vp9: decode_mode context optimizations.
[ffmpeg.git] / libavcodec / dfa.c
1 /*
2  * Chronomaster DFA Video Decoder
3  * Copyright (c) 2011 Konstantin Shishkov
4  * based on work by Vladimir "VAG" Gneushev
5  *
6  * This file is part of FFmpeg.
7  *
8  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
10  * License as published by the Free Software Foundation; either
11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
12  *
13  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
16  * Lesser General Public License for more details.
17  *
18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
19  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
21  */
22
23 #include "libavutil/avassert.h"
24 #include "avcodec.h"
25 #include "bytestream.h"
26 #include "internal.h"
27
28 #include "libavutil/imgutils.h"
29 #include "libavutil/mem.h"
30
31 typedef struct DfaContext {
32     uint32_t pal[256];
33     uint8_t *frame_buf;
34 } DfaContext;
35
36 static av_cold int dfa_decode_init(AVCodecContext *avctx)
37 {
38     DfaContext *s = avctx->priv_data;
39
40     avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_PAL8;
41
42     if (!avctx->width || !avctx->height)
43         return AVERROR_INVALIDDATA;
44
45     av_assert0(av_image_check_size(avctx->width, avctx->height, 0, avctx) >= 0);
46
47     s->frame_buf = av_mallocz(avctx->width * avctx->height);
48     if (!s->frame_buf)
49         return AVERROR(ENOMEM);
50
51     return 0;
52 }
53
54 static int decode_copy(GetByteContext *gb, uint8_t *frame, int width, int height)
55 {
56     const int size = width * height;
57
58     if (bytestream2_get_buffer(gb, frame, size) != size)
59         return AVERROR_INVALIDDATA;
60     return 0;
61 }
62
63 static int decode_tsw1(GetByteContext *gb, uint8_t *frame, int width, int height)
64 {
65     const uint8_t *frame_start = frame;
66     const uint8_t *frame_end   = frame + width * height;
67     int mask = 0x10000, bitbuf = 0;
68     int v, count, segments;
69     unsigned offset;
70
71     segments = bytestream2_get_le32(gb);
72     offset   = bytestream2_get_le32(gb);
73     if (segments == 0 && offset == frame_end - frame)
74         return 0; // skip frame
75     if (frame_end - frame <= offset)
76         return AVERROR_INVALIDDATA;
77     frame += offset;
78     while (segments--) {
79         if (bytestream2_get_bytes_left(gb) < 2)
80             return AVERROR_INVALIDDATA;
81         if (mask == 0x10000) {
82             bitbuf = bytestream2_get_le16u(gb);
83             mask = 1;
84         }
85         if (frame_end - frame < 2)
86             return AVERROR_INVALIDDATA;
87         if (bitbuf & mask) {
88             v = bytestream2_get_le16(gb);
89             offset = (v & 0x1FFF) << 1;
90             count = ((v >> 13) + 2) << 1;
91             if (frame - frame_start < offset || frame_end - frame < count)
92                 return AVERROR_INVALIDDATA;
93             av_memcpy_backptr(frame, offset, count);
94             frame += count;
95         } else {
96             *frame++ = bytestream2_get_byte(gb);
97             *frame++ = bytestream2_get_byte(gb);
98         }
99         mask <<= 1;
100     }
101
102     return 0;
103 }
104
105 static int decode_dsw1(GetByteContext *gb, uint8_t *frame, int width, int height)
106 {
107     const uint8_t *frame_start = frame;
108     const uint8_t *frame_end   = frame + width * height;
109     int mask = 0x10000, bitbuf = 0;
110     int v, offset, count, segments;
111
112     segments = bytestream2_get_le16(gb);
113     while (segments--) {
114         if (bytestream2_get_bytes_left(gb) < 2)
115             return AVERROR_INVALIDDATA;
116         if (mask == 0x10000) {
117             bitbuf = bytestream2_get_le16u(gb);
118             mask = 1;
119         }
120         if (frame_end - frame < 2)
121             return AVERROR_INVALIDDATA;
122         if (bitbuf & mask) {
123             v = bytestream2_get_le16(gb);
124             offset = (v & 0x1FFF) << 1;
125             count = ((v >> 13) + 2) << 1;
126             if (frame - frame_start < offset || frame_end - frame < count)
127                 return AVERROR_INVALIDDATA;
128             av_memcpy_backptr(frame, offset, count);
129             frame += count;
130         } else if (bitbuf & (mask << 1)) {
131             frame += bytestream2_get_le16(gb);
132         } else {
133             *frame++ = bytestream2_get_byte(gb);
134             *frame++ = bytestream2_get_byte(gb);
135         }
136         mask <<= 2;
137     }
138
139     return 0;
140 }
141
142 static int decode_dds1(GetByteContext *gb, uint8_t *frame, int width, int height)
143 {
144     const uint8_t *frame_start = frame;
145     const uint8_t *frame_end   = frame + width * height;
146     int mask = 0x10000, bitbuf = 0;
147     int i, v, offset, count, segments;
148
149     segments = bytestream2_get_le16(gb);
150     while (segments--) {
151         if (bytestream2_get_bytes_left(gb) < 2)
152             return AVERROR_INVALIDDATA;
153         if (mask == 0x10000) {
154             bitbuf = bytestream2_get_le16u(gb);
155             mask = 1;
156         }
157
158         if (bitbuf & mask) {
159             v = bytestream2_get_le16(gb);
160             offset = (v & 0x1FFF) << 2;
161             count = ((v >> 13) + 2) << 1;
162             if (frame - frame_start < offset || frame_end - frame < count*2 + width)
163                 return AVERROR_INVALIDDATA;
164             for (i = 0; i < count; i++) {
165                 frame[0] = frame[1] =
166                 frame[width] = frame[width + 1] = frame[-offset];
167
168                 frame += 2;
169             }
170         } else if (bitbuf & (mask << 1)) {
171             v = bytestream2_get_le16(gb)*2;
172             if (frame - frame_end < v)
173                 return AVERROR_INVALIDDATA;
174             frame += v;
175         } else {
176             if (frame_end - frame < width + 3)
177                 return AVERROR_INVALIDDATA;
178             frame[0] = frame[1] =
179             frame[width] = frame[width + 1] =  bytestream2_get_byte(gb);
180             frame += 2;
181             frame[0] = frame[1] =
182             frame[width] = frame[width + 1] =  bytestream2_get_byte(gb);
183             frame += 2;
184         }
185         mask <<= 2;
186     }
187
188     return 0;
189 }
190
191 static int decode_bdlt(GetByteContext *gb, uint8_t *frame, int width, int height)
192 {
193     uint8_t *line_ptr;
194     int count, lines, segments;
195
196     count = bytestream2_get_le16(gb);
197     if (count >= height)
198         return AVERROR_INVALIDDATA;
199     frame += width * count;
200     lines = bytestream2_get_le16(gb);
201     if (count + lines > height)
202         return AVERROR_INVALIDDATA;
203
204     while (lines--) {
205         if (bytestream2_get_bytes_left(gb) < 1)
206             return AVERROR_INVALIDDATA;
207         line_ptr = frame;
208         frame += width;
209         segments = bytestream2_get_byteu(gb);
210         while (segments--) {
211             if (frame - line_ptr <= bytestream2_peek_byte(gb))
212                 return AVERROR_INVALIDDATA;
213             line_ptr += bytestream2_get_byte(gb);
214             count = (int8_t)bytestream2_get_byte(gb);
215             if (count >= 0) {
216                 if (frame - line_ptr < count)
217                     return AVERROR_INVALIDDATA;
218                 if (bytestream2_get_buffer(gb, line_ptr, count) != count)
219                     return AVERROR_INVALIDDATA;
220             } else {
221                 count = -count;
222                 if (frame - line_ptr < count)
223                     return AVERROR_INVALIDDATA;
224                 memset(line_ptr, bytestream2_get_byte(gb), count);
225             }
226             line_ptr += count;
227         }
228     }
229
230     return 0;
231 }
232
233 static int decode_wdlt(GetByteContext *gb, uint8_t *frame, int width, int height)
234 {
235     const uint8_t *frame_end   = frame + width * height;
236     uint8_t *line_ptr;
237     int count, i, v, lines, segments;
238     int y = 0;
239
240     lines = bytestream2_get_le16(gb);
241     if (lines > height)
242         return AVERROR_INVALIDDATA;
243
244     while (lines--) {
245         if (bytestream2_get_bytes_left(gb) < 2)
246             return AVERROR_INVALIDDATA;
247         segments = bytestream2_get_le16u(gb);
248         while ((segments & 0xC000) == 0xC000) {
249             unsigned skip_lines = -(int16_t)segments;
250             unsigned delta = -((int16_t)segments * width);
251             if (frame_end - frame <= delta || y + lines + skip_lines > height)
252                 return AVERROR_INVALIDDATA;
253             frame    += delta;
254             y        += skip_lines;
255             segments = bytestream2_get_le16(gb);
256         }
257
258         if (frame_end <= frame)
259             return AVERROR_INVALIDDATA;
260         if (segments & 0x8000) {
261             frame[width - 1] = segments & 0xFF;
262             segments = bytestream2_get_le16(gb);
263         }
264         line_ptr = frame;
265         if (frame_end - frame < width)
266             return AVERROR_INVALIDDATA;
267         frame += width;
268         y++;
269         while (segments--) {
270             if (frame - line_ptr <= bytestream2_peek_byte(gb))
271                 return AVERROR_INVALIDDATA;
272             line_ptr += bytestream2_get_byte(gb);
273             count = (int8_t)bytestream2_get_byte(gb);
274             if (count >= 0) {
275                 if (frame - line_ptr < count * 2)
276                     return AVERROR_INVALIDDATA;
277                 if (bytestream2_get_buffer(gb, line_ptr, count * 2) != count * 2)
278                     return AVERROR_INVALIDDATA;
279                 line_ptr += count * 2;
280             } else {
281                 count = -count;
282                 if (frame - line_ptr < count * 2)
283                     return AVERROR_INVALIDDATA;
284                 v = bytestream2_get_le16(gb);
285                 for (i = 0; i < count; i++)
286                     bytestream_put_le16(&line_ptr, v);
287             }
288         }
289     }
290
291     return 0;
292 }
293
294 static int decode_tdlt(GetByteContext *gb, uint8_t *frame, int width, int height)
295 {
296     const uint8_t *frame_end = frame + width * height;
297     uint32_t segments = bytestream2_get_le32(gb);
298     int skip, copy;
299
300     while (segments--) {
301         if (bytestream2_get_bytes_left(gb) < 2)
302             return AVERROR_INVALIDDATA;
303         copy = bytestream2_get_byteu(gb) * 2;
304         skip = bytestream2_get_byteu(gb) * 2;
305         if (frame_end - frame < copy + skip ||
306             bytestream2_get_bytes_left(gb) < copy)
307             return AVERROR_INVALIDDATA;
308         frame += skip;
309         bytestream2_get_buffer(gb, frame, copy);
310         frame += copy;
311     }
312
313     return 0;
314 }
315
316 static int decode_blck(GetByteContext *gb, uint8_t *frame, int width, int height)
317 {
318     memset(frame, 0, width * height);
319     return 0;
320 }
321
322
323 typedef int (*chunk_decoder)(GetByteContext *gb, uint8_t *frame, int width, int height);
324
325 static const chunk_decoder decoder[8] = {
326     decode_copy, decode_tsw1, decode_bdlt, decode_wdlt,
327     decode_tdlt, decode_dsw1, decode_blck, decode_dds1,
328 };
329
330 static const char* chunk_name[8] = {
331     "COPY", "TSW1", "BDLT", "WDLT", "TDLT", "DSW1", "BLCK", "DDS1"
332 };
333
334 static int dfa_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
335                             void *data, int *got_frame,
336                             AVPacket *avpkt)
337 {
338     AVFrame *frame = data;
339     DfaContext *s = avctx->priv_data;
340     GetByteContext gb;
341     const uint8_t *buf = avpkt->data;
342     uint32_t chunk_type, chunk_size;
343     uint8_t *dst;
344     int ret;
345     int i, pal_elems;
346     int version = avctx->extradata_size==2 ? AV_RL16(avctx->extradata) : 0;
347
348     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0)
349         return ret;
350
351     bytestream2_init(&gb, avpkt->data, avpkt->size);
352     while (bytestream2_get_bytes_left(&gb) > 0) {
353         bytestream2_skip(&gb, 4);
354         chunk_size = bytestream2_get_le32(&gb);
355         chunk_type = bytestream2_get_le32(&gb);
356         if (!chunk_type)
357             break;
358         if (chunk_type == 1) {
359             pal_elems = FFMIN(chunk_size / 3, 256);
360             for (i = 0; i < pal_elems; i++) {
361                 s->pal[i] = bytestream2_get_be24(&gb) << 2;
362                 s->pal[i] |= 0xFFU << 24 | (s->pal[i] >> 6) & 0x30303;
363             }
364             frame->palette_has_changed = 1;
365         } else if (chunk_type <= 9) {
366             if (decoder[chunk_type - 2](&gb, s->frame_buf, avctx->width, avctx->height)) {
367                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error decoding %s chunk\n",
368                        chunk_name[chunk_type - 2]);
369                 return AVERROR_INVALIDDATA;
370             }
371         } else {
372             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Ignoring unknown chunk type %d\n",
373                    chunk_type);
374         }
375         buf += chunk_size;
376     }
377
378     buf = s->frame_buf;
379     dst = frame->data[0];
380     for (i = 0; i < avctx->height; i++) {
381         if(version == 0x100) {
382             int j;
383             for(j = 0; j < avctx->width; j++) {
384                 dst[j] = buf[ (i&3)*(avctx->width /4) + (j/4) +
385                              ((j&3)*(avctx->height/4) + (i/4))*avctx->width];
386             }
387         } else {
388             memcpy(dst, buf, avctx->width);
389             buf += avctx->width;
390         }
391         dst += frame->linesize[0];
392     }
393     memcpy(frame->data[1], s->pal, sizeof(s->pal));
394
395     *got_frame = 1;
396
397     return avpkt->size;
398 }
399
400 static av_cold int dfa_decode_end(AVCodecContext *avctx)
401 {
402     DfaContext *s = avctx->priv_data;
403
404     av_freep(&s->frame_buf);
405
406     return 0;
407 }
408
409 AVCodec ff_dfa_decoder = {
410     .name           = "dfa",
411     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Chronomaster DFA"),
412     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
413     .id             = AV_CODEC_ID_DFA,
414     .priv_data_size = sizeof(DfaContext),
415     .init           = dfa_decode_init,
416     .close          = dfa_decode_end,
417     .decode         = dfa_decode_frame,
418     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
419 };