for (;;) {
 129             UPDATE_CACHE(re, &s->gb);
 130             GET_RL_VLC(level, run, re, &s->gb, rl->rl_vlc[0], TEX_VLC_BITS, 2, 0);
 131
 132             if (level == 127) {
 133                 break;
 134             } else if (level != 0) {
 135                 i += run;
 136                 j = scantable[i];
 137                 level = (level*quant_matrix[j]) >> 4;
 138                 level = (level-1)|1;
 139                 level = (level ^ SHOW_SBITS(re, &s->gb, 1)) - SHOW_SBITS(re, &s->gb, 1);
 140                 LAST_SKIP_BITS(re, &s->gb, 1);
 141             } else {
 142                 /* escape */
 143                 UPDATE_CACHE(re, &s->gb);
 144                 level = SHOW_SBITS(re, &s->gb, 10); SKIP_BITS(re, &s->gb, 10);
 145
 146                 UPDATE_CACHE(re, &s->gb);
 147                 run = SHOW_UBITS(re, &s->gb, 6)+1; LAST_SKIP_BITS(re, &s->gb, 6);
 148
 149                 i += run;
 150                 j = scantable[i];
 151                 if (level < 0) {
 152                     level = -level;
 153                     level = (level*quant_matrix[j]) >> 4;
 154                     level = (level-1)|1;
 155                     level = -level;
 156                 } else {
 157                     level = (level*quant_matrix[j]) >> 4;
 158                     level = (level-1)|1;
 159                 }
 160             }
 161             if (i > 63) {
 162                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "ac-tex damaged at %d %d\n", s->mb_x, s->mb_y);
 163                 return;
 164             }
 165
 166             block[j] = level;
 167         }
 168         CLOSE_READER(re, &s->gb);
 169     }
 170 }
 171
 172 static int decode_motion(GetBitContext *gb)
 173 {
 174     int value = 0;
 175     if (get_bits1(gb)) {
 176         if (get_bits1(gb))
 177             value = -17;
 178         value += get_bits(gb, 4) + 1;
 179     }
 180     return value;
 181 }
 182
 183 static void decode_mb(MadContext *s, AVFrame *frame, int inter)
 184 {
 185     int mv_map = 0;
 186     int mv_x, mv_y;
 187     int j;
 188
 189     if (inter) {
 190         int v = decode210(&s->gb);
 191         if (v < 2) {
 192             mv_map = v ? get_bits(&s->gb, 6) : 63;
 193             mv_x = decode_motion(&s->gb);
 194             mv_y = decode_motion(&s->gb);
 195         } else {
 196             mv_map = 0;
 197         }
 198     }
 199
 200     for (j=0; j<6; j++) {
 201         if (mv_map & (1<<j)) {  // mv_x and mv_y are guarded by mv_map
 202             int add = 2*decode_motion(&s->gb);
 203             comp_block(s, frame, s->mb_x, s->mb_y, j, mv_x, mv_y, add);
 204         } else {
 205             s->dsp.clear_block(s->block);
 206             decode_block_intra(s, s->block);
 207             idct_put(s, frame, s->block, s->mb_x, s->mb_y, j);
 208         }
 209     }
 210 }
 211
 212 static void calc_quant_matrix(MadContext *s, int qscale)
 213 {
 214     int i;
 215
 216     s->quant_matrix[0] = (ff_inv_aanscales[0]*ff_mpeg1_default_intra_matrix[0]) >> 11;
 217     for (i=1; i<64; i++)
 218         s->quant_matrix[i] = (ff_inv_aanscales[i]*ff_mpeg1_default_intra_matrix[i]*qscale + 32) >> 10;
 219 }
 220
 221 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx,
 222                         void *data, int *got_frame,
 223                         AVPacket *avpkt)
 224 {
 225     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 226     int buf_size       = avpkt->size;
 227     const uint8_t *buf_end = buf+buf_size;
 228     MadContext *s     = avctx->priv_data;
 229     AVFrame *frame    = data;
 230     int width, height;
 231     int chunk_type;
 232     int inter, ret;
 233
 234     if (buf_size < 17) {
 235         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Input buffer too small\n");
 236         *got_frame = 0;
 237         return -1;
 238     }
 239
 240     chunk_type = AV_RL32(&buf[0]);
 241     inter = (chunk_type == MADm_TAG || chunk_type == MADe_TAG);
 242     buf += 8;
 243
 244     av_reduce(&avctx->time_base.num, &avctx->time_base.den,
 245               AV_RL16(&buf[6]), 1000, 1<<30);
 246
 247     width  = AV_RL16(&buf[8]);
 248     height = AV_RL16(&buf[10]);
 249     calc_quant_matrix(s, buf[13]);
 250     buf += 16;
 251
 252     if (avctx->width != width || avctx->height != height) {
 253         if (av_image_check_size(width, height, 0, avctx) < 0)
 254             return -1;
 255         avcodec_set_dimensions(avctx, width, height);
 256         av_frame_unref(&s->last_frame);
 257     }
 258
 259     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, AV_GET_BUFFER_FLAG_REF)) < 0) {
 260         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
 261         return ret;
 262     }
 263
 264     if (inter && !s->last_frame.data[0]) {
 265         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Missing reference frame.\n");
 266         ret = ff_get_buffer(avctx, &s->last_frame, AV_GET_BUFFER_FLAG_REF);
 267         if (ret < 0)
 268             return ret;
 269         memset(s->last_frame.data[0], 0, s->last_frame.height *
 270                s->last_frame.linesize[0]);
 271         memset(s->last_frame.data[1], 0x80, s->last_frame.height / 2 *
 272                s->last_frame.linesize[1]);
 273         memset(s->last_frame.data[2], 0x80, s->last_frame.height / 2 *
 274                s->last_frame.linesize[2]);
 275     }
 276
 277     av_fast_padded_malloc(&s->bitstream_buf, &s->bitstream_buf_size,
 278                           buf_end - buf);
 279     if (!s->bitstream_buf)
 280         return AVERROR(ENOMEM);
 281     s->dsp.bswap16_buf(s->bitstream_buf, (const uint16_t*)buf, (buf_end-buf)/2);
 282     init_get_bits(&s->gb, s->bitstream_buf, 8*(buf_end-buf));
 283
 284     for (s->mb_y=0; s->mb_y < (avctx->height+15)/16; s->mb_y++)
 285         for (s->mb_x=0; s->mb_x < (avctx->width +15)/16; s->mb_x++)
 286             decode_mb(s, frame, inter);
 287
 288     *got_frame = 1;
 289
 290     if (chunk_type != MADe_TAG) {
 291         av_frame_unref(&s->last_frame);
 292         if ((ret = av_frame_ref(&s->last_frame, frame)) < 0)
 293             return ret;
 294     }
 295
 296     return buf_size;
 297 }
 298
 299 static av_cold int decode_end(AVCodecContext *avctx)
 300 {
 301     MadContext *t = avctx->priv_data;
 302     av_frame_unref(&t->last_frame);
 303     av_free(t->bitstream_buf);
 304     return 0;
 305 }
 306
 307 AVCodec ff_eamad_decoder = {
 308     .name           = "eamad",
 309     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 310     .id             = AV_CODEC_ID_MAD,
 311     .priv_data_size = sizeof(MadContext),
 312     .init           = decode_init,
 313     .close          = decode_end,
 314     .decode         = decode_frame,
 315     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
 316     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Electronic Arts Madcow Video")
 317 };