avcodec/mpeg4_unpack_bframes_bsf: Copy packet props
[ffmpeg.git] / libavcodec / pafvideo.c
1 /*
2  * Packed Animation File video decoder
3  * Copyright (c) 2012 Paul B Mahol
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 "libavutil/imgutils.h"
23
24 #include "avcodec.h"
25 #include "bytestream.h"
26 #include "copy_block.h"
27 #include "internal.h"
28
29
30 static const uint8_t block_sequences[16][8] = {
31     { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
32     { 2, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
33     { 5, 7, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
34     { 5, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
35     { 6, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
36     { 5, 7, 5, 7, 0, 0, 0, 0 },
37     { 5, 7, 5, 0, 0, 0, 0, 0 },
38     { 5, 7, 6, 0, 0, 0, 0, 0 },
39     { 5, 5, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
40     { 3, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
41     { 6, 6, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
42     { 2, 4, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
43     { 2, 4, 5, 7, 0, 0, 0, 0 },
44     { 2, 4, 5, 0, 0, 0, 0, 0 },
45     { 2, 4, 6, 0, 0, 0, 0, 0 },
46     { 2, 4, 5, 7, 5, 7, 0, 0 },
47 };
48
49 typedef struct PAFVideoDecContext {
50     AVFrame  *pic;
51     GetByteContext gb;
52
53     int width;
54     int height;
55
56     int current_frame;
57     uint8_t *frame[4];
58     int frame_size;
59     int video_size;
60
61     uint8_t *opcodes;
62 } PAFVideoDecContext;
63
64 static av_cold int paf_video_close(AVCodecContext *avctx)
65 {
66     PAFVideoDecContext *c = avctx->priv_data;
67     int i;
68
69     av_frame_free(&c->pic);
70
71     for (i = 0; i < 4; i++)
72         av_freep(&c->frame[i]);
73
74     return 0;
75 }
76
77 static av_cold int paf_video_init(AVCodecContext *avctx)
78 {
79     PAFVideoDecContext *c = avctx->priv_data;
80     int i;
81
82     c->width  = avctx->width;
83     c->height = avctx->height;
84
85     if (avctx->height & 3 || avctx->width & 3) {
86         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
87                "width %d and height %d must be multiplie of 4.\n",
88                avctx->width, avctx->height);
89         return AVERROR_INVALIDDATA;
90     }
91
92     avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_PAL8;
93
94     c->pic = av_frame_alloc();
95     if (!c->pic)
96         return AVERROR(ENOMEM);
97
98     c->frame_size = avctx->width * FFALIGN(avctx->height, 256);
99     c->video_size = avctx->width * avctx->height;
100     for (i = 0; i < 4; i++) {
101         c->frame[i] = av_mallocz(c->frame_size);
102         if (!c->frame[i]) {
103             paf_video_close(avctx);
104             return AVERROR(ENOMEM);
105         }
106     }
107
108     return 0;
109 }
110
111 static void read4x4block(PAFVideoDecContext *c, uint8_t *dst, int width)
112 {
113     int i;
114
115     for (i = 0; i < 4; i++) {
116         bytestream2_get_buffer(&c->gb, dst, 4);
117         dst += width;
118     }
119 }
120
121 static void copy_color_mask(uint8_t *dst, int width, uint8_t mask, uint8_t color)
122 {
123     int i;
124
125     for (i = 0; i < 4; i++) {
126         if (mask & (1 << 7 - i))
127             dst[i] = color;
128         if (mask & (1 << 3 - i))
129             dst[width + i] = color;
130     }
131 }
132
133 static void copy_src_mask(uint8_t *dst, int width, uint8_t mask, const uint8_t *src)
134 {
135     int i;
136
137     for (i = 0; i < 4; i++) {
138         if (mask & (1 << 7 - i))
139             dst[i] = src[i];
140         if (mask & (1 << 3 - i))
141             dst[width + i] = src[width + i];
142     }
143 }
144
145 static void set_src_position(PAFVideoDecContext *c,
146                              const uint8_t **p,
147                              const uint8_t **pend)
148 {
149     int val  = bytestream2_get_be16(&c->gb);
150     int page = val >> 14;
151     int x    = (val & 0x7F);
152     int y    = ((val >> 7) & 0x7F);
153
154     *p    = c->frame[page] + x * 2 + y * 2 * c->width;
155     *pend = c->frame[page] + c->frame_size;
156 }
157
158 static int decode_0(PAFVideoDecContext *c, uint8_t *pkt, uint8_t code)
159 {
160     uint32_t opcode_size, offset;
161     uint8_t *dst, *dend, mask = 0, color = 0;
162     const uint8_t *src, *send, *opcodes;
163     int i, j, op = 0;
164
165     i = bytestream2_get_byte(&c->gb);
166     if (i) {
167         if (code & 0x10) {
168             int align;
169
170             align = bytestream2_tell(&c->gb) & 3;
171             if (align)
172                 bytestream2_skip(&c->gb, 4 - align);
173         }
174         do {
175             int page, val, x, y;
176             val    = bytestream2_get_be16(&c->gb);
177             page   = val >> 14;
178             x      = (val & 0x7F) * 2;
179             y      = ((val >> 7) & 0x7F) * 2;
180             dst    = c->frame[page] + x + y * c->width;
181             dend   = c->frame[page] + c->frame_size;
182             offset = (x & 0x7F) * 2;
183             j      = bytestream2_get_le16(&c->gb) + offset;
184             do {
185                 offset++;
186                 if (dst + 3 * c->width + 4 > dend)
187                     return AVERROR_INVALIDDATA;
188                 read4x4block(c, dst, c->width);
189                 if ((offset & 0x3F) == 0)
190                     dst += c->width * 3;
191                 dst += 4;
192             } while (offset < j);
193         } while (--i);
194     }
195
196     dst  = c->frame[c->current_frame];
197     dend = c->frame[c->current_frame] + c->frame_size;
198     do {
199         set_src_position(c, &src, &send);
200         if ((src + 3 * c->width + 4 > send) ||
201             (dst + 3 * c->width + 4 > dend))
202             return AVERROR_INVALIDDATA;
203         copy_block4(dst, src, c->width, c->width, 4);
204         i++;
205         if ((i & 0x3F) == 0)
206             dst += c->width * 3;
207         dst += 4;
208     } while (i < c->video_size / 16);
209
210     opcode_size = bytestream2_get_le16(&c->gb);
211     bytestream2_skip(&c->gb, 2);
212
213     if (bytestream2_get_bytes_left(&c->gb) < opcode_size)
214         return AVERROR_INVALIDDATA;
215
216     opcodes = pkt + bytestream2_tell(&c->gb);
217     bytestream2_skipu(&c->gb, opcode_size);
218
219     dst = c->frame[c->current_frame];
220
221     for (i = 0; i < c->height; i += 4, dst += c->width * 3)
222         for (j = 0; j < c->width; j += 4, dst += 4) {
223             int opcode, k = 0;
224             if (op > opcode_size)
225                 return AVERROR_INVALIDDATA;
226             if (j & 4) {
227                 opcode = opcodes[op] & 15;
228                 op++;
229             } else {
230                 opcode = opcodes[op] >> 4;
231             }
232
233             while (block_sequences[opcode][k]) {
234                 offset = c->width * 2;
235                 code   = block_sequences[opcode][k++];
236
237                 switch (code) {
238                 case 2:
239                     offset = 0;
240                 case 3:
241                     color = bytestream2_get_byte(&c->gb);
242                 case 4:
243                     mask = bytestream2_get_byte(&c->gb);
244                     copy_color_mask(dst + offset, c->width, mask, color);
245                     break;
246                 case 5:
247                     offset = 0;
248                 case 6:
249                     set_src_position(c, &src, &send);
250                 case 7:
251                     if (src + offset + c->width + 4 > send)
252                         return AVERROR_INVALIDDATA;
253                     mask = bytestream2_get_byte(&c->gb);
254                     copy_src_mask(dst + offset, c->width, mask, src + offset);
255                     break;
256                 }
257             }
258         }
259
260     return 0;
261 }
262
263 static int paf_video_decode(AVCodecContext *avctx, void *data,
264                             int *got_frame, AVPacket *pkt)
265 {
266     PAFVideoDecContext *c = avctx->priv_data;
267     uint8_t code, *dst, *end;
268     int i, frame, ret;
269
270     if ((ret = ff_reget_buffer(avctx, c->pic)) < 0)
271         return ret;
272
273     bytestream2_init(&c->gb, pkt->data, pkt->size);
274
275     code = bytestream2_get_byte(&c->gb);
276     if (code & 0x20) {  // frame is keyframe
277         for (i = 0; i < 4; i++)
278             memset(c->frame[i], 0, c->frame_size);
279
280         memset(c->pic->data[1], 0, AVPALETTE_SIZE);
281         c->current_frame  = 0;
282         c->pic->key_frame = 1;
283         c->pic->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
284     } else {
285         c->pic->key_frame = 0;
286         c->pic->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_P;
287     }
288
289     if (code & 0x40) {  // palette update
290         uint32_t *out = (uint32_t *)c->pic->data[1];
291         int index, count;
292
293         index = bytestream2_get_byte(&c->gb);
294         count = bytestream2_get_byte(&c->gb) + 1;
295
296         if (index + count > 256)
297             return AVERROR_INVALIDDATA;
298         if (bytestream2_get_bytes_left(&c->gb) < 3 * count)
299             return AVERROR_INVALIDDATA;
300
301         out += index;
302         for (i = 0; i < count; i++) {
303             unsigned r, g, b;
304
305             r = bytestream2_get_byteu(&c->gb);
306             r = r << 2 | r >> 4;
307             g = bytestream2_get_byteu(&c->gb);
308             g = g << 2 | g >> 4;
309             b = bytestream2_get_byteu(&c->gb);
310             b = b << 2 | b >> 4;
311             *out++ = (0xFFU << 24) | (r << 16) | (g << 8) | b;
312         }
313         c->pic->palette_has_changed = 1;
314     }
315
316     switch (code & 0x0F) {
317     case 0:
318         /* Block-based motion compensation using 4x4 blocks with either
319          * horizontal or vertical vectors; might incorporate VQ as well. */
320         if ((ret = decode_0(c, pkt->data, code)) < 0)
321             return ret;
322         break;
323     case 1:
324         /* Uncompressed data. This mode specifies that (width * height) bytes
325          * should be copied directly from the encoded buffer into the output. */
326         dst = c->frame[c->current_frame];
327         // possibly chunk length data
328         bytestream2_skip(&c->gb, 2);
329         if (bytestream2_get_bytes_left(&c->gb) < c->video_size)
330             return AVERROR_INVALIDDATA;
331         bytestream2_get_bufferu(&c->gb, dst, c->video_size);
332         break;
333     case 2:
334         /* Copy reference frame: Consume the next byte in the stream as the
335          * reference frame (which should be 0, 1, 2, or 3, and should not be
336          * the same as the current frame number). */
337         frame = bytestream2_get_byte(&c->gb);
338         if (frame > 3)
339             return AVERROR_INVALIDDATA;
340         if (frame != c->current_frame)
341             memcpy(c->frame[c->current_frame], c->frame[frame], c->frame_size);
342         break;
343     case 4:
344         /* Run length encoding.*/
345         dst = c->frame[c->current_frame];
346         end = dst + c->video_size;
347
348         bytestream2_skip(&c->gb, 2);
349
350         while (dst < end) {
351             int8_t code;
352             int count;
353
354             if (bytestream2_get_bytes_left(&c->gb) < 2)
355                 return AVERROR_INVALIDDATA;
356
357             code  = bytestream2_get_byteu(&c->gb);
358             count = FFABS(code) + 1;
359
360             if (dst + count > end)
361                 return AVERROR_INVALIDDATA;
362             if (code < 0)
363                 memset(dst, bytestream2_get_byteu(&c->gb), count);
364             else
365                 bytestream2_get_buffer(&c->gb, dst, count);
366             dst += count;
367         }
368         break;
369     default:
370         avpriv_request_sample(avctx, "unknown/invalid code");
371         return AVERROR_INVALIDDATA;
372     }
373
374     av_image_copy_plane(c->pic->data[0], c->pic->linesize[0],
375                         c->frame[c->current_frame], c->width,
376                         c->width, c->height);
377
378     c->current_frame = (c->current_frame + 1) & 3;
379     if ((ret = av_frame_ref(data, c->pic)) < 0)
380         return ret;
381
382     *got_frame = 1;
383
384     return pkt->size;
385 }
386
387 AVCodec ff_paf_video_decoder = {
388     .name           = "paf_video",
389     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Amazing Studio Packed Animation File Video"),
390     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
391     .id             = AV_CODEC_ID_PAF_VIDEO,
392     .priv_data_size = sizeof(PAFVideoDecContext),
393     .init           = paf_video_init,
394     .close          = paf_video_close,
395     .decode         = paf_video_decode,
396     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DR1,
397 };