lavc: set defaults in internal codec 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 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
24  * Delphine Software International CIN audio/video decoders
25  */
26
27 #include "avcodec.h"
28 #include "bytestream.h"
29
30
31 typedef enum CinVideoBitmapIndex {
32     CIN_CUR_BMP = 0, /* current */
33     CIN_PRE_BMP = 1, /* previous */
34     CIN_INT_BMP = 2  /* intermediate */
35 } CinVideoBitmapIndex;
36
37 typedef struct CinVideoContext {
38     AVCodecContext *avctx;
39     AVFrame frame;
40     unsigned int bitmap_size;
41     uint32_t palette[256];
42     uint8_t *bitmap_table[3];
43 } CinVideoContext;
44
45 typedef struct CinAudioContext {
46     AVCodecContext *avctx;
47     int initial_decode_frame;
48     int delta;
49 } CinAudioContext;
50
51
52 /* table defining a geometric sequence with multiplier = 32767 ^ (1 / 128) */
53 static const int16_t cinaudio_delta16_table[256] = {
54          0,      0,      0,      0,      0,      0,      0,      0,
55          0,      0,      0,      0,      0,      0,      0,      0,
56          0,      0,      0, -30210, -27853, -25680, -23677, -21829,
57     -20126, -18556, -17108, -15774, -14543, -13408, -12362, -11398,
58     -10508,  -9689,  -8933,  -8236,  -7593,  -7001,  -6455,  -5951,
59      -5487,  -5059,  -4664,  -4300,  -3964,  -3655,  -3370,  -3107,
60      -2865,  -2641,  -2435,  -2245,  -2070,  -1908,  -1759,  -1622,
61      -1495,  -1379,  -1271,  -1172,  -1080,   -996,   -918,   -847,
62       -781,   -720,   -663,   -612,   -564,   -520,   -479,   -442,
63       -407,   -376,   -346,   -319,   -294,   -271,   -250,   -230,
64       -212,   -196,   -181,   -166,   -153,   -141,   -130,   -120,
65       -111,   -102,    -94,    -87,    -80,    -74,    -68,    -62,
66        -58,    -53,    -49,    -45,    -41,    -38,    -35,    -32,
67        -30,    -27,    -25,    -23,    -21,    -20,    -18,    -17,
68        -15,    -14,    -13,    -12,    -11,    -10,     -9,     -8,
69         -7,     -6,     -5,     -4,     -3,     -2,     -1,      0,
70          0,      1,      2,      3,      4,      5,      6,      7,
71          8,      9,     10,     11,     12,     13,     14,     15,
72         17,     18,     20,     21,     23,     25,     27,     30,
73         32,     35,     38,     41,     45,     49,     53,     58,
74         62,     68,     74,     80,     87,     94,    102,    111,
75        120,    130,    141,    153,    166,    181,    196,    212,
76        230,    250,    271,    294,    319,    346,    376,    407,
77        442,    479,    520,    564,    612,    663,    720,    781,
78        847,    918,    996,   1080,   1172,   1271,   1379,   1495,
79       1622,   1759,   1908,   2070,   2245,   2435,   2641,   2865,
80       3107,   3370,   3655,   3964,   4300,   4664,   5059,   5487,
81       5951,   6455,   7001,   7593,   8236,   8933,   9689,  10508,
82      11398,  12362,  13408,  14543,  15774,  17108,  18556,  20126,
83      21829,  23677,  25680,  27853,  30210,      0,      0,      0,
84          0,      0,      0,      0,      0,      0,      0,      0,
85          0,      0,      0,      0,      0,      0,      0,      0
86 };
87
88
89 static av_cold int cinvideo_decode_init(AVCodecContext *avctx)
90 {
91     CinVideoContext *cin = avctx->priv_data;
92     unsigned int i;
93
94     cin->avctx = avctx;
95     avctx->pix_fmt = PIX_FMT_PAL8;
96
97     avcodec_get_frame_defaults(&cin->frame);
98     cin->frame.data[0] = NULL;
99
100     cin->bitmap_size = avctx->width * avctx->height;
101     for (i = 0; i < 3; ++i) {
102         cin->bitmap_table[i] = av_mallocz(cin->bitmap_size);
103         if (!cin->bitmap_table[i])
104             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Can't allocate bitmap buffers.\n");
105     }
106
107     return 0;
108 }
109
110 static void cin_apply_delta_data(const unsigned char *src, unsigned char *dst, int size)
111 {
112     while (size--)
113         *dst++ += *src++;
114 }
115
116 static int cin_decode_huffman(const unsigned char *src, int src_size, unsigned char *dst, int dst_size)
117 {
118     int b, huff_code = 0;
119     unsigned char huff_code_table[15];
120     unsigned char *dst_cur = dst;
121     unsigned char *dst_end = dst + dst_size;
122     const unsigned char *src_end = src + src_size;
123
124     memcpy(huff_code_table, src, 15); src += 15; src_size -= 15;
125
126     while (src < src_end) {
127         huff_code = *src++;
128         if ((huff_code >> 4) == 15) {
129             b = huff_code << 4;
130             huff_code = *src++;
131             *dst_cur++ = b | (huff_code >> 4);
132         } else
133             *dst_cur++ = huff_code_table[huff_code >> 4];
134         if (dst_cur >= dst_end)
135             break;
136
137         huff_code &= 15;
138         if (huff_code == 15) {
139             *dst_cur++ = *src++;
140         } else
141             *dst_cur++ = huff_code_table[huff_code];
142         if (dst_cur >= dst_end)
143             break;
144     }
145
146     return dst_cur - dst;
147 }
148
149 static void cin_decode_lzss(const unsigned char *src, int src_size, unsigned char *dst, int dst_size)
150 {
151     uint16_t cmd;
152     int i, sz, offset, code;
153     unsigned char *dst_end = dst + dst_size;
154     const unsigned char *src_end = src + src_size;
155
156     while (src < src_end && dst < dst_end) {
157         code = *src++;
158         for (i = 0; i < 8 && src < src_end && dst < dst_end; ++i) {
159             if (code & (1 << i)) {
160                 *dst++ = *src++;
161             } else {
162                 cmd = AV_RL16(src); src += 2;
163                 offset = cmd >> 4;
164                 sz = (cmd & 0xF) + 2;
165                 /* don't use memcpy/memmove here as the decoding routine (ab)uses */
166                 /* buffer overlappings to repeat bytes in the destination */
167                 sz = FFMIN(sz, dst_end - dst);
168                 while (sz--) {
169                     *dst = *(dst - offset - 1);
170                     ++dst;
171                 }
172             }
173         }
174     }
175 }
176
177 static void cin_decode_rle(const unsigned char *src, int src_size, unsigned char *dst, int dst_size)
178 {
179     int len, code;
180     unsigned char *dst_end = dst + dst_size;
181     const unsigned char *src_end = src + src_size;
182
183     while (src < src_end && dst < dst_end) {
184         code = *src++;
185         if (code & 0x80) {
186             len = code - 0x7F;
187             memset(dst, *src++, FFMIN(len, dst_end - dst));
188         } else {
189             len = code + 1;
190             memcpy(dst, src, FFMIN(len, dst_end - dst));
191             src += len;
192         }
193         dst += len;
194     }
195 }
196
197 static int cinvideo_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
198                                  void *data, int *data_size,
199                                  AVPacket *avpkt)
200 {
201     const uint8_t *buf = avpkt->data;
202     int buf_size = avpkt->size;
203     CinVideoContext *cin = avctx->priv_data;
204     int i, y, palette_type, palette_colors_count, bitmap_frame_type, bitmap_frame_size;
205
206     cin->frame.buffer_hints = FF_BUFFER_HINTS_VALID | FF_BUFFER_HINTS_PRESERVE | FF_BUFFER_HINTS_REUSABLE;
207     if (avctx->reget_buffer(avctx, &cin->frame)) {
208         av_log(cin->avctx, AV_LOG_ERROR, "delphinecinvideo: reget_buffer() failed to allocate a frame\n");
209         return -1;
210     }
211
212     palette_type = buf[0];
213     palette_colors_count = AV_RL16(buf+1);
214     bitmap_frame_type = buf[3];
215     buf += 4;
216
217     bitmap_frame_size = buf_size - 4;
218
219     /* handle palette */
220     if (palette_type == 0) {
221         for (i = 0; i < palette_colors_count; ++i) {
222             cin->palette[i] = bytestream_get_le24(&buf);
223             bitmap_frame_size -= 3;
224         }
225     } else {
226         for (i = 0; i < palette_colors_count; ++i) {
227             cin->palette[buf[0]] = AV_RL24(buf+1);
228             buf += 4;
229             bitmap_frame_size -= 4;
230         }
231     }
232     memcpy(cin->frame.data[1], cin->palette, sizeof(cin->palette));
233     cin->frame.palette_has_changed = 1;
234
235     /* note: the decoding routines below assumes that surface.width = surface.pitch */
236     switch (bitmap_frame_type) {
237     case 9:
238         cin_decode_rle(buf, bitmap_frame_size,
239           cin->bitmap_table[CIN_CUR_BMP], cin->bitmap_size);
240         break;
241     case 34:
242         cin_decode_rle(buf, bitmap_frame_size,
243           cin->bitmap_table[CIN_CUR_BMP], cin->bitmap_size);
244         cin_apply_delta_data(cin->bitmap_table[CIN_PRE_BMP],
245           cin->bitmap_table[CIN_CUR_BMP], cin->bitmap_size);
246         break;
247     case 35:
248         cin_decode_huffman(buf, bitmap_frame_size,
249           cin->bitmap_table[CIN_INT_BMP], cin->bitmap_size);
250         cin_decode_rle(cin->bitmap_table[CIN_INT_BMP], bitmap_frame_size,
251           cin->bitmap_table[CIN_CUR_BMP], cin->bitmap_size);
252         break;
253     case 36:
254         bitmap_frame_size = cin_decode_huffman(buf, bitmap_frame_size,
255           cin->bitmap_table[CIN_INT_BMP], cin->bitmap_size);
256         cin_decode_rle(cin->bitmap_table[CIN_INT_BMP], bitmap_frame_size,
257           cin->bitmap_table[CIN_CUR_BMP], cin->bitmap_size);
258         cin_apply_delta_data(cin->bitmap_table[CIN_PRE_BMP],
259           cin->bitmap_table[CIN_CUR_BMP], cin->bitmap_size);
260         break;
261     case 37:
262         cin_decode_huffman(buf, bitmap_frame_size,
263           cin->bitmap_table[CIN_CUR_BMP], cin->bitmap_size);
264         break;
265     case 38:
266         cin_decode_lzss(buf, bitmap_frame_size,
267           cin->bitmap_table[CIN_CUR_BMP], cin->bitmap_size);
268         break;
269     case 39:
270         cin_decode_lzss(buf, bitmap_frame_size,
271           cin->bitmap_table[CIN_CUR_BMP], cin->bitmap_size);
272         cin_apply_delta_data(cin->bitmap_table[CIN_PRE_BMP],
273           cin->bitmap_table[CIN_CUR_BMP], cin->bitmap_size);
274         break;
275     }
276
277     for (y = 0; y < cin->avctx->height; ++y)
278         memcpy(cin->frame.data[0] + (cin->avctx->height - 1 - y) * cin->frame.linesize[0],
279           cin->bitmap_table[CIN_CUR_BMP] + y * cin->avctx->width,
280           cin->avctx->width);
281
282     FFSWAP(uint8_t *, cin->bitmap_table[CIN_CUR_BMP], cin->bitmap_table[CIN_PRE_BMP]);
283
284     *data_size = sizeof(AVFrame);
285     *(AVFrame *)data = cin->frame;
286
287     return buf_size;
288 }
289
290 static av_cold int cinvideo_decode_end(AVCodecContext *avctx)
291 {
292     CinVideoContext *cin = avctx->priv_data;
293     int i;
294
295     if (cin->frame.data[0])
296         avctx->release_buffer(avctx, &cin->frame);
297
298     for (i = 0; i < 3; ++i)
299         av_free(cin->bitmap_table[i]);
300
301     return 0;
302 }
303
304 static av_cold int cinaudio_decode_init(AVCodecContext *avctx)
305 {
306     CinAudioContext *cin = avctx->priv_data;
307
308     cin->avctx = avctx;
309     cin->initial_decode_frame = 1;
310     cin->delta = 0;
311     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16;
312
313     return 0;
314 }
315
316 static int cinaudio_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
317                                  void *data, int *data_size,
318                                  AVPacket *avpkt)
319 {
320     const uint8_t *buf = avpkt->data;
321     int buf_size = avpkt->size;
322     CinAudioContext *cin = avctx->priv_data;
323     const uint8_t *src = buf;
324     int16_t *samples = (int16_t *)data;
325
326     buf_size = FFMIN(buf_size, *data_size/2);
327
328     if (cin->initial_decode_frame) {
329         cin->initial_decode_frame = 0;
330         cin->delta = (int16_t)AV_RL16(src); src += 2;
331         *samples++ = cin->delta;
332         buf_size -= 2;
333     }
334     while (buf_size > 0) {
335         cin->delta += cinaudio_delta16_table[*src++];
336         cin->delta = av_clip_int16(cin->delta);
337         *samples++ = cin->delta;
338         --buf_size;
339     }
340
341     *data_size = (uint8_t *)samples - (uint8_t *)data;
342
343     return src - buf;
344 }
345
346
347 AVCodec ff_dsicinvideo_decoder = {
348     "dsicinvideo",
349     AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
350     CODEC_ID_DSICINVIDEO,
351     sizeof(CinVideoContext),
352     cinvideo_decode_init,
353     NULL,
354     cinvideo_decode_end,
355     cinvideo_decode_frame,
356     CODEC_CAP_DR1,
357     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Delphine Software International CIN video"),
358 };
359
360 AVCodec ff_dsicinaudio_decoder = {
361     "dsicinaudio",
362     AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
363     CODEC_ID_DSICINAUDIO,
364     sizeof(CinAudioContext),
365     cinaudio_decode_init,
366     NULL,
367     NULL,
368     cinaudio_decode_frame,
369     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Delphine Software International CIN audio"),
370 };