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

   1 /*
   2  *
   3  * Copyright (C) 2004 Konstantin Shishkov
   4  *
   5  * This library is free software; you can redistribute it and/or
   6  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   7  * License as published by the Free Software Foundation; either
   8  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
   9  *
  10  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
  11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  13  * Lesser General Public License for more details.
  14  *
  15  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  16  * License along with this library; if not, write to the Free Software
  17  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  18  *
  19  * IBM Ultimotion Video Decoder
  20  *
  21  */
  22
  23 /**
  24  * @file ulti.c
  25  * IBM Ultimotion Video Decoder.
  26  */
  27
  28 #include <stdio.h>
  29 #include <stdlib.h>
  30 #include <string.h>
  31 #include <unistd.h>
  32
  33 #include "common.h"
  34 #include "avcodec.h"
  35
  36 #include "ulti_cb.h"
  37
  38 typedef struct UltimotionDecodeContext {
  39     AVCodecContext *avctx;
  40     int width, height, blocks;
  41     AVFrame frame;
  42     uint8_t *ulti_codebook;
  43 } UltimotionDecodeContext;
  44
  45 static int ulti_decode_init(AVCodecContext *avctx)
  46 {
  47     UltimotionDecodeContext *s = avctx->priv_data;
  48
  49     s->avctx = avctx;
  50     s->width = avctx->width;
  51     s->height = avctx->height;
  52     s->blocks = (s->width / 8) * (s->height / 8);
  53     avctx->pix_fmt = PIX_FMT_YUV410P;
  54     avctx->has_b_frames = 0;
  55     avctx->coded_frame = (AVFrame*) &s->frame;
  56     s->ulti_codebook = ulti_codebook;
  57
  58     return 0;
  59 }
  60
  61 static int block_coords[8] = // 4x4 block coords in 8x8 superblock
  62     { 0, 0, 0, 4, 4, 4, 4, 0};
  63
  64 static int angle_by_index[4] = { 0, 2, 6, 12};
  65
  66 /* Lookup tables for luma and chroma - used by ulti_convert_yuv() */
  67 static uint8_t ulti_lumas[64] =
  68     { 0x10, 0x13, 0x17, 0x1A, 0x1E, 0x21, 0x25, 0x28,
  69       0x2C, 0x2F, 0x33, 0x36, 0x3A, 0x3D, 0x41, 0x44,
  70       0x48, 0x4B, 0x4F, 0x52, 0x56, 0x59, 0x5C, 0x60,
  71       0x63, 0x67, 0x6A, 0x6E, 0x71, 0x75, 0x78, 0x7C,
  72       0x7F, 0x83, 0x86, 0x8A, 0x8D, 0x91, 0x94, 0x98,
  73       0x9B, 0x9F, 0xA2, 0xA5, 0xA9, 0xAC, 0xB0, 0xB3,
  74       0xB7, 0xBA, 0xBE, 0xC1, 0xC5, 0xC8, 0xCC, 0xCF,
  75       0xD3, 0xD6, 0xDA, 0xDD, 0xE1, 0xE4, 0xE8, 0xEB};
  76
  77 static uint8_t ulti_chromas[16] =
  78     { 0x60, 0x67, 0x6D, 0x73, 0x7A, 0x80, 0x86, 0x8D,
  79       0x93, 0x99, 0xA0, 0xA6, 0xAC, 0xB3, 0xB9, 0xC0};
  80
  81 /* convert Ultimotion YUV block (sixteen 6-bit Y samples and
  82  two 4-bit chroma samples) into standard YUV and put it into frame */
  83 static void ulti_convert_yuv(AVFrame *frame, int x, int y,
  84                              uint8_t *luma,int chroma)
  85 {
  86     uint8_t *y_plane, *cr_plane, *cb_plane;
  87     int i;
  88
  89     y_plane = frame->data[0] + x + y * frame->linesize[0];
  90     cr_plane = frame->data[1] + (x / 4) + (y / 4) * frame->linesize[1];
  91     cb_plane = frame->data[2] + (x / 4) + (y / 4) * frame->linesize[2];
  92
  93     cr_plane[0] = ulti_chromas[chroma >> 4];
  94
  95     cb_plane[0] = ulti_chromas[chroma & 0xF];
  96
  97
  98     for(i = 0; i < 16; i++){
  99         y_plane[i & 3] = ulti_lumas[luma[i]];
 100         if((i & 3) == 3) { //next row
 101             y_plane += frame->linesize[0];
 102         }
 103     }
 104 }
 105
 106 /* generate block like in MS Video1 */
 107 static void ulti_pattern(AVFrame *frame, int x, int y,
 108                          int f0, int f1, int Y0, int Y1, int chroma)
 109 {
 110     uint8_t Luma[16];
 111     int mask, i;
 112     for(mask = 0x80, i = 0; mask; mask >>= 1, i++) {
 113         if(f0 & mask)
 114             Luma[i] = Y1;
 115         else
 116             Luma[i] = Y0;
 117     }
 118
 119     for(mask = 0x80, i = 8; mask; mask >>= 1, i++) {
 120         if(f1 & mask)
 121             Luma[i] = Y1;
 122         else
 123             Luma[i] = Y0;
 124     }
 125
 126     ulti_convert_yuv(frame, x, y, Luma, chroma);
 127 }
 128
 129 /* fill block with some gradient */
 130 static void ulti_grad(AVFrame *frame, int x, int y, uint8_t *Y, int chroma, int angle)
 131 {
 132     uint8_t Luma[16];
 133     if(angle & 8) { //reverse order
 134         int t;
 135         angle &= 0x7;
 136         t = Y[0];
 137         Y[0] = Y[3];
 138         Y[3] = t;
 139         t = Y[1];
 140         Y[1] = Y[2];
 141         Y[2] = t;
 142     }
 143     switch(angle){
 144     case 0:
 145         Luma[0]  = Y[0]; Luma[1]  = Y[1]; Luma[2]  = Y[2]; Luma[3]  = Y[3];
 146         Luma[4]  = Y[0]; Luma[5]  = Y[1]; Luma[6]  = Y[2]; Luma[7]  = Y[3];
 147         Luma[8]  = Y[0]; Luma[9]  = Y[1]; Luma[10] = Y[2]; Luma[11] = Y[3];
 148         Luma[12] = Y[0]; Luma[13] = Y[1]; Luma[14] = Y[2]; Luma[15] = Y[3];
 149         break;
 150     case 1:
 151         Luma[0]  = Y[1]; Luma[1]  = Y[2]; Luma[2]  = Y[3]; Luma[3]  = Y[3];
 152         Luma[4]  = Y[0]; Luma[5]  = Y[1]; Luma[6]  = Y[2]; Luma[7]  = Y[3];
 153         Luma[8]  = Y[0]; Luma[9]  = Y[1]; Luma[10] = Y[2]; Luma[11] = Y[3];
 154         Luma[12] = Y[0]; Luma[13] = Y[0]; Luma[14] = Y[1]; Luma[15] = Y[2];
 155         break;
 156     case 2:
 157         Luma[0]  = Y[1]; Luma[1]  = Y[2]; Luma[2]  = Y[3]; Luma[3]  = Y[3];
 158         Luma[4]  = Y[1]; Luma[5]  = Y[2]; Luma[6]  = Y[2]; Luma[7]  = Y[3];
 159         Luma[8]  = Y[0]; Luma[9]  = Y[1]; Luma[10] = Y[1]; Luma[11] = Y[2];
 160         Luma[12] = Y[0]; Luma[13] = Y[0]; Luma[14] = Y[1]; Luma[15] = Y[2];
 161         break;
 162     case 3:
 163         Luma[0]  = Y[2]; Luma[1]  = Y[3]; Luma[2]  = Y[3]; Luma[3]  = Y[3];
 164         Luma[4]  = Y[1]; Luma[5]  = Y[2]; Luma[6]  = Y[2]; Luma[7]  = Y[3];
 165         Luma[8]  = Y[0]; Luma[9]  = Y[1]; Luma[10] = Y[1]; Luma[11] = Y[2];
 166         Luma[12] = Y[0]; Luma[13] = Y[0]; Luma[14] = Y[0]; Luma[15] = Y[1];
 167         break;
 168     case 4:
 169         Luma[0]  = Y[3]; Luma[1]  = Y[3]; Luma[2]  = Y[3]; Luma[3]  = Y[3];
 170         Luma[4]  = Y[2]; Luma[5]  = Y[2]; Luma[6]  = Y[2]; Luma[7]  = Y[2];
 171         Luma[8]  = Y[1]; Luma[9]  = Y[1]; Luma[10] = Y[1]; Luma[11] = Y[1];
 172         Luma[12] = Y[0]; Luma[13] = Y[0]; Luma[14] = Y[0]; Luma[15] = Y[0];
 173         break;
 174     case 5:
 175         Luma[0]  = Y[3]; Luma[1]  = Y[3]; Luma[2]  = Y[3]; Luma[3]  = Y[2];
 176         Luma[4]  = Y[3]; Luma[5]  = Y[2]; Luma[6]  = Y[2]; Luma[7]  = Y[1];
 177         Luma[8]  = Y[2]; Luma[9]  = Y[1]; Luma[10] = Y[1]; Luma[11] = Y[0];
 178         Luma[12] = Y[1]; Luma[13] = Y[0]; Luma[14] = Y[0]; Luma[15] = Y[0];
 179         break;
 180     case 6:
 181         Luma[0]  = Y[3]; Luma[1]  = Y[3]; Luma[2]  = Y[2]; Luma[3]  = Y[2];
 182         Luma[4]  = Y[3]; Luma[5]  = Y[2]; Luma[6]  = Y[1]; Luma[7]  = Y[1];
 183         Luma[8]  = Y[2]; Luma[9]  = Y[2]; Luma[10] = Y[1]; Luma[11] = Y[0];
 184         Luma[12] = Y[1]; Luma[13] = Y[1]; Luma[14] = Y[0]; Luma[15] = Y[0];
 185         break;
 186     case 7:
 187         Luma[0]  = Y[3]; Luma[1]  = Y[3]; Luma[2]  = Y[2]; Luma[3]  = Y[1];
 188         Luma[4]  = Y[3]; Luma[5]  = Y[2]; Luma[6]  = Y[1]; Luma[7]  = Y[0];
 189         Luma[8]  = Y[3]; Luma[9]  = Y[2]; Luma[10] = Y[1]; Luma[11] = Y[0];
 190         Luma[12] = Y[2]; Luma[13] = Y[1]; Luma[14] = Y[0]; Luma[15] = Y[0];
 191         break;
 192     default:
 193         Luma[0]  = Y[0]; Luma[1]  = Y[0]; Luma[2]  = Y[1]; Luma[3]  = Y[1];
 194         Luma[4]  = Y[0]; Luma[5]  = Y[0]; Luma[6]  = Y[1]; Luma[7]  = Y[1];
 195         Luma[8]  = Y[2]; Luma[9]  = Y[2]; Luma[10] = Y[3]; Luma[11] = Y[3];
 196         Luma[12] = Y[2]; Luma[13] = Y[2]; Luma[14] = Y[3]; Luma[15] = Y[3];
 197         break;
 198     }
 199
 200     ulti_convert_yuv(frame, x, y, Luma, chroma);
 201 }
 202
 203 static int ulti_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
 204                              void *data, int *data_size,
 205                              uint8_t *buf, int buf_size)
 206 {
 207     UltimotionDecodeContext *s=avctx->priv_data;
 208     int modifier = 0;
 209     int uniq = 0;
 210     int mode = 0;
 211     int blocks = 0;
 212     int done = 0;
 213     int x = 0, y = 0;
 214     int i;
 215     int skip;
 216     int tmp;
 217
 218     if(s->frame.data[0])
 219         avctx->release_buffer(avctx, &s->frame);
 220
 221     s->frame.reference = 1;
 222     s->frame.buffer_hints = FF_BUFFER_HINTS_VALID | FF_BUFFER_HINTS_PRESERVE | FF_BUFFER_HINTS_REUSABLE;
 223     if(avctx->get_buffer(avctx, &s->frame) < 0) {
 224         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
 225         return -1;
 226     }
 227
 228     while(!done) {
 229         int idx;
 230         if(blocks >= s->blocks || y >= s->height)
 231             break;//all blocks decoded
 232
 233         idx = *buf++;
 234         if((idx & 0xF8) == 0x70) {
 235             switch(idx) {
 236             case 0x70: //change modifier
 237                 modifier = *buf++;
 238                 if(modifier>1)
 239                     av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "warning: modifier must be 0 or 1, got %i\n", modifier);
 240                 break;
 241             case 0x71: // set uniq flag
 242                 uniq = 1;
 243                 break;
 244             case 0x72: //toggle mode
 245                 mode = !mode;
 246                 break;
 247             case 0x73: //end-of-frame
 248                 done = 1;
 249                 break;
 250             case 0x74: //skip some blocks
 251                 skip = *buf++;
 252                 if ((blocks + skip) >= s->blocks)
 253                     break;
 254                 blocks += skip;
 255                 x += skip * 8;
 256                 while(x >= s->width) {
 257                     x -= s->width;
 258                     y += 8;
 259                 }
 260                 break;
 261             default:
 262                 av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "warning: unknown escape 0x%02X\n", idx);
 263             }
 264         } else { //handle one block
 265             int code;
 266             int cf;
 267             int angle = 0;
 268             uint8_t Y[4]; // luma samples of block
 269             int tx = 0, ty = 0; //coords of subblock
 270             int chroma = 0;
 271             if (mode || uniq) {
 272                 uniq = 0;
 273                 cf = 1;
 274                 chroma = 0;
 275             } else {
 276                 cf = 0;
 277                 if (idx)
 278                     chroma = *buf++;
 279             }
 280             for (i = 0; i < 4; i++) { // for every subblock
 281                 code = (idx >> (6 - i*2)) & 3; //extract 2 bits
 282                 if(!code) //skip subblock
 283                     continue;
 284                 if(cf)
 285                     chroma = *buf++;
 286                 tx = x + block_coords[i * 2];
 287                 ty = y + block_coords[(i * 2) + 1];
 288                 switch(code) {
 289                 case 1:
 290                     tmp = *buf++;
 291
 292                     angle = angle_by_index[(tmp >> 6) & 0x3];
 293
 294                     Y[0] = tmp & 0x3F;
 295                     Y[1] = Y[0];
 296
 297                     if (angle) {
 298                         Y[2] = Y[0]+1;
 299                         if (Y[2] > 0x3F)
 300                             Y[2] = 0x3F;
 301                         Y[3] = Y[2];
 302                     } else {
 303                         Y[2] = Y[0];
 304                         Y[3] = Y[0];
 305                     }
 306                     break;
 307
 308                 case 2:
 309                     if (modifier) { // unpack four luma samples
 310                         tmp = (*buf++) << 16;
 311                         tmp += (*buf++) << 8;
 312                         tmp += *buf++;
 313
 314                         Y[0] = (tmp >> 18) & 0x3F;
 315                         Y[1] = (tmp >> 12) & 0x3F;
 316                         Y[2] = (tmp >> 6) & 0x3F;
 317                         Y[3] = tmp & 0x3F;
 318                         angle = 16;
 319                     } else { // retrieve luma samples from codebook
 320                         tmp = (*buf++) << 8;
 321                         tmp += (*buf++);
 322
 323                         angle = (tmp >> 12) & 0xF;
 324                         tmp &= 0xFFF;
 325                         tmp <<= 2;
 326                         Y[0] = s->ulti_codebook[tmp];
 327                         Y[1] = s->ulti_codebook[tmp + 1];
 328                         Y[2] = s->ulti_codebook[tmp + 2];
 329                         Y[3] = s->ulti_codebook[tmp + 3];
 330                     }
 331                     break;
 332
 333                 case 3:
 334                     if (modifier) { // all 16 luma samples
 335                         uint8_t Luma[16];
 336
 337                         tmp = (*buf++) << 16;
 338                         tmp += (*buf++) << 8;
 339                         tmp += *buf++;
 340                         Luma[0] = (tmp >> 18) & 0x3F;
 341                         Luma[1] = (tmp >> 12) & 0x3F;
 342                         Luma[2] = (tmp >> 6) & 0x3F;
 343                         Luma[3] = tmp & 0x3F;
 344
 345                         tmp = (*buf++) << 16;
 346                         tmp += (*buf++) << 8;
 347                         tmp += *buf++;
 348                         Luma[4] = (tmp >> 18) & 0x3F;
 349                         Luma[5] = (tmp >> 12) & 0x3F;
 350                         Luma[6] = (tmp >> 6) & 0x3F;
 351                         Luma[7] = tmp & 0x3F;
 352
 353                         tmp = (*buf++) << 16;
 354                         tmp += (*buf++) << 8;
 355                         tmp += *buf++;
 356                         Luma[8] = (tmp >> 18) & 0x3F;
 357                         Luma[9] = (tmp >> 12) & 0x3F;
 358                         Luma[10] = (tmp >> 6) & 0x3F;
 359                         Luma[11] = tmp & 0x3F;
 360
 361                         tmp = (*buf++) << 16;
 362                         tmp += (*buf++) << 8;
 363                         tmp += *buf++;
 364                         Luma[12] = (tmp >> 18) & 0x3F;
 365                         Luma[13] = (tmp >> 12) & 0x3F;
 366                         Luma[14] = (tmp >> 6) & 0x3F;
 367                         Luma[15] = tmp & 0x3F;
 368
 369                         ulti_convert_yuv(&s->frame, tx, ty, Luma, chroma);
 370                     } else {
 371                         tmp = *buf++;
 372                         if(tmp & 0x80) {
 373                             angle = (tmp >> 4) & 0x7;
 374                             tmp = (tmp << 8) + *buf++;
 375                             Y[0] = (tmp >> 6) & 0x3F;
 376                             Y[1] = tmp & 0x3F;
 377                             Y[2] = (*buf++) & 0x3F;
 378                             Y[3] = (*buf++) & 0x3F;
 379                             ulti_grad(&s->frame, tx, ty, Y, chroma, angle); //draw block
 380                         } else { // some patterns
 381                             int f0, f1;
 382                             f0 = *buf++;
 383                             f1 = tmp;
 384                             Y[0] = (*buf++) & 0x3F;
 385                             Y[1] = (*buf++) & 0x3F;
 386                             ulti_pattern(&s->frame, tx, ty, f1, f0, Y[0], Y[1], chroma);
 387                         }
 388                     }
 389                     break;
 390                 }
 391                 if(code != 3)
 392                     ulti_grad(&s->frame, tx, ty, Y, chroma, angle); // draw block
 393             }
 394             blocks++;
 395             x += 8;
 396             if(x >= s->width) {
 397                 x = 0;
 398                 y += 8;
 399             }
 400         }
 401     }
 402
 403     *data_size=sizeof(AVFrame);
 404     *(AVFrame*)data= s->frame;
 405
 406     return buf_size;
 407 }
 408
 409 static int ulti_decode_end(AVCodecContext *avctx)
 410 {
 411 /*    UltimotionDecodeContext *s = avctx->priv_data;*/
 412
 413     return 0;
 414 }
 415
 416 AVCodec ulti_decoder = {
 417     "ultimotion",
 418     CODEC_TYPE_VIDEO,
 419     CODEC_ID_ULTI,
 420     sizeof(UltimotionDecodeContext),
 421     ulti_decode_init,
 422     NULL,
 423     ulti_decode_end,
 424     ulti_decode_frame,
 425     CODEC_CAP_DR1,
 426     NULL
 427 };
 428