avcodec/h264_slice: assert relation between current_slice ans slice_ctx
[ffmpeg.git] / libavcodec / loco.c
1 /*
2  * LOCO codec
3  * Copyright (c) 2005 Konstantin Shishkov
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  * LOCO codec.
25  */
26
27 #include "avcodec.h"
28 #include "get_bits.h"
29 #include "golomb.h"
30 #include "internal.h"
31 #include "mathops.h"
32
33 enum LOCO_MODE {
34     LOCO_UNKN  =  0,
35     LOCO_CYUY2 = -1,
36     LOCO_CRGB  = -2,
37     LOCO_CRGBA = -3,
38     LOCO_CYV12 = -4,
39     LOCO_YUY2  =  1,
40     LOCO_UYVY  =  2,
41     LOCO_RGB   =  3,
42     LOCO_RGBA  =  4,
43     LOCO_YV12  =  5,
44 };
45
46 typedef struct LOCOContext {
47     AVCodecContext *avctx;
48     int lossy;
49     enum LOCO_MODE mode;
50 } LOCOContext;
51
52 typedef struct RICEContext {
53     GetBitContext gb;
54     int save, run, run2; /* internal rice decoder state */
55     int sum, count; /* sum and count for getting rice parameter */
56     int lossy;
57 } RICEContext;
58
59 static int loco_get_rice_param(RICEContext *r)
60 {
61     int cnt = 0;
62     int val = r->count;
63
64     while (r->sum > val && cnt < 9) {
65         val <<= 1;
66         cnt++;
67     }
68
69     return cnt;
70 }
71
72 static inline void loco_update_rice_param(RICEContext *r, int val)
73 {
74     r->sum += val;
75     r->count++;
76
77     if (r->count == 16) {
78         r->sum   >>= 1;
79         r->count >>= 1;
80     }
81 }
82
83 static inline int loco_get_rice(RICEContext *r)
84 {
85     int v;
86     if (r->run > 0) { /* we have zero run */
87         r->run--;
88         loco_update_rice_param(r, 0);
89         return 0;
90     }
91     v = get_ur_golomb_jpegls(&r->gb, loco_get_rice_param(r), INT_MAX, 0);
92     loco_update_rice_param(r, (v + 1) >> 1);
93     if (!v) {
94         if (r->save >= 0) {
95             r->run = get_ur_golomb_jpegls(&r->gb, 2, INT_MAX, 0);
96             if (r->run > 1)
97                 r->save += r->run + 1;
98             else
99                 r->save -= 3;
100         } else
101             r->run2++;
102     } else {
103         v = ((v >> 1) + r->lossy) ^ -(v & 1);
104         if (r->run2 > 0) {
105             if (r->run2 > 2)
106                 r->save += r->run2;
107             else
108                 r->save -= 3;
109             r->run2 = 0;
110         }
111     }
112
113     return v;
114 }
115
116 /* LOCO main predictor - LOCO-I/JPEG-LS predictor */
117 static inline int loco_predict(uint8_t* data, int stride, int step)
118 {
119     int a, b, c;
120
121     a = data[-stride];
122     b = data[-step];
123     c = data[-stride - step];
124
125     return mid_pred(a, a + b - c, b);
126 }
127
128 static int loco_decode_plane(LOCOContext *l, uint8_t *data, int width, int height,
129                              int stride, const uint8_t *buf, int buf_size, int step)
130 {
131     RICEContext rc;
132     int val;
133     int ret;
134     int i, j;
135
136     if(buf_size<=0)
137         return -1;
138
139     if ((ret = init_get_bits8(&rc.gb, buf, buf_size)) < 0)
140         return ret;
141
142     rc.save  = 0;
143     rc.run   = 0;
144     rc.run2  = 0;
145     rc.lossy = l->lossy;
146
147     rc.sum   = 8;
148     rc.count = 1;
149
150     /* restore top left pixel */
151     val     = loco_get_rice(&rc);
152     data[0] = 128 + val;
153     /* restore top line */
154     for (i = 1; i < width; i++) {
155         val = loco_get_rice(&rc);
156         data[i * step] = data[i * step - step] + val;
157     }
158     data += stride;
159     for (j = 1; j < height; j++) {
160         /* restore left column */
161         val = loco_get_rice(&rc);
162         data[0] = data[-stride] + val;
163         /* restore all other pixels */
164         for (i = 1; i < width; i++) {
165             val = loco_get_rice(&rc);
166             data[i * step] = loco_predict(&data[i * step], stride, step) + val;
167         }
168         data += stride;
169     }
170
171     return (get_bits_count(&rc.gb) + 7) >> 3;
172 }
173
174 static void rotate_faulty_loco(uint8_t *data, int width, int height, int stride, int step)
175 {
176     int y;
177
178     for (y=1; y<height; y++) {
179         if (width>=y) {
180             memmove(data + y*stride,
181                     data + y*(stride + step),
182                     step*(width-y));
183             if (y+1 < height)
184                 memmove(data + y*stride + step*(width-y),
185                         data + (y+1)*stride,
186                         step*y);
187         }
188     }
189 }
190
191 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx,
192                         void *data, int *got_frame,
193                         AVPacket *avpkt)
194 {
195     LOCOContext * const l = avctx->priv_data;
196     const uint8_t *buf    = avpkt->data;
197     int buf_size          = avpkt->size;
198     AVFrame * const p     = data;
199     int decoded, ret;
200
201     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, p, 0)) < 0)
202         return ret;
203     p->key_frame = 1;
204
205 #define ADVANCE_BY_DECODED do { \
206     if (decoded < 0 || decoded >= buf_size) goto buf_too_small; \
207     buf += decoded; buf_size -= decoded; \
208 } while(0)
209     switch(l->mode) {
210     case LOCO_CYUY2: case LOCO_YUY2: case LOCO_UYVY:
211         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0], avctx->width, avctx->height,
212                                     p->linesize[0], buf, buf_size, 1);
213         ADVANCE_BY_DECODED;
214         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[1], avctx->width / 2, avctx->height,
215                                     p->linesize[1], buf, buf_size, 1);
216         ADVANCE_BY_DECODED;
217         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[2], avctx->width / 2, avctx->height,
218                                     p->linesize[2], buf, buf_size, 1);
219         break;
220     case LOCO_CYV12: case LOCO_YV12:
221         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0], avctx->width, avctx->height,
222                                     p->linesize[0], buf, buf_size, 1);
223         ADVANCE_BY_DECODED;
224         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[2], avctx->width / 2, avctx->height / 2,
225                                     p->linesize[2], buf, buf_size, 1);
226         ADVANCE_BY_DECODED;
227         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[1], avctx->width / 2, avctx->height / 2,
228                                     p->linesize[1], buf, buf_size, 1);
229         break;
230     case LOCO_CRGB: case LOCO_RGB:
231         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0] + p->linesize[0]*(avctx->height-1), avctx->width, avctx->height,
232                                     -p->linesize[0], buf, buf_size, 3);
233         ADVANCE_BY_DECODED;
234         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0] + p->linesize[0]*(avctx->height-1) + 1, avctx->width, avctx->height,
235                                     -p->linesize[0], buf, buf_size, 3);
236         ADVANCE_BY_DECODED;
237         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0] + p->linesize[0]*(avctx->height-1) + 2, avctx->width, avctx->height,
238                                     -p->linesize[0], buf, buf_size, 3);
239         if (avctx->width & 1)
240             rotate_faulty_loco(p->data[0] + p->linesize[0]*(avctx->height-1), avctx->width, avctx->height, -p->linesize[0], 3);
241         break;
242     case LOCO_CRGBA:
243     case LOCO_RGBA:
244         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0] + p->linesize[0]*(avctx->height-1), avctx->width, avctx->height,
245                                     -p->linesize[0], buf, buf_size, 4);
246         ADVANCE_BY_DECODED;
247         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0] + p->linesize[0]*(avctx->height-1) + 1, avctx->width, avctx->height,
248                                     -p->linesize[0], buf, buf_size, 4);
249         ADVANCE_BY_DECODED;
250         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0] + p->linesize[0]*(avctx->height-1) + 2, avctx->width, avctx->height,
251                                     -p->linesize[0], buf, buf_size, 4);
252         ADVANCE_BY_DECODED;
253         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0] + p->linesize[0]*(avctx->height-1) + 3, avctx->width, avctx->height,
254                                     -p->linesize[0], buf, buf_size, 4);
255         break;
256     default:
257         av_assert0(0);
258     }
259
260     if (decoded < 0 || decoded > buf_size)
261         goto buf_too_small;
262     buf_size -= decoded;
263
264     *got_frame      = 1;
265
266     return avpkt->size - buf_size;
267 buf_too_small:
268     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Input data too small.\n");
269     return AVERROR(EINVAL);
270 }
271
272 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx)
273 {
274     LOCOContext * const l = avctx->priv_data;
275     int version;
276
277     l->avctx = avctx;
278     if (avctx->extradata_size < 12) {
279         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Extradata size must be >= 12 instead of %i\n",
280                avctx->extradata_size);
281         return AVERROR_INVALIDDATA;
282     }
283     version = AV_RL32(avctx->extradata);
284     switch (version) {
285     case 1:
286         l->lossy = 0;
287         break;
288     case 2:
289         l->lossy = AV_RL32(avctx->extradata + 8);
290         break;
291     default:
292         l->lossy = AV_RL32(avctx->extradata + 8);
293         avpriv_request_sample(avctx, "LOCO codec version %i", version);
294     }
295
296     l->mode = AV_RL32(avctx->extradata + 4);
297     switch (l->mode) {
298     case LOCO_CYUY2:
299     case LOCO_YUY2:
300     case LOCO_UYVY:
301         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV422P;
302         break;
303     case LOCO_CRGB:
304     case LOCO_RGB:
305         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_BGR24;
306         break;
307     case LOCO_CYV12:
308     case LOCO_YV12:
309         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
310         break;
311     case LOCO_CRGBA:
312     case LOCO_RGBA:
313         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_BGRA;
314         break;
315     default:
316         av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "Unknown colorspace, index = %i\n", l->mode);
317         return AVERROR_INVALIDDATA;
318     }
319     if (avctx->debug & FF_DEBUG_PICT_INFO)
320         av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "lossy:%i, version:%i, mode: %i\n", l->lossy, version, l->mode);
321
322     return 0;
323 }
324
325 AVCodec ff_loco_decoder = {
326     .name           = "loco",
327     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("LOCO"),
328     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
329     .id             = AV_CODEC_ID_LOCO,
330     .priv_data_size = sizeof(LOCOContext),
331     .init           = decode_init,
332     .decode         = decode_frame,
333     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DR1,
334 };