git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/cri.c

   1 /*
   2  * CRI image decoder
   3  *
   4  * Copyright (c) 2020 Paul B Mahol
   5  *
   6  * This file is part of FFmpeg.
   7  *
   8  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  10  * License as published by the Free Software Foundation; either
  11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  12  *
  13  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  16  * Lesser General Public License for more details.
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  19  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  21  */
  22
  23 /**
  24  * @file
  25  * Cintel RAW image decoder
  26  */
  27
  28 #define BITSTREAM_READER_LE
  29
  30 #include "libavutil/intfloat.h"
  31 #include "libavutil/display.h"
  32 #include "avcodec.h"
  33 #include "bytestream.h"
  34 #include "get_bits.h"
  35 #include "internal.h"
  36 #include "thread.h"
  37
  38 typedef struct CRIContext {
  39     AVCodecContext *jpeg_avctx;   // wrapper context for MJPEG
  40     AVFrame *jpgframe;            // decoded JPEG tile
  41
  42     GetByteContext gb;
  43     int color_model;
  44     const uint8_t *data;
  45     unsigned data_size;
  46     uint64_t tile_size[4];
  47 } CRIContext;
  48
  49 static av_cold int cri_decode_init(AVCodecContext *avctx)
  50 {
  51     CRIContext *s = avctx->priv_data;
  52     const AVCodec *codec;
  53     int ret;
  54
  55     s->jpgframe = av_frame_alloc();
  56     if (!s->jpgframe)
  57         return AVERROR(ENOMEM);
  58
  59     codec = avcodec_find_decoder(AV_CODEC_ID_MJPEG);
  60     if (!codec)
  61         return AVERROR_BUG;
  62     s->jpeg_avctx = avcodec_alloc_context3(codec);
  63     if (!s->jpeg_avctx)
  64         return AVERROR(ENOMEM);
  65     s->jpeg_avctx->flags = avctx->flags;
  66     s->jpeg_avctx->flags2 = avctx->flags2;
  67     s->jpeg_avctx->dct_algo = avctx->dct_algo;
  68     s->jpeg_avctx->idct_algo = avctx->idct_algo;
  69     ret = ff_codec_open2_recursive(s->jpeg_avctx, codec, NULL);
  70     if (ret < 0)
  71         return ret;
  72
  73     return 0;
  74 }
  75
  76 static void unpack_10bit(GetByteContext *gb, uint16_t *dst, int shift,
  77                          int w, int h, ptrdiff_t stride)
  78 {
  79     int count = w * h;
  80     int pos = 0;
  81
  82     while (count > 0) {
  83         uint32_t a0 = bytestream2_get_le32(gb);
  84         uint32_t a1 = bytestream2_get_le32(gb);
  85         uint32_t a2 = bytestream2_get_le32(gb);
  86         uint32_t a3 = bytestream2_get_le32(gb);
  87         dst[pos] = (((a0 >> 1) & 0xE00) | (a0 & 0x1FF)) << shift;
  88         pos++;
  89         if (pos >= w) {
  90             if (count == 1)
  91                 break;
  92             dst += stride;
  93             pos = 0;
  94         }
  95         dst[pos] = (((a0 >> 13) & 0x3F) | ((a0 >> 14) & 0xFC0)) << shift;
  96         pos++;
  97         if (pos >= w) {
  98             if (count == 2)
  99                 break;
 100             dst += stride;
 101             pos = 0;
 102         }
 103         dst[pos] = (((a0 >> 26) & 7) | ((a1 & 0x1FF) << 3)) << shift;
 104         pos++;
 105         if (pos >= w) {
 106             if (count == 3)
 107                 break;
 108             dst += stride;
 109             pos = 0;
 110         }
 111         dst[pos] = (((a1 >> 10) & 0x1FF) | ((a1 >> 11) & 0xE00)) << shift;
 112         pos++;
 113         if (pos >= w) {
 114             if (count == 4)
 115                 break;
 116             dst += stride;
 117             pos = 0;
 118         }
 119         dst[pos] = (((a1 >> 23) & 0x3F) | ((a2 & 0x3F) << 6)) << shift;
 120         pos++;
 121         if (pos >= w) {
 122             if (count == 5)
 123                 break;
 124             dst += stride;
 125             pos = 0;
 126         }
 127         dst[pos] = (((a2 >> 7) & 0xFF8) | ((a2 >> 6) & 7)) << shift;
 128         pos++;
 129         if (pos >= w) {
 130             if (count == 6)
 131                 break;
 132             dst += stride;
 133             pos = 0;
 134         }
 135         dst[pos] = (((a3 & 7) << 9) | ((a2 >> 20) & 0x1FF)) << shift;
 136         pos++;
 137         if (pos >= w) {
 138             if (count == 7)
 139                 break;
 140             dst += stride;
 141             pos = 0;
 142         }
 143         dst[pos] = (((a3 >> 4) & 0xFC0) | ((a3 >> 3) & 0x3F)) << shift;
 144         pos++;
 145         if (pos >= w) {
 146             if (count == 8)
 147                 break;
 148             dst += stride;
 149             pos = 0;
 150         }
 151         dst[pos] = (((a3 >> 16) & 7) | ((a3 >> 17) & 0xFF8)) << shift;
 152         pos++;
 153         if (pos >= w) {
 154             if (count == 9)
 155                 break;
 156             dst += stride;
 157             pos = 0;
 158         }
 159
 160         count -= 9;
 161     }
 162 }
 163
 164 static int cri_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
 165                             int *got_frame, AVPacket *avpkt)
 166 {
 167     CRIContext *s = avctx->priv_data;
 168     GetByteContext *gb = &s->gb;
 169     ThreadFrame frame = { .f = data };
 170     int ret, bps, hflip = 0, vflip = 0;
 171     AVFrameSideData *rotation;
 172     int compressed = 0;
 173     AVFrame *p = data;
 174
 175     s->data = NULL;
 176     s->data_size = 0;
 177
 178     bytestream2_init(gb, avpkt->data, avpkt->size);
 179
 180     while (bytestream2_get_bytes_left(gb) > 8) {
 181         char codec_name[1024];
 182         uint32_t key, length;
 183         float framerate;
 184
 185         key    = bytestream2_get_le32(gb);
 186         length = bytestream2_get_le32(gb);
 187
 188         switch (key) {
 189         case 1:
 190             if (length != 4)
 191                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 192
 193             if (bytestream2_get_le32(gb) != MKTAG('D', 'V', 'C', 'C'))
 194                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 195             break;
 196         case 100:
 197             if (length < 16)
 198                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 199             avctx->width   = bytestream2_get_le32(gb);
 200             avctx->height  = bytestream2_get_le32(gb);
 201             s->color_model = bytestream2_get_le32(gb);
 202             if (bytestream2_get_le32(gb) != 1)
 203                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 204             length -= 16;
 205             goto skip;
 206         case 101:
 207             if (length != 4)
 208                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 209
 210             if (bytestream2_get_le32(gb) != 0)
 211                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 212             break;
 213         case 102:
 214             bytestream2_get_buffer(gb, codec_name, FFMIN(length, sizeof(codec_name) - 1));
 215             length -= FFMIN(length, sizeof(codec_name) - 1);
 216             if (strncmp(codec_name, "cintel_craw", FFMIN(length, sizeof(codec_name) - 1)))
 217                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 218             compressed = 1;
 219             goto skip;
 220         case 103:
 221             if (bytestream2_get_bytes_left(gb) < length)
 222                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 223             s->data = gb->buffer;
 224             s->data_size = length;
 225             goto skip;
 226         case 105:
 227             hflip = bytestream2_get_byte(gb) != 0;
 228             length--;
 229             goto skip;
 230         case 106:
 231             vflip = bytestream2_get_byte(gb) != 0;
 232             length--;
 233             goto skip;
 234         case 107:
 235             if (length != 4)
 236                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 237             framerate = av_int2float(bytestream2_get_le32(gb));
 238             avctx->framerate.num = framerate * 1000;
 239             avctx->framerate.den = 1000;
 240             break;
 241         case 119:
 242             if (length != 32)
 243                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 244
 245             for (int i = 0; i < 4; i++)
 246                 s->tile_size[i] = bytestream2_get_le64(gb);
 247             break;
 248         default:
 249             av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "skipping unknown key %u of length %u\n", key, length);
 250 skip:
 251             bytestream2_skip(gb, length);
 252         }
 253     }
 254
 255     switch (s->color_model) {
 256     case 76:
 257     case 88:
 258         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_BAYER_BGGR16;
 259         break;
 260     case 77:
 261     case 89:
 262         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_BAYER_GBRG16;
 263         break;
 264     case 78:
 265     case 90:
 266         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_BAYER_RGGB16;
 267         break;
 268     case 45:
 269     case 79:
 270     case 91:
 271         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_BAYER_GRBG16;
 272         break;
 273     }
 274
 275     switch (s->color_model) {
 276     case 45:
 277         bps = 10;
 278         break;
 279     case 76:
 280     case 77:
 281     case 78:
 282     case 79:
 283         bps = 12;
 284         break;
 285     case 88:
 286     case 89:
 287     case 90:
 288     case 91:
 289         bps = 16;
 290         break;
 291     default:
 292         return AVERROR_INVALIDDATA;
 293     }
 294
 295     if (compressed) {
 296         for (int i = 0; i < 4; i++) {
 297             if (s->tile_size[i] >= s->data_size)
 298                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 299         }
 300
 301         if (s->tile_size[0] + s->tile_size[1] + s->tile_size[2] + s->tile_size[3] !=
 302             s->data_size)
 303             return AVERROR_INVALIDDATA;
 304     }
 305
 306     if (!s->data || !s->data_size)
 307         return AVERROR_INVALIDDATA;
 308
 309     if ((ret = ff_thread_get_buffer(avctx, &frame, 0)) < 0)
 310         return ret;
 311
 312     avctx->bits_per_raw_sample = bps;
 313
 314     if (!compressed && s->color_model == 45) {
 315         uint16_t *dst = (uint16_t *)p->data[0];
 316         GetByteContext gb;
 317
 318         bytestream2_init(&gb, s->data, s->data_size);
 319         unpack_10bit(&gb, dst, 4, avctx->width, avctx->height, p->linesize[0] / 2);
 320     } else if (!compressed) {
 321         GetBitContext gbit;
 322         const int shift = 16 - bps;
 323
 324         ret = init_get_bits8(&gbit, s->data, s->data_size);
 325         if (ret < 0)
 326             return ret;
 327
 328         for (int y = 0; y < avctx->height; y++) {
 329             uint16_t *dst = (uint16_t *)(p->data[0] + y * p->linesize[0]);
 330
 331             for (int x = 0; x < avctx->width; x++)
 332                 dst[x] = get_bits(&gbit, bps) << shift;
 333         }
 334     } else {
 335         unsigned offset = 0;
 336
 337         for (int tile = 0; tile < 4; tile++) {
 338             AVPacket jpkt;
 339
 340             av_init_packet(&jpkt);
 341             jpkt.data = (uint8_t *)s->data + offset;
 342             jpkt.size = s->tile_size[tile];
 343
 344             ret = avcodec_send_packet(s->jpeg_avctx, &jpkt);
 345             if (ret < 0) {
 346                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error submitting a packet for decoding\n");
 347                 return ret;
 348             }
 349
 350             ret = avcodec_receive_frame(s->jpeg_avctx, s->jpgframe);
 351             if (ret < 0 || s->jpgframe->format != AV_PIX_FMT_GRAY16 ||
 352                 s->jpeg_avctx->width  * 2 != avctx->width ||
 353                 s->jpeg_avctx->height * 2 != avctx->height) {
 354                 if (ret < 0) {
 355                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 356                            "JPEG decoding error (%d).\n", ret);
 357                 } else {
 358                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 359                            "JPEG invalid format.\n");
 360                     ret = AVERROR_INVALIDDATA;
 361                 }
 362
 363                 /* Normally skip, if error explode */
 364                 if (avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE)
 365                     return ret;
 366                 else
 367                     return 0;
 368             }
 369
 370             for (int y = 0; y < s->jpeg_avctx->height; y++) {
 371                 const int hw =  s->jpgframe->width / 2;
 372                 uint16_t *dst = (uint16_t *)(p->data[0] + (y * 2) * p->linesize[0] + tile * hw * 2);
 373                 const uint16_t *src = (const uint16_t *)(s->jpgframe->data[0] + y * s->jpgframe->linesize[0]);
 374
 375                 memcpy(dst, src, hw * 2);
 376                 src += hw;
 377                 dst += p->linesize[0] / 2;
 378                 memcpy(dst, src, hw * 2);
 379             }
 380
 381             av_frame_unref(s->jpgframe);
 382             offset += s->tile_size[tile];
 383         }
 384     }
 385
 386     if (hflip || vflip) {
 387         rotation = av_frame_new_side_data(p, AV_FRAME_DATA_DISPLAYMATRIX,
 388                                           sizeof(int32_t) * 9);
 389         if (rotation) {
 390             av_display_rotation_set((int32_t *)rotation->data, 0.f);
 391             av_display_matrix_flip((int32_t *)rotation->data, hflip, vflip);
 392         }
 393     }
 394
 395     p->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
 396     p->key_frame = 1;
 397
 398     *got_frame = 1;
 399
 400     return 0;
 401 }
 402
 403 static av_cold int cri_decode_close(AVCodecContext *avctx)
 404 {
 405     CRIContext *s = avctx->priv_data;
 406
 407     av_frame_free(&s->jpgframe);
 408     avcodec_free_context(&s->jpeg_avctx);
 409
 410     return 0;
 411 }
 412
 413 AVCodec ff_cri_decoder = {
 414     .name           = "cri",
 415     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 416     .id             = AV_CODEC_ID_CRI,
 417     .priv_data_size = sizeof(CRIContext),
 418     .init           = cri_decode_init,
 419     .decode         = cri_decode_frame,
 420     .close          = cri_decode_close,
 421     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DR1 | AV_CODEC_CAP_FRAME_THREADS,
 422     .caps_internal  = FF_CODEC_CAP_INIT_CLEANUP,
 423     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Cintel RAW"),
 424 };