motionpixels: use the AVFrame API properly.
[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 Libav.
6  *
7  * Libav 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  * Libav 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 Libav; 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 #include "internal.h"
26
27 #define MAX_HUFF_CODES 16
28
29 #include "motionpixels_tablegen.h"
30
31 typedef struct HuffCode {
32     int code;
33     uint8_t size;
34     uint8_t delta;
35 } HuffCode;
36
37 typedef struct MotionPixelsContext {
38     AVCodecContext *avctx;
39     AVFrame *frame;
40     DSPContext dsp;
41     uint8_t *changes_map;
42     int offset_bits_len;
43     int codes_count, current_codes_count;
44     int max_codes_bits;
45     HuffCode codes[MAX_HUFF_CODES];
46     VLC vlc;
47     YuvPixel *vpt, *hpt;
48     uint8_t gradient_scale[3];
49     uint8_t *bswapbuf;
50     int bswapbuf_size;
51 } MotionPixelsContext;
52
53 static av_cold int mp_decode_end(AVCodecContext *avctx)
54 {
55     MotionPixelsContext *mp = avctx->priv_data;
56
57     av_freep(&mp->changes_map);
58     av_freep(&mp->vpt);
59     av_freep(&mp->hpt);
60     av_freep(&mp->bswapbuf);
61     av_frame_free(&mp->frame);
62
63     return 0;
64 }
65
66 static av_cold int mp_decode_init(AVCodecContext *avctx)
67 {
68     MotionPixelsContext *mp = avctx->priv_data;
69     int w4 = (avctx->width  + 3) & ~3;
70     int h4 = (avctx->height + 3) & ~3;
71
72     motionpixels_tableinit();
73     mp->avctx = avctx;
74     ff_dsputil_init(&mp->dsp, avctx);
75     mp->changes_map = av_mallocz(avctx->width * h4);
76     mp->offset_bits_len = av_log2(avctx->width * avctx->height) + 1;
77     mp->vpt = av_mallocz(avctx->height * sizeof(YuvPixel));
78     mp->hpt = av_mallocz(h4 * w4 / 16 * sizeof(YuvPixel));
79     avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_RGB555;
80
81     mp->frame = av_frame_alloc();
82     if (!mp->frame) {
83         mp_decode_end(avctx);
84         return AVERROR(ENOMEM);
85     }
86
87     return 0;
88 }
89
90 static void mp_read_changes_map(MotionPixelsContext *mp, GetBitContext *gb, int count, int bits_len, int read_color)
91 {
92     uint16_t *pixels;
93     int offset, w, h, color = 0, x, y, i;
94
95     while (count--) {
96         offset = get_bits_long(gb, mp->offset_bits_len);
97         w      = get_bits(gb, bits_len) + 1;
98         h      = get_bits(gb, bits_len) + 1;
99         if (read_color)
100             color = get_bits(gb, 15);
101         x = offset % mp->avctx->width;
102         y = offset / mp->avctx->width;
103         if (y >= mp->avctx->height)
104             continue;
105         w = FFMIN(w, mp->avctx->width  - x);
106         h = FFMIN(h, mp->avctx->height - y);
107         pixels = (uint16_t *)&mp->frame->data[0][y * mp->frame->linesize[0] + x * 2];
108         while (h--) {
109             mp->changes_map[offset] = w;
110             if (read_color)
111                 for (i = 0; i < w; ++i)
112                     pixels[i] = color;
113             offset += mp->avctx->width;
114             pixels += mp->frame->linesize[0] / 2;
115         }
116     }
117 }
118
119 static void mp_get_code(MotionPixelsContext *mp, GetBitContext *gb, int size, int code)
120 {
121     while (get_bits1(gb)) {
122         ++size;
123         if (size > mp->max_codes_bits) {
124             av_log(mp->avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid code size %d/%d\n", size, mp->max_codes_bits);
125             return;
126         }
127         code <<= 1;
128         mp_get_code(mp, gb, size, code + 1);
129     }
130     if (mp->current_codes_count >= MAX_HUFF_CODES) {
131         av_log(mp->avctx, AV_LOG_ERROR, "too many codes\n");
132         return;
133     }
134     mp->codes[mp->current_codes_count  ].code = code;
135     mp->codes[mp->current_codes_count++].size = size;
136 }
137
138 static void mp_read_codes_table(MotionPixelsContext *mp, GetBitContext *gb)
139 {
140     if (mp->codes_count == 1) {
141         mp->codes[0].delta = get_bits(gb, 4);
142     } else {
143         int i;
144
145         mp->max_codes_bits = get_bits(gb, 4);
146         for (i = 0; i < mp->codes_count; ++i)
147             mp->codes[i].delta = get_bits(gb, 4);
148         mp->current_codes_count = 0;
149         mp_get_code(mp, gb, 0, 0);
150    }
151 }
152
153 static int mp_gradient(MotionPixelsContext *mp, int component, int v)
154 {
155     int delta;
156
157     delta = (v - 7) * mp->gradient_scale[component];
158     mp->gradient_scale[component] = (v == 0 || v == 14) ? 2 : 1;
159     return delta;
160 }
161
162 static YuvPixel mp_get_yuv_from_rgb(MotionPixelsContext *mp, int x, int y)
163 {
164     int color;
165
166     color = *(uint16_t *)&mp->frame->data[0][y * mp->frame->linesize[0] + x * 2];
167     return mp_rgb_yuv_table[color];
168 }
169
170 static void mp_set_rgb_from_yuv(MotionPixelsContext *mp, int x, int y, const YuvPixel *p)
171 {
172     int color;
173
174     color = mp_yuv_to_rgb(p->y, p->v, p->u, 1);
175     *(uint16_t *)&mp->frame->data[0][y * mp->frame->linesize[0] + x * 2] = color;
176 }
177
178 static int mp_get_vlc(MotionPixelsContext *mp, GetBitContext *gb)
179 {
180     int i;
181
182     i = (mp->codes_count == 1) ? 0 : get_vlc2(gb, mp->vlc.table, mp->max_codes_bits, 1);
183     return mp->codes[i].delta;
184 }
185
186 static void mp_decode_line(MotionPixelsContext *mp, GetBitContext *gb, int y)
187 {
188     YuvPixel p;
189     const int y0 = y * mp->avctx->width;
190     int w, i, x = 0;
191
192     p = mp->vpt[y];
193     if (mp->changes_map[y0 + x] == 0) {
194         memset(mp->gradient_scale, 1, sizeof(mp->gradient_scale));
195         ++x;
196     }
197     while (x < mp->avctx->width) {
198         w = mp->changes_map[y0 + x];
199         if (w != 0) {
200             if ((y & 3) == 0) {
201                 if (mp->changes_map[y0 + x + mp->avctx->width] < w ||
202                     mp->changes_map[y0 + x + mp->avctx->width * 2] < w ||
203                     mp->changes_map[y0 + x + mp->avctx->width * 3] < w) {
204                     for (i = (x + 3) & ~3; i < x + w; i += 4) {
205                         mp->hpt[((y / 4) * mp->avctx->width + i) / 4] = mp_get_yuv_from_rgb(mp, i, y);
206                     }
207                 }
208             }
209             x += w;
210             memset(mp->gradient_scale, 1, sizeof(mp->gradient_scale));
211             p = mp_get_yuv_from_rgb(mp, x - 1, y);
212         } else {
213             p.y += mp_gradient(mp, 0, mp_get_vlc(mp, gb));
214             p.y = av_clip(p.y, 0, 31);
215             if ((x & 3) == 0) {
216                 if ((y & 3) == 0) {
217                     p.v += mp_gradient(mp, 1, mp_get_vlc(mp, gb));
218                     p.v = av_clip(p.v, -32, 31);
219                     p.u += mp_gradient(mp, 2, mp_get_vlc(mp, gb));
220                     p.u = av_clip(p.u, -32, 31);
221                     mp->hpt[((y / 4) * mp->avctx->width + x) / 4] = p;
222                 } else {
223                     p.v = mp->hpt[((y / 4) * mp->avctx->width + x) / 4].v;
224                     p.u = mp->hpt[((y / 4) * mp->avctx->width + x) / 4].u;
225                 }
226             }
227             mp_set_rgb_from_yuv(mp, x, y, &p);
228             ++x;
229         }
230     }
231 }
232
233 static void mp_decode_frame_helper(MotionPixelsContext *mp, GetBitContext *gb)
234 {
235     YuvPixel p;
236     int y, y0;
237
238     for (y = 0; y < mp->avctx->height; ++y) {
239         if (mp->changes_map[y * mp->avctx->width] != 0) {
240             memset(mp->gradient_scale, 1, sizeof(mp->gradient_scale));
241             p = mp_get_yuv_from_rgb(mp, 0, y);
242         } else {
243             p.y += mp_gradient(mp, 0, mp_get_vlc(mp, gb));
244             p.y = av_clip(p.y, 0, 31);
245             if ((y & 3) == 0) {
246                 p.v += mp_gradient(mp, 1, mp_get_vlc(mp, gb));
247                 p.v = av_clip(p.v, -32, 31);
248                 p.u += mp_gradient(mp, 2, mp_get_vlc(mp, gb));
249                 p.u = av_clip(p.u, -32, 31);
250             }
251             mp->vpt[y] = p;
252             mp_set_rgb_from_yuv(mp, 0, y, &p);
253         }
254     }
255     for (y0 = 0; y0 < 2; ++y0)
256         for (y = y0; y < mp->avctx->height; y += 2)
257             mp_decode_line(mp, gb, y);
258 }
259
260 static int mp_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
261                                  void *data, int *got_frame,
262                                  AVPacket *avpkt)
263 {
264     const uint8_t *buf = avpkt->data;
265     int buf_size = avpkt->size;
266     MotionPixelsContext *mp = avctx->priv_data;
267     GetBitContext gb;
268     int i, count1, count2, sz, ret;
269
270     if ((ret = ff_reget_buffer(avctx, mp->frame)) < 0) {
271         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "reget_buffer() failed\n");
272         return ret;
273     }
274
275     /* le32 bitstream msb first */
276     av_fast_malloc(&mp->bswapbuf, &mp->bswapbuf_size, buf_size + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
277     if (!mp->bswapbuf)
278         return AVERROR(ENOMEM);
279     mp->dsp.bswap_buf((uint32_t *)mp->bswapbuf, (const uint32_t *)buf, buf_size / 4);
280     if (buf_size & 3)
281         memcpy(mp->bswapbuf + (buf_size & ~3), buf + (buf_size & ~3), buf_size & 3);
282     memset(mp->bswapbuf + buf_size, 0, FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
283     init_get_bits(&gb, mp->bswapbuf, buf_size * 8);
284
285     memset(mp->changes_map, 0, avctx->width * avctx->height);
286     for (i = !(avctx->extradata[1] & 2); i < 2; ++i) {
287         count1 = get_bits(&gb, 12);
288         count2 = get_bits(&gb, 12);
289         mp_read_changes_map(mp, &gb, count1, 8, i);
290         mp_read_changes_map(mp, &gb, count2, 4, i);
291     }
292
293     mp->codes_count = get_bits(&gb, 4);
294     if (mp->codes_count == 0)
295         goto end;
296
297     if (mp->changes_map[0] == 0) {
298         *(uint16_t *)mp->frame->data[0] = get_bits(&gb, 15);
299         mp->changes_map[0] = 1;
300     }
301     mp_read_codes_table(mp, &gb);
302
303     sz = get_bits(&gb, 18);
304     if (avctx->extradata[0] != 5)
305         sz += get_bits(&gb, 18);
306     if (sz == 0)
307         goto end;
308
309     if (mp->max_codes_bits <= 0)
310         goto end;
311     if (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))
312         goto end;
313     mp_decode_frame_helper(mp, &gb);
314     ff_free_vlc(&mp->vlc);
315
316 end:
317     if ((ret = av_frame_ref(data, mp->frame)) < 0)
318         return ret;
319     *got_frame       = 1;
320     return buf_size;
321 }
322
323 AVCodec ff_motionpixels_decoder = {
324     .name           = "motionpixels",
325     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Motion Pixels video"),
326     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
327     .id             = AV_CODEC_ID_MOTIONPIXELS,
328     .priv_data_size = sizeof(MotionPixelsContext),
329     .init           = mp_decode_init,
330     .close          = mp_decode_end,
331     .decode         = mp_decode_frame,
332     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
333 };