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 "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     motionpixels_tableinit();
  59     mp->avctx = avctx;
  60     ff_dsputil_init(&mp->dsp, avctx);
  61     mp->changes_map = av_mallocz(avctx->width * h4);
  62     mp->offset_bits_len = av_log2(avctx->width * avctx->height) + 1;
  63     mp->vpt = av_mallocz(avctx->height * sizeof(YuvPixel));
  64     mp->hpt = av_mallocz(h4 * w4 / 16 * sizeof(YuvPixel));
  65     avctx->pix_fmt = PIX_FMT_RGB555;
  66     return 0;
  67 }
  68
  69 static void mp_read_changes_map(MotionPixelsContext *mp, GetBitContext *gb, int count, int bits_len, int read_color)
  70 {
  71     uint16_t *pixels;
  72     int offset, w, h, color = 0, x, y, i;
  73
  74     while (count--) {
  75         offset = get_bits_long(gb, mp->offset_bits_len);
  76         w      = get_bits(gb, bits_len) + 1;
  77         h      = get_bits(gb, bits_len) + 1;
  78         if (read_color)
  79             color = get_bits(gb, 15);
  80         x = offset % mp->avctx->width;
  81         y = offset / mp->avctx->width;
  82         if (y >= mp->avctx->height)
  83             continue;
  84         w = FFMIN(w, mp->avctx->width  - x);
  85         h = FFMIN(h, mp->avctx->height - y);
  86         pixels = (uint16_t *)&mp->frame.data[0][y * mp->frame.linesize[0] + x * 2];
  87         while (h--) {
  88             mp->changes_map[offset] = w;
  89             if (read_color)
  90                 for (i = 0; i < w; ++i)
  91                     pixels[i] = color;
  92             offset += mp->avctx->width;
  93             pixels += mp->frame.linesize[0] / 2;
  94         }
  95     }
  96 }
  97
  98 static void mp_get_code(MotionPixelsContext *mp, GetBitContext *gb, int size, int code)
  99 {
 100     while (get_bits1(gb)) {
 101         ++size;
 102         if (size > mp->max_codes_bits) {
 103             av_log(mp->avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid code size %d/%d\n", size, mp->max_codes_bits);
 104             return;
 105         }
 106         code <<= 1;
 107         mp_get_code(mp, gb, size, code + 1);
 108     }
 109     if (mp->current_codes_count >= MAX_HUFF_CODES) {
 110         av_log(mp->avctx, AV_LOG_ERROR, "too many codes\n");
 111         return;
 112     }
 113     mp->codes[mp->current_codes_count  ].code = code;
 114     mp->codes[mp->current_codes_count++].size = size;
 115 }
 116
 117 static void mp_read_codes_table(MotionPixelsContext *mp, GetBitContext *gb)
 118 {
 119     if (mp->codes_count == 1) {
 120         mp->codes[0].delta = get_bits(gb, 4);
 121     } else {
 122         int i;
 123
 124         mp->max_codes_bits = get_bits(gb, 4);
 125         for (i = 0; i < mp->codes_count; ++i)
 126             mp->codes[i].delta = get_bits(gb, 4);
 127         mp->current_codes_count = 0;
 128         mp_get_code(mp, gb, 0, 0);
 129    }
 130 }
 131
 132 static int mp_gradient(MotionPixelsContext *mp, int component, int v)
 133 {
 134     int delta;
 135
 136     delta = (v - 7) * mp->gradient_scale[component];
 137     mp->gradient_scale[component] = (v == 0 || v == 14) ? 2 : 1;
 138     return delta;
 139 }
 140
 141 static YuvPixel mp_get_yuv_from_rgb(MotionPixelsContext *mp, int x, int y)
 142 {
 143     int color;
 144
 145     color = *(uint16_t *)&mp->frame.data[0][y * mp->frame.linesize[0] + x * 2];
 146     return mp_rgb_yuv_table[color];
 147 }
 148
 149 static void mp_set_rgb_from_yuv(MotionPixelsContext *mp, int x, int y, const YuvPixel *p)
 150 {
 151     int color;
 152
 153     color = mp_yuv_to_rgb(p->y, p->v, p->u, 1);
 154     *(uint16_t *)&mp->frame.data[0][y * mp->frame.linesize[0] + x * 2] = color;
 155 }
 156
 157 static int mp_get_vlc(MotionPixelsContext *mp, GetBitContext *gb)
 158 {
 159     int i;
 160
 161     i = (mp->codes_count == 1) ? 0 : get_vlc2(gb, mp->vlc.table, mp->max_codes_bits, 1);
 162     return mp->codes[i].delta;
 163 }
 164
 165 static void mp_decode_line(MotionPixelsContext *mp, GetBitContext *gb, int y)
 166 {
 167     YuvPixel p;
 168     const int y0 = y * mp->avctx->width;
 169     int w, i, x = 0;
 170
 171     p = mp->vpt[y];
 172     if (mp->changes_map[y0 + x] == 0) {
 173         memset(mp->gradient_scale, 1, sizeof(mp->gradient_scale));
 174         ++x;
 175     }
 176     while (x < mp->avctx->width) {
 177         w = mp->changes_map[y0 + x];
 178         if (w != 0) {
 179             if ((y & 3) == 0) {
 180                 if (mp->changes_map[y0 + x + mp->avctx->width] < w ||
 181                     mp->changes_map[y0 + x + mp->avctx->width * 2] < w ||
 182                     mp->changes_map[y0 + x + mp->avctx->width * 3] < w) {
 183                     for (i = (x + 3) & ~3; i < x + w; i += 4) {
 184                         mp->hpt[((y / 4) * mp->avctx->width + i) / 4] = mp_get_yuv_from_rgb(mp, i, y);
 185                     }
 186                 }
 187             }
 188             x += w;
 189             memset(mp->gradient_scale, 1, sizeof(mp->gradient_scale));
 190             p = mp_get_yuv_from_rgb(mp, x - 1, y);
 191         } else {
 192             p.y += mp_gradient(mp, 0, mp_get_vlc(mp, gb));
 193             p.y = av_clip(p.y, 0, 31);
 194             if ((x & 3) == 0) {
 195                 if ((y & 3) == 0) {
 196                     p.v += mp_gradient(mp, 1, mp_get_vlc(mp, gb));
 197                     p.v = av_clip(p.v, -32, 31);
 198                     p.u += mp_gradient(mp, 2, mp_get_vlc(mp, gb));
 199                     p.u = av_clip(p.u, -32, 31);
 200                     mp->hpt[((y / 4) * mp->avctx->width + x) / 4] = p;
 201                 } else {
 202                     p.v = mp->hpt[((y / 4) * mp->avctx->width + x) / 4].v;
 203                     p.u = mp->hpt[((y / 4) * mp->avctx->width + x) / 4].u;
 204                 }
 205             }
 206             mp_set_rgb_from_yuv(mp, x, y, &p);
 207             ++x;
 208         }
 209     }
 210 }
 211
 212 static void mp_decode_frame_helper(MotionPixelsContext *mp, GetBitContext *gb)
 213 {
 214     YuvPixel p;
 215     int y, y0;
 216
 217     for (y = 0; y < mp->avctx->height; ++y) {
 218         if (mp->changes_map[y * mp->avctx->width] != 0) {
 219             memset(mp->gradient_scale, 1, sizeof(mp->gradient_scale));
 220             p = mp_get_yuv_from_rgb(mp, 0, y);
 221         } else {
 222             p.y += mp_gradient(mp, 0, mp_get_vlc(mp, gb));
 223             p.y = av_clip(p.y, 0, 31);
 224             if ((y & 3) == 0) {
 225                 p.v += mp_gradient(mp, 1, mp_get_vlc(mp, gb));
 226                 p.v = av_clip(p.v, -32, 31);
 227                 p.u += mp_gradient(mp, 2, mp_get_vlc(mp, gb));
 228                 p.u = av_clip(p.u, -32, 31);
 229             }
 230             mp->vpt[y] = p;
 231             mp_set_rgb_from_yuv(mp, 0, y, &p);
 232         }
 233     }
 234     for (y0 = 0; y0 < 2; ++y0)
 235         for (y = y0; y < mp->avctx->height; y += 2)
 236             mp_decode_line(mp, gb, y);
 237 }
 238
 239 static int mp_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
 240                                  void *data, int *data_size,
 241                                  AVPacket *avpkt)
 242 {
 243     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 244     int buf_size = avpkt->size;
 245     MotionPixelsContext *mp = avctx->priv_data;
 246     GetBitContext gb;
 247     int i, count1, count2, sz;
 248
 249     mp->frame.reference = 1;
 250     mp->frame.buffer_hints = FF_BUFFER_HINTS_VALID | FF_BUFFER_HINTS_PRESERVE | FF_BUFFER_HINTS_REUSABLE;
 251     if (avctx->reget_buffer(avctx, &mp->frame)) {
 252         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "reget_buffer() failed\n");
 253         return -1;
 254     }
 255
 256     /* le32 bitstream msb first */
 257     av_fast_malloc(&mp->bswapbuf, &mp->bswapbuf_size, buf_size + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 258     if (!mp->bswapbuf)
 259         return AVERROR(ENOMEM);
 260     mp->dsp.bswap_buf((uint32_t *)mp->bswapbuf, (const uint32_t *)buf, buf_size / 4);
 261     if (buf_size & 3)
 262         memcpy(mp->bswapbuf + (buf_size & ~3), buf + (buf_size & ~3), buf_size & 3);
 263     memset(mp->bswapbuf + buf_size, 0, FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 264     init_get_bits(&gb, mp->bswapbuf, buf_size * 8);
 265
 266     memset(mp->changes_map, 0, avctx->width * avctx->height);
 267     for (i = !(avctx->extradata[1] & 2); i < 2; ++i) {
 268         count1 = get_bits(&gb, 12);
 269         count2 = get_bits(&gb, 12);
 270         mp_read_changes_map(mp, &gb, count1, 8, i);
 271         mp_read_changes_map(mp, &gb, count2, 4, i);
 272     }
 273
 274     mp->codes_count = get_bits(&gb, 4);
 275     if (mp->codes_count == 0)
 276         goto end;
 277
 278     if (mp->changes_map[0] == 0) {
 279         *(uint16_t *)mp->frame.data[0] = get_bits(&gb, 15);
 280         mp->changes_map[0] = 1;
 281     }
 282     mp_read_codes_table(mp, &gb);
 283
 284     sz = get_bits(&gb, 18);
 285     if (avctx->extradata[0] != 5)
 286         sz += get_bits(&gb, 18);
 287     if (sz == 0)
 288         goto end;
 289
 290     if (mp->max_codes_bits <= 0)
 291         goto end;
 292     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))
 293         goto end;
 294     mp_decode_frame_helper(mp, &gb);
 295     ff_free_vlc(&mp->vlc);
 296
 297 end:
 298     *data_size = sizeof(AVFrame);
 299     *(AVFrame *)data = mp->frame;
 300     return buf_size;
 301 }
 302
 303 static av_cold int mp_decode_end(AVCodecContext *avctx)
 304 {
 305     MotionPixelsContext *mp = avctx->priv_data;
 306
 307     av_freep(&mp->changes_map);
 308     av_freep(&mp->vpt);
 309     av_freep(&mp->hpt);
 310     av_freep(&mp->bswapbuf);
 311     if (mp->frame.data[0])
 312         avctx->release_buffer(avctx, &mp->frame);
 313
 314     return 0;
 315 }
 316
 317 AVCodec ff_motionpixels_decoder = {
 318     .name           = "motionpixels",
 319     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 320     .id             = CODEC_ID_MOTIONPIXELS,
 321     .priv_data_size = sizeof(MotionPixelsContext),
 322     .init           = mp_decode_init,
 323     .close          = mp_decode_end,
 324     .decode         = mp_decode_frame,
 325     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
 326     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Motion Pixels video"),
 327 };