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 "bswapdsp.h"
  33 #include "get_bits.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     BlockDSPContext bdsp;
  49     BswapDSPContext bbdsp;
  50     DSPContext dsp;
  51     AVFrame *last_frame;
  52     GetBitContext gb;
  53     void *bitstream_buf;
  54     unsigned int bitstream_buf_size;
  55     DECLARE_ALIGNED(16, int16_t, block)[64];
  56     ScanTable scantable;
  57     uint16_t quant_matrix[64];
  58     int mb_x;
  59     int mb_y;
  60 } MadContext;
  61
  62 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx)
  63 {
  64     MadContext *s = avctx->priv_data;
  65     s->avctx = avctx;
  66     avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
  67     ff_blockdsp_init(&s->bdsp, avctx);
  68     ff_bswapdsp_init(&s->bbdsp);
  69     ff_dsputil_init(&s->dsp, avctx);
  70     ff_init_scantable_permutation(s->dsp.idct_permutation, FF_NO_IDCT_PERM);
  71     ff_init_scantable(s->dsp.idct_permutation, &s->scantable, ff_zigzag_direct);
  72     ff_mpeg12_init_vlcs();
  73
  74     s->last_frame = av_frame_alloc();
  75     if (!s->last_frame)
  76         return AVERROR(ENOMEM);
  77
  78     return 0;
  79 }
  80
  81 static inline void comp(unsigned char *dst, int dst_stride,
  82                         unsigned char *src, int src_stride, int add)
  83 {
  84     int j, i;
  85     for (j=0; j<8; j++)
  86         for (i=0; i<8; i++)
  87             dst[j*dst_stride + i] = av_clip_uint8(src[j*src_stride + i] + add);
  88 }
  89
  90 static inline void comp_block(MadContext *t, AVFrame *frame,
  91                               int mb_x, int mb_y,
  92                               int j, int mv_x, int mv_y, int add)
  93 {
  94     if (j < 4) {
  95         unsigned offset = (mb_y*16 + ((j&2)<<2) + mv_y)*t->last_frame->linesize[0] + mb_x*16 + ((j&1)<<3) + mv_x;
  96         if (offset >= (t->avctx->height - 7) * t->last_frame->linesize[0] - 7)
  97             return;
  98         comp(frame->data[0] + (mb_y*16 + ((j&2)<<2))*frame->linesize[0] + mb_x*16 + ((j&1)<<3),
  99              frame->linesize[0],
 100              t->last_frame->data[0] + offset,
 101              t->last_frame->linesize[0], add);
 102     } else if (!(t->avctx->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
 103         int index = j - 3;
 104         unsigned offset = (mb_y * 8 + (mv_y/2))*t->last_frame->linesize[index] + mb_x * 8 + (mv_x/2);
 105         if (offset >= (t->avctx->height/2 - 7) * t->last_frame->linesize[index] - 7)
 106             return;
 107         comp(frame->data[index] + (mb_y*8)*frame->linesize[index] + mb_x * 8,
 108              frame->linesize[index],
 109              t->last_frame->data[index] + offset,
 110              t->last_frame->linesize[index], add);
 111     }
 112 }
 113
 114 static inline void idct_put(MadContext *t, AVFrame *frame, int16_t *block,
 115                             int mb_x, int mb_y, int j)
 116 {
 117     if (j < 4) {
 118         ff_ea_idct_put_c(
 119             frame->data[0] + (mb_y*16 + ((j&2)<<2))*frame->linesize[0] + mb_x*16 + ((j&1)<<3),
 120             frame->linesize[0], block);
 121     } else if (!(t->avctx->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
 122         int index = j - 3;
 123         ff_ea_idct_put_c(
 124             frame->data[index] + (mb_y*8)*frame->linesize[index] + mb_x*8,
 125             frame->linesize[index], block);
 126     }
 127 }
 128
 129 static inline int decode_block_intra(MadContext *s, int16_t * block)
 130 {
 131     int level, i, j, run;
 132     RLTable *rl = &ff_rl_mpeg1;
 133     const uint8_t *scantable = s->scantable.permutated;
 134     int16_t *quant_matrix = s->quant_matrix;
 135
 136     block[0] = (128 + get_sbits(&s->gb, 8)) * quant_matrix[0];
 137
 138     /* The RL decoder is derived from mpeg1_decode_block_intra;
 139        Escaped level and run values a decoded differently */
 140     i = 0;
 141     {
 142         OPEN_READER(re, &s->gb);
 143         /* now quantify & encode AC coefficients */
 144         for (;;) {
 145             UPDATE_CACHE(re, &s->gb);
 146             GET_RL_VLC(level, run, re, &s->gb, rl->rl_vlc[0], TEX_VLC_BITS, 2, 0);
 147
 148             if (level == 127) {
 149                 break;
 150             } else if (level != 0) {
 151                 i += run;
 152                 j = scantable[i];
 153                 level = (level*quant_matrix[j]) >> 4;
 154                 level = (level-1)|1;
 155                 level = (level ^ SHOW_SBITS(re, &s->gb, 1)) - SHOW_SBITS(re, &s->gb, 1);
 156                 LAST_SKIP_BITS(re, &s->gb, 1);
 157             } else {
 158                 /* escape */
 159                 UPDATE_CACHE(re, &s->gb);
 160                 level = SHOW_SBITS(re, &s->gb, 10); SKIP_BITS(re, &s->gb, 10);
 161
 162                 UPDATE_CACHE(re, &s->gb);
 163                 run = SHOW_UBITS(re, &s->gb, 6)+1; LAST_SKIP_BITS(re, &s->gb, 6);
 164
 165                 i += run;
 166                 j = scantable[i];
 167                 if (level < 0) {
 168                     level = -level;
 169                     level = (level*quant_matrix[j]) >> 4;
 170                     level = (level-1)|1;
 171                     level = -level;
 172                 } else {
 173                     level = (level*quant_matrix[j]) >> 4;
 174                     level = (level-1)|1;
 175                 }
 176             }
 177             if (i > 63) {
 178                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "ac-tex damaged at %d %d\n", s->mb_x, s->mb_y);
 179                 return -1;
 180             }
 181
 182             block[j] = level;
 183         }
 184         CLOSE_READER(re, &s->gb);
 185     }
 186     return 0;
 187 }
 188
 189 static int decode_motion(GetBitContext *gb)
 190 {
 191     int value = 0;
 192     if (get_bits1(gb)) {
 193         if (get_bits1(gb))
 194             value = -17;
 195         value += get_bits(gb, 4) + 1;
 196     }
 197     return value;
 198 }
 199
 200 static int decode_mb(MadContext *s, AVFrame *frame, int inter)
 201 {
 202     int mv_map = 0;
 203     int av_uninit(mv_x), av_uninit(mv_y);
 204     int j;
 205
 206     if (inter) {
 207         int v = decode210(&s->gb);
 208         if (v < 2) {
 209             mv_map = v ? get_bits(&s->gb, 6) : 63;
 210             mv_x = decode_motion(&s->gb);
 211             mv_y = decode_motion(&s->gb);
 212         }
 213     }
 214
 215     for (j=0; j<6; j++) {
 216         if (mv_map & (1<<j)) {  // mv_x and mv_y are guarded by mv_map
 217             int add = 2*decode_motion(&s->gb);
 218             if (s->last_frame->data[0])
 219                 comp_block(s, frame, s->mb_x, s->mb_y, j, mv_x, mv_y, add);
 220         } else {
 221             s->bdsp.clear_block(s->block);
 222             if(decode_block_intra(s, s->block) < 0)
 223                 return -1;
 224             idct_put(s, frame, s->block, s->mb_x, s->mb_y, j);
 225         }
 226     }
 227     return 0;
 228 }
 229
 230 static void calc_quant_matrix(MadContext *s, int qscale)
 231 {
 232     int i;
 233
 234     s->quant_matrix[0] = (ff_inv_aanscales[0]*ff_mpeg1_default_intra_matrix[0]) >> 11;
 235     for (i=1; i<64; i++)
 236         s->quant_matrix[i] = (ff_inv_aanscales[i]*ff_mpeg1_default_intra_matrix[i]*qscale + 32) >> 10;
 237 }
 238
 239 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx,
 240                         void *data, int *got_frame,
 241                         AVPacket *avpkt)
 242 {
 243     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 244     int buf_size       = avpkt->size;
 245     const uint8_t *buf_end = buf+buf_size;
 246     MadContext *s     = avctx->priv_data;
 247     AVFrame *frame    = data;
 248     int width, height;
 249     int chunk_type;
 250     int inter, ret;
 251
 252     if (buf_size < 26) {
 253         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Input buffer too small\n");
 254         *got_frame = 0;
 255         return AVERROR_INVALIDDATA;
 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     width  = AV_RL16(&buf[8]);
 266     height = AV_RL16(&buf[10]);
 267     calc_quant_matrix(s, buf[13]);
 268     buf += 16;
 269
 270     if (width < 16 || height < 16) {
 271         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Dimensions too small\n");
 272         return AVERROR_INVALIDDATA;
 273     }
 274
 275     if (avctx->width != width || avctx->height != height) {
 276         av_frame_unref(s->last_frame);
 277         if((width * height)/2048*7 > buf_end-buf)
 278             return AVERROR_INVALIDDATA;
 279         if ((ret = ff_set_dimensions(avctx, width, height)) < 0)
 280             return ret;
 281     }
 282
 283     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, AV_GET_BUFFER_FLAG_REF)) < 0)
 284         return ret;
 285
 286     if (inter && !s->last_frame->data[0]) {
 287         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Missing reference frame.\n");
 288         ret = ff_get_buffer(avctx, s->last_frame, AV_GET_BUFFER_FLAG_REF);
 289         if (ret < 0)
 290             return ret;
 291         memset(s->last_frame->data[0], 0, s->last_frame->height *
 292                s->last_frame->linesize[0]);
 293         memset(s->last_frame->data[1], 0x80, s->last_frame->height / 2 *
 294                s->last_frame->linesize[1]);
 295         memset(s->last_frame->data[2], 0x80, s->last_frame->height / 2 *
 296                s->last_frame->linesize[2]);
 297     }
 298
 299     av_fast_padded_malloc(&s->bitstream_buf, &s->bitstream_buf_size,
 300                           buf_end - buf);
 301     if (!s->bitstream_buf)
 302         return AVERROR(ENOMEM);
 303     s->bbdsp.bswap16_buf(s->bitstream_buf, (const uint16_t *) buf,
 304                          (buf_end - buf) / 2);
 305     memset((uint8_t*)s->bitstream_buf + (buf_end-buf), 0, FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 306     init_get_bits(&s->gb, s->bitstream_buf, 8*(buf_end-buf));
 307
 308     for (s->mb_y=0; s->mb_y < (avctx->height+15)/16; s->mb_y++)
 309         for (s->mb_x=0; s->mb_x < (avctx->width +15)/16; s->mb_x++)
 310             if(decode_mb(s, frame, inter) < 0)
 311                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 312
 313     *got_frame = 1;
 314
 315     if (chunk_type != MADe_TAG) {
 316         av_frame_unref(s->last_frame);
 317         if ((ret = av_frame_ref(s->last_frame, frame)) < 0)
 318             return ret;
 319     }
 320
 321     return buf_size;
 322 }
 323
 324 static av_cold int decode_end(AVCodecContext *avctx)
 325 {
 326     MadContext *t = avctx->priv_data;
 327     av_frame_free(&t->last_frame);
 328     av_free(t->bitstream_buf);
 329     return 0;
 330 }
 331
 332 AVCodec ff_eamad_decoder = {
 333     .name           = "eamad",
 334     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Electronic Arts Madcow Video"),
 335     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 336     .id             = AV_CODEC_ID_MAD,
 337     .priv_data_size = sizeof(MadContext),
 338     .init           = decode_init,
 339     .close          = decode_end,
 340     .decode         = decode_frame,
 341     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
 342 };