Fix wmv1 encoding if all other msmpeg4-related encoders were disabled.
[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 FFmpeg.
6  *
7  * FFmpeg 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  * FFmpeg 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 FFmpeg; 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 "bswapdsp.h"
33 #include "get_bits.h"
34 #include "aandcttab.h"
35 #include "eaidct.h"
36 #include "idctdsp.h"
37 #include "internal.h"
38 #include "mpeg12.h"
39 #include "mpeg12data.h"
40 #include "libavutil/imgutils.h"
41
42 #define EA_PREAMBLE_SIZE    8
43 #define MADk_TAG MKTAG('M', 'A', 'D', 'k')    /* MAD i-frame */
44 #define MADm_TAG MKTAG('M', 'A', 'D', 'm')    /* MAD p-frame */
45 #define MADe_TAG MKTAG('M', 'A', 'D', 'e')    /* MAD lqp-frame */
46
47 typedef struct MadContext {
48     AVCodecContext *avctx;
49     BlockDSPContext bdsp;
50     BswapDSPContext bbdsp;
51     IDCTDSPContext idsp;
52     AVFrame *last_frame;
53     GetBitContext gb;
54     void *bitstream_buf;
55     unsigned int bitstream_buf_size;
56     DECLARE_ALIGNED(16, int16_t, block)[64];
57     ScanTable scantable;
58     uint16_t quant_matrix[64];
59     int mb_x;
60     int mb_y;
61 } MadContext;
62
63 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx)
64 {
65     MadContext *s = avctx->priv_data;
66     s->avctx = avctx;
67     avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
68     ff_blockdsp_init(&s->bdsp, avctx);
69     ff_bswapdsp_init(&s->bbdsp);
70     ff_idctdsp_init(&s->idsp, avctx);
71     ff_init_scantable_permutation(s->idsp.idct_permutation, FF_NO_IDCT_PERM);
72     ff_init_scantable(s->idsp.idct_permutation, &s->scantable, ff_zigzag_direct);
73     ff_mpeg12_init_vlcs();
74
75     s->last_frame = av_frame_alloc();
76     if (!s->last_frame)
77         return AVERROR(ENOMEM);
78
79     return 0;
80 }
81
82 static inline void comp(unsigned char *dst, int dst_stride,
83                         unsigned char *src, int src_stride, int add)
84 {
85     int j, i;
86     for (j=0; j<8; j++)
87         for (i=0; i<8; i++)
88             dst[j*dst_stride + i] = av_clip_uint8(src[j*src_stride + i] + add);
89 }
90
91 static inline void comp_block(MadContext *t, AVFrame *frame,
92                               int mb_x, int mb_y,
93                               int j, int mv_x, int mv_y, int add)
94 {
95     if (j < 4) {
96         unsigned offset = (mb_y*16 + ((j&2)<<2) + mv_y)*t->last_frame->linesize[0] + mb_x*16 + ((j&1)<<3) + mv_x;
97         if (offset >= (t->avctx->height - 7) * t->last_frame->linesize[0] - 7)
98             return;
99         comp(frame->data[0] + (mb_y*16 + ((j&2)<<2))*frame->linesize[0] + mb_x*16 + ((j&1)<<3),
100              frame->linesize[0],
101              t->last_frame->data[0] + offset,
102              t->last_frame->linesize[0], add);
103     } else if (!(t->avctx->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
104         int index = j - 3;
105         unsigned offset = (mb_y * 8 + (mv_y/2))*t->last_frame->linesize[index] + mb_x * 8 + (mv_x/2);
106         if (offset >= (t->avctx->height/2 - 7) * t->last_frame->linesize[index] - 7)
107             return;
108         comp(frame->data[index] + (mb_y*8)*frame->linesize[index] + mb_x * 8,
109              frame->linesize[index],
110              t->last_frame->data[index] + offset,
111              t->last_frame->linesize[index], add);
112     }
113 }
114
115 static inline void idct_put(MadContext *t, AVFrame *frame, int16_t *block,
116                             int mb_x, int mb_y, int j)
117 {
118     if (j < 4) {
119         ff_ea_idct_put_c(
120             frame->data[0] + (mb_y*16 + ((j&2)<<2))*frame->linesize[0] + mb_x*16 + ((j&1)<<3),
121             frame->linesize[0], block);
122     } else if (!(t->avctx->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
123         int index = j - 3;
124         ff_ea_idct_put_c(
125             frame->data[index] + (mb_y*8)*frame->linesize[index] + mb_x*8,
126             frame->linesize[index], block);
127     }
128 }
129
130 static inline int decode_block_intra(MadContext *s, int16_t * block)
131 {
132     int level, i, j, run;
133     RLTable *rl = &ff_rl_mpeg1;
134     const uint8_t *scantable = s->scantable.permutated;
135     int16_t *quant_matrix = s->quant_matrix;
136
137     block[0] = (128 + get_sbits(&s->gb, 8)) * quant_matrix[0];
138
139     /* The RL decoder is derived from mpeg1_decode_block_intra;
140        Escaped level and run values a decoded differently */
141     i = 0;
142     {
143         OPEN_READER(re, &s->gb);
144         /* now quantify & encode AC coefficients */
145         for (;;) {
146             UPDATE_CACHE(re, &s->gb);
147             GET_RL_VLC(level, run, re, &s->gb, rl->rl_vlc[0], TEX_VLC_BITS, 2, 0);
148
149             if (level == 127) {
150                 break;
151             } else if (level != 0) {
152                 i += run;
153                 j = scantable[i];
154                 level = (level*quant_matrix[j]) >> 4;
155                 level = (level-1)|1;
156                 level = (level ^ SHOW_SBITS(re, &s->gb, 1)) - SHOW_SBITS(re, &s->gb, 1);
157                 LAST_SKIP_BITS(re, &s->gb, 1);
158             } else {
159                 /* escape */
160                 UPDATE_CACHE(re, &s->gb);
161                 level = SHOW_SBITS(re, &s->gb, 10); SKIP_BITS(re, &s->gb, 10);
162
163                 UPDATE_CACHE(re, &s->gb);
164                 run = SHOW_UBITS(re, &s->gb, 6)+1; LAST_SKIP_BITS(re, &s->gb, 6);
165
166                 i += run;
167                 j = scantable[i];
168                 if (level < 0) {
169                     level = -level;
170                     level = (level*quant_matrix[j]) >> 4;
171                     level = (level-1)|1;
172                     level = -level;
173                 } else {
174                     level = (level*quant_matrix[j]) >> 4;
175                     level = (level-1)|1;
176                 }
177             }
178             if (i > 63) {
179                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "ac-tex damaged at %d %d\n", s->mb_x, s->mb_y);
180                 return -1;
181             }
182
183             block[j] = level;
184         }
185         CLOSE_READER(re, &s->gb);
186     }
187     return 0;
188 }
189
190 static int decode_motion(GetBitContext *gb)
191 {
192     int value = 0;
193     if (get_bits1(gb)) {
194         if (get_bits1(gb))
195             value = -17;
196         value += get_bits(gb, 4) + 1;
197     }
198     return value;
199 }
200
201 static int decode_mb(MadContext *s, AVFrame *frame, int inter)
202 {
203     int mv_map = 0;
204     int av_uninit(mv_x), av_uninit(mv_y);
205     int j;
206
207     if (inter) {
208         int v = decode210(&s->gb);
209         if (v < 2) {
210             mv_map = v ? get_bits(&s->gb, 6) : 63;
211             mv_x = decode_motion(&s->gb);
212             mv_y = decode_motion(&s->gb);
213         }
214     }
215
216     for (j=0; j<6; j++) {
217         if (mv_map & (1<<j)) {  // mv_x and mv_y are guarded by mv_map
218             int add = 2*decode_motion(&s->gb);
219             if (s->last_frame->data[0])
220                 comp_block(s, frame, s->mb_x, s->mb_y, j, mv_x, mv_y, add);
221         } else {
222             s->bdsp.clear_block(s->block);
223             if(decode_block_intra(s, s->block) < 0)
224                 return -1;
225             idct_put(s, frame, s->block, s->mb_x, s->mb_y, j);
226         }
227     }
228     return 0;
229 }
230
231 static void calc_quant_matrix(MadContext *s, int qscale)
232 {
233     int i;
234
235     s->quant_matrix[0] = (ff_inv_aanscales[0]*ff_mpeg1_default_intra_matrix[0]) >> 11;
236     for (i=1; i<64; i++)
237         s->quant_matrix[i] = (ff_inv_aanscales[i]*ff_mpeg1_default_intra_matrix[i]*qscale + 32) >> 10;
238 }
239
240 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx,
241                         void *data, int *got_frame,
242                         AVPacket *avpkt)
243 {
244     const uint8_t *buf = avpkt->data;
245     int buf_size       = avpkt->size;
246     const uint8_t *buf_end = buf+buf_size;
247     MadContext *s     = avctx->priv_data;
248     AVFrame *frame    = data;
249     int width, height;
250     int chunk_type;
251     int inter, ret;
252
253     if (buf_size < 26) {
254         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Input buffer too small\n");
255         *got_frame = 0;
256         return AVERROR_INVALIDDATA;
257     }
258
259     chunk_type = AV_RL32(&buf[0]);
260     inter = (chunk_type == MADm_TAG || chunk_type == MADe_TAG);
261     buf += 8;
262
263     av_reduce(&avctx->time_base.num, &avctx->time_base.den,
264               AV_RL16(&buf[6]), 1000, 1<<30);
265
266     width  = AV_RL16(&buf[8]);
267     height = AV_RL16(&buf[10]);
268     calc_quant_matrix(s, buf[13]);
269     buf += 16;
270
271     if (width < 16 || height < 16) {
272         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Dimensions too small\n");
273         return AVERROR_INVALIDDATA;
274     }
275
276     if (avctx->width != width || avctx->height != height) {
277         av_frame_unref(s->last_frame);
278         if((width * height)/2048*7 > buf_end-buf)
279             return AVERROR_INVALIDDATA;
280         if ((ret = ff_set_dimensions(avctx, width, height)) < 0)
281             return ret;
282     }
283
284     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, AV_GET_BUFFER_FLAG_REF)) < 0)
285         return ret;
286
287     if (inter && !s->last_frame->data[0]) {
288         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Missing reference frame.\n");
289         ret = ff_get_buffer(avctx, s->last_frame, AV_GET_BUFFER_FLAG_REF);
290         if (ret < 0)
291             return ret;
292         memset(s->last_frame->data[0], 0, s->last_frame->height *
293                s->last_frame->linesize[0]);
294         memset(s->last_frame->data[1], 0x80, s->last_frame->height / 2 *
295                s->last_frame->linesize[1]);
296         memset(s->last_frame->data[2], 0x80, s->last_frame->height / 2 *
297                s->last_frame->linesize[2]);
298     }
299
300     av_fast_padded_malloc(&s->bitstream_buf, &s->bitstream_buf_size,
301                           buf_end - buf);
302     if (!s->bitstream_buf)
303         return AVERROR(ENOMEM);
304     s->bbdsp.bswap16_buf(s->bitstream_buf, (const uint16_t *) buf,
305                          (buf_end - buf) / 2);
306     memset((uint8_t*)s->bitstream_buf + (buf_end-buf), 0, FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
307     init_get_bits(&s->gb, s->bitstream_buf, 8*(buf_end-buf));
308
309     for (s->mb_y=0; s->mb_y < (avctx->height+15)/16; s->mb_y++)
310         for (s->mb_x=0; s->mb_x < (avctx->width +15)/16; s->mb_x++)
311             if(decode_mb(s, frame, inter) < 0)
312                 return AVERROR_INVALIDDATA;
313
314     *got_frame = 1;
315
316     if (chunk_type != MADe_TAG) {
317         av_frame_unref(s->last_frame);
318         if ((ret = av_frame_ref(s->last_frame, frame)) < 0)
319             return ret;
320     }
321
322     return buf_size;
323 }
324
325 static av_cold int decode_end(AVCodecContext *avctx)
326 {
327     MadContext *t = avctx->priv_data;
328     av_frame_free(&t->last_frame);
329     av_free(t->bitstream_buf);
330     return 0;
331 }
332
333 AVCodec ff_eamad_decoder = {
334     .name           = "eamad",
335     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Electronic Arts Madcow Video"),
336     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
337     .id             = AV_CODEC_ID_MAD,
338     .priv_data_size = sizeof(MadContext),
339     .init           = decode_init,
340     .close          = decode_end,
341     .decode         = decode_frame,
342     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
343 };