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 "internal.h"
  37 #include "mpeg12.h"
  38 #include "mpeg12data.h"
  39 #include "libavutil/imgutils.h"
  40
  41 #define EA_PREAMBLE_SIZE    8
  42 #define MADk_TAG MKTAG('M', 'A', 'D', 'k')    /* MAD i-frame */
  43 #define MADm_TAG MKTAG('M', 'A', 'D', 'm')    /* MAD p-frame */
  44 #define MADe_TAG MKTAG('M', 'A', 'D', 'e')    /* MAD lqp-frame */
  45
  46 typedef struct MadContext {
  47     AVCodecContext *avctx;
  48     DSPContext dsp;
  49     AVFrame frame;
  50     AVFrame last_frame;
  51     GetBitContext gb;
  52     void *bitstream_buf;
  53     unsigned int bitstream_buf_size;
  54     DECLARE_ALIGNED(16, DCTELEM, block)[64];
  55     ScanTable scantable;
  56     uint16_t quant_matrix[64];
  57     int mb_x;
  58     int mb_y;
  59 } MadContext;
  60
  61 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx)
  62 {
  63     MadContext *s = avctx->priv_data;
  64     s->avctx = avctx;
  65     avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
  66     ff_dsputil_init(&s->dsp, avctx);
  67     ff_init_scantable_permutation(s->dsp.idct_permutation, FF_NO_IDCT_PERM);
  68     ff_init_scantable(s->dsp.idct_permutation, &s->scantable, ff_zigzag_direct);
  69     ff_mpeg12_init_vlcs();
  70     return 0;
  71 }
  72
  73 static inline void comp(unsigned char *dst, int dst_stride,
  74                         unsigned char *src, int src_stride, int add)
  75 {
  76     int j, i;
  77     for (j=0; j<8; j++)
  78         for (i=0; i<8; i++)
  79             dst[j*dst_stride + i] = av_clip_uint8(src[j*src_stride + i] + add);
  80 }
  81
  82 static inline void comp_block(MadContext *t, int mb_x, int mb_y,
  83                               int j, int mv_x, int mv_y, int add)
  84 {
  85     if (j < 4) {
  86         unsigned offset = (mb_y*16 + ((j&2)<<2) + mv_y)*t->last_frame.linesize[0] + mb_x*16 + ((j&1)<<3) + mv_x;
  87         if (offset >= (t->avctx->height - 7) * t->last_frame.linesize[0] - 7)
  88             return;
  89         comp(t->frame.data[0] + (mb_y*16 + ((j&2)<<2))*t->frame.linesize[0] + mb_x*16 + ((j&1)<<3),
  90              t->frame.linesize[0],
  91              t->last_frame.data[0] + offset,
  92              t->last_frame.linesize[0], add);
  93     } else if (!(t->avctx->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
  94         int index = j - 3;
  95         unsigned offset = (mb_y * 8 + (mv_y/2))*t->last_frame.linesize[index] + mb_x * 8 + (mv_x/2);
  96         if (offset >= (t->avctx->height/2 - 7) * t->last_frame.linesize[index] - 7)
  97             return;
  98         comp(t->frame.data[index] + (mb_y*8)*t->frame.linesize[index] + mb_x * 8,
  99              t->frame.linesize[index],
 100              t->last_frame.data[index] + offset,
 101              t->last_frame.linesize[index], add);
 102     }
 103 }
 104
 105 static inline void idct_put(MadContext *t, DCTELEM *block, int mb_x, int mb_y, int j)
 106 {
 107     if (j < 4) {
 108         ff_ea_idct_put_c(
 109             t->frame.data[0] + (mb_y*16 + ((j&2)<<2))*t->frame.linesize[0] + mb_x*16 + ((j&1)<<3),
 110             t->frame.linesize[0], block);
 111     } else if (!(t->avctx->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
 112         int index = j - 3;
 113         ff_ea_idct_put_c(
 114             t->frame.data[index] + (mb_y*8)*t->frame.linesize[index] + mb_x*8,
 115             t->frame.linesize[index], block);
 116     }
 117 }
 118
 119 static inline int decode_block_intra(MadContext *s, DCTELEM * block)
 120 {
 121     int level, i, j, run;
 122     RLTable *rl = &ff_rl_mpeg1;
 123     const uint8_t *scantable = s->scantable.permutated;
 124     int16_t *quant_matrix = s->quant_matrix;
 125
 126     block[0] = (128 + get_sbits(&s->gb, 8)) * quant_matrix[0];
 127
 128     /* The RL decoder is derived from mpeg1_decode_block_intra;
 129        Escaped level and run values a decoded differently */
 130     i = 0;
 131     {
 132         OPEN_READER(re, &s->gb);
 133         /* now quantify & encode AC coefficients */
 134         for (;;) {
 135             UPDATE_CACHE(re, &s->gb);
 136             GET_RL_VLC(level, run, re, &s->gb, rl->rl_vlc[0], TEX_VLC_BITS, 2, 0);
 137
 138             if (level == 127) {
 139                 break;
 140             } else if (level != 0) {
 141                 i += run;
 142                 j = scantable[i];
 143                 level = (level*quant_matrix[j]) >> 4;
 144                 level = (level-1)|1;
 145                 level = (level ^ SHOW_SBITS(re, &s->gb, 1)) - SHOW_SBITS(re, &s->gb, 1);
 146                 LAST_SKIP_BITS(re, &s->gb, 1);
 147             } else {
 148                 /* escape */
 149                 UPDATE_CACHE(re, &s->gb);
 150                 level = SHOW_SBITS(re, &s->gb, 10); SKIP_BITS(re, &s->gb, 10);
 151
 152                 UPDATE_CACHE(re, &s->gb);
 153                 run = SHOW_UBITS(re, &s->gb, 6)+1; LAST_SKIP_BITS(re, &s->gb, 6);
 154
 155                 i += run;
 156                 j = scantable[i];
 157                 if (level < 0) {
 158                     level = -level;
 159                     level = (level*quant_matrix[j]) >> 4;
 160                     level = (level-1)|1;
 161                     level = -level;
 162                 } else {
 163                     level = (level*quant_matrix[j]) >> 4;
 164                     level = (level-1)|1;
 165                 }
 166             }
 167             if (i > 63) {
 168                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "ac-tex damaged at %d %d\n", s->mb_x, s->mb_y);
 169                 return -1;
 170             }
 171
 172             block[j] = level;
 173         }
 174         CLOSE_READER(re, &s->gb);
 175     }
 176     return 0;
 177 }
 178
 179 static int decode_motion(GetBitContext *gb)
 180 {
 181     int value = 0;
 182     if (get_bits1(gb)) {
 183         if (get_bits1(gb))
 184             value = -17;
 185         value += get_bits(gb, 4) + 1;
 186     }
 187     return value;
 188 }
 189
 190 static int decode_mb(MadContext *s, int inter)
 191 {
 192     int mv_map = 0;
 193     int mv_x, mv_y;
 194     int j;
 195
 196     if (inter) {
 197         int v = decode210(&s->gb);
 198         if (v < 2) {
 199             mv_map = v ? get_bits(&s->gb, 6) : 63;
 200             mv_x = decode_motion(&s->gb);
 201             mv_y = decode_motion(&s->gb);
 202         }
 203     }
 204
 205     for (j=0; j<6; j++) {
 206         if (mv_map & (1<<j)) {  // mv_x and mv_y are guarded by mv_map
 207             int add = 2*decode_motion(&s->gb);
 208             if (s->last_frame.data[0])
 209                 comp_block(s, s->mb_x, s->mb_y, j, mv_x, mv_y, add);
 210         } else {
 211             s->dsp.clear_block(s->block);
 212             if(decode_block_intra(s, s->block) < 0)
 213                 return -1;
 214             idct_put(s, s->block, s->mb_x, s->mb_y, j);
 215         }
 216     }
 217     return 0;
 218 }
 219
 220 static void calc_quant_matrix(MadContext *s, int qscale)
 221 {
 222     int i;
 223
 224     s->quant_matrix[0] = (ff_inv_aanscales[0]*ff_mpeg1_default_intra_matrix[0]) >> 11;
 225     for (i=1; i<64; i++)
 226         s->quant_matrix[i] = (ff_inv_aanscales[i]*ff_mpeg1_default_intra_matrix[i]*qscale + 32) >> 10;
 227 }
 228
 229 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx,
 230                         void *data, int *got_frame,
 231                         AVPacket *avpkt)
 232 {
 233     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 234     int buf_size       = avpkt->size;
 235     const uint8_t *buf_end = buf+buf_size;
 236     MadContext *s     = avctx->priv_data;
 237     int width, height, ret;
 238     int chunk_type;
 239     int inter;
 240
 241     if (buf_size < 26) {
 242         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Input buffer too small\n");
 243         *got_frame = 0;
 244         return AVERROR_INVALIDDATA;
 245     }
 246
 247     chunk_type = AV_RL32(&buf[0]);
 248     inter = (chunk_type == MADm_TAG || chunk_type == MADe_TAG);
 249     buf += 8;
 250
 251     av_reduce(&avctx->time_base.num, &avctx->time_base.den,
 252               AV_RL16(&buf[6]), 1000, 1<<30);
 253
 254     width  = AV_RL16(&buf[8]);
 255     height = AV_RL16(&buf[10]);
 256     calc_quant_matrix(s, buf[13]);
 257     buf += 16;
 258
 259     if (avctx->width != width || avctx->height != height) {
 260         if((width * height)/2048*7 > buf_end-buf)
 261             return AVERROR_INVALIDDATA;
 262         if ((ret = av_image_check_size(width, height, 0, avctx)) < 0)
 263             return ret;
 264         avcodec_set_dimensions(avctx, width, height);
 265         if (s->frame.data[0])
 266             avctx->release_buffer(avctx, &s->frame);
 267         if (s->last_frame.data[0])
 268             avctx->release_buffer(avctx, &s->last_frame);
 269     }
 270
 271     s->frame.reference = 3;
 272     if (!s->frame.data[0]) {
 273         if ((ret = ff_get_buffer(avctx, &s->frame)) < 0) {
 274             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
 275             return ret;
 276         }
 277     }
 278
 279     av_fast_padded_malloc(&s->bitstream_buf, &s->bitstream_buf_size,
 280                           buf_end - buf);
 281     if (!s->bitstream_buf)
 282         return AVERROR(ENOMEM);
 283     s->dsp.bswap16_buf(s->bitstream_buf, (const uint16_t*)buf, (buf_end-buf)/2);
 284     memset((uint8_t*)s->bitstream_buf + (buf_end-buf), 0, FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 285     init_get_bits(&s->gb, s->bitstream_buf, 8*(buf_end-buf));
 286
 287     for (s->mb_y=0; s->mb_y < (avctx->height+15)/16; s->mb_y++)
 288         for (s->mb_x=0; s->mb_x < (avctx->width +15)/16; s->mb_x++)
 289             if(decode_mb(s, inter) < 0)
 290                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 291
 292     *got_frame = 1;
 293     *(AVFrame*)data = s->frame;
 294
 295     if (chunk_type != MADe_TAG)
 296         FFSWAP(AVFrame, s->frame, s->last_frame);
 297
 298     return buf_size;
 299 }
 300
 301 static av_cold int decode_end(AVCodecContext *avctx)
 302 {
 303     MadContext *t = avctx->priv_data;
 304     if (t->frame.data[0])
 305         avctx->release_buffer(avctx, &t->frame);
 306     if (t->last_frame.data[0])
 307         avctx->release_buffer(avctx, &t->last_frame);
 308     av_free(t->bitstream_buf);
 309     return 0;
 310 }
 311
 312 AVCodec ff_eamad_decoder = {
 313     .name           = "eamad",
 314     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 315     .id             = AV_CODEC_ID_MAD,
 316     .priv_data_size = sizeof(MadContext),
 317     .init           = decode_init,
 318     .close          = decode_end,
 319     .decode         = decode_frame,
 320     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
 321     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Electronic Arts Madcow Video")
 322 };