Get rid of unnecessary pointer casts.
[ffmpeg.git] / libavcodec / kmvc.c
1 /*
2  * KMVC decoder
3  * Copyright (c) 2006 Konstantin Shishkov
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 Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
20  *
21  */
22
23 /**
24  * @file kmvc.c
25  * Karl Morton's Video Codec decoder
26  */
27
28 #include <stdio.h>
29 #include <stdlib.h>
30
31 #include "common.h"
32 #include "avcodec.h"
33
34 #define KMVC_KEYFRAME 0x80
35 #define KMVC_PALETTE  0x40
36 #define KMVC_METHOD   0x0F
37
38 /*
39  * Decoder context
40  */
41 typedef struct KmvcContext {
42     AVCodecContext *avctx;
43     AVFrame pic;
44
45     int setpal;
46     int palsize;
47     uint32_t pal[256];
48     uint8_t *cur, *prev;
49     uint8_t *frm0, *frm1;
50 } KmvcContext;
51
52 typedef struct BitBuf {
53     int bits;
54     int bitbuf;
55 } BitBuf;
56
57 #define BLK(data, x, y)  data[(x) + (y) * 320]
58
59 #define kmvc_init_getbits(bb, src)  bb.bits = 7; bb.bitbuf = *src++;
60
61 #define kmvc_getbit(bb, src, res) {\
62     res = 0; \
63     if (bb.bitbuf & (1 << bb.bits)) res = 1; \
64     bb.bits--; \
65     if(bb.bits == -1) { \
66         bb.bitbuf = *src++; \
67         bb.bits = 7; \
68     } \
69 }
70
71 static void kmvc_decode_intra_8x8(KmvcContext * ctx, uint8_t * src, int w, int h)
72 {
73     BitBuf bb;
74     int res, val;
75     int i, j;
76     int bx, by;
77     int l0x, l1x, l0y, l1y;
78     int mx, my;
79
80     kmvc_init_getbits(bb, src);
81
82     for (by = 0; by < h; by += 8)
83         for (bx = 0; bx < w; bx += 8) {
84             kmvc_getbit(bb, src, res);
85             if (!res) {         // fill whole 8x8 block
86                 val = *src++;
87                 for (i = 0; i < 64; i++)
88                     BLK(ctx->cur, bx + (i & 0x7), by + (i >> 3)) = val;
89             } else {            // handle four 4x4 subblocks
90                 for (i = 0; i < 4; i++) {
91                     l0x = bx + (i & 1) * 4;
92                     l0y = by + (i & 2) * 2;
93                     kmvc_getbit(bb, src, res);
94                     if (!res) {
95                         kmvc_getbit(bb, src, res);
96                         if (!res) {     // fill whole 4x4 block
97                             val = *src++;
98                             for (j = 0; j < 16; j++)
99                                 BLK(ctx->cur, l0x + (j & 3), l0y + (j >> 2)) = val;
100                         } else {        // copy block from already decoded place
101                             val = *src++;
102                             mx = val & 0xF;
103                             my = val >> 4;
104                             for (j = 0; j < 16; j++)
105                                 BLK(ctx->cur, l0x + (j & 3), l0y + (j >> 2)) =
106                                     BLK(ctx->cur, l0x + (j & 3) - mx, l0y + (j >> 2) - my);
107                         }
108                     } else {    // descend to 2x2 sub-sub-blocks
109                         for (j = 0; j < 4; j++) {
110                             l1x = l0x + (j & 1) * 2;
111                             l1y = l0y + (j & 2);
112                             kmvc_getbit(bb, src, res);
113                             if (!res) {
114                                 kmvc_getbit(bb, src, res);
115                                 if (!res) {     // fill whole 2x2 block
116                                     val = *src++;
117                                     BLK(ctx->cur, l1x, l1y) = val;
118                                     BLK(ctx->cur, l1x + 1, l1y) = val;
119                                     BLK(ctx->cur, l1x, l1y + 1) = val;
120                                     BLK(ctx->cur, l1x + 1, l1y + 1) = val;
121                                 } else {        // copy block from already decoded place
122                                     val = *src++;
123                                     mx = val & 0xF;
124                                     my = val >> 4;
125                                     BLK(ctx->cur, l1x, l1y) = BLK(ctx->cur, l1x - mx, l1y - my);
126                                     BLK(ctx->cur, l1x + 1, l1y) =
127                                         BLK(ctx->cur, l1x + 1 - mx, l1y - my);
128                                     BLK(ctx->cur, l1x, l1y + 1) =
129                                         BLK(ctx->cur, l1x - mx, l1y + 1 - my);
130                                     BLK(ctx->cur, l1x + 1, l1y + 1) =
131                                         BLK(ctx->cur, l1x + 1 - mx, l1y + 1 - my);
132                                 }
133                             } else {    // read values for block
134                                 BLK(ctx->cur, l1x, l1y) = *src++;
135                                 BLK(ctx->cur, l1x + 1, l1y) = *src++;
136                                 BLK(ctx->cur, l1x, l1y + 1) = *src++;
137                                 BLK(ctx->cur, l1x + 1, l1y + 1) = *src++;
138                             }
139                         }
140                     }
141                 }
142             }
143         }
144 }
145
146 static void kmvc_decode_inter_8x8(KmvcContext * ctx, uint8_t * src, int w, int h)
147 {
148     BitBuf bb;
149     int res, val;
150     int i, j;
151     int bx, by;
152     int l0x, l1x, l0y, l1y;
153     int mx, my;
154
155     kmvc_init_getbits(bb, src);
156
157     for (by = 0; by < h; by += 8)
158         for (bx = 0; bx < w; bx += 8) {
159             kmvc_getbit(bb, src, res);
160             if (!res) {
161                 kmvc_getbit(bb, src, res);
162                 if (!res) {     // fill whole 8x8 block
163                     val = *src++;
164                     for (i = 0; i < 64; i++)
165                         BLK(ctx->cur, bx + (i & 0x7), by + (i >> 3)) = val;
166                 } else {        // copy block from previous frame
167                     for (i = 0; i < 64; i++)
168                         BLK(ctx->cur, bx + (i & 0x7), by + (i >> 3)) =
169                             BLK(ctx->prev, bx + (i & 0x7), by + (i >> 3));
170                 }
171             } else {            // handle four 4x4 subblocks
172                 for (i = 0; i < 4; i++) {
173                     l0x = bx + (i & 1) * 4;
174                     l0y = by + (i & 2) * 2;
175                     kmvc_getbit(bb, src, res);
176                     if (!res) {
177                         kmvc_getbit(bb, src, res);
178                         if (!res) {     // fill whole 4x4 block
179                             val = *src++;
180                             for (j = 0; j < 16; j++)
181                                 BLK(ctx->cur, l0x + (j & 3), l0y + (j >> 2)) = val;
182                         } else {        // copy block
183                             val = *src++;
184                             mx = (val & 0xF) - 8;
185                             my = (val >> 4) - 8;
186                             for (j = 0; j < 16; j++)
187                                 BLK(ctx->cur, l0x + (j & 3), l0y + (j >> 2)) =
188                                     BLK(ctx->prev, l0x + (j & 3) + mx, l0y + (j >> 2) + my);
189                         }
190                     } else {    // descend to 2x2 sub-sub-blocks
191                         for (j = 0; j < 4; j++) {
192                             l1x = l0x + (j & 1) * 2;
193                             l1y = l0y + (j & 2);
194                             kmvc_getbit(bb, src, res);
195                             if (!res) {
196                                 kmvc_getbit(bb, src, res);
197                                 if (!res) {     // fill whole 2x2 block
198                                     val = *src++;
199                                     BLK(ctx->cur, l1x, l1y) = val;
200                                     BLK(ctx->cur, l1x + 1, l1y) = val;
201                                     BLK(ctx->cur, l1x, l1y + 1) = val;
202                                     BLK(ctx->cur, l1x + 1, l1y + 1) = val;
203                                 } else {        // copy block
204                                     val = *src++;
205                                     mx = (val & 0xF) - 8;
206                                     my = (val >> 4) - 8;
207                                     BLK(ctx->cur, l1x, l1y) = BLK(ctx->prev, l1x + mx, l1y + my);
208                                     BLK(ctx->cur, l1x + 1, l1y) =
209                                         BLK(ctx->prev, l1x + 1 + mx, l1y + my);
210                                     BLK(ctx->cur, l1x, l1y + 1) =
211                                         BLK(ctx->prev, l1x + mx, l1y + 1 + my);
212                                     BLK(ctx->cur, l1x + 1, l1y + 1) =
213                                         BLK(ctx->prev, l1x + 1 + mx, l1y + 1 + my);
214                                 }
215                             } else {    // read values for block
216                                 BLK(ctx->cur, l1x, l1y) = *src++;
217                                 BLK(ctx->cur, l1x + 1, l1y) = *src++;
218                                 BLK(ctx->cur, l1x, l1y + 1) = *src++;
219                                 BLK(ctx->cur, l1x + 1, l1y + 1) = *src++;
220                             }
221                         }
222                     }
223                 }
224             }
225         }
226 }
227
228 static int decode_frame(AVCodecContext * avctx, void *data, int *data_size, uint8_t * buf,
229                         int buf_size)
230 {
231     KmvcContext *const ctx = avctx->priv_data;
232     uint8_t *out, *src;
233     int i;
234     int header;
235     int blocksize;
236
237     if (ctx->pic.data[0])
238         avctx->release_buffer(avctx, &ctx->pic);
239
240     ctx->pic.reference = 1;
241     ctx->pic.buffer_hints = FF_BUFFER_HINTS_VALID;
242     if (avctx->get_buffer(avctx, &ctx->pic) < 0) {
243         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
244         return -1;
245     }
246
247     header = *buf++;
248
249     /* blocksize 127 is really palette change event */
250     if (buf[0] == 127) {
251         buf += 3;
252         for (i = 0; i < 127; i++) {
253             ctx->pal[i + (header & 0x81)] = (buf[0] << 16) | (buf[1] << 8) | buf[2];
254             buf += 4;
255         }
256         buf -= 127 * 4 + 3;
257     }
258
259     if (header & KMVC_KEYFRAME) {
260         ctx->pic.key_frame = 1;
261         ctx->pic.pict_type = FF_I_TYPE;
262     } else {
263         ctx->pic.key_frame = 0;
264         ctx->pic.pict_type = FF_P_TYPE;
265     }
266
267     /* if palette has been changed, copy it from palctrl */
268     if (ctx->avctx->palctrl && ctx->avctx->palctrl->palette_changed) {
269         memcpy(ctx->pal, ctx->avctx->palctrl->palette, AVPALETTE_SIZE);
270         ctx->setpal = 1;
271         ctx->avctx->palctrl->palette_changed = 0;
272     }
273
274     if (header & KMVC_PALETTE) {
275         ctx->pic.palette_has_changed = 1;
276         // palette starts from index 1 and has 127 entries
277         for (i = 1; i <= ctx->palsize; i++) {
278             ctx->pal[i] = (buf[0] << 16) | (buf[1] << 8) | buf[2];
279             buf += 3;
280         }
281     }
282
283     if (ctx->setpal) {
284         ctx->setpal = 0;
285         ctx->pic.palette_has_changed = 1;
286     }
287
288     /* make the palette available on the way out */
289     memcpy(ctx->pic.data[1], ctx->pal, 1024);
290
291     blocksize = *buf++;
292
293     if (blocksize != 8 && blocksize != 127) {
294         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Block size = %i\n", blocksize);
295         return -1;
296     }
297     memset(ctx->cur, 0, 320 * 200);
298     switch (header & KMVC_METHOD) {
299     case 0:
300     case 1: // used in palette changed event
301         memcpy(ctx->cur, ctx->prev, 320 * 200);
302         break;
303     case 3:
304         kmvc_decode_intra_8x8(ctx, buf, avctx->width, avctx->height);
305         break;
306     case 4:
307         kmvc_decode_inter_8x8(ctx, buf, avctx->width, avctx->height);
308         break;
309     default:
310         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown compression method %i\n", header & KMVC_METHOD);
311         return -1;
312     }
313
314     out = ctx->pic.data[0];
315     src = ctx->cur;
316     for (i = 0; i < avctx->height; i++) {
317         memcpy(out, src, avctx->width);
318         src += 320;
319         out += ctx->pic.linesize[0];
320     }
321
322     /* flip buffers */
323     if (ctx->cur == ctx->frm0) {
324         ctx->cur = ctx->frm1;
325         ctx->prev = ctx->frm0;
326     } else {
327         ctx->cur = ctx->frm0;
328         ctx->prev = ctx->frm1;
329     }
330
331     *data_size = sizeof(AVFrame);
332     *(AVFrame *) data = ctx->pic;
333
334     /* always report that the buffer was completely consumed */
335     return buf_size;
336 }
337
338
339
340 /*
341  * Init kmvc decoder
342  */
343 static int decode_init(AVCodecContext * avctx)
344 {
345     KmvcContext *const c = avctx->priv_data;
346     int i;
347
348     c->avctx = avctx;
349
350     c->pic.data[0] = NULL;
351
352     if (avctx->width > 320 || avctx->height > 200) {
353         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "KMVC supports frames <= 320x200\n");
354         return -1;
355     }
356
357     c->frm0 = av_mallocz(320 * 200);
358     c->frm1 = av_mallocz(320 * 200);
359     c->cur = c->frm0;
360     c->prev = c->frm1;
361
362     for (i = 0; i < 256; i++) {
363         c->pal[i] = i * 0x10101;
364     }
365
366     if (avctx->extradata_size < 12) {
367         av_log(NULL, 0, "Extradata missing, decoding may not work properly...\n");
368         c->palsize = 127;
369     } else {
370         c->palsize = AV_RL16(avctx->extradata + 10);
371     }
372
373     if (avctx->extradata_size == 1036) {        // palette in extradata
374         uint8_t *src = avctx->extradata + 12;
375         for (i = 0; i < 256; i++) {
376             c->pal[i] = AV_RL32(src);
377             src += 4;
378         }
379         c->setpal = 1;
380         if (c->avctx->palctrl) {
381             c->avctx->palctrl->palette_changed = 0;
382         }
383     }
384
385     avctx->pix_fmt = PIX_FMT_PAL8;
386
387     return 0;
388 }
389
390
391
392 /*
393  * Uninit kmvc decoder
394  */
395 static int decode_end(AVCodecContext * avctx)
396 {
397     KmvcContext *const c = avctx->priv_data;
398
399     av_freep(&c->frm0);
400     av_freep(&c->frm1);
401     if (c->pic.data[0])
402         avctx->release_buffer(avctx, &c->pic);
403
404     return 0;
405 }
406
407 AVCodec kmvc_decoder = {
408     "kmvc",
409     CODEC_TYPE_VIDEO,
410     CODEC_ID_KMVC,
411     sizeof(KmvcContext),
412     decode_init,
413     NULL,
414     decode_end,
415     decode_frame
416 };