indeo3: ensure that decoded cell data is in 7-bit range as presumed by decoder
[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 #include <stdio.h>
22 #include <stdlib.h>
23
24 #include "libavutil/bswap.h"
25 #include "libavutil/lzo.h"
26 #include "libavutil/imgutils.h"
27 #include "avcodec.h"
28 #include "dsputil.h"
29 #include "rtjpeg.h"
30
31 typedef struct {
32     AVFrame pic;
33     int codec_frameheader;
34     int quality;
35     int width, height;
36     unsigned int decomp_size;
37     unsigned char* decomp_buf;
38     uint32_t lq[64], cq[64];
39     RTJpegContext rtj;
40     DSPContext dsp;
41 } NuvContext;
42
43 static const uint8_t fallback_lquant[] = {
44     16,  11,  10,  16,  24,  40,  51,  61,
45     12,  12,  14,  19,  26,  58,  60,  55,
46     14,  13,  16,  24,  40,  57,  69,  56,
47     14,  17,  22,  29,  51,  87,  80,  62,
48     18,  22,  37,  56,  68, 109, 103,  77,
49     24,  35,  55,  64,  81, 104, 113,  92,
50     49,  64,  78,  87, 103, 121, 120, 101,
51     72,  92,  95,  98, 112, 100, 103,  99
52 };
53
54 static const uint8_t fallback_cquant[] = {
55     17, 18, 24, 47, 99, 99, 99, 99,
56     18, 21, 26, 66, 99, 99, 99, 99,
57     24, 26, 56, 99, 99, 99, 99, 99,
58     47, 66, 99, 99, 99, 99, 99, 99,
59     99, 99, 99, 99, 99, 99, 99, 99,
60     99, 99, 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 };
64
65 /**
66  * @brief copy frame data from buffer to AVFrame, handling stride.
67  * @param f destination AVFrame
68  * @param src source buffer, does not use any line-stride
69  * @param width width of the video frame
70  * @param height height of the video frame
71  */
72 static void copy_frame(AVFrame *f, const uint8_t *src,
73                        int width, int height) {
74     AVPicture pic;
75     avpicture_fill(&pic, src, PIX_FMT_YUV420P, width, height);
76     av_picture_copy((AVPicture *)f, &pic, PIX_FMT_YUV420P, width, height);
77 }
78
79 /**
80  * @brief extract quantization tables from codec data into our context
81  */
82 static int get_quant(AVCodecContext *avctx, NuvContext *c,
83                      const uint8_t *buf, int size) {
84     int i;
85     if (size < 2 * 64 * 4) {
86         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "insufficient rtjpeg quant data\n");
87         return -1;
88     }
89     for (i = 0; i < 64; i++, buf += 4)
90         c->lq[i] = AV_RL32(buf);
91     for (i = 0; i < 64; i++, buf += 4)
92         c->cq[i] = AV_RL32(buf);
93     return 0;
94 }
95
96 /**
97  * @brief set quantization tables from a quality value
98  */
99 static void get_quant_quality(NuvContext *c, int quality) {
100     int i;
101     quality = FFMAX(quality, 1);
102     for (i = 0; i < 64; i++) {
103         c->lq[i] = (fallback_lquant[i] << 7) / quality;
104         c->cq[i] = (fallback_cquant[i] << 7) / quality;
105     }
106 }
107
108 static int codec_reinit(AVCodecContext *avctx, int width, int height, int quality) {
109     NuvContext *c = avctx->priv_data;
110     width  = FFALIGN(width,  2);
111     height = FFALIGN(height, 2);
112     if (quality >= 0)
113         get_quant_quality(c, quality);
114     if (width != c->width || height != c->height) {
115         if (av_image_check_size(height, width, 0, avctx) < 0)
116             return 0;
117         avctx->width = c->width = width;
118         avctx->height = c->height = height;
119         av_fast_malloc(&c->decomp_buf, &c->decomp_size, c->height * c->width * 3 / 2);
120         if (!c->decomp_buf) {
121             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Can't allocate decompression buffer.\n");
122             return 0;
123         }
124         ff_rtjpeg_decode_init(&c->rtj, &c->dsp, c->width, c->height, c->lq, c->cq);
125     } else if (quality != c->quality)
126         ff_rtjpeg_decode_init(&c->rtj, &c->dsp, c->width, c->height, c->lq, c->cq);
127     return 1;
128 }
129
130 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data, int *data_size,
131                         AVPacket *avpkt) {
132     const uint8_t *buf = avpkt->data;
133     int buf_size = avpkt->size;
134     NuvContext *c = avctx->priv_data;
135     AVFrame *picture = data;
136     int orig_size = buf_size;
137     int keyframe;
138     int result;
139     enum {NUV_UNCOMPRESSED = '0', NUV_RTJPEG = '1',
140           NUV_RTJPEG_IN_LZO = '2', NUV_LZO = '3',
141           NUV_BLACK = 'N', NUV_COPY_LAST = 'L'} comptype;
142
143     if (buf_size < 12) {
144         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "coded frame too small\n");
145         return -1;
146     }
147
148     // codec data (rtjpeg quant tables)
149     if (buf[0] == 'D' && buf[1] == 'R') {
150         int ret;
151         // skip rest of the frameheader.
152         buf = &buf[12];
153         buf_size -= 12;
154         ret = get_quant(avctx, c, buf, buf_size);
155         if (ret < 0)
156             return ret;
157         ff_rtjpeg_decode_init(&c->rtj, &c->dsp, c->width, c->height, c->lq, c->cq);
158         return orig_size;
159     }
160
161     if (buf[0] != 'V' || buf_size < 12) {
162         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "not a nuv video frame\n");
163         return -1;
164     }
165     comptype = buf[1];
166     switch (comptype) {
167         case NUV_RTJPEG_IN_LZO:
168         case NUV_RTJPEG:
169             keyframe = !buf[2]; break;
170         case NUV_COPY_LAST:
171             keyframe = 0; break;
172         default:
173             keyframe = 1; break;
174     }
175     // skip rest of the frameheader.
176     buf = &buf[12];
177     buf_size -= 12;
178     if (comptype == NUV_RTJPEG_IN_LZO || comptype == NUV_LZO) {
179         int outlen = c->decomp_size, inlen = buf_size;
180         if (av_lzo1x_decode(c->decomp_buf, &outlen, buf, &inlen))
181             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "error during lzo decompression\n");
182         buf = c->decomp_buf;
183         buf_size = c->decomp_size;
184     }
185     if (c->codec_frameheader) {
186         int w, h, q;
187         if (buf[0] != 'V' || buf_size < 12) {
188             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid nuv video frame (wrong codec_tag?)\n");
189             return AVERROR_INVALIDDATA;
190         }
191         w = AV_RL16(&buf[6]);
192         h = AV_RL16(&buf[8]);
193         q = buf[10];
194         if (!codec_reinit(avctx, w, h, q))
195             return -1;
196         buf = &buf[12];
197         buf_size -= 12;
198     }
199
200     if (keyframe && c->pic.data[0])
201         avctx->release_buffer(avctx, &c->pic);
202     c->pic.reference = 3;
203     c->pic.buffer_hints = FF_BUFFER_HINTS_VALID | FF_BUFFER_HINTS_READABLE |
204                           FF_BUFFER_HINTS_PRESERVE | FF_BUFFER_HINTS_REUSABLE;
205     result = avctx->reget_buffer(avctx, &c->pic);
206     if (result < 0) {
207         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
208         return -1;
209     }
210
211     c->pic.pict_type = keyframe ? AV_PICTURE_TYPE_I : AV_PICTURE_TYPE_P;
212     c->pic.key_frame = keyframe;
213     // decompress/copy/whatever data
214     switch (comptype) {
215         case NUV_LZO:
216         case NUV_UNCOMPRESSED: {
217             int height = c->height;
218             if (buf_size < c->width * height * 3 / 2) {
219                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "uncompressed frame too short\n");
220                 height = buf_size / c->width / 3 * 2;
221             }
222             copy_frame(&c->pic, buf, c->width, height);
223             break;
224         }
225         case NUV_RTJPEG_IN_LZO:
226         case NUV_RTJPEG: {
227             ff_rtjpeg_decode_frame_yuv420(&c->rtj, &c->pic, buf, buf_size);
228             break;
229         }
230         case NUV_BLACK: {
231             memset(c->pic.data[0], 0, c->width * c->height);
232             memset(c->pic.data[1], 128, c->width * c->height / 4);
233             memset(c->pic.data[2], 128, c->width * c->height / 4);
234             break;
235         }
236         case NUV_COPY_LAST: {
237             /* nothing more to do here */
238             break;
239         }
240         default:
241             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "unknown compression\n");
242             return -1;
243     }
244
245     *picture = c->pic;
246     *data_size = sizeof(AVFrame);
247     return orig_size;
248 }
249
250 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx) {
251     NuvContext *c = avctx->priv_data;
252     avctx->pix_fmt = PIX_FMT_YUV420P;
253     c->pic.data[0] = NULL;
254     c->decomp_buf = NULL;
255     c->quality = -1;
256     c->width = 0;
257     c->height = 0;
258     c->codec_frameheader = avctx->codec_tag == MKTAG('R', 'J', 'P', 'G');
259     if (avctx->extradata_size)
260         get_quant(avctx, c, avctx->extradata, avctx->extradata_size);
261     ff_dsputil_init(&c->dsp, avctx);
262     if (!codec_reinit(avctx, avctx->width, avctx->height, -1))
263         return 1;
264     return 0;
265 }
266
267 static av_cold int decode_end(AVCodecContext *avctx) {
268     NuvContext *c = avctx->priv_data;
269     av_freep(&c->decomp_buf);
270     if (c->pic.data[0])
271         avctx->release_buffer(avctx, &c->pic);
272     return 0;
273 }
274
275 AVCodec ff_nuv_decoder = {
276     .name           = "nuv",
277     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
278     .id             = CODEC_ID_NUV,
279     .priv_data_size = sizeof(NuvContext),
280     .init           = decode_init,
281     .close          = decode_end,
282     .decode         = decode_frame,
283     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
284     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("NuppelVideo/RTJPEG"),
285 };