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     AVFrame *jpgframe;            // decoded JPEG tile
  41
  42     GetByteContext gb;
  43     int color_model;
  44     const uint8_t *data;
  45     unsigned data_size;
  46     uint64_t tile_size[4];
  47 } CRIContext;
  48
  49 static av_cold int cri_decode_init(AVCodecContext *avctx)
  50 {
  51     CRIContext *s = avctx->priv_data;
  52     const AVCodec *codec;
  53     int ret;
  54
  55     s->jpgframe = av_frame_alloc();
  56     if (!s->jpgframe)
  57         return AVERROR(ENOMEM);
  58
  59     codec = avcodec_find_decoder(AV_CODEC_ID_MJPEG);
  60     if (!codec)
  61         return AVERROR_BUG;
  62     s->jpeg_avctx = avcodec_alloc_context3(codec);
  63     if (!s->jpeg_avctx)
  64         return AVERROR(ENOMEM);
  65     s->jpeg_avctx->flags = avctx->flags;
  66     s->jpeg_avctx->flags2 = avctx->flags2;
  67     s->jpeg_avctx->dct_algo = avctx->dct_algo;
  68     s->jpeg_avctx->idct_algo = avctx->idct_algo;
  69     ret = ff_codec_open2_recursive(s->jpeg_avctx, codec, NULL);
  70     if (ret < 0)
  71         return ret;
  72
  73     return 0;
  74 }
  75
  76 static void unpack_10bit(GetByteContext *gb, uint16_t *dst, int shift,
  77                          int w, int h, ptrdiff_t stride)
  78 {
  79     int count = w * h;
  80     int pos = 0;
  81
  82     while (count > 0) {
  83         uint32_t a0 = bytestream2_get_le32(gb);
  84         uint32_t a1 = bytestream2_get_le32(gb);
  85         uint32_t a2 = bytestream2_get_le32(gb);
  86         uint32_t a3 = bytestream2_get_le32(gb);
  87         dst[pos] = (((a0 >> 1) & 0xE00) | (a0 & 0x1FF)) << shift;
  88         pos++;
  89         if (pos >= w) {
  90             dst += stride;
  91             pos = 0;
  92         }
  93         dst[pos] = (((a0 >> 13) & 0x3F) | ((a0 >> 14) & 0xFC0)) << shift;
  94         pos++;
  95         if (pos >= w) {
  96             dst += stride;
  97             pos = 0;
  98         }
  99         dst[pos] = (((a0 >> 26) & 7) | ((a1 & 0x1FF) << 3)) << shift;
 100         pos++;
 101         if (pos >= w) {
 102             dst += stride;
 103             pos = 0;
 104         }
 105         dst[pos] = (((a1 >> 10) & 0x1FF) | ((a1 >> 11) & 0xE00)) << shift;
 106         pos++;
 107         if (pos >= w) {
 108             dst += stride;
 109             pos = 0;
 110         }
 111         dst[pos] = (((a1 >> 23) & 0x3F) | ((a2 & 0x3F) << 6)) << shift;
 112         pos++;
 113         if (pos >= w) {
 114             dst += stride;
 115             pos = 0;
 116         }
 117         dst[pos] = (((a2 >> 7) & 0xFF8) | ((a2 >> 6) & 7)) << shift;
 118         pos++;
 119         if (pos >= w) {
 120             dst += stride;
 121             pos = 0;
 122         }
 123         dst[pos] = (((a3 & 7) << 9) | ((a2 >> 20) & 0x1FF)) << shift;
 124         pos++;
 125         if (pos >= w) {
 126             dst += stride;
 127             pos = 0;
 128         }
 129         dst[pos] = (((a3 >> 4) & 0xFC0) | ((a3 >> 3) & 0x3F)) << shift;
 130         pos++;
 131         if (pos >= w) {
 132             dst += stride;
 133             pos = 0;
 134         }
 135         dst[pos] = (((a3 >> 16) & 7) | ((a3 >> 17) & 0xFF8)) << shift;
 136         pos++;
 137         if (pos >= w) {
 138             dst += stride;
 139             pos = 0;
 140         }
 141
 142         count -= 9;
 143     }
 144 }
 145
 146 static int cri_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
 147                             int *got_frame, AVPacket *avpkt)
 148 {
 149     CRIContext *s = avctx->priv_data;
 150     GetByteContext *gb = &s->gb;
 151     ThreadFrame frame = { .f = data };
 152     int ret, bps, hflip = 0, vflip = 0;
 153     AVFrameSideData *rotation;
 154     int compressed = 0;
 155     AVFrame *p = data;
 156
 157     s->data = NULL;
 158     s->data_size = 0;
 159
 160     bytestream2_init(gb, avpkt->data, avpkt->size);
 161
 162     while (bytestream2_get_bytes_left(gb) > 8) {
 163         char codec_name[1024];
 164         uint32_t key, length;
 165         float framerate;
 166
 167         key    = bytestream2_get_le32(gb);
 168         length = bytestream2_get_le32(gb);
 169
 170         switch (key) {
 171         case 1:
 172             if (length != 4)
 173                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 174
 175             if (bytestream2_get_le32(gb) != MKTAG('D', 'V', 'C', 'C'))
 176                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 177             break;
 178         case 100:
 179             if (length < 16)
 180                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 181             avctx->width   = bytestream2_get_le32(gb);
 182             avctx->height  = bytestream2_get_le32(gb);
 183             s->color_model = bytestream2_get_le32(gb);
 184             if (bytestream2_get_le32(gb) != 1)
 185                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 186             length -= 16;
 187             goto skip;
 188         case 101:
 189             if (length != 4)
 190                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 191
 192             if (bytestream2_get_le32(gb) != 0)
 193                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 194             break;
 195         case 102:
 196             bytestream2_get_buffer(gb, codec_name, FFMIN(length, sizeof(codec_name) - 1));
 197             length -= FFMIN(length, sizeof(codec_name) - 1);
 198             if (strncmp(codec_name, "cintel_craw", FFMIN(length, sizeof(codec_name) - 1)))
 199                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 200             compressed = 1;
 201             goto skip;
 202         case 103:
 203             if (bytestream2_get_bytes_left(gb) < length)
 204                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 205             s->data = gb->buffer;
 206             s->data_size = length;
 207             goto skip;
 208         case 105:
 209             hflip = bytestream2_get_byte(gb) != 0;
 210             length--;
 211             goto skip;
 212         case 106:
 213             vflip = bytestream2_get_byte(gb) != 0;
 214             length--;
 215             goto skip;
 216         case 107:
 217             if (length != 4)
 218                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 219             framerate = av_int2float(bytestream2_get_le32(gb));
 220             avctx->framerate.num = framerate * 1000;
 221             avctx->framerate.den = 1000;
 222             break;
 223         case 119:
 224             if (length != 32)
 225                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 226
 227             for (int i = 0; i < 4; i++)
 228                 s->tile_size[i] = bytestream2_get_le64(gb);
 229             break;
 230         default:
 231             av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "skipping unknown key %u of length %u\n", key, length);
 232 skip:
 233             bytestream2_skip(gb, length);
 234         }
 235     }
 236
 237     switch (s->color_model) {
 238     case 76:
 239     case 88:
 240         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_BAYER_BGGR16;
 241         break;
 242     case 77:
 243     case 89:
 244         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_BAYER_GBRG16;
 245         break;
 246     case 78:
 247     case 90:
 248         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_BAYER_RGGB16;
 249         break;
 250     case 45:
 251     case 79:
 252     case 91:
 253         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_BAYER_GRBG16;
 254         break;
 255     }
 256
 257     switch (s->color_model) {
 258     case 45:
 259         bps = 10;
 260         break;
 261     case 76:
 262     case 77:
 263     case 78:
 264     case 79:
 265         bps = 12;
 266         break;
 267     case 88:
 268     case 89:
 269     case 90:
 270     case 91:
 271         bps = 16;
 272         break;
 273     default:
 274         return AVERROR_INVALIDDATA;
 275     }
 276
 277     if (compressed) {
 278         for (int i = 0; i < 4; i++) {
 279             if (s->tile_size[i] >= s->data_size)
 280                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 281         }
 282
 283         if (s->tile_size[0] + s->tile_size[1] + s->tile_size[2] + s->tile_size[3] !=
 284             s->data_size)
 285             return AVERROR_INVALIDDATA;
 286     }
 287
 288     if (!s->data || !s->data_size)
 289         return AVERROR_INVALIDDATA;
 290
 291     if ((ret = ff_thread_get_buffer(avctx, &frame, 0)) < 0)
 292         return ret;
 293
 294     avctx->bits_per_raw_sample = bps;
 295
 296     if (!compressed && s->color_model == 45) {
 297         uint16_t *dst = (uint16_t *)p->data[0];
 298         GetByteContext gb;
 299
 300         bytestream2_init(&gb, s->data, s->data_size);
 301         unpack_10bit(&gb, dst, 4, avctx->width, avctx->height, p->linesize[0] / 2);
 302     } else if (!compressed) {
 303         GetBitContext gbit;
 304         const int shift = 16 - bps;
 305
 306         ret = init_get_bits8(&gbit, s->data, s->data_size);
 307         if (ret < 0)
 308             return ret;
 309
 310         for (int y = 0; y < avctx->height; y++) {
 311             uint16_t *dst = (uint16_t *)(p->data[0] + y * p->linesize[0]);
 312
 313             for (int x = 0; x < avctx->width; x++)
 314                 dst[x] = get_bits(&gbit, bps) << shift;
 315         }
 316     } else {
 317         unsigned offset = 0;
 318
 319         for (int tile = 0; tile < 4; tile++) {
 320             AVPacket jpkt;
 321
 322             av_init_packet(&jpkt);
 323             jpkt.data = (uint8_t *)s->data + offset;
 324             jpkt.size = s->tile_size[tile];
 325
 326             ret = avcodec_send_packet(s->jpeg_avctx, &jpkt);
 327             if (ret < 0) {
 328                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error submitting a packet for decoding\n");
 329                 return ret;
 330             }
 331
 332             ret = avcodec_receive_frame(s->jpeg_avctx, s->jpgframe);
 333             if (ret < 0 || s->jpgframe->format != AV_PIX_FMT_GRAY16 ||
 334                 s->jpeg_avctx->width  * 2 != avctx->width ||
 335                 s->jpeg_avctx->height * 2 != avctx->height) {
 336                 if (ret < 0) {
 337                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 338                            "JPEG decoding error (%d).\n", ret);
 339                 } else {
 340                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 341                            "JPEG invalid format.\n");
 342                     ret = AVERROR_INVALIDDATA;
 343                 }
 344
 345                 /* Normally skip, if error explode */
 346                 if (avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE)
 347                     return ret;
 348                 else
 349                     return 0;
 350             }
 351
 352             for (int y = 0; y < s->jpeg_avctx->height; y++) {
 353                 const int hw =  s->jpgframe->width / 2;
 354                 uint16_t *dst = (uint16_t *)(p->data[0] + (y * 2) * p->linesize[0] + tile * hw * 2);
 355                 const uint16_t *src = (const uint16_t *)(s->jpgframe->data[0] + y * s->jpgframe->linesize[0]);
 356
 357                 memcpy(dst, src, hw * 2);
 358                 src += hw;
 359                 dst += p->linesize[0] / 2;
 360                 memcpy(dst, src, hw * 2);
 361             }
 362
 363             av_frame_unref(s->jpgframe);
 364             offset += s->tile_size[tile];
 365         }
 366     }
 367
 368     if (hflip || vflip) {
 369         rotation = av_frame_new_side_data(p, AV_FRAME_DATA_DISPLAYMATRIX,
 370                                           sizeof(int32_t) * 9);
 371         if (rotation) {
 372             av_display_rotation_set((int32_t *)rotation->data, 0.f);
 373             av_display_matrix_flip((int32_t *)rotation->data, hflip, vflip);
 374         }
 375     }
 376
 377     p->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
 378     p->key_frame = 1;
 379
 380     *got_frame = 1;
 381
 382     return 0;
 383 }
 384
 385 static av_cold int cri_decode_close(AVCodecContext *avctx)
 386 {
 387     CRIContext *s = avctx->priv_data;
 388
 389     av_frame_free(&s->jpgframe);
 390     avcodec_free_context(&s->jpeg_avctx);
 391
 392     return 0;
 393 }
 394
 395 AVCodec ff_cri_decoder = {
 396     .name           = "cri",
 397     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 398     .id             = AV_CODEC_ID_CRI,
 399     .priv_data_size = sizeof(CRIContext),
 400     .init           = cri_decode_init,
 401     .decode         = cri_decode_frame,
 402     .close          = cri_decode_close,
 403     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DR1 | AV_CODEC_CAP_FRAME_THREADS,
 404     .caps_internal  = FF_CODEC_CAP_INIT_CLEANUP,
 405     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Cintel RAW"),
 406 };