git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/fic.c

   1 /*
   2  * Mirillis FIC decoder
   3  *
   4  * Copyright (c) 2014 Konstantin Shishkov
   5  * Copyright (c) 2014 Derek Buitenhuis
   6  *
   7  * This file is part of Libav.
   8  *
   9  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
  10  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  11  * License as published by the Free Software Foundation; either
  12  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  13  *
  14  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
  15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  17  * Lesser General Public License for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  20  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
  21  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  22  */
  23
  24 #include "libavutil/common.h"
  25 #include "avcodec.h"
  26 #include "internal.h"
  27 #include "get_bits.h"
  28 #include "golomb.h"
  29
  30 typedef struct FICThreadContext {
  31     DECLARE_ALIGNED(16, int16_t, block)[64];
  32     uint8_t *src;
  33     int slice_h;
  34     int src_size;
  35     int y_off;
  36 } FICThreadContext;
  37
  38 typedef struct FICContext {
  39     AVCodecContext *avctx;
  40     AVFrame *frame;
  41
  42     FICThreadContext *slice_data;
  43     int slice_data_size;
  44
  45     const uint8_t *qmat;
  46
  47     enum AVPictureType cur_frame_type;
  48
  49     int aligned_width, aligned_height;
  50     int num_slices, slice_h;
  51 } FICContext;
  52
  53 static const uint8_t fic_qmat_hq[64] = {
  54     1, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 4,
  55     2, 2, 2, 3, 3, 3, 4, 4,
  56     2, 2, 3, 3, 3, 4, 4, 4,
  57     2, 2, 3, 3, 3, 4, 4, 5,
  58     2, 3, 3, 3, 4, 4, 5, 6,
  59     3, 3, 3, 4, 4, 5, 6, 7,
  60     3, 3, 3, 4, 4, 5, 7, 7,
  61     3, 3, 4, 4, 5, 7, 7, 7,
  62 };
  63
  64 static const uint8_t fic_qmat_lq[64] = {
  65     1,  5,  6,  7,  8,  9,  9, 11,
  66     5,  5,  7,  8,  9,  9, 11, 12,
  67     6,  7,  8,  9,  9, 11, 11, 12,
  68     7,  7,  8,  9,  9, 11, 12, 13,
  69     7,  8,  9,  9, 10, 11, 13, 16,
  70     8,  9,  9, 10, 11, 13, 16, 19,
  71     8,  9,  9, 11, 12, 15, 18, 23,
  72     9,  9, 11, 12, 15, 18, 23, 27
  73 };
  74
  75 static const uint8_t fic_header[7] = { 0, 0, 1, 'F', 'I', 'C', 'V' };
  76
  77 #define FIC_HEADER_SIZE 27
  78
  79 static av_always_inline void fic_idct(int16_t *blk, int step, int shift)
  80 {
  81     const int t0 =  27246 * blk[3 * step] + 18405 * blk[5 * step];
  82     const int t1 =  27246 * blk[5 * step] - 18405 * blk[3 * step];
  83     const int t2 =   6393 * blk[7 * step] + 32139 * blk[1 * step];
  84     const int t3 =   6393 * blk[1 * step] - 32139 * blk[7 * step];
  85     const int t4 = 5793 * (t2 + t0 + 0x800 >> 12);
  86     const int t5 = 5793 * (t3 + t1 + 0x800 >> 12);
  87     const int t6 = t2 - t0;
  88     const int t7 = t3 - t1;
  89     const int t8 =  17734 * blk[2 * step] - 42813 * blk[6 * step];
  90     const int t9 =  17734 * blk[6 * step] + 42814 * blk[2 * step];
  91     const int tA = (blk[0 * step] - blk[4 * step] << 15) + (1 << shift - 1);
  92     const int tB = (blk[0 * step] + blk[4 * step] << 15) + (1 << shift - 1);
  93     blk[0 * step] = (  t4       + t9 + tB) >> shift;
  94     blk[1 * step] = (  t6 + t7  + t8 + tA) >> shift;
  95     blk[2 * step] = (  t6 - t7  - t8 + tA) >> shift;
  96     blk[3 * step] = (  t5       - t9 + tB) >> shift;
  97     blk[4 * step] = ( -t5       - t9 + tB) >> shift;
  98     blk[5 * step] = (-(t6 - t7) - t8 + tA) >> shift;
  99     blk[6 * step] = (-(t6 + t7) + t8 + tA) >> shift;
 100     blk[7 * step] = ( -t4       + t9 + tB) >> shift;
 101 }
 102
 103 static void fic_idct_put(uint8_t *dst, int stride, int16_t *block)
 104 {
 105     int i, j;
 106     int16_t *ptr;
 107
 108     ptr = block;
 109     for (i = 0; i < 8; i++) {
 110         fic_idct(ptr, 8, 13);
 111         ptr++;
 112     }
 113
 114     ptr = block;
 115     for (i = 0; i < 8; i++) {
 116         fic_idct(ptr, 1, 20);
 117         ptr += 8;
 118     }
 119
 120     ptr = block;
 121     for (j = 0; j < 8; j++) {
 122         for (i = 0; i < 8; i++)
 123             dst[i] = av_clip_uint8(ptr[i]);
 124         dst += stride;
 125         ptr += 8;
 126     }
 127 }
 128 static int fic_decode_block(FICContext *ctx, GetBitContext *gb,
 129                             uint8_t *dst, int stride, int16_t *block)
 130 {
 131     int i, num_coeff;
 132
 133     /* Is it a skip block? */
 134     if (get_bits1(gb)) {
 135         /* This is a P-frame. */
 136         ctx->frame->key_frame = 0;
 137         ctx->frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_P;
 138
 139         return 0;
 140     }
 141
 142     memset(block, 0, sizeof(*block) * 64);
 143
 144     num_coeff = get_bits(gb, 7);
 145     if (num_coeff > 64)
 146         return AVERROR_INVALIDDATA;
 147
 148     for (i = 0; i < num_coeff; i++)
 149         block[ff_zigzag_direct[i]] = get_se_golomb(gb) * ctx->qmat[i];
 150
 151     fic_idct_put(dst, stride, block);
 152
 153     return 0;
 154 }
 155
 156 static int fic_decode_slice(AVCodecContext *avctx, void *tdata)
 157 {
 158     FICContext *ctx        = avctx->priv_data;
 159     FICThreadContext *tctx = tdata;
 160     GetBitContext gb;
 161     uint8_t *src = tctx->src;
 162     int slice_h  = tctx->slice_h;
 163     int src_size = tctx->src_size;
 164     int y_off    = tctx->y_off;
 165     int x, y, p;
 166
 167     init_get_bits(&gb, src, src_size * 8);
 168
 169     for (p = 0; p < 3; p++) {
 170         int stride   = ctx->frame->linesize[p];
 171         uint8_t* dst = ctx->frame->data[p] + (y_off >> !!p) * stride;
 172
 173         for (y = 0; y < (slice_h >> !!p); y += 8) {
 174             for (x = 0; x < (ctx->aligned_width >> !!p); x += 8) {
 175                 int ret;
 176
 177                 if ((ret = fic_decode_block(ctx, &gb, dst + x, stride, tctx->block)) != 0)
 178                     return ret;
 179             }
 180
 181             dst += 8 * stride;
 182         }
 183     }
 184
 185     return 0;
 186 }
 187
 188 static int fic_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
 189                             int *got_frame, AVPacket *avpkt)
 190 {
 191     FICContext *ctx = avctx->priv_data;
 192     uint8_t *src = avpkt->data;
 193     int ret;
 194     int slice, nslices;
 195     int msize;
 196     int tsize;
 197     uint8_t *sdata;
 198
 199     if ((ret = ff_reget_buffer(avctx, ctx->frame)) < 0) {
 200         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "reget_buffer() failed\n");
 201         return ret;
 202     }
 203
 204     /* Header + at least one slice (4) */
 205     if (avpkt->size < FIC_HEADER_SIZE + 4) {
 206         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Frame data is too small.\n");
 207         return AVERROR_INVALIDDATA;
 208     }
 209
 210     /* Check for header. */
 211     if (memcmp(src, fic_header, 7))
 212         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Invalid FIC Header.\n");
 213
 214     /* Is it a skip frame? */
 215     if (src[17])
 216         goto skip;
 217
 218     nslices = src[13];
 219     if (!nslices) {
 220         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Zero slices found.\n");
 221         return AVERROR_INVALIDDATA;
 222     }
 223
 224     /* High or Low Quality Matrix? */
 225     ctx->qmat = src[23] ? fic_qmat_hq : fic_qmat_lq;
 226
 227     /* Skip cursor data. */
 228     tsize = AV_RB24(src + 24);
 229     if (tsize > avpkt->size - FIC_HEADER_SIZE) {
 230         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid cursor data size.\n");
 231         return AVERROR_INVALIDDATA;
 232     }
 233
 234     /* Slice height for all but the last slice. */
 235     ctx->slice_h = 16 * (ctx->aligned_height >> 4) / nslices;
 236     if (ctx->slice_h % 16)
 237         ctx->slice_h = FFALIGN(ctx->slice_h - 16, 16);
 238
 239     /* First slice offset and remaining data. */
 240     sdata = src + tsize + FIC_HEADER_SIZE + 4 * nslices;
 241     msize = avpkt->size - nslices * 4 - tsize - FIC_HEADER_SIZE;
 242
 243     if (msize <= 0) {
 244         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Not enough frame data to decode.\n");
 245         return AVERROR_INVALIDDATA;
 246     }
 247
 248     /*
 249      * Set the frametype to I initially. It will be set to P if the frame
 250      * has any dependencies (skip blocks). There will be a race condition
 251      * inside the slice decode function to set these, but we do not care.
 252      * since they will only ever be set to 0/P.
 253      */
 254     ctx->frame->key_frame = 1;
 255     ctx->frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
 256
 257     /* Allocate slice data. */
 258     av_fast_malloc(&ctx->slice_data, &ctx->slice_data_size,
 259                    nslices * sizeof(ctx->slice_data[0]));
 260     if (!ctx->slice_data_size) {
 261         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Could not allocate slice data.\n");
 262         return AVERROR(ENOMEM);
 263     }
 264
 265     for (slice = 0; slice < nslices; slice++) {
 266         unsigned slice_off = AV_RB32(src + tsize + FIC_HEADER_SIZE + slice * 4);
 267         unsigned slice_size;
 268         int y_off   = ctx->slice_h * slice;
 269         int slice_h = ctx->slice_h;
 270
 271         /*
 272          * Either read the slice size, or consume all data left.
 273          * Also, special case the last slight height.
 274          */
 275         if (slice == nslices - 1) {
 276             slice_size   = msize;
 277             slice_h      = FFALIGN(avctx->height - ctx->slice_h * (nslices - 1), 16);
 278         } else {
 279             slice_size = AV_RB32(src + tsize + FIC_HEADER_SIZE + slice * 4 + 4);
 280         }
 281
 282         if (slice_size < slice_off || slice_size > msize)
 283             continue;
 284
 285         slice_size -= slice_off;
 286
 287         ctx->slice_data[slice].src      = sdata + slice_off;
 288         ctx->slice_data[slice].src_size = slice_size;
 289         ctx->slice_data[slice].slice_h  = slice_h;
 290         ctx->slice_data[slice].y_off    = y_off;
 291     }
 292
 293     if (ret = avctx->execute(avctx, fic_decode_slice, ctx->slice_data,
 294                              NULL, nslices, sizeof(ctx->slice_data[0])) < 0)
 295         return ret;
 296
 297 skip:
 298     *got_frame = 1;
 299     if ((ret = av_frame_ref(data, ctx->frame)) < 0)
 300         return ret;
 301
 302     return avpkt->size;
 303 }
 304
 305 static av_cold int fic_decode_close(AVCodecContext *avctx)
 306 {
 307     FICContext *ctx = avctx->priv_data;
 308
 309     av_freep(&ctx->slice_data);
 310     av_frame_free(&ctx->frame);
 311
 312     return 0;
 313 }
 314
 315 static av_cold int fic_decode_init(AVCodecContext *avctx)
 316 {
 317     FICContext *ctx = avctx->priv_data;
 318
 319     /* Initialize various context values */
 320     ctx->avctx            = avctx;
 321     ctx->aligned_width    = FFALIGN(avctx->width,  16);
 322     ctx->aligned_height   = FFALIGN(avctx->height, 16);
 323
 324     avctx->pix_fmt             = AV_PIX_FMT_YUV420P;
 325     avctx->bits_per_raw_sample = 8;
 326
 327     ctx->frame = av_frame_alloc();
 328     if (!ctx->frame)
 329         return AVERROR(ENOMEM);
 330
 331     return 0;
 332 }
 333
 334 AVCodec ff_fic_decoder = {
 335     .name           = "fic",
 336     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Mirillis FIC"),
 337     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 338     .id             = AV_CODEC_ID_FIC,
 339     .priv_data_size = sizeof(FICContext),
 340     .init           = fic_decode_init,
 341     .decode         = fic_decode_frame,
 342     .close          = fic_decode_close,
 343     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1 | CODEC_CAP_SLICE_THREADS,
 344 };