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 #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_init(AVCodecContext *avctx)
  54 {
  55     MotionPixelsContext *mp = avctx->priv_data;
  56     int w4 = (avctx->width  + 3) & ~3;
  57     int h4 = (avctx->height + 3) & ~3;
  58
  59     if(avctx->extradata_size < 2){
  60         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "extradata too small\n");
  61         return AVERROR_INVALIDDATA;
  62     }
  63
  64     motionpixels_tableinit();
  65     mp->avctx = avctx;
  66     ff_dsputil_init(&mp->dsp, avctx);
  67     mp->changes_map = av_mallocz(avctx->width * h4);
  68     mp->offset_bits_len = av_log2(avctx->width * avctx->height) + 1;
  69     mp->vpt = av_mallocz(avctx->height * sizeof(YuvPixel));
  70     mp->hpt = av_mallocz(h4 * w4 / 16 * sizeof(YuvPixel));
  71     if (!mp->changes_map || !mp->vpt || !mp->hpt) {
  72         av_freep(&mp->changes_map);
  73         av_freep(&mp->vpt);
  74         av_freep(&mp->hpt);
  75         return AVERROR(ENOMEM);
  76     }
  77     avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_RGB555;
  78     avcodec_get_frame_defaults(&mp->frame);
  79     return 0;
  80 }
  81
  82 static void mp_read_changes_map(MotionPixelsContext *mp, GetBitContext *gb, int count, int bits_len, int read_color)
  83 {
  84     uint16_t *pixels;
  85     int offset, w, h, color = 0, x, y, i;
  86
  87     while (count--) {
  88         offset = get_bits_long(gb, mp->offset_bits_len);
  89         w      = get_bits(gb, bits_len) + 1;
  90         h      = get_bits(gb, bits_len) + 1;
  91         if (read_color)
  92             color = get_bits(gb, 15);
  93         x = offset % mp->avctx->width;
  94         y = offset / mp->avctx->width;
  95         if (y >= mp->avctx->height)
  96             continue;
  97         w = FFMIN(w, mp->avctx->width  - x);
  98         h = FFMIN(h, mp->avctx->height - y);
  99         pixels = (uint16_t *)&mp->frame.data[0][y * mp->frame.linesize[0] + x * 2];
 100         while (h--) {
 101             mp->changes_map[offset] = w;
 102             if (read_color)
 103                 for (i = 0; i < w; ++i)
 104                     pixels[i] = color;
 105             offset += mp->avctx->width;
 106             pixels += mp->frame.linesize[0] / 2;
 107         }
 108     }
 109 }
 110
 111 static int mp_get_code(MotionPixelsContext *mp, GetBitContext *gb, int size, int code)
 112 {
 113     while (get_bits1(gb)) {
 114         ++size;
 115         if (size > mp->max_codes_bits) {
 116             av_log(mp->avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid code size %d/%d\n", size, mp->max_codes_bits);
 117             return AVERROR_INVALIDDATA;
 118         }
 119         code <<= 1;
 120         if (mp_get_code(mp, gb, size, code + 1) < 0)
 121             return AVERROR_INVALIDDATA;
 122     }
 123     if (mp->current_codes_count >= MAX_HUFF_CODES) {
 124         av_log(mp->avctx, AV_LOG_ERROR, "too many codes\n");
 125         return AVERROR_INVALIDDATA;
 126     }
 127
 128     mp->codes[mp->current_codes_count  ].code = code;
 129     mp->codes[mp->current_codes_count++].size = size;
 130     return 0;
 131 }
 132
 133 static int mp_read_codes_table(MotionPixelsContext *mp, GetBitContext *gb)
 134 {
 135     if (mp->codes_count == 1) {
 136         mp->codes[0].delta = get_bits(gb, 4);
 137     } else {
 138         int i;
 139         int ret;
 140
 141         mp->max_codes_bits = get_bits(gb, 4);
 142         for (i = 0; i < mp->codes_count; ++i)
 143             mp->codes[i].delta = get_bits(gb, 4);
 144         mp->current_codes_count = 0;
 145         if ((ret = mp_get_code(mp, gb, 0, 0)) < 0)
 146             return ret;
 147         if (mp->current_codes_count < mp->codes_count) {
 148             av_log(mp->avctx, AV_LOG_ERROR, "too few codes\n");
 149             return AVERROR_INVALIDDATA;
 150         }
 151    }
 152    return 0;
 153 }
 154
 155 static int mp_gradient(MotionPixelsContext *mp, int component, int v)
 156 {
 157     int delta;
 158
 159     delta = (v - 7) * mp->gradient_scale[component];
 160     mp->gradient_scale[component] = (v == 0 || v == 14) ? 2 : 1;
 161     return delta;
 162 }
 163
 164 static YuvPixel mp_get_yuv_from_rgb(MotionPixelsContext *mp, int x, int y)
 165 {
 166     int color;
 167
 168     color = *(uint16_t *)&mp->frame.data[0][y * mp->frame.linesize[0] + x * 2];
 169     return mp_rgb_yuv_table[color];
 170 }
 171
 172 static void mp_set_rgb_from_yuv(MotionPixelsContext *mp, int x, int y, const YuvPixel *p)
 173 {
 174     int color;
 175
 176     color = mp_yuv_to_rgb(p->y, p->v, p->u, 1);
 177     *(uint16_t *)&mp->frame.data[0][y * mp->frame.linesize[0] + x * 2] = color;
 178 }
 179
 180 static int mp_get_vlc(MotionPixelsContext *mp, GetBitContext *gb)
 181 {
 182     int i;
 183
 184     i = (mp->codes_count == 1) ? 0 : get_vlc2(gb, mp->vlc.table, mp->max_codes_bits, 1);
 185     return mp->codes[i].delta;
 186 }
 187
 188 static void mp_decode_line(MotionPixelsContext *mp, GetBitContext *gb, int y)
 189 {
 190     YuvPixel p;
 191     const int y0 = y * mp->avctx->width;
 192     int w, i, x = 0;
 193
 194     p = mp->vpt[y];
 195     if (mp->changes_map[y0 + x] == 0) {
 196         memset(mp->gradient_scale, 1, sizeof(mp->gradient_scale));
 197         ++x;
 198     }
 199     while (x < mp->avctx->width) {
 200         w = mp->changes_map[y0 + x];
 201         if (w != 0) {
 202             if ((y & 3) == 0) {
 203                 if (mp->changes_map[y0 + x + mp->avctx->width] < w ||
 204                     mp->changes_map[y0 + x + mp->avctx->width * 2] < w ||
 205                     mp->changes_map[y0 + x + mp->avctx->width * 3] < w) {
 206                     for (i = (x + 3) & ~3; i < x + w; i += 4) {
 207                         mp->hpt[((y / 4) * mp->avctx->width + i) / 4] = mp_get_yuv_from_rgb(mp, i, y);
 208                     }
 209                 }
 210             }
 211             x += w;
 212             memset(mp->gradient_scale, 1, sizeof(mp->gradient_scale));
 213             p = mp_get_yuv_from_rgb(mp, x - 1, y);
 214         } else {
 215             p.y += mp_gradient(mp, 0, mp_get_vlc(mp, gb));
 216             p.y = av_clip(p.y, 0, 31);
 217             if ((x & 3) == 0) {
 218                 if ((y & 3) == 0) {
 219                     p.v += mp_gradient(mp, 1, mp_get_vlc(mp, gb));
 220                     p.v = av_clip(p.v, -32, 31);
 221                     p.u += mp_gradient(mp, 2, mp_get_vlc(mp, gb));
 222                     p.u = av_clip(p.u, -32, 31);
 223                     mp->hpt[((y / 4) * mp->avctx->width + x) / 4] = p;
 224                 } else {
 225                     p.v = mp->hpt[((y / 4) * mp->avctx->width + x) / 4].v;
 226                     p.u = mp->hpt[((y / 4) * mp->avctx->width + x) / 4].u;
 227                 }
 228             }
 229             mp_set_rgb_from_yuv(mp, x, y, &p);
 230             ++x;
 231         }
 232     }
 233 }
 234
 235 static void mp_decode_frame_helper(MotionPixelsContext *mp, GetBitContext *gb)
 236 {
 237     YuvPixel p;
 238     int y, y0;
 239
 240     av_assert1(mp->changes_map[0]);
 241
 242     for (y = 0; y < mp->avctx->height; ++y) {
 243         if (mp->changes_map[y * mp->avctx->width] != 0) {
 244             memset(mp->gradient_scale, 1, sizeof(mp->gradient_scale));
 245             p = mp_get_yuv_from_rgb(mp, 0, y);
 246         } else {
 247             p.y += mp_gradient(mp, 0, mp_get_vlc(mp, gb));
 248             p.y = av_clip(p.y, 0, 31);
 249             if ((y & 3) == 0) {
 250                 p.v += mp_gradient(mp, 1, mp_get_vlc(mp, gb));
 251                 p.v = av_clip(p.v, -32, 31);
 252                 p.u += mp_gradient(mp, 2, mp_get_vlc(mp, gb));
 253                 p.u = av_clip(p.u, -32, 31);
 254             }
 255             mp->vpt[y] = p;
 256             mp_set_rgb_from_yuv(mp, 0, y, &p);
 257         }
 258     }
 259     for (y0 = 0; y0 < 2; ++y0)
 260         for (y = y0; y < mp->avctx->height; y += 2)
 261             mp_decode_line(mp, gb, y);
 262 }
 263
 264 static int mp_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
 265                                  void *data, int *got_frame,
 266                                  AVPacket *avpkt)
 267 {
 268     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 269     int buf_size = avpkt->size;
 270     MotionPixelsContext *mp = avctx->priv_data;
 271     GetBitContext gb;
 272     int i, count1, count2, sz, ret;
 273
 274     if ((ret = ff_reget_buffer(avctx, &mp->frame)) < 0)
 275         return ret;
 276
 277     /* le32 bitstream msb first */
 278     av_fast_padded_malloc(&mp->bswapbuf, &mp->bswapbuf_size, buf_size);
 279     if (!mp->bswapbuf)
 280         return AVERROR(ENOMEM);
 281     mp->dsp.bswap_buf((uint32_t *)mp->bswapbuf, (const uint32_t *)buf, buf_size / 4);
 282     if (buf_size & 3)
 283         memcpy(mp->bswapbuf + (buf_size & ~3), buf + (buf_size & ~3), buf_size & 3);
 284     init_get_bits(&gb, mp->bswapbuf, buf_size * 8);
 285
 286     memset(mp->changes_map, 0, avctx->width * avctx->height);
 287     for (i = !(avctx->extradata[1] & 2); i < 2; ++i) {
 288         count1 = get_bits(&gb, 12);
 289         count2 = get_bits(&gb, 12);
 290         mp_read_changes_map(mp, &gb, count1, 8, i);
 291         mp_read_changes_map(mp, &gb, count2, 4, i);
 292     }
 293
 294     mp->codes_count = get_bits(&gb, 4);
 295     if (mp->codes_count == 0)
 296         goto end;
 297
 298     if (mp->changes_map[0] == 0) {
 299         *(uint16_t *)mp->frame.data[0] = get_bits(&gb, 15);
 300         mp->changes_map[0] = 1;
 301     }
 302     if (mp_read_codes_table(mp, &gb) < 0)
 303         goto end;
 304
 305     sz = get_bits(&gb, 18);
 306     if (avctx->extradata[0] != 5)
 307         sz += get_bits(&gb, 18);
 308     if (sz == 0)
 309         goto end;
 310
 311     if (mp->max_codes_bits <= 0)
 312         goto end;
 313     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))
 314         goto end;
 315     mp_decode_frame_helper(mp, &gb);
 316     ff_free_vlc(&mp->vlc);
 317
 318 end:
 319     if ((ret = av_frame_ref(data, &mp->frame)) < 0)
 320         return ret;
 321     *got_frame       = 1;
 322     return buf_size;
 323 }
 324
 325 static av_cold int mp_decode_end(AVCodecContext *avctx)
 326 {
 327     MotionPixelsContext *mp = avctx->priv_data;
 328
 329     av_freep(&mp->changes_map);
 330     av_freep(&mp->vpt);
 331     av_freep(&mp->hpt);
 332     av_freep(&mp->bswapbuf);
 333     av_frame_unref(&mp->frame);
 334
 335     return 0;
 336 }
 337
 338 AVCodec ff_motionpixels_decoder = {
 339     .name           = "motionpixels",
 340     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Motion Pixels video"),
 341     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 342     .id             = AV_CODEC_ID_MOTIONPIXELS,
 343     .priv_data_size = sizeof(MotionPixelsContext),
 344     .init           = mp_decode_init,
 345     .close          = mp_decode_end,
 346     .decode         = mp_decode_frame,
 347     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
 348 };