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