lavc: add a wrapper for AVCodecContext.get_buffer().
[ffmpeg.git] / libavcodec / dsicinav.c
1 /*
2  * Delphine Software International CIN Audio/Video Decoders
3  * Copyright (c) 2006 Gregory Montoir (cyx@users.sourceforge.net)
4  *
5  * This file is part of Libav.
6  *
7  * Libav 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  * Libav 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 Libav; 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  * Delphine Software International CIN audio/video decoders
25  */
26
27 #include "libavutil/channel_layout.h"
28 #include "avcodec.h"
29 #include "bytestream.h"
30 #include "internal.h"
31 #include "mathops.h"
32
33
34 typedef enum CinVideoBitmapIndex {
35     CIN_CUR_BMP = 0, /* current */
36     CIN_PRE_BMP = 1, /* previous */
37     CIN_INT_BMP = 2  /* intermediate */
38 } CinVideoBitmapIndex;
39
40 typedef struct CinVideoContext {
41     AVCodecContext *avctx;
42     AVFrame frame;
43     unsigned int bitmap_size;
44     uint32_t palette[256];
45     uint8_t *bitmap_table[3];
46 } CinVideoContext;
47
48 typedef struct CinAudioContext {
49     AVFrame frame;
50     int initial_decode_frame;
51     int delta;
52 } CinAudioContext;
53
54
55 /* table defining a geometric sequence with multiplier = 32767 ^ (1 / 128) */
56 static const int16_t cinaudio_delta16_table[256] = {
57          0,      0,      0,      0,      0,      0,      0,      0,
58          0,      0,      0,      0,      0,      0,      0,      0,
59          0,      0,      0, -30210, -27853, -25680, -23677, -21829,
60     -20126, -18556, -17108, -15774, -14543, -13408, -12362, -11398,
61     -10508,  -9689,  -8933,  -8236,  -7593,  -7001,  -6455,  -5951,
62      -5487,  -5059,  -4664,  -4300,  -3964,  -3655,  -3370,  -3107,
63      -2865,  -2641,  -2435,  -2245,  -2070,  -1908,  -1759,  -1622,
64      -1495,  -1379,  -1271,  -1172,  -1080,   -996,   -918,   -847,
65       -781,   -720,   -663,   -612,   -564,   -520,   -479,   -442,
66       -407,   -376,   -346,   -319,   -294,   -271,   -250,   -230,
67       -212,   -196,   -181,   -166,   -153,   -141,   -130,   -120,
68       -111,   -102,    -94,    -87,    -80,    -74,    -68,    -62,
69        -58,    -53,    -49,    -45,    -41,    -38,    -35,    -32,
70        -30,    -27,    -25,    -23,    -21,    -20,    -18,    -17,
71        -15,    -14,    -13,    -12,    -11,    -10,     -9,     -8,
72         -7,     -6,     -5,     -4,     -3,     -2,     -1,      0,
73          0,      1,      2,      3,      4,      5,      6,      7,
74          8,      9,     10,     11,     12,     13,     14,     15,
75         17,     18,     20,     21,     23,     25,     27,     30,
76         32,     35,     38,     41,     45,     49,     53,     58,
77         62,     68,     74,     80,     87,     94,    102,    111,
78        120,    130,    141,    153,    166,    181,    196,    212,
79        230,    250,    271,    294,    319,    346,    376,    407,
80        442,    479,    520,    564,    612,    663,    720,    781,
81        847,    918,    996,   1080,   1172,   1271,   1379,   1495,
82       1622,   1759,   1908,   2070,   2245,   2435,   2641,   2865,
83       3107,   3370,   3655,   3964,   4300,   4664,   5059,   5487,
84       5951,   6455,   7001,   7593,   8236,   8933,   9689,  10508,
85      11398,  12362,  13408,  14543,  15774,  17108,  18556,  20126,
86      21829,  23677,  25680,  27853,  30210,      0,      0,      0,
87          0,      0,      0,      0,      0,      0,      0,      0,
88          0,      0,      0,      0,      0,      0,      0,      0
89 };
90
91
92 static av_cold int cinvideo_decode_init(AVCodecContext *avctx)
93 {
94     CinVideoContext *cin = avctx->priv_data;
95     unsigned int i;
96
97     cin->avctx = avctx;
98     avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_PAL8;
99
100     cin->frame.data[0] = NULL;
101
102     cin->bitmap_size = avctx->width * avctx->height;
103     for (i = 0; i < 3; ++i) {
104         cin->bitmap_table[i] = av_mallocz(cin->bitmap_size);
105         if (!cin->bitmap_table[i])
106             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Can't allocate bitmap buffers.\n");
107     }
108
109     return 0;
110 }
111
112 static void cin_apply_delta_data(const unsigned char *src, unsigned char *dst, int size)
113 {
114     while (size--)
115         *dst++ += *src++;
116 }
117
118 static int cin_decode_huffman(const unsigned char *src, int src_size, unsigned char *dst, int dst_size)
119 {
120     int b, huff_code = 0;
121     unsigned char huff_code_table[15];
122     unsigned char *dst_cur = dst;
123     unsigned char *dst_end = dst + dst_size;
124     const unsigned char *src_end = src + src_size;
125
126     memcpy(huff_code_table, src, 15); src += 15;
127
128     while (src < src_end) {
129         huff_code = *src++;
130         if ((huff_code >> 4) == 15) {
131             b = huff_code << 4;
132             huff_code = *src++;
133             *dst_cur++ = b | (huff_code >> 4);
134         } else
135             *dst_cur++ = huff_code_table[huff_code >> 4];
136         if (dst_cur >= dst_end)
137             break;
138
139         huff_code &= 15;
140         if (huff_code == 15) {
141             *dst_cur++ = *src++;
142         } else
143             *dst_cur++ = huff_code_table[huff_code];
144         if (dst_cur >= dst_end)
145             break;
146     }
147
148     return dst_cur - dst;
149 }
150
151 static int cin_decode_lzss(const unsigned char *src, int src_size, unsigned char *dst, int dst_size)
152 {
153     uint16_t cmd;
154     int i, sz, offset, code;
155     unsigned char *dst_end = dst + dst_size, *dst_start = dst;
156     const unsigned char *src_end = src + src_size;
157
158     while (src < src_end && dst < dst_end) {
159         code = *src++;
160         for (i = 0; i < 8 && src < src_end && dst < dst_end; ++i) {
161             if (code & (1 << i)) {
162                 *dst++ = *src++;
163             } else {
164                 cmd = AV_RL16(src); src += 2;
165                 offset = cmd >> 4;
166                 if ((int) (dst - dst_start) < offset + 1)
167                     return AVERROR_INVALIDDATA;
168                 sz = (cmd & 0xF) + 2;
169                 /* don't use memcpy/memmove here as the decoding routine (ab)uses */
170                 /* buffer overlappings to repeat bytes in the destination */
171                 sz = FFMIN(sz, dst_end - dst);
172                 while (sz--) {
173                     *dst = *(dst - offset - 1);
174                     ++dst;
175                 }
176             }
177         }
178     }
179
180     return 0;
181 }
182
183 static void cin_decode_rle(const unsigned char *src, int src_size, unsigned char *dst, int dst_size)
184 {
185     int len, code;
186     unsigned char *dst_end = dst + dst_size;
187     const unsigned char *src_end = src + src_size;
188
189     while (src < src_end && dst < dst_end) {
190         code = *src++;
191         if (code & 0x80) {
192             len = code - 0x7F;
193             memset(dst, *src++, FFMIN(len, dst_end - dst));
194         } else {
195             len = code + 1;
196             memcpy(dst, src, FFMIN(len, dst_end - dst));
197             src += len;
198         }
199         dst += len;
200     }
201 }
202
203 static int cinvideo_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
204                                  void *data, int *data_size,
205                                  AVPacket *avpkt)
206 {
207     const uint8_t *buf = avpkt->data;
208     int buf_size = avpkt->size;
209     CinVideoContext *cin = avctx->priv_data;
210     int i, y, palette_type, palette_colors_count, bitmap_frame_type, bitmap_frame_size, res = 0;
211
212     palette_type = buf[0];
213     palette_colors_count = AV_RL16(buf+1);
214     bitmap_frame_type = buf[3];
215     buf += 4;
216
217     bitmap_frame_size = buf_size - 4;
218
219     /* handle palette */
220     if (bitmap_frame_size < palette_colors_count * (3 + (palette_type != 0)))
221         return AVERROR_INVALIDDATA;
222     if (palette_type == 0) {
223         if (palette_colors_count > 256)
224             return AVERROR_INVALIDDATA;
225         for (i = 0; i < palette_colors_count; ++i) {
226             cin->palette[i] = bytestream_get_le24(&buf);
227             bitmap_frame_size -= 3;
228         }
229     } else {
230         for (i = 0; i < palette_colors_count; ++i) {
231             cin->palette[buf[0]] = AV_RL24(buf+1);
232             buf += 4;
233             bitmap_frame_size -= 4;
234         }
235     }
236
237     /* note: the decoding routines below assumes that surface.width = surface.pitch */
238     switch (bitmap_frame_type) {
239     case 9:
240         cin_decode_rle(buf, bitmap_frame_size,
241           cin->bitmap_table[CIN_CUR_BMP], cin->bitmap_size);
242         break;
243     case 34:
244         cin_decode_rle(buf, bitmap_frame_size,
245           cin->bitmap_table[CIN_CUR_BMP], cin->bitmap_size);
246         cin_apply_delta_data(cin->bitmap_table[CIN_PRE_BMP],
247           cin->bitmap_table[CIN_CUR_BMP], cin->bitmap_size);
248         break;
249     case 35:
250         cin_decode_huffman(buf, bitmap_frame_size,
251           cin->bitmap_table[CIN_INT_BMP], cin->bitmap_size);
252         cin_decode_rle(cin->bitmap_table[CIN_INT_BMP], bitmap_frame_size,
253           cin->bitmap_table[CIN_CUR_BMP], cin->bitmap_size);
254         break;
255     case 36:
256         bitmap_frame_size = cin_decode_huffman(buf, bitmap_frame_size,
257           cin->bitmap_table[CIN_INT_BMP], cin->bitmap_size);
258         cin_decode_rle(cin->bitmap_table[CIN_INT_BMP], bitmap_frame_size,
259           cin->bitmap_table[CIN_CUR_BMP], cin->bitmap_size);
260         cin_apply_delta_data(cin->bitmap_table[CIN_PRE_BMP],
261           cin->bitmap_table[CIN_CUR_BMP], cin->bitmap_size);
262         break;
263     case 37:
264         cin_decode_huffman(buf, bitmap_frame_size,
265           cin->bitmap_table[CIN_CUR_BMP], cin->bitmap_size);
266         break;
267     case 38:
268         res = cin_decode_lzss(buf, bitmap_frame_size,
269                               cin->bitmap_table[CIN_CUR_BMP],
270                               cin->bitmap_size);
271         if (res < 0)
272             return res;
273         break;
274     case 39:
275         res = cin_decode_lzss(buf, bitmap_frame_size,
276                               cin->bitmap_table[CIN_CUR_BMP],
277                               cin->bitmap_size);
278         if (res < 0)
279             return res;
280         cin_apply_delta_data(cin->bitmap_table[CIN_PRE_BMP],
281           cin->bitmap_table[CIN_CUR_BMP], cin->bitmap_size);
282         break;
283     }
284
285     cin->frame.buffer_hints = FF_BUFFER_HINTS_VALID | FF_BUFFER_HINTS_PRESERVE | FF_BUFFER_HINTS_REUSABLE;
286     if (avctx->reget_buffer(avctx, &cin->frame)) {
287         av_log(cin->avctx, AV_LOG_ERROR, "delphinecinvideo: reget_buffer() failed to allocate a frame\n");
288         return -1;
289     }
290
291     memcpy(cin->frame.data[1], cin->palette, sizeof(cin->palette));
292     cin->frame.palette_has_changed = 1;
293     for (y = 0; y < cin->avctx->height; ++y)
294         memcpy(cin->frame.data[0] + (cin->avctx->height - 1 - y) * cin->frame.linesize[0],
295           cin->bitmap_table[CIN_CUR_BMP] + y * cin->avctx->width,
296           cin->avctx->width);
297
298     FFSWAP(uint8_t *, cin->bitmap_table[CIN_CUR_BMP], cin->bitmap_table[CIN_PRE_BMP]);
299
300     *data_size = sizeof(AVFrame);
301     *(AVFrame *)data = cin->frame;
302
303     return buf_size;
304 }
305
306 static av_cold int cinvideo_decode_end(AVCodecContext *avctx)
307 {
308     CinVideoContext *cin = avctx->priv_data;
309     int i;
310
311     if (cin->frame.data[0])
312         avctx->release_buffer(avctx, &cin->frame);
313
314     for (i = 0; i < 3; ++i)
315         av_free(cin->bitmap_table[i]);
316
317     return 0;
318 }
319
320 static av_cold int cinaudio_decode_init(AVCodecContext *avctx)
321 {
322     CinAudioContext *cin = avctx->priv_data;
323
324     cin->initial_decode_frame = 1;
325     cin->delta                = 0;
326     avctx->sample_fmt         = AV_SAMPLE_FMT_S16;
327     avctx->channels           = 1;
328     avctx->channel_layout     = AV_CH_LAYOUT_MONO;
329
330     avcodec_get_frame_defaults(&cin->frame);
331     avctx->coded_frame = &cin->frame;
332
333     return 0;
334 }
335
336 static int cinaudio_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
337                                  int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
338 {
339     const uint8_t *buf = avpkt->data;
340     CinAudioContext *cin = avctx->priv_data;
341     const uint8_t *buf_end = buf + avpkt->size;
342     int16_t *samples;
343     int delta, ret;
344
345     /* get output buffer */
346     cin->frame.nb_samples = avpkt->size - cin->initial_decode_frame;
347     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, &cin->frame)) < 0) {
348         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
349         return ret;
350     }
351     samples = (int16_t *)cin->frame.data[0];
352
353     delta = cin->delta;
354     if (cin->initial_decode_frame) {
355         cin->initial_decode_frame = 0;
356         delta = sign_extend(AV_RL16(buf), 16);
357         buf += 2;
358         *samples++ = delta;
359     }
360     while (buf < buf_end) {
361         delta += cinaudio_delta16_table[*buf++];
362         delta = av_clip_int16(delta);
363         *samples++ = delta;
364     }
365     cin->delta = delta;
366
367     *got_frame_ptr   = 1;
368     *(AVFrame *)data = cin->frame;
369
370     return avpkt->size;
371 }
372
373
374 AVCodec ff_dsicinvideo_decoder = {
375     .name           = "dsicinvideo",
376     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
377     .id             = AV_CODEC_ID_DSICINVIDEO,
378     .priv_data_size = sizeof(CinVideoContext),
379     .init           = cinvideo_decode_init,
380     .close          = cinvideo_decode_end,
381     .decode         = cinvideo_decode_frame,
382     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
383     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Delphine Software International CIN video"),
384 };
385
386 AVCodec ff_dsicinaudio_decoder = {
387     .name           = "dsicinaudio",
388     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
389     .id             = AV_CODEC_ID_DSICINAUDIO,
390     .priv_data_size = sizeof(CinAudioContext),
391     .init           = cinaudio_decode_init,
392     .decode         = cinaudio_decode_frame,
393     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
394     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Delphine Software International CIN audio"),
395 };