avfilter/vf_framerate: change blend factor precision
[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 FFmpeg.
8  *
9  * FFmpeg 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  * FFmpeg 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 FFmpeg; 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 "bswapdsp.h"
33 #include "idctdsp.h"
34 #include "mpeg12.h"
35 #include "thread.h"
36
37 typedef struct MDECContext {
38     AVCodecContext *avctx;
39     BlockDSPContext bdsp;
40     BswapDSPContext bbdsp;
41     IDCTDSPContext idsp;
42     ThreadFrame frame;
43     GetBitContext gb;
44     ScanTable scantable;
45     int version;
46     int qscale;
47     int last_dc[3];
48     int mb_width;
49     int mb_height;
50     int mb_x, mb_y;
51     DECLARE_ALIGNED(32, int16_t, block)[6][64];
52     DECLARE_ALIGNED(16, uint16_t, quant_matrix)[64];
53     uint8_t *bitstream_buffer;
54     unsigned int bitstream_buffer_size;
55     int block_last_index[6];
56 } MDECContext;
57
58 //very similar to MPEG-1
59 static inline int mdec_decode_block_intra(MDECContext *a, int16_t *block, int n)
60 {
61     int level, diff, i, j, run;
62     int component;
63     RLTable *rl = &ff_rl_mpeg1;
64     uint8_t * const scantable = a->scantable.permutated;
65     const uint16_t *quant_matrix = a->quant_matrix;
66     const int qscale = a->qscale;
67
68     /* DC coefficient */
69     if (a->version == 2) {
70         block[0] = 2 * get_sbits(&a->gb, 10) + 1024;
71     } else {
72         component = (n <= 3 ? 0 : n - 4 + 1);
73         diff = decode_dc(&a->gb, component);
74         if (diff >= 0xffff)
75             return AVERROR_INVALIDDATA;
76         a->last_dc[component] += diff;
77         block[0] = a->last_dc[component] * (1 << 3);
78     }
79
80     i = 0;
81     {
82         OPEN_READER(re, &a->gb);
83         /* now quantify & encode AC coefficients */
84         for (;;) {
85             UPDATE_CACHE(re, &a->gb);
86             GET_RL_VLC(level, run, re, &a->gb, rl->rl_vlc[0], TEX_VLC_BITS, 2, 0);
87
88             if (level == 127) {
89                 break;
90             } else if (level != 0) {
91                 i += run;
92                 if (i > 63) {
93                     av_log(a->avctx, AV_LOG_ERROR,
94                            "ac-tex damaged at %d %d\n", a->mb_x, a->mb_y);
95                     return AVERROR_INVALIDDATA;
96                 }
97                 j     = scantable[i];
98                 level = (level * qscale * quant_matrix[j]) >> 3;
99                 level = (level ^ SHOW_SBITS(re, &a->gb, 1)) - SHOW_SBITS(re, &a->gb, 1);
100                 LAST_SKIP_BITS(re, &a->gb, 1);
101             } else {
102                 /* escape */
103                 run = SHOW_UBITS(re, &a->gb, 6)+1; LAST_SKIP_BITS(re, &a->gb, 6);
104                 UPDATE_CACHE(re, &a->gb);
105                 level = SHOW_SBITS(re, &a->gb, 10); SKIP_BITS(re, &a->gb, 10);
106                 i += run;
107                 if (i > 63) {
108                     av_log(a->avctx, AV_LOG_ERROR,
109                            "ac-tex damaged at %d %d\n", a->mb_x, a->mb_y);
110                     return AVERROR_INVALIDDATA;
111                 }
112                 j = scantable[i];
113                 if (level < 0) {
114                     level = -level;
115                     level = (level * (unsigned)qscale * quant_matrix[j]) >> 3;
116                     level = (level - 1) | 1;
117                     level = -level;
118                 } else {
119                     level = (level * (unsigned)qscale * quant_matrix[j]) >> 3;
120                     level = (level - 1) | 1;
121                 }
122             }
123
124             block[j] = level;
125         }
126         CLOSE_READER(re, &a->gb);
127     }
128     a->block_last_index[n] = i;
129     return 0;
130 }
131
132 static inline int decode_mb(MDECContext *a, int16_t block[6][64])
133 {
134     int i, ret;
135     static const int block_index[6] = { 5, 4, 0, 1, 2, 3 };
136
137     a->bdsp.clear_blocks(block[0]);
138
139     for (i = 0; i < 6; i++) {
140         if ((ret = mdec_decode_block_intra(a, block[block_index[i]],
141                                            block_index[i])) < 0)
142             return ret;
143         if (get_bits_left(&a->gb) < 0)
144             return AVERROR_INVALIDDATA;
145     }
146     return 0;
147 }
148
149 static inline void idct_put(MDECContext *a, AVFrame *frame, int mb_x, int mb_y)
150 {
151     int16_t (*block)[64] = a->block;
152     int linesize = frame->linesize[0];
153
154     uint8_t *dest_y  = frame->data[0] + (mb_y * 16* linesize              ) + mb_x * 16;
155     uint8_t *dest_cb = frame->data[1] + (mb_y * 8 * frame->linesize[1]) + mb_x * 8;
156     uint8_t *dest_cr = frame->data[2] + (mb_y * 8 * frame->linesize[2]) + mb_x * 8;
157
158     a->idsp.idct_put(dest_y,                    linesize, block[0]);
159     a->idsp.idct_put(dest_y + 8,                linesize, block[1]);
160     a->idsp.idct_put(dest_y + 8 * linesize,     linesize, block[2]);
161     a->idsp.idct_put(dest_y + 8 * linesize + 8, linesize, block[3]);
162
163     if (!(a->avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GRAY)) {
164         a->idsp.idct_put(dest_cb, frame->linesize[1], block[4]);
165         a->idsp.idct_put(dest_cr, frame->linesize[2], block[5]);
166     }
167 }
168
169 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx,
170                         void *data, int *got_frame,
171                         AVPacket *avpkt)
172 {
173     MDECContext * const a = avctx->priv_data;
174     const uint8_t *buf    = avpkt->data;
175     int buf_size          = avpkt->size;
176     ThreadFrame frame     = { .f = data };
177     int ret;
178
179     if ((ret = ff_thread_get_buffer(avctx, &frame, 0)) < 0)
180         return ret;
181     frame.f->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
182     frame.f->key_frame = 1;
183
184     av_fast_padded_malloc(&a->bitstream_buffer, &a->bitstream_buffer_size, buf_size);
185     if (!a->bitstream_buffer)
186         return AVERROR(ENOMEM);
187     a->bbdsp.bswap16_buf((uint16_t *)a->bitstream_buffer, (uint16_t *)buf, (buf_size + 1) / 2);
188     if ((ret = init_get_bits8(&a->gb, a->bitstream_buffer, buf_size)) < 0)
189         return ret;
190
191     /* skip over 4 preamble bytes in stream (typically 0xXX 0xXX 0x00 0x38) */
192     skip_bits(&a->gb, 32);
193
194     a->qscale  = get_bits(&a->gb, 16);
195     a->version = get_bits(&a->gb, 16);
196
197     a->last_dc[0] = a->last_dc[1] = a->last_dc[2] = 128;
198
199     for (a->mb_x = 0; a->mb_x < a->mb_width; a->mb_x++) {
200         for (a->mb_y = 0; a->mb_y < a->mb_height; a->mb_y++) {
201             if ((ret = decode_mb(a, a->block)) < 0)
202                 return ret;
203
204             idct_put(a, frame.f, a->mb_x, a->mb_y);
205         }
206     }
207
208     *got_frame = 1;
209
210     return (get_bits_count(&a->gb) + 31) / 32 * 4;
211 }
212
213 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx)
214 {
215     MDECContext * const a = avctx->priv_data;
216     int i;
217
218     a->mb_width  = (avctx->coded_width  + 15) / 16;
219     a->mb_height = (avctx->coded_height + 15) / 16;
220
221     a->avctx           = avctx;
222
223     ff_blockdsp_init(&a->bdsp, avctx);
224     ff_bswapdsp_init(&a->bbdsp);
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     avctx->pix_fmt  = AV_PIX_FMT_YUVJ420P;
231     avctx->color_range = AVCOL_RANGE_JPEG;
232
233     /* init q matrix */
234     for (i = 0; i < 64; i++) {
235         int j = a->idsp.idct_permutation[i];
236
237         a->quant_matrix[j] = ff_mpeg1_default_intra_matrix[i];
238     }
239
240     return 0;
241 }
242
243 #if HAVE_THREADS
244 static av_cold int decode_init_thread_copy(AVCodecContext *avctx)
245 {
246     MDECContext * const a = avctx->priv_data;
247
248     a->avctx           = avctx;
249
250     return 0;
251 }
252 #endif
253
254 static av_cold int decode_end(AVCodecContext *avctx)
255 {
256     MDECContext * const a = avctx->priv_data;
257
258     av_freep(&a->bitstream_buffer);
259     a->bitstream_buffer_size = 0;
260
261     return 0;
262 }
263
264 AVCodec ff_mdec_decoder = {
265     .name             = "mdec",
266     .long_name        = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Sony PlayStation MDEC (Motion DECoder)"),
267     .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
268     .id               = AV_CODEC_ID_MDEC,
269     .priv_data_size   = sizeof(MDECContext),
270     .init             = decode_init,
271     .close            = decode_end,
272     .decode           = decode_frame,
273     .capabilities     = AV_CODEC_CAP_DR1 | AV_CODEC_CAP_FRAME_THREADS,
274     .init_thread_copy = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(decode_init_thread_copy)
275 };