lavf: Support unix sockets
[ffmpeg.git] / libavcodec / eamad.c
1 /*
2  * Electronic Arts Madcow Video Decoder
3  * Copyright (c) 2007-2009 Peter Ross
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 St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
20  */
21
22 /**
23  * @file
24  * Electronic Arts Madcow Video Decoder
25  * @author Peter Ross <pross@xvid.org>
26  *
27  * @see technical details at
28  * http://wiki.multimedia.cx/index.php?title=Electronic_Arts_MAD
29  */
30
31 #include "avcodec.h"
32 #include "get_bits.h"
33 #include "aandcttab.h"
34 #include "eaidct.h"
35 #include "internal.h"
36 #include "mpeg12.h"
37 #include "mpeg12data.h"
38 #include "libavutil/imgutils.h"
39
40 #define EA_PREAMBLE_SIZE    8
41 #define MADk_TAG MKTAG('M', 'A', 'D', 'k')    /* MAD i-frame */
42 #define MADm_TAG MKTAG('M', 'A', 'D', 'm')    /* MAD p-frame */
43 #define MADe_TAG MKTAG('M', 'A', 'D', 'e')    /* MAD lqp-frame */
44
45 typedef struct MadContext {
46     AVCodecContext *avctx;
47     DSPContext dsp;
48     AVFrame last_frame;
49     GetBitContext gb;
50     void *bitstream_buf;
51     unsigned int bitstream_buf_size;
52     DECLARE_ALIGNED(16, int16_t, block)[64];
53     ScanTable scantable;
54     uint16_t quant_matrix[64];
55     int mb_x;
56     int mb_y;
57 } MadContext;
58
59 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx)
60 {
61     MadContext *s = avctx->priv_data;
62     s->avctx = avctx;
63     avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
64     ff_dsputil_init(&s->dsp, avctx);
65     ff_init_scantable_permutation(s->dsp.idct_permutation, FF_NO_IDCT_PERM);
66     ff_init_scantable(s->dsp.idct_permutation, &s->scantable, ff_zigzag_direct);
67     ff_mpeg12_init_vlcs();
68     return 0;
69 }
70
71 static inline void comp(unsigned char *dst, int dst_stride,
72                         unsigned char *src, int src_stride, int add)
73 {
74     int j, i;
75     for (j=0; j<8; j++)
76         for (i=0; i<8; i++)
77             dst[j*dst_stride + i] = av_clip_uint8(src[j*src_stride + i] + add);
78 }
79
80 static inline void comp_block(MadContext *t, AVFrame *frame,
81                               int mb_x, int mb_y,
82                               int j, int mv_x, int mv_y, int add)
83 {
84     if (j < 4) {
85         comp(frame->data[0] + (mb_y*16 + ((j&2)<<2))*frame->linesize[0] + mb_x*16 + ((j&1)<<3),
86              frame->linesize[0],
87              t->last_frame.data[0] + (mb_y*16 + ((j&2)<<2) + mv_y)*t->last_frame.linesize[0] + mb_x*16 + ((j&1)<<3) + mv_x,
88              t->last_frame.linesize[0], add);
89     } else if (!(t->avctx->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
90         int index = j - 3;
91         comp(frame->data[index] + (mb_y*8)*frame->linesize[index] + mb_x * 8,
92              frame->linesize[index],
93              t->last_frame.data[index] + (mb_y * 8 + (mv_y/2))*t->last_frame.linesize[index] + mb_x * 8 + (mv_x/2),
94              t->last_frame.linesize[index], add);
95     }
96 }
97
98 static inline void idct_put(MadContext *t, AVFrame *frame, int16_t *block,
99                             int mb_x, int mb_y, int j)
100 {
101     if (j < 4) {
102         ff_ea_idct_put_c(
103             frame->data[0] + (mb_y*16 + ((j&2)<<2))*frame->linesize[0] + mb_x*16 + ((j&1)<<3),
104             frame->linesize[0], block);
105     } else if (!(t->avctx->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
106         int index = j - 3;
107         ff_ea_idct_put_c(
108             frame->data[index] + (mb_y*8)*frame->linesize[index] + mb_x*8,
109             frame->linesize[index], block);
110     }
111 }
112
113 static inline void decode_block_intra(MadContext *s, int16_t * block)
114 {
115     int level, i, j, run;
116     RLTable *rl = &ff_rl_mpeg1;
117     const uint8_t *scantable = s->scantable.permutated;
118     int16_t *quant_matrix = s->quant_matrix;
119
120     block[0] = (128 + get_sbits(&s->gb, 8)) * quant_matrix[0];
121
122     /* The RL decoder is derived from mpeg1_decode_block_intra;
123        Escaped level and run values a decoded differently */
124     i = 0;
125     {
126         OPEN_READER(re, &s->gb);
127         /* now quantify & encode AC coefficients */
128         for (;;) {
129             UPDATE_CACHE(re, &s->gb);
130             GET_RL_VLC(level, run, re, &s->gb, rl->rl_vlc[0], TEX_VLC_BITS, 2, 0);
131
132             if (level == 127) {
133                 break;
134             } else if (level != 0) {
135                 i += run;
136                 j = scantable[i];
137                 level = (level*quant_matrix[j]) >> 4;
138                 level = (level-1)|1;
139                 level = (level ^ SHOW_SBITS(re, &s->gb, 1)) - SHOW_SBITS(re, &s->gb, 1);
140                 LAST_SKIP_BITS(re, &s->gb, 1);
141             } else {
142                 /* escape */
143                 UPDATE_CACHE(re, &s->gb);
144                 level = SHOW_SBITS(re, &s->gb, 10); SKIP_BITS(re, &s->gb, 10);
145
146                 UPDATE_CACHE(re, &s->gb);
147                 run = SHOW_UBITS(re, &s->gb, 6)+1; LAST_SKIP_BITS(re, &s->gb, 6);
148
149                 i += run;
150                 j = scantable[i];
151                 if (level < 0) {
152                     level = -level;
153                     level = (level*quant_matrix[j]) >> 4;
154                     level = (level-1)|1;
155                     level = -level;
156                 } else {
157                     level = (level*quant_matrix[j]) >> 4;
158                     level = (level-1)|1;
159                 }
160             }
161             if (i > 63) {
162                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "ac-tex damaged at %d %d\n", s->mb_x, s->mb_y);
163                 return;
164             }
165
166             block[j] = level;
167         }
168         CLOSE_READER(re, &s->gb);
169     }
170 }
171
172 static int decode_motion(GetBitContext *gb)
173 {
174     int value = 0;
175     if (get_bits1(gb)) {
176         if (get_bits1(gb))
177             value = -17;
178         value += get_bits(gb, 4) + 1;
179     }
180     return value;
181 }
182
183 static void decode_mb(MadContext *s, AVFrame *frame, int inter)
184 {
185     int mv_map = 0;
186     int mv_x, mv_y;
187     int j;
188
189     if (inter) {
190         int v = decode210(&s->gb);
191         if (v < 2) {
192             mv_map = v ? get_bits(&s->gb, 6) : 63;
193             mv_x = decode_motion(&s->gb);
194             mv_y = decode_motion(&s->gb);
195         } else {
196             mv_map = 0;
197         }
198     }
199
200     for (j=0; j<6; j++) {
201         if (mv_map & (1<<j)) {  // mv_x and mv_y are guarded by mv_map
202             int add = 2*decode_motion(&s->gb);
203             comp_block(s, frame, s->mb_x, s->mb_y, j, mv_x, mv_y, add);
204         } else {
205             s->dsp.clear_block(s->block);
206             decode_block_intra(s, s->block);
207             idct_put(s, frame, s->block, s->mb_x, s->mb_y, j);
208         }
209     }
210 }
211
212 static void calc_quant_matrix(MadContext *s, int qscale)
213 {
214     int i;
215
216     s->quant_matrix[0] = (ff_inv_aanscales[0]*ff_mpeg1_default_intra_matrix[0]) >> 11;
217     for (i=1; i<64; i++)
218         s->quant_matrix[i] = (ff_inv_aanscales[i]*ff_mpeg1_default_intra_matrix[i]*qscale + 32) >> 10;
219 }
220
221 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx,
222                         void *data, int *got_frame,
223                         AVPacket *avpkt)
224 {
225     const uint8_t *buf = avpkt->data;
226     int buf_size       = avpkt->size;
227     const uint8_t *buf_end = buf+buf_size;
228     MadContext *s     = avctx->priv_data;
229     AVFrame *frame    = data;
230     int width, height;
231     int chunk_type;
232     int inter, ret;
233
234     if (buf_size < 17) {
235         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Input buffer too small\n");
236         *got_frame = 0;
237         return -1;
238     }
239
240     chunk_type = AV_RL32(&buf[0]);
241     inter = (chunk_type == MADm_TAG || chunk_type == MADe_TAG);
242     buf += 8;
243
244     av_reduce(&avctx->time_base.num, &avctx->time_base.den,
245               AV_RL16(&buf[6]), 1000, 1<<30);
246
247     width  = AV_RL16(&buf[8]);
248     height = AV_RL16(&buf[10]);
249     calc_quant_matrix(s, buf[13]);
250     buf += 16;
251
252     if (avctx->width != width || avctx->height != height) {
253         if (av_image_check_size(width, height, 0, avctx) < 0)
254             return -1;
255         avcodec_set_dimensions(avctx, width, height);
256         av_frame_unref(&s->last_frame);
257     }
258
259     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, AV_GET_BUFFER_FLAG_REF)) < 0) {
260         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
261         return ret;
262     }
263
264     if (inter && !s->last_frame.data[0]) {
265         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Missing reference frame.\n");
266         ret = ff_get_buffer(avctx, &s->last_frame, AV_GET_BUFFER_FLAG_REF);
267         if (ret < 0)
268             return ret;
269         memset(s->last_frame.data[0], 0, s->last_frame.height *
270                s->last_frame.linesize[0]);
271         memset(s->last_frame.data[1], 0x80, s->last_frame.height / 2 *
272                s->last_frame.linesize[1]);
273         memset(s->last_frame.data[2], 0x80, s->last_frame.height / 2 *
274                s->last_frame.linesize[2]);
275     }
276
277     av_fast_padded_malloc(&s->bitstream_buf, &s->bitstream_buf_size,
278                           buf_end - buf);
279     if (!s->bitstream_buf)
280         return AVERROR(ENOMEM);
281     s->dsp.bswap16_buf(s->bitstream_buf, (const uint16_t*)buf, (buf_end-buf)/2);
282     init_get_bits(&s->gb, s->bitstream_buf, 8*(buf_end-buf));
283
284     for (s->mb_y=0; s->mb_y < (avctx->height+15)/16; s->mb_y++)
285         for (s->mb_x=0; s->mb_x < (avctx->width +15)/16; s->mb_x++)
286             decode_mb(s, frame, inter);
287
288     *got_frame = 1;
289
290     if (chunk_type != MADe_TAG) {
291         av_frame_unref(&s->last_frame);
292         if ((ret = av_frame_ref(&s->last_frame, frame)) < 0)
293             return ret;
294     }
295
296     return buf_size;
297 }
298
299 static av_cold int decode_end(AVCodecContext *avctx)
300 {
301     MadContext *t = avctx->priv_data;
302     av_frame_unref(&t->last_frame);
303     av_free(t->bitstream_buf);
304     return 0;
305 }
306
307 AVCodec ff_eamad_decoder = {
308     .name           = "eamad",
309     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
310     .id             = AV_CODEC_ID_MAD,
311     .priv_data_size = sizeof(MadContext),
312     .init           = decode_init,
313     .close          = decode_end,
314     .decode         = decode_frame,
315     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
316     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Electronic Arts Madcow Video")
317 };