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

   1 /*
   2  * CRI image decoder
   3  *
   4  * Copyright (c) 2020 Paul B Mahol
   5  *
   6  * This file is part of FFmpeg.
   7  *
   8  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  10  * License as published by the Free Software Foundation; either
  11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  12  *
  13  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  16  * Lesser General Public License for more details.
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  19  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  21  */
  22
  23 /**
  24  * @file
  25  * Cintel RAW image decoder
  26  */
  27
  28 #define BITSTREAM_READER_LE
  29
  30 #include "libavutil/intfloat.h"
  31 #include "libavutil/display.h"
  32 #include "avcodec.h"
  33 #include "bytestream.h"
  34 #include "get_bits.h"
  35 #include "internal.h"
  36 #include "thread.h"
  37
  38 typedef struct CRIContext {
  39     AVCodecContext *jpeg_avctx;   // wrapper context for MJPEG
  40     AVPacket *jpkt;               // encoded JPEG tile
  41     AVFrame *jpgframe;            // decoded JPEG tile
  42
  43     GetByteContext gb;
  44     int color_model;
  45     const uint8_t *data;
  46     unsigned data_size;
  47     uint64_t tile_size[4];
  48 } CRIContext;
  49
  50 static av_cold int cri_decode_init(AVCodecContext *avctx)
  51 {
  52     CRIContext *s = avctx->priv_data;
  53     const AVCodec *codec;
  54     int ret;
  55
  56     s->jpgframe = av_frame_alloc();
  57     if (!s->jpgframe)
  58         return AVERROR(ENOMEM);
  59
  60     s->jpkt = av_packet_alloc();
  61     if (!s->jpkt)
  62         return AVERROR(ENOMEM);
  63
  64     codec = avcodec_find_decoder(AV_CODEC_ID_MJPEG);
  65     if (!codec)
  66         return AVERROR_BUG;
  67     s->jpeg_avctx = avcodec_alloc_context3(codec);
  68     if (!s->jpeg_avctx)
  69         return AVERROR(ENOMEM);
  70     s->jpeg_avctx->flags = avctx->flags;
  71     s->jpeg_avctx->flags2 = avctx->flags2;
  72     s->jpeg_avctx->dct_algo = avctx->dct_algo;
  73     s->jpeg_avctx->idct_algo = avctx->idct_algo;
  74     ret = avcodec_open2(s->jpeg_avctx, codec, NULL);
  75     if (ret < 0)
  76         return ret;
  77
  78     return 0;
  79 }
  80
  81 static void unpack_10bit(GetByteContext *gb, uint16_t *dst, int shift,
  82                          int w, int h, ptrdiff_t stride)
  83 {
  84     int count = w * h;
  85     int pos = 0;
  86
  87     while (count > 0) {
  88         uint32_t a0, a1, a2, a3;
  89         if (bytestream2_get_bytes_left(gb) < 4)
  90             break;
  91         a0 = bytestream2_get_le32(gb);
  92         a1 = bytestream2_get_le32(gb);
  93         a2 = bytestream2_get_le32(gb);
  94         a3 = bytestream2_get_le32(gb);
  95         dst[pos] = (((a0 >> 1) & 0xE00) | (a0 & 0x1FF)) << shift;
  96         pos++;
  97         if (pos >= w) {
  98             if (count == 1)
  99                 break;
 100             dst += stride;
 101             pos = 0;
 102         }
 103         dst[pos] = (((a0 >> 13) & 0x3F) | ((a0 >> 14) & 0xFC0)) << shift;
 104         pos++;
 105         if (pos >= w) {
 106             if (count == 2)
 107                 break;
 108             dst += stride;
 109             pos = 0;
 110         }
 111         dst[pos] = (((a0 >> 26) & 7) | ((a1 & 0x1FF) << 3)) << shift;
 112         pos++;
 113         if (pos >= w) {
 114             if (count == 3)
 115                 break;
 116             dst += stride;
 117             pos = 0;
 118         }
 119         dst[pos] = (((a1 >> 10) & 0x1FF) | ((a1 >> 11) & 0xE00)) << shift;
 120         pos++;
 121         if (pos >= w) {
 122             if (count == 4)
 123                 break;
 124             dst += stride;
 125             pos = 0;
 126         }
 127         dst[pos] = (((a1 >> 23) & 0x3F) | ((a2 & 0x3F) << 6)) << shift;
 128         pos++;
 129         if (pos >= w) {
 130             if (count == 5)
 131                 break;
 132             dst += stride;
 133             pos = 0;
 134         }
 135         dst[pos] = (((a2 >> 7) & 0xFF8) | ((a2 >> 6) & 7)) << shift;
 136         pos++;
 137         if (pos >= w) {
 138             if (count == 6)
 139                 break;
 140             dst += stride;
 141             pos = 0;
 142         }
 143         dst[pos] = (((a3 & 7) << 9) | ((a2 >> 20) & 0x1FF)) << shift;
 144         pos++;
 145         if (pos >= w) {
 146             if (count == 7)
 147                 break;
 148             dst += stride;
 149             pos = 0;
 150         }
 151         dst[pos] = (((a3 >> 4) & 0xFC0) | ((a3 >> 3) & 0x3F)) << shift;
 152         pos++;
 153         if (pos >= w) {
 154             if (count == 8)
 155                 break;
 156             dst += stride;
 157             pos = 0;
 158         }
 159         dst[pos] = (((a3 >> 16) & 7) | ((a3 >> 17) & 0xFF8)) << shift;
 160         pos++;
 161         if (pos >= w) {
 162             if (count == 9)
 163                 break;
 164             dst += stride;
 165             pos = 0;
 166         }
 167
 168         count -= 9;
 169     }
 170 }
 171
 172 static int cri_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
 173                             int *got_frame, AVPacket *avpkt)
 174 {
 175     CRIContext *s = avctx->priv_data;
 176     GetByteContext *gb = &s->gb;
 177     ThreadFrame frame = { .f = data };
 178     int ret, bps, hflip = 0, vflip = 0;
 179     AVFrameSideData *rotation;
 180     int compressed = 0;
 181     AVFrame *p = data;
 182
 183     s->data = NULL;
 184     s->data_size = 0;
 185
 186     bytestream2_init(gb, avpkt->data, avpkt->size);
 187
 188     while (bytestream2_get_bytes_left(gb) > 8) {
 189         char codec_name[1024];
 190         uint32_t key, length;
 191         float framerate;
 192         int width, height;
 193
 194         key    = bytestream2_get_le32(gb);
 195         length = bytestream2_get_le32(gb);
 196
 197         switch (key) {
 198         case 1:
 199             if (length != 4)
 200                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 201
 202             if (bytestream2_get_le32(gb) != MKTAG('D', 'V', 'C', 'C'))
 203                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 204             break;
 205         case 100:
 206             if (length < 16)
 207                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 208             width   = bytestream2_get_le32(gb);
 209             height  = bytestream2_get_le32(gb);
 210             s->color_model = bytestream2_get_le32(gb);
 211             if (bytestream2_get_le32(gb) != 1)
 212                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 213             ret = ff_set_dimensions(avctx, width, height);
 214             if (ret < 0)
 215                 return ret;
 216             length -= 16;
 217             goto skip;
 218         case 101:
 219             if (length != 4)
 220                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 221
 222             if (bytestream2_get_le32(gb) != 0)
 223                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 224             break;
 225         case 102:
 226             bytestream2_get_buffer(gb, codec_name, FFMIN(length, sizeof(codec_name) - 1));
 227             length -= FFMIN(length, sizeof(codec_name) - 1);
 228             if (strncmp(codec_name, "cintel_craw", FFMIN(length, sizeof(codec_name) - 1)))
 229                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 230             compressed = 1;
 231             goto skip;
 232         case 103:
 233             if (bytestream2_get_bytes_left(gb) < length)
 234                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 235             s->data = gb->buffer;
 236             s->data_size = length;
 237             goto skip;
 238         case 105:
 239             hflip = bytestream2_get_byte(gb) != 0;
 240             length--;
 241             goto skip;
 242         case 106:
 243             vflip = bytestream2_get_byte(gb) != 0;
 244             length--;
 245             goto skip;
 246         case 107:
 247             if (length != 4)
 248                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 249             framerate = av_int2float(bytestream2_get_le32(gb));
 250             avctx->framerate.num = framerate * 1000;
 251             avctx->framerate.den = 1000;
 252             break;
 253         case 119:
 254             if (length != 32)
 255                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 256
 257             for (int i = 0; i < 4; i++)
 258                 s->tile_size[i] = bytestream2_get_le64(gb);
 259             break;
 260         default:
 261             av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "skipping unknown key %u of length %u\n", key, length);
 262 skip:
 263             bytestream2_skip(gb, length);
 264         }
 265     }
 266
 267     switch (s->color_model) {
 268     case 76:
 269     case 88:
 270         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_BAYER_BGGR16;
 271         break;
 272     case 77:
 273     case 89:
 274         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_BAYER_GBRG16;
 275         break;
 276     case 78:
 277     case 90:
 278         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_BAYER_RGGB16;
 279         break;
 280     case 45:
 281     case 79:
 282     case 91:
 283         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_BAYER_GRBG16;
 284         break;
 285     }
 286
 287     switch (s->color_model) {
 288     case 45:
 289         bps = 10;
 290         break;
 291     case 76:
 292     case 77:
 293     case 78:
 294     case 79:
 295         bps = 12;
 296         break;
 297     case 88:
 298     case 89:
 299     case 90:
 300     case 91:
 301         bps = 16;
 302         break;
 303     default:
 304         return AVERROR_INVALIDDATA;
 305     }
 306
 307     if (compressed) {
 308         for (int i = 0; i < 4; i++) {
 309             if (s->tile_size[i] >= s->data_size)
 310                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 311         }
 312
 313         if (s->tile_size[0] + s->tile_size[1] + s->tile_size[2] + s->tile_size[3] !=
 314             s->data_size)
 315             return AVERROR_INVALIDDATA;
 316     }
 317
 318     if (!s->data || !s->data_size)
 319         return AVERROR_INVALIDDATA;
 320
 321     if ((ret = ff_thread_get_buffer(avctx, &frame, 0)) < 0)
 322         return ret;
 323
 324     avctx->bits_per_raw_sample = bps;
 325
 326     if (!compressed && s->color_model == 45) {
 327         uint16_t *dst = (uint16_t *)p->data[0];
 328         GetByteContext gb;
 329
 330         bytestream2_init(&gb, s->data, s->data_size);
 331         unpack_10bit(&gb, dst, 4, avctx->width, avctx->height, p->linesize[0] / 2);
 332     } else if (!compressed) {
 333         GetBitContext gbit;
 334         const int shift = 16 - bps;
 335
 336         ret = init_get_bits8(&gbit, s->data, s->data_size);
 337         if (ret < 0)
 338             return ret;
 339
 340         for (int y = 0; y < avctx->height; y++) {
 341             uint16_t *dst = (uint16_t *)(p->data[0] + y * p->linesize[0]);
 342
 343             if (get_bits_left(&gbit) < avctx->width * bps)
 344                 break;
 345
 346             for (int x = 0; x < avctx->width; x++)
 347                 dst[x] = get_bits(&gbit, bps) << shift;
 348         }
 349     } else {
 350         unsigned offset = 0;
 351
 352         for (int tile = 0; tile < 4; tile++) {
 353             av_packet_unref(s->jpkt);
 354             s->jpkt->data = (uint8_t *)s->data + offset;
 355             s->jpkt->size = s->tile_size[tile];
 356
 357             ret = avcodec_send_packet(s->jpeg_avctx, s->jpkt);
 358             if (ret < 0) {
 359                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error submitting a packet for decoding\n");
 360                 return ret;
 361             }
 362
 363             ret = avcodec_receive_frame(s->jpeg_avctx, s->jpgframe);
 364             if (ret < 0 || s->jpgframe->format != AV_PIX_FMT_GRAY16 ||
 365                 s->jpeg_avctx->width  * 2 != avctx->width ||
 366                 s->jpeg_avctx->height * 2 != avctx->height) {
 367                 if (ret < 0) {
 368                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 369                            "JPEG decoding error (%d).\n", ret);
 370                 } else {
 371                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 372                            "JPEG invalid format.\n");
 373                     ret = AVERROR_INVALIDDATA;
 374                 }
 375
 376                 /* Normally skip, if error explode */
 377                 if (avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE)
 378                     return ret;
 379                 else
 380                     return 0;
 381             }
 382
 383             for (int y = 0; y < s->jpeg_avctx->height; y++) {
 384                 const int hw =  s->jpgframe->width / 2;
 385                 uint16_t *dst = (uint16_t *)(p->data[0] + (y * 2) * p->linesize[0] + tile * hw * 2);
 386                 const uint16_t *src = (const uint16_t *)(s->jpgframe->data[0] + y * s->jpgframe->linesize[0]);
 387
 388                 memcpy(dst, src, hw * 2);
 389                 src += hw;
 390                 dst += p->linesize[0] / 2;
 391                 memcpy(dst, src, hw * 2);
 392             }
 393
 394             av_frame_unref(s->jpgframe);
 395             offset += s->tile_size[tile];
 396         }
 397     }
 398
 399     if (hflip || vflip) {
 400         rotation = av_frame_new_side_data(p, AV_FRAME_DATA_DISPLAYMATRIX,
 401                                           sizeof(int32_t) * 9);
 402         if (rotation) {
 403             av_display_rotation_set((int32_t *)rotation->data, 0.f);
 404             av_display_matrix_flip((int32_t *)rotation->data, hflip, vflip);
 405         }
 406     }
 407
 408     p->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
 409     p->key_frame = 1;
 410
 411     *got_frame = 1;
 412
 413     return 0;
 414 }
 415
 416 static av_cold int cri_decode_close(AVCodecContext *avctx)
 417 {
 418     CRIContext *s = avctx->priv_data;
 419
 420     av_frame_free(&s->jpgframe);
 421     av_packet_free(&s->jpkt);
 422     avcodec_free_context(&s->jpeg_avctx);
 423
 424     return 0;
 425 }
 426
 427 const AVCodec ff_cri_decoder = {
 428     .name           = "cri",
 429     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 430     .id             = AV_CODEC_ID_CRI,
 431     .priv_data_size = sizeof(CRIContext),
 432     .init           = cri_decode_init,
 433     .decode         = cri_decode_frame,
 434     .close          = cri_decode_close,
 435     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DR1 | AV_CODEC_CAP_FRAME_THREADS,
 436     .caps_internal  = FF_CODEC_CAP_INIT_THREADSAFE | FF_CODEC_CAP_INIT_CLEANUP,
 437     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Cintel RAW"),
 438 };