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(16, int16_t, block)[6][64];
  52     uint8_t *bitstream_buffer;
  53     unsigned int bitstream_buffer_size;
  54     int block_last_index[6];
  55 } MDECContext;
  56
  57 //very similar to MPEG-1
  58 static inline int mdec_decode_block_intra(MDECContext *a, int16_t *block, int n)
  59 {
  60     int level, diff, i, j, run;
  61     int component;
  62     RLTable *rl = &ff_rl_mpeg1;
  63     uint8_t * const scantable = a->scantable.permutated;
  64     const uint16_t *quant_matrix = ff_mpeg1_default_intra_matrix;
  65     const int qscale = a->qscale;
  66
  67     /* DC coefficient */
  68     if (a->version == 2) {
  69         block[0] = 2 * get_sbits(&a->gb, 10) + 1024;
  70     } else {
  71         component = (n <= 3 ? 0 : n - 4 + 1);
  72         diff = decode_dc(&a->gb, component);
  73         if (diff >= 0xffff)
  74             return AVERROR_INVALIDDATA;
  75         a->last_dc[component] += diff;
  76         block[0] = a->last_dc[component] * (1 << 3);
  77     }
  78
  79     i = 0;
  80     {
  81         OPEN_READER(re, &a->gb);
  82         /* now quantify & encode AC coefficients */
  83         for (;;) {
  84             UPDATE_CACHE(re, &a->gb);
  85             GET_RL_VLC(level, run, re, &a->gb, rl->rl_vlc[0], TEX_VLC_BITS, 2, 0);
  86
  87             if (level == 127) {
  88                 break;
  89             } else if (level != 0) {
  90                 i += run;
  91                 if (i > 63) {
  92                     av_log(a->avctx, AV_LOG_ERROR,
  93                            "ac-tex damaged at %d %d\n", a->mb_x, a->mb_y);
  94                     return AVERROR_INVALIDDATA;
  95                 }
  96                 j     = scantable[i];
  97                 level = (level * qscale * quant_matrix[j]) >> 3;
  98                 level = (level ^ SHOW_SBITS(re, &a->gb, 1)) - SHOW_SBITS(re, &a->gb, 1);
  99                 LAST_SKIP_BITS(re, &a->gb, 1);
 100             } else {
 101                 /* escape */
 102                 run = SHOW_UBITS(re, &a->gb, 6)+1; LAST_SKIP_BITS(re, &a->gb, 6);
 103                 UPDATE_CACHE(re, &a->gb);
 104                 level = SHOW_SBITS(re, &a->gb, 10); SKIP_BITS(re, &a->gb, 10);
 105                 i += run;
 106                 if (i > 63) {
 107                     av_log(a->avctx, AV_LOG_ERROR,
 108                            "ac-tex damaged at %d %d\n", a->mb_x, a->mb_y);
 109                     return AVERROR_INVALIDDATA;
 110                 }
 111                 j = scantable[i];
 112                 if (level < 0) {
 113                     level = -level;
 114                     level = (level * (unsigned)qscale * quant_matrix[j]) >> 3;
 115                     level = (level - 1) | 1;
 116                     level = -level;
 117                 } else {
 118                     level = (level * (unsigned)qscale * quant_matrix[j]) >> 3;
 119                     level = (level - 1) | 1;
 120                 }
 121             }
 122
 123             block[j] = level;
 124         }
 125         CLOSE_READER(re, &a->gb);
 126     }
 127     a->block_last_index[n] = i;
 128     return 0;
 129 }
 130
 131 static inline int decode_mb(MDECContext *a, int16_t block[6][64])
 132 {
 133     int i, ret;
 134     static const int block_index[6] = { 5, 4, 0, 1, 2, 3 };
 135
 136     a->bdsp.clear_blocks(block[0]);
 137
 138     for (i = 0; i < 6; i++) {
 139         if ((ret = mdec_decode_block_intra(a, block[block_index[i]],
 140                                            block_index[i])) < 0)
 141             return ret;
 142         if (get_bits_left(&a->gb) < 0)
 143             return AVERROR_INVALIDDATA;
 144     }
 145     return 0;
 146 }
 147
 148 static inline void idct_put(MDECContext *a, AVFrame *frame, int mb_x, int mb_y)
 149 {
 150     int16_t (*block)[64] = a->block;
 151     int linesize = frame->linesize[0];
 152
 153     uint8_t *dest_y  = frame->data[0] + (mb_y * 16* linesize              ) + mb_x * 16;
 154     uint8_t *dest_cb = frame->data[1] + (mb_y * 8 * frame->linesize[1]) + mb_x * 8;
 155     uint8_t *dest_cr = frame->data[2] + (mb_y * 8 * frame->linesize[2]) + mb_x * 8;
 156
 157     a->idsp.idct_put(dest_y,                    linesize, block[0]);
 158     a->idsp.idct_put(dest_y + 8,                linesize, block[1]);
 159     a->idsp.idct_put(dest_y + 8 * linesize,     linesize, block[2]);
 160     a->idsp.idct_put(dest_y + 8 * linesize + 8, linesize, block[3]);
 161
 162     if (!(a->avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GRAY)) {
 163         a->idsp.idct_put(dest_cb, frame->linesize[1], block[4]);
 164         a->idsp.idct_put(dest_cr, frame->linesize[2], block[5]);
 165     }
 166 }
 167
 168 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx,
 169                         void *data, int *got_frame,
 170                         AVPacket *avpkt)
 171 {
 172     MDECContext * const a = avctx->priv_data;
 173     const uint8_t *buf    = avpkt->data;
 174     int buf_size          = avpkt->size;
 175     ThreadFrame frame     = { .f = data };
 176     int ret;
 177
 178     if ((ret = ff_thread_get_buffer(avctx, &frame, 0)) < 0)
 179         return ret;
 180     frame.f->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
 181     frame.f->key_frame = 1;
 182
 183     av_fast_padded_malloc(&a->bitstream_buffer, &a->bitstream_buffer_size, buf_size);
 184     if (!a->bitstream_buffer)
 185         return AVERROR(ENOMEM);
 186     a->bbdsp.bswap16_buf((uint16_t *)a->bitstream_buffer, (uint16_t *)buf, (buf_size + 1) / 2);
 187     if ((ret = init_get_bits8(&a->gb, a->bitstream_buffer, buf_size)) < 0)
 188         return ret;
 189
 190     /* skip over 4 preamble bytes in stream (typically 0xXX 0xXX 0x00 0x38) */
 191     skip_bits(&a->gb, 32);
 192
 193     a->qscale  = get_bits(&a->gb, 16);
 194     a->version = get_bits(&a->gb, 16);
 195
 196     a->last_dc[0] = a->last_dc[1] = a->last_dc[2] = 128;
 197
 198     for (a->mb_x = 0; a->mb_x < a->mb_width; a->mb_x++) {
 199         for (a->mb_y = 0; a->mb_y < a->mb_height; a->mb_y++) {
 200             if ((ret = decode_mb(a, a->block)) < 0)
 201                 return ret;
 202
 203             idct_put(a, frame.f, a->mb_x, a->mb_y);
 204         }
 205     }
 206
 207     *got_frame = 1;
 208
 209     return (get_bits_count(&a->gb) + 31) / 32 * 4;
 210 }
 211
 212 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx)
 213 {
 214     MDECContext * const a = avctx->priv_data;
 215
 216     a->mb_width  = (avctx->coded_width  + 15) / 16;
 217     a->mb_height = (avctx->coded_height + 15) / 16;
 218
 219     a->avctx           = avctx;
 220
 221     ff_blockdsp_init(&a->bdsp, avctx);
 222     ff_bswapdsp_init(&a->bbdsp);
 223     ff_idctdsp_init(&a->idsp, avctx);
 224     ff_mpeg12_init_vlcs();
 225     ff_init_scantable(a->idsp.idct_permutation, &a->scantable,
 226                       ff_zigzag_direct);
 227
 228     if (avctx->idct_algo == FF_IDCT_AUTO)
 229         avctx->idct_algo = FF_IDCT_SIMPLE;
 230     avctx->pix_fmt  = AV_PIX_FMT_YUVJ420P;
 231     avctx->color_range = AVCOL_RANGE_JPEG;
 232
 233     return 0;
 234 }
 235
 236 #if HAVE_THREADS
 237 static av_cold int decode_init_thread_copy(AVCodecContext *avctx)
 238 {
 239     MDECContext * const a = avctx->priv_data;
 240
 241     a->avctx           = avctx;
 242
 243     return 0;
 244 }
 245 #endif
 246
 247 static av_cold int decode_end(AVCodecContext *avctx)
 248 {
 249     MDECContext * const a = avctx->priv_data;
 250
 251     av_freep(&a->bitstream_buffer);
 252     a->bitstream_buffer_size = 0;
 253
 254     return 0;
 255 }
 256
 257 AVCodec ff_mdec_decoder = {
 258     .name             = "mdec",
 259     .long_name        = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Sony PlayStation MDEC (Motion DECoder)"),
 260     .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 261     .id               = AV_CODEC_ID_MDEC,
 262     .priv_data_size   = sizeof(MDECContext),
 263     .init             = decode_init,
 264     .close            = decode_end,
 265     .decode           = decode_frame,
 266     .capabilities     = AV_CODEC_CAP_DR1 | AV_CODEC_CAP_FRAME_THREADS,
 267     .init_thread_copy = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(decode_init_thread_copy)
 268 };