Merge commit '502512ea0f179165782777265f441d4061ff6012'
[ffmpeg.git] / libavcodec / rawdec.c
1 /*
2  * Raw Video Decoder
3  * Copyright (c) 2001 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 /**
23  * @file
24  * Raw Video Decoder
25  */
26
27 #include "avcodec.h"
28 #include "dsputil.h"
29 #include "get_bits.h"
30 #include "internal.h"
31 #include "raw.h"
32 #include "libavutil/avassert.h"
33 #include "libavutil/buffer.h"
34 #include "libavutil/common.h"
35 #include "libavutil/intreadwrite.h"
36 #include "libavutil/imgutils.h"
37 #include "libavutil/opt.h"
38
39 typedef struct RawVideoContext {
40     AVClass *av_class;
41     AVBufferRef *palette;
42     int frame_size;  /* size of the frame in bytes */
43     int flip;
44     int is_2_4_bpp; // 2 or 4 bpp raw in avi/mov
45     int is_yuv2;
46     int is_lt_16bpp; // 16bpp pixfmt and bits_per_coded_sample < 16
47     int tff;
48
49     DSPContext dsp;
50     void *bitstream_buf;
51     unsigned int bitstream_buf_size;
52 } RawVideoContext;
53
54 static const AVOption options[]={
55 {"top", "top field first", offsetof(RawVideoContext, tff), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, 1, AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM},
56 {NULL}
57 };
58
59 static const AVClass rawdec_class = {
60     .class_name = "rawdec",
61     .option     = options,
62     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
63 };
64
65 #if LIBAVCODEC_VERSION_MAJOR < 55
66 enum AVPixelFormat ff_find_pix_fmt(const PixelFormatTag *tags, unsigned int fourcc)
67 {
68     return avpriv_find_pix_fmt(tags, fourcc);
69 }
70 #endif
71
72 static av_cold int raw_init_decoder(AVCodecContext *avctx)
73 {
74     RawVideoContext *context = avctx->priv_data;
75     const AVPixFmtDescriptor *desc;
76
77     ff_dsputil_init(&context->dsp, avctx);
78
79     if (   avctx->codec_tag == MKTAG('r','a','w',' ')
80         || avctx->codec_tag == MKTAG('N','O','1','6'))
81         avctx->pix_fmt = avpriv_find_pix_fmt(avpriv_pix_fmt_bps_mov,
82                                       avctx->bits_per_coded_sample);
83     else if (avctx->codec_tag == MKTAG('W', 'R', 'A', 'W'))
84         avctx->pix_fmt = avpriv_find_pix_fmt(avpriv_pix_fmt_bps_avi,
85                                       avctx->bits_per_coded_sample);
86     else if (avctx->codec_tag && (avctx->codec_tag & 0xFFFFFF) != MKTAG('B','I','T', 0))
87         avctx->pix_fmt = avpriv_find_pix_fmt(ff_raw_pix_fmt_tags, avctx->codec_tag);
88     else if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_NONE && avctx->bits_per_coded_sample)
89         avctx->pix_fmt = avpriv_find_pix_fmt(avpriv_pix_fmt_bps_avi,
90                                       avctx->bits_per_coded_sample);
91
92     desc = av_pix_fmt_desc_get(avctx->pix_fmt);
93     if (!desc) {
94         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid pixel format.\n");
95         return AVERROR(EINVAL);
96     }
97
98     if (desc->flags & (AV_PIX_FMT_FLAG_PAL | AV_PIX_FMT_FLAG_PSEUDOPAL)) {
99         context->palette = av_buffer_alloc(AVPALETTE_SIZE);
100         if (!context->palette)
101             return AVERROR(ENOMEM);
102         if (desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_PSEUDOPAL)
103             avpriv_set_systematic_pal2((uint32_t*)context->palette->data, avctx->pix_fmt);
104         else
105             memset(context->palette->data, 0, AVPALETTE_SIZE);
106     }
107
108     if ((avctx->bits_per_coded_sample == 4 || avctx->bits_per_coded_sample == 2) &&
109         avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_PAL8 &&
110        (!avctx->codec_tag || avctx->codec_tag == MKTAG('r','a','w',' '))) {
111         context->is_2_4_bpp = 1;
112         context->frame_size = avpicture_get_size(avctx->pix_fmt,
113                                                  FFALIGN(avctx->width, 16),
114                                                  avctx->height);
115     } else {
116         context->is_lt_16bpp = av_get_bits_per_pixel(desc) == 16 && avctx->bits_per_coded_sample && avctx->bits_per_coded_sample < 16;
117         context->frame_size = avpicture_get_size(avctx->pix_fmt, avctx->width,
118                                                  avctx->height);
119     }
120
121     if ((avctx->extradata_size >= 9 &&
122          !memcmp(avctx->extradata + avctx->extradata_size - 9, "BottomUp", 9)) ||
123         avctx->codec_tag == MKTAG('c','y','u','v') ||
124         avctx->codec_tag == MKTAG(3, 0, 0, 0) ||
125         avctx->codec_tag == MKTAG('W','R','A','W'))
126         context->flip = 1;
127
128     if (avctx->codec_tag == AV_RL32("yuv2") &&
129         avctx->pix_fmt   == AV_PIX_FMT_YUYV422)
130         context->is_yuv2 = 1;
131
132     return 0;
133 }
134
135 static void flip(AVCodecContext *avctx, AVPicture *picture)
136 {
137     picture->data[0]     += picture->linesize[0] * (avctx->height - 1);
138     picture->linesize[0] *= -1;
139 }
140
141 /*
142  * Scale sample to 16-bit resolution
143  */
144 #define SCALE16(x, bits) (((x) << (16 - (bits))) | ((x) >> (2 * (bits) - 16)))
145
146 /**
147  * Scale buffer to 16 bits per coded sample resolution
148  */
149 #define MKSCALE16(name, r16, w16) \
150 static void name(AVCodecContext *avctx, uint8_t * dst, const uint8_t *buf, int buf_size, int packed) \
151 { \
152     int i; \
153     if (!packed) { \
154         for (i = 0; i + 1 < buf_size; i += 2) \
155             w16(dst + i, SCALE16(r16(buf + i), avctx->bits_per_coded_sample)); \
156     } else { \
157         GetBitContext gb; \
158         init_get_bits(&gb, buf, buf_size * 8); \
159         for (i = 0; i < avctx->width * avctx->height; i++) { \
160             int sample = get_bits(&gb, avctx->bits_per_coded_sample); \
161             w16(dst + i*2, SCALE16(sample, avctx->bits_per_coded_sample)); \
162         } \
163    } \
164 }
165
166 MKSCALE16(scale16be, AV_RB16, AV_WB16)
167 MKSCALE16(scale16le, AV_RL16, AV_WL16)
168
169 static int raw_decode(AVCodecContext *avctx, void *data, int *got_frame,
170                       AVPacket *avpkt)
171 {
172     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(avctx->pix_fmt);
173     RawVideoContext *context       = avctx->priv_data;
174     const uint8_t *buf             = avpkt->data;
175     int buf_size                   = avpkt->size;
176     int linesize_align             = 4;
177     int res, len;
178     int need_copy                  = !avpkt->buf || context->is_2_4_bpp || context->is_yuv2 || context->is_lt_16bpp;
179
180     AVFrame   *frame   = data;
181     AVPicture *picture = data;
182
183     frame->pict_type        = AV_PICTURE_TYPE_I;
184     frame->key_frame        = 1;
185
186     res = ff_decode_frame_props(avctx, frame);
187     if (res < 0)
188         return res;
189
190     av_frame_set_pkt_pos     (frame, avctx->internal->pkt->pos);
191     av_frame_set_pkt_duration(frame, avctx->internal->pkt->duration);
192
193     if (context->tff >= 0) {
194         frame->interlaced_frame = 1;
195         frame->top_field_first  = context->tff;
196     }
197
198     if ((res = av_image_check_size(avctx->width, avctx->height, 0, avctx)) < 0)
199         return res;
200
201     if (need_copy)
202         frame->buf[0] = av_buffer_alloc(FFMAX(context->frame_size, buf_size));
203     else
204         frame->buf[0] = av_buffer_ref(avpkt->buf);
205     if (!frame->buf[0])
206         return AVERROR(ENOMEM);
207
208     //2bpp and 4bpp raw in avi and mov (yes this is ugly ...)
209     if (context->is_2_4_bpp) {
210         int i;
211         uint8_t *dst = frame->buf[0]->data;
212         buf_size = context->frame_size - AVPALETTE_SIZE;
213         if (avctx->bits_per_coded_sample == 4) {
214             for (i = 0; 2 * i + 1 < buf_size && i<avpkt->size; i++) {
215                 dst[2 * i + 0] = buf[i] >> 4;
216                 dst[2 * i + 1] = buf[i] & 15;
217             }
218             linesize_align = 8;
219         } else {
220             av_assert0(avctx->bits_per_coded_sample == 2);
221             for (i = 0; 4 * i + 3 < buf_size && i<avpkt->size; i++) {
222                 dst[4 * i + 0] = buf[i] >> 6;
223                 dst[4 * i + 1] = buf[i] >> 4 & 3;
224                 dst[4 * i + 2] = buf[i] >> 2 & 3;
225                 dst[4 * i + 3] = buf[i]      & 3;
226             }
227             linesize_align = 16;
228         }
229         buf = dst;
230     } else if (context->is_lt_16bpp) {
231         uint8_t *dst = frame->buf[0]->data;
232         int packed = (avctx->codec_tag & 0xFFFFFF) == MKTAG('B','I','T', 0);
233         int swap   =  avctx->codec_tag >> 24;
234
235         if (packed && swap) {
236             av_fast_padded_malloc(&context->bitstream_buf, &context->bitstream_buf_size, buf_size);
237             if (!context->bitstream_buf)
238                 return AVERROR(ENOMEM);
239             if (swap == 16)
240                 context->dsp.bswap16_buf(context->bitstream_buf, (const uint16_t*)buf, buf_size / 2);
241             else if (swap == 32)
242                 context->dsp.bswap_buf(context->bitstream_buf, (const uint32_t*)buf, buf_size / 4);
243             else
244                 return AVERROR_INVALIDDATA;
245             buf = context->bitstream_buf;
246         }
247
248         if (desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_BE)
249             scale16be(avctx, dst, buf, buf_size, packed);
250         else
251             scale16le(avctx, dst, buf, buf_size, packed);
252
253         buf = dst;
254     } else if (need_copy) {
255         memcpy(frame->buf[0]->data, buf, buf_size);
256         buf = frame->buf[0]->data;
257     }
258
259     if (avctx->codec_tag == MKTAG('A', 'V', '1', 'x') ||
260         avctx->codec_tag == MKTAG('A', 'V', 'u', 'p'))
261         buf += buf_size - context->frame_size;
262
263     len = context->frame_size - (avctx->pix_fmt==AV_PIX_FMT_PAL8 ? AVPALETTE_SIZE : 0);
264     if (buf_size < len && (avctx->codec_tag & 0xFFFFFF) != MKTAG('B','I','T', 0)) {
265         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid buffer size, packet size %d < expected frame_size %d\n", buf_size, len);
266         av_buffer_unref(&frame->buf[0]);
267         return AVERROR(EINVAL);
268     }
269
270     if ((res = avpicture_fill(picture, buf, avctx->pix_fmt,
271                               avctx->width, avctx->height)) < 0) {
272         av_buffer_unref(&frame->buf[0]);
273         return res;
274     }
275
276     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_PAL8) {
277         const uint8_t *pal = av_packet_get_side_data(avpkt, AV_PKT_DATA_PALETTE,
278                                                      NULL);
279
280         if (pal) {
281             av_buffer_unref(&context->palette);
282             context->palette = av_buffer_alloc(AVPALETTE_SIZE);
283             if (!context->palette) {
284                 av_buffer_unref(&frame->buf[0]);
285                 return AVERROR(ENOMEM);
286             }
287             memcpy(context->palette->data, pal, AVPALETTE_SIZE);
288             frame->palette_has_changed = 1;
289         }
290     }
291
292     if ((avctx->pix_fmt==AV_PIX_FMT_BGR24    ||
293         avctx->pix_fmt==AV_PIX_FMT_GRAY8    ||
294         avctx->pix_fmt==AV_PIX_FMT_RGB555LE ||
295         avctx->pix_fmt==AV_PIX_FMT_RGB555BE ||
296         avctx->pix_fmt==AV_PIX_FMT_RGB565LE ||
297         avctx->pix_fmt==AV_PIX_FMT_MONOWHITE ||
298         avctx->pix_fmt==AV_PIX_FMT_PAL8) &&
299         FFALIGN(frame->linesize[0], linesize_align) * avctx->height <= buf_size)
300         frame->linesize[0] = FFALIGN(frame->linesize[0], linesize_align);
301
302     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_NV12 && avctx->codec_tag == MKTAG('N', 'V', '1', '2') &&
303         FFALIGN(frame->linesize[0], linesize_align) * avctx->height +
304         FFALIGN(frame->linesize[1], linesize_align) * ((avctx->height + 1) / 2) <= buf_size) {
305         int la0 = FFALIGN(frame->linesize[0], linesize_align);
306         frame->data[1] += (la0 - frame->linesize[0]) * avctx->height;
307         frame->linesize[0] = la0;
308         frame->linesize[1] = FFALIGN(frame->linesize[1], linesize_align);
309     }
310
311     if ((avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_PAL8 && buf_size < context->frame_size) ||
312         (desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_PSEUDOPAL)) {
313         frame->buf[1]  = av_buffer_ref(context->palette);
314         if (!frame->buf[1]) {
315             av_buffer_unref(&frame->buf[0]);
316             return AVERROR(ENOMEM);
317         }
318         frame->data[1] = frame->buf[1]->data;
319     }
320
321     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_BGR24 &&
322         ((frame->linesize[0] + 3) & ~3) * avctx->height <= buf_size)
323         frame->linesize[0] = (frame->linesize[0] + 3) & ~3;
324
325     if (context->flip)
326         flip(avctx, picture);
327
328     if (avctx->codec_tag == MKTAG('Y', 'V', '1', '2') ||
329         avctx->codec_tag == MKTAG('Y', 'V', '1', '6') ||
330         avctx->codec_tag == MKTAG('Y', 'V', '2', '4') ||
331         avctx->codec_tag == MKTAG('Y', 'V', 'U', '9'))
332         FFSWAP(uint8_t *, picture->data[1], picture->data[2]);
333
334     if (avctx->codec_tag == AV_RL32("I420") && (avctx->width+1)*(avctx->height+1) * 3/2 == buf_size) {
335         picture->data[1] = picture->data[1] +  (avctx->width+1)*(avctx->height+1) -avctx->width*avctx->height;
336         picture->data[2] = picture->data[2] + ((avctx->width+1)*(avctx->height+1) -avctx->width*avctx->height)*5/4;
337     }
338
339     if (avctx->codec_tag == AV_RL32("yuv2") &&
340         avctx->pix_fmt   == AV_PIX_FMT_YUYV422) {
341         int x, y;
342         uint8_t *line = picture->data[0];
343         for (y = 0; y < avctx->height; y++) {
344             for (x = 0; x < avctx->width; x++)
345                 line[2 * x + 1] ^= 0x80;
346             line += picture->linesize[0];
347         }
348     }
349
350     if (avctx->field_order > AV_FIELD_PROGRESSIVE) { /* we have interlaced material flagged in container */
351         frame->interlaced_frame = 1;
352         if (avctx->field_order == AV_FIELD_TT || avctx->field_order == AV_FIELD_TB)
353             frame->top_field_first = 1;
354     }
355
356     *got_frame = 1;
357     return buf_size;
358 }
359
360 static av_cold int raw_close_decoder(AVCodecContext *avctx)
361 {
362     RawVideoContext *context = avctx->priv_data;
363
364     av_buffer_unref(&context->palette);
365     return 0;
366 }
367
368 AVCodec ff_rawvideo_decoder = {
369     .name           = "rawvideo",
370     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("raw video"),
371     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
372     .id             = AV_CODEC_ID_RAWVIDEO,
373     .priv_data_size = sizeof(RawVideoContext),
374     .init           = raw_init_decoder,
375     .close          = raw_close_decoder,
376     .decode         = raw_decode,
377     .priv_class     = &rawdec_class,
378 };