Merge remote branch 'qatar/master'
[ffmpeg.git] / libavcodec / motionpixels.c
1 /*
2  * Motion Pixels Video Decoder
3  * Copyright (c) 2008 Gregory Montoir (cyx@users.sourceforge.net)
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 #include "avcodec.h"
23 #include "get_bits.h"
24 #include "dsputil.h"
25
26 #define MAX_HUFF_CODES 16
27
28 #include "motionpixels_tablegen.h"
29
30 typedef struct HuffCode {
31     int code;
32     uint8_t size;
33     uint8_t delta;
34 } HuffCode;
35
36 typedef struct MotionPixelsContext {
37     AVCodecContext *avctx;
38     AVFrame frame;
39     DSPContext dsp;
40     uint8_t *changes_map;
41     int offset_bits_len;
42     int codes_count, current_codes_count;
43     int max_codes_bits;
44     HuffCode codes[MAX_HUFF_CODES];
45     VLC vlc;
46     YuvPixel *vpt, *hpt;
47     uint8_t gradient_scale[3];
48     uint8_t *bswapbuf;
49     int bswapbuf_size;
50 } MotionPixelsContext;
51
52 static av_cold int mp_decode_init(AVCodecContext *avctx)
53 {
54     MotionPixelsContext *mp = avctx->priv_data;
55
56     motionpixels_tableinit();
57     mp->avctx = avctx;
58     dsputil_init(&mp->dsp, avctx);
59     mp->changes_map = av_mallocz(avctx->width * avctx->height);
60     mp->offset_bits_len = av_log2(avctx->width * avctx->height) + 1;
61     mp->vpt = av_mallocz(avctx->height * sizeof(YuvPixel));
62     mp->hpt = av_mallocz(avctx->height * avctx->width / 16 * sizeof(YuvPixel));
63     avctx->pix_fmt = PIX_FMT_RGB555;
64     avcodec_get_frame_defaults(&mp->frame);
65     return 0;
66 }
67
68 static void mp_read_changes_map(MotionPixelsContext *mp, GetBitContext *gb, int count, int bits_len, int read_color)
69 {
70     uint16_t *pixels;
71     int offset, w, h, color = 0, x, y, i;
72
73     while (count--) {
74         offset = get_bits_long(gb, mp->offset_bits_len);
75         w      = get_bits(gb, bits_len) + 1;
76         h      = get_bits(gb, bits_len) + 1;
77         if (read_color)
78             color = get_bits(gb, 15);
79         x = offset % mp->avctx->width;
80         y = offset / mp->avctx->width;
81         if (y >= mp->avctx->height)
82             continue;
83         w = FFMIN(w, mp->avctx->width  - x);
84         h = FFMIN(h, mp->avctx->height - y);
85         pixels = (uint16_t *)&mp->frame.data[0][y * mp->frame.linesize[0] + x * 2];
86         while (h--) {
87             mp->changes_map[offset] = w;
88             if (read_color)
89                 for (i = 0; i < w; ++i)
90                     pixels[i] = color;
91             offset += mp->avctx->width;
92             pixels += mp->frame.linesize[0] / 2;
93         }
94     }
95 }
96
97 static void mp_get_code(MotionPixelsContext *mp, GetBitContext *gb, int size, int code)
98 {
99     while (get_bits1(gb)) {
100         ++size;
101         if (size > mp->max_codes_bits) {
102             av_log(mp->avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid code size %d/%d\n", size, mp->max_codes_bits);
103             return;
104         }
105         code <<= 1;
106         mp_get_code(mp, gb, size, code + 1);
107     }
108     if (mp->current_codes_count >= MAX_HUFF_CODES) {
109         av_log(mp->avctx, AV_LOG_ERROR, "too many codes\n");
110         return;
111     }
112     mp->codes[mp->current_codes_count  ].code = code;
113     mp->codes[mp->current_codes_count++].size = size;
114 }
115
116 static void mp_read_codes_table(MotionPixelsContext *mp, GetBitContext *gb)
117 {
118     if (mp->codes_count == 1) {
119         mp->codes[0].delta = get_bits(gb, 4);
120     } else {
121         int i;
122
123         mp->max_codes_bits = get_bits(gb, 4);
124         for (i = 0; i < mp->codes_count; ++i)
125             mp->codes[i].delta = get_bits(gb, 4);
126         mp->current_codes_count = 0;
127         mp_get_code(mp, gb, 0, 0);
128    }
129 }
130
131 static int mp_gradient(MotionPixelsContext *mp, int component, int v)
132 {
133     int delta;
134
135     delta = (v - 7) * mp->gradient_scale[component];
136     mp->gradient_scale[component] = (v == 0 || v == 14) ? 2 : 1;
137     return delta;
138 }
139
140 static YuvPixel mp_get_yuv_from_rgb(MotionPixelsContext *mp, int x, int y)
141 {
142     int color;
143
144     color = *(uint16_t *)&mp->frame.data[0][y * mp->frame.linesize[0] + x * 2];
145     return mp_rgb_yuv_table[color];
146 }
147
148 static void mp_set_rgb_from_yuv(MotionPixelsContext *mp, int x, int y, const YuvPixel *p)
149 {
150     int color;
151
152     color = mp_yuv_to_rgb(p->y, p->v, p->u, 1);
153     *(uint16_t *)&mp->frame.data[0][y * mp->frame.linesize[0] + x * 2] = color;
154 }
155
156 static int mp_get_vlc(MotionPixelsContext *mp, GetBitContext *gb)
157 {
158     int i;
159
160     i = (mp->codes_count == 1) ? 0 : get_vlc2(gb, mp->vlc.table, mp->max_codes_bits, 1);
161     return mp->codes[i].delta;
162 }
163
164 static void mp_decode_line(MotionPixelsContext *mp, GetBitContext *gb, int y)
165 {
166     YuvPixel p;
167     const int y0 = y * mp->avctx->width;
168     int w, i, x = 0;
169
170     p = mp->vpt[y];
171     if (mp->changes_map[y0 + x] == 0) {
172         memset(mp->gradient_scale, 1, sizeof(mp->gradient_scale));
173         ++x;
174     }
175     while (x < mp->avctx->width) {
176         w = mp->changes_map[y0 + x];
177         if (w != 0) {
178             if ((y & 3) == 0) {
179                 if (mp->changes_map[y0 + x + mp->avctx->width] < w ||
180                     mp->changes_map[y0 + x + mp->avctx->width * 2] < w ||
181                     mp->changes_map[y0 + x + mp->avctx->width * 3] < w) {
182                     for (i = (x + 3) & ~3; i < x + w; i += 4) {
183                         mp->hpt[((y / 4) * mp->avctx->width + i) / 4] = mp_get_yuv_from_rgb(mp, i, y);
184                     }
185                 }
186             }
187             x += w;
188             memset(mp->gradient_scale, 1, sizeof(mp->gradient_scale));
189             p = mp_get_yuv_from_rgb(mp, x - 1, y);
190         } else {
191             p.y += mp_gradient(mp, 0, mp_get_vlc(mp, gb));
192             if ((x & 3) == 0) {
193                 if ((y & 3) == 0) {
194                     p.v += mp_gradient(mp, 1, mp_get_vlc(mp, gb));
195                     p.u += mp_gradient(mp, 2, mp_get_vlc(mp, gb));
196                     mp->hpt[((y / 4) * mp->avctx->width + x) / 4] = p;
197                 } else {
198                     p.v = mp->hpt[((y / 4) * mp->avctx->width + x) / 4].v;
199                     p.u = mp->hpt[((y / 4) * mp->avctx->width + x) / 4].u;
200                 }
201             }
202             mp_set_rgb_from_yuv(mp, x, y, &p);
203             ++x;
204         }
205     }
206 }
207
208 static void mp_decode_frame_helper(MotionPixelsContext *mp, GetBitContext *gb)
209 {
210     YuvPixel p;
211     int y, y0;
212
213     for (y = 0; y < mp->avctx->height; ++y) {
214         if (mp->changes_map[y * mp->avctx->width] != 0) {
215             memset(mp->gradient_scale, 1, sizeof(mp->gradient_scale));
216             p = mp_get_yuv_from_rgb(mp, 0, y);
217         } else {
218             p.y += mp_gradient(mp, 0, mp_get_vlc(mp, gb));
219             if ((y & 3) == 0) {
220                 p.v += mp_gradient(mp, 1, mp_get_vlc(mp, gb));
221                 p.u += mp_gradient(mp, 2, mp_get_vlc(mp, gb));
222             }
223             mp->vpt[y] = p;
224             mp_set_rgb_from_yuv(mp, 0, y, &p);
225         }
226     }
227     for (y0 = 0; y0 < 2; ++y0)
228         for (y = y0; y < mp->avctx->height; y += 2)
229             mp_decode_line(mp, gb, y);
230 }
231
232 static int mp_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
233                                  void *data, int *data_size,
234                                  AVPacket *avpkt)
235 {
236     const uint8_t *buf = avpkt->data;
237     int buf_size = avpkt->size;
238     MotionPixelsContext *mp = avctx->priv_data;
239     GetBitContext gb;
240     int i, count1, count2, sz;
241
242     mp->frame.reference = 1;
243     mp->frame.buffer_hints = FF_BUFFER_HINTS_VALID | FF_BUFFER_HINTS_PRESERVE | FF_BUFFER_HINTS_REUSABLE;
244     if (avctx->reget_buffer(avctx, &mp->frame)) {
245         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "reget_buffer() failed\n");
246         return -1;
247     }
248
249     /* le32 bitstream msb first */
250     av_fast_malloc(&mp->bswapbuf, &mp->bswapbuf_size, buf_size + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
251     if (!mp->bswapbuf)
252         return AVERROR(ENOMEM);
253     mp->dsp.bswap_buf((uint32_t *)mp->bswapbuf, (const uint32_t *)buf, buf_size / 4);
254     if (buf_size & 3)
255         memcpy(mp->bswapbuf + (buf_size & ~3), buf + (buf_size & ~3), buf_size & 3);
256     init_get_bits(&gb, mp->bswapbuf, buf_size * 8);
257
258     memset(mp->changes_map, 0, avctx->width * avctx->height);
259     for (i = !(avctx->extradata[1] & 2); i < 2; ++i) {
260         count1 = get_bits(&gb, 12);
261         count2 = get_bits(&gb, 12);
262         mp_read_changes_map(mp, &gb, count1, 8, i);
263         mp_read_changes_map(mp, &gb, count2, 4, i);
264     }
265
266     mp->codes_count = get_bits(&gb, 4);
267     if (mp->codes_count == 0)
268         goto end;
269
270     if (mp->changes_map[0] == 0) {
271         *(uint16_t *)mp->frame.data[0] = get_bits(&gb, 15);
272         mp->changes_map[0] = 1;
273     }
274     mp_read_codes_table(mp, &gb);
275
276     sz = get_bits(&gb, 18);
277     if (avctx->extradata[0] != 5)
278         sz += get_bits(&gb, 18);
279     if (sz == 0)
280         goto end;
281
282     init_vlc(&mp->vlc, mp->max_codes_bits, mp->codes_count, &mp->codes[0].size, sizeof(HuffCode), 1, &mp->codes[0].code, sizeof(HuffCode), 4, 0);
283     mp_decode_frame_helper(mp, &gb);
284     free_vlc(&mp->vlc);
285
286 end:
287     *data_size = sizeof(AVFrame);
288     *(AVFrame *)data = mp->frame;
289     return buf_size;
290 }
291
292 static av_cold int mp_decode_end(AVCodecContext *avctx)
293 {
294     MotionPixelsContext *mp = avctx->priv_data;
295
296     av_freep(&mp->changes_map);
297     av_freep(&mp->vpt);
298     av_freep(&mp->hpt);
299     av_freep(&mp->bswapbuf);
300     if (mp->frame.data[0])
301         avctx->release_buffer(avctx, &mp->frame);
302
303     return 0;
304 }
305
306 AVCodec ff_motionpixels_decoder = {
307     "motionpixels",
308     AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
309     CODEC_ID_MOTIONPIXELS,
310     sizeof(MotionPixelsContext),
311     mp_decode_init,
312     NULL,
313     mp_decode_end,
314     mp_decode_frame,
315     CODEC_CAP_DR1,
316     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Motion Pixels video"),
317 };