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