d62bb1831b45ba83cab0cbdbf9edac5f00009647
[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/lzo.h"
27 #include "libavutil/imgutils.h"
28 #include "avcodec.h"
29 #include "dsputil.h"
30 #include "rtjpeg.h"
31
32 typedef struct {
33     AVFrame pic;
34     int codec_frameheader;
35     int quality;
36     int width, height;
37     unsigned int decomp_size;
38     unsigned char *decomp_buf;
39     uint32_t lq[64], cq[64];
40     RTJpegContext rtj;
41     DSPContext dsp;
42 } NuvContext;
43
44 static const uint8_t fallback_lquant[] = {
45     16,  11,  10,  16,  24,  40,  51,  61,
46     12,  12,  14,  19,  26,  58,  60,  55,
47     14,  13,  16,  24,  40,  57,  69,  56,
48     14,  17,  22,  29,  51,  87,  80,  62,
49     18,  22,  37,  56,  68, 109, 103,  77,
50     24,  35,  55,  64,  81, 104, 113,  92,
51     49,  64,  78,  87, 103, 121, 120, 101,
52     72,  92,  95,  98, 112, 100, 103,  99
53 };
54
55 static const uint8_t fallback_cquant[] = {
56     17, 18, 24, 47, 99, 99, 99, 99,
57     18, 21, 26, 66, 99, 99, 99, 99,
58     24, 26, 56, 99, 99, 99, 99, 99,
59     47, 66, 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     99, 99, 99, 99, 99, 99, 99, 99
64 };
65
66 /**
67  * @brief copy frame data from buffer to AVFrame, handling stride.
68  * @param f destination AVFrame
69  * @param src source buffer, does not use any line-stride
70  * @param width width of the video frame
71  * @param height height of the video frame
72  */
73 static void copy_frame(AVFrame *f, const uint8_t *src, int width, int height)
74 {
75     AVPicture pic;
76     avpicture_fill(&pic, src, PIX_FMT_YUV420P, width, height);
77     av_picture_copy((AVPicture *)f, &pic, PIX_FMT_YUV420P, width, height);
78 }
79
80 /**
81  * @brief extract quantization tables from codec data into our context
82  */
83 static int get_quant(AVCodecContext *avctx, NuvContext *c, const uint8_t *buf,
84                      int size)
85 {
86     int i;
87     if (size < 2 * 64 * 4) {
88         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "insufficient rtjpeg quant data\n");
89         return -1;
90     }
91     for (i = 0; i < 64; i++, buf += 4)
92         c->lq[i] = AV_RL32(buf);
93     for (i = 0; i < 64; i++, buf += 4)
94         c->cq[i] = AV_RL32(buf);
95     return 0;
96 }
97
98 /**
99  * @brief set quantization tables from a quality value
100  */
101 static void get_quant_quality(NuvContext *c, int quality)
102 {
103     int i;
104     quality = FFMAX(quality, 1);
105     for (i = 0; i < 64; i++) {
106         c->lq[i] = (fallback_lquant[i] << 7) / quality;
107         c->cq[i] = (fallback_cquant[i] << 7) / quality;
108     }
109 }
110
111 static int codec_reinit(AVCodecContext *avctx, int width, int height,
112                         int quality)
113 {
114     NuvContext *c = avctx->priv_data;
115     width  = FFALIGN(width,  2);
116     height = FFALIGN(height, 2);
117     if (quality >= 0)
118         get_quant_quality(c, quality);
119     if (width != c->width || height != c->height) {
120         if (av_image_check_size(height, width, 0, avctx) < 0)
121             return 0;
122         avctx->width  = c->width  = width;
123         avctx->height = c->height = height;
124         av_fast_malloc(&c->decomp_buf, &c->decomp_size,
125                        c->height * c->width * 3 / 2);
126         if (!c->decomp_buf) {
127             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
128                    "Can't allocate decompression buffer.\n");
129             return 0;
130         }
131         ff_rtjpeg_decode_init(&c->rtj, &c->dsp, c->width, c->height,
132                               c->lq, c->cq);
133     } else if (quality != c->quality)
134         ff_rtjpeg_decode_init(&c->rtj, &c->dsp, c->width, c->height,
135                               c->lq, c->cq);
136
137     return 1;
138 }
139
140 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data, int *data_size,
141                         AVPacket *avpkt)
142 {
143     const uint8_t *buf = avpkt->data;
144     int buf_size       = avpkt->size;
145     NuvContext *c      = avctx->priv_data;
146     AVFrame *picture   = data;
147     int orig_size      = buf_size;
148     int keyframe;
149     int result;
150     enum {
151         NUV_UNCOMPRESSED  = '0',
152         NUV_RTJPEG        = '1',
153         NUV_RTJPEG_IN_LZO = '2',
154         NUV_LZO           = '3',
155         NUV_BLACK         = 'N',
156         NUV_COPY_LAST     = 'L'
157     } comptype;
158
159     if (buf_size < 12) {
160         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "coded frame too small\n");
161         return -1;
162     }
163
164     // codec data (rtjpeg quant tables)
165     if (buf[0] == 'D' && buf[1] == 'R') {
166         int ret;
167         // skip rest of the frameheader.
168         buf       = &buf[12];
169         buf_size -= 12;
170         ret       = get_quant(avctx, c, buf, buf_size);
171         if (ret < 0)
172             return ret;
173         ff_rtjpeg_decode_init(&c->rtj, &c->dsp, c->width, c->height, c->lq,
174                               c->cq);
175         return orig_size;
176     }
177
178     if (buf[0] != 'V' || buf_size < 12) {
179         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "not a nuv video frame\n");
180         return -1;
181     }
182     comptype = buf[1];
183     switch (comptype) {
184     case NUV_RTJPEG_IN_LZO:
185     case NUV_RTJPEG:
186         keyframe = !buf[2];
187         break;
188     case NUV_COPY_LAST:
189         keyframe = 0;
190         break;
191     default:
192         keyframe = 1;
193         break;
194     }
195     // skip rest of the frameheader.
196     buf       = &buf[12];
197     buf_size -= 12;
198     if (comptype == NUV_RTJPEG_IN_LZO || comptype == NUV_LZO) {
199         int outlen = c->decomp_size, inlen = buf_size;
200         if (av_lzo1x_decode(c->decomp_buf, &outlen, buf, &inlen))
201             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "error during lzo decompression\n");
202         buf      = c->decomp_buf;
203         buf_size = c->decomp_size;
204     }
205     if (c->codec_frameheader) {
206         int w, h, q;
207         if (buf_size < RTJPEG_HEADER_SIZE || buf[4] != RTJPEG_HEADER_SIZE ||
208             buf[5] != RTJPEG_FILE_VERSION) {
209             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid nuv video frame\n");
210             return AVERROR_INVALIDDATA;
211         }
212         w = AV_RL16(&buf[6]);
213         h = AV_RL16(&buf[8]);
214         q = buf[10];
215         if (!codec_reinit(avctx, w, h, q))
216             return -1;
217         buf       = &buf[RTJPEG_HEADER_SIZE];
218         buf_size -= RTJPEG_HEADER_SIZE;
219     }
220
221     if (keyframe && c->pic.data[0])
222         avctx->release_buffer(avctx, &c->pic);
223     c->pic.reference    = 3;
224     c->pic.buffer_hints = FF_BUFFER_HINTS_VALID    | FF_BUFFER_HINTS_READABLE |
225                           FF_BUFFER_HINTS_PRESERVE | FF_BUFFER_HINTS_REUSABLE;
226     result = avctx->reget_buffer(avctx, &c->pic);
227     if (result < 0) {
228         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
229         return -1;
230     }
231
232     c->pic.pict_type = keyframe ? AV_PICTURE_TYPE_I : AV_PICTURE_TYPE_P;
233     c->pic.key_frame = keyframe;
234     // decompress/copy/whatever data
235     switch (comptype) {
236     case NUV_LZO:
237     case NUV_UNCOMPRESSED: {
238         int height = c->height;
239         if (buf_size < c->width * height * 3 / 2) {
240             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "uncompressed frame too short\n");
241             height = buf_size / c->width / 3 * 2;
242         }
243         copy_frame(&c->pic, buf, c->width, height);
244         break;
245     }
246     case NUV_RTJPEG_IN_LZO:
247     case NUV_RTJPEG:
248         ff_rtjpeg_decode_frame_yuv420(&c->rtj, &c->pic, buf, buf_size);
249         break;
250     case NUV_BLACK:
251         memset(c->pic.data[0], 0, c->width * c->height);
252         memset(c->pic.data[1], 128, c->width * c->height / 4);
253         memset(c->pic.data[2], 128, c->width * c->height / 4);
254         break;
255     case NUV_COPY_LAST:
256         /* nothing more to do here */
257         break;
258     default:
259         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "unknown compression\n");
260         return -1;
261     }
262
263     *picture   = c->pic;
264     *data_size = sizeof(AVFrame);
265     return orig_size;
266 }
267
268 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx)
269 {
270     NuvContext *c  = avctx->priv_data;
271     avctx->pix_fmt = PIX_FMT_YUV420P;
272     c->pic.data[0] = NULL;
273     c->decomp_buf  = NULL;
274     c->quality     = -1;
275     c->width       = 0;
276     c->height      = 0;
277
278     c->codec_frameheader = avctx->codec_tag == MKTAG('R', 'J', 'P', 'G');
279
280     if (avctx->extradata_size)
281         get_quant(avctx, c, avctx->extradata, avctx->extradata_size);
282
283     ff_dsputil_init(&c->dsp, avctx);
284
285     if (!codec_reinit(avctx, avctx->width, avctx->height, -1))
286         return 1;
287
288     return 0;
289 }
290
291 static av_cold int decode_end(AVCodecContext *avctx)
292 {
293     NuvContext *c = avctx->priv_data;
294
295     av_freep(&c->decomp_buf);
296     if (c->pic.data[0])
297         avctx->release_buffer(avctx, &c->pic);
298
299     return 0;
300 }
301
302 AVCodec ff_nuv_decoder = {
303     .name           = "nuv",
304     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
305     .id             = AV_CODEC_ID_NUV,
306     .priv_data_size = sizeof(NuvContext),
307     .init           = decode_init,
308     .close          = decode_end,
309     .decode         = decode_frame,
310     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
311     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("NuppelVideo/RTJPEG"),
312 };