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 Libav.
   6  *
   7  * Libav 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  * Libav 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 Libav; 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 "bitstream.h"
  24 #include "bswapdsp.h"
  25 #include "internal.h"
  26 #include "vlc.h"
  27
  28 #define MAX_HUFF_CODES 16
  29
  30 #include "motionpixels_tablegen.h"
  31
  32 typedef struct HuffCode {
  33     int code;
  34     uint8_t size;
  35     uint8_t delta;
  36 } HuffCode;
  37
  38 typedef struct MotionPixelsContext {
  39     AVCodecContext *avctx;
  40     AVFrame *frame;
  41     BswapDSPContext bdsp;
  42     uint8_t *changes_map;
  43     int offset_bits_len;
  44     int codes_count, current_codes_count;
  45     int max_codes_bits;
  46     HuffCode codes[MAX_HUFF_CODES];
  47     VLC vlc;
  48     YuvPixel *vpt, *hpt;
  49     uint8_t gradient_scale[3];
  50     uint8_t *bswapbuf;
  51     int bswapbuf_size;
  52 } MotionPixelsContext;
  53
  54 static av_cold int mp_decode_end(AVCodecContext *avctx)
  55 {
  56     MotionPixelsContext *mp = avctx->priv_data;
  57
  58     av_freep(&mp->changes_map);
  59     av_freep(&mp->vpt);
  60     av_freep(&mp->hpt);
  61     av_freep(&mp->bswapbuf);
  62     av_frame_free(&mp->frame);
  63
  64     return 0;
  65 }
  66
  67 static av_cold int mp_decode_init(AVCodecContext *avctx)
  68 {
  69     MotionPixelsContext *mp = avctx->priv_data;
  70     int w4 = (avctx->width  + 3) & ~3;
  71     int h4 = (avctx->height + 3) & ~3;
  72
  73     motionpixels_tableinit();
  74     mp->avctx = avctx;
  75     ff_bswapdsp_init(&mp->bdsp);
  76     mp->changes_map = av_mallocz(avctx->width * h4);
  77     mp->offset_bits_len = av_log2(avctx->width * avctx->height) + 1;
  78     mp->vpt = av_mallocz(avctx->height * sizeof(YuvPixel));
  79     mp->hpt = av_mallocz(h4 * w4 / 16 * sizeof(YuvPixel));
  80     avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_RGB555;
  81
  82     mp->frame = av_frame_alloc();
  83     if (!mp->frame) {
  84         mp_decode_end(avctx);
  85         return AVERROR(ENOMEM);
  86     }
  87
  88     return 0;
  89 }
  90
  91 static void mp_read_changes_map(MotionPixelsContext *mp, BitstreamContext *bc,
  92                                 int count, int bits_len, int read_color)
  93 {
  94     uint16_t *pixels;
  95     int offset, w, h, color = 0, x, y, i;
  96
  97     while (count--) {
  98         offset = bitstream_read(bc, mp->offset_bits_len);
  99         w      = bitstream_read(bc, bits_len) + 1;
 100         h      = bitstream_read(bc, bits_len) + 1;
 101         if (read_color)
 102             color = bitstream_read(bc, 15);
 103         x = offset % mp->avctx->width;
 104         y = offset / mp->avctx->width;
 105         if (y >= mp->avctx->height)
 106             continue;
 107         w = FFMIN(w, mp->avctx->width  - x);
 108         h = FFMIN(h, mp->avctx->height - y);
 109         pixels = (uint16_t *)&mp->frame->data[0][y * mp->frame->linesize[0] + x * 2];
 110         while (h--) {
 111             mp->changes_map[offset] = w;
 112             if (read_color)
 113                 for (i = 0; i < w; ++i)
 114                     pixels[i] = color;
 115             offset += mp->avctx->width;
 116             pixels += mp->frame->linesize[0] / 2;
 117         }
 118     }
 119 }
 120
 121 static void mp_get_code(MotionPixelsContext *mp, BitstreamContext *bc,
 122                         int size, int code)
 123 {
 124     while (bitstream_read_bit(bc)) {
 125         ++size;
 126         if (size > mp->max_codes_bits) {
 127             av_log(mp->avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid code size %d/%d\n", size, mp->max_codes_bits);
 128             return;
 129         }
 130         code <<= 1;
 131         mp_get_code(mp, bc, size, code + 1);
 132     }
 133     if (mp->current_codes_count >= MAX_HUFF_CODES) {
 134         av_log(mp->avctx, AV_LOG_ERROR, "too many codes\n");
 135         return;
 136     }
 137     mp->codes[mp->current_codes_count  ].code = code;
 138     mp->codes[mp->current_codes_count++].size = size;
 139 }
 140
 141 static void mp_read_codes_table(MotionPixelsContext *mp, BitstreamContext *bc)
 142 {
 143     if (mp->codes_count == 1) {
 144         mp->codes[0].delta = bitstream_read(bc, 4);
 145     } else {
 146         int i;
 147
 148         mp->max_codes_bits = bitstream_read(bc, 4);
 149         for (i = 0; i < mp->codes_count; ++i)
 150             mp->codes[i].delta = bitstream_read(bc, 4);
 151         mp->current_codes_count = 0;
 152         mp_get_code(mp, bc, 0, 0);
 153    }
 154 }
 155
 156 static int mp_gradient(MotionPixelsContext *mp, int component, int v)
 157 {
 158     int delta;
 159
 160     delta = (v - 7) * mp->gradient_scale[component];
 161     mp->gradient_scale[component] = (v == 0 || v == 14) ? 2 : 1;
 162     return delta;
 163 }
 164
 165 static YuvPixel mp_get_yuv_from_rgb(MotionPixelsContext *mp, int x, int y)
 166 {
 167     int color;
 168
 169     color = *(uint16_t *)&mp->frame->data[0][y * mp->frame->linesize[0] + x * 2];
 170     return mp_rgb_yuv_table[color];
 171 }
 172
 173 static void mp_set_rgb_from_yuv(MotionPixelsContext *mp, int x, int y, const YuvPixel *p)
 174 {
 175     int color;
 176
 177     color = mp_yuv_to_rgb(p->y, p->v, p->u, 1);
 178     *(uint16_t *)&mp->frame->data[0][y * mp->frame->linesize[0] + x * 2] = color;
 179 }
 180
 181 static int mp_get_vlc(MotionPixelsContext *mp, BitstreamContext *bc)
 182 {
 183     int i;
 184
 185     i = (mp->codes_count == 1) ? 0 : bitstream_read_vlc(bc, mp->vlc.table, mp->max_codes_bits, 1);
 186     i = FFMIN(i, FF_ARRAY_ELEMS(mp->codes) - 1);
 187     return mp->codes[i].delta;
 188 }
 189
 190 static void mp_decode_line(MotionPixelsContext *mp, BitstreamContext *bc, int y)
 191 {
 192     YuvPixel p;
 193     const int y0 = y * mp->avctx->width;
 194     int w, i, x = 0;
 195
 196     p = mp->vpt[y];
 197     if (mp->changes_map[y0 + x] == 0) {
 198         memset(mp->gradient_scale, 1, sizeof(mp->gradient_scale));
 199         ++x;
 200     }
 201     while (x < mp->avctx->width) {
 202         w = mp->changes_map[y0 + x];
 203         if (w != 0) {
 204             if ((y & 3) == 0) {
 205                 if (mp->changes_map[y0 + x + mp->avctx->width] < w ||
 206                     mp->changes_map[y0 + x + mp->avctx->width * 2] < w ||
 207                     mp->changes_map[y0 + x + mp->avctx->width * 3] < w) {
 208                     for (i = (x + 3) & ~3; i < x + w; i += 4) {
 209                         mp->hpt[((y / 4) * mp->avctx->width + i) / 4] = mp_get_yuv_from_rgb(mp, i, y);
 210                     }
 211                 }
 212             }
 213             x += w;
 214             memset(mp->gradient_scale, 1, sizeof(mp->gradient_scale));
 215             p = mp_get_yuv_from_rgb(mp, x - 1, y);
 216         } else {
 217             p.y += mp_gradient(mp, 0, mp_get_vlc(mp, bc));
 218             p.y = av_clip_uintp2(p.y, 5);
 219             if ((x & 3) == 0) {
 220                 if ((y & 3) == 0) {
 221                     p.v += mp_gradient(mp, 1, mp_get_vlc(mp, bc));
 222                     p.v = av_clip_intp2(p.v, 5);
 223                     p.u += mp_gradient(mp, 2, mp_get_vlc(mp, bc));
 224                     p.u = av_clip_intp2(p.u, 5);
 225                     mp->hpt[((y / 4) * mp->avctx->width + x) / 4] = p;
 226                 } else {
 227                     p.v = mp->hpt[((y / 4) * mp->avctx->width + x) / 4].v;
 228                     p.u = mp->hpt[((y / 4) * mp->avctx->width + x) / 4].u;
 229                 }
 230             }
 231             mp_set_rgb_from_yuv(mp, x, y, &p);
 232             ++x;
 233         }
 234     }
 235 }
 236
 237 static void mp_decode_frame_helper(MotionPixelsContext *mp,
 238                                    BitstreamContext *bc)
 239 {
 240     YuvPixel p;
 241     int y, y0;
 242
 243     for (y = 0; y < mp->avctx->height; ++y) {
 244         if (mp->changes_map[y * mp->avctx->width] != 0) {
 245             memset(mp->gradient_scale, 1, sizeof(mp->gradient_scale));
 246             p = mp_get_yuv_from_rgb(mp, 0, y);
 247         } else {
 248             p.y += mp_gradient(mp, 0, mp_get_vlc(mp, bc));
 249             p.y = av_clip_uintp2(p.y, 5);
 250             if ((y & 3) == 0) {
 251                 p.v += mp_gradient(mp, 1, mp_get_vlc(mp, bc));
 252                 p.v = av_clip_intp2(p.v, 5);
 253                 p.u += mp_gradient(mp, 2, mp_get_vlc(mp, bc));
 254                 p.u = av_clip_intp2(p.u, 5);
 255             }
 256             mp->vpt[y] = p;
 257             mp_set_rgb_from_yuv(mp, 0, y, &p);
 258         }
 259     }
 260     for (y0 = 0; y0 < 2; ++y0)
 261         for (y = y0; y < mp->avctx->height; y += 2)
 262             mp_decode_line(mp, bc, y);
 263 }
 264
 265 static int mp_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
 266                                  void *data, int *got_frame,
 267                                  AVPacket *avpkt)
 268 {
 269     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 270     int buf_size = avpkt->size;
 271     MotionPixelsContext *mp = avctx->priv_data;
 272     BitstreamContext bc;
 273     int i, count1, count2, sz, ret;
 274
 275     if ((ret = ff_reget_buffer(avctx, mp->frame)) < 0) {
 276         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "reget_buffer() failed\n");
 277         return ret;
 278     }
 279
 280     /* le32 bitstream msb first */
 281     av_fast_malloc(&mp->bswapbuf, &mp->bswapbuf_size, buf_size + AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 282     if (!mp->bswapbuf)
 283         return AVERROR(ENOMEM);
 284     mp->bdsp.bswap_buf((uint32_t *) mp->bswapbuf, (const uint32_t *) buf,
 285                        buf_size / 4);
 286     if (buf_size & 3)
 287         memcpy(mp->bswapbuf + (buf_size & ~3), buf + (buf_size & ~3), buf_size & 3);
 288     memset(mp->bswapbuf + buf_size, 0, AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 289     bitstream_init8(&bc, mp->bswapbuf, buf_size);
 290
 291     memset(mp->changes_map, 0, avctx->width * avctx->height);
 292     for (i = !(avctx->extradata[1] & 2); i < 2; ++i) {
 293         count1 = bitstream_read(&bc, 12);
 294         count2 = bitstream_read(&bc, 12);
 295         mp_read_changes_map(mp, &bc, count1, 8, i);
 296         mp_read_changes_map(mp, &bc, count2, 4, i);
 297     }
 298
 299     mp->codes_count = bitstream_read(&bc, 4);
 300     if (mp->codes_count == 0)
 301         goto end;
 302
 303     if (mp->changes_map[0] == 0) {
 304         *(uint16_t *)mp->frame->data[0] = bitstream_read(&bc, 15);
 305         mp->changes_map[0] = 1;
 306     }
 307     mp_read_codes_table(mp, &bc);
 308
 309     sz = bitstream_read(&bc, 18);
 310     if (avctx->extradata[0] != 5)
 311         sz += bitstream_read(&bc, 18);
 312     if (sz == 0)
 313         goto end;
 314
 315     if (mp->max_codes_bits <= 0)
 316         goto end;
 317     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))
 318         goto end;
 319     mp_decode_frame_helper(mp, &bc);
 320     ff_free_vlc(&mp->vlc);
 321
 322 end:
 323     if ((ret = av_frame_ref(data, mp->frame)) < 0)
 324         return ret;
 325     *got_frame       = 1;
 326     return buf_size;
 327 }
 328
 329 AVCodec ff_motionpixels_decoder = {
 330     .name           = "motionpixels",
 331     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Motion Pixels video"),
 332     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 333     .id             = AV_CODEC_ID_MOTIONPIXELS,
 334     .priv_data_size = sizeof(MotionPixelsContext),
 335     .init           = mp_decode_init,
 336     .close          = mp_decode_end,
 337     .decode         = mp_decode_frame,
 338     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DR1,
 339 };