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 "idctdsp.h"
  37 #include "internal.h"
  38 #include "mpeg12.h"
  39 #include "mpeg12data.h"
  40 #include "libavutil/imgutils.h"
  41
  42 #define EA_PREAMBLE_SIZE    8
  43 #define MADk_TAG MKTAG('M', 'A', 'D', 'k')    /* MAD i-frame */
  44 #define MADm_TAG MKTAG('M', 'A', 'D', 'm')    /* MAD p-frame */
  45 #define MADe_TAG MKTAG('M', 'A', 'D', 'e')    /* MAD lqp-frame */
  46
  47 typedef struct MadContext {
  48     AVCodecContext *avctx;
  49     BlockDSPContext bdsp;
  50     BswapDSPContext bbdsp;
  51     IDCTDSPContext idsp;
  52     AVFrame *last_frame;
  53     GetBitContext gb;
  54     void *bitstream_buf;
  55     unsigned int bitstream_buf_size;
  56     DECLARE_ALIGNED(16, int16_t, block)[64];
  57     ScanTable scantable;
  58     uint16_t quant_matrix[64];
  59     int mb_x;
  60     int mb_y;
  61 } MadContext;
  62
  63 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx)
  64 {
  65     MadContext *s = avctx->priv_data;
  66     s->avctx = avctx;
  67     avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
  68     ff_blockdsp_init(&s->bdsp, avctx);
  69     ff_bswapdsp_init(&s->bbdsp);
  70     ff_idctdsp_init(&s->idsp, avctx);
  71     ff_init_scantable_permutation(s->idsp.idct_permutation, FF_NO_IDCT_PERM);
  72     ff_init_scantable(s->idsp.idct_permutation, &s->scantable, ff_zigzag_direct);
  73     ff_mpeg12_init_vlcs();
  74
  75     s->last_frame = av_frame_alloc();
  76     if (!s->last_frame)
  77         return AVERROR(ENOMEM);
  78
  79     return 0;
  80 }
  81
  82 static inline void comp(unsigned char *dst, int dst_stride,
  83                         unsigned char *src, int src_stride, int add)
  84 {
  85     int j, i;
  86     for (j=0; j<8; j++)
  87         for (i=0; i<8; i++)
  88             dst[j*dst_stride + i] = av_clip_uint8(src[j*src_stride + i] + add);
  89 }
  90
  91 static inline void comp_block(MadContext *t, AVFrame *frame,
  92                               int mb_x, int mb_y,
  93                               int j, int mv_x, int mv_y, int add)
  94 {
  95     if (j < 4) {
  96         unsigned offset = (mb_y*16 + ((j&2)<<2) + mv_y)*t->last_frame->linesize[0] + mb_x*16 + ((j&1)<<3) + mv_x;
  97         if (offset >= (t->avctx->height - 7) * t->last_frame->linesize[0] - 7)
  98             return;
  99         comp(frame->data[0] + (mb_y*16 + ((j&2)<<2))*frame->linesize[0] + mb_x*16 + ((j&1)<<3),
 100              frame->linesize[0],
 101              t->last_frame->data[0] + offset,
 102              t->last_frame->linesize[0], add);
 103     } else if (!(t->avctx->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
 104         int index = j - 3;
 105         unsigned offset = (mb_y * 8 + (mv_y/2))*t->last_frame->linesize[index] + mb_x * 8 + (mv_x/2);
 106         if (offset >= (t->avctx->height/2 - 7) * t->last_frame->linesize[index] - 7)
 107             return;
 108         comp(frame->data[index] + (mb_y*8)*frame->linesize[index] + mb_x * 8,
 109              frame->linesize[index],
 110              t->last_frame->data[index] + offset,
 111              t->last_frame->linesize[index], add);
 112     }
 113 }
 114
 115 static inline void idct_put(MadContext *t, AVFrame *frame, int16_t *block,
 116                             int mb_x, int mb_y, int j)
 117 {
 118     if (j < 4) {
 119         ff_ea_idct_put_c(
 120             frame->data[0] + (mb_y*16 + ((j&2)<<2))*frame->linesize[0] + mb_x*16 + ((j&1)<<3),
 121             frame->linesize[0], block);
 122     } else if (!(t->avctx->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
 123         int index = j - 3;
 124         ff_ea_idct_put_c(
 125             frame->data[index] + (mb_y*8)*frame->linesize[index] + mb_x*8,
 126             frame->linesize[index], block);
 127     }
 128 }
 129
 130 static inline int decode_block_intra(MadContext *s, int16_t * block)
 131 {
 132     int level, i, j, run;
 133     RLTable *rl = &ff_rl_mpeg1;
 134     const uint8_t *scantable = s->scantable.permutated;
 135     int16_t *quant_matrix = s->quant_matrix;
 136
 137     block[0] = (128 + get_sbits(&s->gb, 8)) * quant_matrix[0];
 138
 139     /* The RL decoder is derived from mpeg1_decode_block_intra;
 140        Escaped level and run values a decoded differently */
 141     i = 0;
 142     {
 143         OPEN_READER(re, &s->gb);
 144         /* now quantify & encode AC coefficients */
 145         for (;;) {
 146             UPDATE_CACHE(re, &s->gb);
 147             GET_RL_VLC(level, run, re, &s->gb, rl->rl_vlc[0], TEX_VLC_BITS, 2, 0);
 148
 149             if (level == 127) {
 150                 break;
 151             } else if (level != 0) {
 152                 i += run;
 153                 j = scantable[i];
 154                 level = (level*quant_matrix[j]) >> 4;
 155                 level = (level-1)|1;
 156                 level = (level ^ SHOW_SBITS(re, &s->gb, 1)) - SHOW_SBITS(re, &s->gb, 1);
 157                 LAST_SKIP_BITS(re, &s->gb, 1);
 158             } else {
 159                 /* escape */
 160                 UPDATE_CACHE(re, &s->gb);
 161                 level = SHOW_SBITS(re, &s->gb, 10); SKIP_BITS(re, &s->gb, 10);
 162
 163                 UPDATE_CACHE(re, &s->gb);
 164                 run = SHOW_UBITS(re, &s->gb, 6)+1; LAST_SKIP_BITS(re, &s->gb, 6);
 165
 166                 i += run;
 167                 j = scantable[i];
 168                 if (level < 0) {
 169                     level = -level;
 170                     level = (level*quant_matrix[j]) >> 4;
 171                     level = (level-1)|1;
 172                     level = -level;
 173                 } else {
 174                     level = (level*quant_matrix[j]) >> 4;
 175                     level = (level-1)|1;
 176                 }
 177             }
 178             if (i > 63) {
 179                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "ac-tex damaged at %d %d\n", s->mb_x, s->mb_y);
 180                 return -1;
 181             }
 182
 183             block[j] = level;
 184         }
 185         CLOSE_READER(re, &s->gb);
 186     }
 187     return 0;
 188 }
 189
 190 static int decode_motion(GetBitContext *gb)
 191 {
 192     int value = 0;
 193     if (get_bits1(gb)) {
 194         if (get_bits1(gb))
 195             value = -17;
 196         value += get_bits(gb, 4) + 1;
 197     }
 198     return value;
 199 }
 200
 201 static int decode_mb(MadContext *s, AVFrame *frame, int inter)
 202 {
 203     int mv_map = 0;
 204     int av_uninit(mv_x), av_uninit(mv_y);
 205     int j;
 206
 207     if (inter) {
 208         int v = decode210(&s->gb);
 209         if (v < 2) {
 210             mv_map = v ? get_bits(&s->gb, 6) : 63;
 211             mv_x = decode_motion(&s->gb);
 212             mv_y = decode_motion(&s->gb);
 213         }
 214     }
 215
 216     for (j=0; j<6; j++) {
 217         if (mv_map & (1<<j)) {  // mv_x and mv_y are guarded by mv_map
 218             int add = 2*decode_motion(&s->gb);
 219             if (s->last_frame->data[0])
 220                 comp_block(s, frame, s->mb_x, s->mb_y, j, mv_x, mv_y, add);
 221         } else {
 222             s->bdsp.clear_block(s->block);
 223             if(decode_block_intra(s, s->block) < 0)
 224                 return -1;
 225             idct_put(s, frame, s->block, s->mb_x, s->mb_y, j);
 226         }
 227     }
 228     return 0;
 229 }
 230
 231 static void calc_quant_matrix(MadContext *s, int qscale)
 232 {
 233     int i;
 234
 235     s->quant_matrix[0] = (ff_inv_aanscales[0]*ff_mpeg1_default_intra_matrix[0]) >> 11;
 236     for (i=1; i<64; i++)
 237         s->quant_matrix[i] = (ff_inv_aanscales[i]*ff_mpeg1_default_intra_matrix[i]*qscale + 32) >> 10;
 238 }
 239
 240 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx,
 241                         void *data, int *got_frame,
 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 *s     = avctx->priv_data;
 248     AVFrame *frame    = data;
 249     int width, height;
 250     int chunk_type;
 251     int inter, ret;
 252
 253     if (buf_size < 26) {
 254         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Input buffer too small\n");
 255         *got_frame = 0;
 256         return AVERROR_INVALIDDATA;
 257     }
 258
 259     chunk_type = AV_RL32(&buf[0]);
 260     inter = (chunk_type == MADm_TAG || chunk_type == MADe_TAG);
 261     buf += 8;
 262
 263     av_reduce(&avctx->time_base.num, &avctx->time_base.den,
 264               AV_RL16(&buf[6]), 1000, 1<<30);
 265
 266     width  = AV_RL16(&buf[8]);
 267     height = AV_RL16(&buf[10]);
 268     calc_quant_matrix(s, buf[13]);
 269     buf += 16;
 270
 271     if (width < 16 || height < 16) {
 272         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Dimensions too small\n");
 273         return AVERROR_INVALIDDATA;
 274     }
 275
 276     if (avctx->width != width || avctx->height != height) {
 277         av_frame_unref(s->last_frame);
 278         if((width * height)/2048*7 > buf_end-buf)
 279             return AVERROR_INVALIDDATA;
 280         if ((ret = ff_set_dimensions(avctx, width, height)) < 0)
 281             return ret;
 282     }
 283
 284     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, AV_GET_BUFFER_FLAG_REF)) < 0)
 285         return ret;
 286
 287     if (inter && !s->last_frame->data[0]) {
 288         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Missing reference frame.\n");
 289         ret = ff_get_buffer(avctx, s->last_frame, AV_GET_BUFFER_FLAG_REF);
 290         if (ret < 0)
 291             return ret;
 292         memset(s->last_frame->data[0], 0, s->last_frame->height *
 293                s->last_frame->linesize[0]);
 294         memset(s->last_frame->data[1], 0x80, s->last_frame->height / 2 *
 295                s->last_frame->linesize[1]);
 296         memset(s->last_frame->data[2], 0x80, s->last_frame->height / 2 *
 297                s->last_frame->linesize[2]);
 298     }
 299
 300     av_fast_padded_malloc(&s->bitstream_buf, &s->bitstream_buf_size,
 301                           buf_end - buf);
 302     if (!s->bitstream_buf)
 303         return AVERROR(ENOMEM);
 304     s->bbdsp.bswap16_buf(s->bitstream_buf, (const uint16_t *) buf,
 305                          (buf_end - buf) / 2);
 306     memset((uint8_t*)s->bitstream_buf + (buf_end-buf), 0, FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 307     init_get_bits(&s->gb, s->bitstream_buf, 8*(buf_end-buf));
 308
 309     for (s->mb_y=0; s->mb_y < (avctx->height+15)/16; s->mb_y++)
 310         for (s->mb_x=0; s->mb_x < (avctx->width +15)/16; s->mb_x++)
 311             if(decode_mb(s, frame, inter) < 0)
 312                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 313
 314     *got_frame = 1;
 315
 316     if (chunk_type != MADe_TAG) {
 317         av_frame_unref(s->last_frame);
 318         if ((ret = av_frame_ref(s->last_frame, frame)) < 0)
 319             return ret;
 320     }
 321
 322     return buf_size;
 323 }
 324
 325 static av_cold int decode_end(AVCodecContext *avctx)
 326 {
 327     MadContext *t = avctx->priv_data;
 328     av_frame_free(&t->last_frame);
 329     av_free(t->bitstream_buf);
 330     return 0;
 331 }
 332
 333 AVCodec ff_eamad_decoder = {
 334     .name           = "eamad",
 335     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Electronic Arts Madcow Video"),
 336     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 337     .id             = AV_CODEC_ID_MAD,
 338     .priv_data_size = sizeof(MadContext),
 339     .init           = decode_init,
 340     .close          = decode_end,
 341     .decode         = decode_frame,
 342     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
 343 };