svq1: replace struct svq1_frame_size with an array.
[ffmpeg.git] / libavcodec / asvdec.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2003 Michael Niedermayer
3  *
4  * This file is part of Libav.
5  *
6  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
8  * License as published by the Free Software Foundation; either
9  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
10  *
11  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
14  * Lesser General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
17  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
18  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
19  */
20
21 /**
22  * @file
23  * ASUS V1/V2 decoder.
24  */
25
26 #include "libavutil/attributes.h"
27 #include "libavutil/mem.h"
28
29 #include "asv.h"
30 #include "avcodec.h"
31 #include "put_bits.h"
32 #include "dsputil.h"
33 #include "internal.h"
34 #include "mathops.h"
35 #include "mpeg12data.h"
36
37 //#undef NDEBUG
38 //#include <assert.h>
39
40 #define VLC_BITS 6
41 #define ASV2_LEVEL_VLC_BITS 10
42
43 static VLC ccp_vlc;
44 static VLC level_vlc;
45 static VLC dc_ccp_vlc;
46 static VLC ac_ccp_vlc;
47 static VLC asv2_level_vlc;
48
49 static av_cold void init_vlcs(ASV1Context *a)
50 {
51     static int done = 0;
52
53     if (!done) {
54         done = 1;
55
56         INIT_VLC_STATIC(&ccp_vlc, VLC_BITS, 17,
57                         &ff_asv_ccp_tab[0][1], 2, 1,
58                         &ff_asv_ccp_tab[0][0], 2, 1, 64);
59         INIT_VLC_STATIC(&dc_ccp_vlc, VLC_BITS, 8,
60                         &ff_asv_dc_ccp_tab[0][1], 2, 1,
61                         &ff_asv_dc_ccp_tab[0][0], 2, 1, 64);
62         INIT_VLC_STATIC(&ac_ccp_vlc, VLC_BITS, 16,
63                         &ff_asv_ac_ccp_tab[0][1], 2, 1,
64                         &ff_asv_ac_ccp_tab[0][0], 2, 1, 64);
65         INIT_VLC_STATIC(&level_vlc,  VLC_BITS, 7,
66                         &ff_asv_level_tab[0][1], 2, 1,
67                         &ff_asv_level_tab[0][0], 2, 1, 64);
68         INIT_VLC_STATIC(&asv2_level_vlc, ASV2_LEVEL_VLC_BITS, 63,
69                         &ff_asv2_level_tab[0][1], 2, 1,
70                         &ff_asv2_level_tab[0][0], 2, 1, 1024);
71     }
72 }
73
74 //FIXME write a reversed bitstream reader to avoid the double reverse
75 static inline int asv2_get_bits(GetBitContext *gb, int n)
76 {
77     return ff_reverse[get_bits(gb, n) << (8-n)];
78 }
79
80 static inline int asv1_get_level(GetBitContext *gb)
81 {
82     int code = get_vlc2(gb, level_vlc.table, VLC_BITS, 1);
83
84     if (code == 3)
85         return get_sbits(gb, 8);
86     else
87         return code - 3;
88 }
89
90 static inline int asv2_get_level(GetBitContext *gb)
91 {
92     int code = get_vlc2(gb, asv2_level_vlc.table, ASV2_LEVEL_VLC_BITS, 1);
93
94     if (code == 31)
95         return (int8_t)asv2_get_bits(gb, 8);
96     else
97         return code - 31;
98 }
99
100 static inline int asv1_decode_block(ASV1Context *a, int16_t block[64])
101 {
102     int i;
103
104     block[0] = 8 * get_bits(&a->gb, 8);
105
106     for (i = 0; i < 11; i++) {
107         const int ccp = get_vlc2(&a->gb, ccp_vlc.table, VLC_BITS, 1);
108
109         if (ccp) {
110             if (ccp == 16)
111                 break;
112             if (ccp < 0 || i >= 10) {
113                 av_log(a->avctx, AV_LOG_ERROR, "coded coeff pattern damaged\n");
114                 return AVERROR_INVALIDDATA;
115             }
116
117             if (ccp & 8)
118                 block[a->scantable.permutated[4 * i + 0]] = (asv1_get_level(&a->gb) * a->intra_matrix[4 * i + 0]) >> 4;
119             if (ccp & 4)
120                 block[a->scantable.permutated[4 * i + 1]] = (asv1_get_level(&a->gb) * a->intra_matrix[4 * i + 1]) >> 4;
121             if (ccp & 2)
122                 block[a->scantable.permutated[4 * i + 2]] = (asv1_get_level(&a->gb) * a->intra_matrix[4 * i + 2]) >> 4;
123             if (ccp & 1)
124                 block[a->scantable.permutated[4 * i + 3]] = (asv1_get_level(&a->gb) * a->intra_matrix[4 * i + 3]) >> 4;
125         }
126     }
127
128     return 0;
129 }
130
131 static inline int asv2_decode_block(ASV1Context *a, int16_t block[64])
132 {
133     int i, count, ccp;
134
135     count = asv2_get_bits(&a->gb, 4);
136
137     block[0] = 8 * asv2_get_bits(&a->gb, 8);
138
139     ccp = get_vlc2(&a->gb, dc_ccp_vlc.table, VLC_BITS, 1);
140     if (ccp) {
141         if (ccp & 4)
142             block[a->scantable.permutated[1]] = (asv2_get_level(&a->gb) * a->intra_matrix[1]) >> 4;
143         if (ccp & 2)
144             block[a->scantable.permutated[2]] = (asv2_get_level(&a->gb) * a->intra_matrix[2]) >> 4;
145         if (ccp & 1)
146             block[a->scantable.permutated[3]] = (asv2_get_level(&a->gb) * a->intra_matrix[3]) >> 4;
147     }
148
149     for (i = 1; i < count + 1; i++) {
150         const int ccp = get_vlc2(&a->gb, ac_ccp_vlc.table, VLC_BITS, 1);
151
152         if (ccp) {
153             if (ccp & 8)
154                 block[a->scantable.permutated[4*i + 0]] = (asv2_get_level(&a->gb) * a->intra_matrix[4*i + 0]) >> 4;
155             if (ccp & 4)
156                 block[a->scantable.permutated[4*i + 1]] = (asv2_get_level(&a->gb) * a->intra_matrix[4*i + 1]) >> 4;
157             if (ccp & 2)
158                 block[a->scantable.permutated[4*i + 2]] = (asv2_get_level(&a->gb) * a->intra_matrix[4*i + 2]) >> 4;
159             if (ccp & 1)
160                 block[a->scantable.permutated[4*i + 3]] = (asv2_get_level(&a->gb) * a->intra_matrix[4*i + 3]) >> 4;
161         }
162     }
163
164     return 0;
165 }
166
167 static inline int decode_mb(ASV1Context *a, int16_t block[6][64])
168 {
169     int i;
170
171     a->dsp.clear_blocks(block[0]);
172
173     if (a->avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_ASV1) {
174         for (i = 0; i < 6; i++) {
175             if (asv1_decode_block(a, block[i]) < 0)
176                 return -1;
177         }
178     } else {
179         for (i = 0; i < 6; i++) {
180             if (asv2_decode_block(a, block[i]) < 0)
181                 return -1;
182         }
183     }
184     return 0;
185 }
186
187 static inline void idct_put(ASV1Context *a, int mb_x, int mb_y)
188 {
189     int16_t (*block)[64] = a->block;
190     int linesize         = a->picture.linesize[0];
191
192     uint8_t *dest_y  = a->picture.data[0] + (mb_y * 16* linesize              ) + mb_x * 16;
193     uint8_t *dest_cb = a->picture.data[1] + (mb_y * 8 * a->picture.linesize[1]) + mb_x * 8;
194     uint8_t *dest_cr = a->picture.data[2] + (mb_y * 8 * a->picture.linesize[2]) + mb_x * 8;
195
196     a->dsp.idct_put(dest_y                 , linesize, block[0]);
197     a->dsp.idct_put(dest_y              + 8, linesize, block[1]);
198     a->dsp.idct_put(dest_y + 8*linesize    , linesize, block[2]);
199     a->dsp.idct_put(dest_y + 8*linesize + 8, linesize, block[3]);
200
201     if (!(a->avctx->flags&CODEC_FLAG_GRAY)) {
202         a->dsp.idct_put(dest_cb, a->picture.linesize[1], block[4]);
203         a->dsp.idct_put(dest_cr, a->picture.linesize[2], block[5]);
204     }
205 }
206
207 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx,
208                         void *data, int *got_frame,
209                         AVPacket *avpkt)
210 {
211     ASV1Context * const a = avctx->priv_data;
212     const uint8_t *buf    = avpkt->data;
213     int buf_size          = avpkt->size;
214     AVFrame *picture      = data;
215     AVFrame * const p     = &a->picture;
216     int mb_x, mb_y, ret;
217
218     if (p->data[0])
219         avctx->release_buffer(avctx, p);
220
221     p->reference = 0;
222     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, p)) < 0) {
223         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
224         return ret;
225     }
226     p->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
227     p->key_frame = 1;
228
229     av_fast_padded_malloc(&a->bitstream_buffer, &a->bitstream_buffer_size,
230                           buf_size);
231     if (!a->bitstream_buffer)
232         return AVERROR(ENOMEM);
233
234     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_ASV1)
235         a->dsp.bswap_buf((uint32_t*)a->bitstream_buffer, (const uint32_t*)buf, buf_size/4);
236     else {
237         int i;
238         for (i = 0; i < buf_size; i++)
239             a->bitstream_buffer[i] = ff_reverse[buf[i]];
240     }
241
242     init_get_bits(&a->gb, a->bitstream_buffer, buf_size*8);
243
244     for (mb_y = 0; mb_y < a->mb_height2; mb_y++) {
245         for (mb_x = 0; mb_x < a->mb_width2; mb_x++) {
246             if ((ret = decode_mb(a, a->block)) < 0)
247                 return ret;
248
249             idct_put(a, mb_x, mb_y);
250         }
251     }
252
253     if (a->mb_width2 != a->mb_width) {
254         mb_x = a->mb_width2;
255         for (mb_y = 0; mb_y < a->mb_height2; mb_y++) {
256             if ((ret = decode_mb(a, a->block)) < 0)
257                 return ret;
258
259             idct_put(a, mb_x, mb_y);
260         }
261     }
262
263     if (a->mb_height2 != a->mb_height) {
264         mb_y = a->mb_height2;
265         for (mb_x = 0; mb_x < a->mb_width; mb_x++) {
266             if ((ret = decode_mb(a, a->block)) < 0)
267                 return ret;
268
269             idct_put(a, mb_x, mb_y);
270         }
271     }
272
273     *picture   = a->picture;
274     *got_frame = 1;
275
276     emms_c();
277
278     return (get_bits_count(&a->gb) + 31) / 32 * 4;
279 }
280
281 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx)
282 {
283     ASV1Context * const a = avctx->priv_data;
284     AVFrame *p            = &a->picture;
285     const int scale       = avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_ASV1 ? 1 : 2;
286     int i;
287
288     ff_asv_common_init(avctx);
289     init_vlcs(a);
290     ff_init_scantable(a->dsp.idct_permutation, &a->scantable, ff_asv_scantab);
291     avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
292
293     a->inv_qscale = avctx->extradata[0];
294     if (a->inv_qscale == 0) {
295         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "illegal qscale 0\n");
296         if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_ASV1)
297             a->inv_qscale = 6;
298         else
299             a->inv_qscale = 10;
300     }
301
302     for (i = 0; i < 64; i++) {
303         int index = ff_asv_scantab[i];
304
305         a->intra_matrix[i] = 64 * scale * ff_mpeg1_default_intra_matrix[index] / a->inv_qscale;
306     }
307
308     p->qstride      = a->mb_width;
309     p->qscale_table = av_malloc(p->qstride * a->mb_height);
310     p->quality      = (32 * scale + a->inv_qscale / 2) / a->inv_qscale;
311     memset(p->qscale_table, p->quality, p->qstride * a->mb_height);
312
313     return 0;
314 }
315
316 static av_cold int decode_end(AVCodecContext *avctx)
317 {
318     ASV1Context * const a = avctx->priv_data;
319
320     av_freep(&a->bitstream_buffer);
321     av_freep(&a->picture.qscale_table);
322     a->bitstream_buffer_size = 0;
323
324     if (a->picture.data[0])
325         avctx->release_buffer(avctx, &a->picture);
326
327     return 0;
328 }
329
330 AVCodec ff_asv1_decoder = {
331     .name           = "asv1",
332     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
333     .id             = AV_CODEC_ID_ASV1,
334     .priv_data_size = sizeof(ASV1Context),
335     .init           = decode_init,
336     .close          = decode_end,
337     .decode         = decode_frame,
338     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
339     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("ASUS V1"),
340 };
341
342 AVCodec ff_asv2_decoder = {
343     .name           = "asv2",
344     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
345     .id             = AV_CODEC_ID_ASV2,
346     .priv_data_size = sizeof(ASV1Context),
347     .init           = decode_init,
348     .close          = decode_end,
349     .decode         = decode_frame,
350     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
351     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("ASUS V2"),
352 };
353