avcodec/pngdec: Check IHDR/IDAT order
[ffmpeg.git] / libavcodec / pngdec.c
1 /*
2  * PNG image format
3  * Copyright (c) 2003 Fabrice Bellard
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 //#define DEBUG
23
24 #include "libavutil/bprint.h"
25 #include "libavutil/imgutils.h"
26 #include "avcodec.h"
27 #include "bytestream.h"
28 #include "internal.h"
29 #include "png.h"
30 #include "pngdsp.h"
31 #include "thread.h"
32
33 #include <zlib.h>
34
35 typedef struct PNGDecContext {
36     PNGDSPContext dsp;
37     AVCodecContext *avctx;
38
39     GetByteContext gb;
40     ThreadFrame last_picture;
41     ThreadFrame picture;
42
43     int state;
44     int width, height;
45     int bit_depth;
46     int color_type;
47     int compression_type;
48     int interlace_type;
49     int filter_type;
50     int channels;
51     int bits_per_pixel;
52     int bpp;
53
54     uint8_t *image_buf;
55     int image_linesize;
56     uint32_t palette[256];
57     uint8_t *crow_buf;
58     uint8_t *last_row;
59     unsigned int last_row_size;
60     uint8_t *tmp_row;
61     unsigned int tmp_row_size;
62     uint8_t *buffer;
63     int buffer_size;
64     int pass;
65     int crow_size; /* compressed row size (include filter type) */
66     int row_size; /* decompressed row size */
67     int pass_row_size; /* decompress row size of the current pass */
68     int y;
69     z_stream zstream;
70 } PNGDecContext;
71
72 /* Mask to determine which pixels are valid in a pass */
73 static const uint8_t png_pass_mask[NB_PASSES] = {
74     0x01, 0x01, 0x11, 0x11, 0x55, 0x55, 0xff,
75 };
76
77 /* Mask to determine which y pixels can be written in a pass */
78 static const uint8_t png_pass_dsp_ymask[NB_PASSES] = {
79     0xff, 0xff, 0x0f, 0xff, 0x33, 0xff, 0x55,
80 };
81
82 /* Mask to determine which pixels to overwrite while displaying */
83 static const uint8_t png_pass_dsp_mask[NB_PASSES] = {
84     0xff, 0x0f, 0xff, 0x33, 0xff, 0x55, 0xff
85 };
86
87 /* NOTE: we try to construct a good looking image at each pass. width
88  * is the original image width. We also do pixel format conversion at
89  * this stage */
90 static void png_put_interlaced_row(uint8_t *dst, int width,
91                                    int bits_per_pixel, int pass,
92                                    int color_type, const uint8_t *src)
93 {
94     int x, mask, dsp_mask, j, src_x, b, bpp;
95     uint8_t *d;
96     const uint8_t *s;
97
98     mask     = png_pass_mask[pass];
99     dsp_mask = png_pass_dsp_mask[pass];
100
101     switch (bits_per_pixel) {
102     case 1:
103         src_x = 0;
104         for (x = 0; x < width; x++) {
105             j = (x & 7);
106             if ((dsp_mask << j) & 0x80) {
107                 b = (src[src_x >> 3] >> (7 - (src_x & 7))) & 1;
108                 dst[x >> 3] &= 0xFF7F>>j;
109                 dst[x >> 3] |= b << (7 - j);
110             }
111             if ((mask << j) & 0x80)
112                 src_x++;
113         }
114         break;
115     case 2:
116         src_x = 0;
117         for (x = 0; x < width; x++) {
118             int j2 = 2 * (x & 3);
119             j = (x & 7);
120             if ((dsp_mask << j) & 0x80) {
121                 b = (src[src_x >> 2] >> (6 - 2*(src_x & 3))) & 3;
122                 dst[x >> 2] &= 0xFF3F>>j2;
123                 dst[x >> 2] |= b << (6 - j2);
124             }
125             if ((mask << j) & 0x80)
126                 src_x++;
127         }
128         break;
129     case 4:
130         src_x = 0;
131         for (x = 0; x < width; x++) {
132             int j2 = 4*(x&1);
133             j = (x & 7);
134             if ((dsp_mask << j) & 0x80) {
135                 b = (src[src_x >> 1] >> (4 - 4*(src_x & 1))) & 15;
136                 dst[x >> 1] &= 0xFF0F>>j2;
137                 dst[x >> 1] |= b << (4 - j2);
138             }
139             if ((mask << j) & 0x80)
140                 src_x++;
141         }
142         break;
143     default:
144         bpp = bits_per_pixel >> 3;
145         d   = dst;
146         s   = src;
147             for (x = 0; x < width; x++) {
148                 j = x & 7;
149                 if ((dsp_mask << j) & 0x80) {
150                     memcpy(d, s, bpp);
151                 }
152                 d += bpp;
153                 if ((mask << j) & 0x80)
154                     s += bpp;
155             }
156         break;
157     }
158 }
159
160 void ff_add_png_paeth_prediction(uint8_t *dst, uint8_t *src, uint8_t *top,
161                                  int w, int bpp)
162 {
163     int i;
164     for (i = 0; i < w; i++) {
165         int a, b, c, p, pa, pb, pc;
166
167         a = dst[i - bpp];
168         b = top[i];
169         c = top[i - bpp];
170
171         p  = b - c;
172         pc = a - c;
173
174         pa = abs(p);
175         pb = abs(pc);
176         pc = abs(p + pc);
177
178         if (pa <= pb && pa <= pc)
179             p = a;
180         else if (pb <= pc)
181             p = b;
182         else
183             p = c;
184         dst[i] = p + src[i];
185     }
186 }
187
188 #define UNROLL1(bpp, op)                                                      \
189     {                                                                         \
190         r = dst[0];                                                           \
191         if (bpp >= 2)                                                         \
192             g = dst[1];                                                       \
193         if (bpp >= 3)                                                         \
194             b = dst[2];                                                       \
195         if (bpp >= 4)                                                         \
196             a = dst[3];                                                       \
197         for (; i <= size - bpp; i += bpp) {                                   \
198             dst[i + 0] = r = op(r, src[i + 0], last[i + 0]);                  \
199             if (bpp == 1)                                                     \
200                 continue;                                                     \
201             dst[i + 1] = g = op(g, src[i + 1], last[i + 1]);                  \
202             if (bpp == 2)                                                     \
203                 continue;                                                     \
204             dst[i + 2] = b = op(b, src[i + 2], last[i + 2]);                  \
205             if (bpp == 3)                                                     \
206                 continue;                                                     \
207             dst[i + 3] = a = op(a, src[i + 3], last[i + 3]);                  \
208         }                                                                     \
209     }
210
211 #define UNROLL_FILTER(op)                                                     \
212     if (bpp == 1) {                                                           \
213         UNROLL1(1, op)                                                        \
214     } else if (bpp == 2) {                                                    \
215         UNROLL1(2, op)                                                        \
216     } else if (bpp == 3) {                                                    \
217         UNROLL1(3, op)                                                        \
218     } else if (bpp == 4) {                                                    \
219         UNROLL1(4, op)                                                        \
220     }                                                                         \
221     for (; i < size; i++) {                                                   \
222         dst[i] = op(dst[i - bpp], src[i], last[i]);                           \
223     }
224
225 /* NOTE: 'dst' can be equal to 'last' */
226 static void png_filter_row(PNGDSPContext *dsp, uint8_t *dst, int filter_type,
227                            uint8_t *src, uint8_t *last, int size, int bpp)
228 {
229     int i, p, r, g, b, a;
230
231     switch (filter_type) {
232     case PNG_FILTER_VALUE_NONE:
233         memcpy(dst, src, size);
234         break;
235     case PNG_FILTER_VALUE_SUB:
236         for (i = 0; i < bpp; i++)
237             dst[i] = src[i];
238         if (bpp == 4) {
239             p = *(int *)dst;
240             for (; i < size; i += bpp) {
241                 unsigned s = *(int *)(src + i);
242                 p = ((s & 0x7f7f7f7f) + (p & 0x7f7f7f7f)) ^ ((s ^ p) & 0x80808080);
243                 *(int *)(dst + i) = p;
244             }
245         } else {
246 #define OP_SUB(x, s, l) ((x) + (s))
247             UNROLL_FILTER(OP_SUB);
248         }
249         break;
250     case PNG_FILTER_VALUE_UP:
251         dsp->add_bytes_l2(dst, src, last, size);
252         break;
253     case PNG_FILTER_VALUE_AVG:
254         for (i = 0; i < bpp; i++) {
255             p      = (last[i] >> 1);
256             dst[i] = p + src[i];
257         }
258 #define OP_AVG(x, s, l) (((((x) + (l)) >> 1) + (s)) & 0xff)
259         UNROLL_FILTER(OP_AVG);
260         break;
261     case PNG_FILTER_VALUE_PAETH:
262         for (i = 0; i < bpp; i++) {
263             p      = last[i];
264             dst[i] = p + src[i];
265         }
266         if (bpp > 2 && size > 4) {
267             /* would write off the end of the array if we let it process
268              * the last pixel with bpp=3 */
269             int w = bpp == 4 ? size : size - 3;
270             dsp->add_paeth_prediction(dst + i, src + i, last + i, w - i, bpp);
271             i = w;
272         }
273         ff_add_png_paeth_prediction(dst + i, src + i, last + i, size - i, bpp);
274         break;
275     }
276 }
277
278 /* This used to be called "deloco" in FFmpeg
279  * and is actually an inverse reversible colorspace transformation */
280 #define YUV2RGB(NAME, TYPE) \
281 static void deloco_ ## NAME(TYPE *dst, int size, int alpha) \
282 { \
283     int i; \
284     for (i = 0; i < size; i += 3 + alpha) { \
285         int g = dst [i + 1]; \
286         dst[i + 0] += g; \
287         dst[i + 2] += g; \
288     } \
289 }
290
291 YUV2RGB(rgb8, uint8_t)
292 YUV2RGB(rgb16, uint16_t)
293
294 /* process exactly one decompressed row */
295 static void png_handle_row(PNGDecContext *s)
296 {
297     uint8_t *ptr, *last_row;
298     int got_line;
299
300     if (!s->interlace_type) {
301         ptr = s->image_buf + s->image_linesize * s->y;
302             if (s->y == 0)
303                 last_row = s->last_row;
304             else
305                 last_row = ptr - s->image_linesize;
306
307             png_filter_row(&s->dsp, ptr, s->crow_buf[0], s->crow_buf + 1,
308                            last_row, s->row_size, s->bpp);
309         /* loco lags by 1 row so that it doesn't interfere with top prediction */
310         if (s->filter_type == PNG_FILTER_TYPE_LOCO && s->y > 0) {
311             if (s->bit_depth == 16) {
312                 deloco_rgb16((uint16_t *)(ptr - s->image_linesize), s->row_size / 2,
313                              s->color_type == PNG_COLOR_TYPE_RGB_ALPHA);
314             } else {
315                 deloco_rgb8(ptr - s->image_linesize, s->row_size,
316                             s->color_type == PNG_COLOR_TYPE_RGB_ALPHA);
317             }
318         }
319         s->y++;
320         if (s->y == s->height) {
321             s->state |= PNG_ALLIMAGE;
322             if (s->filter_type == PNG_FILTER_TYPE_LOCO) {
323                 if (s->bit_depth == 16) {
324                     deloco_rgb16((uint16_t *)ptr, s->row_size / 2,
325                                  s->color_type == PNG_COLOR_TYPE_RGB_ALPHA);
326                 } else {
327                     deloco_rgb8(ptr, s->row_size,
328                                 s->color_type == PNG_COLOR_TYPE_RGB_ALPHA);
329                 }
330             }
331         }
332     } else {
333         got_line = 0;
334         for (;;) {
335             ptr = s->image_buf + s->image_linesize * s->y;
336             if ((ff_png_pass_ymask[s->pass] << (s->y & 7)) & 0x80) {
337                 /* if we already read one row, it is time to stop to
338                  * wait for the next one */
339                 if (got_line)
340                     break;
341                 png_filter_row(&s->dsp, s->tmp_row, s->crow_buf[0], s->crow_buf + 1,
342                                s->last_row, s->pass_row_size, s->bpp);
343                 FFSWAP(uint8_t *, s->last_row, s->tmp_row);
344                 FFSWAP(unsigned int, s->last_row_size, s->tmp_row_size);
345                 got_line = 1;
346             }
347             if ((png_pass_dsp_ymask[s->pass] << (s->y & 7)) & 0x80) {
348                 png_put_interlaced_row(ptr, s->width, s->bits_per_pixel, s->pass,
349                                        s->color_type, s->last_row);
350             }
351             s->y++;
352             if (s->y == s->height) {
353                 memset(s->last_row, 0, s->row_size);
354                 for (;;) {
355                     if (s->pass == NB_PASSES - 1) {
356                         s->state |= PNG_ALLIMAGE;
357                         goto the_end;
358                     } else {
359                         s->pass++;
360                         s->y = 0;
361                         s->pass_row_size = ff_png_pass_row_size(s->pass,
362                                                                 s->bits_per_pixel,
363                                                                 s->width);
364                         s->crow_size = s->pass_row_size + 1;
365                         if (s->pass_row_size != 0)
366                             break;
367                         /* skip pass if empty row */
368                     }
369                 }
370             }
371         }
372 the_end:;
373     }
374 }
375
376 static int png_decode_idat(PNGDecContext *s, int length)
377 {
378     int ret;
379     s->zstream.avail_in = FFMIN(length, bytestream2_get_bytes_left(&s->gb));
380     s->zstream.next_in  = (unsigned char *)s->gb.buffer;
381     bytestream2_skip(&s->gb, length);
382
383     /* decode one line if possible */
384     while (s->zstream.avail_in > 0) {
385         ret = inflate(&s->zstream, Z_PARTIAL_FLUSH);
386         if (ret != Z_OK && ret != Z_STREAM_END) {
387             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "inflate returned error %d\n", ret);
388             return AVERROR_EXTERNAL;
389         }
390         if (s->zstream.avail_out == 0) {
391             if (!(s->state & PNG_ALLIMAGE)) {
392                 png_handle_row(s);
393             }
394             s->zstream.avail_out = s->crow_size;
395             s->zstream.next_out  = s->crow_buf;
396         }
397         if (ret == Z_STREAM_END && s->zstream.avail_in > 0) {
398             av_log(NULL, AV_LOG_WARNING,
399                    "%d undecompressed bytes left in buffer\n", s->zstream.avail_in);
400             return 0;
401         }
402     }
403     return 0;
404 }
405
406 static int decode_zbuf(AVBPrint *bp, const uint8_t *data,
407                        const uint8_t *data_end)
408 {
409     z_stream zstream;
410     unsigned char *buf;
411     unsigned buf_size;
412     int ret;
413
414     zstream.zalloc = ff_png_zalloc;
415     zstream.zfree  = ff_png_zfree;
416     zstream.opaque = NULL;
417     if (inflateInit(&zstream) != Z_OK)
418         return AVERROR_EXTERNAL;
419     zstream.next_in  = (unsigned char *)data;
420     zstream.avail_in = data_end - data;
421     av_bprint_init(bp, 0, -1);
422
423     while (zstream.avail_in > 0) {
424         av_bprint_get_buffer(bp, 1, &buf, &buf_size);
425         if (!buf_size) {
426             ret = AVERROR(ENOMEM);
427             goto fail;
428         }
429         zstream.next_out  = buf;
430         zstream.avail_out = buf_size;
431         ret = inflate(&zstream, Z_PARTIAL_FLUSH);
432         if (ret != Z_OK && ret != Z_STREAM_END) {
433             ret = AVERROR_EXTERNAL;
434             goto fail;
435         }
436         bp->len += zstream.next_out - buf;
437         if (ret == Z_STREAM_END)
438             break;
439     }
440     inflateEnd(&zstream);
441     bp->str[bp->len] = 0;
442     return 0;
443
444 fail:
445     inflateEnd(&zstream);
446     av_bprint_finalize(bp, NULL);
447     return ret;
448 }
449
450 static uint8_t *iso88591_to_utf8(const uint8_t *in, size_t size_in)
451 {
452     size_t extra = 0, i;
453     uint8_t *out, *q;
454
455     for (i = 0; i < size_in; i++)
456         extra += in[i] >= 0x80;
457     if (size_in == SIZE_MAX || extra > SIZE_MAX - size_in - 1)
458         return NULL;
459     q = out = av_malloc(size_in + extra + 1);
460     if (!out)
461         return NULL;
462     for (i = 0; i < size_in; i++) {
463         if (in[i] >= 0x80) {
464             *(q++) = 0xC0 | (in[i] >> 6);
465             *(q++) = 0x80 | (in[i] & 0x3F);
466         } else {
467             *(q++) = in[i];
468         }
469     }
470     *(q++) = 0;
471     return out;
472 }
473
474 static int decode_text_chunk(PNGDecContext *s, uint32_t length, int compressed,
475                              AVDictionary **dict)
476 {
477     int ret, method;
478     const uint8_t *data        = s->gb.buffer;
479     const uint8_t *data_end    = data + length;
480     const uint8_t *keyword     = data;
481     const uint8_t *keyword_end = memchr(keyword, 0, data_end - keyword);
482     uint8_t *kw_utf8 = NULL, *text, *txt_utf8 = NULL;
483     unsigned text_len;
484     AVBPrint bp;
485
486     if (!keyword_end)
487         return AVERROR_INVALIDDATA;
488     data = keyword_end + 1;
489
490     if (compressed) {
491         if (data == data_end)
492             return AVERROR_INVALIDDATA;
493         method = *(data++);
494         if (method)
495             return AVERROR_INVALIDDATA;
496         if ((ret = decode_zbuf(&bp, data, data_end)) < 0)
497             return ret;
498         text_len = bp.len;
499         av_bprint_finalize(&bp, (char **)&text);
500         if (!text)
501             return AVERROR(ENOMEM);
502     } else {
503         text = (uint8_t *)data;
504         text_len = data_end - text;
505     }
506
507     kw_utf8  = iso88591_to_utf8(keyword, keyword_end - keyword);
508     txt_utf8 = iso88591_to_utf8(text, text_len);
509     if (text != data)
510         av_free(text);
511     if (!(kw_utf8 && txt_utf8)) {
512         av_free(kw_utf8);
513         av_free(txt_utf8);
514         return AVERROR(ENOMEM);
515     }
516
517     av_dict_set(dict, kw_utf8, txt_utf8,
518                 AV_DICT_DONT_STRDUP_KEY | AV_DICT_DONT_STRDUP_VAL);
519     return 0;
520 }
521
522 static int decode_ihdr_chunk(AVCodecContext *avctx, PNGDecContext *s,
523                              uint32_t length)
524 {
525     if (length != 13)
526         return AVERROR_INVALIDDATA;
527
528     if (s->state & PNG_IDAT) {
529         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "IHDR after IDAT\n");
530         return AVERROR_INVALIDDATA;
531     }
532
533     s->width  = bytestream2_get_be32(&s->gb);
534     s->height = bytestream2_get_be32(&s->gb);
535     if (av_image_check_size(s->width, s->height, 0, avctx)) {
536         s->width = s->height = 0;
537         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid image size\n");
538         return AVERROR_INVALIDDATA;
539     }
540     s->bit_depth        = bytestream2_get_byte(&s->gb);
541     s->color_type       = bytestream2_get_byte(&s->gb);
542     s->compression_type = bytestream2_get_byte(&s->gb);
543     s->filter_type      = bytestream2_get_byte(&s->gb);
544     s->interlace_type   = bytestream2_get_byte(&s->gb);
545     bytestream2_skip(&s->gb, 4); /* crc */
546     s->state |= PNG_IHDR;
547     if (avctx->debug & FF_DEBUG_PICT_INFO)
548         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "width=%d height=%d depth=%d color_type=%d "
549                 "compression_type=%d filter_type=%d interlace_type=%d\n",
550                 s->width, s->height, s->bit_depth, s->color_type,
551                 s->compression_type, s->filter_type, s->interlace_type);
552
553     return 0;
554 }
555
556 static int decode_phys_chunk(AVCodecContext *avctx, PNGDecContext *s)
557 {
558     if (s->state & PNG_IDAT) {
559         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "pHYs after IDAT\n");
560         return AVERROR_INVALIDDATA;
561     }
562     avctx->sample_aspect_ratio.num = bytestream2_get_be32(&s->gb);
563     avctx->sample_aspect_ratio.den = bytestream2_get_be32(&s->gb);
564     if (avctx->sample_aspect_ratio.num < 0 || avctx->sample_aspect_ratio.den < 0)
565         avctx->sample_aspect_ratio = (AVRational){ 0, 1 };
566     bytestream2_skip(&s->gb, 1); /* unit specifier */
567     bytestream2_skip(&s->gb, 4); /* crc */
568
569     return 0;
570 }
571
572 static int decode_idat_chunk(AVCodecContext *avctx, PNGDecContext *s,
573                              uint32_t length, AVFrame *p)
574 {
575     int ret;
576
577     if (!(s->state & PNG_IHDR)) {
578         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "IDAT without IHDR\n");
579         return AVERROR_INVALIDDATA;
580     }
581     if (!(s->state & PNG_IDAT)) {
582         /* init image info */
583         avctx->width  = s->width;
584         avctx->height = s->height;
585
586         s->channels       = ff_png_get_nb_channels(s->color_type);
587         s->bits_per_pixel = s->bit_depth * s->channels;
588         s->bpp            = (s->bits_per_pixel + 7) >> 3;
589         s->row_size       = (avctx->width * s->bits_per_pixel + 7) >> 3;
590
591         if ((s->bit_depth == 2 || s->bit_depth == 4 || s->bit_depth == 8) &&
592                 s->color_type == PNG_COLOR_TYPE_RGB) {
593             avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_RGB24;
594         } else if ((s->bit_depth == 2 || s->bit_depth == 4 || s->bit_depth == 8) &&
595                 s->color_type == PNG_COLOR_TYPE_RGB_ALPHA) {
596             avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_RGBA;
597         } else if ((s->bit_depth == 2 || s->bit_depth == 4 || s->bit_depth == 8) &&
598                 s->color_type == PNG_COLOR_TYPE_GRAY) {
599             avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GRAY8;
600         } else if (s->bit_depth == 16 &&
601                 s->color_type == PNG_COLOR_TYPE_GRAY) {
602             avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GRAY16BE;
603         } else if (s->bit_depth == 16 &&
604                 s->color_type == PNG_COLOR_TYPE_RGB) {
605             avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_RGB48BE;
606         } else if (s->bit_depth == 16 &&
607                 s->color_type == PNG_COLOR_TYPE_RGB_ALPHA) {
608             avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_RGBA64BE;
609         } else if ((s->bits_per_pixel == 1 || s->bits_per_pixel == 2 || s->bits_per_pixel == 4 || s->bits_per_pixel == 8) &&
610                 s->color_type == PNG_COLOR_TYPE_PALETTE) {
611             avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_PAL8;
612         } else if (s->bit_depth == 1 && s->bits_per_pixel == 1) {
613             avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_MONOBLACK;
614         } else if (s->bit_depth == 8 &&
615                 s->color_type == PNG_COLOR_TYPE_GRAY_ALPHA) {
616             avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YA8;
617         } else if (s->bit_depth == 16 &&
618                 s->color_type == PNG_COLOR_TYPE_GRAY_ALPHA) {
619             avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YA16BE;
620         } else {
621             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "unsupported bit depth %d "
622                     "and color type %d\n",
623                     s->bit_depth, s->color_type);
624             return AVERROR_INVALIDDATA;
625         }
626
627         if ((ret = ff_thread_get_buffer(avctx, &s->picture, AV_GET_BUFFER_FLAG_REF)) < 0)
628             return ret;
629         ff_thread_finish_setup(avctx);
630
631         p->pict_type        = AV_PICTURE_TYPE_I;
632         p->key_frame        = 1;
633         p->interlaced_frame = !!s->interlace_type;
634
635         /* compute the compressed row size */
636         if (!s->interlace_type) {
637             s->crow_size = s->row_size + 1;
638         } else {
639             s->pass          = 0;
640             s->pass_row_size = ff_png_pass_row_size(s->pass,
641                     s->bits_per_pixel,
642                     s->width);
643             s->crow_size = s->pass_row_size + 1;
644         }
645         av_dlog(avctx, "row_size=%d crow_size =%d\n",
646                 s->row_size, s->crow_size);
647         s->image_buf      = p->data[0];
648         s->image_linesize = p->linesize[0];
649         /* copy the palette if needed */
650         if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_PAL8)
651             memcpy(p->data[1], s->palette, 256 * sizeof(uint32_t));
652         /* empty row is used if differencing to the first row */
653         av_fast_padded_mallocz(&s->last_row, &s->last_row_size, s->row_size);
654         if (!s->last_row)
655             return AVERROR_INVALIDDATA;
656         if (s->interlace_type ||
657                 s->color_type == PNG_COLOR_TYPE_RGB_ALPHA) {
658             av_fast_padded_malloc(&s->tmp_row, &s->tmp_row_size, s->row_size);
659             if (!s->tmp_row)
660                 return AVERROR_INVALIDDATA;
661         }
662         /* compressed row */
663         av_fast_padded_malloc(&s->buffer, &s->buffer_size, s->row_size + 16);
664         if (!s->buffer)
665             return AVERROR(ENOMEM);
666
667         /* we want crow_buf+1 to be 16-byte aligned */
668         s->crow_buf          = s->buffer + 15;
669         s->zstream.avail_out = s->crow_size;
670         s->zstream.next_out  = s->crow_buf;
671     }
672     s->state |= PNG_IDAT;
673     if ((ret = png_decode_idat(s, length)) < 0)
674         return ret;
675     bytestream2_skip(&s->gb, 4); /* crc */
676
677     return 0;
678 }
679
680 static int decode_plte_chunk(AVCodecContext *avctx, PNGDecContext *s,
681                              uint32_t length)
682 {
683     int n, i, r, g, b;
684
685     if ((length % 3) != 0 || length > 256 * 3)
686         return AVERROR_INVALIDDATA;
687     /* read the palette */
688     n = length / 3;
689     for (i = 0; i < n; i++) {
690         r = bytestream2_get_byte(&s->gb);
691         g = bytestream2_get_byte(&s->gb);
692         b = bytestream2_get_byte(&s->gb);
693         s->palette[i] = (0xFFU << 24) | (r << 16) | (g << 8) | b;
694     }
695     for (; i < 256; i++)
696         s->palette[i] = (0xFFU << 24);
697     s->state |= PNG_PLTE;
698     bytestream2_skip(&s->gb, 4);     /* crc */
699
700     return 0;
701 }
702
703 static int decode_trns_chunk(AVCodecContext *avctx, PNGDecContext *s,
704                              uint32_t length)
705 {
706     int v, i;
707
708     /* read the transparency. XXX: Only palette mode supported */
709     if (s->color_type != PNG_COLOR_TYPE_PALETTE ||
710             length > 256 ||
711             !(s->state & PNG_PLTE))
712         return AVERROR_INVALIDDATA;
713     for (i = 0; i < length; i++) {
714         v = bytestream2_get_byte(&s->gb);
715         s->palette[i] = (s->palette[i] & 0x00ffffff) | (v << 24);
716     }
717     bytestream2_skip(&s->gb, 4);     /* crc */
718
719     return 0;
720 }
721
722 static void handle_small_bpp(PNGDecContext *s, AVFrame *p)
723 {
724     if (s->bits_per_pixel == 1 && s->color_type == PNG_COLOR_TYPE_PALETTE) {
725         int i, j, k;
726         uint8_t *pd = p->data[0];
727         for (j = 0; j < s->height; j++) {
728             i = s->width / 8;
729             for (k = 7; k >= 1; k--)
730                 if ((s->width&7) >= k)
731                     pd[8*i + k - 1] = (pd[i]>>8-k) & 1;
732             for (i--; i >= 0; i--) {
733                 pd[8*i + 7]=  pd[i]     & 1;
734                 pd[8*i + 6]= (pd[i]>>1) & 1;
735                 pd[8*i + 5]= (pd[i]>>2) & 1;
736                 pd[8*i + 4]= (pd[i]>>3) & 1;
737                 pd[8*i + 3]= (pd[i]>>4) & 1;
738                 pd[8*i + 2]= (pd[i]>>5) & 1;
739                 pd[8*i + 1]= (pd[i]>>6) & 1;
740                 pd[8*i + 0]=  pd[i]>>7;
741             }
742             pd += s->image_linesize;
743         }
744     } else if (s->bits_per_pixel == 2) {
745         int i, j;
746         uint8_t *pd = p->data[0];
747         for (j = 0; j < s->height; j++) {
748             i = s->width / 4;
749             if (s->color_type == PNG_COLOR_TYPE_PALETTE) {
750                 if ((s->width&3) >= 3) pd[4*i + 2]= (pd[i] >> 2) & 3;
751                 if ((s->width&3) >= 2) pd[4*i + 1]= (pd[i] >> 4) & 3;
752                 if ((s->width&3) >= 1) pd[4*i + 0]=  pd[i] >> 6;
753                 for (i--; i >= 0; i--) {
754                     pd[4*i + 3]=  pd[i]     & 3;
755                     pd[4*i + 2]= (pd[i]>>2) & 3;
756                     pd[4*i + 1]= (pd[i]>>4) & 3;
757                     pd[4*i + 0]=  pd[i]>>6;
758                 }
759             } else {
760                 if ((s->width&3) >= 3) pd[4*i + 2]= ((pd[i]>>2) & 3)*0x55;
761                 if ((s->width&3) >= 2) pd[4*i + 1]= ((pd[i]>>4) & 3)*0x55;
762                 if ((s->width&3) >= 1) pd[4*i + 0]= ( pd[i]>>6     )*0x55;
763                 for (i--; i >= 0; i--) {
764                     pd[4*i + 3]= ( pd[i]     & 3)*0x55;
765                     pd[4*i + 2]= ((pd[i]>>2) & 3)*0x55;
766                     pd[4*i + 1]= ((pd[i]>>4) & 3)*0x55;
767                     pd[4*i + 0]= ( pd[i]>>6     )*0x55;
768                 }
769             }
770             pd += s->image_linesize;
771         }
772     } else if (s->bits_per_pixel == 4) {
773         int i, j;
774         uint8_t *pd = p->data[0];
775         for (j = 0; j < s->height; j++) {
776             i = s->width/2;
777             if (s->color_type == PNG_COLOR_TYPE_PALETTE) {
778                 if (s->width&1) pd[2*i+0]= pd[i]>>4;
779                 for (i--; i >= 0; i--) {
780                     pd[2*i + 1] = pd[i] & 15;
781                     pd[2*i + 0] = pd[i] >> 4;
782                 }
783             } else {
784                 if (s->width & 1) pd[2*i + 0]= (pd[i] >> 4) * 0x11;
785                 for (i--; i >= 0; i--) {
786                     pd[2*i + 1] = (pd[i] & 15) * 0x11;
787                     pd[2*i + 0] = (pd[i] >> 4) * 0x11;
788                 }
789             }
790             pd += s->image_linesize;
791         }
792     }
793 }
794
795 static int decode_fctl_chunk(AVCodecContext *avctx, PNGDecContext *s,
796                              uint32_t length)
797 {
798     uint32_t sequence_number, width, height, x_offset, y_offset;
799
800     if (length != 26)
801         return AVERROR_INVALIDDATA;
802
803     sequence_number = bytestream2_get_be32(&s->gb);
804     width           = bytestream2_get_be32(&s->gb);
805     height          = bytestream2_get_be32(&s->gb);
806     x_offset        = bytestream2_get_be32(&s->gb);
807     y_offset        = bytestream2_get_be32(&s->gb);
808     bytestream2_skip(&s->gb, 10); /* delay_num  (2)
809                                    * delay_den  (2)
810                                    * dispose_op (1)
811                                    * blend_op   (1)
812                                    * crc        (4)
813                                    */
814
815     if (width != s->width || height != s->height ||
816         x_offset != 0 || y_offset != 0) {
817         if (sequence_number == 0)
818             return AVERROR_INVALIDDATA;
819         avpriv_request_sample(avctx, "non key frames");
820         return AVERROR_PATCHWELCOME;
821     }
822
823     return 0;
824 }
825
826 static int decode_frame_common(AVCodecContext *avctx, PNGDecContext *s,
827                                AVFrame *p, AVPacket *avpkt)
828 {
829     AVDictionary *metadata  = NULL;
830     uint32_t tag, length;
831     int decode_next_dat = 0;
832     int ret = AVERROR_INVALIDDATA;
833
834     for (;;) {
835         length = bytestream2_get_bytes_left(&s->gb);
836         if (length <= 0) {
837             if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_APNG && length == 0) {
838                 if (!(s->state & PNG_IDAT))
839                     return 0;
840                 else
841                     goto exit_loop;
842             }
843             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "%d bytes left\n", length);
844             if (   s->state & PNG_ALLIMAGE
845                 && avctx->strict_std_compliance <= FF_COMPLIANCE_NORMAL)
846                 goto exit_loop;
847             goto fail;
848         }
849
850         length = bytestream2_get_be32(&s->gb);
851         if (length > 0x7fffffff || length > bytestream2_get_bytes_left(&s->gb)) {
852             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "chunk too big\n");
853             goto fail;
854         }
855         tag = bytestream2_get_le32(&s->gb);
856         if (avctx->debug & FF_DEBUG_STARTCODE)
857             av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "png: tag=%c%c%c%c length=%u\n",
858                 (tag & 0xff),
859                 ((tag >> 8) & 0xff),
860                 ((tag >> 16) & 0xff),
861                 ((tag >> 24) & 0xff), length);
862         switch (tag) {
863         case MKTAG('I', 'H', 'D', 'R'):
864             if (decode_ihdr_chunk(avctx, s, length) < 0)
865                 goto fail;
866             break;
867         case MKTAG('p', 'H', 'Y', 's'):
868             if (decode_phys_chunk(avctx, s) < 0)
869                 goto fail;
870             break;
871         case MKTAG('f', 'c', 'T', 'L'):
872             if (avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_APNG)
873                 goto skip_tag;
874             if ((ret = decode_fctl_chunk(avctx, s, length)) < 0)
875                 goto fail;
876             decode_next_dat = 1;
877             break;
878         case MKTAG('f', 'd', 'A', 'T'):
879             if (avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_APNG)
880                 goto skip_tag;
881             if (!decode_next_dat)
882                 goto fail;
883             bytestream2_get_be32(&s->gb);
884             length -= 4;
885             /* fallthrough */
886         case MKTAG('I', 'D', 'A', 'T'):
887             if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_APNG && !decode_next_dat)
888                 goto skip_tag;
889             if (decode_idat_chunk(avctx, s, length, p) < 0)
890                 goto fail;
891             break;
892         case MKTAG('P', 'L', 'T', 'E'):
893             if (decode_plte_chunk(avctx, s, length) < 0)
894                 goto skip_tag;
895             break;
896         case MKTAG('t', 'R', 'N', 'S'):
897             if (decode_trns_chunk(avctx, s, length) < 0)
898                 goto skip_tag;
899             break;
900         case MKTAG('t', 'E', 'X', 't'):
901             if (decode_text_chunk(s, length, 0, &metadata) < 0)
902                 av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Broken tEXt chunk\n");
903             bytestream2_skip(&s->gb, length + 4);
904             break;
905         case MKTAG('z', 'T', 'X', 't'):
906             if (decode_text_chunk(s, length, 1, &metadata) < 0)
907                 av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Broken zTXt chunk\n");
908             bytestream2_skip(&s->gb, length + 4);
909             break;
910         case MKTAG('I', 'E', 'N', 'D'):
911             if (!(s->state & PNG_ALLIMAGE))
912                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "IEND without all image\n");
913             if (!(s->state & (PNG_ALLIMAGE|PNG_IDAT))) {
914                 goto fail;
915             }
916             bytestream2_skip(&s->gb, 4); /* crc */
917             goto exit_loop;
918         default:
919             /* skip tag */
920 skip_tag:
921             bytestream2_skip(&s->gb, length + 4);
922             break;
923         }
924     }
925 exit_loop:
926
927     if (s->bits_per_pixel <= 4)
928         handle_small_bpp(s, p);
929
930     /* handle p-frames only if a predecessor frame is available */
931     if (s->last_picture.f->data[0]) {
932         if (   !(avpkt->flags & AV_PKT_FLAG_KEY) && avctx->codec_tag != AV_RL32("MPNG")
933             && s->last_picture.f->width == p->width
934             && s->last_picture.f->height== p->height
935             && s->last_picture.f->format== p->format
936          ) {
937             int i, j;
938             uint8_t *pd      = p->data[0];
939             uint8_t *pd_last = s->last_picture.f->data[0];
940             int ls = FFMIN(av_image_get_linesize(p->format, s->width, 0), s->width * s->bpp);
941
942             ff_thread_await_progress(&s->last_picture, INT_MAX, 0);
943             for (j = 0; j < s->height; j++) {
944                 for (i = 0; i < ls; i++)
945                     pd[i] += pd_last[i];
946                 pd      += s->image_linesize;
947                 pd_last += s->image_linesize;
948             }
949         }
950     }
951     ff_thread_report_progress(&s->picture, INT_MAX, 0);
952
953     av_frame_set_metadata(p, metadata);
954     metadata   = NULL;
955     return 0;
956
957 fail:
958     av_dict_free(&metadata);
959     ff_thread_report_progress(&s->picture, INT_MAX, 0);
960     return ret;
961 }
962
963 #if CONFIG_PNG_DECODER
964 static int decode_frame_png(AVCodecContext *avctx,
965                         void *data, int *got_frame,
966                         AVPacket *avpkt)
967 {
968     PNGDecContext *const s = avctx->priv_data;
969     const uint8_t *buf     = avpkt->data;
970     int buf_size           = avpkt->size;
971     AVFrame *p;
972     int64_t sig;
973     int ret;
974
975     ff_thread_release_buffer(avctx, &s->last_picture);
976     FFSWAP(ThreadFrame, s->picture, s->last_picture);
977     p = s->picture.f;
978
979     bytestream2_init(&s->gb, buf, buf_size);
980
981     /* check signature */
982     sig = bytestream2_get_be64(&s->gb);
983     if (sig != PNGSIG &&
984         sig != MNGSIG) {
985         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Missing png signature\n");
986         return AVERROR_INVALIDDATA;
987     }
988
989     s->y = s->state = 0;
990
991     /* init the zlib */
992     s->zstream.zalloc = ff_png_zalloc;
993     s->zstream.zfree  = ff_png_zfree;
994     s->zstream.opaque = NULL;
995     ret = inflateInit(&s->zstream);
996     if (ret != Z_OK) {
997         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "inflateInit returned error %d\n", ret);
998         return AVERROR_EXTERNAL;
999     }
1000
1001     if ((ret = decode_frame_common(avctx, s, p, avpkt)) < 0)
1002         goto the_end;
1003
1004     if ((ret = av_frame_ref(data, s->picture.f)) < 0)
1005         return ret;
1006
1007     *got_frame = 1;
1008
1009     ret = bytestream2_tell(&s->gb);
1010 the_end:
1011     inflateEnd(&s->zstream);
1012     s->crow_buf = NULL;
1013     return ret;
1014 }
1015 #endif
1016
1017 #if CONFIG_APNG_DECODER
1018 static int decode_frame_apng(AVCodecContext *avctx,
1019                         void *data, int *got_frame,
1020                         AVPacket *avpkt)
1021 {
1022     PNGDecContext *const s = avctx->priv_data;
1023     int ret;
1024     AVFrame *p;
1025
1026     ff_thread_release_buffer(avctx, &s->last_picture);
1027     FFSWAP(ThreadFrame, s->picture, s->last_picture);
1028     p = s->picture.f;
1029
1030     if (!(s->state & PNG_IHDR)) {
1031         if (!avctx->extradata_size)
1032             return AVERROR_INVALIDDATA;
1033
1034         /* only init fields, there is no zlib use in extradata */
1035         s->zstream.zalloc = ff_png_zalloc;
1036         s->zstream.zfree  = ff_png_zfree;
1037
1038         bytestream2_init(&s->gb, avctx->extradata, avctx->extradata_size);
1039         if ((ret = decode_frame_common(avctx, s, p, avpkt)) < 0)
1040             goto end;
1041     }
1042
1043     /* reset state for a new frame */
1044     if ((ret = inflateInit(&s->zstream)) != Z_OK) {
1045         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "inflateInit returned error %d\n", ret);
1046         ret = AVERROR_EXTERNAL;
1047         goto end;
1048     }
1049     s->y = 0;
1050     s->state &= ~(PNG_IDAT | PNG_ALLIMAGE);
1051     bytestream2_init(&s->gb, avpkt->data, avpkt->size);
1052     if ((ret = decode_frame_common(avctx, s, p, avpkt)) < 0)
1053         goto end;
1054
1055     if (!(s->state & PNG_ALLIMAGE))
1056         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Frame did not contain a complete image\n");
1057     if (!(s->state & (PNG_ALLIMAGE|PNG_IDAT))) {
1058         ret = AVERROR_INVALIDDATA;
1059         goto end;
1060     }
1061     if ((ret = av_frame_ref(data, s->picture.f)) < 0)
1062         goto end;
1063
1064     *got_frame = 1;
1065     ret = bytestream2_tell(&s->gb);
1066
1067 end:
1068     inflateEnd(&s->zstream);
1069     return ret;
1070 }
1071 #endif
1072
1073 static int update_thread_context(AVCodecContext *dst, const AVCodecContext *src)
1074 {
1075     PNGDecContext *psrc = src->priv_data;
1076     PNGDecContext *pdst = dst->priv_data;
1077
1078     if (dst == src)
1079         return 0;
1080
1081     ff_thread_release_buffer(dst, &pdst->picture);
1082     if (psrc->picture.f->data[0])
1083         return ff_thread_ref_frame(&pdst->picture, &psrc->picture);
1084
1085     return 0;
1086 }
1087
1088 static av_cold int png_dec_init(AVCodecContext *avctx)
1089 {
1090     PNGDecContext *s = avctx->priv_data;
1091
1092     s->avctx = avctx;
1093     s->last_picture.f = av_frame_alloc();
1094     s->picture.f = av_frame_alloc();
1095     if (!s->last_picture.f || !s->picture.f)
1096         return AVERROR(ENOMEM);
1097
1098     if (!avctx->internal->is_copy) {
1099         avctx->internal->allocate_progress = 1;
1100         ff_pngdsp_init(&s->dsp);
1101     }
1102
1103     return 0;
1104 }
1105
1106 static av_cold int png_dec_end(AVCodecContext *avctx)
1107 {
1108     PNGDecContext *s = avctx->priv_data;
1109
1110     ff_thread_release_buffer(avctx, &s->last_picture);
1111     av_frame_free(&s->last_picture.f);
1112     ff_thread_release_buffer(avctx, &s->picture);
1113     av_frame_free(&s->picture.f);
1114     av_freep(&s->buffer);
1115     s->buffer_size = 0;
1116     av_freep(&s->last_row);
1117     s->last_row_size = 0;
1118     av_freep(&s->tmp_row);
1119     s->tmp_row_size = 0;
1120
1121     return 0;
1122 }
1123
1124 #if CONFIG_APNG_DECODER
1125 AVCodec ff_apng_decoder = {
1126     .name           = "apng",
1127     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("APNG (Animated Portable Network Graphics) image"),
1128     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
1129     .id             = AV_CODEC_ID_APNG,
1130     .priv_data_size = sizeof(PNGDecContext),
1131     .init           = png_dec_init,
1132     .close          = png_dec_end,
1133     .decode         = decode_frame_apng,
1134     .init_thread_copy = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(png_dec_init),
1135     .update_thread_context = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(update_thread_context),
1136     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1 | CODEC_CAP_FRAME_THREADS /*| CODEC_CAP_DRAW_HORIZ_BAND*/,
1137 };
1138 #endif
1139
1140 #if CONFIG_PNG_DECODER
1141 AVCodec ff_png_decoder = {
1142     .name           = "png",
1143     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("PNG (Portable Network Graphics) image"),
1144     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
1145     .id             = AV_CODEC_ID_PNG,
1146     .priv_data_size = sizeof(PNGDecContext),
1147     .init           = png_dec_init,
1148     .close          = png_dec_end,
1149     .decode         = decode_frame_png,
1150     .init_thread_copy = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(png_dec_init),
1151     .update_thread_context = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(update_thread_context),
1152     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1 | CODEC_CAP_FRAME_THREADS /*| CODEC_CAP_DRAW_HORIZ_BAND*/,
1153 };
1154 #endif