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

   1 /*
   2  * Motion Pixels Video Decoder
   3  * Copyright (c) 2008 Gregory Montoir (cyx@users.sourceforge.net)
   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 Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 #include "libavutil/thread.h"
  23
  24 #include "config.h"
  25
  26 #include "avcodec.h"
  27 #include "get_bits.h"
  28 #include "bswapdsp.h"
  29 #include "internal.h"
  30
  31 #define MAX_HUFF_CODES 16
  32
  33 #include "motionpixels_tablegen.h"
  34
  35 typedef struct HuffCode {
  36     uint8_t size;
  37     uint8_t delta;
  38 } HuffCode;
  39
  40 typedef struct MotionPixelsContext {
  41     AVCodecContext *avctx;
  42     AVFrame *frame;
  43     BswapDSPContext bdsp;
  44     uint8_t *changes_map;
  45     int offset_bits_len;
  46     int codes_count, current_codes_count;
  47     int max_codes_bits;
  48     HuffCode codes[MAX_HUFF_CODES];
  49     VLC vlc;
  50     YuvPixel *vpt, *hpt;
  51     uint8_t gradient_scale[3];
  52     uint8_t *bswapbuf;
  53     int bswapbuf_size;
  54 } MotionPixelsContext;
  55
  56 static av_cold int mp_decode_end(AVCodecContext *avctx)
  57 {
  58     MotionPixelsContext *mp = avctx->priv_data;
  59
  60     av_freep(&mp->changes_map);
  61     av_freep(&mp->vpt);
  62     av_freep(&mp->hpt);
  63     av_freep(&mp->bswapbuf);
  64     av_frame_free(&mp->frame);
  65
  66     return 0;
  67 }
  68
  69 static av_cold int mp_decode_init(AVCodecContext *avctx)
  70 {
  71     av_unused static AVOnce init_static_once = AV_ONCE_INIT;
  72     MotionPixelsContext *mp = avctx->priv_data;
  73     int w4 = (avctx->width  + 3) & ~3;
  74     int h4 = (avctx->height + 3) & ~3;
  75
  76     if(avctx->extradata_size < 2){
  77         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "extradata too small\n");
  78         return AVERROR_INVALIDDATA;
  79     }
  80
  81     mp->avctx = avctx;
  82     ff_bswapdsp_init(&mp->bdsp);
  83     mp->changes_map = av_mallocz_array(avctx->width, h4);
  84     mp->offset_bits_len = av_log2(avctx->width * avctx->height) + 1;
  85     mp->vpt = av_mallocz_array(avctx->height, sizeof(YuvPixel));
  86     mp->hpt = av_mallocz_array(h4 / 4, w4 / 4 * sizeof(YuvPixel));
  87     if (!mp->changes_map || !mp->vpt || !mp->hpt)
  88         return AVERROR(ENOMEM);
  89     avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_RGB555;
  90
  91     mp->frame = av_frame_alloc();
  92     if (!mp->frame)
  93         return AVERROR(ENOMEM);
  94
  95 #if !CONFIG_HARDCODED_TABLES
  96     ff_thread_once(&init_static_once, motionpixels_tableinit);
  97 #endif
  98
  99     return 0;
 100 }
 101
 102 static void mp_read_changes_map(MotionPixelsContext *mp, GetBitContext *gb, int count, int bits_len, int read_color)
 103 {
 104     uint16_t *pixels;
 105     int offset, w, h, color = 0, x, y, i;
 106
 107     while (count--) {
 108         offset = get_bits_long(gb, mp->offset_bits_len);
 109         w      = get_bits(gb, bits_len) + 1;
 110         h      = get_bits(gb, bits_len) + 1;
 111         if (read_color)
 112             color = get_bits(gb, 15);
 113         x = offset % mp->avctx->width;
 114         y = offset / mp->avctx->width;
 115         if (y >= mp->avctx->height)
 116             continue;
 117         w = FFMIN(w, mp->avctx->width  - x);
 118         h = FFMIN(h, mp->avctx->height - y);
 119         pixels = (uint16_t *)&mp->frame->data[0][y * mp->frame->linesize[0] + x * 2];
 120         while (h--) {
 121             mp->changes_map[offset] = w;
 122             if (read_color)
 123                 for (i = 0; i < w; ++i)
 124                     pixels[i] = color;
 125             offset += mp->avctx->width;
 126             pixels += mp->frame->linesize[0] / 2;
 127         }
 128     }
 129 }
 130
 131 static int mp_get_code(MotionPixelsContext *mp, GetBitContext *gb, int size)
 132 {
 133     while (get_bits1(gb)) {
 134         ++size;
 135         if (size > mp->max_codes_bits) {
 136             av_log(mp->avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid code size %d/%d\n", size, mp->max_codes_bits);
 137             return AVERROR_INVALIDDATA;
 138         }
 139         if (mp_get_code(mp, gb, size) < 0)
 140             return AVERROR_INVALIDDATA;
 141     }
 142     if (mp->current_codes_count >= mp->codes_count) {
 143         av_log(mp->avctx, AV_LOG_ERROR, "too many codes\n");
 144         return AVERROR_INVALIDDATA;
 145     }
 146
 147     mp->codes[mp->current_codes_count++].size = size;
 148     return 0;
 149 }
 150
 151 static int mp_read_codes_table(MotionPixelsContext *mp, GetBitContext *gb)
 152 {
 153     if (mp->codes_count == 1) {
 154         mp->codes[0].delta = get_bits(gb, 4);
 155     } else {
 156         int i;
 157         int ret;
 158
 159         mp->max_codes_bits = get_bits(gb, 4);
 160         for (i = 0; i < mp->codes_count; ++i)
 161             mp->codes[i].delta = get_bits(gb, 4);
 162         mp->current_codes_count = 0;
 163         if ((ret = mp_get_code(mp, gb, 0)) < 0)
 164             return ret;
 165         if (mp->current_codes_count < mp->codes_count) {
 166             av_log(mp->avctx, AV_LOG_ERROR, "too few codes\n");
 167             return AVERROR_INVALIDDATA;
 168         }
 169    }
 170    return 0;
 171 }
 172
 173 static av_always_inline int mp_gradient(MotionPixelsContext *mp, int component, int v)
 174 {
 175     int delta;
 176
 177     delta = (v - 7) * mp->gradient_scale[component];
 178     mp->gradient_scale[component] = (v == 0 || v == 14) ? 2 : 1;
 179     return delta;
 180 }
 181
 182 static YuvPixel mp_get_yuv_from_rgb(MotionPixelsContext *mp, int x, int y)
 183 {
 184     int color;
 185
 186     color = *(uint16_t *)&mp->frame->data[0][y * mp->frame->linesize[0] + x * 2];
 187     return mp_rgb_yuv_table[color];
 188 }
 189
 190 static void mp_set_rgb_from_yuv(MotionPixelsContext *mp, int x, int y, const YuvPixel *p)
 191 {
 192     int color;
 193
 194     color = mp_yuv_to_rgb(p->y, p->v, p->u, 1);
 195     *(uint16_t *)&mp->frame->data[0][y * mp->frame->linesize[0] + x * 2] = color;
 196 }
 197
 198 static av_always_inline int mp_get_vlc(MotionPixelsContext *mp, GetBitContext *gb)
 199 {
 200     return mp->vlc.table ? get_vlc2(gb, mp->vlc.table, mp->max_codes_bits, 1)
 201                          : mp->codes[0].delta;
 202 }
 203
 204 static void mp_decode_line(MotionPixelsContext *mp, GetBitContext *gb, int y)
 205 {
 206     YuvPixel p;
 207     const int y0 = y * mp->avctx->width;
 208     int w, i, x = 0;
 209
 210     p = mp->vpt[y];
 211     if (mp->changes_map[y0 + x] == 0) {
 212         memset(mp->gradient_scale, 1, sizeof(mp->gradient_scale));
 213         ++x;
 214     }
 215     while (x < mp->avctx->width) {
 216         w = mp->changes_map[y0 + x];
 217         if (w != 0) {
 218             if ((y & 3) == 0) {
 219                 if (mp->changes_map[y0 + x + mp->avctx->width] < w ||
 220                     mp->changes_map[y0 + x + mp->avctx->width * 2] < w ||
 221                     mp->changes_map[y0 + x + mp->avctx->width * 3] < w) {
 222                     for (i = (x + 3) & ~3; i < x + w; i += 4) {
 223                         mp->hpt[((y / 4) * mp->avctx->width + i) / 4] = mp_get_yuv_from_rgb(mp, i, y);
 224                     }
 225                 }
 226             }
 227             x += w;
 228             memset(mp->gradient_scale, 1, sizeof(mp->gradient_scale));
 229             p = mp_get_yuv_from_rgb(mp, x - 1, y);
 230         } else {
 231             p.y += mp_gradient(mp, 0, mp_get_vlc(mp, gb));
 232             p.y = av_clip_uintp2(p.y, 5);
 233             if ((x & 3) == 0) {
 234                 if ((y & 3) == 0) {
 235                     p.v += mp_gradient(mp, 1, mp_get_vlc(mp, gb));
 236                     p.v = av_clip_intp2(p.v, 5);
 237                     p.u += mp_gradient(mp, 2, mp_get_vlc(mp, gb));
 238                     p.u = av_clip_intp2(p.u, 5);
 239                     mp->hpt[((y / 4) * mp->avctx->width + x) / 4] = p;
 240                 } else {
 241                     p.v = mp->hpt[((y / 4) * mp->avctx->width + x) / 4].v;
 242                     p.u = mp->hpt[((y / 4) * mp->avctx->width + x) / 4].u;
 243                 }
 244             }
 245             mp_set_rgb_from_yuv(mp, x, y, &p);
 246             ++x;
 247         }
 248     }
 249 }
 250
 251 static void mp_decode_frame_helper(MotionPixelsContext *mp, GetBitContext *gb)
 252 {
 253     YuvPixel p;
 254     int y, y0;
 255
 256     av_assert1(mp->changes_map[0]);
 257
 258     for (y = 0; y < mp->avctx->height; ++y) {
 259         if (mp->changes_map[y * mp->avctx->width] != 0) {
 260             memset(mp->gradient_scale, 1, sizeof(mp->gradient_scale));
 261             p = mp_get_yuv_from_rgb(mp, 0, y);
 262         } else {
 263             p.y += mp_gradient(mp, 0, mp_get_vlc(mp, gb));
 264             p.y = av_clip_uintp2(p.y, 5);
 265             if ((y & 3) == 0) {
 266                 p.v += mp_gradient(mp, 1, mp_get_vlc(mp, gb));
 267                 p.v = av_clip_intp2(p.v, 5);
 268                 p.u += mp_gradient(mp, 2, mp_get_vlc(mp, gb));
 269                 p.u = av_clip_intp2(p.u, 5);
 270             }
 271             mp->vpt[y] = p;
 272             mp_set_rgb_from_yuv(mp, 0, y, &p);
 273         }
 274     }
 275     for (y0 = 0; y0 < 2; ++y0)
 276         for (y = y0; y < mp->avctx->height; y += 2)
 277             mp_decode_line(mp, gb, y);
 278 }
 279
 280 static int mp_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
 281                                  void *data, int *got_frame,
 282                                  AVPacket *avpkt)
 283 {
 284     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 285     int buf_size = avpkt->size;
 286     MotionPixelsContext *mp = avctx->priv_data;
 287     GetBitContext gb;
 288     int i, count1, count2, sz, ret;
 289
 290     if ((ret = ff_reget_buffer(avctx, mp->frame, 0)) < 0)
 291         return ret;
 292
 293     /* le32 bitstream msb first */
 294     av_fast_padded_malloc(&mp->bswapbuf, &mp->bswapbuf_size, buf_size);
 295     if (!mp->bswapbuf)
 296         return AVERROR(ENOMEM);
 297     mp->bdsp.bswap_buf((uint32_t *) mp->bswapbuf, (const uint32_t *) buf,
 298                        buf_size / 4);
 299     if (buf_size & 3)
 300         memcpy(mp->bswapbuf + (buf_size & ~3), buf + (buf_size & ~3), buf_size & 3);
 301     init_get_bits(&gb, mp->bswapbuf, buf_size * 8);
 302
 303     memset(mp->changes_map, 0, avctx->width * avctx->height);
 304     for (i = !(avctx->extradata[1] & 2); i < 2; ++i) {
 305         count1 = get_bits(&gb, 12);
 306         count2 = get_bits(&gb, 12);
 307         mp_read_changes_map(mp, &gb, count1, 8, i);
 308         mp_read_changes_map(mp, &gb, count2, 4, i);
 309     }
 310
 311     mp->codes_count = get_bits(&gb, 4);
 312     if (mp->codes_count == 0)
 313         goto end;
 314
 315     if (mp->changes_map[0] == 0) {
 316         *(uint16_t *)mp->frame->data[0] = get_bits(&gb, 15);
 317         mp->changes_map[0] = 1;
 318     }
 319     if (mp_read_codes_table(mp, &gb) < 0)
 320         goto end;
 321
 322     sz = get_bits(&gb, 18);
 323     if (avctx->extradata[0] != 5)
 324         sz += get_bits(&gb, 18);
 325     if (sz == 0)
 326         goto end;
 327
 328     if (mp->codes_count > 1) {
 329         /* The entries of the mp->codes array are sorted from right to left
 330          * in the Huffman tree, hence -(int)sizeof(HuffCode). */
 331         ret = ff_init_vlc_from_lengths(&mp->vlc, mp->max_codes_bits, mp->codes_count,
 332                                        &mp->codes[mp->codes_count - 1].size,  -(int)sizeof(HuffCode),
 333                                        &mp->codes[mp->codes_count - 1].delta, -(int)sizeof(HuffCode), 1,
 334                                        0, 0, avctx);
 335         if (ret < 0)
 336             goto end;
 337     }
 338     mp_decode_frame_helper(mp, &gb);
 339     ff_free_vlc(&mp->vlc);
 340
 341 end:
 342     if ((ret = av_frame_ref(data, mp->frame)) < 0)
 343         return ret;
 344     *got_frame       = 1;
 345     return buf_size;
 346 }
 347
 348 const AVCodec ff_motionpixels_decoder = {
 349     .name           = "motionpixels",
 350     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Motion Pixels video"),
 351     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 352     .id             = AV_CODEC_ID_MOTIONPIXELS,
 353     .priv_data_size = sizeof(MotionPixelsContext),
 354     .init           = mp_decode_init,
 355     .close          = mp_decode_end,
 356     .decode         = mp_decode_frame,
 357     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DR1,
 358     .caps_internal  = FF_CODEC_CAP_INIT_CLEANUP | FF_CODEC_CAP_INIT_THREADSAFE,
 359 };