dsputil: Split off IDCT bits into their own context
[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/intreadwrite.h"
28 #include "libavutil/lzo.h"
29 #include "libavutil/imgutils.h"
30 #include "avcodec.h"
31 #include "idctdsp.h"
32 #include "internal.h"
33 #include "rtjpeg.h"
34
35 typedef struct {
36     AVFrame *pic;
37     int codec_frameheader;
38     int quality;
39     int width, height;
40     unsigned int decomp_size;
41     unsigned char *decomp_buf;
42     uint32_t lq[64], cq[64];
43     RTJpegContext rtj;
44 } NuvContext;
45
46 static const uint8_t fallback_lquant[] = {
47     16,  11,  10,  16,  24,  40,  51,  61,
48     12,  12,  14,  19,  26,  58,  60,  55,
49     14,  13,  16,  24,  40,  57,  69,  56,
50     14,  17,  22,  29,  51,  87,  80,  62,
51     18,  22,  37,  56,  68, 109, 103,  77,
52     24,  35,  55,  64,  81, 104, 113,  92,
53     49,  64,  78,  87, 103, 121, 120, 101,
54     72,  92,  95,  98, 112, 100, 103,  99
55 };
56
57 static const uint8_t fallback_cquant[] = {
58     17, 18, 24, 47, 99, 99, 99, 99,
59     18, 21, 26, 66, 99, 99, 99, 99,
60     24, 26, 56, 99, 99, 99, 99, 99,
61     47, 66, 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     99, 99, 99, 99, 99, 99, 99, 99
66 };
67
68 /**
69  * @brief copy frame data from buffer to AVFrame, handling stride.
70  * @param f destination AVFrame
71  * @param src source buffer, does not use any line-stride
72  * @param width width of the video frame
73  * @param height height of the video frame
74  */
75 static void copy_frame(AVFrame *f, const uint8_t *src, int width, int height)
76 {
77     AVPicture pic;
78     avpicture_fill(&pic, src, AV_PIX_FMT_YUV420P, width, height);
79     av_picture_copy((AVPicture *)f, &pic, AV_PIX_FMT_YUV420P, width, height);
80 }
81
82 /**
83  * @brief extract quantization tables from codec data into our context
84  */
85 static int get_quant(AVCodecContext *avctx, NuvContext *c, const uint8_t *buf,
86                      int size)
87 {
88     int i;
89     if (size < 2 * 64 * 4) {
90         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "insufficient rtjpeg quant data\n");
91         return AVERROR_INVALIDDATA;
92     }
93     for (i = 0; i < 64; i++, buf += 4)
94         c->lq[i] = AV_RL32(buf);
95     for (i = 0; i < 64; i++, buf += 4)
96         c->cq[i] = AV_RL32(buf);
97     return 0;
98 }
99
100 /**
101  * @brief set quantization tables from a quality value
102  */
103 static void get_quant_quality(NuvContext *c, int quality)
104 {
105     int i;
106     quality = FFMAX(quality, 1);
107     for (i = 0; i < 64; i++) {
108         c->lq[i] = (fallback_lquant[i] << 7) / quality;
109         c->cq[i] = (fallback_cquant[i] << 7) / quality;
110     }
111 }
112
113 static int codec_reinit(AVCodecContext *avctx, int width, int height,
114                         int quality)
115 {
116     NuvContext *c = avctx->priv_data;
117     int ret;
118
119     width  = FFALIGN(width,  2);
120     height = FFALIGN(height, 2);
121     if (quality >= 0)
122         get_quant_quality(c, quality);
123     if (width != c->width || height != c->height) {
124         void *ptr;
125         if ((ret = av_image_check_size(height, width, 0, avctx)) < 0)
126             return ret;
127         avctx->width  = c->width  = width;
128         avctx->height = c->height = height;
129         ptr = av_fast_realloc(c->decomp_buf, &c->decomp_size,
130                               c->height * c->width * 3 / 2 +
131                               FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE +
132                               RTJPEG_HEADER_SIZE);
133         if (!ptr) {
134             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
135                    "Can't allocate decompression buffer.\n");
136             return AVERROR(ENOMEM);
137         } else
138             c->decomp_buf = ptr;
139         ff_rtjpeg_decode_init(&c->rtj, c->width, c->height, c->lq, c->cq);
140         av_frame_unref(c->pic);
141     } else if (quality != c->quality)
142         ff_rtjpeg_decode_init(&c->rtj, c->width, c->height, c->lq, c->cq);
143
144     return 0;
145 }
146
147 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data, int *got_frame,
148                         AVPacket *avpkt)
149 {
150     const uint8_t *buf = avpkt->data;
151     int buf_size       = avpkt->size;
152     NuvContext *c      = avctx->priv_data;
153     AVFrame *picture   = data;
154     int orig_size      = buf_size;
155     int keyframe, ret;
156     int result, init_frame = !avctx->frame_number;
157     enum {
158         NUV_UNCOMPRESSED  = '0',
159         NUV_RTJPEG        = '1',
160         NUV_RTJPEG_IN_LZO = '2',
161         NUV_LZO           = '3',
162         NUV_BLACK         = 'N',
163         NUV_COPY_LAST     = 'L'
164     } comptype;
165
166     if (buf_size < 12) {
167         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "coded frame too small\n");
168         return AVERROR_INVALIDDATA;
169     }
170
171     // codec data (rtjpeg quant tables)
172     if (buf[0] == 'D' && buf[1] == 'R') {
173         int ret;
174         // skip rest of the frameheader.
175         buf       = &buf[12];
176         buf_size -= 12;
177         ret       = get_quant(avctx, c, buf, buf_size);
178         if (ret < 0)
179             return ret;
180         ff_rtjpeg_decode_init(&c->rtj, c->width, c->height, c->lq, c->cq);
181         return orig_size;
182     }
183
184     if (buf[0] != 'V' || buf_size < 12) {
185         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "not a nuv video frame\n");
186         return AVERROR_INVALIDDATA;
187     }
188     comptype = buf[1];
189     switch (comptype) {
190     case NUV_RTJPEG_IN_LZO:
191     case NUV_RTJPEG:
192         keyframe = !buf[2];
193         break;
194     case NUV_COPY_LAST:
195         keyframe = 0;
196         break;
197     default:
198         keyframe = 1;
199         break;
200     }
201     // skip rest of the frameheader.
202     buf       = &buf[12];
203     buf_size -= 12;
204     if (comptype == NUV_RTJPEG_IN_LZO || comptype == NUV_LZO) {
205         int outlen = c->decomp_size - FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE;
206         int inlen  = buf_size;
207         if (av_lzo1x_decode(c->decomp_buf, &outlen, buf, &inlen)) {
208             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "error during lzo decompression\n");
209             return AVERROR_INVALIDDATA;
210         }
211         buf      = c->decomp_buf;
212         buf_size = outlen;
213     }
214     if (c->codec_frameheader) {
215         int w, h, q;
216         if (buf_size < RTJPEG_HEADER_SIZE || buf[4] != RTJPEG_HEADER_SIZE ||
217             buf[5] != RTJPEG_FILE_VERSION) {
218             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid nuv video frame\n");
219             return AVERROR_INVALIDDATA;
220         }
221         w = AV_RL16(&buf[6]);
222         h = AV_RL16(&buf[8]);
223         q = buf[10];
224         if ((result = codec_reinit(avctx, w, h, q)) < 0)
225             return result;
226         if (comptype == NUV_RTJPEG_IN_LZO || comptype == NUV_LZO)
227             buf = c->decomp_buf;
228         buf       = &buf[RTJPEG_HEADER_SIZE];
229         buf_size -= RTJPEG_HEADER_SIZE;
230     }
231
232     if (keyframe) {
233         av_frame_unref(c->pic);
234         init_frame = 1;
235     }
236
237     result = ff_reget_buffer(avctx, c->pic);
238     if (result < 0) {
239         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
240         return result;
241     }
242     if (init_frame) {
243         memset(c->pic->data[0], 0,    avctx->height * c->pic->linesize[0]);
244         memset(c->pic->data[1], 0x80, avctx->height * c->pic->linesize[1] / 2);
245         memset(c->pic->data[2], 0x80, avctx->height * c->pic->linesize[2] / 2);
246     }
247
248     c->pic->pict_type = keyframe ? AV_PICTURE_TYPE_I : AV_PICTURE_TYPE_P;
249     c->pic->key_frame = keyframe;
250     // decompress/copy/whatever data
251     switch (comptype) {
252     case NUV_LZO:
253     case NUV_UNCOMPRESSED: {
254         int height = c->height;
255         if (buf_size < c->width * height * 3 / 2) {
256             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "uncompressed frame too short\n");
257             height = buf_size / c->width / 3 * 2;
258         }
259         copy_frame(c->pic, buf, c->width, height);
260         break;
261     }
262     case NUV_RTJPEG_IN_LZO:
263     case NUV_RTJPEG:
264         ret = ff_rtjpeg_decode_frame_yuv420(&c->rtj, c->pic, buf, buf_size);
265         if (ret < 0)
266             return ret;
267         break;
268     case NUV_BLACK:
269         memset(c->pic->data[0], 0, c->width * c->height);
270         memset(c->pic->data[1], 128, c->width * c->height / 4);
271         memset(c->pic->data[2], 128, c->width * c->height / 4);
272         break;
273     case NUV_COPY_LAST:
274         /* nothing more to do here */
275         break;
276     default:
277         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "unknown compression\n");
278         return AVERROR_INVALIDDATA;
279     }
280
281     if ((result = av_frame_ref(picture, c->pic)) < 0)
282         return result;
283
284     *got_frame = 1;
285     return orig_size;
286 }
287
288 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx)
289 {
290     NuvContext *c  = avctx->priv_data;
291     int ret;
292
293     c->pic = av_frame_alloc();
294     if (!c->pic)
295         return AVERROR(ENOMEM);
296
297     avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
298     c->decomp_buf  = NULL;
299     c->quality     = -1;
300     c->width       = 0;
301     c->height      = 0;
302
303     c->codec_frameheader = avctx->codec_tag == MKTAG('R', 'J', 'P', 'G');
304
305     if (avctx->extradata_size)
306         get_quant(avctx, c, avctx->extradata, avctx->extradata_size);
307
308     ff_rtjpeg_init(&c->rtj, avctx);
309
310     if ((ret = codec_reinit(avctx, avctx->width, avctx->height, -1)) < 0)
311         return ret;
312
313     return 0;
314 }
315
316 static av_cold int decode_end(AVCodecContext *avctx)
317 {
318     NuvContext *c = avctx->priv_data;
319
320     av_freep(&c->decomp_buf);
321     av_frame_free(&c->pic);
322
323     return 0;
324 }
325
326 AVCodec ff_nuv_decoder = {
327     .name           = "nuv",
328     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("NuppelVideo/RTJPEG"),
329     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
330     .id             = AV_CODEC_ID_NUV,
331     .priv_data_size = sizeof(NuvContext),
332     .init           = decode_init,
333     .close          = decode_end,
334     .decode         = decode_frame,
335     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
336 };