lavc decoders: work with refcounted frames.
[ffmpeg.git] / libavcodec / dsicinav.c
1 /*
2  * Delphine Software International CIN Audio/Video Decoders
3  * Copyright (c) 2006 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 /**
23  * @file
24  * Delphine Software International CIN audio/video decoders
25  */
26
27 #include "libavutil/channel_layout.h"
28 #include "avcodec.h"
29 #include "bytestream.h"
30 #include "internal.h"
31 #include "mathops.h"
32
33
34 typedef enum CinVideoBitmapIndex {
35     CIN_CUR_BMP = 0, /* current */
36     CIN_PRE_BMP = 1, /* previous */
37     CIN_INT_BMP = 2  /* intermediate */
38 } CinVideoBitmapIndex;
39
40 typedef struct CinVideoContext {
41     AVCodecContext *avctx;
42     AVFrame frame;
43     unsigned int bitmap_size;
44     uint32_t palette[256];
45     uint8_t *bitmap_table[3];
46 } CinVideoContext;
47
48 typedef struct CinAudioContext {
49     int initial_decode_frame;
50     int delta;
51 } CinAudioContext;
52
53
54 /* table defining a geometric sequence with multiplier = 32767 ^ (1 / 128) */
55 static const int16_t cinaudio_delta16_table[256] = {
56          0,      0,      0,      0,      0,      0,      0,      0,
57          0,      0,      0,      0,      0,      0,      0,      0,
58          0,      0,      0, -30210, -27853, -25680, -23677, -21829,
59     -20126, -18556, -17108, -15774, -14543, -13408, -12362, -11398,
60     -10508,  -9689,  -8933,  -8236,  -7593,  -7001,  -6455,  -5951,
61      -5487,  -5059,  -4664,  -4300,  -3964,  -3655,  -3370,  -3107,
62      -2865,  -2641,  -2435,  -2245,  -2070,  -1908,  -1759,  -1622,
63      -1495,  -1379,  -1271,  -1172,  -1080,   -996,   -918,   -847,
64       -781,   -720,   -663,   -612,   -564,   -520,   -479,   -442,
65       -407,   -376,   -346,   -319,   -294,   -271,   -250,   -230,
66       -212,   -196,   -181,   -166,   -153,   -141,   -130,   -120,
67       -111,   -102,    -94,    -87,    -80,    -74,    -68,    -62,
68        -58,    -53,    -49,    -45,    -41,    -38,    -35,    -32,
69        -30,    -27,    -25,    -23,    -21,    -20,    -18,    -17,
70        -15,    -14,    -13,    -12,    -11,    -10,     -9,     -8,
71         -7,     -6,     -5,     -4,     -3,     -2,     -1,      0,
72          0,      1,      2,      3,      4,      5,      6,      7,
73          8,      9,     10,     11,     12,     13,     14,     15,
74         17,     18,     20,     21,     23,     25,     27,     30,
75         32,     35,     38,     41,     45,     49,     53,     58,
76         62,     68,     74,     80,     87,     94,    102,    111,
77        120,    130,    141,    153,    166,    181,    196,    212,
78        230,    250,    271,    294,    319,    346,    376,    407,
79        442,    479,    520,    564,    612,    663,    720,    781,
80        847,    918,    996,   1080,   1172,   1271,   1379,   1495,
81       1622,   1759,   1908,   2070,   2245,   2435,   2641,   2865,
82       3107,   3370,   3655,   3964,   4300,   4664,   5059,   5487,
83       5951,   6455,   7001,   7593,   8236,   8933,   9689,  10508,
84      11398,  12362,  13408,  14543,  15774,  17108,  18556,  20126,
85      21829,  23677,  25680,  27853,  30210,      0,      0,      0,
86          0,      0,      0,      0,      0,      0,      0,      0,
87          0,      0,      0,      0,      0,      0,      0,      0
88 };
89
90
91 static av_cold int cinvideo_decode_init(AVCodecContext *avctx)
92 {
93     CinVideoContext *cin = avctx->priv_data;
94     unsigned int i;
95
96     cin->avctx = avctx;
97     avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_PAL8;
98
99     cin->frame.data[0] = NULL;
100
101     cin->bitmap_size = avctx->width * avctx->height;
102     for (i = 0; i < 3; ++i) {
103         cin->bitmap_table[i] = av_mallocz(cin->bitmap_size);
104         if (!cin->bitmap_table[i])
105             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Can't allocate bitmap buffers.\n");
106     }
107
108     return 0;
109 }
110
111 static void cin_apply_delta_data(const unsigned char *src, unsigned char *dst, int size)
112 {
113     while (size--)
114         *dst++ += *src++;
115 }
116
117 static int cin_decode_huffman(const unsigned char *src, int src_size, unsigned char *dst, int dst_size)
118 {
119     int b, huff_code = 0;
120     unsigned char huff_code_table[15];
121     unsigned char *dst_cur = dst;
122     unsigned char *dst_end = dst + dst_size;
123     const unsigned char *src_end = src + src_size;
124
125     memcpy(huff_code_table, src, 15); src += 15;
126
127     while (src < src_end) {
128         huff_code = *src++;
129         if ((huff_code >> 4) == 15) {
130             b = huff_code << 4;
131             huff_code = *src++;
132             *dst_cur++ = b | (huff_code >> 4);
133         } else
134             *dst_cur++ = huff_code_table[huff_code >> 4];
135         if (dst_cur >= dst_end)
136             break;
137
138         huff_code &= 15;
139         if (huff_code == 15) {
140             *dst_cur++ = *src++;
141         } else
142             *dst_cur++ = huff_code_table[huff_code];
143         if (dst_cur >= dst_end)
144             break;
145     }
146
147     return dst_cur - dst;
148 }
149
150 static int cin_decode_lzss(const unsigned char *src, int src_size, unsigned char *dst, int dst_size)
151 {
152     uint16_t cmd;
153     int i, sz, offset, code;
154     unsigned char *dst_end = dst + dst_size, *dst_start = dst;
155     const unsigned char *src_end = src + src_size;
156
157     while (src < src_end && dst < dst_end) {
158         code = *src++;
159         for (i = 0; i < 8 && src < src_end && dst < dst_end; ++i) {
160             if (code & (1 << i)) {
161                 *dst++ = *src++;
162             } else {
163                 cmd = AV_RL16(src); src += 2;
164                 offset = cmd >> 4;
165                 if ((int) (dst - dst_start) < offset + 1)
166                     return AVERROR_INVALIDDATA;
167                 sz = (cmd & 0xF) + 2;
168                 /* don't use memcpy/memmove here as the decoding routine (ab)uses */
169                 /* buffer overlappings to repeat bytes in the destination */
170                 sz = FFMIN(sz, dst_end - dst);
171                 while (sz--) {
172                     *dst = *(dst - offset - 1);
173                     ++dst;
174                 }
175             }
176         }
177     }
178
179     return 0;
180 }
181
182 static void cin_decode_rle(const unsigned char *src, int src_size, unsigned char *dst, int dst_size)
183 {
184     int len, code;
185     unsigned char *dst_end = dst + dst_size;
186     const unsigned char *src_end = src + src_size;
187
188     while (src < src_end && dst < dst_end) {
189         code = *src++;
190         if (code & 0x80) {
191             len = code - 0x7F;
192             memset(dst, *src++, FFMIN(len, dst_end - dst));
193         } else {
194             len = code + 1;
195             memcpy(dst, src, FFMIN(len, dst_end - dst));
196             src += len;
197         }
198         dst += len;
199     }
200 }
201
202 static int cinvideo_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
203                                  void *data, int *got_frame,
204                                  AVPacket *avpkt)
205 {
206     const uint8_t *buf = avpkt->data;
207     int buf_size = avpkt->size;
208     CinVideoContext *cin = avctx->priv_data;
209     int i, y, palette_type, palette_colors_count, bitmap_frame_type, bitmap_frame_size, res = 0;
210
211     palette_type = buf[0];
212     palette_colors_count = AV_RL16(buf+1);
213     bitmap_frame_type = buf[3];
214     buf += 4;
215
216     bitmap_frame_size = buf_size - 4;
217
218     /* handle palette */
219     if (bitmap_frame_size < palette_colors_count * (3 + (palette_type != 0)))
220         return AVERROR_INVALIDDATA;
221     if (palette_type == 0) {
222         if (palette_colors_count > 256)
223             return AVERROR_INVALIDDATA;
224         for (i = 0; i < palette_colors_count; ++i) {
225             cin->palette[i] = bytestream_get_le24(&buf);
226             bitmap_frame_size -= 3;
227         }
228     } else {
229         for (i = 0; i < palette_colors_count; ++i) {
230             cin->palette[buf[0]] = AV_RL24(buf+1);
231             buf += 4;
232             bitmap_frame_size -= 4;
233         }
234     }
235
236     /* note: the decoding routines below assumes that surface.width = surface.pitch */
237     switch (bitmap_frame_type) {
238     case 9:
239         cin_decode_rle(buf, bitmap_frame_size,
240           cin->bitmap_table[CIN_CUR_BMP], cin->bitmap_size);
241         break;
242     case 34:
243         cin_decode_rle(buf, bitmap_frame_size,
244           cin->bitmap_table[CIN_CUR_BMP], cin->bitmap_size);
245         cin_apply_delta_data(cin->bitmap_table[CIN_PRE_BMP],
246           cin->bitmap_table[CIN_CUR_BMP], cin->bitmap_size);
247         break;
248     case 35:
249         cin_decode_huffman(buf, bitmap_frame_size,
250           cin->bitmap_table[CIN_INT_BMP], cin->bitmap_size);
251         cin_decode_rle(cin->bitmap_table[CIN_INT_BMP], bitmap_frame_size,
252           cin->bitmap_table[CIN_CUR_BMP], cin->bitmap_size);
253         break;
254     case 36:
255         bitmap_frame_size = cin_decode_huffman(buf, bitmap_frame_size,
256           cin->bitmap_table[CIN_INT_BMP], cin->bitmap_size);
257         cin_decode_rle(cin->bitmap_table[CIN_INT_BMP], bitmap_frame_size,
258           cin->bitmap_table[CIN_CUR_BMP], cin->bitmap_size);
259         cin_apply_delta_data(cin->bitmap_table[CIN_PRE_BMP],
260           cin->bitmap_table[CIN_CUR_BMP], cin->bitmap_size);
261         break;
262     case 37:
263         cin_decode_huffman(buf, bitmap_frame_size,
264           cin->bitmap_table[CIN_CUR_BMP], cin->bitmap_size);
265         break;
266     case 38:
267         res = cin_decode_lzss(buf, bitmap_frame_size,
268                               cin->bitmap_table[CIN_CUR_BMP],
269                               cin->bitmap_size);
270         if (res < 0)
271             return res;
272         break;
273     case 39:
274         res = cin_decode_lzss(buf, bitmap_frame_size,
275                               cin->bitmap_table[CIN_CUR_BMP],
276                               cin->bitmap_size);
277         if (res < 0)
278             return res;
279         cin_apply_delta_data(cin->bitmap_table[CIN_PRE_BMP],
280           cin->bitmap_table[CIN_CUR_BMP], cin->bitmap_size);
281         break;
282     }
283
284     if ((res = ff_reget_buffer(avctx, &cin->frame)) < 0) {
285         av_log(cin->avctx, AV_LOG_ERROR, "delphinecinvideo: reget_buffer() failed to allocate a frame\n");
286         return res;
287     }
288
289     memcpy(cin->frame.data[1], cin->palette, sizeof(cin->palette));
290     cin->frame.palette_has_changed = 1;
291     for (y = 0; y < cin->avctx->height; ++y)
292         memcpy(cin->frame.data[0] + (cin->avctx->height - 1 - y) * cin->frame.linesize[0],
293           cin->bitmap_table[CIN_CUR_BMP] + y * cin->avctx->width,
294           cin->avctx->width);
295
296     FFSWAP(uint8_t *, cin->bitmap_table[CIN_CUR_BMP], cin->bitmap_table[CIN_PRE_BMP]);
297
298     if ((res = av_frame_ref(data, &cin->frame)) < 0)
299         return res;
300
301     *got_frame = 1;
302
303     return buf_size;
304 }
305
306 static av_cold int cinvideo_decode_end(AVCodecContext *avctx)
307 {
308     CinVideoContext *cin = avctx->priv_data;
309     int i;
310
311     av_frame_unref(&cin->frame);
312
313     for (i = 0; i < 3; ++i)
314         av_free(cin->bitmap_table[i]);
315
316     return 0;
317 }
318
319 static av_cold int cinaudio_decode_init(AVCodecContext *avctx)
320 {
321     CinAudioContext *cin = avctx->priv_data;
322
323     cin->initial_decode_frame = 1;
324     cin->delta                = 0;
325     avctx->sample_fmt         = AV_SAMPLE_FMT_S16;
326     avctx->channels           = 1;
327     avctx->channel_layout     = AV_CH_LAYOUT_MONO;
328
329     return 0;
330 }
331
332 static int cinaudio_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
333                                  int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
334 {
335     AVFrame *frame     = data;
336     const uint8_t *buf = avpkt->data;
337     CinAudioContext *cin = avctx->priv_data;
338     const uint8_t *buf_end = buf + avpkt->size;
339     int16_t *samples;
340     int delta, ret;
341
342     /* get output buffer */
343     frame->nb_samples = avpkt->size - cin->initial_decode_frame;
344     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0) {
345         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
346         return ret;
347     }
348     samples = (int16_t *)frame->data[0];
349
350     delta = cin->delta;
351     if (cin->initial_decode_frame) {
352         cin->initial_decode_frame = 0;
353         delta = sign_extend(AV_RL16(buf), 16);
354         buf += 2;
355         *samples++ = delta;
356     }
357     while (buf < buf_end) {
358         delta += cinaudio_delta16_table[*buf++];
359         delta = av_clip_int16(delta);
360         *samples++ = delta;
361     }
362     cin->delta = delta;
363
364     *got_frame_ptr = 1;
365
366     return avpkt->size;
367 }
368
369
370 AVCodec ff_dsicinvideo_decoder = {
371     .name           = "dsicinvideo",
372     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
373     .id             = AV_CODEC_ID_DSICINVIDEO,
374     .priv_data_size = sizeof(CinVideoContext),
375     .init           = cinvideo_decode_init,
376     .close          = cinvideo_decode_end,
377     .decode         = cinvideo_decode_frame,
378     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
379     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Delphine Software International CIN video"),
380 };
381
382 AVCodec ff_dsicinaudio_decoder = {
383     .name           = "dsicinaudio",
384     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
385     .id             = AV_CODEC_ID_DSICINAUDIO,
386     .priv_data_size = sizeof(CinAudioContext),
387     .init           = cinaudio_decode_init,
388     .decode         = cinaudio_decode_frame,
389     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
390     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Delphine Software International CIN audio"),
391 };