h261: Signal freeze picture release for intra frames
[ffmpeg.git] / libavcodec / mdec.c
1 /*
2  * Sony PlayStation MDEC (Motion DECoder)
3  * Copyright (c) 2003 Michael Niedermayer
4  *
5  * based upon code from Sebastian Jedruszkiewicz <elf@frogger.rules.pl>
6  *
7  * This file is part of Libav.
8  *
9  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
10  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
11  * License as published by the Free Software Foundation; either
12  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
13  *
14  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
17  * Lesser General Public License for more details.
18  *
19  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
20  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
21  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
22  */
23
24 /**
25  * @file
26  * Sony PlayStation MDEC (Motion DECoder)
27  * This is very similar to intra-only MPEG-1.
28  */
29
30 #include "avcodec.h"
31 #include "blockdsp.h"
32 #include "idctdsp.h"
33 #include "mpegvideo.h"
34 #include "mpeg12.h"
35 #include "thread.h"
36
37 typedef struct MDECContext {
38     AVCodecContext *avctx;
39     BlockDSPContext bdsp;
40     IDCTDSPContext idsp;
41     ThreadFrame frame;
42     GetBitContext gb;
43     ScanTable scantable;
44     int version;
45     int qscale;
46     int last_dc[3];
47     int mb_width;
48     int mb_height;
49     int mb_x, mb_y;
50     DECLARE_ALIGNED(16, int16_t, block)[6][64];
51     uint8_t *bitstream_buffer;
52     unsigned int bitstream_buffer_size;
53     int block_last_index[6];
54 } MDECContext;
55
56 //very similar to MPEG-1
57 static inline int mdec_decode_block_intra(MDECContext *a, int16_t *block, int n)
58 {
59     int level, diff, i, j, run;
60     int component;
61     RLTable *rl = &ff_rl_mpeg1;
62     uint8_t * const scantable = a->scantable.permutated;
63     const uint16_t *quant_matrix = ff_mpeg1_default_intra_matrix;
64     const int qscale = a->qscale;
65
66     /* DC coefficient */
67     if (a->version == 2) {
68         block[0] = 2 * get_sbits(&a->gb, 10) + 1024;
69     } else {
70         component = (n <= 3 ? 0 : n - 4 + 1);
71         diff = decode_dc(&a->gb, component);
72         if (diff >= 0xffff)
73             return AVERROR_INVALIDDATA;
74         a->last_dc[component] += diff;
75         block[0] = a->last_dc[component] << 3;
76     }
77
78     i = 0;
79     {
80         OPEN_READER(re, &a->gb);
81         /* now quantify & encode AC coefficients */
82         for (;;) {
83             UPDATE_CACHE(re, &a->gb);
84             GET_RL_VLC(level, run, re, &a->gb, rl->rl_vlc[0], TEX_VLC_BITS, 2, 0);
85
86             if (level == 127) {
87                 break;
88             } else if (level != 0) {
89                 i += run;
90                 if (i > 63) {
91                     av_log(a->avctx, AV_LOG_ERROR,
92                            "ac-tex damaged at %d %d\n", a->mb_x, a->mb_y);
93                     return AVERROR_INVALIDDATA;
94                 }
95                 j     = scantable[i];
96                 level = (level * qscale * quant_matrix[j]) >> 3;
97                 level = (level ^ SHOW_SBITS(re, &a->gb, 1)) - SHOW_SBITS(re, &a->gb, 1);
98                 LAST_SKIP_BITS(re, &a->gb, 1);
99             } else {
100                 /* escape */
101                 run = SHOW_UBITS(re, &a->gb, 6)+1; LAST_SKIP_BITS(re, &a->gb, 6);
102                 UPDATE_CACHE(re, &a->gb);
103                 level = SHOW_SBITS(re, &a->gb, 10); SKIP_BITS(re, &a->gb, 10);
104                 i += run;
105                 if (i > 63) {
106                     av_log(a->avctx, AV_LOG_ERROR,
107                            "ac-tex damaged at %d %d\n", a->mb_x, a->mb_y);
108                     return AVERROR_INVALIDDATA;
109                 }
110                 j = scantable[i];
111                 if (level < 0) {
112                     level = -level;
113                     level = (level * qscale * quant_matrix[j]) >> 3;
114                     level = (level - 1) | 1;
115                     level = -level;
116                 } else {
117                     level = (level * qscale * quant_matrix[j]) >> 3;
118                     level = (level - 1) | 1;
119                 }
120             }
121
122             block[j] = level;
123         }
124         CLOSE_READER(re, &a->gb);
125     }
126     a->block_last_index[n] = i;
127     return 0;
128 }
129
130 static inline int decode_mb(MDECContext *a, int16_t block[6][64])
131 {
132     int i, ret;
133     const int block_index[6] = { 5, 4, 0, 1, 2, 3 };
134
135     a->bdsp.clear_blocks(block[0]);
136
137     for (i = 0; i < 6; i++) {
138         if ((ret = mdec_decode_block_intra(a, block[block_index[i]],
139                                            block_index[i])) < 0)
140             return ret;
141         if (get_bits_left(&a->gb) < 0)
142             return AVERROR_INVALIDDATA;
143     }
144     return 0;
145 }
146
147 static inline void idct_put(MDECContext *a, AVFrame *frame, int mb_x, int mb_y)
148 {
149     int16_t (*block)[64] = a->block;
150     int linesize = frame->linesize[0];
151
152     uint8_t *dest_y  = frame->data[0] + (mb_y * 16* linesize              ) + mb_x * 16;
153     uint8_t *dest_cb = frame->data[1] + (mb_y * 8 * frame->linesize[1]) + mb_x * 8;
154     uint8_t *dest_cr = frame->data[2] + (mb_y * 8 * frame->linesize[2]) + mb_x * 8;
155
156     a->idsp.idct_put(dest_y,                    linesize, block[0]);
157     a->idsp.idct_put(dest_y + 8,                linesize, block[1]);
158     a->idsp.idct_put(dest_y + 8 * linesize,     linesize, block[2]);
159     a->idsp.idct_put(dest_y + 8 * linesize + 8, linesize, block[3]);
160
161     if (!(a->avctx->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
162         a->idsp.idct_put(dest_cb, frame->linesize[1], block[4]);
163         a->idsp.idct_put(dest_cr, frame->linesize[2], block[5]);
164     }
165 }
166
167 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx,
168                         void *data, int *got_frame,
169                         AVPacket *avpkt)
170 {
171     MDECContext * const a = avctx->priv_data;
172     const uint8_t *buf    = avpkt->data;
173     int buf_size          = avpkt->size;
174     ThreadFrame frame     = { .f = data };
175     int i, ret;
176
177     if ((ret = ff_thread_get_buffer(avctx, &frame, 0)) < 0) {
178         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
179         return ret;
180     }
181     frame.f->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
182     frame.f->key_frame = 1;
183
184     av_fast_malloc(&a->bitstream_buffer, &a->bitstream_buffer_size, buf_size + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
185     if (!a->bitstream_buffer)
186         return AVERROR(ENOMEM);
187     for (i = 0; i < buf_size; i += 2) {
188         a->bitstream_buffer[i]     = buf[i + 1];
189         a->bitstream_buffer[i + 1] = buf[i];
190     }
191     init_get_bits(&a->gb, a->bitstream_buffer, buf_size * 8);
192
193     /* skip over 4 preamble bytes in stream (typically 0xXX 0xXX 0x00 0x38) */
194     skip_bits(&a->gb, 32);
195
196     a->qscale  = get_bits(&a->gb, 16);
197     a->version = get_bits(&a->gb, 16);
198
199     a->last_dc[0] = a->last_dc[1] = a->last_dc[2] = 128;
200
201     for (a->mb_x = 0; a->mb_x < a->mb_width; a->mb_x++) {
202         for (a->mb_y = 0; a->mb_y < a->mb_height; a->mb_y++) {
203             if ((ret = decode_mb(a, a->block)) < 0)
204                 return ret;
205
206             idct_put(a, frame.f, a->mb_x, a->mb_y);
207         }
208     }
209
210     *got_frame = 1;
211
212     return (get_bits_count(&a->gb) + 31) / 32 * 4;
213 }
214
215 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx)
216 {
217     MDECContext * const a = avctx->priv_data;
218
219     a->mb_width  = (avctx->coded_width  + 15) / 16;
220     a->mb_height = (avctx->coded_height + 15) / 16;
221
222     a->avctx           = avctx;
223
224     ff_blockdsp_init(&a->bdsp, avctx);
225     ff_idctdsp_init(&a->idsp, avctx);
226     ff_mpeg12_init_vlcs();
227     ff_init_scantable(a->idsp.idct_permutation, &a->scantable,
228                       ff_zigzag_direct);
229
230     if (avctx->idct_algo == FF_IDCT_AUTO)
231         avctx->idct_algo = FF_IDCT_SIMPLE;
232     avctx->pix_fmt  = AV_PIX_FMT_YUVJ420P;
233     avctx->color_range = AVCOL_RANGE_JPEG;
234
235     return 0;
236 }
237
238 static av_cold int decode_init_thread_copy(AVCodecContext *avctx)
239 {
240     MDECContext * const a = avctx->priv_data;
241
242     a->avctx           = avctx;
243
244     return 0;
245 }
246
247 static av_cold int decode_end(AVCodecContext *avctx)
248 {
249     MDECContext * const a = avctx->priv_data;
250
251     av_freep(&a->bitstream_buffer);
252     a->bitstream_buffer_size = 0;
253
254     return 0;
255 }
256
257 AVCodec ff_mdec_decoder = {
258     .name             = "mdec",
259     .long_name        = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Sony PlayStation MDEC (Motion DECoder)"),
260     .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
261     .id               = AV_CODEC_ID_MDEC,
262     .priv_data_size   = sizeof(MDECContext),
263     .init             = decode_init,
264     .close            = decode_end,
265     .decode           = decode_frame,
266     .capabilities     = CODEC_CAP_DR1 | CODEC_CAP_FRAME_THREADS,
267     .init_thread_copy = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(decode_init_thread_copy)
268 };