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

   1 /*
   2  * CD Graphics Video Decoder
   3  * Copyright (c) 2009 Michael Tison
   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 #include "avcodec.h"
  23 #include "bytestream.h"
  24 #include "internal.h"
  25
  26 /**
  27  * @file
  28  * @brief CD Graphics Video Decoder
  29  * @author Michael Tison
  30  * @see http://wiki.multimedia.cx/index.php?title=CD_Graphics
  31  * @see http://www.ccs.neu.edu/home/bchafy/cdb/info/cdg
  32  */
  33
  34 /// default screen sizes
  35 #define CDG_FULL_WIDTH           300
  36 #define CDG_FULL_HEIGHT          216
  37 #define CDG_DISPLAY_WIDTH        294
  38 #define CDG_DISPLAY_HEIGHT       204
  39 #define CDG_BORDER_WIDTH           6
  40 #define CDG_BORDER_HEIGHT         12
  41
  42 /// masks
  43 #define CDG_COMMAND             0x09
  44 #define CDG_MASK                0x3F
  45
  46 /// instruction codes
  47 #define CDG_INST_MEMORY_PRESET     1
  48 #define CDG_INST_BORDER_PRESET     2
  49 #define CDG_INST_TILE_BLOCK        6
  50 #define CDG_INST_SCROLL_PRESET    20
  51 #define CDG_INST_SCROLL_COPY      24
  52 #define CDG_INST_LOAD_PAL_LO      30
  53 #define CDG_INST_LOAD_PAL_HIGH    31
  54 #define CDG_INST_TILE_BLOCK_XOR   38
  55
  56 /// data sizes
  57 #define CDG_PACKET_SIZE           24
  58 #define CDG_DATA_SIZE             16
  59 #define CDG_TILE_HEIGHT           12
  60 #define CDG_TILE_WIDTH             6
  61 #define CDG_MINIMUM_PKT_SIZE       6
  62 #define CDG_MINIMUM_SCROLL_SIZE    3
  63 #define CDG_HEADER_SIZE            8
  64 #define CDG_PALETTE_SIZE          16
  65
  66 typedef struct CDGraphicsContext {
  67     AVFrame *frame;
  68     int hscroll;
  69     int vscroll;
  70 } CDGraphicsContext;
  71
  72 static av_cold int cdg_decode_init(AVCodecContext *avctx)
  73 {
  74     CDGraphicsContext *cc = avctx->priv_data;
  75
  76     cc->frame = av_frame_alloc();
  77     if (!cc->frame)
  78         return AVERROR(ENOMEM);
  79
  80     avctx->width   = CDG_FULL_WIDTH;
  81     avctx->height  = CDG_FULL_HEIGHT;
  82     avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_PAL8;
  83
  84     return 0;
  85 }
  86
  87 static void cdg_border_preset(CDGraphicsContext *cc, uint8_t *data)
  88 {
  89     int y;
  90     int lsize    = cc->frame->linesize[0];
  91     uint8_t *buf = cc->frame->data[0];
  92     int color    = data[0] & 0x0F;
  93
  94     if (!(data[1] & 0x0F)) {
  95         /// fill the top and bottom borders
  96         memset(buf, color, CDG_BORDER_HEIGHT * lsize);
  97         memset(buf + (CDG_FULL_HEIGHT - CDG_BORDER_HEIGHT) * lsize,
  98                color, CDG_BORDER_HEIGHT * lsize);
  99
 100         /// fill the side borders
 101         for (y = CDG_BORDER_HEIGHT; y < CDG_FULL_HEIGHT - CDG_BORDER_HEIGHT; y++) {
 102             memset(buf + y * lsize, color, CDG_BORDER_WIDTH);
 103             memset(buf + CDG_FULL_WIDTH - CDG_BORDER_WIDTH + y * lsize,
 104                    color, CDG_BORDER_WIDTH);
 105         }
 106     }
 107 }
 108
 109 static void cdg_load_palette(CDGraphicsContext *cc, uint8_t *data, int low)
 110 {
 111     uint8_t r, g, b;
 112     uint16_t color;
 113     int i;
 114     int array_offset  = low ? 0 : 8;
 115     uint32_t *palette = (uint32_t *) cc->frame->data[1];
 116
 117     for (i = 0; i < 8; i++) {
 118         color = (data[2 * i] << 6) + (data[2 * i + 1] & 0x3F);
 119         r = ((color >> 8) & 0x000F) * 17;
 120         g = ((color >> 4) & 0x000F) * 17;
 121         b = ((color     ) & 0x000F) * 17;
 122         palette[i + array_offset] = 0xFFU << 24 | r << 16 | g << 8 | b;
 123     }
 124     cc->frame->palette_has_changed = 1;
 125 }
 126
 127 static int cdg_tile_block(CDGraphicsContext *cc, uint8_t *data, int b)
 128 {
 129     unsigned ci, ri;
 130     int color;
 131     int x, y;
 132     int ai;
 133     int stride   = cc->frame->linesize[0];
 134     uint8_t *buf = cc->frame->data[0];
 135
 136     ri = (data[2] & 0x1F) * CDG_TILE_HEIGHT + cc->vscroll;
 137     ci = (data[3] & 0x3F) * CDG_TILE_WIDTH  + cc->hscroll;
 138
 139     if (ri > (CDG_FULL_HEIGHT - CDG_TILE_HEIGHT))
 140         return AVERROR(EINVAL);
 141     if (ci > (CDG_FULL_WIDTH - CDG_TILE_WIDTH))
 142         return AVERROR(EINVAL);
 143
 144     for (y = 0; y < CDG_TILE_HEIGHT; y++) {
 145         for (x = 0; x < CDG_TILE_WIDTH; x++) {
 146             if (!((data[4 + y] >> (5 - x)) & 0x01))
 147                 color = data[0] & 0x0F;
 148             else
 149                 color = data[1] & 0x0F;
 150
 151             ai = ci + x + (stride * (ri + y));
 152             if (b)
 153                 color ^= buf[ai];
 154             buf[ai] = color;
 155         }
 156     }
 157
 158     return 0;
 159 }
 160
 161 #define UP    2
 162 #define DOWN  1
 163 #define LEFT  2
 164 #define RIGHT 1
 165
 166 static void cdg_copy_rect_buf(int out_tl_x, int out_tl_y, uint8_t *out,
 167                               int in_tl_x, int in_tl_y, uint8_t *in,
 168                               int w, int h, int stride)
 169 {
 170     int y;
 171
 172     in  += in_tl_x  + in_tl_y  * stride;
 173     out += out_tl_x + out_tl_y * stride;
 174     for (y = 0; y < h; y++)
 175         memcpy(out + y * stride, in + y * stride, w);
 176 }
 177
 178 static void cdg_fill_rect_preset(int tl_x, int tl_y, uint8_t *out,
 179                                  int color, int w, int h, int stride)
 180 {
 181     int y;
 182
 183     for (y = tl_y; y < tl_y + h; y++)
 184         memset(out + tl_x + y * stride, color, w);
 185 }
 186
 187 static void cdg_fill_wrapper(int out_tl_x, int out_tl_y, uint8_t *out,
 188                              int in_tl_x, int in_tl_y, uint8_t *in,
 189                              int color, int w, int h, int stride, int roll)
 190 {
 191     if (roll) {
 192         cdg_copy_rect_buf(out_tl_x, out_tl_y, out, in_tl_x, in_tl_y,
 193                           in, w, h, stride);
 194     } else {
 195         cdg_fill_rect_preset(out_tl_x, out_tl_y, out, color, w, h, stride);
 196     }
 197 }
 198
 199 static void cdg_scroll(CDGraphicsContext *cc, uint8_t *data,
 200                        AVFrame *new_frame, int roll_over)
 201 {
 202     int color;
 203     int hscmd, h_off, hinc, vscmd, v_off, vinc;
 204     int y;
 205     int stride   = cc->frame->linesize[0];
 206     uint8_t *in  = cc->frame->data[0];
 207     uint8_t *out = new_frame->data[0];
 208
 209     color =  data[0] & 0x0F;
 210     hscmd = (data[1] & 0x30) >> 4;
 211     vscmd = (data[2] & 0x30) >> 4;
 212
 213     h_off =  FFMIN(data[1] & 0x07, CDG_BORDER_WIDTH  - 1);
 214     v_off =  FFMIN(data[2] & 0x0F, CDG_BORDER_HEIGHT - 1);
 215
 216     /// find the difference and save the offset for cdg_tile_block usage
 217     hinc = h_off - cc->hscroll;
 218     vinc = v_off - cc->vscroll;
 219     cc->hscroll = h_off;
 220     cc->vscroll = v_off;
 221
 222     if (vscmd == UP)
 223         vinc -= 12;
 224     if (vscmd == DOWN)
 225         vinc += 12;
 226     if (hscmd == LEFT)
 227         hinc -= 6;
 228     if (hscmd == RIGHT)
 229         hinc += 6;
 230
 231     if (!hinc && !vinc)
 232         return;
 233
 234     memcpy(new_frame->data[1], cc->frame->data[1], CDG_PALETTE_SIZE * 4);
 235
 236     for (y = FFMAX(0, vinc); y < FFMIN(CDG_FULL_HEIGHT + vinc, CDG_FULL_HEIGHT); y++)
 237         memcpy(out + FFMAX(0, hinc) + stride * y,
 238                in + FFMAX(0, hinc) - hinc + (y - vinc) * stride,
 239                FFMIN(stride + hinc, stride));
 240
 241     if (vinc > 0)
 242         cdg_fill_wrapper(0, 0, out,
 243                          0, CDG_FULL_HEIGHT - vinc, in, color,
 244                          stride, vinc, stride, roll_over);
 245     else if (vinc < 0)
 246         cdg_fill_wrapper(0, CDG_FULL_HEIGHT + vinc, out,
 247                          0, 0, in, color,
 248                          stride, -1 * vinc, stride, roll_over);
 249
 250     if (hinc > 0)
 251         cdg_fill_wrapper(0, 0, out,
 252                          CDG_FULL_WIDTH - hinc, 0, in, color,
 253                          hinc, CDG_FULL_HEIGHT, stride, roll_over);
 254     else if (hinc < 0)
 255         cdg_fill_wrapper(CDG_FULL_WIDTH + hinc, 0, out,
 256                          0, 0, in, color,
 257                          -1 * hinc, CDG_FULL_HEIGHT, stride, roll_over);
 258
 259 }
 260
 261 static int cdg_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
 262                             void *data, int *got_frame, AVPacket *avpkt)
 263 {
 264     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 265     int buf_size       = avpkt->size;
 266     int ret;
 267     uint8_t command, inst;
 268     uint8_t cdg_data[CDG_DATA_SIZE] = {0};
 269     AVFrame *frame = data;
 270     CDGraphicsContext *cc = avctx->priv_data;
 271
 272     if (buf_size < CDG_MINIMUM_PKT_SIZE) {
 273         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "buffer too small for decoder\n");
 274         return AVERROR(EINVAL);
 275     }
 276     if (buf_size > CDG_HEADER_SIZE + CDG_DATA_SIZE) {
 277         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "buffer too big for decoder\n");
 278         return AVERROR(EINVAL);
 279     }
 280
 281     if ((ret = ff_reget_buffer(avctx, cc->frame)) < 0)
 282         return ret;
 283     if (!avctx->frame_number) {
 284         memset(cc->frame->data[0], 0, cc->frame->linesize[0] * avctx->height);
 285         memset(cc->frame->data[1], 0, AVPALETTE_SIZE);
 286     }
 287
 288     command = bytestream_get_byte(&buf);
 289     inst    = bytestream_get_byte(&buf);
 290     inst    &= CDG_MASK;
 291     buf += 2;  /// skipping 2 unneeded bytes
 292
 293     if (buf_size > CDG_HEADER_SIZE)
 294         bytestream_get_buffer(&buf, cdg_data, buf_size - CDG_HEADER_SIZE);
 295
 296     if ((command & CDG_MASK) == CDG_COMMAND) {
 297         switch (inst) {
 298         case CDG_INST_MEMORY_PRESET:
 299             if (!(cdg_data[1] & 0x0F))
 300                 memset(cc->frame->data[0], cdg_data[0] & 0x0F,
 301                        cc->frame->linesize[0] * CDG_FULL_HEIGHT);
 302             break;
 303         case CDG_INST_LOAD_PAL_LO:
 304         case CDG_INST_LOAD_PAL_HIGH:
 305             if (buf_size - CDG_HEADER_SIZE < CDG_DATA_SIZE) {
 306                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "buffer too small for loading palette\n");
 307                 return AVERROR(EINVAL);
 308             }
 309
 310             cdg_load_palette(cc, cdg_data, inst == CDG_INST_LOAD_PAL_LO);
 311             break;
 312         case CDG_INST_BORDER_PRESET:
 313             cdg_border_preset(cc, cdg_data);
 314             break;
 315         case CDG_INST_TILE_BLOCK_XOR:
 316         case CDG_INST_TILE_BLOCK:
 317             if (buf_size - CDG_HEADER_SIZE < CDG_DATA_SIZE) {
 318                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "buffer too small for drawing tile\n");
 319                 return AVERROR(EINVAL);
 320             }
 321
 322             ret = cdg_tile_block(cc, cdg_data, inst == CDG_INST_TILE_BLOCK_XOR);
 323             if (ret) {
 324                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "tile is out of range\n");
 325                 return ret;
 326             }
 327             break;
 328         case CDG_INST_SCROLL_PRESET:
 329         case CDG_INST_SCROLL_COPY:
 330             if (buf_size - CDG_HEADER_SIZE < CDG_MINIMUM_SCROLL_SIZE) {
 331                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "buffer too small for scrolling\n");
 332                 return AVERROR(EINVAL);
 333             }
 334
 335             if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, AV_GET_BUFFER_FLAG_REF)) < 0)
 336                 return ret;
 337
 338             cdg_scroll(cc, cdg_data, frame, inst == CDG_INST_SCROLL_COPY);
 339             av_frame_unref(cc->frame);
 340             ret = av_frame_ref(cc->frame, frame);
 341             if (ret < 0)
 342                 return ret;
 343             break;
 344         default:
 345             break;
 346         }
 347
 348         if (!frame->data[0]) {
 349             ret = av_frame_ref(frame, cc->frame);
 350             if (ret < 0)
 351                 return ret;
 352         }
 353         *got_frame = 1;
 354     } else {
 355         *got_frame = 0;
 356         buf_size   = 0;
 357     }
 358
 359     return buf_size;
 360 }
 361
 362 static av_cold int cdg_decode_end(AVCodecContext *avctx)
 363 {
 364     CDGraphicsContext *cc = avctx->priv_data;
 365
 366     av_frame_free(&cc->frame);
 367
 368     return 0;
 369 }
 370
 371 AVCodec ff_cdgraphics_decoder = {
 372     .name           = "cdgraphics",
 373     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("CD Graphics video"),
 374     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 375     .id             = AV_CODEC_ID_CDGRAPHICS,
 376     .priv_data_size = sizeof(CDGraphicsContext),
 377     .init           = cdg_decode_init,
 378     .close          = cdg_decode_end,
 379     .decode         = cdg_decode_frame,
 380     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
 381 };