avcodec/nuv: rtjpeg with dimensions less than 16 would result in no decoded pixels...
[ffmpeg.git] / libavcodec / nuv.c
1 /*
2  * NuppelVideo decoder
3  * Copyright (c) 2006 Reimar Doeffinger
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 #include <stdio.h>
23 #include <stdlib.h>
24 #include <limits.h>
25
26 #include "libavutil/bswap.h"
27 #include "libavutil/common.h"
28 #include "libavutil/intreadwrite.h"
29 #include "libavutil/lzo.h"
30 #include "libavutil/imgutils.h"
31 #include "avcodec.h"
32 #include "idctdsp.h"
33 #include "internal.h"
34 #include "rtjpeg.h"
35
36 typedef struct NuvContext {
37     AVFrame *pic;
38     int codec_frameheader;
39     int quality;
40     int width, height;
41     unsigned int decomp_size;
42     unsigned char *decomp_buf;
43     uint32_t lq[64], cq[64];
44     RTJpegContext rtj;
45 } NuvContext;
46
47 static const uint8_t fallback_lquant[] = {
48     16,  11,  10,  16,  24,  40,  51,  61,
49     12,  12,  14,  19,  26,  58,  60,  55,
50     14,  13,  16,  24,  40,  57,  69,  56,
51     14,  17,  22,  29,  51,  87,  80,  62,
52     18,  22,  37,  56,  68, 109, 103,  77,
53     24,  35,  55,  64,  81, 104, 113,  92,
54     49,  64,  78,  87, 103, 121, 120, 101,
55     72,  92,  95,  98, 112, 100, 103,  99
56 };
57
58 static const uint8_t fallback_cquant[] = {
59     17, 18, 24, 47, 99, 99, 99, 99,
60     18, 21, 26, 66, 99, 99, 99, 99,
61     24, 26, 56, 99, 99, 99, 99, 99,
62     47, 66, 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     99, 99, 99, 99, 99, 99, 99, 99
67 };
68
69 /**
70  * @brief copy frame data from buffer to AVFrame, handling stride.
71  * @param f destination AVFrame
72  * @param src source buffer, does not use any line-stride
73  * @param width width of the video frame
74  * @param height height of the video frame
75  */
76 static void copy_frame(AVFrame *f, const uint8_t *src, int width, int height)
77 {
78     uint8_t *src_data[4];
79     int src_linesize[4];
80     av_image_fill_arrays(src_data, src_linesize, src,
81                          f->format, width, height, 1);
82     av_image_copy(f->data, f->linesize, (const uint8_t **)src_data, src_linesize,
83                   f->format, width, height);
84 }
85
86 /**
87  * @brief extract quantization tables from codec data into our context
88  */
89 static int get_quant(AVCodecContext *avctx, NuvContext *c, const uint8_t *buf,
90                      int size)
91 {
92     int i;
93     if (size < 2 * 64 * 4) {
94         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "insufficient rtjpeg quant data\n");
95         return AVERROR_INVALIDDATA;
96     }
97     for (i = 0; i < 64; i++, buf += 4)
98         c->lq[i] = AV_RL32(buf);
99     for (i = 0; i < 64; i++, buf += 4)
100         c->cq[i] = AV_RL32(buf);
101     return 0;
102 }
103
104 /**
105  * @brief set quantization tables from a quality value
106  */
107 static void get_quant_quality(NuvContext *c, int quality)
108 {
109     int i;
110     quality = FFMAX(quality, 1);
111     for (i = 0; i < 64; i++) {
112         c->lq[i] = (fallback_lquant[i] << 7) / quality;
113         c->cq[i] = (fallback_cquant[i] << 7) / quality;
114     }
115 }
116
117 static int codec_reinit(AVCodecContext *avctx, int width, int height,
118                         int quality)
119 {
120     NuvContext *c = avctx->priv_data;
121     int ret;
122
123     width  = FFALIGN(width,  2);
124     height = FFALIGN(height, 2);
125     if (quality >= 0)
126         get_quant_quality(c, quality);
127     if (width != c->width || height != c->height) {
128         // also reserve space for a possible additional header
129         int buf_size = height * width * 3 / 2
130                      + FFMAX(AV_LZO_OUTPUT_PADDING, AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE)
131                      + RTJPEG_HEADER_SIZE;
132         if (buf_size > INT_MAX/8)
133             return -1;
134         if ((ret = av_image_check_size(height, width, 0, avctx)) < 0)
135             return ret;
136         avctx->width  = c->width  = width;
137         avctx->height = c->height = height;
138         av_fast_malloc(&c->decomp_buf, &c->decomp_size,
139                        buf_size);
140         if (!c->decomp_buf) {
141             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
142                    "Can't allocate decompression buffer.\n");
143             return AVERROR(ENOMEM);
144         }
145         ff_rtjpeg_decode_init(&c->rtj, c->width, c->height, c->lq, c->cq);
146         av_frame_unref(c->pic);
147         return 1;
148     } else if (quality != c->quality)
149         ff_rtjpeg_decode_init(&c->rtj, c->width, c->height, c->lq, c->cq);
150
151     return 0;
152 }
153
154 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data, int *got_frame,
155                         AVPacket *avpkt)
156 {
157     const uint8_t *buf = avpkt->data;
158     int buf_size       = avpkt->size;
159     NuvContext *c      = avctx->priv_data;
160     AVFrame *picture   = data;
161     int orig_size      = buf_size;
162     int keyframe, ret;
163     int size_change = 0;
164     int minsize = 0;
165     int result, init_frame = !avctx->frame_number;
166     enum {
167         NUV_UNCOMPRESSED  = '0',
168         NUV_RTJPEG        = '1',
169         NUV_RTJPEG_IN_LZO = '2',
170         NUV_LZO           = '3',
171         NUV_BLACK         = 'N',
172         NUV_COPY_LAST     = 'L'
173     } comptype;
174
175     if (buf_size < 12) {
176         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "coded frame too small\n");
177         return AVERROR_INVALIDDATA;
178     }
179
180     // codec data (rtjpeg quant tables)
181     if (buf[0] == 'D' && buf[1] == 'R') {
182         int ret;
183         // Skip the rest of the frame header.
184         buf       = &buf[12];
185         buf_size -= 12;
186         ret       = get_quant(avctx, c, buf, buf_size);
187         if (ret < 0)
188             return ret;
189         ff_rtjpeg_decode_init(&c->rtj, c->width, c->height, c->lq, c->cq);
190         return orig_size;
191     }
192
193     if (buf_size < 12 || buf[0] != 'V') {
194         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "not a nuv video frame\n");
195         return AVERROR_INVALIDDATA;
196     }
197     comptype = buf[1];
198     switch (comptype) {
199     case NUV_RTJPEG_IN_LZO:
200     case NUV_RTJPEG:
201         keyframe = !buf[2];
202         if (c->width < 16 || c->height < 16) {
203             return AVERROR_INVALIDDATA;
204         }
205         break;
206     case NUV_COPY_LAST:
207         keyframe = 0;
208         break;
209     default:
210         keyframe = 1;
211         break;
212     }
213     switch (comptype) {
214     case NUV_UNCOMPRESSED:
215         minsize = c->width * c->height * 3 / 2;
216         break;
217     case NUV_RTJPEG:
218         minsize = c->width/16 * (c->height/16) * 6;
219         break;
220     }
221     if (buf_size < minsize / 4)
222         return AVERROR_INVALIDDATA;
223 retry:
224     // Skip the rest of the frame header.
225     buf       = &buf[12];
226     buf_size -= 12;
227     if (comptype == NUV_RTJPEG_IN_LZO || comptype == NUV_LZO) {
228         int outlen = c->decomp_size - FFMAX(AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE, AV_LZO_OUTPUT_PADDING);
229         int inlen  = buf_size;
230         if (av_lzo1x_decode(c->decomp_buf, &outlen, buf, &inlen)) {
231             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "error during lzo decompression\n");
232             return AVERROR_INVALIDDATA;
233         }
234         buf      = c->decomp_buf;
235         buf_size = c->decomp_size - FFMAX(AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE, AV_LZO_OUTPUT_PADDING) - outlen;
236         memset(c->decomp_buf + buf_size, 0, AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
237     }
238     if (c->codec_frameheader) {
239         int w, h, q;
240         if (buf_size < RTJPEG_HEADER_SIZE) {
241             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Too small NUV video frame\n");
242             return AVERROR_INVALIDDATA;
243         }
244         // There seem to exist two variants of this header: one starts with 'V'
245         // and 5 bytes unknown, the other matches current MythTV and is 4 bytes size,
246         // 1 byte header size (== 12), 1 byte version (== 0)
247         if (buf[0] != 'V' && AV_RL16(&buf[4]) != 0x000c) {
248             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown secondary frame header (wrong codec_tag?)\n");
249             return AVERROR_INVALIDDATA;
250         }
251         w = AV_RL16(&buf[6]);
252         h = AV_RL16(&buf[8]);
253         q = buf[10];
254         if ((result = codec_reinit(avctx, w, h, q)) < 0)
255             return result;
256         if (result) {
257             buf = avpkt->data;
258             buf_size = avpkt->size;
259             size_change = 1;
260             goto retry;
261         }
262         buf       = &buf[RTJPEG_HEADER_SIZE];
263         buf_size -= RTJPEG_HEADER_SIZE;
264     }
265
266     if (size_change || keyframe) {
267         av_frame_unref(c->pic);
268         init_frame = 1;
269     }
270
271     if ((result = ff_reget_buffer(avctx, c->pic)) < 0)
272         return result;
273     if (init_frame) {
274         memset(c->pic->data[0], 0,    avctx->height * c->pic->linesize[0]);
275         memset(c->pic->data[1], 0x80, avctx->height * c->pic->linesize[1] / 2);
276         memset(c->pic->data[2], 0x80, avctx->height * c->pic->linesize[2] / 2);
277     }
278
279     c->pic->pict_type = keyframe ? AV_PICTURE_TYPE_I : AV_PICTURE_TYPE_P;
280     c->pic->key_frame = keyframe;
281     // decompress/copy/whatever data
282     switch (comptype) {
283     case NUV_LZO:
284     case NUV_UNCOMPRESSED: {
285         int height = c->height;
286         if (buf_size < c->width * height * 3 / 2) {
287             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "uncompressed frame too short\n");
288             height = buf_size / c->width / 3 * 2;
289         }
290         if(height > 0)
291             copy_frame(c->pic, buf, c->width, height);
292         break;
293     }
294     case NUV_RTJPEG_IN_LZO:
295     case NUV_RTJPEG:
296         ret = ff_rtjpeg_decode_frame_yuv420(&c->rtj, c->pic, buf, buf_size);
297         if (ret < 0)
298             return ret;
299         break;
300     case NUV_BLACK:
301         memset(c->pic->data[0], 0, c->width * c->height);
302         memset(c->pic->data[1], 128, c->width * c->height / 4);
303         memset(c->pic->data[2], 128, c->width * c->height / 4);
304         break;
305     case NUV_COPY_LAST:
306         /* nothing more to do here */
307         break;
308     default:
309         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "unknown compression\n");
310         return AVERROR_INVALIDDATA;
311     }
312
313     if ((result = av_frame_ref(picture, c->pic)) < 0)
314         return result;
315
316     *got_frame = 1;
317     return orig_size;
318 }
319
320 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx)
321 {
322     NuvContext *c  = avctx->priv_data;
323     int ret;
324
325     c->pic = av_frame_alloc();
326     if (!c->pic)
327         return AVERROR(ENOMEM);
328
329     avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
330     c->decomp_buf  = NULL;
331     c->quality     = -1;
332     c->width       = 0;
333     c->height      = 0;
334
335     c->codec_frameheader = avctx->codec_tag == MKTAG('R', 'J', 'P', 'G');
336
337     if (avctx->extradata_size)
338         get_quant(avctx, c, avctx->extradata, avctx->extradata_size);
339
340     ff_rtjpeg_init(&c->rtj, avctx);
341
342     if ((ret = codec_reinit(avctx, avctx->width, avctx->height, -1)) < 0)
343         return ret;
344
345     return 0;
346 }
347
348 static av_cold int decode_end(AVCodecContext *avctx)
349 {
350     NuvContext *c = avctx->priv_data;
351
352     av_freep(&c->decomp_buf);
353     av_frame_free(&c->pic);
354
355     return 0;
356 }
357
358 AVCodec ff_nuv_decoder = {
359     .name           = "nuv",
360     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("NuppelVideo/RTJPEG"),
361     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
362     .id             = AV_CODEC_ID_NUV,
363     .priv_data_size = sizeof(NuvContext),
364     .init           = decode_init,
365     .close          = decode_end,
366     .decode         = decode_frame,
367     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DR1,
368 };