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  * by Peter Ross <pross@xvid.org>
  26  *
  27  * Technical details here:
  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 "mpeg12.h"
  36 #include "mpeg12data.h"
  37 #include "libavutil/imgutils.h"
  38
  39 #define EA_PREAMBLE_SIZE    8
  40 #define MADk_TAG MKTAG('M', 'A', 'D', 'k')    /* MAD i-frame */
  41 #define MADm_TAG MKTAG('M', 'A', 'D', 'm')    /* MAD p-frame */
  42 #define MADe_TAG MKTAG('M', 'A', 'D', 'e')    /* MAD lqp-frame */
  43
  44 typedef struct MadContext {
  45     MpegEncContext s;
  46     AVFrame frame;
  47     AVFrame last_frame;
  48     void *bitstream_buf;
  49     unsigned int bitstream_buf_size;
  50     DECLARE_ALIGNED(16, DCTELEM, block)[64];
  51 } MadContext;
  52
  53 static void bswap16_buf(uint16_t *dst, const uint16_t *src, int count)
  54 {
  55     int i;
  56     for (i=0; i<count; i++)
  57         dst[i] = av_bswap16(src[i]);
  58 }
  59
  60 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx)
  61 {
  62     MadContext *t = avctx->priv_data;
  63     MpegEncContext *s = &t->s;
  64     s->avctx = avctx;
  65     avctx->pix_fmt = PIX_FMT_YUV420P;
  66     if (avctx->idct_algo == FF_IDCT_AUTO)
  67         avctx->idct_algo = FF_IDCT_EA;
  68     dsputil_init(&s->dsp, avctx);
  69     ff_init_scantable(s->dsp.idct_permutation, &s->intra_scantable, ff_zigzag_direct);
  70     ff_mpeg12_init_vlcs();
  71     return 0;
  72 }
  73
  74 static inline void comp(unsigned char *dst, int dst_stride,
  75                         unsigned char *src, int src_stride, int add)
  76 {
  77     int j, i;
  78     for (j=0; j<8; j++)
  79         for (i=0; i<8; i++)
  80             dst[j*dst_stride + i] = av_clip_uint8(src[j*src_stride + i] + add);
  81 }
  82
  83 static inline void comp_block(MadContext *t, int mb_x, int mb_y,
  84                               int j, int mv_x, int mv_y, int add)
  85 {
  86     MpegEncContext *s = &t->s;
  87     if (j < 4) {
  88         unsigned offset = (mb_y*16 + ((j&2)<<2) + mv_y)*t->last_frame.linesize[0] + mb_x*16 + ((j&1)<<3) + mv_x;
  89         if (offset >= (s->height - 7) * t->last_frame.linesize[0] - 7)
  90             return;
  91         comp(t->frame.data[0] + (mb_y*16 + ((j&2)<<2))*t->frame.linesize[0] + mb_x*16 + ((j&1)<<3),
  92              t->frame.linesize[0],
  93              t->last_frame.data[0] + offset,
  94              t->last_frame.linesize[0], add);
  95     } else if (!(s->avctx->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
  96         int index = j - 3;
  97         unsigned offset = (mb_y * 8 + (mv_y/2))*t->last_frame.linesize[index] + mb_x * 8 + (mv_x/2);
  98         if (offset >= (s->height/2 - 7) * t->last_frame.linesize[index] - 7)
  99             return;
 100         comp(t->frame.data[index] + (mb_y*8)*t->frame.linesize[index] + mb_x * 8,
 101              t->frame.linesize[index],
 102              t->last_frame.data[index] + offset,
 103              t->last_frame.linesize[index], add);
 104     }
 105 }
 106
 107 static inline void idct_put(MadContext *t, DCTELEM *block, int mb_x, int mb_y, int j)
 108 {
 109     MpegEncContext *s = &t->s;
 110     if (j < 4) {
 111         s->dsp.idct_put(
 112             t->frame.data[0] + (mb_y*16 + ((j&2)<<2))*t->frame.linesize[0] + mb_x*16 + ((j&1)<<3),
 113             t->frame.linesize[0], block);
 114     } else if (!(s->avctx->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
 115         int index = j - 3;
 116         s->dsp.idct_put(
 117             t->frame.data[index] + (mb_y*8)*t->frame.linesize[index] + mb_x*8,
 118             t->frame.linesize[index], block);
 119     }
 120 }
 121
 122 static inline void decode_block_intra(MadContext * t, DCTELEM * block)
 123 {
 124     MpegEncContext *s = &t->s;
 125     int level, i, j, run;
 126     RLTable *rl = &ff_rl_mpeg1;
 127     const uint8_t *scantable = s->intra_scantable.permutated;
 128     int16_t *quant_matrix = s->intra_matrix;
 129
 130     block[0] = (128 + get_sbits(&s->gb, 8)) * quant_matrix[0];
 131
 132     /* The RL decoder is derived from mpeg1_decode_block_intra;
 133        Escaped level and run values a decoded differently */
 134     i = 0;
 135     {
 136         OPEN_READER(re, &s->gb);
 137         /* now quantify & encode AC coefficients */
 138         for (;;) {
 139             UPDATE_CACHE(re, &s->gb);
 140             GET_RL_VLC(level, run, re, &s->gb, rl->rl_vlc[0], TEX_VLC_BITS, 2, 0);
 141
 142             if (level == 127) {
 143                 break;
 144             } else if (level != 0) {
 145                 i += run;
 146                 j = scantable[i];
 147                 level = (level*quant_matrix[j]) >> 4;
 148                 level = (level-1)|1;
 149                 level = (level ^ SHOW_SBITS(re, &s->gb, 1)) - SHOW_SBITS(re, &s->gb, 1);
 150                 LAST_SKIP_BITS(re, &s->gb, 1);
 151             } else {
 152                 /* escape */
 153                 UPDATE_CACHE(re, &s->gb);
 154                 level = SHOW_SBITS(re, &s->gb, 10); SKIP_BITS(re, &s->gb, 10);
 155
 156                 UPDATE_CACHE(re, &s->gb);
 157                 run = SHOW_UBITS(re, &s->gb, 6)+1; LAST_SKIP_BITS(re, &s->gb, 6);
 158
 159                 i += run;
 160                 j = scantable[i];
 161                 if (level < 0) {
 162                     level = -level;
 163                     level = (level*quant_matrix[j]) >> 4;
 164                     level = (level-1)|1;
 165                     level = -level;
 166                 } else {
 167                     level = (level*quant_matrix[j]) >> 4;
 168                     level = (level-1)|1;
 169                 }
 170             }
 171             if (i > 63) {
 172                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "ac-tex damaged at %d %d\n", s->mb_x, s->mb_y);
 173                 return;
 174             }
 175
 176             block[j] = level;
 177         }
 178         CLOSE_READER(re, &s->gb);
 179     }
 180 }
 181
 182 static int decode_motion(GetBitContext *gb)
 183 {
 184     int value = 0;
 185     if (get_bits1(gb)) {
 186         if (get_bits1(gb))
 187             value = -17;
 188         value += get_bits(gb, 4) + 1;
 189     }
 190     return value;
 191 }
 192
 193 static void decode_mb(MadContext *t, int inter)
 194 {
 195     MpegEncContext *s = &t->s;
 196     int mv_map = 0;
 197     int mv_x, mv_y;
 198     int j;
 199
 200     if (inter) {
 201         int v = decode210(&s->gb);
 202         if (v < 2) {
 203             mv_map = v ? get_bits(&s->gb, 6) : 63;
 204             mv_x = decode_motion(&s->gb);
 205             mv_y = decode_motion(&s->gb);
 206         } else {
 207             mv_map = 0;
 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 (t->last_frame.data[0])
 215                 comp_block(t, s->mb_x, s->mb_y, j, mv_x, mv_y, add);
 216         } else {
 217             s->dsp.clear_block(t->block);
 218             decode_block_intra(t, t->block);
 219             idct_put(t, t->block, s->mb_x, s->mb_y, j);
 220         }
 221     }
 222 }
 223
 224 static void calc_intra_matrix(MadContext *t, int qscale)
 225 {
 226     MpegEncContext *s = &t->s;
 227     int i;
 228
 229     if (s->avctx->idct_algo == FF_IDCT_EA) {
 230         s->intra_matrix[0] = (ff_inv_aanscales[0]*ff_mpeg1_default_intra_matrix[0]) >> 11;
 231         for (i=1; i<64; i++)
 232             s->intra_matrix[i] = (ff_inv_aanscales[i]*ff_mpeg1_default_intra_matrix[i]*qscale + 32) >> 10;
 233     } else {
 234         s->intra_matrix[0] = ff_mpeg1_default_intra_matrix[0];
 235         for (i=1; i<64; i++)
 236             s->intra_matrix[i] = (ff_mpeg1_default_intra_matrix[i]*qscale) << 1;
 237     }
 238 }
 239
 240 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx,
 241                         void *data, int *data_size,
 242                         AVPacket *avpkt)
 243 {
 244     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 245     int buf_size       = avpkt->size;
 246     const uint8_t *buf_end = buf+buf_size;
 247     MadContext *t     = avctx->priv_data;
 248     MpegEncContext *s = &t->s;
 249     int chunk_type;
 250     int inter;
 251
 252     if (buf_size < 17) {
 253         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Input buffer too small\n");
 254         *data_size = 0;
 255         return -1;
 256     }
 257
 258     chunk_type = AV_RL32(&buf[0]);
 259     inter = (chunk_type == MADm_TAG || chunk_type == MADe_TAG);
 260     buf += 8;
 261
 262     av_reduce(&avctx->time_base.num, &avctx->time_base.den,
 263               AV_RL16(&buf[6]), 1000, 1<<30);
 264
 265     s->width  = AV_RL16(&buf[8]);
 266     s->height = AV_RL16(&buf[10]);
 267     calc_intra_matrix(t, buf[13]);
 268     buf += 16;
 269
 270     if (avctx->width != s->width || avctx->height != s->height) {
 271         if (av_image_check_size(s->width, s->height, 0, avctx) < 0)
 272             return -1;
 273         avcodec_set_dimensions(avctx, s->width, s->height);
 274         if (t->frame.data[0])
 275             avctx->release_buffer(avctx, &t->frame);
 276         if (t->last_frame.data[0])
 277             avctx->release_buffer(avctx, &t->last_frame);
 278     }
 279
 280     t->frame.reference = 3;
 281     if (!t->frame.data[0]) {
 282         if (avctx->get_buffer(avctx, &t->frame) < 0) {
 283             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
 284             return -1;
 285         }
 286     }
 287
 288     av_fast_malloc(&t->bitstream_buf, &t->bitstream_buf_size, (buf_end-buf) + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 289     if (!t->bitstream_buf)
 290         return AVERROR(ENOMEM);
 291     bswap16_buf(t->bitstream_buf, (const uint16_t*)buf, (buf_end-buf)/2);
 292     memset((uint8_t*)t->bitstream_buf + (buf_end-buf), 0, FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 293     init_get_bits(&s->gb, t->bitstream_buf, 8*(buf_end-buf));
 294
 295     for (s->mb_y=0; s->mb_y < (avctx->height+15)/16; s->mb_y++)
 296         for (s->mb_x=0; s->mb_x < (avctx->width +15)/16; s->mb_x++)
 297             decode_mb(t, inter);
 298
 299     *data_size = sizeof(AVFrame);
 300     *(AVFrame*)data = t->frame;
 301
 302     if (chunk_type != MADe_TAG)
 303         FFSWAP(AVFrame, t->frame, t->last_frame);
 304
 305     return buf_size;
 306 }
 307
 308 static av_cold int decode_end(AVCodecContext *avctx)
 309 {
 310     MadContext *t = avctx->priv_data;
 311     if (t->frame.data[0])
 312         avctx->release_buffer(avctx, &t->frame);
 313     if (t->last_frame.data[0])
 314         avctx->release_buffer(avctx, &t->last_frame);
 315     av_free(t->bitstream_buf);
 316     return 0;
 317 }
 318
 319 AVCodec ff_eamad_decoder = {
 320     .name           = "eamad",
 321     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 322     .id             = CODEC_ID_MAD,
 323     .priv_data_size = sizeof(MadContext),
 324     .init           = decode_init,
 325     .close          = decode_end,
 326     .decode         = decode_frame,
 327     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
 328     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Electronic Arts Madcow Video")
 329 };