Update to MPlayer SVN rev 29473 and FFmpeg SVN rev 19572.
[vaapi:athaifas-mplayer.git] / libavcodec / ulti.c
1 /*
2  * IBM Ultimotion Video Decoder
3  * Copyright (C) 2004 Konstantin Shishkov
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 /**
23  * @file libavcodec/ulti.c
24  * IBM Ultimotion Video Decoder.
25  */
26
27 #include <stdio.h>
28 #include <stdlib.h>
29 #include <string.h>
30
31 #include "avcodec.h"
32 #include "bytestream.h"
33
34 #include "ulti_cb.h"
35
36 typedef struct UltimotionDecodeContext {
37     AVCodecContext *avctx;
38     int width, height, blocks;
39     AVFrame frame;
40     const uint8_t *ulti_codebook;
41 } UltimotionDecodeContext;
42
43 static av_cold int ulti_decode_init(AVCodecContext *avctx)
44 {
45     UltimotionDecodeContext *s = avctx->priv_data;
46
47     s->avctx = avctx;
48     s->width = avctx->width;
49     s->height = avctx->height;
50     s->blocks = (s->width / 8) * (s->height / 8);
51     avctx->pix_fmt = PIX_FMT_YUV410P;
52     avctx->coded_frame = (AVFrame*) &s->frame;
53     s->ulti_codebook = ulti_codebook;
54
55     return 0;
56 }
57
58 static const int block_coords[8] = // 4x4 block coords in 8x8 superblock
59     { 0, 0, 0, 4, 4, 4, 4, 0};
60
61 static const int angle_by_index[4] = { 0, 2, 6, 12};
62
63 /* Lookup tables for luma and chroma - used by ulti_convert_yuv() */
64 static const uint8_t ulti_lumas[64] =
65     { 0x10, 0x13, 0x17, 0x1A, 0x1E, 0x21, 0x25, 0x28,
66       0x2C, 0x2F, 0x33, 0x36, 0x3A, 0x3D, 0x41, 0x44,
67       0x48, 0x4B, 0x4F, 0x52, 0x56, 0x59, 0x5C, 0x60,
68       0x63, 0x67, 0x6A, 0x6E, 0x71, 0x75, 0x78, 0x7C,
69       0x7F, 0x83, 0x86, 0x8A, 0x8D, 0x91, 0x94, 0x98,
70       0x9B, 0x9F, 0xA2, 0xA5, 0xA9, 0xAC, 0xB0, 0xB3,
71       0xB7, 0xBA, 0xBE, 0xC1, 0xC5, 0xC8, 0xCC, 0xCF,
72       0xD3, 0xD6, 0xDA, 0xDD, 0xE1, 0xE4, 0xE8, 0xEB};
73
74 static const uint8_t ulti_chromas[16] =
75     { 0x60, 0x67, 0x6D, 0x73, 0x7A, 0x80, 0x86, 0x8D,
76       0x93, 0x99, 0xA0, 0xA6, 0xAC, 0xB3, 0xB9, 0xC0};
77
78 /* convert Ultimotion YUV block (sixteen 6-bit Y samples and
79  two 4-bit chroma samples) into standard YUV and put it into frame */
80 static void ulti_convert_yuv(AVFrame *frame, int x, int y,
81                              uint8_t *luma,int chroma)
82 {
83     uint8_t *y_plane, *cr_plane, *cb_plane;
84     int i;
85
86     y_plane = frame->data[0] + x + y * frame->linesize[0];
87     cr_plane = frame->data[1] + (x / 4) + (y / 4) * frame->linesize[1];
88     cb_plane = frame->data[2] + (x / 4) + (y / 4) * frame->linesize[2];
89
90     cr_plane[0] = ulti_chromas[chroma >> 4];
91
92     cb_plane[0] = ulti_chromas[chroma & 0xF];
93
94
95     for(i = 0; i < 16; i++){
96         y_plane[i & 3] = ulti_lumas[luma[i]];
97         if((i & 3) == 3) { //next row
98             y_plane += frame->linesize[0];
99         }
100     }
101 }
102
103 /* generate block like in MS Video1 */
104 static void ulti_pattern(AVFrame *frame, int x, int y,
105                          int f0, int f1, int Y0, int Y1, int chroma)
106 {
107     uint8_t Luma[16];
108     int mask, i;
109     for(mask = 0x80, i = 0; mask; mask >>= 1, i++) {
110         if(f0 & mask)
111             Luma[i] = Y1;
112         else
113             Luma[i] = Y0;
114     }
115
116     for(mask = 0x80, i = 8; mask; mask >>= 1, i++) {
117         if(f1 & mask)
118             Luma[i] = Y1;
119         else
120             Luma[i] = Y0;
121     }
122
123     ulti_convert_yuv(frame, x, y, Luma, chroma);
124 }
125
126 /* fill block with some gradient */
127 static void ulti_grad(AVFrame *frame, int x, int y, uint8_t *Y, int chroma, int angle)
128 {
129     uint8_t Luma[16];
130     if(angle & 8) { //reverse order
131         int t;
132         angle &= 0x7;
133         t = Y[0];
134         Y[0] = Y[3];
135         Y[3] = t;
136         t = Y[1];
137         Y[1] = Y[2];
138         Y[2] = t;
139     }
140     switch(angle){
141     case 0:
142         Luma[0]  = Y[0]; Luma[1]  = Y[1]; Luma[2]  = Y[2]; Luma[3]  = Y[3];
143         Luma[4]  = Y[0]; Luma[5]  = Y[1]; Luma[6]  = Y[2]; Luma[7]  = Y[3];
144         Luma[8]  = Y[0]; Luma[9]  = Y[1]; Luma[10] = Y[2]; Luma[11] = Y[3];
145         Luma[12] = Y[0]; Luma[13] = Y[1]; Luma[14] = Y[2]; Luma[15] = Y[3];
146         break;
147     case 1:
148         Luma[0]  = Y[1]; Luma[1]  = Y[2]; Luma[2]  = Y[3]; Luma[3]  = Y[3];
149         Luma[4]  = Y[0]; Luma[5]  = Y[1]; Luma[6]  = Y[2]; Luma[7]  = Y[3];
150         Luma[8]  = Y[0]; Luma[9]  = Y[1]; Luma[10] = Y[2]; Luma[11] = Y[3];
151         Luma[12] = Y[0]; Luma[13] = Y[0]; Luma[14] = Y[1]; Luma[15] = Y[2];
152         break;
153     case 2:
154         Luma[0]  = Y[1]; Luma[1]  = Y[2]; Luma[2]  = Y[3]; Luma[3]  = Y[3];
155         Luma[4]  = Y[1]; Luma[5]  = Y[2]; Luma[6]  = Y[2]; Luma[7]  = Y[3];
156         Luma[8]  = Y[0]; Luma[9]  = Y[1]; Luma[10] = Y[1]; Luma[11] = Y[2];
157         Luma[12] = Y[0]; Luma[13] = Y[0]; Luma[14] = Y[1]; Luma[15] = Y[2];
158         break;
159     case 3:
160         Luma[0]  = Y[2]; Luma[1]  = Y[3]; Luma[2]  = Y[3]; Luma[3]  = Y[3];
161         Luma[4]  = Y[1]; Luma[5]  = Y[2]; Luma[6]  = Y[2]; Luma[7]  = Y[3];
162         Luma[8]  = Y[0]; Luma[9]  = Y[1]; Luma[10] = Y[1]; Luma[11] = Y[2];
163         Luma[12] = Y[0]; Luma[13] = Y[0]; Luma[14] = Y[0]; Luma[15] = Y[1];
164         break;
165     case 4:
166         Luma[0]  = Y[3]; Luma[1]  = Y[3]; Luma[2]  = Y[3]; Luma[3]  = Y[3];
167         Luma[4]  = Y[2]; Luma[5]  = Y[2]; Luma[6]  = Y[2]; Luma[7]  = Y[2];
168         Luma[8]  = Y[1]; Luma[9]  = Y[1]; Luma[10] = Y[1]; Luma[11] = Y[1];
169         Luma[12] = Y[0]; Luma[13] = Y[0]; Luma[14] = Y[0]; Luma[15] = Y[0];
170         break;
171     case 5:
172         Luma[0]  = Y[3]; Luma[1]  = Y[3]; Luma[2]  = Y[3]; Luma[3]  = Y[2];
173         Luma[4]  = Y[3]; Luma[5]  = Y[2]; Luma[6]  = Y[2]; Luma[7]  = Y[1];
174         Luma[8]  = Y[2]; Luma[9]  = Y[1]; Luma[10] = Y[1]; Luma[11] = Y[0];
175         Luma[12] = Y[1]; Luma[13] = Y[0]; Luma[14] = Y[0]; Luma[15] = Y[0];
176         break;
177     case 6:
178         Luma[0]  = Y[3]; Luma[1]  = Y[3]; Luma[2]  = Y[2]; Luma[3]  = Y[2];
179         Luma[4]  = Y[3]; Luma[5]  = Y[2]; Luma[6]  = Y[1]; Luma[7]  = Y[1];
180         Luma[8]  = Y[2]; Luma[9]  = Y[2]; Luma[10] = Y[1]; Luma[11] = Y[0];
181         Luma[12] = Y[1]; Luma[13] = Y[1]; Luma[14] = Y[0]; Luma[15] = Y[0];
182         break;
183     case 7:
184         Luma[0]  = Y[3]; Luma[1]  = Y[3]; Luma[2]  = Y[2]; Luma[3]  = Y[1];
185         Luma[4]  = Y[3]; Luma[5]  = Y[2]; Luma[6]  = Y[1]; Luma[7]  = Y[0];
186         Luma[8]  = Y[3]; Luma[9]  = Y[2]; Luma[10] = Y[1]; Luma[11] = Y[0];
187         Luma[12] = Y[2]; Luma[13] = Y[1]; Luma[14] = Y[0]; Luma[15] = Y[0];
188         break;
189     default:
190         Luma[0]  = Y[0]; Luma[1]  = Y[0]; Luma[2]  = Y[1]; Luma[3]  = Y[1];
191         Luma[4]  = Y[0]; Luma[5]  = Y[0]; Luma[6]  = Y[1]; Luma[7]  = Y[1];
192         Luma[8]  = Y[2]; Luma[9]  = Y[2]; Luma[10] = Y[3]; Luma[11] = Y[3];
193         Luma[12] = Y[2]; Luma[13] = Y[2]; Luma[14] = Y[3]; Luma[15] = Y[3];
194         break;
195     }
196
197     ulti_convert_yuv(frame, x, y, Luma, chroma);
198 }
199
200 static int ulti_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
201                              void *data, int *data_size,
202                              AVPacket *avpkt)
203 {
204     const uint8_t *buf = avpkt->data;
205     int buf_size = avpkt->size;
206     UltimotionDecodeContext *s=avctx->priv_data;
207     int modifier = 0;
208     int uniq = 0;
209     int mode = 0;
210     int blocks = 0;
211     int done = 0;
212     int x = 0, y = 0;
213     int i;
214     int skip;
215     int tmp;
216
217     if(s->frame.data[0])
218         avctx->release_buffer(avctx, &s->frame);
219
220     s->frame.reference = 1;
221     s->frame.buffer_hints = FF_BUFFER_HINTS_VALID | FF_BUFFER_HINTS_PRESERVE | FF_BUFFER_HINTS_REUSABLE;
222     if(avctx->get_buffer(avctx, &s->frame) < 0) {
223         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
224         return -1;
225     }
226
227     while(!done) {
228         int idx;
229         if(blocks >= s->blocks || y >= s->height)
230             break;//all blocks decoded
231
232         idx = *buf++;
233         if((idx & 0xF8) == 0x70) {
234             switch(idx) {
235             case 0x70: //change modifier
236                 modifier = *buf++;
237                 if(modifier>1)
238                     av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "warning: modifier must be 0 or 1, got %i\n", modifier);
239                 break;
240             case 0x71: // set uniq flag
241                 uniq = 1;
242                 break;
243             case 0x72: //toggle mode
244                 mode = !mode;
245                 break;
246             case 0x73: //end-of-frame
247                 done = 1;
248                 break;
249             case 0x74: //skip some blocks
250                 skip = *buf++;
251                 if ((blocks + skip) >= s->blocks)
252                     break;
253                 blocks += skip;
254                 x += skip * 8;
255                 while(x >= s->width) {
256                     x -= s->width;
257                     y += 8;
258                 }
259                 break;
260             default:
261                 av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "warning: unknown escape 0x%02X\n", idx);
262             }
263         } else { //handle one block
264             int code;
265             int cf;
266             int angle = 0;
267             uint8_t Y[4]; // luma samples of block
268             int tx = 0, ty = 0; //coords of subblock
269             int chroma = 0;
270             if (mode || uniq) {
271                 uniq = 0;
272                 cf = 1;
273                 chroma = 0;
274             } else {
275                 cf = 0;
276                 if (idx)
277                     chroma = *buf++;
278             }
279             for (i = 0; i < 4; i++) { // for every subblock
280                 code = (idx >> (6 - i*2)) & 3; //extract 2 bits
281                 if(!code) //skip subblock
282                     continue;
283                 if(cf)
284                     chroma = *buf++;
285                 tx = x + block_coords[i * 2];
286                 ty = y + block_coords[(i * 2) + 1];
287                 switch(code) {
288                 case 1:
289                     tmp = *buf++;
290
291                     angle = angle_by_index[(tmp >> 6) & 0x3];
292
293                     Y[0] = tmp & 0x3F;
294                     Y[1] = Y[0];
295
296                     if (angle) {
297                         Y[2] = Y[0]+1;
298                         if (Y[2] > 0x3F)
299                             Y[2] = 0x3F;
300                         Y[3] = Y[2];
301                     } else {
302                         Y[2] = Y[0];
303                         Y[3] = Y[0];
304                     }
305                     break;
306
307                 case 2:
308                     if (modifier) { // unpack four luma samples
309                         tmp = bytestream_get_be24(&buf);
310
311                         Y[0] = (tmp >> 18) & 0x3F;
312                         Y[1] = (tmp >> 12) & 0x3F;
313                         Y[2] = (tmp >> 6) & 0x3F;
314                         Y[3] = tmp & 0x3F;
315                         angle = 16;
316                     } else { // retrieve luma samples from codebook
317                         tmp = bytestream_get_be16(&buf);
318
319                         angle = (tmp >> 12) & 0xF;
320                         tmp &= 0xFFF;
321                         tmp <<= 2;
322                         Y[0] = s->ulti_codebook[tmp];
323                         Y[1] = s->ulti_codebook[tmp + 1];
324                         Y[2] = s->ulti_codebook[tmp + 2];
325                         Y[3] = s->ulti_codebook[tmp + 3];
326                     }
327                     break;
328
329                 case 3:
330                     if (modifier) { // all 16 luma samples
331                         uint8_t Luma[16];
332
333                         tmp = bytestream_get_be24(&buf);
334                         Luma[0] = (tmp >> 18) & 0x3F;
335                         Luma[1] = (tmp >> 12) & 0x3F;
336                         Luma[2] = (tmp >> 6) & 0x3F;
337                         Luma[3] = tmp & 0x3F;
338
339                         tmp = bytestream_get_be24(&buf);
340                         Luma[4] = (tmp >> 18) & 0x3F;
341                         Luma[5] = (tmp >> 12) & 0x3F;
342                         Luma[6] = (tmp >> 6) & 0x3F;
343                         Luma[7] = tmp & 0x3F;
344
345                         tmp = bytestream_get_be24(&buf);
346                         Luma[8] = (tmp >> 18) & 0x3F;
347                         Luma[9] = (tmp >> 12) & 0x3F;
348                         Luma[10] = (tmp >> 6) & 0x3F;
349                         Luma[11] = tmp & 0x3F;
350
351                         tmp = bytestream_get_be24(&buf);
352                         Luma[12] = (tmp >> 18) & 0x3F;
353                         Luma[13] = (tmp >> 12) & 0x3F;
354                         Luma[14] = (tmp >> 6) & 0x3F;
355                         Luma[15] = tmp & 0x3F;
356
357                         ulti_convert_yuv(&s->frame, tx, ty, Luma, chroma);
358                     } else {
359                         tmp = *buf++;
360                         if(tmp & 0x80) {
361                             angle = (tmp >> 4) & 0x7;
362                             tmp = (tmp << 8) + *buf++;
363                             Y[0] = (tmp >> 6) & 0x3F;
364                             Y[1] = tmp & 0x3F;
365                             Y[2] = (*buf++) & 0x3F;
366                             Y[3] = (*buf++) & 0x3F;
367                             ulti_grad(&s->frame, tx, ty, Y, chroma, angle); //draw block
368                         } else { // some patterns
369                             int f0, f1;
370                             f0 = *buf++;
371                             f1 = tmp;
372                             Y[0] = (*buf++) & 0x3F;
373                             Y[1] = (*buf++) & 0x3F;
374                             ulti_pattern(&s->frame, tx, ty, f1, f0, Y[0], Y[1], chroma);
375                         }
376                     }
377                     break;
378                 }
379                 if(code != 3)
380                     ulti_grad(&s->frame, tx, ty, Y, chroma, angle); // draw block
381             }
382             blocks++;
383                 x += 8;
384             if(x >= s->width) {
385                 x = 0;
386                 y += 8;
387             }
388         }
389     }
390
391     *data_size=sizeof(AVFrame);
392     *(AVFrame*)data= s->frame;
393
394     return buf_size;
395 }
396
397 static av_cold int ulti_decode_end(AVCodecContext *avctx)
398 {
399 /*    UltimotionDecodeContext *s = avctx->priv_data;*/
400
401     return 0;
402 }
403
404 AVCodec ulti_decoder = {
405     "ultimotion",
406     CODEC_TYPE_VIDEO,
407     CODEC_ID_ULTI,
408     sizeof(UltimotionDecodeContext),
409     ulti_decode_init,
410     NULL,
411     ulti_decode_end,
412     ulti_decode_frame,
413     CODEC_CAP_DR1,
414     NULL,
415     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("IBM UltiMotion"),
416 };
417