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

   1 /*
   2  * PNG image format
   3  * Copyright (c) 2003 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 //#define DEBUG
  23
  24 #include "libavutil/avassert.h"
  25 #include "libavutil/bprint.h"
  26 #include "libavutil/imgutils.h"
  27 #include "libavutil/stereo3d.h"
  28 #include "libavutil/mastering_display_metadata.h"
  29
  30 #include "avcodec.h"
  31 #include "bytestream.h"
  32 #include "internal.h"
  33 #include "apng.h"
  34 #include "png.h"
  35 #include "pngdsp.h"
  36 #include "thread.h"
  37
  38 #include <zlib.h>
  39
  40 enum PNGHeaderState {
  41     PNG_IHDR = 1 << 0,
  42     PNG_PLTE = 1 << 1,
  43 };
  44
  45 enum PNGImageState {
  46     PNG_IDAT     = 1 << 0,
  47     PNG_ALLIMAGE = 1 << 1,
  48 };
  49
  50 typedef struct PNGDecContext {
  51     PNGDSPContext dsp;
  52     AVCodecContext *avctx;
  53
  54     GetByteContext gb;
  55     ThreadFrame previous_picture;
  56     ThreadFrame last_picture;
  57     ThreadFrame picture;
  58
  59     enum PNGHeaderState hdr_state;
  60     enum PNGImageState pic_state;
  61     int width, height;
  62     int cur_w, cur_h;
  63     int last_w, last_h;
  64     int x_offset, y_offset;
  65     int last_x_offset, last_y_offset;
  66     uint8_t dispose_op, blend_op;
  67     uint8_t last_dispose_op;
  68     int bit_depth;
  69     int color_type;
  70     int compression_type;
  71     int interlace_type;
  72     int filter_type;
  73     int channels;
  74     int bits_per_pixel;
  75     int bpp;
  76     int has_trns;
  77     uint8_t transparent_color_be[6];
  78
  79     uint8_t *image_buf;
  80     int image_linesize;
  81     uint32_t palette[256];
  82     uint8_t *crow_buf;
  83     uint8_t *last_row;
  84     unsigned int last_row_size;
  85     uint8_t *tmp_row;
  86     unsigned int tmp_row_size;
  87     uint8_t *buffer;
  88     int buffer_size;
  89     int pass;
  90     int crow_size; /* compressed row size (include filter type) */
  91     int row_size; /* decompressed row size */
  92     int pass_row_size; /* decompress row size of the current pass */
  93     int y;
  94     z_stream zstream;
  95 } PNGDecContext;
  96
  97 /* Mask to determine which pixels are valid in a pass */
  98 static const uint8_t png_pass_mask[NB_PASSES] = {
  99     0x01, 0x01, 0x11, 0x11, 0x55, 0x55, 0xff,
 100 };
 101
 102 /* Mask to determine which y pixels can be written in a pass */
 103 static const uint8_t png_pass_dsp_ymask[NB_PASSES] = {
 104     0xff, 0xff, 0x0f, 0xff, 0x33, 0xff, 0x55,
 105 };
 106
 107 /* Mask to determine which pixels to overwrite while displaying */
 108 static const uint8_t png_pass_dsp_mask[NB_PASSES] = {
 109     0xff, 0x0f, 0xff, 0x33, 0xff, 0x55, 0xff
 110 };
 111
 112 /* NOTE: we try to construct a good looking image at each pass. width
 113  * is the original image width. We also do pixel format conversion at
 114  * this stage */
 115 static void png_put_interlaced_row(uint8_t *dst, int width,
 116                                    int bits_per_pixel, int pass,
 117                                    int color_type, const uint8_t *src)
 118 {
 119     int x, mask, dsp_mask, j, src_x, b, bpp;
 120     uint8_t *d;
 121     const uint8_t *s;
 122
 123     mask     = png_pass_mask[pass];
 124     dsp_mask = png_pass_dsp_mask[pass];
 125
 126     switch (bits_per_pixel) {
 127     case 1:
 128         src_x = 0;
 129         for (x = 0; x < width; x++) {
 130             j = (x & 7);
 131             if ((dsp_mask << j) & 0x80) {
 132                 b = (src[src_x >> 3] >> (7 - (src_x & 7))) & 1;
 133                 dst[x >> 3] &= 0xFF7F>>j;
 134                 dst[x >> 3] |= b << (7 - j);
 135             }
 136             if ((mask << j) & 0x80)
 137                 src_x++;
 138         }
 139         break;
 140     case 2:
 141         src_x = 0;
 142         for (x = 0; x < width; x++) {
 143             int j2 = 2 * (x & 3);
 144             j = (x & 7);
 145             if ((dsp_mask << j) & 0x80) {
 146                 b = (src[src_x >> 2] >> (6 - 2*(src_x & 3))) & 3;
 147                 dst[x >> 2] &= 0xFF3F>>j2;
 148                 dst[x >> 2] |= b << (6 - j2);
 149             }
 150             if ((mask << j) & 0x80)
 151                 src_x++;
 152         }
 153         break;
 154     case 4:
 155         src_x = 0;
 156         for (x = 0; x < width; x++) {
 157             int j2 = 4*(x&1);
 158             j = (x & 7);
 159             if ((dsp_mask << j) & 0x80) {
 160                 b = (src[src_x >> 1] >> (4 - 4*(src_x & 1))) & 15;
 161                 dst[x >> 1] &= 0xFF0F>>j2;
 162                 dst[x >> 1] |= b << (4 - j2);
 163             }
 164             if ((mask << j) & 0x80)
 165                 src_x++;
 166         }
 167         break;
 168     default:
 169         bpp = bits_per_pixel >> 3;
 170         d   = dst;
 171         s   = src;
 172             for (x = 0; x < width; x++) {
 173                 j = x & 7;
 174                 if ((dsp_mask << j) & 0x80) {
 175                     memcpy(d, s, bpp);
 176                 }
 177                 d += bpp;
 178                 if ((mask << j) & 0x80)
 179                     s += bpp;
 180             }
 181         break;
 182     }
 183 }
 184
 185 void ff_add_png_paeth_prediction(uint8_t *dst, uint8_t *src, uint8_t *top,
 186                                  int w, int bpp)
 187 {
 188     int i;
 189     for (i = 0; i < w; i++) {
 190         int a, b, c, p, pa, pb, pc;
 191
 192         a = dst[i - bpp];
 193         b = top[i];
 194         c = top[i - bpp];
 195
 196         p  = b - c;
 197         pc = a - c;
 198
 199         pa = abs(p);
 200         pb = abs(pc);
 201         pc = abs(p + pc);
 202
 203         if (pa <= pb && pa <= pc)
 204             p = a;
 205         else if (pb <= pc)
 206             p = b;
 207         else
 208             p = c;
 209         dst[i] = p + src[i];
 210     }
 211 }
 212
 213 #define UNROLL1(bpp, op)                                                      \
 214     {                                                                         \
 215         r = dst[0];                                                           \
 216         if (bpp >= 2)                                                         \
 217             g = dst[1];                                                       \
 218         if (bpp >= 3)                                                         \
 219             b = dst[2];                                                       \
 220         if (bpp >= 4)                                                         \
 221             a = dst[3];                                                       \
 222         for (; i <= size - bpp; i += bpp) {                                   \
 223             dst[i + 0] = r = op(r, src[i + 0], last[i + 0]);                  \
 224             if (bpp == 1)                                                     \
 225                 continue;                                                     \
 226             dst[i + 1] = g = op(g, src[i + 1], last[i + 1]);                  \
 227             if (bpp == 2)                                                     \
 228                 continue;                                                     \
 229             dst[i + 2] = b = op(b, src[i + 2], last[i + 2]);                  \
 230             if (bpp == 3)                                                     \
 231                 continue;                                                     \
 232             dst[i + 3] = a = op(a, src[i + 3], last[i + 3]);                  \
 233         }                                                                     \
 234     }
 235
 236 #define UNROLL_FILTER(op)                                                     \
 237     if (bpp == 1) {                                                           \
 238         UNROLL1(1, op)                                                        \
 239     } else if (bpp == 2) {                                                    \
 240         UNROLL1(2, op)                                                        \
 241     } else if (bpp == 3) {                                                    \
 242         UNROLL1(3, op)                                                        \
 243     } else if (bpp == 4) {                                                    \
 244         UNROLL1(4, op)                                                        \
 245     }                                                                         \
 246     for (; i < size; i++) {                                                   \
 247         dst[i] = op(dst[i - bpp], src[i], last[i]);                           \
 248     }
 249
 250 /* NOTE: 'dst' can be equal to 'last' */
 251 static void png_filter_row(PNGDSPContext *dsp, uint8_t *dst, int filter_type,
 252                            uint8_t *src, uint8_t *last, int size, int bpp)
 253 {
 254     int i, p, r, g, b, a;
 255
 256     switch (filter_type) {
 257     case PNG_FILTER_VALUE_NONE:
 258         memcpy(dst, src, size);
 259         break;
 260     case PNG_FILTER_VALUE_SUB:
 261         for (i = 0; i < bpp; i++)
 262             dst[i] = src[i];
 263         if (bpp == 4) {
 264             p = *(int *)dst;
 265             for (; i < size; i += bpp) {
 266                 unsigned s = *(int *)(src + i);
 267                 p = ((s & 0x7f7f7f7f) + (p & 0x7f7f7f7f)) ^ ((s ^ p) & 0x80808080);
 268                 *(int *)(dst + i) = p;
 269             }
 270         } else {
 271 #define OP_SUB(x, s, l) ((x) + (s))
 272             UNROLL_FILTER(OP_SUB);
 273         }
 274         break;
 275     case PNG_FILTER_VALUE_UP:
 276         dsp->add_bytes_l2(dst, src, last, size);
 277         break;
 278     case PNG_FILTER_VALUE_AVG:
 279         for (i = 0; i < bpp; i++) {
 280             p      = (last[i] >> 1);
 281             dst[i] = p + src[i];
 282         }
 283 #define OP_AVG(x, s, l) (((((x) + (l)) >> 1) + (s)) & 0xff)
 284         UNROLL_FILTER(OP_AVG);
 285         break;
 286     case PNG_FILTER_VALUE_PAETH:
 287         for (i = 0; i < bpp; i++) {
 288             p      = last[i];
 289             dst[i] = p + src[i];
 290         }
 291         if (bpp > 2 && size > 4) {
 292             /* would write off the end of the array if we let it process
 293              * the last pixel with bpp=3 */
 294             int w = (bpp & 3) ? size - 3 : size;
 295
 296             if (w > i) {
 297                 dsp->add_paeth_prediction(dst + i, src + i, last + i, size - i, bpp);
 298                 i = w;
 299             }
 300         }
 301         ff_add_png_paeth_prediction(dst + i, src + i, last + i, size - i, bpp);
 302         break;
 303     }
 304 }
 305
 306 /* This used to be called "deloco" in FFmpeg
 307  * and is actually an inverse reversible colorspace transformation */
 308 #define YUV2RGB(NAME, TYPE) \
 309 static void deloco_ ## NAME(TYPE *dst, int size, int alpha) \
 310 { \
 311     int i; \
 312     for (i = 0; i < size; i += 3 + alpha) { \
 313         int g = dst [i + 1]; \
 314         dst[i + 0] += g; \
 315         dst[i + 2] += g; \
 316     } \
 317 }
 318
 319 YUV2RGB(rgb8, uint8_t)
 320 YUV2RGB(rgb16, uint16_t)
 321
 322 /* process exactly one decompressed row */
 323 static void png_handle_row(PNGDecContext *s)
 324 {
 325     uint8_t *ptr, *last_row;
 326     int got_line;
 327
 328     if (!s->interlace_type) {
 329         ptr = s->image_buf + s->image_linesize * (s->y + s->y_offset) + s->x_offset * s->bpp;
 330         if (s->y == 0)
 331             last_row = s->last_row;
 332         else
 333             last_row = ptr - s->image_linesize;
 334
 335         png_filter_row(&s->dsp, ptr, s->crow_buf[0], s->crow_buf + 1,
 336                        last_row, s->row_size, s->bpp);
 337         /* loco lags by 1 row so that it doesn't interfere with top prediction */
 338         if (s->filter_type == PNG_FILTER_TYPE_LOCO && s->y > 0) {
 339             if (s->bit_depth == 16) {
 340                 deloco_rgb16((uint16_t *)(ptr - s->image_linesize), s->row_size / 2,
 341                              s->color_type == PNG_COLOR_TYPE_RGB_ALPHA);
 342             } else {
 343                 deloco_rgb8(ptr - s->image_linesize, s->row_size,
 344                             s->color_type == PNG_COLOR_TYPE_RGB_ALPHA);
 345             }
 346         }
 347         s->y++;
 348         if (s->y == s->cur_h) {
 349             s->pic_state |= PNG_ALLIMAGE;
 350             if (s->filter_type == PNG_FILTER_TYPE_LOCO) {
 351                 if (s->bit_depth == 16) {
 352                     deloco_rgb16((uint16_t *)ptr, s->row_size / 2,
 353                                  s->color_type == PNG_COLOR_TYPE_RGB_ALPHA);
 354                 } else {
 355                     deloco_rgb8(ptr, s->row_size,
 356                                 s->color_type == PNG_COLOR_TYPE_RGB_ALPHA);
 357                 }
 358             }
 359         }
 360     } else {
 361         got_line = 0;
 362         for (;;) {
 363             ptr = s->image_buf + s->image_linesize * (s->y + s->y_offset) + s->x_offset * s->bpp;
 364             if ((ff_png_pass_ymask[s->pass] << (s->y & 7)) & 0x80) {
 365                 /* if we already read one row, it is time to stop to
 366                  * wait for the next one */
 367                 if (got_line)
 368                     break;
 369                 png_filter_row(&s->dsp, s->tmp_row, s->crow_buf[0], s->crow_buf + 1,
 370                                s->last_row, s->pass_row_size, s->bpp);
 371                 FFSWAP(uint8_t *, s->last_row, s->tmp_row);
 372                 FFSWAP(unsigned int, s->last_row_size, s->tmp_row_size);
 373                 got_line = 1;
 374             }
 375             if ((png_pass_dsp_ymask[s->pass] << (s->y & 7)) & 0x80) {
 376                 png_put_interlaced_row(ptr, s->cur_w, s->bits_per_pixel, s->pass,
 377                                        s->color_type, s->last_row);
 378             }
 379             s->y++;
 380             if (s->y == s->cur_h) {
 381                 memset(s->last_row, 0, s->row_size);
 382                 for (;;) {
 383                     if (s->pass == NB_PASSES - 1) {
 384                         s->pic_state |= PNG_ALLIMAGE;
 385                         goto the_end;
 386                     } else {
 387                         s->pass++;
 388                         s->y = 0;
 389                         s->pass_row_size = ff_png_pass_row_size(s->pass,
 390                                                                 s->bits_per_pixel,
 391                                                                 s->cur_w);
 392                         s->crow_size = s->pass_row_size + 1;
 393                         if (s->pass_row_size != 0)
 394                             break;
 395                         /* skip pass if empty row */
 396                     }
 397                 }
 398             }
 399         }
 400 the_end:;
 401     }
 402 }
 403
 404 static int png_decode_idat(PNGDecContext *s, int length)
 405 {
 406     int ret;
 407     s->zstream.avail_in = FFMIN(length, bytestream2_get_bytes_left(&s->gb));
 408     s->zstream.next_in  = (unsigned char *)s->gb.buffer;
 409     bytestream2_skip(&s->gb, length);
 410
 411     /* decode one line if possible */
 412     while (s->zstream.avail_in > 0) {
 413         ret = inflate(&s->zstream, Z_PARTIAL_FLUSH);
 414         if (ret != Z_OK && ret != Z_STREAM_END) {
 415             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "inflate returned error %d\n", ret);
 416             return AVERROR_EXTERNAL;
 417         }
 418         if (s->zstream.avail_out == 0) {
 419             if (!(s->pic_state & PNG_ALLIMAGE)) {
 420                 png_handle_row(s);
 421             }
 422             s->zstream.avail_out = s->crow_size;
 423             s->zstream.next_out  = s->crow_buf;
 424         }
 425         if (ret == Z_STREAM_END && s->zstream.avail_in > 0) {
 426             av_log(NULL, AV_LOG_WARNING,
 427                    "%d undecompressed bytes left in buffer\n", s->zstream.avail_in);
 428             return 0;
 429         }
 430     }
 431     return 0;
 432 }
 433
 434 static int decode_zbuf(AVBPrint *bp, const uint8_t *data,
 435                        const uint8_t *data_end)
 436 {
 437     z_stream zstream;
 438     unsigned char *buf;
 439     unsigned buf_size;
 440     int ret;
 441
 442     zstream.zalloc = ff_png_zalloc;
 443     zstream.zfree  = ff_png_zfree;
 444     zstream.opaque = NULL;
 445     if (inflateInit(&zstream) != Z_OK)
 446         return AVERROR_EXTERNAL;
 447     zstream.next_in  = (unsigned char *)data;
 448     zstream.avail_in = data_end - data;
 449     av_bprint_init(bp, 0, AV_BPRINT_SIZE_UNLIMITED);
 450
 451     while (zstream.avail_in > 0) {
 452         av_bprint_get_buffer(bp, 2, &buf, &buf_size);
 453         if (buf_size < 2) {
 454             ret = AVERROR(ENOMEM);
 455             goto fail;
 456         }
 457         zstream.next_out  = buf;
 458         zstream.avail_out = buf_size - 1;
 459         ret = inflate(&zstream, Z_PARTIAL_FLUSH);
 460         if (ret != Z_OK && ret != Z_STREAM_END) {
 461             ret = AVERROR_EXTERNAL;
 462             goto fail;
 463         }
 464         bp->len += zstream.next_out - buf;
 465         if (ret == Z_STREAM_END)
 466             break;
 467     }
 468     inflateEnd(&zstream);
 469     bp->str[bp->len] = 0;
 470     return 0;
 471
 472 fail:
 473     inflateEnd(&zstream);
 474     av_bprint_finalize(bp, NULL);
 475     return ret;
 476 }
 477
 478 static uint8_t *iso88591_to_utf8(const uint8_t *in, size_t size_in)
 479 {
 480     size_t extra = 0, i;
 481     uint8_t *out, *q;
 482
 483     for (i = 0; i < size_in; i++)
 484         extra += in[i] >= 0x80;
 485     if (size_in == SIZE_MAX || extra > SIZE_MAX - size_in - 1)
 486         return NULL;
 487     q = out = av_malloc(size_in + extra + 1);
 488     if (!out)
 489         return NULL;
 490     for (i = 0; i < size_in; i++) {
 491         if (in[i] >= 0x80) {
 492             *(q++) = 0xC0 | (in[i] >> 6);
 493             *(q++) = 0x80 | (in[i] & 0x3F);
 494         } else {
 495             *(q++) = in[i];
 496         }
 497     }
 498     *(q++) = 0;
 499     return out;
 500 }
 501
 502 static int decode_text_chunk(PNGDecContext *s, uint32_t length, int compressed,
 503                              AVDictionary **dict)
 504 {
 505     int ret, method;
 506     const uint8_t *data        = s->gb.buffer;
 507     const uint8_t *data_end    = data + length;
 508     const uint8_t *keyword     = data;
 509     const uint8_t *keyword_end = memchr(keyword, 0, data_end - keyword);
 510     uint8_t *kw_utf8 = NULL, *text, *txt_utf8 = NULL;
 511     unsigned text_len;
 512     AVBPrint bp;
 513
 514     if (!keyword_end)
 515         return AVERROR_INVALIDDATA;
 516     data = keyword_end + 1;
 517
 518     if (compressed) {
 519         if (data == data_end)
 520             return AVERROR_INVALIDDATA;
 521         method = *(data++);
 522         if (method)
 523             return AVERROR_INVALIDDATA;
 524         if ((ret = decode_zbuf(&bp, data, data_end)) < 0)
 525             return ret;
 526         text_len = bp.len;
 527         ret = av_bprint_finalize(&bp, (char **)&text);
 528         if (ret < 0)
 529             return ret;
 530     } else {
 531         text = (uint8_t *)data;
 532         text_len = data_end - text;
 533     }
 534
 535     kw_utf8  = iso88591_to_utf8(keyword, keyword_end - keyword);
 536     txt_utf8 = iso88591_to_utf8(text, text_len);
 537     if (text != data)
 538         av_free(text);
 539     if (!(kw_utf8 && txt_utf8)) {
 540         av_free(kw_utf8);
 541         av_free(txt_utf8);
 542         return AVERROR(ENOMEM);
 543     }
 544
 545     av_dict_set(dict, kw_utf8, txt_utf8,
 546                 AV_DICT_DONT_STRDUP_KEY | AV_DICT_DONT_STRDUP_VAL);
 547     return 0;
 548 }
 549
 550 static int decode_ihdr_chunk(AVCodecContext *avctx, PNGDecContext *s,
 551                              uint32_t length)
 552 {
 553     if (length != 13)
 554         return AVERROR_INVALIDDATA;
 555
 556     if (s->pic_state & PNG_IDAT) {
 557         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "IHDR after IDAT\n");
 558         return AVERROR_INVALIDDATA;
 559     }
 560
 561     if (s->hdr_state & PNG_IHDR) {
 562         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Multiple IHDR\n");
 563         return AVERROR_INVALIDDATA;
 564     }
 565
 566     s->width  = s->cur_w = bytestream2_get_be32(&s->gb);
 567     s->height = s->cur_h = bytestream2_get_be32(&s->gb);
 568     if (av_image_check_size(s->width, s->height, 0, avctx)) {
 569         s->cur_w = s->cur_h = s->width = s->height = 0;
 570         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid image size\n");
 571         return AVERROR_INVALIDDATA;
 572     }
 573     s->bit_depth        = bytestream2_get_byte(&s->gb);
 574     if (s->bit_depth != 1 && s->bit_depth != 2 && s->bit_depth != 4 &&
 575         s->bit_depth != 8 && s->bit_depth != 16) {
 576         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid bit depth\n");
 577         goto error;
 578     }
 579     s->color_type       = bytestream2_get_byte(&s->gb);
 580     s->compression_type = bytestream2_get_byte(&s->gb);
 581     if (s->compression_type) {
 582         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid compression method %d\n", s->compression_type);
 583         goto error;
 584     }
 585     s->filter_type      = bytestream2_get_byte(&s->gb);
 586     s->interlace_type   = bytestream2_get_byte(&s->gb);
 587     bytestream2_skip(&s->gb, 4); /* crc */
 588     s->hdr_state |= PNG_IHDR;
 589     if (avctx->debug & FF_DEBUG_PICT_INFO)
 590         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "width=%d height=%d depth=%d color_type=%d "
 591                 "compression_type=%d filter_type=%d interlace_type=%d\n",
 592                 s->width, s->height, s->bit_depth, s->color_type,
 593                 s->compression_type, s->filter_type, s->interlace_type);
 594
 595     return 0;
 596 error:
 597     s->cur_w = s->cur_h = s->width = s->height = 0;
 598     s->bit_depth = 8;
 599     return AVERROR_INVALIDDATA;
 600 }
 601
 602 static int decode_phys_chunk(AVCodecContext *avctx, PNGDecContext *s)
 603 {
 604     if (s->pic_state & PNG_IDAT) {
 605         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "pHYs after IDAT\n");
 606         return AVERROR_INVALIDDATA;
 607     }
 608     avctx->sample_aspect_ratio.num = bytestream2_get_be32(&s->gb);
 609     avctx->sample_aspect_ratio.den = bytestream2_get_be32(&s->gb);
 610     if (avctx->sample_aspect_ratio.num < 0 || avctx->sample_aspect_ratio.den < 0)
 611         avctx->sample_aspect_ratio = (AVRational){ 0, 1 };
 612     bytestream2_skip(&s->gb, 1); /* unit specifier */
 613     bytestream2_skip(&s->gb, 4); /* crc */
 614
 615     return 0;
 616 }
 617
 618 static int decode_idat_chunk(AVCodecContext *avctx, PNGDecContext *s,
 619                              uint32_t length, AVFrame *p)
 620 {
 621     int ret;
 622     size_t byte_depth = s->bit_depth > 8 ? 2 : 1;
 623
 624     if (!(s->hdr_state & PNG_IHDR)) {
 625         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "IDAT without IHDR\n");
 626         return AVERROR_INVALIDDATA;
 627     }
 628     if (!(s->pic_state & PNG_IDAT)) {
 629         /* init image info */
 630         ret = ff_set_dimensions(avctx, s->width, s->height);
 631         if (ret < 0)
 632             return ret;
 633
 634         s->channels       = ff_png_get_nb_channels(s->color_type);
 635         s->bits_per_pixel = s->bit_depth * s->channels;
 636         s->bpp            = (s->bits_per_pixel + 7) >> 3;
 637         s->row_size       = (s->cur_w * s->bits_per_pixel + 7) >> 3;
 638
 639         if ((s->bit_depth == 2 || s->bit_depth == 4 || s->bit_depth == 8) &&
 640                 s->color_type == PNG_COLOR_TYPE_RGB) {
 641             avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_RGB24;
 642         } else if ((s->bit_depth == 2 || s->bit_depth == 4 || s->bit_depth == 8) &&
 643                 s->color_type == PNG_COLOR_TYPE_RGB_ALPHA) {
 644             avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_RGBA;
 645         } else if ((s->bit_depth == 2 || s->bit_depth == 4 || s->bit_depth == 8) &&
 646                 s->color_type == PNG_COLOR_TYPE_GRAY) {
 647             avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GRAY8;
 648         } else if (s->bit_depth == 16 &&
 649                 s->color_type == PNG_COLOR_TYPE_GRAY) {
 650             avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GRAY16BE;
 651         } else if (s->bit_depth == 16 &&
 652                 s->color_type == PNG_COLOR_TYPE_RGB) {
 653             avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_RGB48BE;
 654         } else if (s->bit_depth == 16 &&
 655                 s->color_type == PNG_COLOR_TYPE_RGB_ALPHA) {
 656             avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_RGBA64BE;
 657         } else if ((s->bits_per_pixel == 1 || s->bits_per_pixel == 2 || s->bits_per_pixel == 4 || s->bits_per_pixel == 8) &&
 658                 s->color_type == PNG_COLOR_TYPE_PALETTE) {
 659             avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_PAL8;
 660         } else if (s->bit_depth == 1 && s->bits_per_pixel == 1 && avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_APNG) {
 661             avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_MONOBLACK;
 662         } else if (s->bit_depth == 8 &&
 663                 s->color_type == PNG_COLOR_TYPE_GRAY_ALPHA) {
 664             avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YA8;
 665         } else if (s->bit_depth == 16 &&
 666                 s->color_type == PNG_COLOR_TYPE_GRAY_ALPHA) {
 667             avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YA16BE;
 668         } else {
 669             avpriv_report_missing_feature(avctx,
 670                                           "Bit depth %d color type %d",
 671                                           s->bit_depth, s->color_type);
 672             return AVERROR_PATCHWELCOME;
 673         }
 674
 675         if (s->has_trns && s->color_type != PNG_COLOR_TYPE_PALETTE) {
 676             switch (avctx->pix_fmt) {
 677             case AV_PIX_FMT_RGB24:
 678                 avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_RGBA;
 679                 break;
 680
 681             case AV_PIX_FMT_RGB48BE:
 682                 avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_RGBA64BE;
 683                 break;
 684
 685             case AV_PIX_FMT_GRAY8:
 686                 avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YA8;
 687                 break;
 688
 689             case AV_PIX_FMT_GRAY16BE:
 690                 avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YA16BE;
 691                 break;
 692
 693             default:
 694                 avpriv_request_sample(avctx, "bit depth %d "
 695                         "and color type %d with TRNS",
 696                         s->bit_depth, s->color_type);
 697                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 698             }
 699
 700             s->bpp += byte_depth;
 701         }
 702
 703         if ((ret = ff_thread_get_buffer(avctx, &s->picture, AV_GET_BUFFER_FLAG_REF)) < 0)
 704             return ret;
 705         if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_APNG && s->last_dispose_op != APNG_DISPOSE_OP_PREVIOUS) {
 706             ff_thread_release_buffer(avctx, &s->previous_picture);
 707             if ((ret = ff_thread_get_buffer(avctx, &s->previous_picture, AV_GET_BUFFER_FLAG_REF)) < 0)
 708                 return ret;
 709         }
 710         p->pict_type        = AV_PICTURE_TYPE_I;
 711         p->key_frame        = 1;
 712         p->interlaced_frame = !!s->interlace_type;
 713
 714         ff_thread_finish_setup(avctx);
 715
 716         /* compute the compressed row size */
 717         if (!s->interlace_type) {
 718             s->crow_size = s->row_size + 1;
 719         } else {
 720             s->pass          = 0;
 721             s->pass_row_size = ff_png_pass_row_size(s->pass,
 722                     s->bits_per_pixel,
 723                     s->cur_w);
 724             s->crow_size = s->pass_row_size + 1;
 725         }
 726         ff_dlog(avctx, "row_size=%d crow_size =%d\n",
 727                 s->row_size, s->crow_size);
 728         s->image_buf      = p->data[0];
 729         s->image_linesize = p->linesize[0];
 730         /* copy the palette if needed */
 731         if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_PAL8)
 732             memcpy(p->data[1], s->palette, 256 * sizeof(uint32_t));
 733         /* empty row is used if differencing to the first row */
 734         av_fast_padded_mallocz(&s->last_row, &s->last_row_size, s->row_size);
 735         if (!s->last_row)
 736             return AVERROR_INVALIDDATA;
 737         if (s->interlace_type ||
 738                 s->color_type == PNG_COLOR_TYPE_RGB_ALPHA) {
 739             av_fast_padded_malloc(&s->tmp_row, &s->tmp_row_size, s->row_size);
 740             if (!s->tmp_row)
 741                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 742         }
 743         /* compressed row */
 744         av_fast_padded_malloc(&s->buffer, &s->buffer_size, s->row_size + 16);
 745         if (!s->buffer)
 746             return AVERROR(ENOMEM);
 747
 748         /* we want crow_buf+1 to be 16-byte aligned */
 749         s->crow_buf          = s->buffer + 15;
 750         s->zstream.avail_out = s->crow_size;
 751         s->zstream.next_out  = s->crow_buf;
 752     }
 753
 754     s->pic_state |= PNG_IDAT;
 755
 756     /* set image to non-transparent bpp while decompressing */
 757     if (s->has_trns && s->color_type != PNG_COLOR_TYPE_PALETTE)
 758         s->bpp -= byte_depth;
 759
 760     ret = png_decode_idat(s, length);
 761
 762     if (s->has_trns && s->color_type != PNG_COLOR_TYPE_PALETTE)
 763         s->bpp += byte_depth;
 764
 765     if (ret < 0)
 766         return ret;
 767
 768     bytestream2_skip(&s->gb, 4); /* crc */
 769
 770     return 0;
 771 }
 772
 773 static int decode_plte_chunk(AVCodecContext *avctx, PNGDecContext *s,
 774                              uint32_t length)
 775 {
 776     int n, i, r, g, b;
 777
 778     if ((length % 3) != 0 || length > 256 * 3)
 779         return AVERROR_INVALIDDATA;
 780     /* read the palette */
 781     n = length / 3;
 782     for (i = 0; i < n; i++) {
 783         r = bytestream2_get_byte(&s->gb);
 784         g = bytestream2_get_byte(&s->gb);
 785         b = bytestream2_get_byte(&s->gb);
 786         s->palette[i] = (0xFFU << 24) | (r << 16) | (g << 8) | b;
 787     }
 788     for (; i < 256; i++)
 789         s->palette[i] = (0xFFU << 24);
 790     s->hdr_state |= PNG_PLTE;
 791     bytestream2_skip(&s->gb, 4);     /* crc */
 792
 793     return 0;
 794 }
 795
 796 static int decode_trns_chunk(AVCodecContext *avctx, PNGDecContext *s,
 797                              uint32_t length)
 798 {
 799     int v, i;
 800
 801     if (!(s->hdr_state & PNG_IHDR)) {
 802         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "trns before IHDR\n");
 803         return AVERROR_INVALIDDATA;
 804     }
 805
 806     if (s->pic_state & PNG_IDAT) {
 807         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "trns after IDAT\n");
 808         return AVERROR_INVALIDDATA;
 809     }
 810
 811     if (s->color_type == PNG_COLOR_TYPE_PALETTE) {
 812         if (length > 256 || !(s->hdr_state & PNG_PLTE))
 813             return AVERROR_INVALIDDATA;
 814
 815         for (i = 0; i < length; i++) {
 816             unsigned v = bytestream2_get_byte(&s->gb);
 817             s->palette[i] = (s->palette[i] & 0x00ffffff) | (v << 24);
 818         }
 819     } else if (s->color_type == PNG_COLOR_TYPE_GRAY || s->color_type == PNG_COLOR_TYPE_RGB) {
 820         if ((s->color_type == PNG_COLOR_TYPE_GRAY && length != 2) ||
 821             (s->color_type == PNG_COLOR_TYPE_RGB && length != 6) ||
 822             s->bit_depth == 1)
 823             return AVERROR_INVALIDDATA;
 824
 825         for (i = 0; i < length / 2; i++) {
 826             /* only use the least significant bits */
 827             v = av_mod_uintp2(bytestream2_get_be16(&s->gb), s->bit_depth);
 828
 829             if (s->bit_depth > 8)
 830                 AV_WB16(&s->transparent_color_be[2 * i], v);
 831             else
 832                 s->transparent_color_be[i] = v;
 833         }
 834     } else {
 835         return AVERROR_INVALIDDATA;
 836     }
 837
 838     bytestream2_skip(&s->gb, 4); /* crc */
 839     s->has_trns = 1;
 840
 841     return 0;
 842 }
 843
 844 static int decode_iccp_chunk(PNGDecContext *s, int length, AVFrame *f)
 845 {
 846     int ret, cnt = 0;
 847     uint8_t *data, profile_name[82];
 848     AVBPrint bp;
 849     AVFrameSideData *sd;
 850
 851     while ((profile_name[cnt++] = bytestream2_get_byte(&s->gb)) && cnt < 81);
 852     if (cnt > 80) {
 853         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "iCCP with invalid name!\n");
 854         return AVERROR_INVALIDDATA;
 855     }
 856
 857     length = FFMAX(length - cnt, 0);
 858
 859     if (bytestream2_get_byte(&s->gb) != 0) {
 860         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "iCCP with invalid compression!\n");
 861         return AVERROR_INVALIDDATA;
 862     }
 863
 864     length = FFMAX(length - 1, 0);
 865
 866     if ((ret = decode_zbuf(&bp, s->gb.buffer, s->gb.buffer + length)) < 0)
 867         return ret;
 868
 869     ret = av_bprint_finalize(&bp, (char **)&data);
 870     if (ret < 0)
 871         return ret;
 872
 873     sd = av_frame_new_side_data(f, AV_FRAME_DATA_ICC_PROFILE, bp.len);
 874     if (!sd) {
 875         av_free(data);
 876         return AVERROR(ENOMEM);
 877     }
 878
 879     av_dict_set(&sd->metadata, "name", profile_name, 0);
 880     memcpy(sd->data, data, bp.len);
 881     av_free(data);
 882
 883     /* ICC compressed data and CRC */
 884     bytestream2_skip(&s->gb, length + 4);
 885
 886     return 0;
 887 }
 888
 889 static void handle_small_bpp(PNGDecContext *s, AVFrame *p)
 890 {
 891     if (s->bits_per_pixel == 1 && s->color_type == PNG_COLOR_TYPE_PALETTE) {
 892         int i, j, k;
 893         uint8_t *pd = p->data[0];
 894         for (j = 0; j < s->height; j++) {
 895             i = s->width / 8;
 896             for (k = 7; k >= 1; k--)
 897                 if ((s->width&7) >= k)
 898                     pd[8*i + k - 1] = (pd[i]>>8-k) & 1;
 899             for (i--; i >= 0; i--) {
 900                 pd[8*i + 7]=  pd[i]     & 1;
 901                 pd[8*i + 6]= (pd[i]>>1) & 1;
 902                 pd[8*i + 5]= (pd[i]>>2) & 1;
 903                 pd[8*i + 4]= (pd[i]>>3) & 1;
 904                 pd[8*i + 3]= (pd[i]>>4) & 1;
 905                 pd[8*i + 2]= (pd[i]>>5) & 1;
 906                 pd[8*i + 1]= (pd[i]>>6) & 1;
 907                 pd[8*i + 0]=  pd[i]>>7;
 908             }
 909             pd += s->image_linesize;
 910         }
 911     } else if (s->bits_per_pixel == 2) {
 912         int i, j;
 913         uint8_t *pd = p->data[0];
 914         for (j = 0; j < s->height; j++) {
 915             i = s->width / 4;
 916             if (s->color_type == PNG_COLOR_TYPE_PALETTE) {
 917                 if ((s->width&3) >= 3) pd[4*i + 2]= (pd[i] >> 2) & 3;
 918                 if ((s->width&3) >= 2) pd[4*i + 1]= (pd[i] >> 4) & 3;
 919                 if ((s->width&3) >= 1) pd[4*i + 0]=  pd[i] >> 6;
 920                 for (i--; i >= 0; i--) {
 921                     pd[4*i + 3]=  pd[i]     & 3;
 922                     pd[4*i + 2]= (pd[i]>>2) & 3;
 923                     pd[4*i + 1]= (pd[i]>>4) & 3;
 924                     pd[4*i + 0]=  pd[i]>>6;
 925                 }
 926             } else {
 927                 if ((s->width&3) >= 3) pd[4*i + 2]= ((pd[i]>>2) & 3)*0x55;
 928                 if ((s->width&3) >= 2) pd[4*i + 1]= ((pd[i]>>4) & 3)*0x55;
 929                 if ((s->width&3) >= 1) pd[4*i + 0]= ( pd[i]>>6     )*0x55;
 930                 for (i--; i >= 0; i--) {
 931                     pd[4*i + 3]= ( pd[i]     & 3)*0x55;
 932                     pd[4*i + 2]= ((pd[i]>>2) & 3)*0x55;
 933                     pd[4*i + 1]= ((pd[i]>>4) & 3)*0x55;
 934                     pd[4*i + 0]= ( pd[i]>>6     )*0x55;
 935                 }
 936             }
 937             pd += s->image_linesize;
 938         }
 939     } else if (s->bits_per_pixel == 4) {
 940         int i, j;
 941         uint8_t *pd = p->data[0];
 942         for (j = 0; j < s->height; j++) {
 943             i = s->width/2;
 944             if (s->color_type == PNG_COLOR_TYPE_PALETTE) {
 945                 if (s->width&1) pd[2*i+0]= pd[i]>>4;
 946                 for (i--; i >= 0; i--) {
 947                     pd[2*i + 1] = pd[i] & 15;
 948                     pd[2*i + 0] = pd[i] >> 4;
 949                 }
 950             } else {
 951                 if (s->width & 1) pd[2*i + 0]= (pd[i] >> 4) * 0x11;
 952                 for (i--; i >= 0; i--) {
 953                     pd[2*i + 1] = (pd[i] & 15) * 0x11;
 954                     pd[2*i + 0] = (pd[i] >> 4) * 0x11;
 955                 }
 956             }
 957             pd += s->image_linesize;
 958         }
 959     }
 960 }
 961
 962 static int decode_fctl_chunk(AVCodecContext *avctx, PNGDecContext *s,
 963                              uint32_t length)
 964 {
 965     uint32_t sequence_number;
 966     int cur_w, cur_h, x_offset, y_offset, dispose_op, blend_op;
 967
 968     if (length != 26)
 969         return AVERROR_INVALIDDATA;
 970
 971     if (!(s->hdr_state & PNG_IHDR)) {
 972         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "fctl before IHDR\n");
 973         return AVERROR_INVALIDDATA;
 974     }
 975
 976     s->last_w = s->cur_w;
 977     s->last_h = s->cur_h;
 978     s->last_x_offset = s->x_offset;
 979     s->last_y_offset = s->y_offset;
 980     s->last_dispose_op = s->dispose_op;
 981
 982     sequence_number = bytestream2_get_be32(&s->gb);
 983     cur_w           = bytestream2_get_be32(&s->gb);
 984     cur_h           = bytestream2_get_be32(&s->gb);
 985     x_offset        = bytestream2_get_be32(&s->gb);
 986     y_offset        = bytestream2_get_be32(&s->gb);
 987     bytestream2_skip(&s->gb, 4); /* delay_num (2), delay_den (2) */
 988     dispose_op      = bytestream2_get_byte(&s->gb);
 989     blend_op        = bytestream2_get_byte(&s->gb);
 990     bytestream2_skip(&s->gb, 4); /* crc */
 991
 992     if (sequence_number == 0 &&
 993         (cur_w != s->width ||
 994          cur_h != s->height ||
 995          x_offset != 0 ||
 996          y_offset != 0) ||
 997         cur_w <= 0 || cur_h <= 0 ||
 998         x_offset < 0 || y_offset < 0 ||
 999         cur_w > s->width - x_offset|| cur_h > s->height - y_offset)
1000             return AVERROR_INVALIDDATA;
1001
1002     if (blend_op != APNG_BLEND_OP_OVER && blend_op != APNG_BLEND_OP_SOURCE) {
1003         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid blend_op %d\n", blend_op);
1004         return AVERROR_INVALIDDATA;
1005     }
1006
1007     if ((sequence_number == 0 || !s->previous_picture.f->data[0]) &&
1008         dispose_op == APNG_DISPOSE_OP_PREVIOUS) {
1009         // No previous frame to revert to for the first frame
1010         // Spec says to just treat it as a APNG_DISPOSE_OP_BACKGROUND
1011         dispose_op = APNG_DISPOSE_OP_BACKGROUND;
1012     }
1013
1014     if (blend_op == APNG_BLEND_OP_OVER && !s->has_trns && (
1015             avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_RGB24 ||
1016             avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_RGB48BE ||
1017             avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_PAL8 ||
1018             avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_GRAY8 ||
1019             avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_GRAY16BE ||
1020             avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_MONOBLACK
1021         )) {
1022         // APNG_BLEND_OP_OVER is the same as APNG_BLEND_OP_SOURCE when there is no alpha channel
1023         blend_op = APNG_BLEND_OP_SOURCE;
1024     }
1025
1026     s->cur_w      = cur_w;
1027     s->cur_h      = cur_h;
1028     s->x_offset   = x_offset;
1029     s->y_offset   = y_offset;
1030     s->dispose_op = dispose_op;
1031     s->blend_op   = blend_op;
1032
1033     return 0;
1034 }
1035
1036 static void handle_p_frame_png(PNGDecContext *s, AVFrame *p)
1037 {
1038     int i, j;
1039     uint8_t *pd      = p->data[0];
1040     uint8_t *pd_last = s->last_picture.f->data[0];
1041     int ls = FFMIN(av_image_get_linesize(p->format, s->width, 0), s->width * s->bpp);
1042
1043     ff_thread_await_progress(&s->last_picture, INT_MAX, 0);
1044     for (j = 0; j < s->height; j++) {
1045         for (i = 0; i < ls; i++)
1046             pd[i] += pd_last[i];
1047         pd      += s->image_linesize;
1048         pd_last += s->image_linesize;
1049     }
1050 }
1051
1052 // divide by 255 and round to nearest
1053 // apply a fast variant: (X+127)/255 = ((X+127)*257+257)>>16 = ((X+128)*257)>>16
1054 #define FAST_DIV255(x) ((((x) + 128) * 257) >> 16)
1055
1056 static int handle_p_frame_apng(AVCodecContext *avctx, PNGDecContext *s,
1057                                AVFrame *p)
1058 {
1059     size_t x, y;
1060     uint8_t *buffer;
1061
1062     if (s->blend_op == APNG_BLEND_OP_OVER &&
1063         avctx->pix_fmt != AV_PIX_FMT_RGBA &&
1064         avctx->pix_fmt != AV_PIX_FMT_GRAY8A &&
1065         avctx->pix_fmt != AV_PIX_FMT_PAL8) {
1066         avpriv_request_sample(avctx, "Blending with pixel format %s",
1067                               av_get_pix_fmt_name(avctx->pix_fmt));
1068         return AVERROR_PATCHWELCOME;
1069     }
1070
1071     buffer = av_malloc_array(s->image_linesize, s->height);
1072     if (!buffer)
1073         return AVERROR(ENOMEM);
1074
1075
1076     // Do the disposal operation specified by the last frame on the frame
1077     if (s->last_dispose_op != APNG_DISPOSE_OP_PREVIOUS) {
1078         ff_thread_await_progress(&s->last_picture, INT_MAX, 0);
1079         memcpy(buffer, s->last_picture.f->data[0], s->image_linesize * s->height);
1080
1081         if (s->last_dispose_op == APNG_DISPOSE_OP_BACKGROUND)
1082             for (y = s->last_y_offset; y < s->last_y_offset + s->last_h; ++y)
1083                 memset(buffer + s->image_linesize * y + s->bpp * s->last_x_offset, 0, s->bpp * s->last_w);
1084
1085         memcpy(s->previous_picture.f->data[0], buffer, s->image_linesize * s->height);
1086         ff_thread_report_progress(&s->previous_picture, INT_MAX, 0);
1087     } else {
1088         ff_thread_await_progress(&s->previous_picture, INT_MAX, 0);
1089         memcpy(buffer, s->previous_picture.f->data[0], s->image_linesize * s->height);
1090     }
1091
1092     // Perform blending
1093     if (s->blend_op == APNG_BLEND_OP_SOURCE) {
1094         for (y = s->y_offset; y < s->y_offset + s->cur_h; ++y) {
1095             size_t row_start = s->image_linesize * y + s->bpp * s->x_offset;
1096             memcpy(buffer + row_start, p->data[0] + row_start, s->bpp * s->cur_w);
1097         }
1098     } else { // APNG_BLEND_OP_OVER
1099         for (y = s->y_offset; y < s->y_offset + s->cur_h; ++y) {
1100             uint8_t *foreground = p->data[0] + s->image_linesize * y + s->bpp * s->x_offset;
1101             uint8_t *background = buffer + s->image_linesize * y + s->bpp * s->x_offset;
1102             for (x = s->x_offset; x < s->x_offset + s->cur_w; ++x, foreground += s->bpp, background += s->bpp) {
1103                 size_t b;
1104                 uint8_t foreground_alpha, background_alpha, output_alpha;
1105                 uint8_t output[10];
1106
1107                 // Since we might be blending alpha onto alpha, we use the following equations:
1108                 // output_alpha = foreground_alpha + (1 - foreground_alpha) * background_alpha
1109                 // output = (foreground_alpha * foreground + (1 - foreground_alpha) * background_alpha * background) / output_alpha
1110
1111                 switch (avctx->pix_fmt) {
1112                 case AV_PIX_FMT_RGBA:
1113                     foreground_alpha = foreground[3];
1114                     background_alpha = background[3];
1115                     break;
1116
1117                 case AV_PIX_FMT_GRAY8A:
1118                     foreground_alpha = foreground[1];
1119                     background_alpha = background[1];
1120                     break;
1121
1122                 case AV_PIX_FMT_PAL8:
1123                     foreground_alpha = s->palette[foreground[0]] >> 24;
1124                     background_alpha = s->palette[background[0]] >> 24;
1125                     break;
1126                 }
1127
1128                 if (foreground_alpha == 0)
1129                     continue;
1130
1131                 if (foreground_alpha == 255) {
1132                     memcpy(background, foreground, s->bpp);
1133                     continue;
1134                 }
1135
1136                 if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_PAL8) {
1137                     // TODO: Alpha blending with PAL8 will likely need the entire image converted over to RGBA first
1138                     avpriv_request_sample(avctx, "Alpha blending palette samples");
1139                     background[0] = foreground[0];
1140                     continue;
1141                 }
1142
1143                 output_alpha = foreground_alpha + FAST_DIV255((255 - foreground_alpha) * background_alpha);
1144
1145                 av_assert0(s->bpp <= 10);
1146
1147                 for (b = 0; b < s->bpp - 1; ++b) {
1148                     if (output_alpha == 0) {
1149                         output[b] = 0;
1150                     } else if (background_alpha == 255) {
1151                         output[b] = FAST_DIV255(foreground_alpha * foreground[b] + (255 - foreground_alpha) * background[b]);
1152                     } else {
1153                         output[b] = (255 * foreground_alpha * foreground[b] + (255 - foreground_alpha) * background_alpha * background[b]) / (255 * output_alpha);
1154                     }
1155                 }
1156                 output[b] = output_alpha;
1157                 memcpy(background, output, s->bpp);
1158             }
1159         }
1160     }
1161
1162     // Copy blended buffer into the frame and free
1163     memcpy(p->data[0], buffer, s->image_linesize * s->height);
1164     av_free(buffer);
1165
1166     return 0;
1167 }
1168
1169 static int decode_frame_common(AVCodecContext *avctx, PNGDecContext *s,
1170                                AVFrame *p, AVPacket *avpkt)
1171 {
1172     AVDictionary **metadatap = NULL;
1173     uint32_t tag, length;
1174     int decode_next_dat = 0;
1175     int i, ret;
1176
1177     for (;;) {
1178         length = bytestream2_get_bytes_left(&s->gb);
1179         if (length <= 0) {
1180
1181             if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_PNG &&
1182                 avctx->skip_frame == AVDISCARD_ALL) {
1183                 return 0;
1184             }
1185
1186             if (CONFIG_APNG_DECODER && avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_APNG && length == 0) {
1187                 if (!(s->pic_state & PNG_IDAT))
1188                     return 0;
1189                 else
1190                     goto exit_loop;
1191             }
1192             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "%d bytes left\n", length);
1193             if (   s->pic_state & PNG_ALLIMAGE
1194                 && avctx->strict_std_compliance <= FF_COMPLIANCE_NORMAL)
1195                 goto exit_loop;
1196             ret = AVERROR_INVALIDDATA;
1197             goto fail;
1198         }
1199
1200         length = bytestream2_get_be32(&s->gb);
1201         if (length > 0x7fffffff || length > bytestream2_get_bytes_left(&s->gb)) {
1202             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "chunk too big\n");
1203             ret = AVERROR_INVALIDDATA;
1204             goto fail;
1205         }
1206         tag = bytestream2_get_le32(&s->gb);
1207         if (avctx->debug & FF_DEBUG_STARTCODE)
1208             av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "png: tag=%s length=%u\n",
1209                    av_fourcc2str(tag), length);
1210
1211         if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_PNG &&
1212             avctx->skip_frame == AVDISCARD_ALL) {
1213             switch(tag) {
1214             case MKTAG('I', 'H', 'D', 'R'):
1215             case MKTAG('p', 'H', 'Y', 's'):
1216             case MKTAG('t', 'E', 'X', 't'):
1217             case MKTAG('I', 'D', 'A', 'T'):
1218             case MKTAG('t', 'R', 'N', 'S'):
1219                 break;
1220             default:
1221                 goto skip_tag;
1222             }
1223         }
1224
1225         metadatap = &p->metadata;
1226         switch (tag) {
1227         case MKTAG('I', 'H', 'D', 'R'):
1228             if ((ret = decode_ihdr_chunk(avctx, s, length)) < 0)
1229                 goto fail;
1230             break;
1231         case MKTAG('p', 'H', 'Y', 's'):
1232             if ((ret = decode_phys_chunk(avctx, s)) < 0)
1233                 goto fail;
1234             break;
1235         case MKTAG('f', 'c', 'T', 'L'):
1236             if (!CONFIG_APNG_DECODER || avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_APNG)
1237                 goto skip_tag;
1238             if ((ret = decode_fctl_chunk(avctx, s, length)) < 0)
1239                 goto fail;
1240             decode_next_dat = 1;
1241             break;
1242         case MKTAG('f', 'd', 'A', 'T'):
1243             if (!CONFIG_APNG_DECODER || avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_APNG)
1244                 goto skip_tag;
1245             if (!decode_next_dat) {
1246                 ret = AVERROR_INVALIDDATA;
1247                 goto fail;
1248             }
1249             bytestream2_get_be32(&s->gb);
1250             length -= 4;
1251             /* fallthrough */
1252         case MKTAG('I', 'D', 'A', 'T'):
1253             if (CONFIG_APNG_DECODER && avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_APNG && !decode_next_dat)
1254                 goto skip_tag;
1255             if ((ret = decode_idat_chunk(avctx, s, length, p)) < 0)
1256                 goto fail;
1257             break;
1258         case MKTAG('P', 'L', 'T', 'E'):
1259             if (decode_plte_chunk(avctx, s, length) < 0)
1260                 goto skip_tag;
1261             break;
1262         case MKTAG('t', 'R', 'N', 'S'):
1263             if (decode_trns_chunk(avctx, s, length) < 0)
1264                 goto skip_tag;
1265             break;
1266         case MKTAG('t', 'E', 'X', 't'):
1267             if (decode_text_chunk(s, length, 0, metadatap) < 0)
1268                 av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Broken tEXt chunk\n");
1269             bytestream2_skip(&s->gb, length + 4);
1270             break;
1271         case MKTAG('z', 'T', 'X', 't'):
1272             if (decode_text_chunk(s, length, 1, metadatap) < 0)
1273                 av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Broken zTXt chunk\n");
1274             bytestream2_skip(&s->gb, length + 4);
1275             break;
1276         case MKTAG('s', 'T', 'E', 'R'): {
1277             int mode = bytestream2_get_byte(&s->gb);
1278             AVStereo3D *stereo3d = av_stereo3d_create_side_data(p);
1279             if (!stereo3d)
1280                 goto fail;
1281
1282             if (mode == 0 || mode == 1) {
1283                 stereo3d->type  = AV_STEREO3D_SIDEBYSIDE;
1284                 stereo3d->flags = mode ? 0 : AV_STEREO3D_FLAG_INVERT;
1285             } else {
1286                  av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
1287                         "Unknown value in sTER chunk (%d)\n", mode);
1288             }
1289             bytestream2_skip(&s->gb, 4); /* crc */
1290             break;
1291         }
1292         case MKTAG('i', 'C', 'C', 'P'): {
1293             if (decode_iccp_chunk(s, length, p) < 0)
1294                 goto fail;
1295             break;
1296         }
1297         case MKTAG('c', 'H', 'R', 'M'): {
1298             AVMasteringDisplayMetadata *mdm = av_mastering_display_metadata_create_side_data(p);
1299             if (!mdm) {
1300                 ret = AVERROR(ENOMEM);
1301                 goto fail;
1302             }
1303
1304             mdm->white_point[0] = av_make_q(bytestream2_get_be32(&s->gb), 100000);
1305             mdm->white_point[1] = av_make_q(bytestream2_get_be32(&s->gb), 100000);
1306
1307             /* RGB Primaries */
1308             for (i = 0; i < 3; i++) {
1309                 mdm->display_primaries[i][0] = av_make_q(bytestream2_get_be32(&s->gb), 100000);
1310                 mdm->display_primaries[i][1] = av_make_q(bytestream2_get_be32(&s->gb), 100000);
1311             }
1312
1313             mdm->has_primaries = 1;
1314             bytestream2_skip(&s->gb, 4); /* crc */
1315             break;
1316         }
1317         case MKTAG('g', 'A', 'M', 'A'): {
1318             AVBPrint bp;
1319             char *gamma_str;
1320             int num = bytestream2_get_be32(&s->gb);
1321
1322             av_bprint_init(&bp, 0, AV_BPRINT_SIZE_UNLIMITED);
1323             av_bprintf(&bp, "%i/%i", num, 100000);
1324             ret = av_bprint_finalize(&bp, &gamma_str);
1325             if (ret < 0)
1326                 return ret;
1327
1328             av_dict_set(&p->metadata, "gamma", gamma_str, AV_DICT_DONT_STRDUP_VAL);
1329
1330             bytestream2_skip(&s->gb, 4); /* crc */
1331             break;
1332         }
1333         case MKTAG('I', 'E', 'N', 'D'):
1334             if (!(s->pic_state & PNG_ALLIMAGE))
1335                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "IEND without all image\n");
1336             if (!(s->pic_state & (PNG_ALLIMAGE|PNG_IDAT))) {
1337                 ret = AVERROR_INVALIDDATA;
1338                 goto fail;
1339             }
1340             bytestream2_skip(&s->gb, 4); /* crc */
1341             goto exit_loop;
1342         default:
1343             /* skip tag */
1344 skip_tag:
1345             bytestream2_skip(&s->gb, length + 4);
1346             break;
1347         }
1348     }
1349 exit_loop:
1350
1351     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_PNG &&
1352         avctx->skip_frame == AVDISCARD_ALL) {
1353         return 0;
1354     }
1355
1356     if (s->bits_per_pixel <= 4)
1357         handle_small_bpp(s, p);
1358
1359     /* apply transparency if needed */
1360     if (s->has_trns && s->color_type != PNG_COLOR_TYPE_PALETTE) {
1361         size_t byte_depth = s->bit_depth > 8 ? 2 : 1;
1362         size_t raw_bpp = s->bpp - byte_depth;
1363         unsigned x, y;
1364
1365         av_assert0(s->bit_depth > 1);
1366
1367         for (y = 0; y < s->height; ++y) {
1368             uint8_t *row = &s->image_buf[s->image_linesize * y];
1369
1370             /* since we're updating in-place, we have to go from right to left */
1371             for (x = s->width; x > 0; --x) {
1372                 uint8_t *pixel = &row[s->bpp * (x - 1)];
1373                 memmove(pixel, &row[raw_bpp * (x - 1)], raw_bpp);
1374
1375                 if (!memcmp(pixel, s->transparent_color_be, raw_bpp)) {
1376                     memset(&pixel[raw_bpp], 0, byte_depth);
1377                 } else {
1378                     memset(&pixel[raw_bpp], 0xff, byte_depth);
1379                 }
1380             }
1381         }
1382     }
1383
1384     /* handle P-frames only if a predecessor frame is available */
1385     if (s->last_picture.f->data[0]) {
1386         if (   !(avpkt->flags & AV_PKT_FLAG_KEY) && avctx->codec_tag != AV_RL32("MPNG")
1387             && s->last_picture.f->width == p->width
1388             && s->last_picture.f->height== p->height
1389             && s->last_picture.f->format== p->format
1390          ) {
1391             if (CONFIG_PNG_DECODER && avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_APNG)
1392                 handle_p_frame_png(s, p);
1393             else if (CONFIG_APNG_DECODER &&
1394                      avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_APNG &&
1395                      (ret = handle_p_frame_apng(avctx, s, p)) < 0)
1396                 goto fail;
1397         }
1398     }
1399     ff_thread_report_progress(&s->picture, INT_MAX, 0);
1400     ff_thread_report_progress(&s->previous_picture, INT_MAX, 0);
1401
1402     return 0;
1403
1404 fail:
1405     ff_thread_report_progress(&s->picture, INT_MAX, 0);
1406     ff_thread_report_progress(&s->previous_picture, INT_MAX, 0);
1407     return ret;
1408 }
1409
1410 #if CONFIG_PNG_DECODER
1411 static int decode_frame_png(AVCodecContext *avctx,
1412                         void *data, int *got_frame,
1413                         AVPacket *avpkt)
1414 {
1415     PNGDecContext *const s = avctx->priv_data;
1416     const uint8_t *buf     = avpkt->data;
1417     int buf_size           = avpkt->size;
1418     AVFrame *p;
1419     int64_t sig;
1420     int ret;
1421
1422     ff_thread_release_buffer(avctx, &s->last_picture);
1423     FFSWAP(ThreadFrame, s->picture, s->last_picture);
1424     p = s->picture.f;
1425
1426     bytestream2_init(&s->gb, buf, buf_size);
1427
1428     /* check signature */
1429     sig = bytestream2_get_be64(&s->gb);
1430     if (sig != PNGSIG &&
1431         sig != MNGSIG) {
1432         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid PNG signature 0x%08"PRIX64".\n", sig);
1433         return AVERROR_INVALIDDATA;
1434     }
1435
1436     s->y = s->has_trns = 0;
1437     s->hdr_state = 0;
1438     s->pic_state = 0;
1439
1440     /* init the zlib */
1441     s->zstream.zalloc = ff_png_zalloc;
1442     s->zstream.zfree  = ff_png_zfree;
1443     s->zstream.opaque = NULL;
1444     ret = inflateInit(&s->zstream);
1445     if (ret != Z_OK) {
1446         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "inflateInit returned error %d\n", ret);
1447         return AVERROR_EXTERNAL;
1448     }
1449
1450     if ((ret = decode_frame_common(avctx, s, p, avpkt)) < 0)
1451         goto the_end;
1452
1453     if (avctx->skip_frame == AVDISCARD_ALL) {
1454         *got_frame = 0;
1455         ret = bytestream2_tell(&s->gb);
1456         goto the_end;
1457     }
1458
1459     if ((ret = av_frame_ref(data, s->picture.f)) < 0)
1460         goto the_end;
1461
1462     *got_frame = 1;
1463
1464     ret = bytestream2_tell(&s->gb);
1465 the_end:
1466     inflateEnd(&s->zstream);
1467     s->crow_buf = NULL;
1468     return ret;
1469 }
1470 #endif
1471
1472 #if CONFIG_APNG_DECODER
1473 static int decode_frame_apng(AVCodecContext *avctx,
1474                         void *data, int *got_frame,
1475                         AVPacket *avpkt)
1476 {
1477     PNGDecContext *const s = avctx->priv_data;
1478     int ret;
1479     AVFrame *p;
1480
1481     ff_thread_release_buffer(avctx, &s->last_picture);
1482     FFSWAP(ThreadFrame, s->picture, s->last_picture);
1483     p = s->picture.f;
1484
1485     if (!(s->hdr_state & PNG_IHDR)) {
1486         if (!avctx->extradata_size)
1487             return AVERROR_INVALIDDATA;
1488
1489         /* only init fields, there is no zlib use in extradata */
1490         s->zstream.zalloc = ff_png_zalloc;
1491         s->zstream.zfree  = ff_png_zfree;
1492
1493         bytestream2_init(&s->gb, avctx->extradata, avctx->extradata_size);
1494         if ((ret = decode_frame_common(avctx, s, p, avpkt)) < 0)
1495             goto end;
1496     }
1497
1498     /* reset state for a new frame */
1499     if ((ret = inflateInit(&s->zstream)) != Z_OK) {
1500         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "inflateInit returned error %d\n", ret);
1501         ret = AVERROR_EXTERNAL;
1502         goto end;
1503     }
1504     s->y = 0;
1505     s->pic_state = 0;
1506     bytestream2_init(&s->gb, avpkt->data, avpkt->size);
1507     if ((ret = decode_frame_common(avctx, s, p, avpkt)) < 0)
1508         goto end;
1509
1510     if (!(s->pic_state & PNG_ALLIMAGE))
1511         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Frame did not contain a complete image\n");
1512     if (!(s->pic_state & (PNG_ALLIMAGE|PNG_IDAT))) {
1513         ret = AVERROR_INVALIDDATA;
1514         goto end;
1515     }
1516     if ((ret = av_frame_ref(data, s->picture.f)) < 0)
1517         goto end;
1518
1519     *got_frame = 1;
1520     ret = bytestream2_tell(&s->gb);
1521
1522 end:
1523     inflateEnd(&s->zstream);
1524     return ret;
1525 }
1526 #endif
1527
1528 #if HAVE_THREADS
1529 static int update_thread_context(AVCodecContext *dst, const AVCodecContext *src)
1530 {
1531     PNGDecContext *psrc = src->priv_data;
1532     PNGDecContext *pdst = dst->priv_data;
1533     int ret;
1534
1535     if (dst == src)
1536         return 0;
1537
1538     ff_thread_release_buffer(dst, &pdst->picture);
1539     if (psrc->picture.f->data[0] &&
1540         (ret = ff_thread_ref_frame(&pdst->picture, &psrc->picture)) < 0)
1541         return ret;
1542     if (CONFIG_APNG_DECODER && dst->codec_id == AV_CODEC_ID_APNG) {
1543         pdst->width             = psrc->width;
1544         pdst->height            = psrc->height;
1545         pdst->bit_depth         = psrc->bit_depth;
1546         pdst->color_type        = psrc->color_type;
1547         pdst->compression_type  = psrc->compression_type;
1548         pdst->interlace_type    = psrc->interlace_type;
1549         pdst->filter_type       = psrc->filter_type;
1550         pdst->cur_w = psrc->cur_w;
1551         pdst->cur_h = psrc->cur_h;
1552         pdst->x_offset = psrc->x_offset;
1553         pdst->y_offset = psrc->y_offset;
1554         pdst->has_trns = psrc->has_trns;
1555         memcpy(pdst->transparent_color_be, psrc->transparent_color_be, sizeof(pdst->transparent_color_be));
1556
1557         pdst->dispose_op = psrc->dispose_op;
1558
1559         memcpy(pdst->palette, psrc->palette, sizeof(pdst->palette));
1560
1561         pdst->hdr_state |= psrc->hdr_state;
1562
1563         ff_thread_release_buffer(dst, &pdst->last_picture);
1564         if (psrc->last_picture.f->data[0] &&
1565             (ret = ff_thread_ref_frame(&pdst->last_picture, &psrc->last_picture)) < 0)
1566             return ret;
1567
1568         ff_thread_release_buffer(dst, &pdst->previous_picture);
1569         if (psrc->previous_picture.f->data[0] &&
1570             (ret = ff_thread_ref_frame(&pdst->previous_picture, &psrc->previous_picture)) < 0)
1571             return ret;
1572     }
1573
1574     return 0;
1575 }
1576 #endif
1577
1578 static av_cold int png_dec_init(AVCodecContext *avctx)
1579 {
1580     PNGDecContext *s = avctx->priv_data;
1581
1582     avctx->color_range = AVCOL_RANGE_JPEG;
1583
1584     s->avctx = avctx;
1585     s->previous_picture.f = av_frame_alloc();
1586     s->last_picture.f = av_frame_alloc();
1587     s->picture.f = av_frame_alloc();
1588     if (!s->previous_picture.f || !s->last_picture.f || !s->picture.f) {
1589         av_frame_free(&s->previous_picture.f);
1590         av_frame_free(&s->last_picture.f);
1591         av_frame_free(&s->picture.f);
1592         return AVERROR(ENOMEM);
1593     }
1594
1595     if (!avctx->internal->is_copy) {
1596         avctx->internal->allocate_progress = 1;
1597         ff_pngdsp_init(&s->dsp);
1598     }
1599
1600     return 0;
1601 }
1602
1603 static av_cold int png_dec_end(AVCodecContext *avctx)
1604 {
1605     PNGDecContext *s = avctx->priv_data;
1606
1607     ff_thread_release_buffer(avctx, &s->previous_picture);
1608     av_frame_free(&s->previous_picture.f);
1609     ff_thread_release_buffer(avctx, &s->last_picture);
1610     av_frame_free(&s->last_picture.f);
1611     ff_thread_release_buffer(avctx, &s->picture);
1612     av_frame_free(&s->picture.f);
1613     av_freep(&s->buffer);
1614     s->buffer_size = 0;
1615     av_freep(&s->last_row);
1616     s->last_row_size = 0;
1617     av_freep(&s->tmp_row);
1618     s->tmp_row_size = 0;
1619
1620     return 0;
1621 }
1622
1623 #if CONFIG_APNG_DECODER
1624 AVCodec ff_apng_decoder = {
1625     .name           = "apng",
1626     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("APNG (Animated Portable Network Graphics) image"),
1627     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
1628     .id             = AV_CODEC_ID_APNG,
1629     .priv_data_size = sizeof(PNGDecContext),
1630     .init           = png_dec_init,
1631     .close          = png_dec_end,
1632     .decode         = decode_frame_apng,
1633     .init_thread_copy = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(png_dec_init),
1634     .update_thread_context = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(update_thread_context),
1635     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DR1 | AV_CODEC_CAP_FRAME_THREADS /*| AV_CODEC_CAP_DRAW_HORIZ_BAND*/,
1636     .caps_internal  = FF_CODEC_CAP_INIT_THREADSAFE,
1637 };
1638 #endif
1639
1640 #if CONFIG_PNG_DECODER
1641 AVCodec ff_png_decoder = {
1642     .name           = "png",
1643     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("PNG (Portable Network Graphics) image"),
1644     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
1645     .id             = AV_CODEC_ID_PNG,
1646     .priv_data_size = sizeof(PNGDecContext),
1647     .init           = png_dec_init,
1648     .close          = png_dec_end,
1649     .decode         = decode_frame_png,
1650     .init_thread_copy = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(png_dec_init),
1651     .update_thread_context = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(update_thread_context),
1652     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DR1 | AV_CODEC_CAP_FRAME_THREADS /*| AV_CODEC_CAP_DRAW_HORIZ_BAND*/,
1653     .caps_internal  = FF_CODEC_CAP_SKIP_FRAME_FILL_PARAM | FF_CODEC_CAP_INIT_THREADSAFE,
1654 };
1655 #endif