Implement avcodec_decode_video2(), _audio3() and _subtitle2() which takes an
[ffmpeg.git] / libavcodec / eatgv.c
1 /*
2  * Electronic Arts TGV Video Decoder
3  * Copyright (c) 2007-2008 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 libavcodec/eatgv.c
24  * Electronic Arts TGV Video Decoder
25  * by Peter Ross (suxen_drol at hotmail dot com)
26  *
27  * Technical details here:
28  * http://wiki.multimedia.cx/index.php?title=Electronic_Arts_TGV
29  */
30
31 #include "avcodec.h"
32 #define ALT_BITSTREAM_READER_LE
33 #include "bitstream.h"
34 #include "libavutil/lzo.h"
35
36 #define EA_PREAMBLE_SIZE    8
37 #define kVGT_TAG MKTAG('k', 'V', 'G', 'T')
38
39 typedef struct TgvContext {
40     AVCodecContext *avctx;
41     AVFrame frame;
42     AVFrame last_frame;
43     int width,height;
44     unsigned int palette[AVPALETTE_COUNT];
45
46     int (*mv_codebook)[2];
47     unsigned char (*block_codebook)[16];
48     int num_mvs;           ///< current length of mv_codebook
49     int num_blocks_packed; ///< current length of block_codebook
50 } TgvContext;
51
52 static av_cold int tgv_decode_init(AVCodecContext *avctx){
53     TgvContext *s = avctx->priv_data;
54     s->avctx = avctx;
55     avctx->time_base = (AVRational){1, 15};
56     avctx->pix_fmt = PIX_FMT_PAL8;
57     return 0;
58 }
59
60 /**
61  * Unpack buffer
62  * @return 0 on success, -1 on critical buffer underflow
63  */
64 static int unpack(const uint8_t *src, const uint8_t *src_end, unsigned char *dst, int width, int height) {
65     unsigned char *dst_end = dst + width*height;
66     int size, size1, size2, av_uninit(offset), run;
67     unsigned char *dst_start = dst;
68
69     if (src[0] & 0x01)
70         src += 5;
71     else
72         src += 2;
73
74     if (src+3>src_end)
75         return -1;
76     size = AV_RB24(src);
77     src += 3;
78
79     while(size>0 && src<src_end) {
80
81         /* determine size1 and size2 */
82         size1 = (src[0] & 3);
83         if ( src[0] & 0x80 ) {  // 1
84             if (src[0] & 0x40 ) {  // 11
85                 if ( src[0] & 0x20 ) {  // 111
86                     if ( src[0] < 0xFC )  // !(111111)
87                         size1 = (((src[0] & 31) + 1) << 2);
88                     src++;
89                     size2 = 0;
90                 } else {  // 110
91                     offset = ((src[0] & 0x10) << 12) + AV_RB16(&src[1]) + 1;
92                     size2 = ((src[0] & 0xC) << 6) + src[3] + 5;
93                     src += 4;
94                 }
95             } else {  // 10
96                 size1 = ( ( src[1] & 0xC0) >> 6 );
97                 offset = (AV_RB16(&src[1]) & 0x3FFF) + 1;
98                 size2 = (src[0] & 0x3F) + 4;
99                 src += 3;
100             }
101         } else {  // 0
102             offset = ((src[0] & 0x60) << 3) + src[1] + 1;
103             size2 = ((src[0] & 0x1C) >> 2) + 3;
104             src += 2;
105         }
106
107
108         /* fetch strip from src */
109         if (size1>src_end-src)
110             break;
111
112         if (size1>0) {
113             size -= size1;
114             run = FFMIN(size1, dst_end-dst);
115             memcpy(dst, src, run);
116             dst += run;
117             src += run;
118         }
119
120         if (size2>0) {
121             if (dst-dst_start<offset)
122                 return 0;
123             size -= size2;
124             run = FFMIN(size2, dst_end-dst);
125             av_memcpy_backptr(dst, offset, run);
126             dst += run;
127         }
128     }
129
130     return 0;
131 }
132
133 /**
134  * Decode inter-frame
135  * @return 0 on success, -1 on critical buffer underflow
136  */
137 static int tgv_decode_inter(TgvContext * s, const uint8_t *buf, const uint8_t *buf_end){
138     unsigned char *frame0_end = s->last_frame.data[0] + s->avctx->width*s->last_frame.linesize[0];
139     int num_mvs;
140     int num_blocks_raw;
141     int num_blocks_packed;
142     int vector_bits;
143     int i,j,x,y;
144     GetBitContext gb;
145     int mvbits;
146     const unsigned char *blocks_raw;
147
148     if(buf+12>buf_end)
149         return -1;
150
151     num_mvs           = AV_RL16(&buf[0]);
152     num_blocks_raw    = AV_RL16(&buf[2]);
153     num_blocks_packed = AV_RL16(&buf[4]);
154     vector_bits       = AV_RL16(&buf[6]);
155     buf += 12;
156
157     /* allocate codebook buffers as neccessary */
158     if (num_mvs > s->num_mvs) {
159         s->mv_codebook = av_realloc(s->mv_codebook, num_mvs*2*sizeof(int));
160         s->num_mvs = num_mvs;
161     }
162
163     if (num_blocks_packed > s->num_blocks_packed) {
164         s->block_codebook = av_realloc(s->block_codebook, num_blocks_packed*16*sizeof(unsigned char));
165         s->num_blocks_packed = num_blocks_packed;
166     }
167
168     /* read motion vectors */
169     mvbits = (num_mvs*2*10+31) & ~31;
170
171     if (buf+(mvbits>>3)+16*num_blocks_raw+8*num_blocks_packed>buf_end)
172         return -1;
173
174     init_get_bits(&gb, buf, mvbits);
175     for (i=0; i<num_mvs; i++) {
176         s->mv_codebook[i][0] = get_sbits(&gb, 10);
177         s->mv_codebook[i][1] = get_sbits(&gb, 10);
178     }
179     buf += mvbits>>3;
180
181     /* note ptr to uncompressed blocks */
182     blocks_raw = buf;
183     buf += num_blocks_raw*16;
184
185     /* read compressed blocks */
186     init_get_bits(&gb, buf, (buf_end-buf)<<3);
187     for (i=0; i<num_blocks_packed; i++) {
188         int tmp[4];
189         for(j=0; j<4; j++)
190             tmp[j] = get_bits(&gb, 8);
191         for(j=0; j<16; j++)
192             s->block_codebook[i][15-j] = tmp[get_bits(&gb, 2)];
193     }
194
195     /* read vectors and build frame */
196     for(y=0; y<s->avctx->height/4; y++)
197     for(x=0; x<s->avctx->width/4; x++) {
198         unsigned int vector = get_bits(&gb, vector_bits);
199         const unsigned char *src;
200         int src_stride;
201
202         if (vector < num_mvs) {
203             src = s->last_frame.data[0] +
204                   (y*4 + s->mv_codebook[vector][1])*s->last_frame.linesize[0] +
205                    x*4 + s->mv_codebook[vector][0];
206             src_stride = s->last_frame.linesize[0];
207             if (src+3*src_stride+3>=frame0_end)
208                 continue;
209         }else{
210             int offset = vector - num_mvs;
211             if (offset<num_blocks_raw)
212                 src = blocks_raw + 16*offset;
213             else if (offset-num_blocks_raw<num_blocks_packed)
214                 src = s->block_codebook[offset-num_blocks_raw];
215             else
216                 continue;
217             src_stride = 4;
218         }
219
220         for(j=0; j<4; j++)
221         for(i=0; i<4; i++)
222             s->frame.data[0][ (y*4+j)*s->frame.linesize[0] + (x*4+i)  ] =
223                src[j*src_stride + i];
224     }
225
226     return 0;
227 }
228
229 /** release AVFrame buffers if allocated */
230 static void cond_release_buffer(AVFrame *pic)
231 {
232     if (pic->data[0]) {
233         av_freep(&pic->data[0]);
234         av_free(pic->data[1]);
235     }
236 }
237
238 static int tgv_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
239                             void *data, int *data_size,
240                             AVPacket *avpkt)
241 {
242     const uint8_t *buf = avpkt->data;
243     int buf_size = avpkt->size;
244     TgvContext *s = avctx->priv_data;
245     const uint8_t *buf_end = buf + buf_size;
246     int chunk_type;
247
248     chunk_type = AV_RL32(&buf[0]);
249     buf += EA_PREAMBLE_SIZE;
250
251     if (chunk_type==kVGT_TAG) {
252         int pal_count, i;
253         if(buf+12>buf_end) {
254             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "truncated header\n");
255             return -1;
256         }
257
258         s->width  = AV_RL16(&buf[0]);
259         s->height = AV_RL16(&buf[2]);
260         if (s->avctx->width!=s->width || s->avctx->height!=s->height) {
261             avcodec_set_dimensions(s->avctx, s->width, s->height);
262             cond_release_buffer(&s->frame);
263             cond_release_buffer(&s->last_frame);
264         }
265
266         pal_count = AV_RL16(&buf[6]);
267         buf += 12;
268         for(i=0; i<pal_count && i<AVPALETTE_COUNT && buf+2<buf_end; i++) {
269             s->palette[i] = AV_RB24(buf);
270             buf += 3;
271         }
272     }
273
274     if (avcodec_check_dimensions(avctx, s->width, s->height))
275         return -1;
276
277     /* shuffle */
278     FFSWAP(AVFrame, s->frame, s->last_frame);
279     if (!s->frame.data[0]) {
280         s->frame.reference = 1;
281         s->frame.buffer_hints = FF_BUFFER_HINTS_VALID;
282         s->frame.linesize[0] = s->width;
283
284         /* allocate additional 12 bytes to accomodate av_memcpy_backptr() OUTBUF_PADDED optimisation */
285         s->frame.data[0] = av_malloc(s->width*s->height + 12);
286         if (!s->frame.data[0])
287             return AVERROR_NOMEM;
288         s->frame.data[1] = av_malloc(AVPALETTE_SIZE);
289         if (!s->frame.data[1]) {
290             av_freep(&s->frame.data[0]);
291             return AVERROR_NOMEM;
292         }
293     }
294     memcpy(s->frame.data[1], s->palette, AVPALETTE_SIZE);
295
296     if(chunk_type==kVGT_TAG) {
297         s->frame.key_frame = 1;
298         s->frame.pict_type = FF_I_TYPE;
299         if (unpack(buf, buf_end, s->frame.data[0], s->avctx->width, s->avctx->height)<0) {
300             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "truncated intra frame\n");
301             return -1;
302         }
303     }else{
304         if (!s->last_frame.data[0]) {
305             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "inter frame without corresponding intra frame\n");
306             return buf_size;
307         }
308         s->frame.key_frame = 0;
309         s->frame.pict_type = FF_P_TYPE;
310         if (tgv_decode_inter(s, buf, buf_end)<0) {
311             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "truncated inter frame\n");
312             return -1;
313         }
314     }
315
316     *data_size = sizeof(AVFrame);
317     *(AVFrame*)data = s->frame;
318
319     return buf_size;
320 }
321
322 static av_cold int tgv_decode_end(AVCodecContext *avctx)
323 {
324     TgvContext *s = avctx->priv_data;
325     cond_release_buffer(&s->frame);
326     cond_release_buffer(&s->last_frame);
327     av_free(s->mv_codebook);
328     av_free(s->block_codebook);
329     return 0;
330 }
331
332 AVCodec eatgv_decoder = {
333     "eatgv",
334     CODEC_TYPE_VIDEO,
335     CODEC_ID_TGV,
336     sizeof(TgvContext),
337     tgv_decode_init,
338     NULL,
339     tgv_decode_end,
340     tgv_decode_frame,
341     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Electronic Arts TGV video"),
342 };