Merge commit '51dc4de1218a81ee8e5b3f941839c5e3125a6d4b'
[ffmpeg.git] / libavcodec / rscc.c
1 /*
2  * innoHeim/Rsupport Screen Capture Codec
3  * Copyright (C) 2015 Vittorio Giovara <vittorio.giovara@gmail.com>
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  * innoHeim/Rsupport Screen Capture Codec decoder
25  *
26  * Fourcc: ISCC, RSCC
27  *
28  * Lossless codec, data stored in tiles, with optional deflate compression.
29  *
30  * Header contains the number of tiles in a frame with the tile coordinates,
31  * and it can be deflated or not. Similarly, pixel data comes after the header
32  * and a variable size value, and it can be deflated or just raw.
33  *
34  * Supports: BGRA, BGR24, RGB555, RGB8
35  */
36
37 #include <stdint.h>
38 #include <string.h>
39 #include <zlib.h>
40
41 #include "libavutil/imgutils.h"
42 #include "libavutil/internal.h"
43
44 #include "avcodec.h"
45 #include "bytestream.h"
46 #include "internal.h"
47
48 #define TILE_SIZE 8
49
50 typedef struct Tile {
51     int x, y;
52     int w, h;
53 } Tile;
54
55 typedef struct RsccContext {
56     GetByteContext gbc;
57     AVFrame *reference;
58     Tile *tiles;
59     unsigned int tiles_size;
60     int component_size;
61
62     /* zlib interaction */
63     uint8_t *inflated_buf;
64     uLongf inflated_size;
65 } RsccContext;
66
67 static av_cold int rscc_init(AVCodecContext *avctx)
68 {
69     RsccContext *ctx = avctx->priv_data;
70
71     /* These needs to be set to estimate uncompressed buffer */
72     int ret = av_image_check_size(avctx->width, avctx->height, 0, avctx);
73     if (ret < 0) {
74         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid image size %dx%d.\n",
75                avctx->width, avctx->height);
76         return ret;
77     }
78
79     /* Allocate reference frame */
80     ctx->reference = av_frame_alloc();
81     if (!ctx->reference)
82         return AVERROR(ENOMEM);
83
84     /* Get pixel format and the size of the pixel */
85     if (avctx->codec_tag == MKTAG('I', 'S', 'C', 'C')) {
86         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_BGRA;
87         ctx->component_size = 4;
88     } else if (avctx->codec_tag == MKTAG('R', 'S', 'C', 'C')) {
89         ctx->component_size = avctx->bits_per_coded_sample / 8;
90         switch (avctx->bits_per_coded_sample) {
91         case 8:
92             avpriv_report_missing_feature(avctx, "8 bits per pixel");
93             return AVERROR_PATCHWELCOME;
94         case 16:
95             avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_RGB555LE;
96             break;
97         case 24:
98             avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_BGR24;
99             break;
100         case 32:
101             avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_BGRA;
102             break;
103         default:
104             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid bits per pixel value (%d)\n",
105                    avctx->bits_per_coded_sample);
106             return AVERROR_INVALIDDATA;
107         }
108     } else {
109         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_BGR0;
110         ctx->component_size = 4;
111         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Invalid codec tag\n");
112     }
113
114     /* Store the value to check for keyframes */
115     ctx->inflated_size = avctx->width * avctx->height * ctx->component_size;
116
117     /* Allocate maximum size possible, a full frame */
118     ctx->inflated_buf = av_malloc(ctx->inflated_size);
119     if (!ctx->inflated_buf)
120         return AVERROR(ENOMEM);
121
122     return 0;
123 }
124
125 static av_cold int rscc_close(AVCodecContext *avctx)
126 {
127     RsccContext *ctx = avctx->priv_data;
128
129     av_freep(&ctx->tiles);
130     av_freep(&ctx->inflated_buf);
131     av_frame_free(&ctx->reference);
132
133     return 0;
134 }
135
136 static int rscc_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
137                                      int *got_frame, AVPacket *avpkt)
138 {
139     RsccContext *ctx = avctx->priv_data;
140     GetByteContext *gbc = &ctx->gbc;
141     GetByteContext tiles_gbc;
142     AVFrame *frame = data;
143     const uint8_t *pixels, *raw;
144     uint8_t *inflated_tiles = NULL;
145     int tiles_nb, packed_size, pixel_size = 0;
146     int i, ret = 0;
147
148     bytestream2_init(gbc, avpkt->data, avpkt->size);
149
150     /* Size check */
151     if (bytestream2_get_bytes_left(gbc) < 12) {
152         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Packet too small (%d)\n", avpkt->size);
153         return AVERROR_INVALIDDATA;
154     }
155
156     /* Read number of tiles, and allocate the array */
157     tiles_nb = bytestream2_get_le16(gbc);
158     av_fast_malloc(&ctx->tiles, &ctx->tiles_size,
159                    tiles_nb * sizeof(*ctx->tiles));
160     if (!ctx->tiles) {
161         ret = AVERROR(ENOMEM);
162         goto end;
163     }
164
165     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Frame with %d tiles.\n", tiles_nb);
166
167     /* When there are more than 5 tiles, they are packed together with
168      * a size header. When that size does not match the number of tiles
169      * times the tile size, it means it needs to be inflated as well */
170     if (tiles_nb > 5) {
171         uLongf packed_tiles_size;
172
173         if (tiles_nb < 32)
174             packed_tiles_size = bytestream2_get_byte(gbc);
175         else
176             packed_tiles_size = bytestream2_get_le16(gbc);
177
178         ff_dlog(avctx, "packed tiles of size %lu.\n", packed_tiles_size);
179
180         /* If necessary, uncompress tiles, and hijack the bytestream reader */
181         if (packed_tiles_size != tiles_nb * TILE_SIZE) {
182             uLongf length = tiles_nb * TILE_SIZE;
183             inflated_tiles = av_malloc(length);
184             if (!inflated_tiles) {
185                 ret = AVERROR(ENOMEM);
186                 goto end;
187             }
188
189             ret = uncompress(inflated_tiles, &length,
190                              gbc->buffer, packed_tiles_size);
191             if (ret) {
192                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Tile deflate error %d.\n", ret);
193                 ret = AVERROR_UNKNOWN;
194                 goto end;
195             }
196
197             /* Skip the compressed tile section in the main byte reader,
198              * and point it to read the newly uncompressed data */
199             bytestream2_skip(gbc, packed_tiles_size);
200             bytestream2_init(&tiles_gbc, inflated_tiles, length);
201             gbc = &tiles_gbc;
202         }
203     }
204
205     /* Fill in array of tiles, keeping track of how many pixels are updated */
206     for (i = 0; i < tiles_nb; i++) {
207         ctx->tiles[i].x = bytestream2_get_le16(gbc);
208         ctx->tiles[i].w = bytestream2_get_le16(gbc);
209         ctx->tiles[i].y = bytestream2_get_le16(gbc);
210         ctx->tiles[i].h = bytestream2_get_le16(gbc);
211
212         pixel_size += ctx->tiles[i].w * ctx->tiles[i].h * ctx->component_size;
213
214         ff_dlog(avctx, "tile %d orig(%d,%d) %dx%d.\n", i,
215                 ctx->tiles[i].x, ctx->tiles[i].y,
216                 ctx->tiles[i].w, ctx->tiles[i].h);
217
218         if (ctx->tiles[i].w == 0 || ctx->tiles[i].h == 0) {
219             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
220                    "invalid tile %d at (%d.%d) with size %dx%d.\n", i,
221                    ctx->tiles[i].x, ctx->tiles[i].y,
222                    ctx->tiles[i].w, ctx->tiles[i].h);
223             ret = AVERROR_INVALIDDATA;
224             goto end;
225         } else if (ctx->tiles[i].x + ctx->tiles[i].w > avctx->width ||
226                    ctx->tiles[i].y + ctx->tiles[i].h > avctx->height) {
227             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
228                    "out of bounds tile %d at (%d.%d) with size %dx%d.\n", i,
229                    ctx->tiles[i].x, ctx->tiles[i].y,
230                    ctx->tiles[i].w, ctx->tiles[i].h);
231             ret = AVERROR_INVALIDDATA;
232             goto end;
233         }
234     }
235
236     /* Reset the reader in case it had been modified before */
237     gbc = &ctx->gbc;
238
239     /* Extract how much pixel data the tiles contain */
240     if (pixel_size < 0x100)
241         packed_size = bytestream2_get_byte(gbc);
242     else if (pixel_size < 0x10000)
243         packed_size = bytestream2_get_le16(gbc);
244     else if (pixel_size < 0x1000000)
245         packed_size = bytestream2_get_le24(gbc);
246     else
247         packed_size = bytestream2_get_le32(gbc);
248
249     ff_dlog(avctx, "pixel_size %d packed_size %d.\n", pixel_size, packed_size);
250
251     /* Get pixels buffer, it may be deflated or just raw */
252     if (pixel_size == packed_size) {
253         if (bytestream2_get_bytes_left(gbc) < pixel_size) {
254             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Insufficient input for %d\n", pixel_size);
255             ret = AVERROR_INVALIDDATA;
256             goto end;
257         }
258         pixels = gbc->buffer;
259     } else {
260         uLongf len = ctx->inflated_size;
261         ret = uncompress(ctx->inflated_buf, &len, gbc->buffer, packed_size);
262         if (ret) {
263             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Pixel deflate error %d.\n", ret);
264             ret = AVERROR_UNKNOWN;
265             goto end;
266         }
267         pixels = ctx->inflated_buf;
268     }
269
270     /* Allocate when needed */
271     ret = ff_reget_buffer(avctx, ctx->reference);
272     if (ret < 0)
273         goto end;
274
275     /* Pointer to actual pixels, will be updated when data is consumed */
276     raw = pixels;
277     for (i = 0; i < tiles_nb; i++) {
278         uint8_t *dst = ctx->reference->data[0] + ctx->reference->linesize[0] *
279                        (avctx->height - ctx->tiles[i].y - 1) +
280                        ctx->tiles[i].x * ctx->component_size;
281         av_image_copy_plane(dst, -1 * ctx->reference->linesize[0],
282                             raw, ctx->tiles[i].w * ctx->component_size,
283                             ctx->tiles[i].w * ctx->component_size,
284                             ctx->tiles[i].h);
285         raw += ctx->tiles[i].w * ctx->component_size * ctx->tiles[i].h;
286     }
287
288     /* Frame is ready to be output */
289     ret = av_frame_ref(frame, ctx->reference);
290     if (ret < 0)
291         goto end;
292
293     /* Keyframe when the number of pixels updated matches the whole surface */
294     if (pixel_size == ctx->inflated_size) {
295         frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
296         frame->key_frame = 1;
297     } else {
298         frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_P;
299     }
300     *got_frame = 1;
301
302 end:
303     av_free(inflated_tiles);
304     return ret;
305 }
306
307 AVCodec ff_rscc_decoder = {
308     .name           = "rscc",
309     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("innoHeim/Rsupport Screen Capture Codec"),
310     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
311     .id             = AV_CODEC_ID_RSCC,
312     .init           = rscc_init,
313     .decode         = rscc_decode_frame,
314     .close          = rscc_close,
315     .priv_data_size = sizeof(RsccContext),
316     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DR1,
317     .caps_internal  = FF_CODEC_CAP_INIT_THREADSAFE |
318                       FF_CODEC_CAP_INIT_CLEANUP,
319 };