8fb29ce1eb961cddc96abff0a4a10511ac6f9680
[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 "mpegvideo.h"
32 #include "mpeg12.h"
33 #include "thread.h"
34
35 typedef struct MDECContext {
36     AVCodecContext *avctx;
37     DSPContext dsp;
38     ThreadFrame frame;
39     GetBitContext gb;
40     ScanTable scantable;
41     int version;
42     int qscale;
43     int last_dc[3];
44     int mb_width;
45     int mb_height;
46     int mb_x, mb_y;
47     DECLARE_ALIGNED(16, int16_t, block)[6][64];
48     uint8_t *bitstream_buffer;
49     unsigned int bitstream_buffer_size;
50     int block_last_index[6];
51 } MDECContext;
52
53 //very similar to MPEG-1
54 static inline int mdec_decode_block_intra(MDECContext *a, int16_t *block, int n)
55 {
56     int level, diff, i, j, run;
57     int component;
58     RLTable *rl = &ff_rl_mpeg1;
59     uint8_t * const scantable = a->scantable.permutated;
60     const uint16_t *quant_matrix = ff_mpeg1_default_intra_matrix;
61     const int qscale = a->qscale;
62
63     /* DC coefficient */
64     if (a->version == 2) {
65         block[0] = 2 * get_sbits(&a->gb, 10) + 1024;
66     } else {
67         component = (n <= 3 ? 0 : n - 4 + 1);
68         diff = decode_dc(&a->gb, component);
69         if (diff >= 0xffff)
70             return AVERROR_INVALIDDATA;
71         a->last_dc[component] += diff;
72         block[0] = a->last_dc[component] << 3;
73     }
74
75     i = 0;
76     {
77         OPEN_READER(re, &a->gb);
78         /* now quantify & encode AC coefficients */
79         for (;;) {
80             UPDATE_CACHE(re, &a->gb);
81             GET_RL_VLC(level, run, re, &a->gb, rl->rl_vlc[0], TEX_VLC_BITS, 2, 0);
82
83             if (level == 127) {
84                 break;
85             } else if (level != 0) {
86                 i    += run;
87                 j     = scantable[i];
88                 level = (level * qscale * quant_matrix[j]) >> 3;
89                 level = (level ^ SHOW_SBITS(re, &a->gb, 1)) - SHOW_SBITS(re, &a->gb, 1);
90                 LAST_SKIP_BITS(re, &a->gb, 1);
91             } else {
92                 /* escape */
93                 run = SHOW_UBITS(re, &a->gb, 6)+1; LAST_SKIP_BITS(re, &a->gb, 6);
94                 UPDATE_CACHE(re, &a->gb);
95                 level = SHOW_SBITS(re, &a->gb, 10); SKIP_BITS(re, &a->gb, 10);
96                 i    += run;
97                 j     = scantable[i];
98                 if (level < 0) {
99                     level = -level;
100                     level = (level * qscale * quant_matrix[j]) >> 3;
101                     level = (level - 1) | 1;
102                     level = -level;
103                 } else {
104                     level = (level * qscale * quant_matrix[j]) >> 3;
105                     level = (level - 1) | 1;
106                 }
107             }
108             if (i > 63) {
109                 av_log(a->avctx, AV_LOG_ERROR, "ac-tex damaged at %d %d\n", a->mb_x, a->mb_y);
110                 return AVERROR_INVALIDDATA;
111             }
112
113             block[j] = level;
114         }
115         CLOSE_READER(re, &a->gb);
116     }
117     a->block_last_index[n] = i;
118     return 0;
119 }
120
121 static inline int decode_mb(MDECContext *a, int16_t block[6][64])
122 {
123     int i, ret;
124     const int block_index[6] = { 5, 4, 0, 1, 2, 3 };
125
126     a->dsp.clear_blocks(block[0]);
127
128     for (i = 0; i < 6; i++) {
129         if ((ret = mdec_decode_block_intra(a, block[block_index[i]],
130                                            block_index[i])) < 0)
131             return ret;
132         if (get_bits_left(&a->gb) < 0)
133             return AVERROR_INVALIDDATA;
134     }
135     return 0;
136 }
137
138 static inline void idct_put(MDECContext *a, AVFrame *frame, int mb_x, int mb_y)
139 {
140     int16_t (*block)[64] = a->block;
141     int linesize = frame->linesize[0];
142
143     uint8_t *dest_y  = frame->data[0] + (mb_y * 16* linesize              ) + mb_x * 16;
144     uint8_t *dest_cb = frame->data[1] + (mb_y * 8 * frame->linesize[1]) + mb_x * 8;
145     uint8_t *dest_cr = frame->data[2] + (mb_y * 8 * frame->linesize[2]) + mb_x * 8;
146
147     a->dsp.idct_put(dest_y,                    linesize, block[0]);
148     a->dsp.idct_put(dest_y                + 8, linesize, block[1]);
149     a->dsp.idct_put(dest_y + 8 * linesize,     linesize, block[2]);
150     a->dsp.idct_put(dest_y + 8 * linesize + 8, linesize, block[3]);
151
152     if (!(a->avctx->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
153         a->dsp.idct_put(dest_cb, frame->linesize[1], block[4]);
154         a->dsp.idct_put(dest_cr, frame->linesize[2], block[5]);
155     }
156 }
157
158 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx,
159                         void *data, int *got_frame,
160                         AVPacket *avpkt)
161 {
162     MDECContext * const a = avctx->priv_data;
163     const uint8_t *buf    = avpkt->data;
164     int buf_size          = avpkt->size;
165     ThreadFrame frame     = { .f = data };
166     int i, ret;
167
168     if ((ret = ff_thread_get_buffer(avctx, &frame, 0)) < 0)
169         return ret;
170     frame.f->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
171     frame.f->key_frame = 1;
172
173     av_fast_malloc(&a->bitstream_buffer, &a->bitstream_buffer_size, buf_size + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
174     if (!a->bitstream_buffer)
175         return AVERROR(ENOMEM);
176     for (i = 0; i < buf_size; i += 2) {
177         a->bitstream_buffer[i]     = buf[i + 1];
178         a->bitstream_buffer[i + 1] = buf[i];
179     }
180     init_get_bits(&a->gb, a->bitstream_buffer, buf_size * 8);
181
182     /* skip over 4 preamble bytes in stream (typically 0xXX 0xXX 0x00 0x38) */
183     skip_bits(&a->gb, 32);
184
185     a->qscale  = get_bits(&a->gb, 16);
186     a->version = get_bits(&a->gb, 16);
187
188     a->last_dc[0] = a->last_dc[1] = a->last_dc[2] = 128;
189
190     for (a->mb_x = 0; a->mb_x < a->mb_width; a->mb_x++) {
191         for (a->mb_y = 0; a->mb_y < a->mb_height; a->mb_y++) {
192             if ((ret = decode_mb(a, a->block)) < 0)
193                 return ret;
194
195             idct_put(a, frame.f, a->mb_x, a->mb_y);
196         }
197     }
198
199     *got_frame = 1;
200
201     return (get_bits_count(&a->gb) + 31) / 32 * 4;
202 }
203
204 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx)
205 {
206     MDECContext * const a = avctx->priv_data;
207
208     a->mb_width  = (avctx->coded_width  + 15) / 16;
209     a->mb_height = (avctx->coded_height + 15) / 16;
210
211     a->avctx           = avctx;
212
213     ff_dsputil_init(&a->dsp, avctx);
214     ff_mpeg12_init_vlcs();
215     ff_init_scantable(a->dsp.idct_permutation, &a->scantable, ff_zigzag_direct);
216
217     if (avctx->idct_algo == FF_IDCT_AUTO)
218         avctx->idct_algo = FF_IDCT_SIMPLE;
219     avctx->pix_fmt  = AV_PIX_FMT_YUVJ420P;
220
221     return 0;
222 }
223
224 static av_cold int decode_init_thread_copy(AVCodecContext *avctx)
225 {
226     MDECContext * const a = avctx->priv_data;
227
228     a->avctx           = avctx;
229
230     return 0;
231 }
232
233 static av_cold int decode_end(AVCodecContext *avctx)
234 {
235     MDECContext * const a = avctx->priv_data;
236
237     av_freep(&a->bitstream_buffer);
238     a->bitstream_buffer_size = 0;
239
240     return 0;
241 }
242
243 AVCodec ff_mdec_decoder = {
244     .name             = "mdec",
245     .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
246     .id               = AV_CODEC_ID_MDEC,
247     .priv_data_size   = sizeof(MDECContext),
248     .init             = decode_init,
249     .close            = decode_end,
250     .decode           = decode_frame,
251     .capabilities     = CODEC_CAP_DR1 | CODEC_CAP_FRAME_THREADS,
252     .long_name        = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Sony PlayStation MDEC (Motion DECoder)"),
253     .init_thread_copy = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(decode_init_thread_copy)
254 };