f75e2cbbca690fe86ec4310024e93168d3f8851a
[ffmpeg.git] / libavcodec / dpx.c
1 /*
2  * DPX (.dpx) image decoder
3  * Copyright (c) 2009 Jimmy Christensen
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 "libavutil/intreadwrite.h"
23 #include "libavutil/intfloat.h"
24 #include "libavutil/imgutils.h"
25 #include "bytestream.h"
26 #include "avcodec.h"
27 #include "internal.h"
28
29 static unsigned int read16(const uint8_t **ptr, int is_big)
30 {
31     unsigned int temp;
32     if (is_big) {
33         temp = AV_RB16(*ptr);
34     } else {
35         temp = AV_RL16(*ptr);
36     }
37     *ptr += 2;
38     return temp;
39 }
40
41 static unsigned int read32(const uint8_t **ptr, int is_big)
42 {
43     unsigned int temp;
44     if (is_big) {
45         temp = AV_RB32(*ptr);
46     } else {
47         temp = AV_RL32(*ptr);
48     }
49     *ptr += 4;
50     return temp;
51 }
52
53 static uint16_t read10in32(const uint8_t **ptr, uint32_t * lbuf,
54                                   int * n_datum, int is_big, int shift)
55 {
56     if (*n_datum)
57         (*n_datum)--;
58     else {
59         *lbuf = read32(ptr, is_big);
60         *n_datum = 2;
61     }
62
63     *lbuf = *lbuf << 10 | *lbuf >> shift & 0x3FFFFF;
64
65     return *lbuf & 0x3FF;
66 }
67
68 static uint16_t read12in32(const uint8_t **ptr, uint32_t * lbuf,
69                                   int * n_datum, int is_big)
70 {
71     if (*n_datum)
72         (*n_datum)--;
73     else {
74         *lbuf = read32(ptr, is_big);
75         *n_datum = 7;
76     }
77
78     switch (*n_datum){
79     case 7: return *lbuf & 0xFFF;
80     case 6: return (*lbuf >> 12) & 0xFFF;
81     case 5: {
82             uint32_t c = *lbuf >> 24;
83             *lbuf = read32(ptr, is_big);
84             c |= *lbuf << 8;
85             return c & 0xFFF;
86             }
87     case 4: return (*lbuf >> 4) & 0xFFF;
88     case 3: return (*lbuf >> 16) & 0xFFF;
89     case 2: {
90             uint32_t c = *lbuf >> 28;
91             *lbuf = read32(ptr, is_big);
92             c |= *lbuf << 4;
93             return c & 0xFFF;
94             }
95     case 1: return (*lbuf >> 8) & 0xFFF;
96     default: return *lbuf >> 20;
97     }
98 }
99
100 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx,
101                         void *data,
102                         int *got_frame,
103                         AVPacket *avpkt)
104 {
105     const uint8_t *buf = avpkt->data;
106     int buf_size       = avpkt->size;
107     AVFrame *const p = data;
108     uint8_t *ptr[AV_NUM_DATA_POINTERS];
109
110     unsigned int offset;
111     int magic_num, endian;
112     int x, y, stride, i, ret;
113     int w, h, bits_per_color, descriptor, elements, packing;
114     int encoding, need_align = 0;
115
116     unsigned int rgbBuffer = 0;
117     int n_datum = 0;
118
119     if (avpkt->size <= 1634) {
120         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Packet too small for DPX header\n");
121         return AVERROR_INVALIDDATA;
122     }
123
124     magic_num = AV_RB32(buf);
125     buf += 4;
126
127     /* Check if the files "magic number" is "SDPX" which means it uses
128      * big-endian or XPDS which is for little-endian files */
129     if (magic_num == AV_RL32("SDPX")) {
130         endian = 0;
131     } else if (magic_num == AV_RB32("SDPX")) {
132         endian = 1;
133     } else {
134         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "DPX marker not found\n");
135         return AVERROR_INVALIDDATA;
136     }
137
138     offset = read32(&buf, endian);
139     if (avpkt->size <= offset) {
140         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid data start offset\n");
141         return AVERROR_INVALIDDATA;
142     }
143
144     // Check encryption
145     buf = avpkt->data + 660;
146     ret = read32(&buf, endian);
147     if (ret != 0xFFFFFFFF) {
148         avpriv_report_missing_feature(avctx, "Encryption");
149         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "The image is encrypted and may "
150                "not properly decode.\n");
151     }
152
153     // Need to end in 0x304 offset from start of file
154     buf = avpkt->data + 0x304;
155     w = read32(&buf, endian);
156     h = read32(&buf, endian);
157
158     if ((ret = ff_set_dimensions(avctx, w, h)) < 0)
159         return ret;
160
161     // Need to end in 0x320 to read the descriptor
162     buf += 20;
163     descriptor = buf[0];
164
165     // Need to end in 0x323 to read the bits per color
166     buf += 3;
167     avctx->bits_per_raw_sample =
168     bits_per_color = buf[0];
169     buf++;
170     packing = read16(&buf, endian);
171     encoding = read16(&buf, endian);
172
173     if (encoding) {
174         avpriv_report_missing_feature(avctx, "Encoding %d", encoding);
175         return AVERROR_PATCHWELCOME;
176     }
177
178     buf += 820;
179     avctx->sample_aspect_ratio.num = read32(&buf, endian);
180     avctx->sample_aspect_ratio.den = read32(&buf, endian);
181     if (avctx->sample_aspect_ratio.num > 0 && avctx->sample_aspect_ratio.den > 0)
182         av_reduce(&avctx->sample_aspect_ratio.num, &avctx->sample_aspect_ratio.den,
183                    avctx->sample_aspect_ratio.num,  avctx->sample_aspect_ratio.den,
184                   0x10000);
185     else
186         avctx->sample_aspect_ratio = (AVRational){ 0, 1 };
187
188     if (offset >= 1724 + 4) {
189         buf = avpkt->data + 1724;
190         i = read32(&buf, endian);
191         if(i) {
192             AVRational q = av_d2q(av_int2float(i), 4096);
193             if (q.num > 0 && q.den > 0)
194                 avctx->framerate = q;
195         }
196     }
197
198     switch (descriptor) {
199     case 6:  // Y
200         elements = 1;
201         break;
202     case 52: // ABGR
203     case 51: // RGBA
204     case 103: // UYVA4444
205         elements = 4;
206         break;
207     case 50: // RGB
208     case 102: // UYV444
209         elements = 3;
210         break;
211     case 100: // UYVY422
212         elements = 2;
213         break;
214     default:
215         avpriv_report_missing_feature(avctx, "Descriptor %d", descriptor);
216         return AVERROR_PATCHWELCOME;
217     }
218
219     switch (bits_per_color) {
220     case 8:
221         stride = avctx->width * elements;
222         break;
223     case 10:
224         if (!packing) {
225             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Packing to 32bit required\n");
226             return -1;
227         }
228         stride = (avctx->width * elements + 2) / 3 * 4;
229         break;
230     case 12:
231         stride = avctx->width * elements;
232         if (packing) {
233             stride *= 2;
234         } else {
235             stride *= 3;
236             if (stride % 8) {
237                 stride /= 8;
238                 stride++;
239                 stride *= 8;
240             }
241             stride /= 2;
242         }
243         break;
244     case 16:
245         stride = 2 * avctx->width * elements;
246         break;
247     case 1:
248     case 32:
249     case 64:
250         avpriv_report_missing_feature(avctx, "Depth %d", bits_per_color);
251         return AVERROR_PATCHWELCOME;
252     default:
253         return AVERROR_INVALIDDATA;
254     }
255
256     // Table 3c: Runs will always break at scan line boundaries. Packing
257     // will always break to the next 32-bit word at scan-line boundaries.
258     // Unfortunately, the encoder produced invalid files, so attempt
259     // to detect it
260     need_align = FFALIGN(stride, 4);
261     if (need_align*avctx->height + (int64_t)offset > avpkt->size) {
262         // Alignment seems unappliable, try without
263         if (stride*avctx->height + (int64_t)offset > avpkt->size) {
264             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Overread buffer. Invalid header?\n");
265             return AVERROR_INVALIDDATA;
266         } else {
267             av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "Decoding DPX without scanline "
268                    "alignment.\n");
269             need_align = 0;
270         }
271     } else {
272         need_align -= stride;
273         stride = FFALIGN(stride, 4);
274     }
275
276     switch (1000 * descriptor + 10 * bits_per_color + endian) {
277     case 6081:
278     case 6080:
279         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GRAY8;
280         break;
281     case 6121:
282     case 6120:
283         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GRAY12;
284         break;
285     case 50081:
286     case 50080:
287         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_RGB24;
288         break;
289     case 52081:
290     case 52080:
291         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_ABGR;
292         break;
293     case 51081:
294     case 51080:
295         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_RGBA;
296         break;
297     case 50100:
298     case 50101:
299         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GBRP10;
300         break;
301     case 51100:
302     case 51101:
303         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GBRAP10;
304         break;
305     case 50120:
306     case 50121:
307         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GBRP12;
308         break;
309     case 51120:
310     case 51121:
311         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GBRAP12;
312         break;
313     case 6161:
314         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GRAY16BE;
315         break;
316     case 6160:
317         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GRAY16LE;
318         break;
319     case 50161:
320         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_RGB48BE;
321         break;
322     case 50160:
323         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_RGB48LE;
324         break;
325     case 51161:
326         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_RGBA64BE;
327         break;
328     case 51160:
329         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_RGBA64LE;
330         break;
331     case 100081:
332         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_UYVY422;
333         break;
334     case 102081:
335         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV444P;
336         break;
337     case 103081:
338         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUVA444P;
339         break;
340     default:
341         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unsupported format\n");
342         return AVERROR_PATCHWELCOME;
343     }
344
345     ff_set_sar(avctx, avctx->sample_aspect_ratio);
346
347     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, p, 0)) < 0)
348         return ret;
349
350     // Move pointer to offset from start of file
351     buf =  avpkt->data + offset;
352
353     for (i=0; i<AV_NUM_DATA_POINTERS; i++)
354         ptr[i] = p->data[i];
355
356     switch (bits_per_color) {
357     case 10:
358         for (x = 0; x < avctx->height; x++) {
359             uint16_t *dst[4] = {(uint16_t*)ptr[0],
360                                 (uint16_t*)ptr[1],
361                                 (uint16_t*)ptr[2],
362                                 (uint16_t*)ptr[3]};
363             int shift = packing == 1 ? 22 : 20;
364             for (y = 0; y < avctx->width; y++) {
365                 *dst[2]++ = read10in32(&buf, &rgbBuffer,
366                                        &n_datum, endian, shift);
367                 *dst[0]++ = read10in32(&buf, &rgbBuffer,
368                                        &n_datum, endian, shift);
369                 *dst[1]++ = read10in32(&buf, &rgbBuffer,
370                                        &n_datum, endian, shift);
371                 if (elements == 4)
372                     *dst[3]++ =
373                     read10in32(&buf, &rgbBuffer,
374                                &n_datum, endian, shift);
375             }
376             n_datum = 0;
377             for (i = 0; i < elements; i++)
378                 ptr[i] += p->linesize[i];
379         }
380         break;
381     case 12:
382         for (x = 0; x < avctx->height; x++) {
383             uint16_t *dst[4] = {(uint16_t*)ptr[0],
384                                 (uint16_t*)ptr[1],
385                                 (uint16_t*)ptr[2],
386                                 (uint16_t*)ptr[3]};
387             int shift = packing == 1 ? 4 : 0;
388             for (y = 0; y < avctx->width; y++) {
389                 if (packing) {
390                     if (elements >= 3)
391                         *dst[2]++ = read16(&buf, endian) >> shift & 0xFFF;
392                     *dst[0]++ = read16(&buf, endian) >> shift & 0xFFF;
393                     if (elements >= 2)
394                         *dst[1]++ = read16(&buf, endian) >> shift & 0xFFF;
395                     if (elements == 4)
396                         *dst[3]++ = read16(&buf, endian) >> shift & 0xFFF;
397                 } else {
398                     *dst[2]++ = read12in32(&buf, &rgbBuffer,
399                                            &n_datum, endian);
400                     *dst[0]++ = read12in32(&buf, &rgbBuffer,
401                                            &n_datum, endian);
402                     *dst[1]++ = read12in32(&buf, &rgbBuffer,
403                                            &n_datum, endian);
404                     if (elements == 4)
405                         *dst[3]++ = read12in32(&buf, &rgbBuffer,
406                                                &n_datum, endian);
407                 }
408             }
409             n_datum = 0;
410             for (i = 0; i < elements; i++)
411                 ptr[i] += p->linesize[i];
412             // Jump to next aligned position
413             buf += need_align;
414         }
415         break;
416     case 16:
417         elements *= 2;
418     case 8:
419         if (   avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUVA444P
420             || avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV444P) {
421             for (x = 0; x < avctx->height; x++) {
422                 ptr[0] = p->data[0] + x * p->linesize[0];
423                 ptr[1] = p->data[1] + x * p->linesize[1];
424                 ptr[2] = p->data[2] + x * p->linesize[2];
425                 ptr[3] = p->data[3] + x * p->linesize[3];
426                 for (y = 0; y < avctx->width; y++) {
427                     *ptr[1]++ = *buf++;
428                     *ptr[0]++ = *buf++;
429                     *ptr[2]++ = *buf++;
430                     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUVA444P)
431                         *ptr[3]++ = *buf++;
432                 }
433             }
434         } else {
435         av_image_copy_plane(ptr[0], p->linesize[0],
436                             buf, stride,
437                             elements * avctx->width, avctx->height);
438         }
439         break;
440     }
441
442     *got_frame = 1;
443
444     return buf_size;
445 }
446
447 AVCodec ff_dpx_decoder = {
448     .name           = "dpx",
449     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("DPX (Digital Picture Exchange) image"),
450     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
451     .id             = AV_CODEC_ID_DPX,
452     .decode         = decode_frame,
453     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DR1,
454 };