b5ea84c8a9d4872db263109c21070be1aeb60601
[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 "dsputil.h"
32 #include "mpegvideo.h"
33 #include "mpeg12.h"
34 #include "thread.h"
35
36 typedef struct MDECContext {
37     AVCodecContext *avctx;
38     DSPContext dsp;
39     AVFrame picture;
40     GetBitContext gb;
41     ScanTable scantable;
42     int version;
43     int qscale;
44     int last_dc[3];
45     int mb_width;
46     int mb_height;
47     int mb_x, mb_y;
48     DECLARE_ALIGNED(16, int16_t, block)[6][64];
49     uint8_t *bitstream_buffer;
50     unsigned int bitstream_buffer_size;
51     int block_last_index[6];
52 } MDECContext;
53
54 //very similar to MPEG-1
55 static inline int mdec_decode_block_intra(MDECContext *a, int16_t *block, int n)
56 {
57     int level, diff, i, j, run;
58     int component;
59     RLTable *rl = &ff_rl_mpeg1;
60     uint8_t * const scantable = a->scantable.permutated;
61     const uint16_t *quant_matrix = ff_mpeg1_default_intra_matrix;
62     const int qscale = a->qscale;
63
64     /* DC coefficient */
65     if (a->version == 2) {
66         block[0] = 2 * get_sbits(&a->gb, 10) + 1024;
67     } else {
68         component = (n <= 3 ? 0 : n - 4 + 1);
69         diff = decode_dc(&a->gb, component);
70         if (diff >= 0xffff)
71             return -1;
72         a->last_dc[component] += diff;
73         block[0] = a->last_dc[component] << 3;
74     }
75
76     i = 0;
77     {
78         OPEN_READER(re, &a->gb);
79         /* now quantify & encode AC coefficients */
80         for (;;) {
81             UPDATE_CACHE(re, &a->gb);
82             GET_RL_VLC(level, run, re, &a->gb, rl->rl_vlc[0], TEX_VLC_BITS, 2, 0);
83
84             if (level == 127) {
85                 break;
86             } else if (level != 0) {
87                 i    += run;
88                 j     = scantable[i];
89                 level = (level * qscale * quant_matrix[j]) >> 3;
90                 level = (level ^ SHOW_SBITS(re, &a->gb, 1)) - SHOW_SBITS(re, &a->gb, 1);
91                 LAST_SKIP_BITS(re, &a->gb, 1);
92             } else {
93                 /* escape */
94                 run = SHOW_UBITS(re, &a->gb, 6)+1; LAST_SKIP_BITS(re, &a->gb, 6);
95                 UPDATE_CACHE(re, &a->gb);
96                 level = SHOW_SBITS(re, &a->gb, 10); SKIP_BITS(re, &a->gb, 10);
97                 i    += run;
98                 j     = scantable[i];
99                 if (level < 0) {
100                     level = -level;
101                     level = (level * qscale * quant_matrix[j]) >> 3;
102                     level = (level - 1) | 1;
103                     level = -level;
104                 } else {
105                     level = (level * qscale * quant_matrix[j]) >> 3;
106                     level = (level - 1) | 1;
107                 }
108             }
109             if (i > 63) {
110                 av_log(a->avctx, AV_LOG_ERROR, "ac-tex damaged at %d %d\n", a->mb_x, a->mb_y);
111                 return -1;
112             }
113
114             block[j] = level;
115         }
116         CLOSE_READER(re, &a->gb);
117     }
118     a->block_last_index[n] = i;
119     return 0;
120 }
121
122 static inline int decode_mb(MDECContext *a, int16_t block[6][64])
123 {
124     int i;
125     const int block_index[6] = { 5, 4, 0, 1, 2, 3 };
126
127     a->dsp.clear_blocks(block[0]);
128
129     for (i = 0; i < 6; i++) {
130         if (mdec_decode_block_intra(a, block[block_index[i]], block_index[i]) < 0 ||
131             get_bits_left(&a->gb) < 0)
132             return -1;
133     }
134     return 0;
135 }
136
137 static inline void idct_put(MDECContext *a, int mb_x, int mb_y)
138 {
139     int16_t (*block)[64] = a->block;
140     int linesize = a->picture.linesize[0];
141
142     uint8_t *dest_y  = a->picture.data[0] + (mb_y * 16 * linesize              ) + mb_x * 16;
143     uint8_t *dest_cb = a->picture.data[1] + (mb_y * 8  * a->picture.linesize[1]) + mb_x * 8;
144     uint8_t *dest_cr = a->picture.data[2] + (mb_y * 8  * a->picture.linesize[2]) + mb_x * 8;
145
146     a->dsp.idct_put(dest_y,                    linesize, block[0]);
147     a->dsp.idct_put(dest_y                + 8, linesize, block[1]);
148     a->dsp.idct_put(dest_y + 8 * linesize,     linesize, block[2]);
149     a->dsp.idct_put(dest_y + 8 * linesize + 8, linesize, block[3]);
150
151     if (!(a->avctx->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
152         a->dsp.idct_put(dest_cb, a->picture.linesize[1], block[4]);
153         a->dsp.idct_put(dest_cr, a->picture.linesize[2], block[5]);
154     }
155 }
156
157 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx,
158                         void *data, int *got_frame,
159                         AVPacket *avpkt)
160 {
161     MDECContext * const a = avctx->priv_data;
162     const uint8_t *buf    = avpkt->data;
163     int buf_size          = avpkt->size;
164     AVFrame *picture      = data;
165     AVFrame * const p     = &a->picture;
166     int i;
167
168     if (p->data[0])
169         ff_thread_release_buffer(avctx, p);
170
171     p->reference = 0;
172     if (ff_thread_get_buffer(avctx, p) < 0) {
173         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
174         return -1;
175     }
176     p->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
177     p->key_frame = 1;
178
179     av_fast_malloc(&a->bitstream_buffer, &a->bitstream_buffer_size, buf_size + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
180     if (!a->bitstream_buffer)
181         return AVERROR(ENOMEM);
182     for (i = 0; i < buf_size; i += 2) {
183         a->bitstream_buffer[i]     = buf[i + 1];
184         a->bitstream_buffer[i + 1] = buf[i];
185     }
186     init_get_bits(&a->gb, a->bitstream_buffer, buf_size * 8);
187
188     /* skip over 4 preamble bytes in stream (typically 0xXX 0xXX 0x00 0x38) */
189     skip_bits(&a->gb, 32);
190
191     a->qscale  = get_bits(&a->gb, 16);
192     a->version = get_bits(&a->gb, 16);
193
194     a->last_dc[0] = a->last_dc[1] = a->last_dc[2] = 128;
195
196     for (a->mb_x = 0; a->mb_x < a->mb_width; a->mb_x++) {
197         for (a->mb_y = 0; a->mb_y < a->mb_height; a->mb_y++) {
198             if (decode_mb(a, a->block) < 0)
199                 return -1;
200
201             idct_put(a, a->mb_x, a->mb_y);
202         }
203     }
204
205     p->quality = a->qscale * FF_QP2LAMBDA;
206     memset(p->qscale_table, a->qscale, a->mb_width);
207
208     *picture   = a->picture;
209     *got_frame = 1;
210
211     return (get_bits_count(&a->gb) + 31) / 32 * 4;
212 }
213
214 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx)
215 {
216     MDECContext * const a = avctx->priv_data;
217     AVFrame *p            = &a->picture;
218
219     a->mb_width  = (avctx->coded_width  + 15) / 16;
220     a->mb_height = (avctx->coded_height + 15) / 16;
221
222     avctx->coded_frame = &a->picture;
223     a->avctx           = avctx;
224
225     ff_dsputil_init(&a->dsp, avctx);
226     ff_mpeg12_init_vlcs();
227     ff_init_scantable(a->dsp.idct_permutation, &a->scantable, ff_zigzag_direct);
228
229     if (avctx->idct_algo == FF_IDCT_AUTO)
230         avctx->idct_algo = FF_IDCT_SIMPLE;
231     p->qstride      = 0;
232     p->qscale_table = av_mallocz(a->mb_width);
233     avctx->pix_fmt  = AV_PIX_FMT_YUVJ420P;
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     AVFrame *p            = &a->picture;
242
243     avctx->coded_frame = p;
244     a->avctx           = avctx;
245
246     p->qscale_table = av_mallocz( a->mb_width);
247
248     return 0;
249 }
250
251 static av_cold int decode_end(AVCodecContext *avctx)
252 {
253     MDECContext * const a = avctx->priv_data;
254
255     if (a->picture.data[0])
256         avctx->release_buffer(avctx, &a->picture);
257     av_freep(&a->bitstream_buffer);
258     av_freep(&a->picture.qscale_table);
259     a->bitstream_buffer_size = 0;
260
261     return 0;
262 }
263
264 AVCodec ff_mdec_decoder = {
265     .name             = "mdec",
266     .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
267     .id               = AV_CODEC_ID_MDEC,
268     .priv_data_size   = sizeof(MDECContext),
269     .init             = decode_init,
270     .close            = decode_end,
271     .decode           = decode_frame,
272     .capabilities     = CODEC_CAP_DR1 | CODEC_CAP_FRAME_THREADS,
273     .long_name        = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Sony PlayStation MDEC (Motion DECoder)"),
274     .init_thread_copy = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(decode_init_thread_copy)
275 };