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 "aandcttab.h"
  34 #include "eaidct.h"
  35 #include "internal.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 last_frame;
  49     GetBitContext gb;
  50     void *bitstream_buf;
  51     unsigned int bitstream_buf_size;
  52     DECLARE_ALIGNED(16, int16_t, block)[64];
  53     ScanTable scantable;
  54     uint16_t quant_matrix[64];
  55     int mb_x;
  56     int mb_y;
  57 } MadContext;
  58
  59 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx)
  60 {
  61     MadContext *s = avctx->priv_data;
  62     s->avctx = avctx;
  63     avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
  64     ff_dsputil_init(&s->dsp, avctx);
  65     ff_init_scantable_permutation(s->dsp.idct_permutation, FF_NO_IDCT_PERM);
  66     ff_init_scantable(s->dsp.idct_permutation, &s->scantable, ff_zigzag_direct);
  67     ff_mpeg12_init_vlcs();
  68     return 0;
  69 }
  70
  71 static inline void comp(unsigned char *dst, int dst_stride,
  72                         unsigned char *src, int src_stride, int add)
  73 {
  74     int j, i;
  75     for (j=0; j<8; j++)
  76         for (i=0; i<8; i++)
  77             dst[j*dst_stride + i] = av_clip_uint8(src[j*src_stride + i] + add);
  78 }
  79
  80 static inline void comp_block(MadContext *t, AVFrame *frame,
  81                               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(frame->data[0] + (mb_y*16 + ((j&2)<<2))*frame->linesize[0] + mb_x*16 + ((j&1)<<3),
  89              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(frame->data[index] + (mb_y*8)*frame->linesize[index] + mb_x * 8,
  98              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, AVFrame *frame, int16_t *block,
 105                             int mb_x, int mb_y, int j)
 106 {
 107     if (j < 4) {
 108         ff_ea_idct_put_c(
 109             frame->data[0] + (mb_y*16 + ((j&2)<<2))*frame->linesize[0] + mb_x*16 + ((j&1)<<3),
 110             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             frame->data[index] + (mb_y*8)*frame->linesize[index] + mb_x*8,
 115             frame->linesize[index], block);
 116     }
 117 }
 118
 119 static inline int decode_block_intra(MadContext *s, int16_t * 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, AVFrame *frame, 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, frame, 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, frame, 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     AVFrame *frame    = data;
 238     int width, height;
 239     int chunk_type;
 240     int inter, ret;
 241
 242     if (buf_size < 26) {
 243         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Input buffer too small\n");
 244         *got_frame = 0;
 245         return AVERROR_INVALIDDATA;
 246     }
 247
 248     chunk_type = AV_RL32(&buf[0]);
 249     inter = (chunk_type == MADm_TAG || chunk_type == MADe_TAG);
 250     buf += 8;
 251
 252     av_reduce(&avctx->time_base.num, &avctx->time_base.den,
 253               AV_RL16(&buf[6]), 1000, 1<<30);
 254
 255     width  = AV_RL16(&buf[8]);
 256     height = AV_RL16(&buf[10]);
 257     calc_quant_matrix(s, buf[13]);
 258     buf += 16;
 259
 260     if (width < 16 || height < 16) {
 261         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Dimensions too small\n");
 262         return AVERROR_INVALIDDATA;
 263     }
 264
 265     if (avctx->width != width || avctx->height != height) {
 266         av_frame_unref(&s->last_frame);
 267         if((width * height)/2048*7 > buf_end-buf)
 268             return AVERROR_INVALIDDATA;
 269         if ((ret = ff_set_dimensions(avctx, width, height)) < 0)
 270             return ret;
 271     }
 272
 273     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, AV_GET_BUFFER_FLAG_REF)) < 0)
 274         return ret;
 275
 276     if (inter && !s->last_frame.data[0]) {
 277         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Missing reference frame.\n");
 278         ret = ff_get_buffer(avctx, &s->last_frame, AV_GET_BUFFER_FLAG_REF);
 279         if (ret < 0)
 280             return ret;
 281         memset(s->last_frame.data[0], 0, s->last_frame.height *
 282                s->last_frame.linesize[0]);
 283         memset(s->last_frame.data[1], 0x80, s->last_frame.height / 2 *
 284                s->last_frame.linesize[1]);
 285         memset(s->last_frame.data[2], 0x80, s->last_frame.height / 2 *
 286                s->last_frame.linesize[2]);
 287     }
 288
 289     av_fast_padded_malloc(&s->bitstream_buf, &s->bitstream_buf_size,
 290                           buf_end - buf);
 291     if (!s->bitstream_buf)
 292         return AVERROR(ENOMEM);
 293     s->dsp.bswap16_buf(s->bitstream_buf, (const uint16_t*)buf, (buf_end-buf)/2);
 294     memset((uint8_t*)s->bitstream_buf + (buf_end-buf), 0, FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 295     init_get_bits(&s->gb, s->bitstream_buf, 8*(buf_end-buf));
 296
 297     for (s->mb_y=0; s->mb_y < (avctx->height+15)/16; s->mb_y++)
 298         for (s->mb_x=0; s->mb_x < (avctx->width +15)/16; s->mb_x++)
 299             if(decode_mb(s, frame, inter) < 0)
 300                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 301
 302     *got_frame = 1;
 303
 304     if (chunk_type != MADe_TAG) {
 305         av_frame_unref(&s->last_frame);
 306         if ((ret = av_frame_ref(&s->last_frame, frame)) < 0)
 307             return ret;
 308     }
 309
 310     return buf_size;
 311 }
 312
 313 static av_cold int decode_end(AVCodecContext *avctx)
 314 {
 315     MadContext *t = avctx->priv_data;
 316     av_frame_unref(&t->last_frame);
 317     av_free(t->bitstream_buf);
 318     return 0;
 319 }
 320
 321 AVCodec ff_eamad_decoder = {
 322     .name           = "eamad",
 323     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Electronic Arts Madcow Video"),
 324     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 325     .id             = AV_CODEC_ID_MAD,
 326     .priv_data_size = sizeof(MadContext),
 327     .init           = decode_init,
 328     .close          = decode_end,
 329     .decode         = decode_frame,
 330     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
 331 };