Merge remote-tracking branch 'dwbuiten/master'
[ffmpeg.git] / libavcodec / cdxl.c
1 /*
2  * CDXL video decoder
3  * Copyright (c) 2011-2012 Paul B Mahol
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 #define UNCHECKED_BITSTREAM_READER 1
23
24 #include "libavutil/intreadwrite.h"
25 #include "libavutil/imgutils.h"
26 #include "avcodec.h"
27 #include "get_bits.h"
28
29 #define BIT_PLANAR   0x00
30 #define CHUNKY       0x20
31 #define BYTE_PLANAR  0x40
32 #define BIT_LINE     0x80
33 #define BYTE_LINE    0xC0
34
35 typedef struct {
36     AVCodecContext *avctx;
37     AVFrame        frame;
38     int            bpp;
39     int            format;
40     int            padded_bits;
41     const uint8_t  *palette;
42     int            palette_size;
43     const uint8_t  *video;
44     int            video_size;
45     uint8_t        *new_video;
46     int            new_video_size;
47 } CDXLVideoContext;
48
49 static av_cold int cdxl_decode_init(AVCodecContext *avctx)
50 {
51     CDXLVideoContext *c = avctx->priv_data;
52
53     avcodec_get_frame_defaults(&c->frame);
54     c->new_video_size = 0;
55     c->avctx          = avctx;
56
57     return 0;
58 }
59
60 static void import_palette(CDXLVideoContext *c, uint32_t *new_palette)
61 {
62     int i;
63
64     for (i = 0; i < c->palette_size / 2; i++) {
65         unsigned rgb = AV_RB16(&c->palette[i * 2]);
66         unsigned r   = ((rgb >> 8) & 0xF) * 0x11;
67         unsigned g   = ((rgb >> 4) & 0xF) * 0x11;
68         unsigned b   =  (rgb       & 0xF) * 0x11;
69         AV_WN32(&new_palette[i], (0xFFU << 24) | (r << 16) | (g << 8) | b);
70     }
71 }
72
73 static void bitplanar2chunky(CDXLVideoContext *c, int linesize, uint8_t *out)
74 {
75     GetBitContext gb;
76     int x, y, plane;
77
78     init_get_bits(&gb, c->video, c->video_size * 8);
79     for (plane = 0; plane < c->bpp; plane++) {
80         for (y = 0; y < c->avctx->height; y++) {
81             for (x = 0; x < c->avctx->width; x++)
82                 out[linesize * y + x] |= get_bits1(&gb) << plane;
83             skip_bits(&gb, c->padded_bits);
84         }
85     }
86 }
87
88 static void bitline2chunky(CDXLVideoContext *c, int linesize, uint8_t *out)
89 {
90     GetBitContext  gb;
91     int x, y, plane;
92
93     init_get_bits(&gb, c->video, c->video_size * 8);
94     for (y = 0; y < c->avctx->height; y++) {
95         for (plane = 0; plane < c->bpp; plane++) {
96             for (x = 0; x < c->avctx->width; x++)
97                 out[linesize * y + x] |= get_bits1(&gb) << plane;
98             skip_bits(&gb, c->padded_bits);
99         }
100     }
101 }
102
103 static void import_format(CDXLVideoContext *c, int linesize, uint8_t *out)
104 {
105     memset(out, 0, linesize * c->avctx->height);
106
107     switch (c->format) {
108     case BIT_PLANAR:
109         bitplanar2chunky(c, linesize, out);
110         break;
111     case BIT_LINE:
112         bitline2chunky(c, linesize, out);
113         break;
114     }
115 }
116
117 static void cdxl_decode_rgb(CDXLVideoContext *c)
118 {
119     uint32_t *new_palette = (uint32_t *)c->frame.data[1];
120
121     import_palette(c, new_palette);
122     import_format(c, c->frame.linesize[0], c->frame.data[0]);
123 }
124
125 static void cdxl_decode_ham6(CDXLVideoContext *c)
126 {
127     AVCodecContext *avctx = c->avctx;
128     uint32_t new_palette[16], r, g, b;
129     uint8_t *ptr, *out, index, op;
130     int x, y;
131
132     ptr = c->new_video;
133     out = c->frame.data[0];
134
135     import_palette(c, new_palette);
136     import_format(c, avctx->width, c->new_video);
137
138     for (y = 0; y < avctx->height; y++) {
139         r = new_palette[0] & 0xFF0000;
140         g = new_palette[0] & 0xFF00;
141         b = new_palette[0] & 0xFF;
142         for (x = 0; x < avctx->width; x++) {
143             index  = *ptr++;
144             op     = index >> 4;
145             index &= 15;
146             switch (op) {
147             case 0:
148                 r = new_palette[index] & 0xFF0000;
149                 g = new_palette[index] & 0xFF00;
150                 b = new_palette[index] & 0xFF;
151                 break;
152             case 1:
153                 b = index * 0x11;
154                 break;
155             case 2:
156                 r = index * 0x11 << 16;
157                 break;
158             case 3:
159                 g = index * 0x11 << 8;
160                 break;
161             }
162             AV_WL24(out + x * 3, r | g | b);
163         }
164         out += c->frame.linesize[0];
165     }
166 }
167
168 static void cdxl_decode_ham8(CDXLVideoContext *c)
169 {
170     AVCodecContext *avctx = c->avctx;
171     uint32_t new_palette[64], r, g, b;
172     uint8_t *ptr, *out, index, op;
173     int x, y;
174
175     ptr = c->new_video;
176     out = c->frame.data[0];
177
178     import_palette(c, new_palette);
179     import_format(c, avctx->width, c->new_video);
180
181     for (y = 0; y < avctx->height; y++) {
182         r = new_palette[0] & 0xFF0000;
183         g = new_palette[0] & 0xFF00;
184         b = new_palette[0] & 0xFF;
185         for (x = 0; x < avctx->width; x++) {
186             index  = *ptr++;
187             op     = index >> 6;
188             index &= 63;
189             switch (op) {
190             case 0:
191                 r = new_palette[index] & 0xFF0000;
192                 g = new_palette[index] & 0xFF00;
193                 b = new_palette[index] & 0xFF;
194                 break;
195             case 1:
196                 b = (index <<  2) | (b & 3);
197                 break;
198             case 2:
199                 r = (index << 18) | (r & (3 << 16));
200                 break;
201             case 3:
202                 g = (index << 10) | (g & (3 << 8));
203                 break;
204             }
205             AV_WL24(out + x * 3, r | g | b);
206         }
207         out += c->frame.linesize[0];
208     }
209 }
210
211 static int cdxl_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
212                              int *data_size, AVPacket *pkt)
213 {
214     CDXLVideoContext *c = avctx->priv_data;
215     AVFrame * const p = &c->frame;
216     int ret, w, h, encoding, aligned_width, buf_size = pkt->size;
217     const uint8_t *buf = pkt->data;
218
219     if (buf_size < 32)
220         return AVERROR_INVALIDDATA;
221     encoding        = buf[1] & 7;
222     c->format       = buf[1] & 0xE0;
223     w               = AV_RB16(&buf[14]);
224     h               = AV_RB16(&buf[16]);
225     c->bpp          = buf[19];
226     c->palette_size = AV_RB16(&buf[20]);
227     c->palette      = buf + 32;
228     c->video        = c->palette + c->palette_size;
229     c->video_size   = buf_size - c->palette_size - 32;
230
231     if (c->palette_size > 512)
232         return AVERROR_INVALIDDATA;
233     if (buf_size < c->palette_size + 32)
234         return AVERROR_INVALIDDATA;
235     if (c->bpp < 1)
236         return AVERROR_INVALIDDATA;
237     if (c->format != BIT_PLANAR && c->format != BIT_LINE) {
238         av_log_ask_for_sample(avctx, "unsupported pixel format: 0x%0x\n", c->format);
239         return AVERROR_PATCHWELCOME;
240     }
241
242     if ((ret = av_image_check_size(w, h, 0, avctx)) < 0)
243         return ret;
244     if (w != avctx->width || h != avctx->height)
245         avcodec_set_dimensions(avctx, w, h);
246
247     aligned_width = FFALIGN(c->avctx->width, 16);
248     c->padded_bits  = aligned_width - c->avctx->width;
249     if (c->video_size < aligned_width * avctx->height * c->bpp / 8)
250         return AVERROR_INVALIDDATA;
251     if (!encoding && c->palette_size && c->bpp <= 8) {
252         avctx->pix_fmt = PIX_FMT_PAL8;
253     } else if (encoding == 1 && (c->bpp == 6 || c->bpp == 8)) {
254         if (c->palette_size != (1 << (c->bpp - 1)))
255             return AVERROR_INVALIDDATA;
256         avctx->pix_fmt = PIX_FMT_BGR24;
257     } else {
258         av_log_ask_for_sample(avctx, "unsupported encoding %d and bpp %d\n",
259                               encoding, c->bpp);
260         return AVERROR_PATCHWELCOME;
261     }
262
263     if (p->data[0])
264         avctx->release_buffer(avctx, p);
265
266     p->reference = 0;
267     if ((ret = avctx->get_buffer(avctx, p)) < 0) {
268         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
269         return ret;
270     }
271     p->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
272
273     if (encoding) {
274         av_fast_padded_malloc(&c->new_video, &c->new_video_size,
275                               h * w + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
276         if (!c->new_video)
277             return AVERROR(ENOMEM);
278         if (c->bpp == 8)
279             cdxl_decode_ham8(c);
280         else
281             cdxl_decode_ham6(c);
282     } else {
283         cdxl_decode_rgb(c);
284     }
285     *data_size      = sizeof(AVFrame);
286     *(AVFrame*)data = c->frame;
287
288     return buf_size;
289 }
290
291 static av_cold int cdxl_decode_end(AVCodecContext *avctx)
292 {
293     CDXLVideoContext *c = avctx->priv_data;
294
295     av_free(c->new_video);
296     if (c->frame.data[0])
297         avctx->release_buffer(avctx, &c->frame);
298
299     return 0;
300 }
301
302 AVCodec ff_cdxl_decoder = {
303     .name           = "cdxl",
304     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
305     .id             = CODEC_ID_CDXL,
306     .priv_data_size = sizeof(CDXLVideoContext),
307     .init           = cdxl_decode_init,
308     .close          = cdxl_decode_end,
309     .decode         = cdxl_decode_frame,
310     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
311     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Commodore CDXL video"),
312 };