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