28792a1688cd0adaeb41f8c54f30e2fae1dba0e9
[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 "bswapdsp.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     BswapDSPContext bbdsp;
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 static av_cold int raw_init_decoder(AVCodecContext *avctx)
66 {
67     RawVideoContext *context = avctx->priv_data;
68     const AVPixFmtDescriptor *desc;
69
70     ff_bswapdsp_init(&context->bbdsp);
71
72     if (   avctx->codec_tag == MKTAG('r','a','w',' ')
73         || avctx->codec_tag == MKTAG('N','O','1','6'))
74         avctx->pix_fmt = avpriv_find_pix_fmt(avpriv_pix_fmt_bps_mov,
75                                       avctx->bits_per_coded_sample);
76     else if (avctx->codec_tag == MKTAG('W', 'R', 'A', 'W'))
77         avctx->pix_fmt = avpriv_find_pix_fmt(avpriv_pix_fmt_bps_avi,
78                                       avctx->bits_per_coded_sample);
79     else if (avctx->codec_tag && (avctx->codec_tag & 0xFFFFFF) != MKTAG('B','I','T', 0))
80         avctx->pix_fmt = avpriv_find_pix_fmt(ff_raw_pix_fmt_tags, avctx->codec_tag);
81     else if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_NONE && avctx->bits_per_coded_sample)
82         avctx->pix_fmt = avpriv_find_pix_fmt(avpriv_pix_fmt_bps_avi,
83                                       avctx->bits_per_coded_sample);
84
85     desc = av_pix_fmt_desc_get(avctx->pix_fmt);
86     if (!desc) {
87         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid pixel format.\n");
88         return AVERROR(EINVAL);
89     }
90
91     if (desc->flags & (AV_PIX_FMT_FLAG_PAL | AV_PIX_FMT_FLAG_PSEUDOPAL)) {
92         context->palette = av_buffer_alloc(AVPALETTE_SIZE);
93         if (!context->palette)
94             return AVERROR(ENOMEM);
95         if (desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_PSEUDOPAL)
96             avpriv_set_systematic_pal2((uint32_t*)context->palette->data, avctx->pix_fmt);
97         else
98             memset(context->palette->data, 0, AVPALETTE_SIZE);
99     }
100
101     if ((avctx->extradata_size >= 9 &&
102          !memcmp(avctx->extradata + avctx->extradata_size - 9, "BottomUp", 9)) ||
103         avctx->codec_tag == MKTAG('c','y','u','v') ||
104         avctx->codec_tag == MKTAG(3, 0, 0, 0) ||
105         avctx->codec_tag == MKTAG('W','R','A','W'))
106         context->flip = 1;
107
108     if (avctx->codec_tag == AV_RL32("yuv2") &&
109         avctx->pix_fmt   == AV_PIX_FMT_YUYV422)
110         context->is_yuv2 = 1;
111
112     return 0;
113 }
114
115 static void flip(AVCodecContext *avctx, AVPicture *picture)
116 {
117     picture->data[0]     += picture->linesize[0] * (avctx->height - 1);
118     picture->linesize[0] *= -1;
119 }
120
121 /*
122  * Scale sample to 16-bit resolution
123  */
124 #define SCALE16(x, bits) (((x) << (16 - (bits))) | ((x) >> (2 * (bits) - 16)))
125
126 /**
127  * Scale buffer to 16 bits per coded sample resolution
128  */
129 #define MKSCALE16(name, r16, w16) \
130 static void name(AVCodecContext *avctx, uint8_t * dst, const uint8_t *buf, int buf_size, int packed) \
131 { \
132     int i; \
133     if (!packed) { \
134         for (i = 0; i + 1 < buf_size; i += 2) \
135             w16(dst + i, SCALE16(r16(buf + i), avctx->bits_per_coded_sample)); \
136     } else { \
137         GetBitContext gb; \
138         init_get_bits(&gb, buf, buf_size * 8); \
139         for (i = 0; i < avctx->width * avctx->height; i++) { \
140             int sample = get_bits(&gb, avctx->bits_per_coded_sample); \
141             w16(dst + i*2, SCALE16(sample, avctx->bits_per_coded_sample)); \
142         } \
143    } \
144 }
145
146 MKSCALE16(scale16be, AV_RB16, AV_WB16)
147 MKSCALE16(scale16le, AV_RL16, AV_WL16)
148
149 static int raw_decode(AVCodecContext *avctx, void *data, int *got_frame,
150                       AVPacket *avpkt)
151 {
152     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(avctx->pix_fmt);
153     RawVideoContext *context       = avctx->priv_data;
154     const uint8_t *buf             = avpkt->data;
155     int buf_size                   = avpkt->size;
156     int linesize_align             = 4;
157     int res, len;
158     int need_copy;
159
160     AVFrame   *frame   = data;
161     AVPicture *picture = data;
162
163     if ((avctx->bits_per_coded_sample == 4 || avctx->bits_per_coded_sample == 2) &&
164         avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_PAL8 &&
165        (!avctx->codec_tag || avctx->codec_tag == MKTAG('r','a','w',' '))) {
166         context->is_2_4_bpp = 1;
167         context->frame_size = avpicture_get_size(avctx->pix_fmt,
168                                                  FFALIGN(avctx->width, 16),
169                                                  avctx->height);
170     } else {
171         context->is_lt_16bpp = av_get_bits_per_pixel(desc) == 16 && avctx->bits_per_coded_sample && avctx->bits_per_coded_sample < 16;
172         context->frame_size = avpicture_get_size(avctx->pix_fmt, avctx->width,
173                                                  avctx->height);
174     }
175     need_copy = !avpkt->buf || context->is_2_4_bpp || context->is_yuv2 || context->is_lt_16bpp;
176
177     frame->pict_type        = AV_PICTURE_TYPE_I;
178     frame->key_frame        = 1;
179
180     res = ff_decode_frame_props(avctx, frame);
181     if (res < 0)
182         return res;
183
184     av_frame_set_pkt_pos     (frame, avctx->internal->pkt->pos);
185     av_frame_set_pkt_duration(frame, avctx->internal->pkt->duration);
186
187     if (context->tff >= 0) {
188         frame->interlaced_frame = 1;
189         frame->top_field_first  = context->tff;
190     }
191
192     if ((res = av_image_check_size(avctx->width, avctx->height, 0, avctx)) < 0)
193         return res;
194
195     if (need_copy)
196         frame->buf[0] = av_buffer_alloc(FFMAX(context->frame_size, buf_size));
197     else
198         frame->buf[0] = av_buffer_ref(avpkt->buf);
199     if (!frame->buf[0])
200         return AVERROR(ENOMEM);
201
202     //2bpp and 4bpp raw in avi and mov (yes this is ugly ...)
203     if (context->is_2_4_bpp) {
204         int i;
205         uint8_t *dst = frame->buf[0]->data;
206         buf_size = context->frame_size - AVPALETTE_SIZE;
207         if (avctx->bits_per_coded_sample == 4) {
208             for (i = 0; 2 * i + 1 < buf_size && i<avpkt->size; i++) {
209                 dst[2 * i + 0] = buf[i] >> 4;
210                 dst[2 * i + 1] = buf[i] & 15;
211             }
212             linesize_align = 8;
213         } else {
214             av_assert0(avctx->bits_per_coded_sample == 2);
215             for (i = 0; 4 * i + 3 < buf_size && i<avpkt->size; i++) {
216                 dst[4 * i + 0] = buf[i] >> 6;
217                 dst[4 * i + 1] = buf[i] >> 4 & 3;
218                 dst[4 * i + 2] = buf[i] >> 2 & 3;
219                 dst[4 * i + 3] = buf[i]      & 3;
220             }
221             linesize_align = 16;
222         }
223         buf = dst;
224     } else if (context->is_lt_16bpp) {
225         uint8_t *dst = frame->buf[0]->data;
226         int packed = (avctx->codec_tag & 0xFFFFFF) == MKTAG('B','I','T', 0);
227         int swap   =  avctx->codec_tag >> 24;
228
229         if (packed && swap) {
230             av_fast_padded_malloc(&context->bitstream_buf, &context->bitstream_buf_size, buf_size);
231             if (!context->bitstream_buf)
232                 return AVERROR(ENOMEM);
233             if (swap == 16)
234                 context->bbdsp.bswap16_buf(context->bitstream_buf, (const uint16_t*)buf, buf_size / 2);
235             else if (swap == 32)
236                 context->bbdsp.bswap_buf(context->bitstream_buf, (const uint32_t*)buf, buf_size / 4);
237             else
238                 return AVERROR_INVALIDDATA;
239             buf = context->bitstream_buf;
240         }
241
242         if (desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_BE)
243             scale16be(avctx, dst, buf, buf_size, packed);
244         else
245             scale16le(avctx, dst, buf, buf_size, packed);
246
247         buf = dst;
248     } else if (need_copy) {
249         memcpy(frame->buf[0]->data, buf, buf_size);
250         buf = frame->buf[0]->data;
251     }
252
253     if (avctx->codec_tag == MKTAG('A', 'V', '1', 'x') ||
254         avctx->codec_tag == MKTAG('A', 'V', 'u', 'p'))
255         buf += buf_size - context->frame_size;
256
257     len = context->frame_size - (avctx->pix_fmt==AV_PIX_FMT_PAL8 ? AVPALETTE_SIZE : 0);
258     if (buf_size < len && (avctx->codec_tag & 0xFFFFFF) != MKTAG('B','I','T', 0)) {
259         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid buffer size, packet size %d < expected frame_size %d\n", buf_size, len);
260         av_buffer_unref(&frame->buf[0]);
261         return AVERROR(EINVAL);
262     }
263
264     if ((res = avpicture_fill(picture, buf, avctx->pix_fmt,
265                               avctx->width, avctx->height)) < 0) {
266         av_buffer_unref(&frame->buf[0]);
267         return res;
268     }
269
270     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_PAL8) {
271         const uint8_t *pal = av_packet_get_side_data(avpkt, AV_PKT_DATA_PALETTE,
272                                                      NULL);
273
274         if (pal) {
275             av_buffer_unref(&context->palette);
276             context->palette = av_buffer_alloc(AVPALETTE_SIZE);
277             if (!context->palette) {
278                 av_buffer_unref(&frame->buf[0]);
279                 return AVERROR(ENOMEM);
280             }
281             memcpy(context->palette->data, pal, AVPALETTE_SIZE);
282             frame->palette_has_changed = 1;
283         }
284     }
285
286     if ((avctx->pix_fmt==AV_PIX_FMT_BGR24    ||
287         avctx->pix_fmt==AV_PIX_FMT_GRAY8    ||
288         avctx->pix_fmt==AV_PIX_FMT_RGB555LE ||
289         avctx->pix_fmt==AV_PIX_FMT_RGB555BE ||
290         avctx->pix_fmt==AV_PIX_FMT_RGB565LE ||
291         avctx->pix_fmt==AV_PIX_FMT_MONOWHITE ||
292         avctx->pix_fmt==AV_PIX_FMT_PAL8) &&
293         FFALIGN(frame->linesize[0], linesize_align) * avctx->height <= buf_size)
294         frame->linesize[0] = FFALIGN(frame->linesize[0], linesize_align);
295
296     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_NV12 && avctx->codec_tag == MKTAG('N', 'V', '1', '2') &&
297         FFALIGN(frame->linesize[0], linesize_align) * avctx->height +
298         FFALIGN(frame->linesize[1], linesize_align) * ((avctx->height + 1) / 2) <= buf_size) {
299         int la0 = FFALIGN(frame->linesize[0], linesize_align);
300         frame->data[1] += (la0 - frame->linesize[0]) * avctx->height;
301         frame->linesize[0] = la0;
302         frame->linesize[1] = FFALIGN(frame->linesize[1], linesize_align);
303     }
304
305     if ((avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_PAL8 && buf_size < context->frame_size) ||
306         (desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_PSEUDOPAL)) {
307         frame->buf[1]  = av_buffer_ref(context->palette);
308         if (!frame->buf[1]) {
309             av_buffer_unref(&frame->buf[0]);
310             return AVERROR(ENOMEM);
311         }
312         frame->data[1] = frame->buf[1]->data;
313     }
314
315     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_BGR24 &&
316         ((frame->linesize[0] + 3) & ~3) * avctx->height <= buf_size)
317         frame->linesize[0] = (frame->linesize[0] + 3) & ~3;
318
319     if (context->flip)
320         flip(avctx, picture);
321
322     if (avctx->codec_tag == MKTAG('Y', 'V', '1', '2') ||
323         avctx->codec_tag == MKTAG('Y', 'V', '1', '6') ||
324         avctx->codec_tag == MKTAG('Y', 'V', '2', '4') ||
325         avctx->codec_tag == MKTAG('Y', 'V', 'U', '9'))
326         FFSWAP(uint8_t *, picture->data[1], picture->data[2]);
327
328     if (avctx->codec_tag == AV_RL32("I420") && (avctx->width+1)*(avctx->height+1) * 3/2 == buf_size) {
329         picture->data[1] = picture->data[1] +  (avctx->width+1)*(avctx->height+1) -avctx->width*avctx->height;
330         picture->data[2] = picture->data[2] + ((avctx->width+1)*(avctx->height+1) -avctx->width*avctx->height)*5/4;
331     }
332
333     if (avctx->codec_tag == AV_RL32("yuv2") &&
334         avctx->pix_fmt   == AV_PIX_FMT_YUYV422) {
335         int x, y;
336         uint8_t *line = picture->data[0];
337         for (y = 0; y < avctx->height; y++) {
338             for (x = 0; x < avctx->width; x++)
339                 line[2 * x + 1] ^= 0x80;
340             line += picture->linesize[0];
341         }
342     }
343
344     if (avctx->field_order > AV_FIELD_PROGRESSIVE) { /* we have interlaced material flagged in container */
345         frame->interlaced_frame = 1;
346         if (avctx->field_order == AV_FIELD_TT || avctx->field_order == AV_FIELD_TB)
347             frame->top_field_first = 1;
348     }
349
350     *got_frame = 1;
351     return buf_size;
352 }
353
354 static av_cold int raw_close_decoder(AVCodecContext *avctx)
355 {
356     RawVideoContext *context = avctx->priv_data;
357
358     av_buffer_unref(&context->palette);
359     return 0;
360 }
361
362 AVCodec ff_rawvideo_decoder = {
363     .name           = "rawvideo",
364     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("raw video"),
365     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
366     .id             = AV_CODEC_ID_RAWVIDEO,
367     .priv_data_size = sizeof(RawVideoContext),
368     .init           = raw_init_decoder,
369     .close          = raw_close_decoder,
370     .decode         = raw_decode,
371     .priv_class     = &rawdec_class,
372     .capabilities   = CODEC_CAP_PARAM_CHANGE,
373 };