4d5063fad7ff9843d7d21bca8787949f98ad3dd2
[ffmpeg.git] / libavcodec / nuv.c
1 /*
2  * NuppelVideo decoder
3  * Copyright (c) 2006 Reimar Doeffinger
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 #include <stdio.h>
23 #include <stdlib.h>
24
25 #include "libavutil/bswap.h"
26 #include "libavutil/common.h"
27 #include "libavutil/lzo.h"
28 #include "libavutil/imgutils.h"
29 #include "avcodec.h"
30 #include "internal.h"
31 #include "rtjpeg.h"
32
33 typedef struct {
34     AVFrame pic;
35     int codec_frameheader;
36     int quality;
37     int width, height;
38     unsigned int decomp_size;
39     unsigned char *decomp_buf;
40     uint32_t lq[64], cq[64];
41     RTJpegContext rtj;
42     DSPContext dsp;
43 } NuvContext;
44
45 static const uint8_t fallback_lquant[] = {
46     16,  11,  10,  16,  24,  40,  51,  61,
47     12,  12,  14,  19,  26,  58,  60,  55,
48     14,  13,  16,  24,  40,  57,  69,  56,
49     14,  17,  22,  29,  51,  87,  80,  62,
50     18,  22,  37,  56,  68, 109, 103,  77,
51     24,  35,  55,  64,  81, 104, 113,  92,
52     49,  64,  78,  87, 103, 121, 120, 101,
53     72,  92,  95,  98, 112, 100, 103,  99
54 };
55
56 static const uint8_t fallback_cquant[] = {
57     17, 18, 24, 47, 99, 99, 99, 99,
58     18, 21, 26, 66, 99, 99, 99, 99,
59     24, 26, 56, 99, 99, 99, 99, 99,
60     47, 66, 99, 99, 99, 99, 99, 99,
61     99, 99, 99, 99, 99, 99, 99, 99,
62     99, 99, 99, 99, 99, 99, 99, 99,
63     99, 99, 99, 99, 99, 99, 99, 99,
64     99, 99, 99, 99, 99, 99, 99, 99
65 };
66
67 /**
68  * @brief copy frame data from buffer to AVFrame, handling stride.
69  * @param f destination AVFrame
70  * @param src source buffer, does not use any line-stride
71  * @param width width of the video frame
72  * @param height height of the video frame
73  */
74 static void copy_frame(AVFrame *f, const uint8_t *src, int width, int height)
75 {
76     AVPicture pic;
77     avpicture_fill(&pic, src, AV_PIX_FMT_YUV420P, width, height);
78     av_picture_copy((AVPicture *)f, &pic, AV_PIX_FMT_YUV420P, width, height);
79 }
80
81 /**
82  * @brief extract quantization tables from codec data into our context
83  */
84 static int get_quant(AVCodecContext *avctx, NuvContext *c, const uint8_t *buf,
85                      int size)
86 {
87     int i;
88     if (size < 2 * 64 * 4) {
89         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "insufficient rtjpeg quant data\n");
90         return AVERROR_INVALIDDATA;
91     }
92     for (i = 0; i < 64; i++, buf += 4)
93         c->lq[i] = AV_RL32(buf);
94     for (i = 0; i < 64; i++, buf += 4)
95         c->cq[i] = AV_RL32(buf);
96     return 0;
97 }
98
99 /**
100  * @brief set quantization tables from a quality value
101  */
102 static void get_quant_quality(NuvContext *c, int quality)
103 {
104     int i;
105     quality = FFMAX(quality, 1);
106     for (i = 0; i < 64; i++) {
107         c->lq[i] = (fallback_lquant[i] << 7) / quality;
108         c->cq[i] = (fallback_cquant[i] << 7) / quality;
109     }
110 }
111
112 static int codec_reinit(AVCodecContext *avctx, int width, int height,
113                         int quality)
114 {
115     NuvContext *c = avctx->priv_data;
116     int ret;
117
118     width  = FFALIGN(width,  2);
119     height = FFALIGN(height, 2);
120     if (quality >= 0)
121         get_quant_quality(c, quality);
122     if (width != c->width || height != c->height) {
123         if ((ret = av_image_check_size(height, width, 0, avctx)) < 0)
124             return ret;
125         avctx->width  = c->width  = width;
126         avctx->height = c->height = height;
127         av_fast_malloc(&c->decomp_buf, &c->decomp_size,
128                        c->height * c->width * 3 / 2);
129         if (!c->decomp_buf) {
130             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
131                    "Can't allocate decompression buffer.\n");
132             return AVERROR(ENOMEM);
133         }
134         ff_rtjpeg_decode_init(&c->rtj, &c->dsp, c->width, c->height,
135                               c->lq, c->cq);
136     } else if (quality != c->quality)
137         ff_rtjpeg_decode_init(&c->rtj, &c->dsp, c->width, c->height,
138                               c->lq, c->cq);
139
140     return 0;
141 }
142
143 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data, int *got_frame,
144                         AVPacket *avpkt)
145 {
146     const uint8_t *buf = avpkt->data;
147     int buf_size       = avpkt->size;
148     NuvContext *c      = avctx->priv_data;
149     AVFrame *picture   = data;
150     int orig_size      = buf_size;
151     int keyframe;
152     int result, init_frame = !avctx->frame_number;
153     enum {
154         NUV_UNCOMPRESSED  = '0',
155         NUV_RTJPEG        = '1',
156         NUV_RTJPEG_IN_LZO = '2',
157         NUV_LZO           = '3',
158         NUV_BLACK         = 'N',
159         NUV_COPY_LAST     = 'L'
160     } comptype;
161
162     if (buf_size < 12) {
163         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "coded frame too small\n");
164         return AVERROR_INVALIDDATA;
165     }
166
167     // codec data (rtjpeg quant tables)
168     if (buf[0] == 'D' && buf[1] == 'R') {
169         int ret;
170         // skip rest of the frameheader.
171         buf       = &buf[12];
172         buf_size -= 12;
173         ret       = get_quant(avctx, c, buf, buf_size);
174         if (ret < 0)
175             return ret;
176         ff_rtjpeg_decode_init(&c->rtj, &c->dsp, c->width, c->height, c->lq,
177                               c->cq);
178         return orig_size;
179     }
180
181     if (buf[0] != 'V' || buf_size < 12) {
182         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "not a nuv video frame\n");
183         return AVERROR_INVALIDDATA;
184     }
185     comptype = buf[1];
186     switch (comptype) {
187     case NUV_RTJPEG_IN_LZO:
188     case NUV_RTJPEG:
189         keyframe = !buf[2];
190         break;
191     case NUV_COPY_LAST:
192         keyframe = 0;
193         break;
194     default:
195         keyframe = 1;
196         break;
197     }
198     // skip rest of the frameheader.
199     buf       = &buf[12];
200     buf_size -= 12;
201     if (comptype == NUV_RTJPEG_IN_LZO || comptype == NUV_LZO) {
202         int outlen = c->decomp_size, inlen = buf_size;
203         if (av_lzo1x_decode(c->decomp_buf, &outlen, buf, &inlen))
204             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "error during lzo decompression\n");
205         buf      = c->decomp_buf;
206         buf_size = c->decomp_size;
207     }
208     if (c->codec_frameheader) {
209         int w, h, q;
210         if (buf_size < RTJPEG_HEADER_SIZE || buf[4] != RTJPEG_HEADER_SIZE ||
211             buf[5] != RTJPEG_FILE_VERSION) {
212             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid nuv video frame\n");
213             return AVERROR_INVALIDDATA;
214         }
215         w = AV_RL16(&buf[6]);
216         h = AV_RL16(&buf[8]);
217         q = buf[10];
218         if ((result = codec_reinit(avctx, w, h, q)) < 0)
219             return result;
220         buf       = &buf[RTJPEG_HEADER_SIZE];
221         buf_size -= RTJPEG_HEADER_SIZE;
222     }
223
224     if (keyframe) {
225         av_frame_unref(&c->pic);
226         init_frame = 1;
227     }
228
229     result = ff_reget_buffer(avctx, &c->pic);
230     if (result < 0) {
231         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
232         return result;
233     }
234     if (init_frame) {
235         memset(c->pic.data[0], 0,    avctx->height * c->pic.linesize[0]);
236         memset(c->pic.data[1], 0x80, avctx->height * c->pic.linesize[1] / 2);
237         memset(c->pic.data[2], 0x80, avctx->height * c->pic.linesize[2] / 2);
238     }
239
240     c->pic.pict_type = keyframe ? AV_PICTURE_TYPE_I : AV_PICTURE_TYPE_P;
241     c->pic.key_frame = keyframe;
242     // decompress/copy/whatever data
243     switch (comptype) {
244     case NUV_LZO:
245     case NUV_UNCOMPRESSED: {
246         int height = c->height;
247         if (buf_size < c->width * height * 3 / 2) {
248             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "uncompressed frame too short\n");
249             height = buf_size / c->width / 3 * 2;
250         }
251         copy_frame(&c->pic, buf, c->width, height);
252         break;
253     }
254     case NUV_RTJPEG_IN_LZO:
255     case NUV_RTJPEG:
256         ff_rtjpeg_decode_frame_yuv420(&c->rtj, &c->pic, buf, buf_size);
257         break;
258     case NUV_BLACK:
259         memset(c->pic.data[0], 0, c->width * c->height);
260         memset(c->pic.data[1], 128, c->width * c->height / 4);
261         memset(c->pic.data[2], 128, c->width * c->height / 4);
262         break;
263     case NUV_COPY_LAST:
264         /* nothing more to do here */
265         break;
266     default:
267         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "unknown compression\n");
268         return AVERROR_INVALIDDATA;
269     }
270
271     if ((result = av_frame_ref(picture, &c->pic)) < 0)
272         return result;
273
274     *got_frame = 1;
275     return orig_size;
276 }
277
278 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx)
279 {
280     NuvContext *c  = avctx->priv_data;
281     int ret;
282
283     avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
284     c->pic.data[0] = NULL;
285     c->decomp_buf  = NULL;
286     c->quality     = -1;
287     c->width       = 0;
288     c->height      = 0;
289
290     c->codec_frameheader = avctx->codec_tag == MKTAG('R', 'J', 'P', 'G');
291
292     if (avctx->extradata_size)
293         get_quant(avctx, c, avctx->extradata, avctx->extradata_size);
294
295     ff_dsputil_init(&c->dsp, avctx);
296
297     if ((ret = codec_reinit(avctx, avctx->width, avctx->height, -1)) < 0)
298         return ret;
299
300     return 0;
301 }
302
303 static av_cold int decode_end(AVCodecContext *avctx)
304 {
305     NuvContext *c = avctx->priv_data;
306
307     av_freep(&c->decomp_buf);
308     av_frame_unref(&c->pic);
309
310     return 0;
311 }
312
313 AVCodec ff_nuv_decoder = {
314     .name           = "nuv",
315     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
316     .id             = AV_CODEC_ID_NUV,
317     .priv_data_size = sizeof(NuvContext),
318     .init           = decode_init,
319     .close          = decode_end,
320     .decode         = decode_frame,
321     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
322     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("NuppelVideo/RTJPEG"),
323 };