eamad: remove use of MpegEncContext
[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 "dsputil.h"
34 #include "aandcttab.h"
35 #include "mpeg12.h"
36 #include "mpeg12data.h"
37 #include "libavutil/imgutils.h"
38
39 #define EA_PREAMBLE_SIZE    8
40 #define MADk_TAG MKTAG('M', 'A', 'D', 'k')    /* MAD i-frame */
41 #define MADm_TAG MKTAG('M', 'A', 'D', 'm')    /* MAD p-frame */
42 #define MADe_TAG MKTAG('M', 'A', 'D', 'e')    /* MAD lqp-frame */
43
44 typedef struct MadContext {
45     AVCodecContext *avctx;
46     DSPContext dsp;
47     AVFrame frame;
48     AVFrame last_frame;
49     GetBitContext gb;
50     void *bitstream_buf;
51     unsigned int bitstream_buf_size;
52     DECLARE_ALIGNED(16, DCTELEM, block)[64];
53     ScanTable scantable;
54     uint16_t quant_matrix[64];
55     int mb_x;
56     int mb_y;
57 } MadContext;
58
59 static void bswap16_buf(uint16_t *dst, const uint16_t *src, int count)
60 {
61     int i;
62     for (i=0; i<count; i++)
63         dst[i] = av_bswap16(src[i]);
64 }
65
66 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx)
67 {
68     MadContext *s = avctx->priv_data;
69     s->avctx = avctx;
70     avctx->pix_fmt = PIX_FMT_YUV420P;
71     if (avctx->idct_algo == FF_IDCT_AUTO)
72         avctx->idct_algo = FF_IDCT_EA;
73     ff_dsputil_init(&s->dsp, avctx);
74     ff_init_scantable(s->dsp.idct_permutation, &s->scantable, ff_zigzag_direct);
75     ff_mpeg12_init_vlcs();
76     return 0;
77 }
78
79 static inline void comp(unsigned char *dst, int dst_stride,
80                         unsigned char *src, int src_stride, int add)
81 {
82     int j, i;
83     for (j=0; j<8; j++)
84         for (i=0; i<8; i++)
85             dst[j*dst_stride + i] = av_clip_uint8(src[j*src_stride + i] + add);
86 }
87
88 static inline void comp_block(MadContext *t, int mb_x, int mb_y,
89                               int j, int mv_x, int mv_y, int add)
90 {
91     if (j < 4) {
92         comp(t->frame.data[0] + (mb_y*16 + ((j&2)<<2))*t->frame.linesize[0] + mb_x*16 + ((j&1)<<3),
93              t->frame.linesize[0],
94              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,
95              t->last_frame.linesize[0], add);
96     } else if (!(t->avctx->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
97         int index = j - 3;
98         comp(t->frame.data[index] + (mb_y*8)*t->frame.linesize[index] + mb_x * 8,
99              t->frame.linesize[index],
100              t->last_frame.data[index] + (mb_y * 8 + (mv_y/2))*t->last_frame.linesize[index] + mb_x * 8 + (mv_x/2),
101              t->last_frame.linesize[index], add);
102     }
103 }
104
105 static inline void idct_put(MadContext *t, DCTELEM *block, int mb_x, int mb_y, int j)
106 {
107     if (j < 4) {
108         t->dsp.idct_put(
109             t->frame.data[0] + (mb_y*16 + ((j&2)<<2))*t->frame.linesize[0] + mb_x*16 + ((j&1)<<3),
110             t->frame.linesize[0], block);
111     } else if (!(t->avctx->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
112         int index = j - 3;
113         t->dsp.idct_put(
114             t->frame.data[index] + (mb_y*8)*t->frame.linesize[index] + mb_x*8,
115             t->frame.linesize[index], block);
116     }
117 }
118
119 static inline void decode_block_intra(MadContext *s, DCTELEM * block)
120 {
121     int level, i, j, run;
122     RLTable *rl = &ff_rl_mpeg1;
123     const uint8_t *scantable = s->scantable.permutated;
124     int16_t *quant_matrix = s->quant_matrix;
125
126     block[0] = (128 + get_sbits(&s->gb, 8)) * quant_matrix[0];
127
128     /* The RL decoder is derived from mpeg1_decode_block_intra;
129        Escaped level and run values a decoded differently */
130     i = 0;
131     {
132         OPEN_READER(re, &s->gb);
133         /* now quantify & encode AC coefficients */
134         for (;;) {
135             UPDATE_CACHE(re, &s->gb);
136             GET_RL_VLC(level, run, re, &s->gb, rl->rl_vlc[0], TEX_VLC_BITS, 2, 0);
137
138             if (level == 127) {
139                 break;
140             } else if (level != 0) {
141                 i += run;
142                 j = scantable[i];
143                 level = (level*quant_matrix[j]) >> 4;
144                 level = (level-1)|1;
145                 level = (level ^ SHOW_SBITS(re, &s->gb, 1)) - SHOW_SBITS(re, &s->gb, 1);
146                 LAST_SKIP_BITS(re, &s->gb, 1);
147             } else {
148                 /* escape */
149                 UPDATE_CACHE(re, &s->gb);
150                 level = SHOW_SBITS(re, &s->gb, 10); SKIP_BITS(re, &s->gb, 10);
151
152                 UPDATE_CACHE(re, &s->gb);
153                 run = SHOW_UBITS(re, &s->gb, 6)+1; LAST_SKIP_BITS(re, &s->gb, 6);
154
155                 i += run;
156                 j = scantable[i];
157                 if (level < 0) {
158                     level = -level;
159                     level = (level*quant_matrix[j]) >> 4;
160                     level = (level-1)|1;
161                     level = -level;
162                 } else {
163                     level = (level*quant_matrix[j]) >> 4;
164                     level = (level-1)|1;
165                 }
166             }
167             if (i > 63) {
168                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "ac-tex damaged at %d %d\n", s->mb_x, s->mb_y);
169                 return;
170             }
171
172             block[j] = level;
173         }
174         CLOSE_READER(re, &s->gb);
175     }
176 }
177
178 static int decode_motion(GetBitContext *gb)
179 {
180     int value = 0;
181     if (get_bits1(gb)) {
182         if (get_bits1(gb))
183             value = -17;
184         value += get_bits(gb, 4) + 1;
185     }
186     return value;
187 }
188
189 static void decode_mb(MadContext *s, int inter)
190 {
191     int mv_map = 0;
192     int mv_x, mv_y;
193     int j;
194
195     if (inter) {
196         int v = decode210(&s->gb);
197         if (v < 2) {
198             mv_map = v ? get_bits(&s->gb, 6) : 63;
199             mv_x = decode_motion(&s->gb);
200             mv_y = decode_motion(&s->gb);
201         } else {
202             mv_map = 0;
203         }
204     }
205
206     for (j=0; j<6; j++) {
207         if (mv_map & (1<<j)) {  // mv_x and mv_y are guarded by mv_map
208             int add = 2*decode_motion(&s->gb);
209             comp_block(s, s->mb_x, s->mb_y, j, mv_x, mv_y, add);
210         } else {
211             s->dsp.clear_block(s->block);
212             decode_block_intra(s, s->block);
213             idct_put(s, s->block, s->mb_x, s->mb_y, j);
214         }
215     }
216 }
217
218 static void calc_quant_matrix(MadContext *s, int qscale)
219 {
220     int i;
221
222     if (s->avctx->idct_algo == FF_IDCT_EA) {
223         s->quant_matrix[0] = (ff_inv_aanscales[0]*ff_mpeg1_default_intra_matrix[0]) >> 11;
224         for (i=1; i<64; i++)
225             s->quant_matrix[i] = (ff_inv_aanscales[i]*ff_mpeg1_default_intra_matrix[i]*qscale + 32) >> 10;
226     } else {
227         s->quant_matrix[0] = ff_mpeg1_default_intra_matrix[0];
228         for (i=1; i<64; i++)
229             s->quant_matrix[i] = (ff_mpeg1_default_intra_matrix[i]*qscale) << 1;
230     }
231 }
232
233 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx,
234                         void *data, int *data_size,
235                         AVPacket *avpkt)
236 {
237     const uint8_t *buf = avpkt->data;
238     int buf_size       = avpkt->size;
239     const uint8_t *buf_end = buf+buf_size;
240     MadContext *s     = avctx->priv_data;
241     int width, height;
242     int chunk_type;
243     int inter;
244
245     if (buf_size < 17) {
246         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Input buffer too small\n");
247         *data_size = 0;
248         return -1;
249     }
250
251     chunk_type = AV_RL32(&buf[0]);
252     inter = (chunk_type == MADm_TAG || chunk_type == MADe_TAG);
253     buf += 8;
254
255     av_reduce(&avctx->time_base.num, &avctx->time_base.den,
256               AV_RL16(&buf[6]), 1000, 1<<30);
257
258     width  = AV_RL16(&buf[8]);
259     height = AV_RL16(&buf[10]);
260     calc_quant_matrix(s, buf[13]);
261     buf += 16;
262
263     if (avctx->width != width || avctx->height != height) {
264         if (av_image_check_size(width, height, 0, avctx) < 0)
265             return -1;
266         avcodec_set_dimensions(avctx, width, height);
267         if (s->frame.data[0])
268             avctx->release_buffer(avctx, &s->frame);
269     }
270
271     s->frame.reference = 1;
272     if (!s->frame.data[0]) {
273         if (avctx->get_buffer(avctx, &s->frame) < 0) {
274             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
275             return -1;
276         }
277     }
278
279     av_fast_malloc(&s->bitstream_buf, &s->bitstream_buf_size, (buf_end-buf) + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
280     if (!s->bitstream_buf)
281         return AVERROR(ENOMEM);
282     bswap16_buf(s->bitstream_buf, (const uint16_t*)buf, (buf_end-buf)/2);
283     init_get_bits(&s->gb, s->bitstream_buf, 8*(buf_end-buf));
284
285     for (s->mb_y=0; s->mb_y < (avctx->height+15)/16; s->mb_y++)
286         for (s->mb_x=0; s->mb_x < (avctx->width +15)/16; s->mb_x++)
287             decode_mb(s, inter);
288
289     *data_size = sizeof(AVFrame);
290     *(AVFrame*)data = s->frame;
291
292     if (chunk_type != MADe_TAG)
293         FFSWAP(AVFrame, s->frame, s->last_frame);
294
295     return buf_size;
296 }
297
298 static av_cold int decode_end(AVCodecContext *avctx)
299 {
300     MadContext *t = avctx->priv_data;
301     if (t->frame.data[0])
302         avctx->release_buffer(avctx, &t->frame);
303     if (t->last_frame.data[0])
304         avctx->release_buffer(avctx, &t->last_frame);
305     av_free(t->bitstream_buf);
306     return 0;
307 }
308
309 AVCodec ff_eamad_decoder = {
310     .name           = "eamad",
311     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
312     .id             = CODEC_ID_MAD,
313     .priv_data_size = sizeof(MadContext),
314     .init           = decode_init,
315     .close          = decode_end,
316     .decode         = decode_frame,
317     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
318     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Electronic Arts Madcow Video")
319 };