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 "avcodec.h"
  23 #include "get_bits.h"
  24 #include "dsputil.h"
  25
  26 #define MAX_HUFF_CODES 16
  27
  28 #include "motionpixels_tablegen.h"
  29
  30 typedef struct HuffCode {
  31     int code;
  32     uint8_t size;
  33     uint8_t delta;
  34 } HuffCode;
  35
  36 typedef struct MotionPixelsContext {
  37     AVCodecContext *avctx;
  38     AVFrame frame;
  39     DSPContext dsp;
  40     uint8_t *changes_map;
  41     int offset_bits_len;
  42     int codes_count, current_codes_count;
  43     int max_codes_bits;
  44     HuffCode codes[MAX_HUFF_CODES];
  45     VLC vlc;
  46     YuvPixel *vpt, *hpt;
  47     uint8_t gradient_scale[3];
  48     uint8_t *bswapbuf;
  49     int bswapbuf_size;
  50 } MotionPixelsContext;
  51
  52 static av_cold int mp_decode_init(AVCodecContext *avctx)
  53 {
  54     MotionPixelsContext *mp = avctx->priv_data;
  55     int w4 = (avctx->width  + 3) & ~3;
  56     int h4 = (avctx->height + 3) & ~3;
  57
  58     if(avctx->extradata_size < 2){
  59         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "extradata too small\n");
  60         return AVERROR_INVALIDDATA;
  61     }
  62
  63     motionpixels_tableinit();
  64     mp->avctx = avctx;
  65     ff_dsputil_init(&mp->dsp, avctx);
  66     mp->changes_map = av_mallocz(avctx->width * h4);
  67     mp->offset_bits_len = av_log2(avctx->width * avctx->height) + 1;
  68     mp->vpt = av_mallocz(avctx->height * sizeof(YuvPixel));
  69     mp->hpt = av_mallocz(h4 * w4 / 16 * sizeof(YuvPixel));
  70     avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_RGB555;
  71     avcodec_get_frame_defaults(&mp->frame);
  72     return 0;
  73 }
  74
  75 static void mp_read_changes_map(MotionPixelsContext *mp, GetBitContext *gb, int count, int bits_len, int read_color)
  76 {
  77     uint16_t *pixels;
  78     int offset, w, h, color = 0, x, y, i;
  79
  80     while (count--) {
  81         offset = get_bits_long(gb, mp->offset_bits_len);
  82         w      = get_bits(gb, bits_len) + 1;
  83         h      = get_bits(gb, bits_len) + 1;
  84         if (read_color)
  85             color = get_bits(gb, 15);
  86         x = offset % mp->avctx->width;
  87         y = offset / mp->avctx->width;
  88         if (y >= mp->avctx->height)
  89             continue;
  90         w = FFMIN(w, mp->avctx->width  - x);
  91         h = FFMIN(h, mp->avctx->height - y);
  92         pixels = (uint16_t *)&mp->frame.data[0][y * mp->frame.linesize[0] + x * 2];
  93         while (h--) {
  94             mp->changes_map[offset] = w;
  95             if (read_color)
  96                 for (i = 0; i < w; ++i)
  97                     pixels[i] = color;
  98             offset += mp->avctx->width;
  99             pixels += mp->frame.linesize[0] / 2;
 100         }
 101     }
 102 }
 103
 104 static void mp_get_code(MotionPixelsContext *mp, GetBitContext *gb, int size, int code)
 105 {
 106     while (get_bits1(gb)) {
 107         ++size;
 108         if (size > mp->max_codes_bits) {
 109             av_log(mp->avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid code size %d/%d\n", size, mp->max_codes_bits);
 110             return;
 111         }
 112         code <<= 1;
 113         mp_get_code(mp, gb, size, code + 1);
 114     }
 115     if (mp->current_codes_count >= MAX_HUFF_CODES) {
 116         av_log(mp->avctx, AV_LOG_ERROR, "too many codes\n");
 117         return;
 118     }
 119     mp->codes[mp->current_codes_count  ].code = code;
 120     mp->codes[mp->current_codes_count++].size = size;
 121 }
 122
 123 static void mp_read_codes_table(MotionPixelsContext *mp, GetBitContext *gb)
 124 {
 125     if (mp->codes_count == 1) {
 126         mp->codes[0].delta = get_bits(gb, 4);
 127     } else {
 128         int i;
 129
 130         mp->max_codes_bits = get_bits(gb, 4);
 131         for (i = 0; i < mp->codes_count; ++i)
 132             mp->codes[i].delta = get_bits(gb, 4);
 133         mp->current_codes_count = 0;
 134         mp_get_code(mp, gb, 0, 0);
 135    }
 136 }
 137
 138 static int mp_gradient(MotionPixelsContext *mp, int component, int v)
 139 {
 140     int delta;
 141
 142     delta = (v - 7) * mp->gradient_scale[component];
 143     mp->gradient_scale[component] = (v == 0 || v == 14) ? 2 : 1;
 144     return delta;
 145 }
 146
 147 static YuvPixel mp_get_yuv_from_rgb(MotionPixelsContext *mp, int x, int y)
 148 {
 149     int color;
 150
 151     color = *(uint16_t *)&mp->frame.data[0][y * mp->frame.linesize[0] + x * 2];
 152     return mp_rgb_yuv_table[color];
 153 }
 154
 155 static void mp_set_rgb_from_yuv(MotionPixelsContext *mp, int x, int y, const YuvPixel *p)
 156 {
 157     int color;
 158
 159     color = mp_yuv_to_rgb(p->y, p->v, p->u, 1);
 160     *(uint16_t *)&mp->frame.data[0][y * mp->frame.linesize[0] + x * 2] = color;
 161 }
 162
 163 static int mp_get_vlc(MotionPixelsContext *mp, GetBitContext *gb)
 164 {
 165     int i;
 166
 167     i = (mp->codes_count == 1) ? 0 : get_vlc2(gb, mp->vlc.table, mp->max_codes_bits, 1);
 168     return mp->codes[i].delta;
 169 }
 170
 171 static void mp_decode_line(MotionPixelsContext *mp, GetBitContext *gb, int y)
 172 {
 173     YuvPixel p;
 174     const int y0 = y * mp->avctx->width;
 175     int w, i, x = 0;
 176
 177     p = mp->vpt[y];
 178     if (mp->changes_map[y0 + x] == 0) {
 179         memset(mp->gradient_scale, 1, sizeof(mp->gradient_scale));
 180         ++x;
 181     }
 182     while (x < mp->avctx->width) {
 183         w = mp->changes_map[y0 + x];
 184         if (w != 0) {
 185             if ((y & 3) == 0) {
 186                 if (mp->changes_map[y0 + x + mp->avctx->width] < w ||
 187                     mp->changes_map[y0 + x + mp->avctx->width * 2] < w ||
 188                     mp->changes_map[y0 + x + mp->avctx->width * 3] < w) {
 189                     for (i = (x + 3) & ~3; i < x + w; i += 4) {
 190                         mp->hpt[((y / 4) * mp->avctx->width + i) / 4] = mp_get_yuv_from_rgb(mp, i, y);
 191                     }
 192                 }
 193             }
 194             x += w;
 195             memset(mp->gradient_scale, 1, sizeof(mp->gradient_scale));
 196             p = mp_get_yuv_from_rgb(mp, x - 1, y);
 197         } else {
 198             p.y += mp_gradient(mp, 0, mp_get_vlc(mp, gb));
 199             p.y = av_clip(p.y, 0, 31);
 200             if ((x & 3) == 0) {
 201                 if ((y & 3) == 0) {
 202                     p.v += mp_gradient(mp, 1, mp_get_vlc(mp, gb));
 203                     p.v = av_clip(p.v, -32, 31);
 204                     p.u += mp_gradient(mp, 2, mp_get_vlc(mp, gb));
 205                     p.u = av_clip(p.u, -32, 31);
 206                     mp->hpt[((y / 4) * mp->avctx->width + x) / 4] = p;
 207                 } else {
 208                     p.v = mp->hpt[((y / 4) * mp->avctx->width + x) / 4].v;
 209                     p.u = mp->hpt[((y / 4) * mp->avctx->width + x) / 4].u;
 210                 }
 211             }
 212             mp_set_rgb_from_yuv(mp, x, y, &p);
 213             ++x;
 214         }
 215     }
 216 }
 217
 218 static void mp_decode_frame_helper(MotionPixelsContext *mp, GetBitContext *gb)
 219 {
 220     YuvPixel p;
 221     int y, y0;
 222
 223     av_assert1(mp->changes_map[0]);
 224
 225     for (y = 0; y < mp->avctx->height; ++y) {
 226         if (mp->changes_map[y * mp->avctx->width] != 0) {
 227             memset(mp->gradient_scale, 1, sizeof(mp->gradient_scale));
 228             p = mp_get_yuv_from_rgb(mp, 0, y);
 229         } else {
 230             p.y += mp_gradient(mp, 0, mp_get_vlc(mp, gb));
 231             p.y = av_clip(p.y, 0, 31);
 232             if ((y & 3) == 0) {
 233                 p.v += mp_gradient(mp, 1, mp_get_vlc(mp, gb));
 234                 p.v = av_clip(p.v, -32, 31);
 235                 p.u += mp_gradient(mp, 2, mp_get_vlc(mp, gb));
 236                 p.u = av_clip(p.u, -32, 31);
 237             }
 238             mp->vpt[y] = p;
 239             mp_set_rgb_from_yuv(mp, 0, y, &p);
 240         }
 241     }
 242     for (y0 = 0; y0 < 2; ++y0)
 243         for (y = y0; y < mp->avctx->height; y += 2)
 244             mp_decode_line(mp, gb, y);
 245 }
 246
 247 static int mp_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
 248                                  void *data, int *got_frame,
 249                                  AVPacket *avpkt)
 250 {
 251     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 252     int buf_size = avpkt->size;
 253     MotionPixelsContext *mp = avctx->priv_data;
 254     GetBitContext gb;
 255     int i, count1, count2, sz, ret;
 256
 257     mp->frame.reference = 3;
 258     mp->frame.buffer_hints = FF_BUFFER_HINTS_VALID | FF_BUFFER_HINTS_PRESERVE | FF_BUFFER_HINTS_REUSABLE;
 259     if ((ret = avctx->reget_buffer(avctx, &mp->frame)) < 0) {
 260         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "reget_buffer() failed\n");
 261         return ret;
 262     }
 263
 264     /* le32 bitstream msb first */
 265     av_fast_malloc(&mp->bswapbuf, &mp->bswapbuf_size, buf_size + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 266     if (!mp->bswapbuf)
 267         return AVERROR(ENOMEM);
 268     mp->dsp.bswap_buf((uint32_t *)mp->bswapbuf, (const uint32_t *)buf, buf_size / 4);
 269     if (buf_size & 3)
 270         memcpy(mp->bswapbuf + (buf_size & ~3), buf + (buf_size & ~3), buf_size & 3);
 271     memset(mp->bswapbuf + buf_size, 0, FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 272     init_get_bits(&gb, mp->bswapbuf, buf_size * 8);
 273
 274     memset(mp->changes_map, 0, avctx->width * avctx->height);
 275     for (i = !(avctx->extradata[1] & 2); i < 2; ++i) {
 276         count1 = get_bits(&gb, 12);
 277         count2 = get_bits(&gb, 12);
 278         mp_read_changes_map(mp, &gb, count1, 8, i);
 279         mp_read_changes_map(mp, &gb, count2, 4, i);
 280     }
 281
 282     mp->codes_count = get_bits(&gb, 4);
 283     if (mp->codes_count == 0)
 284         goto end;
 285
 286     if (mp->changes_map[0] == 0) {
 287         *(uint16_t *)mp->frame.data[0] = get_bits(&gb, 15);
 288         mp->changes_map[0] = 1;
 289     }
 290     mp_read_codes_table(mp, &gb);
 291
 292     sz = get_bits(&gb, 18);
 293     if (avctx->extradata[0] != 5)
 294         sz += get_bits(&gb, 18);
 295     if (sz == 0)
 296         goto end;
 297
 298     if (mp->max_codes_bits <= 0)
 299         goto end;
 300     if (init_vlc(&mp->vlc, mp->max_codes_bits, mp->codes_count, &mp->codes[0].size, sizeof(HuffCode), 1, &mp->codes[0].code, sizeof(HuffCode), 4, 0))
 301         goto end;
 302     mp_decode_frame_helper(mp, &gb);
 303     ff_free_vlc(&mp->vlc);
 304
 305 end:
 306     *got_frame       = 1;
 307     *(AVFrame *)data = mp->frame;
 308     return buf_size;
 309 }
 310
 311 static av_cold int mp_decode_end(AVCodecContext *avctx)
 312 {
 313     MotionPixelsContext *mp = avctx->priv_data;
 314
 315     av_freep(&mp->changes_map);
 316     av_freep(&mp->vpt);
 317     av_freep(&mp->hpt);
 318     av_freep(&mp->bswapbuf);
 319     if (mp->frame.data[0])
 320         avctx->release_buffer(avctx, &mp->frame);
 321
 322     return 0;
 323 }
 324
 325 AVCodec ff_motionpixels_decoder = {
 326     .name           = "motionpixels",
 327     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 328     .id             = AV_CODEC_ID_MOTIONPIXELS,
 329     .priv_data_size = sizeof(MotionPixelsContext),
 330     .init           = mp_decode_init,
 331     .close          = mp_decode_end,
 332     .decode         = mp_decode_frame,
 333     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
 334     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Motion Pixels video"),
 335 };