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 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         unsigned offset = (mb_y*16 + ((j&2)<<2) + mv_y)*t->last_frame.linesize[0] + mb_x*16 + ((j&1)<<3) + mv_x;
  86         if (offset >= (t->avctx->height - 7) * t->last_frame.linesize[0] - 7)
  87             return;
  88         comp(t->frame.data[0] + (mb_y*16 + ((j&2)<<2))*t->frame.linesize[0] + mb_x*16 + ((j&1)<<3),
  89              t->frame.linesize[0],
  90              t->last_frame.data[0] + offset,
  91              t->last_frame.linesize[0], add);
  92     } else if (!(t->avctx->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
  93         int index = j - 3;
  94         unsigned offset = (mb_y * 8 + (mv_y/2))*t->last_frame.linesize[index] + mb_x * 8 + (mv_x/2);
  95         if (offset >= (t->avctx->height/2 - 7) * t->last_frame.linesize[index] - 7)
  96             return;
  97         comp(t->frame.data[index] + (mb_y*8)*t->frame.linesize[index] + mb_x * 8,
  98              t->frame.linesize[index],
  99              t->last_frame.data[index] + offset,
 100              t->last_frame.linesize[index], add);
 101     }
 102 }
 103
 104 static inline void idct_put(MadContext *t, DCTELEM *block, int mb_x, int mb_y, int j)
 105 {
 106     if (j < 4) {
 107         ff_ea_idct_put_c(
 108             t->frame.data[0] + (mb_y*16 + ((j&2)<<2))*t->frame.linesize[0] + mb_x*16 + ((j&1)<<3),
 109             t->frame.linesize[0], block);
 110     } else if (!(t->avctx->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
 111         int index = j - 3;
 112         ff_ea_idct_put_c(
 113             t->frame.data[index] + (mb_y*8)*t->frame.linesize[index] + mb_x*8,
 114             t->frame.linesize[index], block);
 115     }
 116 }
 117
 118 static inline int decode_block_intra(MadContext *s, DCTELEM * block)
 119 {
 120     int level, i, j, run;
 121     RLTable *rl = &ff_rl_mpeg1;
 122     const uint8_t *scantable = s->scantable.permutated;
 123     int16_t *quant_matrix = s->quant_matrix;
 124
 125     block[0] = (128 + get_sbits(&s->gb, 8)) * quant_matrix[0];
 126
 127     /* The RL decoder is derived from mpeg1_decode_block_intra;
 128        Escaped level and run values a decoded differently */
 129     i = 0;
 130     {
 131         OPEN_READER(re, &s->gb);
 132         /* now quantify & encode AC coefficients */
 133         for (;;) {
 134             UPDATE_CACHE(re, &s->gb);
 135             GET_RL_VLC(level, run, re, &s->gb, rl->rl_vlc[0], TEX_VLC_BITS, 2, 0);
 136
 137             if (level == 127) {
 138                 break;
 139             } else if (level != 0) {
 140                 i += run;
 141                 j = scantable[i];
 142                 level = (level*quant_matrix[j]) >> 4;
 143                 level = (level-1)|1;
 144                 level = (level ^ SHOW_SBITS(re, &s->gb, 1)) - SHOW_SBITS(re, &s->gb, 1);
 145                 LAST_SKIP_BITS(re, &s->gb, 1);
 146             } else {
 147                 /* escape */
 148                 UPDATE_CACHE(re, &s->gb);
 149                 level = SHOW_SBITS(re, &s->gb, 10); SKIP_BITS(re, &s->gb, 10);
 150
 151                 UPDATE_CACHE(re, &s->gb);
 152                 run = SHOW_UBITS(re, &s->gb, 6)+1; LAST_SKIP_BITS(re, &s->gb, 6);
 153
 154                 i += run;
 155                 j = scantable[i];
 156                 if (level < 0) {
 157                     level = -level;
 158                     level = (level*quant_matrix[j]) >> 4;
 159                     level = (level-1)|1;
 160                     level = -level;
 161                 } else {
 162                     level = (level*quant_matrix[j]) >> 4;
 163                     level = (level-1)|1;
 164                 }
 165             }
 166             if (i > 63) {
 167                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "ac-tex damaged at %d %d\n", s->mb_x, s->mb_y);
 168                 return -1;
 169             }
 170
 171             block[j] = level;
 172         }
 173         CLOSE_READER(re, &s->gb);
 174     }
 175     return 0;
 176 }
 177
 178 static int decode_motion(GetBitContext *gb)
 179 {
 180     int value = 0;
 181     if (get_bits1(gb)) {
 182         if (get_bits1(gb))
 183             value = -17;
 184         value += get_bits(gb, 4) + 1;
 185     }
 186     return value;
 187 }
 188
 189 static int decode_mb(MadContext *s, int inter)
 190 {
 191     int mv_map = 0;
 192     int mv_x, mv_y;
 193     int j;
 194
 195     if (inter) {
 196         int v = decode210(&s->gb);
 197         if (v < 2) {
 198             mv_map = v ? get_bits(&s->gb, 6) : 63;
 199             mv_x = decode_motion(&s->gb);
 200             mv_y = decode_motion(&s->gb);
 201         }
 202     }
 203
 204     for (j=0; j<6; j++) {
 205         if (mv_map & (1<<j)) {  // mv_x and mv_y are guarded by mv_map
 206             int add = 2*decode_motion(&s->gb);
 207             if (s->last_frame.data[0])
 208                 comp_block(s, s->mb_x, s->mb_y, j, mv_x, mv_y, add);
 209         } else {
 210             s->dsp.clear_block(s->block);
 211             if(decode_block_intra(s, s->block) < 0)
 212                 return -1;
 213             idct_put(s, s->block, s->mb_x, s->mb_y, j);
 214         }
 215     }
 216     return 0;
 217 }
 218
 219 static void calc_quant_matrix(MadContext *s, int qscale)
 220 {
 221     int i;
 222
 223     s->quant_matrix[0] = (ff_inv_aanscales[0]*ff_mpeg1_default_intra_matrix[0]) >> 11;
 224     for (i=1; i<64; i++)
 225         s->quant_matrix[i] = (ff_inv_aanscales[i]*ff_mpeg1_default_intra_matrix[i]*qscale + 32) >> 10;
 226 }
 227
 228 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx,
 229                         void *data, int *data_size,
 230                         AVPacket *avpkt)
 231 {
 232     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 233     int buf_size       = avpkt->size;
 234     const uint8_t *buf_end = buf+buf_size;
 235     MadContext *s     = avctx->priv_data;
 236     int width, height;
 237     int chunk_type;
 238     int inter;
 239
 240     if (buf_size < 17) {
 241         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Input buffer too small\n");
 242         *data_size = 0;
 243         return -1;
 244     }
 245
 246     chunk_type = AV_RL32(&buf[0]);
 247     inter = (chunk_type == MADm_TAG || chunk_type == MADe_TAG);
 248     buf += 8;
 249
 250     av_reduce(&avctx->time_base.num, &avctx->time_base.den,
 251               AV_RL16(&buf[6]), 1000, 1<<30);
 252
 253     width  = AV_RL16(&buf[8]);
 254     height = AV_RL16(&buf[10]);
 255     calc_quant_matrix(s, buf[13]);
 256     buf += 16;
 257
 258     if (avctx->width != width || avctx->height != height) {
 259         if((width * height)/2048*7 > buf_end-buf)
 260             return -1;
 261         if (av_image_check_size(width, height, 0, avctx) < 0)
 262             return -1;
 263         avcodec_set_dimensions(avctx, width, height);
 264         if (s->frame.data[0])
 265             avctx->release_buffer(avctx, &s->frame);
 266         if (s->last_frame.data[0])
 267             avctx->release_buffer(avctx, &s->last_frame);
 268     }
 269
 270     s->frame.reference = 3;
 271     if (!s->frame.data[0]) {
 272         if (avctx->get_buffer(avctx, &s->frame) < 0) {
 273             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
 274             return -1;
 275         }
 276     }
 277
 278     av_fast_malloc(&s->bitstream_buf, &s->bitstream_buf_size, (buf_end-buf) + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 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     memset((uint8_t*)s->bitstream_buf + (buf_end-buf), 0, FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 283     init_get_bits(&s->gb, s->bitstream_buf, 8*(buf_end-buf));
 284
 285     for (s->mb_y=0; s->mb_y < (avctx->height+15)/16; s->mb_y++)
 286         for (s->mb_x=0; s->mb_x < (avctx->width +15)/16; s->mb_x++)
 287             if(decode_mb(s, inter) < 0)
 288                 return -1;
 289
 290     *data_size = sizeof(AVFrame);
 291     *(AVFrame*)data = s->frame;
 292
 293     if (chunk_type != MADe_TAG)
 294         FFSWAP(AVFrame, s->frame, s->last_frame);
 295
 296     return buf_size;
 297 }
 298
 299 static av_cold int decode_end(AVCodecContext *avctx)
 300 {
 301     MadContext *t = avctx->priv_data;
 302     if (t->frame.data[0])
 303         avctx->release_buffer(avctx, &t->frame);
 304     if (t->last_frame.data[0])
 305         avctx->release_buffer(avctx, &t->last_frame);
 306     av_free(t->bitstream_buf);
 307     return 0;
 308 }
 309
 310 AVCodec ff_eamad_decoder = {
 311     .name           = "eamad",
 312     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 313     .id             = AV_CODEC_ID_MAD,
 314     .priv_data_size = sizeof(MadContext),
 315     .init           = decode_init,
 316     .close          = decode_end,
 317     .decode         = decode_frame,
 318     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
 319     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Electronic Arts Madcow Video")
 320 };