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

   1 /*
   2  * Gremlin Digital Video (GDV) decoder
   3  * Copyright (c) 2017 Konstantin Shishkov
   4  * Copyright (c) 2017 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 #include "libavutil/common.h"
  24 #include "avcodec.h"
  25 #include "bytestream.h"
  26 #include "internal.h"
  27
  28 typedef struct GDVContext {
  29     AVCodecContext *avctx;
  30
  31     GetByteContext gb;
  32     GetByteContext g2;
  33     PutByteContext pb;
  34
  35     uint32_t pal[256];
  36     uint8_t *frame;
  37     unsigned frame_size;
  38     unsigned scale_h, scale_v;
  39 } GDVContext;
  40
  41 typedef struct Bits8 {
  42     uint8_t queue;
  43     uint8_t fill;
  44 } Bits8;
  45
  46 typedef struct Bits32 {
  47     uint32_t queue;
  48     uint8_t  fill;
  49 } Bits32;
  50
  51 #define PREAMBLE_SIZE 4096
  52
  53 static av_cold int gdv_decode_init(AVCodecContext *avctx)
  54 {
  55     GDVContext *gdv = avctx->priv_data;
  56     int i, j, k;
  57
  58     avctx->pix_fmt  = AV_PIX_FMT_PAL8;
  59     gdv->frame_size = avctx->width * avctx->height + PREAMBLE_SIZE;
  60     gdv->frame = av_calloc(gdv->frame_size, 1);
  61     if (!gdv->frame)
  62         return AVERROR(ENOMEM);
  63
  64     for (i = 0; i < 2; i++) {
  65         for (j = 0; j < 256; j++) {
  66             for (k = 0; k < 8; k++) {
  67                 gdv->frame[i * 2048 + j * 8 + k] = j;
  68             }
  69         }
  70     }
  71
  72     return 0;
  73 }
  74
  75 static void rescale(GDVContext *gdv, uint8_t *dst, int w, int h, int scale_v, int scale_h)
  76 {
  77     int i, j, y, x;
  78
  79     if ((gdv->scale_v == scale_v) && (gdv->scale_h == scale_h)) {
  80         return;
  81     }
  82
  83     if (gdv->scale_h && gdv->scale_v) {
  84         for (j = 0; j < h; j++) {
  85             int y = h - j - 1;
  86             uint8_t *dst1 = dst + PREAMBLE_SIZE + y * w;
  87             uint8_t *src1 = dst + PREAMBLE_SIZE + (y>>1) * (w>>1);
  88             for (i = 0; i < w; i++) {
  89                 int x = w - i - 1;
  90                 dst1[x] = src1[(x>>1)];
  91             }
  92         }
  93     } else if (gdv->scale_h) {
  94         for (j = 0; j < h; j++) {
  95             int y = h - j - 1;
  96             uint8_t *dst1 = dst + PREAMBLE_SIZE + y * w;
  97             uint8_t *src1 = dst + PREAMBLE_SIZE + (y>>1) * w;
  98             memcpy(dst1, src1, w);
  99         }
 100     } else if (gdv->scale_v) {
 101         for (j = 0; j < h; j++) {
 102             int y = h - j - 1;
 103             uint8_t *dst1 = dst + PREAMBLE_SIZE + y * w;
 104             uint8_t *src1 = dst + PREAMBLE_SIZE + y * (w>>1);
 105             for (i = 0; i < w; i++) {
 106                 int x = w - i - 1;
 107                 dst1[x] = src1[(x>>1)];
 108             }
 109         }
 110     }
 111
 112     if (scale_h && scale_v) {
 113         for (y = 0; y < (h>>1); y++) {
 114             uint8_t *dst1 = dst + PREAMBLE_SIZE + y * (w>>1);
 115             uint8_t *src1 = dst + PREAMBLE_SIZE + y*2 * w;
 116             for (x = 0; x < (w>>1); x++) {
 117                 dst1[x] = src1[x*2];
 118             }
 119         }
 120     } else if (scale_h) {
 121         for (y = 0; y < (h>>1); y++) {
 122             uint8_t *dst1 = dst + PREAMBLE_SIZE + y * w;
 123             uint8_t *src1 = dst + PREAMBLE_SIZE + y*2 * w;
 124             memcpy(dst1, src1, w);
 125         }
 126     } else if (scale_v) {
 127         for (y = 0; y < h; y++) {
 128             uint8_t *dst1 = dst + PREAMBLE_SIZE + y * w;
 129             for (x = 0; x < (w>>1); x++) {
 130                 dst1[x] = dst1[x*2];
 131             }
 132         }
 133     }
 134
 135     gdv->scale_v = scale_v;
 136     gdv->scale_h = scale_h;
 137 }
 138
 139 static int read_bits2(Bits8 *bits, GetByteContext *gb)
 140 {
 141     int res;
 142
 143     if (bits->fill == 0) {
 144         bits->queue |= bytestream2_get_byte(gb);
 145         bits->fill   = 8;
 146     }
 147     res = bits->queue >> 6;
 148     bits->queue <<= 2;
 149     bits->fill   -= 2;
 150
 151     return res;
 152 }
 153
 154 static void fill_bits32(Bits32 *bits, GetByteContext *gb)
 155 {
 156     bits->queue = bytestream2_get_le32(gb);
 157     bits->fill  = 32;
 158 }
 159
 160 static int read_bits32(Bits32 *bits, GetByteContext *gb, int nbits)
 161 {
 162     int res = bits->queue & ((1 << nbits) - 1);
 163
 164     bits->queue >>= nbits;
 165     bits->fill   -= nbits;
 166     if (bits->fill <= 16) {
 167         bits->queue |= bytestream2_get_le16(gb) << bits->fill;
 168         bits->fill  += 16;
 169     }
 170
 171     return res;
 172 }
 173
 174 static void lz_copy(PutByteContext *pb, GetByteContext *g2, int offset, unsigned len)
 175 {
 176     int i;
 177
 178     if (offset == -1) {
 179         int c;
 180
 181         bytestream2_seek(g2, bytestream2_tell_p(pb) - 1, SEEK_SET);
 182         c = bytestream2_get_byte(g2);
 183         for (i = 0; i < len; i++) {
 184             bytestream2_put_byte(pb, c);
 185         }
 186     } else if (offset < 0) {
 187         int start = bytestream2_tell_p(pb) - (-offset);
 188
 189         bytestream2_seek(g2, start, SEEK_SET);
 190         for (i = 0; i < len; i++) {
 191             bytestream2_put_byte(pb, bytestream2_get_byte(g2));
 192         }
 193     } else {
 194         int start = bytestream2_tell_p(pb) + offset;
 195
 196         bytestream2_seek(g2, start, SEEK_SET);
 197         for (i = 0; i < len; i++) {
 198             bytestream2_put_byte(pb, bytestream2_get_byte(g2));
 199         }
 200     }
 201 }
 202
 203 static int decompress_2(AVCodecContext *avctx)
 204 {
 205     GDVContext *gdv = avctx->priv_data;
 206     GetByteContext *gb = &gdv->gb;
 207     GetByteContext *g2 = &gdv->g2;
 208     PutByteContext *pb = &gdv->pb;
 209     Bits8 bits = { 0 };
 210     int c, i;
 211
 212     bytestream2_init(g2, gdv->frame, gdv->frame_size);
 213     bytestream2_skip_p(pb, PREAMBLE_SIZE);
 214
 215     for (c = 0; c < 256; c++) {
 216         for (i = 0; i < 16; i++) {
 217             gdv->frame[c * 16 + i] = c;
 218         }
 219     }
 220
 221     while (bytestream2_get_bytes_left_p(pb) > 0 && bytestream2_get_bytes_left(gb) > 0) {
 222         int tag = read_bits2(&bits, gb);
 223         if (tag == 0) {
 224             bytestream2_put_byte(pb, bytestream2_get_byte(gb));
 225         } else if (tag == 1) {
 226             int b = bytestream2_get_byte(gb);
 227             int len = (b & 0xF) + 3;
 228             int top = (b >> 4) & 0xF;
 229             int off = (bytestream2_get_byte(gb) << 4) + top - 4096;
 230             lz_copy(pb, g2, off, len);
 231         } else if (tag == 2) {
 232             int len = (bytestream2_get_byte(gb)) + 2;
 233             bytestream2_skip_p(pb, len);
 234         } else {
 235             break;
 236         }
 237     }
 238     return 0;
 239 }
 240
 241 static int decompress_5(AVCodecContext *avctx, unsigned skip)
 242 {
 243     GDVContext *gdv = avctx->priv_data;
 244     GetByteContext *gb = &gdv->gb;
 245     GetByteContext *g2 = &gdv->g2;
 246     PutByteContext *pb = &gdv->pb;
 247     Bits8 bits = { 0 };
 248
 249     bytestream2_init(g2, gdv->frame, gdv->frame_size);
 250     bytestream2_skip_p(pb, skip + PREAMBLE_SIZE);
 251
 252     while (bytestream2_get_bytes_left_p(pb) > 0 && bytestream2_get_bytes_left(gb) > 0) {
 253         int tag = read_bits2(&bits, gb);
 254         if (tag == 0) {
 255             bytestream2_put_byte(pb, bytestream2_get_byte(gb));
 256         } else if (tag == 1) {
 257             int b = bytestream2_get_byte(gb);
 258             int len = (b & 0xF) + 3;
 259             int top = b >> 4;
 260             int off = (bytestream2_get_byte(gb) << 4) + top - 4096;
 261             lz_copy(pb, g2, off, len);
 262         } else if (tag == 2) {
 263             int len;
 264             int b = bytestream2_get_byte(gb);
 265             if (b == 0) {
 266                 break;
 267             }
 268             if (b != 0xFF) {
 269                 len = b;
 270             } else {
 271                 len = bytestream2_get_le16(gb);
 272             }
 273             bytestream2_skip_p(pb, len + 1);
 274         } else {
 275             int b = bytestream2_get_byte(gb);
 276             int len = (b & 0x3) + 2;
 277             int off = -(b >> 2) - 1;
 278             lz_copy(pb, g2, off, len);
 279         }
 280     }
 281     return 0;
 282 }
 283
 284 static int decompress_68(AVCodecContext *avctx, unsigned skip, unsigned use8)
 285 {
 286     GDVContext *gdv = avctx->priv_data;
 287     GetByteContext *gb = &gdv->gb;
 288     GetByteContext *g2 = &gdv->g2;
 289     PutByteContext *pb = &gdv->pb;
 290     Bits32 bits;
 291
 292     bytestream2_init(g2, gdv->frame, gdv->frame_size);
 293     bytestream2_skip_p(pb, skip + PREAMBLE_SIZE);
 294     fill_bits32(&bits, gb);
 295
 296     while (bytestream2_get_bytes_left_p(pb) > 0 && bytestream2_get_bytes_left(gb) > 0) {
 297         int tag = read_bits32(&bits, gb, 2);
 298         if (tag == 0) {
 299             int b = read_bits32(&bits, gb, 1);
 300             if (b == 0) {
 301                 bytestream2_put_byte(pb, bytestream2_get_byte(gb));
 302             } else {
 303                 int i, len = 2;
 304                 int lbits = 0;
 305                 while (1) {
 306                     int val;
 307
 308                     lbits += 1;
 309                     val = read_bits32(&bits, gb, lbits);
 310                     len += val;
 311                     if (val != ((1 << lbits) - 1)) {
 312                         break;
 313                     }
 314                     assert(lbits < 16);
 315                 }
 316                 for (i = 0; i < len; i++) {
 317                     bytestream2_put_byte(pb, bytestream2_get_byte(gb));
 318                 }
 319             }
 320         } else if (tag == 1) {
 321             int b = read_bits32(&bits, gb, 1);
 322             int len;
 323
 324             if (b == 0) {
 325                 len = (read_bits32(&bits, gb, 4)) + 2;
 326             } else {
 327                 int bb = bytestream2_get_byte(gb);
 328                 if ((bb & 0x80) == 0) {
 329                     len = bb + 18;
 330                 } else {
 331                     int top = (bb & 0x7F) << 8;
 332                     len = top + bytestream2_get_byte(gb) + 146;
 333                 }
 334             }
 335             bytestream2_skip_p(pb, len);
 336         } else if (tag == 2) {
 337             int i, subtag = read_bits32(&bits, gb, 2);
 338
 339             if (subtag != 3) {
 340                 int top = (read_bits32(&bits, gb, 4)) << 8;
 341                 int offs = top + bytestream2_get_byte(gb);
 342                 if ((subtag != 0) || (offs <= 0xF80)) {
 343                     int len = (subtag) + 3;
 344                     lz_copy(pb, g2, (offs) - 4096, len);
 345                 } else {
 346                     int real_off, len, c1, c2;
 347
 348                     if (offs == 0xFFF) {
 349                         return 0;
 350                     }
 351
 352                     real_off = ((offs >> 4) & 0x7) + 1;
 353                     len = ((offs & 0xF) + 2) * 2;
 354                     c1 = gdv->frame[bytestream2_tell_p(pb) - real_off];
 355                     c2 = gdv->frame[bytestream2_tell_p(pb) - real_off + 1];
 356                     for (i = 0; i < len/2; i++) {
 357                         bytestream2_put_byte(pb, c1);
 358                         bytestream2_put_byte(pb, c2);
 359                     }
 360                 }
 361             } else {
 362                 int b = bytestream2_get_byte(gb);
 363                 int off = ((b & 0x7F)) + 1;
 364                 int len = ((b & 0x80) == 0) ? 2 : 3;
 365
 366                 lz_copy(pb, g2, -off, len);
 367             }
 368         } else {
 369             int len;
 370             int off;
 371             if (use8) {
 372                 int q, b = bytestream2_get_byte(gb);
 373                 if ((b & 0xC0) == 0xC0) {
 374                     len = ((b & 0x3F)) + 8;
 375                     q = read_bits32(&bits, gb, 4);
 376                     off = (q << 8) + (bytestream2_get_byte(gb)) + 1;
 377                 } else {
 378                     int ofs1;
 379                     if ((b & 0x80) == 0) {
 380                         len = ((b >> 4)) + 6;
 381                         ofs1 = (b & 0xF);
 382                     } else {
 383                         len = ((b & 0x3F)) + 14;
 384                         ofs1 = read_bits32(&bits, gb, 4);
 385                     }
 386                     off = (ofs1 << 8) + (bytestream2_get_byte(gb)) - 4096;
 387                 }
 388             } else {
 389                 int ofs1, b = bytestream2_get_byte(gb);
 390
 391                 if ((b >> 4) == 0xF) {
 392                     len = bytestream2_get_byte(gb) + 21;
 393                 } else {
 394                     len = (b >> 4) + 6;
 395                 }
 396                 ofs1 = (b & 0xF);
 397                 off = (ofs1 << 8) + bytestream2_get_byte(gb) - 4096;
 398             }
 399             lz_copy(pb, g2, off, len);
 400         }
 401     }
 402
 403     return 0;
 404 }
 405
 406 static int gdv_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
 407                             int *got_frame, AVPacket *avpkt)
 408 {
 409     GDVContext *gdv = avctx->priv_data;
 410     GetByteContext *gb = &gdv->gb;
 411     PutByteContext *pb = &gdv->pb;
 412     AVFrame *frame = data;
 413     int ret, i, pal_size;
 414     const uint8_t *pal = av_packet_get_side_data(avpkt, AV_PKT_DATA_PALETTE, &pal_size);
 415     int compression;
 416     unsigned flags;
 417     uint8_t *dst;
 418
 419     bytestream2_init(gb, avpkt->data, avpkt->size);
 420     bytestream2_init_writer(pb, gdv->frame, gdv->frame_size);
 421
 422     flags = bytestream2_get_le32(gb);
 423     compression = flags & 0xF;
 424
 425     if (compression == 4 || compression == 7 || compression > 8)
 426         return AVERROR_INVALIDDATA;
 427
 428     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0)
 429         return ret;
 430     if (pal && pal_size == AVPALETTE_SIZE)
 431         memcpy(gdv->pal, pal, AVPALETTE_SIZE);
 432
 433     rescale(gdv, gdv->frame, avctx->width, avctx->height,
 434             !!(flags & 0x10), !!(flags & 0x20));
 435
 436     switch (compression) {
 437     case 1:
 438         memset(gdv->frame + PREAMBLE_SIZE, 0, gdv->frame_size - PREAMBLE_SIZE);
 439     case 0:
 440         if (bytestream2_get_bytes_left(gb) < 256*3)
 441             return AVERROR_INVALIDDATA;
 442         for (i = 0; i < 256; i++) {
 443             unsigned r = bytestream2_get_byte(gb);
 444             unsigned g = bytestream2_get_byte(gb);
 445             unsigned b = bytestream2_get_byte(gb);
 446             gdv->pal[i] = 0xFFU << 24 | r << 18 | g << 10 | b << 2;
 447         }
 448         break;
 449     case 2:
 450         ret = decompress_2(avctx);
 451         break;
 452     case 3:
 453         break;
 454     case 5:
 455         ret = decompress_5(avctx, flags >> 8);
 456         break;
 457     case 6:
 458         ret = decompress_68(avctx, flags >> 8, 0);
 459         break;
 460     case 8:
 461         ret = decompress_68(avctx, flags >> 8, 1);
 462         break;
 463     default:
 464         av_assert0(0);
 465     }
 466
 467     memcpy(frame->data[1], gdv->pal, AVPALETTE_SIZE);
 468     dst = frame->data[0];
 469
 470     if (!gdv->scale_v && !gdv->scale_h) {
 471         int sidx = PREAMBLE_SIZE, didx = 0;
 472         int y, x;
 473
 474         for (y = 0; y < avctx->height; y++) {
 475             for (x = 0; x < avctx->width; x++) {
 476                 dst[x+didx] = gdv->frame[x+sidx];
 477             }
 478             sidx += avctx->width;
 479             didx += frame->linesize[0];
 480         }
 481     } else {
 482         int sidx = PREAMBLE_SIZE, didx = 0;
 483         int y, x;
 484
 485         for (y = 0; y < avctx->height; y++) {
 486             if (!gdv->scale_v) {
 487                 for (x = 0; x < avctx->width; x++) {
 488                     dst[didx + x] = gdv->frame[sidx + x];
 489                 }
 490             } else {
 491                 for (x = 0; x < avctx->width; x++) {
 492                     dst[didx + x] = gdv->frame[sidx + x/2];
 493                 }
 494             }
 495             if (!gdv->scale_h || ((y & 1) == 1)) {
 496                 sidx += !gdv->scale_v ? avctx->width : avctx->width/2;
 497             }
 498             didx += frame->linesize[0];
 499         }
 500     }
 501
 502     *got_frame = 1;
 503
 504     return ret < 0 ? ret : avpkt->size;
 505 }
 506
 507 static av_cold int gdv_decode_close(AVCodecContext *avctx)
 508 {
 509     GDVContext *gdv = avctx->priv_data;
 510     av_freep(&gdv->frame);
 511     return 0;
 512 }
 513
 514 AVCodec ff_gdv_decoder = {
 515     .name           = "gdv",
 516     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Gremlin Digital Video"),
 517     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 518     .id             = AV_CODEC_ID_GDV,
 519     .priv_data_size = sizeof(GDVContext),
 520     .init           = gdv_decode_init,
 521     .close          = gdv_decode_close,
 522     .decode         = gdv_decode_frame,
 523     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DR1,
 524     .caps_internal  = FF_CODEC_CAP_INIT_THREADSAFE,
 525 };