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 "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 void bswap16_buf(uint16_t *dst, const uint16_t *src, int count)
  61 {
  62     int i;
  63     for (i=0; i<count; i++)
  64         dst[i] = av_bswap16(src[i]);
  65 }
  66
  67 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx)
  68 {
  69     MadContext *s = avctx->priv_data;
  70     s->avctx = avctx;
  71     avctx->pix_fmt = PIX_FMT_YUV420P;
  72     ff_dsputil_init(&s->dsp, avctx);
  73     ff_init_scantable_permutation(s->dsp.idct_permutation, FF_NO_IDCT_PERM);
  74     ff_init_scantable(s->dsp.idct_permutation, &s->scantable, ff_zigzag_direct);
  75     ff_mpeg12_init_vlcs();
  76     return 0;
  77 }
  78
  79 static inline void comp(unsigned char *dst, int dst_stride,
  80                         unsigned char *src, int src_stride, int add)
  81 {
  82     int j, i;
  83     for (j=0; j<8; j++)
  84         for (i=0; i<8; i++)
  85             dst[j*dst_stride + i] = av_clip_uint8(src[j*src_stride + i] + add);
  86 }
  87
  88 static inline void comp_block(MadContext *t, 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(t->frame.data[0] + (mb_y*16 + ((j&2)<<2))*t->frame.linesize[0] + mb_x*16 + ((j&1)<<3),
  96              t->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(t->frame.data[index] + (mb_y*8)*t->frame.linesize[index] + mb_x * 8,
 105              t->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, DCTELEM *block, int mb_x, int mb_y, int j)
 112 {
 113     if (j < 4) {
 114         ff_ea_idct_put_c(
 115             t->frame.data[0] + (mb_y*16 + ((j&2)<<2))*t->frame.linesize[0] + mb_x*16 + ((j&1)<<3),
 116             t->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             t->frame.data[index] + (mb_y*8)*t->frame.linesize[index] + mb_x*8,
 121             t->frame.linesize[index], block);
 122     }
 123 }
 124
 125 static inline int decode_block_intra(MadContext *s, DCTELEM * 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 -1;
 176             }
 177
 178             block[j] = level;
 179         }
 180         CLOSE_READER(re, &s->gb);
 181     }
 182     return 0;
 183 }
 184
 185 static int decode_motion(GetBitContext *gb)
 186 {
 187     int value = 0;
 188     if (get_bits1(gb)) {
 189         if (get_bits1(gb))
 190             value = -17;
 191         value += get_bits(gb, 4) + 1;
 192     }
 193     return value;
 194 }
 195
 196 static int decode_mb(MadContext *s, int inter)
 197 {
 198     int mv_map = 0;
 199     int mv_x, mv_y;
 200     int j;
 201
 202     if (inter) {
 203         int v = decode210(&s->gb);
 204         if (v < 2) {
 205             mv_map = v ? get_bits(&s->gb, 6) : 63;
 206             mv_x = decode_motion(&s->gb);
 207             mv_y = decode_motion(&s->gb);
 208         }
 209     }
 210
 211     for (j=0; j<6; j++) {
 212         if (mv_map & (1<<j)) {  // mv_x and mv_y are guarded by mv_map
 213             int add = 2*decode_motion(&s->gb);
 214             if (s->last_frame.data[0])
 215                 comp_block(s, s->mb_x, s->mb_y, j, mv_x, mv_y, add);
 216         } else {
 217             s->dsp.clear_block(s->block);
 218             if(decode_block_intra(s, s->block) < 0)
 219                 return -1;
 220             idct_put(s, s->block, s->mb_x, s->mb_y, j);
 221         }
 222     }
 223     return 0;
 224 }
 225
 226 static void calc_quant_matrix(MadContext *s, int qscale)
 227 {
 228     int i;
 229
 230     s->quant_matrix[0] = (ff_inv_aanscales[0]*ff_mpeg1_default_intra_matrix[0]) >> 11;
 231     for (i=1; i<64; i++)
 232         s->quant_matrix[i] = (ff_inv_aanscales[i]*ff_mpeg1_default_intra_matrix[i]*qscale + 32) >> 10;
 233 }
 234
 235 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx,
 236                         void *data, int *data_size,
 237                         AVPacket *avpkt)
 238 {
 239     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 240     int buf_size       = avpkt->size;
 241     const uint8_t *buf_end = buf+buf_size;
 242     MadContext *s     = avctx->priv_data;
 243     int width, height;
 244     int chunk_type;
 245     int inter;
 246
 247     if (buf_size < 17) {
 248         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Input buffer too small\n");
 249         *data_size = 0;
 250         return -1;
 251     }
 252
 253     chunk_type = AV_RL32(&buf[0]);
 254     inter = (chunk_type == MADm_TAG || chunk_type == MADe_TAG);
 255     buf += 8;
 256
 257     av_reduce(&avctx->time_base.num, &avctx->time_base.den,
 258               AV_RL16(&buf[6]), 1000, 1<<30);
 259
 260     width  = AV_RL16(&buf[8]);
 261     height = AV_RL16(&buf[10]);
 262     calc_quant_matrix(s, buf[13]);
 263     buf += 16;
 264
 265     if (avctx->width != width || avctx->height != height) {
 266         if((width * height)/2048*7 > buf_end-buf)
 267             return -1;
 268         if (av_image_check_size(width, height, 0, avctx) < 0)
 269             return -1;
 270         avcodec_set_dimensions(avctx, width, height);
 271         if (s->frame.data[0])
 272             avctx->release_buffer(avctx, &s->frame);
 273         if (s->last_frame.data[0])
 274             avctx->release_buffer(avctx, &s->last_frame);
 275     }
 276
 277     s->frame.reference = 3;
 278     if (!s->frame.data[0]) {
 279         if (avctx->get_buffer(avctx, &s->frame) < 0) {
 280             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
 281             return -1;
 282         }
 283     }
 284
 285     av_fast_malloc(&s->bitstream_buf, &s->bitstream_buf_size, (buf_end-buf) + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 286     if (!s->bitstream_buf)
 287         return AVERROR(ENOMEM);
 288     bswap16_buf(s->bitstream_buf, (const uint16_t*)buf, (buf_end-buf)/2);
 289     memset((uint8_t*)s->bitstream_buf + (buf_end-buf), 0, FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 290     init_get_bits(&s->gb, s->bitstream_buf, 8*(buf_end-buf));
 291
 292     for (s->mb_y=0; s->mb_y < (avctx->height+15)/16; s->mb_y++)
 293         for (s->mb_x=0; s->mb_x < (avctx->width +15)/16; s->mb_x++)
 294             if(decode_mb(s, inter) < 0)
 295                 return -1;
 296
 297     *data_size = sizeof(AVFrame);
 298     *(AVFrame*)data = s->frame;
 299
 300     if (chunk_type != MADe_TAG)
 301         FFSWAP(AVFrame, s->frame, s->last_frame);
 302
 303     return buf_size;
 304 }
 305
 306 static av_cold int decode_end(AVCodecContext *avctx)
 307 {
 308     MadContext *t = avctx->priv_data;
 309     if (t->frame.data[0])
 310         avctx->release_buffer(avctx, &t->frame);
 311     if (t->last_frame.data[0])
 312         avctx->release_buffer(avctx, &t->last_frame);
 313     av_free(t->bitstream_buf);
 314     return 0;
 315 }
 316
 317 AVCodec ff_eamad_decoder = {
 318     .name           = "eamad",
 319     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 320     .id             = CODEC_ID_MAD,
 321     .priv_data_size = sizeof(MadContext),
 322     .init           = decode_init,
 323     .close          = decode_end,
 324     .decode         = decode_frame,
 325     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
 326     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Electronic Arts Madcow Video")
 327 };